不同莲藕品种的营养品质分析与评价

收稿日期：2023-08-29；修回日期：2024-02-08

基金项目：湖北省科技创新人才及服务专项（2022EHB028）；湖北省高校优秀中青年科技创新团队（T2020012）

作者简介：吴宇昊，男，在读硕士研究生，研究方向为食品加工与安全。E-mail：1326312102@qq.com

通信作者：陈学玲，女，副研究员，研究方向为果蔬加工与贮藏。E-mail：17810686@qq.com

DOI：10.16861/j.cnki.zggc.202423.0559

摘    要：探究不同莲藕品种的营养成分和活性成分，为莲藕品种筛选、加工利用及产品开发等提供支撑。通过测定7个莲藕品种的10个成分指标，采用主成分分析和聚类分析对不同莲藕品种营养品质进行综合评价，并建立莲藕营养品质评价模型。结果表明，大白胖的蛋白质含量（w，后同）（10.50%）和不溶性膳食纤维含量（12.13%）最高，鄂莲6号的脂肪含量（0.98%）最高，544的可溶性膳食纤维含量（6.35%）最高，八月粉的淀粉含量（65.59%）最高；莲藕整体呈现高淀粉、低脂肪且富含膳食纤维和蛋白质的特征。主成分分析结果表明，淀粉、脂肪、总酚和总黄酮含量累积贡献率达95.172%，可以用这4个主成分来综合评价莲藕营养品质的优劣，并建立莲藕综合营养品质评价模型F=0.692F1+0.308F2；综合得分表明鄂莲5号的品质最佳，小白胖的品质较差。

关键词：莲藕；营养成分；品质评价；因子分析；聚类分析

中图分类号： S645.1         文献标志码：A            文章编号：1673-2871（2024）04-127-06

Analysis and evaluation of nutritional quality of different varieties of lotus root

WU Yuhao1， 2， ZHU Zhenzhou2， CONG Xin2， LI Shuyi2， MEI Xin1， CHEN Xueling1

（1. Institute for Farm Products Processing and Nuclear-agricultural Technology， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan 430064， Hubei， China; 2. National R&D Center for Se-rich Agricultural Products Processing/Hubei Engineering Research Center for Deep Processing of Green Se-rich Agricultural Products/School of Modern Industry for Selenium Science and Engineering， Wuhan Polytechnic University， Wuhan 430023， Hubei， China）

Abstract：In order to explore the nutritional components and active components of different varieties of lotus root， and to provide support for the screening， processing and utilization of lotus root varieties and product development. Ten component indexes of seven varieties of lotus root samples were determined. The nutritional quality of different varieties of lotus root was comprehensively evaluated by principal component analysis and cluster analysis， and the evaluation model of nutritional quality of lotus root was established. The results showed that the protein content（10.50%）and insoluble dietary fiber content（12.13%）of Dabaipang were the highest， the fat content（0.98%）of E Lian No.6 was the highest， the soluble dietary fiber content（6.35%）of 544 was the highest， and the starch content（65.59%）of Bayuefen was the highest. The lotus root showed the characteristics of high starch， low fat and rich in dietary fiber and protein. The results of principal component analysis showed that the cumulative contribution rate of starch， fat， total phenols and total flavonoids was 95.172%. These four principal components could be used to comprehensively evaluate the nutritional quality of lotus root， and the comprehensive nutritional quality evaluation model of lotus root was established as F= 0.692F1 + 0.308F2. The comprehensive score showed that the quality of E lian No. 5 was the best， and the quality of Xiaobaipang was poor.

Key words： Lotus root; Nutrient composition; Quality evaluation; Factor analysis; Cluster analysis

湖北省莲藕种植面积、规模和产量均居我国首位，莲藕是湖北省农业增效、农民增收的重要产业，具有较强的产业发展潜力[1]。莲藕含有丰富的膳食纤维、淀粉、糖、蛋白质、维生素、黄酮和酚类等物质成分[2-4]，因美味营养并有一定的功效而被广泛食用[5]。研究表明，不同莲藕品种的营养成分差异较大，Yi等[6]分析了13个莲藕品种酚类化合物的含量、分布、组成和抗氧化活性，聚类分析表明，走马羊、巴河藕、鄂莲5号和贵溪福藕是酚类含量较高、抗氧化活性较强的品种。程婷婷等[7]对全国10个产地的12份莲藕样本中的营养成分进行分析与品质综合评价，不同产地的莲藕营养成分存在显著差异，以淀粉、钾、维生素C、硒、铁和锌含量作为衡量莲藕品质优劣的标准，云南红河莲藕的品质最优，陕西富平、江苏淮安和湖北荆州莲藕的品质较差。顾晓敏[8]测定了28个不同莲藕品种的游离氨基酸组成与含量，通过主成分分析和聚类分析得出金华无籽藕、细卜、鄂莲5号、武义白姆食用藕、金华红莲是游离氨基酸品质较好的莲藕品种。针对嘉兴地区的莲藕存在品种老化导致产量和品质降低等问题，马泮龙[9]以7个莲藕品种进行引种试验，分析其营养品质，筛选出新鄂莲5号可以在当地大量引种，用来优化当地的品种结构。近年来有关莲藕育种的研究较多[10]，但关于湖北地区主要莲藕品种的营养品质比较报道较少。

笔者以湖北省代表性的7个莲藕品种为研究对象，开展基本营养成分和活性成分分析，并采用主成分分析、因子分析以及聚类分析等统计分析方法，明确湖北莲藕品种的营养品质差异，以期为湖北莲藕的加工产业发展提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为采收自武汉市金水祺良农副产品有限公司的鄂莲5号、鄂莲6号、鄂莲10号、小白胖、大白胖、544以及采收自武汉市楚荷莲藕种植专业合作社的八月粉。

1.2 试验设计

试验于2022年8月在湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所粮食与果蔬研究室进行，每个品种采收6枝大小相近的莲藕，每2枝莲藕作为1次重复，共3次重复。

1.3 方法

1.3.1 试验材料处理 以主藕为代表样品，将采收的每个品种新鲜莲藕切成均匀片状，取部分新鲜莲藕测定维生素C含量，其余放置-35 ℃冰箱冷冻过夜，冻干后磨粉过80目筛，装入自封袋中放入-20 ℃冰箱贮存，用来测定其他指标。

1.3.2 基本营养成分的测定 参照GB 5009.3－2016《食品中水分的测定》，采用直接干燥法测定水分含量[11]。参照GB 5009.5－2016《食品中蛋白质的测定》，采用凯氏定氮法测定蛋白质含量[12]。参照GB 5009.9－2016《食品中淀粉的测定》，采用酸水解法测定淀粉含量[13]。参照GB 5009.4－2016《食品中灰分的测定》，测定灰分含量[14]。参照GB 5009.6－2016《食品中脂肪的测定》，采用索氏抽提法测定脂肪含量[15]。参照GB 5009.88－2014 《食品中膳食纤维的测定》，测定膳食纤维含量[16]。参照 GB 5009.86－2016《食品中抗坏血酸的测定》，采用2，6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量[17]。参照NY/T 1278－2007《蔬菜及其制品中可溶性糖的测定 铜还原碘量法》，测定可溶性糖含量[18]。每个品种所有指标重复取样3次，含量以干样计。

1.3.3 活性成分的标准曲线制备及测定 参照赵时珊等[19]的方法并稍作修改，测定总酚和总黄酮含量，称取1 g样品于25 mL 60%乙醇中充分混匀，在50 ℃下超声（45 kHz）提取1 h，提取液在5000 r·min-1下离心20 min，得上清液。取1 mL上清液，加入5 mL 10%福林酚试剂，静置反应5 min，再加入4 mL 7.5% Na2CO3溶液，充分混匀，于室温下避光反应30 min，于760 nm处测定吸光度，以没食子酸为标准品，以没食子酸的质量浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标准曲线，计算得到总酚含量的线性回归方程。以同样方法得上清液后，取1 mL上清液于25 mL刻度试管中，加入6 mL 5%亚硝酸钠溶液，摇匀静置6 min，再加入1 mL 10%硝酸铝溶液，摇匀静置6 min，加入4 mL 1 mol·L-1 氢氧化钠溶液后，以去离子水稀释至刻度线，静置15 min后于510 nm处测定吸光度。以芦丁作为标准品，以芦丁的质量浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，制作标准曲线，计算得到总黄酮含量的线性回归方程。

1.3.4 活性成分的测定 根据进样不同浓度的没食子酸标准品溶液获得的A760吸光值为y值，绘制出标准曲线，获得线性回归方程：y=10.7x+0.090 2，R2=0.999 3。将7组样品溶液的A760吸光值代入线性回归方程，即可计算出莲藕粉中总酚含量（w，后同）（mg·g-1）。根据进样不同浓度的芦丁标准品溶液获得的A510吸光值为y值，绘制出标准曲线，获得线性回归方程：y=3.774 2x+0.010 8，R2=0.999 1。将7组样品溶液的A510吸光值代入线性回归方程，即可计算出莲藕粉中总黄酮含量（mg·g-1）。

1.4 数据处理

采用Excel 2010处理数据，采用SPSS 20.0软件中的Z-score标准化法对数据进行标准化，然后进行显著性分析、相关性分析、因子分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 莲藕基本营养成分分析

由表1可知，7个莲藕品种蛋白质含量为9.20%～10.50%，其中大白胖蛋白质含量显著高于鄂莲5号、鄂莲10号、小白胖和544。莲藕淀粉含量为56.39%～65.59%，其中八月粉淀粉含量最高，显著高于其他品种。莲藕脂肪含量为0.35%～0.98%，其中鄂莲6号脂肪含量最高，八月粉脂肪含量最低。莲藕灰分含量为3.89%～4.76%，其中544灰分含量最高，显著高于其他品种。莲藕可溶性糖含量为4.69%～10.41%，其中鄂莲6号可溶性糖含量最高，显著高于其他品种。大白胖不溶性膳食纤维含量最高，可达12.13%，544可溶性膳食纤维含量最高，为6.35%。大白胖维生素C含量最高，是鄂莲10号的3.35倍。八月粉的总黄酮含量最高，为1.09 mg·g-1；鄂莲5号总酚含量最高，为9.89 mg·g-1。统计分析表明，本试验所用的莲藕品种在营养成分和活性成分含量方面存在显著差异。