泰州特色芋品种的品质分析与比较
吴薇, 王安, 焦庆清*, 谢吉先, 陈素华, 蒋莹
江苏省农业科学院 泰州农科所,江苏 泰州 225300
通讯作者:焦庆清,E-mail:mtjqq@163.com

作者简介:吴 薇(1985—),女,上海人,助理研究员,硕士,从事特粮特经作物研究工作,E-mail:weiwu0219@163.com

摘要

对泰州4个地方特色芋品种进行品质分析,并与泰州地区普遍种植的2个山芋品种和1个马铃薯品种的营养价值进行评价比较,发现3种作物中,芋的粗蛋白、纤维素和淀粉含量相对较高,粗脂肪和糖含量相对较低,是一种理想的高营养、低热量食物;此外,芋中还富含人体所需的矿质元素,且各种矿质元素含量在3种作物中均居首位,具有良好的营养保健价值;不仅如此,芋的氨基酸种类齐全,人体必需氨基酸含量高,是优质的蛋白源,开发前景可观。泰州4个地方特色芋品种中,以香荷芋、香沙芋品质更优,更具开发前景和潜力。

关键词: ; 蛋白质; 氨基酸; 矿质元素; 泰州
中图分类号:S532 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)06-1012-04 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170633

芋[Colocasia esculenta (L.) Schoot], 又名青芋、芋艿、毛芋头, 天南星科(Araceae)芋属(Colocasia)多年生块茎植物, 是中国著名的经济作物。在中国, 芋的栽培历史悠久, 种植范围广泛, 主要分布在珠江流域、台湾地区、长江与淮河流域以及胶东半岛地区, 在山东、浙江、江苏、安徽、江西、湖南、湖北、广西、云南、四川、福建等地均有种植[1]。芋具有极高的药用价值, 其叶、叶柄、花、块茎均可入药, 具有益胃、宽肠、消肿止痛、解毒、补中益肝肾、散结、调节中气、化痰、通便、益胃健脾、添精益髓等功效。此外, 芋还具有极高的食用价值, 含有丰富的蛋白质、淀粉和纤维素, 以及大量人体所需的矿质元素, 还含有较多的维生素、花青甙、甾醇、过氧化氢酶、胡萝卜素等[2], 能够改善人体机能, 增强抵抗力, 具有良好的抗氧化和美容养颜等功效。近年来, 芋的价值越来越受到人们的关注。泰州芋是泰州市的地方特色农产品之一, 市内的靖江、泰兴、兴化和姜堰等县(市、区)都有各自特色的芋产品, 泰州芋香味独特, 营养丰富, 粮菜兼用, 是泰州市传统特色农产品之一, 具备极好的发展前景。

1 材料与方法
1.1 供试材料

芋品种香荷芋(江苏省泰兴市)、香沙芋(江苏省靖江市)、紫荷芋(江苏省姜堰区)和龙香芋(江苏省兴化市); 山芋品种宁6-10(江苏省南京市)和苏渝303(江苏省南京市); 马铃薯品种荷兰15号(荷兰)。

1.2 检测方法

送检样品处理:选取保存完好、大小适中、无腐烂斑点的样品各500 g, 洗净晾干去皮后, 委托江苏省农业科学院农业质量安全检测研究中心进行成分检测。

基本营养成分的测定:粗脂肪含量测定参照GB/T 6433— 94《饲料粗脂肪测定方法》; 蛋白质含量测定参照GB/T 5009.5— 2010《食品中蛋白质的测定》; 淀粉含量测定参照GB/T 5514— 2008《粮食、油料中淀粉含量测定》; 粗纤维含量测定参照GB/T 5515— 2008《粮食中粗纤维素含量测定》; 还原糖含量测定参照GB/T 5009.7— 2008《食品中还原糖的测定》; 蔗糖含量测定参照GB/T 5009.8— 2008《食品中蔗糖的测定》; 矿质元素含量测定参照GB/T 13885— 2003《动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定》; 氨基酸含量测定参照GB/T 18246— 2000《饲料中氨基酸含量的测定》。

1.3 蛋白质营养评价方法

根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization/World Health Organization, FAO/WHO)提出的氨基酸评分标准模式[3]和全鸡蛋蛋白氨基酸模式[4], 计算氨基酸评分(Amino Acid Score, AAS)、化学评分(Chemical Score, CS)和必需氨基酸指数(Essential Amino Acid Index, EAAI)[5, 6]

AAS=每g样品蛋白中必需氨基酸的含量/评分模式中对应必需氨基酸的含量;

CS=每g样品蛋白中必需氨基酸的含量/鸡蛋蛋白模式中对应必需氨基酸的含量;

EAAI= i=1neiEin× 100。

式中:n为比较的必需氨基酸个数; ei为样品蛋白中必需氨基酸的含量; Ei为鸡蛋蛋白中对应的必需氨基酸含量; i=1, 2, …, n

2 结果与分析
2.1 主要营养成分

表1可知, 芋主要营养成分中, 粗蛋白、纤维素和淀粉的含量相对较高, 其中含量最高的是淀粉(8.32%), 但较山芋和马铃薯略低; 其次是纤维素(3.19%), 其含量显著高于山芋(1.37%)和马铃薯(0.82%); 粗蛋白含量(2.63%)也较山芋(0.96%)和马铃薯(2.09%)高, 是山芋的2倍。粗脂肪和糖含量相对较低, 其中粗脂肪含量(0.43%)显著低于山芋(1.05%)和马铃薯(0.60%), 仅为山芋的1/2, 糖含量(1.05%)较山芋(1.72%)低, 较马铃薯(0.15%)略高, 说明芋是一种理想的高营养、低热量食物。其所含的丰富蛋白质不仅能为人体提供热量, 而且对于人体的生长发育和新陈代谢也起到了重要的促进作用, 是维持人正常生命活动的关键。膳食纤维有助于延缓碳水化合物的消化吸收, 促进肠道蠕动。芋中含有大量的粗纤维, 适量摄入芋可以改善肠道的消化功能, 降低胆固醇, 预防便秘、肥胖、糖尿病和心血管疾病等的发生。芋的淀粉含量虽然较山芋和马铃薯略低, 但芋淀粉颗粒的平均粒径很小, 仅为马铃薯淀粉的1/10, 消化率高达98.8%[7], 容易消化; 另一方面, 芋中粗脂肪和糖含量均较低, 所含热量不高, 多吃不易造成脂肪堆积, 高蛋白、低热量的膳食结构, 十分符合现代人的饮食标准。

表1 不同作物营养成分的比较%

泰州在靖江、泰兴、姜堰和兴化等市均有各自特色的芋品种, 分别是靖江香沙芋、泰兴香荷芋、姜堰紫荷芋和兴化龙香芋, 这4个品种的营养成分含量趋势与总趋势相同(表2), 均是淀粉、粗蛋白和纤维素含量较高, 粗脂肪和糖含量较低。但各品种间也存在一定差异, 其中香沙芋的营养成分含量(22.54%)最高, 其纤维素含量高达7.40%, 显著高于其他品种, 粗脂肪含量(0.2%)最低, 仅为紫荷芋(0.8%)的1/4。香荷芋的营养成分含量(17.42%)次之, 其淀粉(10.65%)和粗蛋白(3.33%)含量在所有品种中居首位; 龙香芋(15.21%)和紫荷芋(7.33%)的营养成分含量相对较低。

表2 各品种营养成分的比较%

泰州地区主栽的山芋品种主要有宁6-10和苏渝303。由表2可以看出, 山芋中淀粉和糖含量较高, 粗蛋白、粗脂肪和纤维素含量相对较低, 食用可以使人产生愉悦感, 其中苏渝303的营养成分含量较高(20.62%)。由于苏渝303是淀粉型山芋, 故淀粉含量(15.46%)较宁6-10(12.18%)高, 其余各成分含量相差不大。泰州地区主栽的马铃薯品种是荷兰15号, 该品种淀粉和粗蛋白含量较高, 粗脂肪、糖和纤维素的含量较低(表1)。

2.2 矿质元素

芋中含有大量人体所需的矿质元素, 各矿质元素的含量均较山芋和马铃薯高(表3)。其中, 常量矿质元素K、Na、P含量较高, 微量矿质元素Zn、Mn含量较高。各参试品种常量元素都以K、P居多, 微量元素稍有差异, 其中芋和马铃薯品种均表现为Zn、Mn含量较高, 山芋品种则表现为Zn、Cu含量较高。这些矿质元素可参与构建骨骼、血红蛋白、细胞色素, 维持体内渗透压, 还可作为酶的辅助因子维持人体正常生理机能、促进生长发育、抵抗疾病。且芋中含有较多的Ca、Na、K、Mg等矿质元素, 这些元素在体内的最终代谢产物常呈碱性, 故芋属于碱性食物, 能中和人体内积存的酸性物质, 调整人体酸碱平衡, 对于胃酸过多症具有很好的疗效, 还可以起到防癌抗癌、抗疲劳等作用。

表3 不同作物矿质元素的比较 mg· kg-1

4个特色芋品种以香沙芋的矿质元素含量最高, 其中K元素含量显著高于其他芋。2个主栽山芋品种中苏渝303的矿质元素含量较宁6-10高, 其K、Ca、Mg、P、Mn元素含量均较宁6-10高, 仅Zn和Cu含量较宁6-10略低(表4)。

表4 各品种矿质元素的比较 mg· kg-1
2.3 氨基酸组成与含量

3种作物中构成蛋白质的氨基酸种类均比较齐全, 比例相对均衡, 均含有18种氨基酸, 包括人体所需的8种必需氨基酸和2种半必需氨基酸, 且含量丰富。其中, 芋的氨基酸含量最高, 总氨基酸含量达22.65 mg· g-1, 必需氨基酸含量为8.78 mg· g-1; 马铃薯次之, 分别为15.62 mg· g-1和5.70 mg· g-1; 山芋最低, 分别为8.23 mg· g-1和3.10 mg· g-1(表5)。芋所含的必需氨基酸中亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸的含量最丰富, 作为人体主要限制因子的赖氨酸含量也较丰富, 可以补充人体赖氨酸的不足。

表5 不同作物氨基酸含量的比较 mg· g-1

芋的蛋白质结构十分优秀, 其中香荷芋和香沙芋的总氨基酸/必需氨基酸分别为41.12%和41.16%, 总氨基酸/非必需氨基酸分别为69.84%和69.96%, 均符合FAO/WHO建议的理想蛋白模式, 其蛋白构成良好(表6)。紫荷芋和龙香芋的蛋白构成也较好, 总氨基酸/必需氨基酸分别为37.43%和34.35%, 总氨基酸/非必需氨基酸分别为59.81%和52.32%, 与FAO/WHO建议的理想蛋白模式接近。芋中还含有由谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸组成的鲜味氨基酸(表6), 平均含量为9.13 mg· g-1, 平均占氨基酸总量的40.85%, 远高于一般食品类鲜味氨基酸的含量。较高含量的鲜味氨基酸, 使得芋风味独特、口感鲜嫩、清香宜人。

表6 不同品种氨基酸含量的比较mg· g-1

芋中还含有丰富的胶原蛋白, 这也是芋表面黏液的来源, 其中甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸是胶原蛋白的特性氨基酸, 决定了胶原蛋白不同于普通蛋白的保湿、弹性、修复等作用。甘氨酸和脯氨酸含量最丰富的是芋(表6), 平均占氨基酸总量的9.37%, 远高于山芋(7.07%)和马铃薯(4.99%)。芋中丰富的胶原蛋白与免疫蛋白结合, 可极大地增强人体的免疫机能, 能够有效地抑制癌细胞的增长; 还可以使分化的细胞充分发挥功能, 活化细胞机能。另外, 胶原蛋白是皮肤真皮层中最主要的结构, 完整的胶原结构影响肌肤的弹性, 常吃芋可以补充大量的胶原蛋白, 能够抵抗并延缓肌肤衰老, 由此可以看出, 芋是一种极好的美容圣品。

2.4 蛋白质

根据AAS和CS评分制, 3个作物中, 含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸)的评分均是最低的, 故第1限制氨基酸是含硫氨基酸。AAS值越接近1, 表示其含量越接近人体需要, 蛋白质的食用价值也越高; CS值越接近1, 表示其蛋白组成越接近标准蛋白的组成, 营养价值就越高。由表7中可以看出, 芋具有很高的食用价值和营养价值, 除紫荷芋外, 均较山芋和马铃薯高。另外由EAAI也可以看出, 多数芋的蛋白均为优质蛋白, 具有很高的食用价值。综合来看, 香荷芋的营养价值居首, 香沙芋的营养价值次之。

表7 不同品种蛋白质的营养评价
3 小结

综上所述, 芋富含各种对人体有益的矿质元素, 各种营养成分搭配合理, 具有良好的营养保健价值。同时, 芋的氨基酸种类齐全, 人体必需氨基酸含量高, 是优质的蛋白源, 更是一种符合现代人饮食健康要求的天然佳品。其中泰兴香荷芋和靖江香沙芋极具营养价值, 拥有良好的开发潜力, 泰州芋作为泰州地方特色农产品, 极具发展潜力。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 黄新芳, 柯卫东, 叶元英, . 中国芋种质资源研究进展[J]. 植物遗传资源学报, 2005, 6(1): 119-123. [本文引用:1]
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[4] PELLETT P L, YOUNG V R. Nutritional evaluation of protein foods [M]. Tokyo: The United National University Publishing Company, 1980: 26-29. [本文引用:1]
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[6] 姜绍通, 程元珍, 郑志, . 红芽芋营养成分分析及评价[J]. 食品科学, 2012, 33(11): 269-272. [本文引用:1]
[7] 李慧明. 芋头的四种经典吃法[J]. 百姓生活, 2009 (10): 52. [本文引用:1]