玫瑰果营养成分分析与品质评价

和珊1,汤晓娟1,侯志强2,孟令莉1,杨大俏1,闵德栋1,孙以新1,巩敏1,刘云国1 *

(1.临沂大学 生命科学学院,山东 临沂 276000;2.浙江大学 生物系统工程与食品科学学院,浙江 杭州310058)

摘 要:玫瑰果是玫瑰花凋谢后由花托发育而成的肉质假果,具有保健功能及药用价值。该研究选取3 个特色品种(防川三号、紫枝、香水)玫瑰果,对其基本营养成分、矿物质元素、氨基酸组分、糖组分、有机酸、膳食纤维和活性物质等指标进行测定与分析,并通过主成分分析对3 个品种做出综合评价。结果表明,玫瑰果脂肪含量低(0.19~0.69 g/100 g)、蛋白质含量高(1.28~3.14 g/100 g)、氨基酸组成较为全面、钾(405.00~486.00 mg/100 g)、钙(79.40~260.00 mg/100 g)、膳食纤维(5~12 g/100 g)含量较高,可作为良好的营养补充来源;糖分主要由果糖和葡萄糖组成;有机酸含量高,主要为柠檬酸;糖酸比为3~4;还富含叶酸、α-生育酚、β-胡萝卜素、核黄素、抗坏血酸等对机体十分有益的活性成分。主成分分析结果表明,对主成分贡献率最高的指标主要有赖氨酸、缬氨酸、果糖、核黄素、铁元素、维生素E、精氨酸及总膳食纤维等;3 个不同品种的玫瑰果营养品质综合得分由高到低依次为香水、紫枝、防川三号。

关键词:玫瑰果;营养成分;矿物质;氨基酸;膳食纤维;活性物质;品质评价

玫瑰果是蔷薇属植物的假果实,因其富含多种生物活性化合物,近年来受到了越来越多的科研工作者的关注[1]。玫瑰起源于中国,栽培历史悠久,可供观赏和食用,同时具有很高的经济、生态和药用价值[2]。玫瑰对干旱、贫瘠和寒冷等恶劣自然环境具有很强的抵抗力,具有极强的环境适应性。在其原生分布区,玫瑰在稳定沿海地区的生态环境方面发挥着不可或缺的作用。玫瑰在我国的自然分布区域主要为吉林省图们江沿岸、辽宁省庄河市、山东省烟台市和威海市。玫瑰于18 世纪作为育种亲本被引入欧洲,后于1845 年被引入美国。但野生玫瑰在中国仍属于濒危野生植物,分布区域不断缩小,被列为国家重点保护野生植物二级,其中吉林种群是最古老的种群[2]。野生玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)在我国仅存于山东烟台、辽东半岛和吉林东部。近几十年来,通过与月季(Rosa chinensis)、野蔷薇(Rosa multiflora)和山刺玫(Rosa davurica)等品种杂交,培育出多个玫瑰(R. rugosa)新品种。根据卫生部2010 年第3 号公告,平阴重瓣红玫瑰被核准为新资源食品,允许其作为普通食品生产经营[3],其花瓣广泛应用于玫瑰鲜花饼、玫瑰花酱等产品的加工中,深受消费者喜爱。目前,对玫瑰花的研究和加工应用较为广泛,但对玫瑰果的研究报道相对较少。

玫瑰果富含酚类化合物、维生素C、类胡萝卜素、生育酚和多糖等天然抗氧化组分[1],具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗衰老和保护骨骼等生理功能。有研究对不同品种玫瑰果的外观品质、一般营养成分、矿物质、氨基酸含量等进行测定[4-7]。现有研究对玫瑰果营养成分的测定与分析多聚焦于某些特定成分,指标较为零散,缺乏对典型玫瑰果品种营养品质评价较为系统的研究。基于此,本研究选取3 个不同品种的玫瑰果:1)吉林野生玫瑰(防川三号)——源自我国最古老的野生种群;2)平阴重瓣红玫瑰(紫枝)——国家批准的花瓣可食用品种;3)香水——果皮有花香的品种,测定3 个不同品种玫瑰果的基本营养成分、矿物质、氨基酸组成、糖组成、有机酸组分、膳食纤维、活性物质等指标,通过主成分分析建立玫瑰果综合品质评价体系,以期为优质玫瑰果选育及其加工利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

防川三号玫瑰果采摘于吉林省珲春市,为当地野生玫瑰品种;香水玫瑰果、紫枝玫瑰果采摘于山东省平阴县。将成熟果实采摘后置于泡沫箱中加冰袋运输,4 ℃暂存待测。硫酸铜、硫酸钾、钼酸铵、氯化亚锡、95%乙醇、无水乙醇、石油醚、乙醚、盐酸、氢氧化钠、乙酸钠(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司;石油醚(分析纯):天津富宇精细化工有限公司;果糖(100%)、乳糖(100%)、视黄醇(98.7%)、β-胡萝卜素(99.4%):美国Sigma 公司;硝酸(电子级):成都市科隆化学品有限公司;钠、铜、锌、硒、钙、钾、镁、铁标准溶液(均为1 000 mg/L):国家有色金属及电子材料分析测试中心;富马酸(99.2%)、乳酸(90.1%)、烟酰胺(99.39%):德国Dr. Ehrenstorfer 公司;酒石酸(99.7%)、一水柠檬酸(99.6%):北京曼哈格生物科技有限公司;乙腈、异丙醇(均为色谱纯)、胆固醇(97%):上海安谱实验科技股份有限公司;甲醇、二氯甲烷(均为色谱纯):北京迪科马科技有限公司。

1.2 仪器与设备

1260 高效液相色谱仪、7700 电感耦合等离子体质谱仪:安捷伦科技有限公司;ACQUITY UPLC 液相色谱仪:美国沃特世(Waters)公司;Kjeltec 8400 system 凯氏定氮仪:丹麦福斯公司;GZX-9070 MBE 电热鼓风干燥箱:上海博讯仪器有限公司;Alpha-1860AS 紫外可见分光光度计:上海谱元仪器有限公司;L-8900 氨基酸分析仪:日本日立公司。

1.3 试验方法

将果实去除蒂、萼、内部茸毛和籽,取可食部位测定各项指标。

1.3.1 基本营养成分的测定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法测定;蛋白质含量按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定;脂肪含量按照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中酸水解法测定;碳水化合物含量、能量按照GB 28050—2011《食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则》计算所得;灰分含量按照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》中灼烧法测定。

1.3.2 矿物质元素的测定

磷含量按照GB 5009.87—2016《食品安全国家标准 食品中磷的测定》中钼蓝分光光度法测定;矿物质元素钙、铜、铁、钾、镁、钠、硒、锌按照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》中电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)法测定。

1.3.3 氨基酸组分的测定

使用氨基酸分析仪测定样品的氨基酸含量。

1.3.4 糖组分的测定

按照GB 5009.8—2016《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》中高效液相色谱法测定糖含量。

1.3.5 有机酸组分的测定

按照GB 5009.157—2016《食品安全国家标准 食品中有机酸的测定》中高效液相色谱法测定有机酸含量。

1.3.6 膳食纤维含量的测定

按照GB 5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》中酶重量法测定膳食纤维含量。

1.3.7 其他活性物质含量的测定

维生素C 含量按照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》中2,6-二氯靛酚滴定法测定;叶酸含量按照GB 5009.211—2022《食品安全国家标准 食品中叶酸的测定》中吸光度法测定;维生素A 与维生素E 含量按照GB 5009.82—2016《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E 的测定》中反相高效液相色谱法测定;β-胡萝卜素含量按照GB 5009.83—2016《食品安全国家标准 食品中胡萝卜素的测定》中高效液相色谱法测定;维生素B6 含量按照GB 5009.154—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B6的测定》中高效液相色谱法测定;维生素B1 含量(以硫胺素计)按照GB 5009.84—2016《食品安全国家标准食品中维生素B1 的测定》中高效液相色谱法测定;维生素B2 含量(以核黄素计)按照GB 5009.85—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B2 的测定》中高效液相色谱法测定;维生素PP(烟酸和烟酰胺)含量按照GB 5009.89—2016《食品安全国家标准 食品中烟酸和烟酰胺的测定》中高效液相色谱法测定;胆固醇含量按照GB 5009.128—2016《食品安全国家标准 食品中胆固醇的测定》中高效液相色谱法测定。

1.4 数据处理

使用IBM SPSS Statistics 27 软件进行显著性差异分析(P<0.05)与主成分分析(principal component analysis,PCA);用GraphPad Prism 绘制数据图;用OriginPro2022 绘制主成分Biplot 图。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分分析

玫瑰果基本营养成分见表1。

表1 玫瑰果基本营养成分
Table 1 Basic nutritional components of rosehip

注:同列不同小写字母表示差异显著,P<0.05。

品种防川三号紫枝香水水分含量/(g/100 g)79.82±0.11a 66.99±1.40c 72.90±0.11b灰分含量/(g/100 g)1.20±0.01c 1.28±0.01b 1.69±0.01a碳水化合物含量/(g/100 g)17.50±0.00c 28.60±0.00a 22.10±0.00b蛋白质含量/(g/100 g)1.28±0.06c 2.40±0.07b 3.14±0.03a脂肪含量/(g/100 g)0.19±0.01b 0.69±0.02a 0.21±0.01b能量/(kJ/100 g)321 553 429

玫瑰果的特性符合仁果类的定义,所以可将玫瑰果归类为仁果类。仁果类水果在植物学上多属于蔷薇科,其食用部分主要是由肉质的花托发育而成,子房形成果芯,果芯内有数个小型种子,如苹果、梨、山楂、海棠果等[8]。玫瑰果中含有丰富的营养成分与活性物质[1],不同的品种含量存在差异。由表1 可知,吉林野生品种防川三号玫瑰果水分含量为79.82 g/100 g,接近于海棠果(79.9 g/100 g)[8],口感类似于山楂。香水玫瑰果的水分含量为72.90 g/100 g,与沙棘果(71 g/100 g)相近[8],但口感较硬,且生涩;紫枝玫瑰果的水分含量较低,为66.99 g/100 g,因此,这两个品种的玫瑰果不适合直接食用,宜待加工。

3 个品种的玫瑰果可食部分的灰分含量均高于常见水果,是苹果灰分含量(0.2 g/100 g)的6.0~8.4 倍,是山楂灰分含量(0.8 g/100 g)的1.5~2.1 倍,表明玫瑰果中含有丰富的无机盐。玫瑰果碳水化合物含量略高于苹果,约为苹果(13.7 g/100 g)的1.3~2.1 倍。相比较于其他大多数水果[8],玫瑰果蛋白质含量较高,其中香水玫瑰果的蛋白质含量是防川三号玫瑰果的2.5 倍。玫瑰果脂肪含量较低,为0.19~0.69 g/100 g。玫瑰果的能量比苹果略高,其中香水玫瑰果的能量与山楂(425 kJ/100 g)相近。总体而言,玫瑰果是一种低脂肪、高蛋白的食用植物资源,符合当下人们的消费需求。

2.2 矿物质元素分析

玫瑰果中矿物质元素组成及含量如表2 所示。

由表2 可知,玫瑰果中钾的含量最高,其次是钙、镁。玫瑰果的钾含量高达405.00~486.00 mg/100 g,约为人们所熟知的富钾水果香蕉(189~256 mg/100 g)的2 倍[8]。防川三号玫瑰果钙含量为79.40 mg/100 g,约为苹果(代表值4 mg/100 g)的20 倍,略低于沙棘果(104 mg/100 g);紫枝玫瑰果的钙含量约为沙棘果的2 倍;香水玫瑰果的钙含量高达260.00 mg/100 g,约为沙棘果的2.5 倍。玫瑰果中铜含量近似于苹果(0.07 mg/100 g)及鲜枣(0.06 mg/100 g)。防川三号与紫枝玫瑰果铁含量很低,低于检测限(3 mg/kg),香水玫瑰果铁含量3.30 mg/kg,略高于苹果(3 mg/kg)。综上,玫瑰果是一种典型的高钾、高钙果实。

表2 玫瑰果矿物质元素组成及含量
Table 2 Mineral composition and content of rosehip

注:同列不同小写字母表示差异显著,P<0.05。-表示数值低于检测限。

品种防川三号紫枝香水钙/(mg/100 g)79.40±1.50c 211.00±5.00b 260.00±4.50a铜/(mg/kg)0.68±0.02a 0.79±0.03a 0.74±0.05a铁/(mg/kg)硒/(mg/kg)磷/(mg/100 g)----3.30±0.20钾/(mg/100 g)447.00±8.90b 405.00±15.50c 486.00±7.00a镁/(mg/100 g)19.70±0.85c 53.10±1.25b 73.60±0.40a钠/(mg/100 g)2.75±0.01a 0.91±0.03b 0.52±0.03c---锌/(mg/kg)-2.39±0.09-62.70±0.59

2.3 氨基酸组分分析

玫瑰果中17 种氨基酸的含量如图1 所示。

图1 玫瑰果中的氨基酸组成及含量
Fig.1 Amino acid composition and content of rosehip

由图1 可知,3 个品种中氨基酸总含量存在明显差异,其中香水玫瑰果的氨基酸总含量最高。此外,各种氨基酸的相对含量也各不相同,这些差异可能对不同品种的用途和营养价值产生重要影响。防川三号玫瑰果含量最多的3 种氨基酸依次为谷氨酸、天冬氨酸、脯氨酸;紫枝玫瑰果含量最多的3 种氨基酸依次为精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸;香水玫瑰果含量最多的3 种氨基酸依次为天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸。

天冬氨酸和谷氨酸都属于酸性氨基酸,它们是合成蛋白质的重要成分。天冬氨酸可作为钾、镁离子的载体向心肌输送电解质,从而改善心肌收缩功能,同时降低氧消耗,在冠状动脉循环障碍缺氧时,对心肌有保护作用。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位,医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷,还用于改善儿童智力发育,此外谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的风味。脯氨酸属于中性氨基酸,可构建胶原蛋白和连接组织,支持关节和皮肤的健康。精氨酸在治疗许多发育和健康问题方面的作用在氨基酸中是独一无二的[9],在人类的生命早期阶段中扮演着重要角色,与组氨酸、胱氨酸和酪氨酸等共同作为早产儿所必需的氨基酸。除了以上几种含量最高的氨基酸,玫瑰果中均含有人体必需的8 种氨基酸。食物蛋白质营养价值的高低在很大程度上取决于其中所含必需氨基酸的种类和数量[10],由此可以推断,玫瑰果可以作为植物型蛋白质的良好来源。从所含氨基酸的缺乏种类来看,防川三号玫瑰果缺乏蛋氨酸,紫枝玫瑰果缺乏丙氨酸与脯氨酸;其他文献中所测得的大果、北京单瓣红、平阴五号、杂交单瓣红、西湖二号这5 个品种的玫瑰果均缺乏脯氨酸与胱氨酸[7]。相比于已知数据的这些品种,香水玫瑰果所含的氨基酸种类最为齐全。

2.4 糖类组成分析

糖类是生命体的重要营养物质,也是食品中的重要风味成分和营养成分[11]。果实中的糖组分及其含量是影响果实品质的重要因素。玫瑰果中的糖组成及含量见表3。

表3 玫瑰果中的糖组成及含量
Table 3 Sugar composition and content of rosehip g/100 g

注:同列不同小写字母表示差异显著,P<0.05。-表示数值低于检测限。

品种防川三号紫枝香水果糖2.60±0.10c 3.50±0.12b 3.80±0.06a葡萄糖2.00±0.00c 4.00±0.00a 2.40±0.06b乳糖蔗糖---麦芽糖-0.34±0.03----总糖4.60±0.10c 7.80±0.24a 6.20±0.06b

由表3 可知,3 个品种玫瑰果的总糖含量为4.60~7.80 g/100 g,主要由果糖和葡萄糖组成,紫枝玫瑰果中还含有少量麦芽糖。乳糖、蔗糖均未检出。果糖和葡萄糖都属于游离糖。有研究表明,葡萄糖与果糖能促进果肉中花青苷的积累[11-12],推测玫瑰果中的游离糖含量与花青苷的积累可能会存在相关性。

2.5 有机酸组成分析

玫瑰果中的有机酸组成及含量见表4。

表4 玫瑰果中的有机酸组成及含量
Table 4 Organic acid composition and content of rosehip

注:同列不同小写字母表示差异显著,P<0.05。-表示数值低于检测限。

有机酸总量/(g/100 g)1.37 1.95 1.80品种防川三号紫枝香水柠檬酸含量/(g/100 g)1.30±0.02c 1.49±0.06b 1.80±0.05a富马酸含量/(mg/100 g)1.40±0.00b 3.51±0.01a-乳酸含量/(g/100 g)0.07±0.01酒石酸含量/(g/100 g)--苹果酸含量/(g/100 g)-0.45±0.07----

由表4 可知,玫瑰果中含有的有机酸以柠檬酸为主,有机酸总量为1.37~1.95 g/100 g。防川三号玫瑰果还含有微量的富马酸、乳酸;紫枝玫瑰果除了含有微量的富马酸外,还含有部分苹果酸,占其有机酸总量的23%。有机酸是果实酸味最主要的来源[13],可以促进钙、铁离子的吸收,促进体内的新陈代谢,对人体健康有着很重要的作用。柠檬酸、苹果酸等有机酸具有协同抑制有害菌的作用[14]。富马酸常被用作酸味剂和防腐剂,应用于食品加工及医药领域[15]。玫瑰果中的柠檬酸含量为1.30~1.80 g/100 g,远高于橘子汁中柠檬酸的含量(0.52 mg/100 g)[16],这可能是玫瑰果呈现较强酸味的主要原因。研究表明当果实的糖酸比小于5 时不适宜鲜食[17],而这3 种玫瑰果的糖酸比为3~4,因此需要加工后食用,或者通过添加糖或其他加工处理来改善其口感。鉴于玫瑰果的强酸味,亦可将玫瑰果作为酸味调节成分添加到特色加工食品中。

2.6 膳食纤维

膳食纤维(dietary fiber,DF)根据溶解特性通常被分为不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)和可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)。不溶性膳食纤维具有良好的持水性和膨胀特性,可以促消化、促排便;可溶性膳食纤维由于其易溶解的特性,更容易被肠道中的微生物利用。膳食纤维可作为肠道微生物发酵的基质,产生短链脂肪酸,从而影响肠道健康[18],并且在血糖调控上有出色的表现[19],此外还有降低胆固醇、促进矿物质的吸收、预防癌症、控制体质量等作用[20],在营养学中被视作一种重要的营养元素。玫瑰果中的膳食纤维含量见图2。

图2 玫瑰果中的膳食纤维含量
Fig.2 Dietary fiber content of rosehip

不同小写字母表示差异显著,P<0.05。

由图2 可知,玫瑰果富含膳食纤维,总膳食纤维(total dietary fiber,TDF)含量高达5~12 g/100 g,其中不溶性膳食纤维与可溶性膳食纤维的含量均高于芹菜[IDF:茎1.2 g/100 g、叶2.2 g/100 g;SDF:(0.48±0.33) g/100 g][8,21]。因此,玫瑰果具有作为强化膳食纤维功能性食品原料的开发潜力。

2.7 活性组分分析

玫瑰果中活性物质组成及含量见表5。

表5 玫瑰果中活性物质组成及含量
Table 5 Active substance composition and content of rosehip

注:同列不同小写字母表示差异显著,P<0.05。-表示数值低于检测限。

维生素E 含量/(mg/100 g)维生素B6 含量/(mg/100 g)品种维生素A 含量/(μg/100 g)叶酸含量/(μg/100 g)15.40±0.92b 13.70±0.71b 22.80±0.65a总量5.77±0.34c 12.65±0.07a 12.10±0.10b α-E 5.77±0.34c 12.65±0.07a 12.10±0.10b(β+γ)-E δ-E硫胺素含量/(mg/100 g)核黄素含量/(mg/100 g)总量吡哆醛吡哆胺吡哆醇烟酸含量/(μg/100 g)胆固醇含量/(mg/100 g)防川三号紫枝--香水---------β-胡萝卜素含量/(μg/100 g)531±11.00c 1 930±56.60b 6 655±35.40a---0.13±0.00维生素C含量/(mg/100 g)164.35±2.47a 49.80±0.14c 156.90±0.71b------------------

由表5 可知,玫瑰果中含有叶酸、维生素E、β-胡萝卜素、核黄素、维生素C 等活性成分;维生素A、硫胺素、维生素B6、烟酸、胆固醇等物质在玫瑰果中未检出。叶酸是一种水溶性维生素,对于人体细胞生长、分化、修复至关重要,并具有预防神经管缺陷的作用。中国从2010 年开始向育龄妇女推荐叶酸补充剂,以预防神经管缺陷[22]。检测数据表明玫瑰果叶酸含量为13.70~22.80 μg/100 g,略接近于白菜(18.5 μg/100 g)[8]。天然维生素E 是一种优良的抗氧化剂,包括4 种生育酚类物质和4 种生育三烯酚类物质,其中α-生育酚含量最高,生理活性也最高[23-24]。玫瑰果中含有丰富的维生素E,含量为5~13 mg/100 g,与花生维生素E 含量(8.05~13.88 mg/100 g)相当,高于菠菜(1.74 mg/100 g)、中华猕猴桃(2.43 mg/100 g)[8]。玫瑰果的维生素E 主要由α-E 组成,(β+γ)-E、δ-E 均未检出。玫瑰果中的β-胡萝卜素含量较高,为531~6 655 μg/100 g,不同品种之间的含量存在显著差异。在3 个品种中,香水玫瑰果的β-胡萝卜素含量最高,超过了胡萝卜(4 107 μg/100 g)。β-胡萝卜素是一种重要的类胡萝卜素,有益于人体营养健康,具有抗肿瘤、抗氧化、提高机体免疫力及维持视力等生理作用[25]。核黄素又称维生素B2,是一种水溶性维生素,与动植物的生长密切相关,人体内难以储存核黄素,需从外部摄取[26]。香水玫瑰果中所含核黄素为0.13 mg/100 g,高于大部分常见水果,接近于桂圆中的核黄素含量(0.14 mg/100 g)[8]。维生素C 即抗坏血酸,是一种最常见的水溶性抗氧化剂,经常用于评估水果和蔬菜的品质。因品种不同、在果实中部位不同、采摘时间不同等因素都会导致玫瑰果的抗坏血酸含量存在差异,但几乎所有条件下VC 含量都较高[1]。紫枝玫瑰果的VC 含量略低于中华猕猴桃(62 mg/100 g)[8];防川三号与香水玫瑰果的VC 含量约为猕猴桃的2.6 倍。由此可见,玫瑰果是天然维生素C 的良好来源。

2.8 不同品种玫瑰果品质主成分分析

对3 个品种玫瑰果的33 种主要营养指标进行主成分分析(PCA)。为了尽可能地减小分析误差,降低水分含量不同导致的分析差异,先将各指标换算为干重,然后将数据标准化后降维。方差贡献率可用于确定主成分(principal component,PC)的个数[27]。表6 为主成分矩阵,图3 为主成分PC1-PC2 的载荷与分值的双标图。

表6 主成分矩阵
Table 6 Principal component matrix

指标碳水化合物蛋白质脂肪能量钙铜铁钾镁钠锌天冬氨酸谷氨酸缬氨酸精氨酸赖氨酸总氨基酸果糖PC1-0.927 0.859-0.845-0.824 0.683 0.173 0.932 0.440 0.740-0.215-0.780 0.927 0.792 0.947-0.586 0.995 0.871 0.942 PC2-0.375 0.512 0.535 0.566 0.730-0.985 0.362-0.898 0.673-0.977 0.626 0.375 0.611 0.321 0.810 0.102 0.492-0.337指标葡萄糖麦芽糖总糖柠檬酸富马酸乳酸苹果酸有机酸总量总膳食纤维可溶性膳食纤维叶酸维生素E β-胡萝卜素核黄素维生素C特征值方差贡献率/%累计方差贡献率/%PC1-0.938-0.780-0.720 0.831-1.000-0.152-0.780 0.529 0.608-0.790 0.876 0.518 0.874 0.932 0.514 19.647 59.535 59.535 PC2 0.347 0.626 0.694-0.556-0.021-0.988 0.626-0.849 0.794-0.613-0.482 0.856 0.486 0.362-0.858 13.353 40.465 100.000

由表6 可知,所得2 个PC 特征值均大于1,方差贡献率分别为59.535% 和40.465%,累计方差贡献率达100%,综合了所有原始数据的信息,可代表玫瑰果的品质指标。对玫瑰果的营养品质评价由33 个初始指标降维成两个彼此不相关的PC,达到了降维的目的。由图3 可以更直观地看到各指标对PC 的贡献率。结合图3与表6 的数据可知,PC1 中贡献率最大的指标依次为赖氨酸、缬氨酸、果糖、核黄素、铁元素;PC2 中贡献率高的指标主要有维生素E、精氨酸、总膳食纤维等。

图3 主成分二维双标图(载荷与分值)
Fig.3 2D biplot of PC1-PC2 (loading and score)

FC 表示防川三号玫瑰果;XS 表示香水玫瑰果;ZZ 表示紫枝玫瑰果。

以2 个PC 对应的方差贡献率为权重值,将各项指标的标准值乘以成分系数与相应的权重进行加权求和,分别计算3 个品种玫瑰果的综合评价得分,综合得分越高表示营养品质越好。3 个品种玫瑰果营养品质综合得分见表7。

表7 3 个品种玫瑰果营养品质综合得分
Table 7 Comprehensive scores for nutritional quality of three rosehip cultivars

注:F1 为PC1 的分质;F2 为PC2 的分质。

品种防川三号紫枝香水F1-0.176-0.900 1.076 F2-1.141 0.723 0.418综合得分-0.567-0.244 0.810排序321

由表7 可知,综合得分从高到低的排序依次是香水、紫枝、防川三号。表明综合这3 种玫瑰果的营养成分来看,香水玫瑰果的营养品质最好,其次是紫枝玫瑰果,最后是防川三号玫瑰果。综合得分可为开发利用不同玫瑰果资源提供理论依据。

3 结论

本研究对3 个品种玫瑰果可食部分的营养成分进行了较为全面的测定与分析,测定的指标涵盖了基本营养成分、矿物质元素、氨基酸组分、糖组分、有机酸、膳食纤维以及其他活性物质等指标。结果表明,与其他常见果蔬相对比玫瑰果的营养成分特点为高蛋白、低脂、高钙、高钾、高膳食纤维、高维生素E、高β-胡萝卜素、高维生素C 等,氨基酸组成较为齐全,可溶性糖组分主要为单糖,有机酸主要为柠檬酸。从众多指标中选取33 个主要营养指标进行主成分分析,提取出两个主成分,其中对主成分贡献率最高的指标主要有赖氨酸、缬氨酸、果糖、核黄素、铁元素、维生素E、精氨酸及总膳食纤维等。3 个不同品种的玫瑰果营养品质综合得分由高到低依次为香水、紫枝、防川三号。本研究对玫瑰果营养成分的测定与分析为其食用价值作数据参考,可助力于将来玫瑰果的加工与利用。

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Analysis of Nutritional Components and Quality Evaluation of Rosehip

HE Shan1,TANG Xiaojuan1,HOU Zhiqiang2,MENG Lingli1,YANG Daqiao1,MIN Dedong1,SUN Yixin1,GONG Min1,LIU Yunguo1 *
(1. College of Life Sciences,Linyi University,Linyi 276000,Shandong,China;2. College of Biosystems Engineering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou 310058,Zhejiang,China)

Abstract:Rosehip is fleshy pseudocarp developed from receptacles of faded roses,which has health function and medicinal value. Three rosehip cultivars named Rosa rugosa Thunb. Jilin,R. rugosa Zizhi,and R. centifolia Xiangshui were measured for basic nutritional components,mineral elements,amino acid composition,sugars,organic acids,dietary fiber,and active substances. A principal component analysis (PCA) was conducted to comprehensively evaluate the three cultivars. The results showed that rosehip could be a good source of nutrition,characterized by low fat (0.19-0.69 g/100 g),high protein (1.28-3.14 g/100 g),comprehensive amino acid composition,and high content of potassium (405.00-486.00 mg/100 g),calcium (79.40-260.00 mg/100 g),and dietary fiber(5-12 g/100 g). Its sugars are mainly composed of fructose and glucose. It has high content of organic acids,mainly citric acid,with a sugar-to-acid ratio of 3-4. It is also rich in folic acid,α-tocopherol,β-carotene,riboflavin,ascorbic acid,and other active substances that are highly beneficial to human body. The PCA results indicated that the indicators contributing most to the principal components were primarily lysine,valine,fructose,riboflavin,iron,vitamin E,arginine,and total dietary fiber. The comprehensive nutritional quality scores of the three rosehip cultivars were in descending order of R. centifolia Xiangshui,R. rugosa Zizhi,and R. rugosa Thunb. Jilin.

Key words:rosehip;nutritional components;minerals;amino acids;dietary fiber;active substances;quality evaluation

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2025.10.009

基金项目:山东省技术创新引导计划(中央引导地方科技发展资金)项目(YDZX2023036)

作者简介:和珊(1988—),女(汉),硕士,研究方向:农产品精深加工及贮藏保鲜。

*通信作者:刘云国(1977—),男(汉),教授,博士,研究方向:农产品精深加工及贮藏保鲜。

引文格式:

和珊,汤晓娟,侯志强,等. 玫瑰果营养成分分析与品质评价[J]. 食品研究与开发,2025,46(10):70-76,139.

HE Shan,TANG Xiaojuan,HOU Zhiqiang,et al. Analysis of Nutritional Components and Quality Evaluation of Rosehip[J].Food Research and Development,2025,46(10):70-76,139.

加工编辑:王雪

收稿日期: 2024-01-09