姚夢園，潘少香，張青青，譚夢男，崔艷平，閆新煥*

（1.中華全國供銷合作總社濟南果品研究所，山東濟南 250220；2.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，山東濟南 250100）

西蘭花營養(yǎng)豐富，富含多酚、黃酮、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，具有良好的抗氧化效果[1-2]。有研究表明，西蘭花中含有硫代葡萄糖苷及其酶解產(chǎn)物，具有防癌、抗癌等功效[3-5]。據(jù)估計，2014 年中國已有超過2.7 萬hm2的土地用于種植西蘭花，每年生產(chǎn)超過100 萬t 西蘭花[6]。我國西蘭花種植面積廣，產(chǎn)量高，但在種植、加工和銷售過程由于人為或非人為的各種原因（腐爛、莖球發(fā)育不全、病蟲害受損等）被丟棄，導(dǎo)致每年產(chǎn)生大量的西蘭花廢棄物，這些廢棄物一部分被作為畜禽類的飼料加以利用，其余絕大多數(shù)都被浪費，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。其中每年產(chǎn)生超過30 萬t 的廢棄莖葉，廢棄莖葉含水率基本在90%以上，極易腐爛，直接丟棄將直接造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[6-7]。近幾年，國內(nèi)外開始研究通過飼料化轉(zhuǎn)化利用或深加工制備高附加值產(chǎn)物等來提高西蘭花廢棄莖葉的利用率。楊光等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在青貯飼料的生產(chǎn)中，以前使用的全玉米部分被花椰菜莖和葉所取代，其粗蛋白是青貯玉米的3 倍，干物質(zhì)含量也比玉米高。錢仲倉等[9]研究發(fā)現(xiàn)，西蘭花青貯飼料蛋白質(zhì)、干物質(zhì)含量豐富且可以降低飼料成本。

目前對西蘭花不同部位營養(yǎng)品質(zhì)的研究已有報道，Campas-baypoli 等[10]對西蘭花花球和葉中的蛋白質(zhì)、粗纖維、氨基酸等進行了測試分析；Drabinska 等[11]對西蘭花莖葉中總酚含量進行了測試分析。但目前針對西蘭花可食用部分與西蘭花廢棄物的綜合性、全面的營養(yǎng)品質(zhì)分析的研究尚未見報道。本研究通過對西蘭花可食部分花球以及主要西蘭花廢棄物莖葉中營養(yǎng)物質(zhì)進行系統(tǒng)全面的分析，明確西蘭花各部位營養(yǎng)品質(zhì)的差異及特征，以期為西蘭花廢棄物的綜合利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

西蘭花品種為‘綠峰’，購于山東省濟南市章丘區(qū)東方冷庫（諾貝爾城店）。

乙酸鋅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、硫酸鉀，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；亞鐵氰化鉀，分析純，天津市廣成化學(xué)試劑有限公司；硫酸銅、亞甲藍、硼酸、福林酚、碳酸鈉，分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；鹽酸、硫酸，分析純，煙臺遠(yuǎn)東精細(xì)化工有限公司；葡萄糖，分析純，天津致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；乙醇、甲醇、苯，分析純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司；沒食子酸，分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；聚酰胺粉，分析純，浙江省臺州市路橋四甲生化塑料廠；硝酸，色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；高氯酸，優(yōu)級純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氬氣、氦氣，純度≥99.999%，安丘市恒安氣體廠；甲基紅，分析純，天津市恒興化工化學(xué)試劑制造有限公司；溴甲酚綠，分析純，中國醫(yī)藥公司北京采購供應(yīng)站。

1.1.2 儀器與設(shè)備

MS304S 型電子天平，南北儀器有限公司；DHG-9202-00 型電熱恒溫干燥箱，金壇市榮華儀器制造有限公司；LD-1 型電子萬用爐，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；ASX-560 型自動進樣器，美國Teledyne；TSX1200 型箱式電阻爐、TU-1810 型紫外可見分光光度計，西尼特（北京）電爐有限公司；RH basic 1 型磁力攪拌器，德國IKA 公司；SH220F 型石墨消解儀，北京普利泰科儀器有限公司；K1100 型全自動凱氏定氮儀，海能未來技術(shù)集團股份有限公司；SHZ-88A 型水浴恒溫振蕩器，蘇州培英實驗設(shè)備有限公司；MPW-352 型離心機，廣州高實生物技術(shù)有限公司；KQ-500E 型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；HH-6 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華（常州）儀器制造有限公司；DigestLinc-ST60D 型石墨消解儀，北京普利泰科儀器有限公司；iCAP RQ 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，賽默飛世爾科技公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備

取新鮮的西蘭花全株，用瓷器刀具分為花球、莖、葉三個部位，將這三個部位分別放入打漿機中打成均勻的漿狀，放入冰箱冷藏備用。

1.2.2 營養(yǎng)成分的測定

（1）水分

依照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》[12]，采用直接干燥法進行測定。

（2）灰分

依照GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》[13]進行測定。

（3）還原糖

依照GB 5009.7—2016《食品中還原糖的測定》[14]，采用直接滴定法進行測定。

（4）蛋白質(zhì)

依照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》[15]，采用凱氏定氮法進行測定。

（5）多酚

準(zhǔn)確稱取西蘭花三個部位的樣品各5.00 g 于離心管中（每個部位做一個平行），加入5.0 mL 無水乙醇，在水浴恒溫振蕩器中振蕩30 min，然后在5 000 r/min 的條件下離心20 min，收集上清液。殘余物質(zhì)重復(fù)上述步驟，繼續(xù)用無水乙醇提取兩次，將上清液放在4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

取1.0 mL 上清液放在10 mL 容量瓶中，添加1.0 mL、10%的福林酚溶液和2.0 mL、7.5%的碳酸鈉溶液，用純水定容，室溫避光存放1 h，在760 nm 波長處測定其吸光度值，通過沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=59.369x-0.006 4，R2=0.999 1）計算多酚的含量，結(jié)果以mg/g 計。

（6）黃酮

準(zhǔn)確稱取西蘭花三個部位的樣品各6.00 g 于25 mL容量瓶中（每個部位做一個平行），用無水乙醇定容至刻度線，超聲20 min，過濾，收集上清液。準(zhǔn)備6 個編號的平皿，稱取1.0 g聚酰胺粉于平皿上，分別移取上清液5.0 mL，水浴洗去乙醇，將平皿中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到層析柱中（層析柱底層放棉絮），用20 mL 苯液洗脫，棄掉苯液，用甲醇洗脫黃酮至25mL容量瓶中，甲醇定容，于360nm下測定吸光度，結(jié)果通過蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=0.029 8x+0.002 1，R2=0.999 5）進行計算，表示為mg/g。

（7）礦物質(zhì)

依照GB 5009.268—2016《食品中多元素的測定》[16]，對西蘭花的花球、莖、葉中的元素采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法進行測定。

稱取0.80～1.00 g 樣品（同時做平行），加入8.0 mL硝酸和1.0 mL 高氯酸，放入石墨消化裝置進行消化和酸化，純水定容至25.0 mL 后通過自動進樣器進樣，隨后通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定多元素的離子強度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出各元素含量。各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線見表1。

表1 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線Table 1 Standard curves of each element

（8）營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)（Index of Nutrition Quality，INQ）

采用INQ 值對西蘭花三個不同部位的鈣、鎂、鉀、鈉、鐵、鋅、銅礦物質(zhì)元素進行營養(yǎng)評價，具體計算公式見式（1）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 25.0 進行數(shù)據(jù)顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 西蘭花各部位營養(yǎng)成分分析

對西蘭花花球、莖、葉中水分、灰分、還原糖、蛋白質(zhì)、多酚、黃酮等營養(yǎng)物質(zhì)進行測試并進行差異化分析，結(jié)果見表2。由表2 可知，西蘭花花球、莖、葉水分含量差異顯著（P＜0.05），其中莖中水分含量最高，為92.6 g/100 g。西蘭花莖、葉中灰分含量顯著高于花球中灰分含量（P＜0.05），其中莖中含量最高，為11.28%。Drabinska 等[11]研究表明，西蘭花葉中灰分含量最高，為14.67%；花球中灰分含量最低，為7.87%（干基），與本試驗結(jié)果存在差異，可能是由于西蘭花品種不同、產(chǎn)地不同以及在生長過程中的處理方式不同所致。西蘭花不同部位均含有豐富的還原糖、蛋白質(zhì)等基礎(chǔ)營養(yǎng)成分以及多酚、黃酮等功能成分，但營養(yǎng)成分的含量存在一定的差異。西蘭花花球中干基蛋白質(zhì)含量42.48 g/100 g、干基黃酮含量3.35 mg/kg，顯著（P＜0.05）高于莖葉中含量；西蘭花莖中還原糖和多酚含量較高，分別為23.10 g/100 g 和3.48 mg/g，顯著高于西蘭花花球和葉中含量。西蘭花廢棄莖葉中蛋白質(zhì)、多酚以及黃酮類物質(zhì)含量豐富，可作為動植物飼料，防治心腦血管疾病、糖尿病、胃癌等，具有很高的利用價值。

表2 西蘭花各部位營養(yǎng)成分對比Table 2 Comparison of nutrients in different parts of broccoli

2.2 西蘭花各部位礦物質(zhì)含量分析

2.2.1 西蘭花各部位礦物質(zhì)含量對比

利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對西蘭花不同部位的礦質(zhì)元素進行測試分析，礦質(zhì)元素含量如表3 所示。由表可知，各部位的礦質(zhì)元素含量均存在顯著差異。鈣、鎂、鐵、鉀、鈉、鋁、鋅、銅、錳9 種礦物質(zhì)中，除去鉀和鐵外，其余各元素在西蘭花葉中含量最高，且三個部位的元素含量差異顯著，葉中鈣的含量約是花球的10 倍，鎂、鈉、鋁、錳的含量是花球的4 倍左右，葉中銅的含量是莖的2 倍多，鋅的含量更是達到了3.15 倍。有研究指出，西蘭花中鈣含量為1 487 μg/g，鎂含量為790 μg/g，與本試驗結(jié)果相較偏低，另外，錳、鋅、鐵含量均低于本試驗的研究結(jié)果[17-18]，究其原因可能是由于種植的土壤不同，此批次的西蘭花種植土壤可能含有較多的礦物質(zhì)。礦質(zhì)元素分析結(jié)果表明，西蘭花廢棄的莖葉中礦質(zhì)元素含量豐富，具有很高的利用價值。

表3 西蘭花各部位礦物質(zhì)含量對比Table 3 Comparison of mineral content in different parts of broccoli單位：mg/kg

2.2.2 西蘭花各部位礦物質(zhì)營養(yǎng)評價

營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)（Index of Nutrition Quality，INQ）法是國際上膳食評價時對食物中的各營養(yǎng)素對人體需要的滿足程度的判定，以及該食物對人體提供的熱能來衡量該種食物的營養(yǎng)質(zhì)量[19]；本試驗采用INQ 法對西蘭花三個不同部位的鈣、鎂、鉀、鈉、鐵、鋅、銅礦物質(zhì)元素進行營養(yǎng)評價。應(yīng)用這種方法可以確定，當(dāng)一種食物滿足機體的熱量需求時，該食物中的一種營養(yǎng)物質(zhì)是否也能滿足機體的需求[19]。INQ＜1，說明該類營養(yǎng)素含量低于推薦供給量，長期食用，可能引發(fā)這一類營養(yǎng)素攝入不足的危害；INQ＞1，表明該營養(yǎng)素含量高于或等于推薦供給量，并且說明其營養(yǎng)質(zhì)量好；INQ＞2，表明某種食物可作為該類營養(yǎng)素的良好來源[19]。各營養(yǎng)素參考攝入量見表4。西蘭花各部位礦物質(zhì)INQ 值見表5。由表5 可知，除莖中鋅元素、花球中鈉元素外，西蘭花三個部位的各營養(yǎng)元素的INQ 值均大于2，表明西蘭花是鈣、鎂、鉀、鈉、鐵、鋅、銅等礦質(zhì)元素的良好來源。綜合來看，除了鉀，其余各營養(yǎng)素的INQ 值在葉中最高，莖中鉀的INQ 值最高，由此可見，食用西蘭花的莖葉得到的元素營養(yǎng)素要比食用西蘭花球高。因此，西蘭花莖葉營養(yǎng)素價值高于西蘭花球，研究結(jié)果為促進西蘭花廢棄莖葉的開發(fā)利用提供了數(shù)據(jù)支持。

表4 各營養(yǎng)素參考攝入量Table 4 Reference intakes of each nutrient

表5 西蘭花不同部位礦物質(zhì)元素的INQ 值Table 5 INQ values of mineral elements in different parts of broccoli

3 結(jié)論與展望

本研究針對西蘭花可食部分花球以及主要西蘭花廢棄物莖葉中營養(yǎng)物質(zhì)進行測定分析。結(jié)果表明，西蘭花的廢棄莖葉中含有較高的營養(yǎng)價值。相較于花球，莖葉中多酚、黃酮物質(zhì)含量均較高，莖中還原糖含量豐富，莖葉中蛋白含量雖然低于花球中蛋白含量，但干基蛋白含量仍然在20%以上，對于畜禽類來說也可以作為一種優(yōu)質(zhì)蛋白的來源。從礦物質(zhì)方面來看，大多數(shù)常見的礦物質(zhì)在葉中具有較高含量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西蘭花花球，可以作為良好礦物質(zhì)來源。另外，西蘭花莖葉含有的某些礦物質(zhì)與其余的蔬菜相比還要多，比如西蘭花的莖含鐵量可以與菠菜媲美，鈣的含量也比它多。綜上所述，廢棄的西蘭花莖、葉具有較高的營養(yǎng)價值，具有良好的開發(fā)利用前景。

本文對于西蘭花不同部位所含有的營養(yǎng)物質(zhì)的分析測定略有局限，但也證明了在西蘭花廢棄莖葉同樣具有較高的營養(yǎng)價值，是蛋白質(zhì)、黃酮、多酚、礦質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源。因此，可以對西蘭花三個部位所含有的營養(yǎng)物質(zhì)進行更加全面綜合的分析測定，比如膳食纖維、硫代葡萄糖苷及其酶解產(chǎn)物等，以期能夠在醫(yī)療、膳食等領(lǐng)域進行應(yīng)用。另外，有研究表明，西蘭花葉片可以進行甲醛清除[20]，未來可以在此方面進行相關(guān)的研究，更好地實現(xiàn)西蘭花廢棄莖葉的綜合利用，減少環(huán)境污染，減少資源浪費。