槐(Sophora japonica L.),又称国槐,为豆科蝶形花科植物,广泛分布于中国、日本、韩国及越南等东亚国家,在我国境内尤以广西、山东、山西、河北、陕西、甘肃、安徽和河南等地栽培最为集中,占全国总产量的90%以上,形成了稳定的产区,资源丰富[1]。槐米(Flos Sophorae Immaturus, FSI)为槐的干燥花蕾,是我国传统的“食药两用”中药材,具有清凉止血、清肝泻火的功效[2],在医药工业中被广泛应用,近年又被开发成各种功能性食品,备受关注。

相关研究表明,槐米富含糖类、蛋白质、矿物质等多种营养成分,以及皂苷、黄酮和甾醇等药理活性成分,尤其是以芦丁、槲皮素为代表的黄酮类物质被公认为是槐米的主要功效成分,具有抗氧化、抗炎、保护神经及抗肿瘤等生理功能[3-5]。然而,作为一种具有“食药同源”特性的资源,槐米的营养品质评价不应仅限于活性小分子。研究显示,槐米中蛋白质含量约占槐米干质量的20%～22%[2],表明其具有作为植物蛋白源的潜在价值。而氨基酸作为蛋白质的基本结构单元,其组成和含量[如必需氨基酸(essential amino acids,EAA)模式、限制性氨基酸等]直接影响蛋白质的营养价值,部分氨基酸本身也具有一定的风味贡献和生理调节功能[6]。因此,系统分析槐米的氨基酸组成对于全面评价其营养品质、开发多元化功能食品具有重要意义。

目前,针对槐米的研究主要集中在黄酮等成分的检测、提取与活性评价[7-8],虽有研究提及槐米组成,指出其EAA接近联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization,FAO/WHO)的标准模式,可能是一种理想的植物蛋白来源[9-10],但相关报道较少,且多基于单一或有限产地样品,缺乏对不同产地槐米氨基酸营养品质的系统性比较与深入剖析。事实上,植物的化学成分积累显著受产地环境(如气候、土壤、栽培方式)的影响,产地差异可能导致槐米在活性成分与营养成分的含量及组成上产生显著变异[11]。明确这种变异规律,对于实现槐米资源的产地溯源、品质分级及定向化高值利用至关重要。

基于此,本研究选取11个代表性产地的槐米,运用全自动氨基酸检测技术测定其氨基酸组成与含量,并通过氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical score,CS)、滋味活性值(taste activity value,TAV)计算及主成分分析、聚类分析等多种方法,从营养均衡性、风味特性及功能组分等多维度综合评价不同产地槐米的氨基酸营养价值,以期为槐米的资源化利用、品质评价体系完善及多元化产品开发应用提供一定的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

收集11个产地的槐米,分别来自于许昌(XC)、孟州(MZ)、保定(BD)、石家庄(SJZ)、济宁(JN)、淄博(ZB)、亳州(BZ)、滁州(CZ)、渭南(WN)、咸阳(XY)和全州(QZ)。

盐酸、衍生缓冲液、乙腈、乙酸钠(均为分析纯),国药集团化学试剂有限公司;依利特氨基酸衍生化试剂盒,依利特(大连)分析仪器有限公司。

1.2 仪器与设备

DFY-500小型高速磨粉机,温岭市林大机械有限公司;101-2AB电热鼓风干燥箱,天津市泰斯特仪器有限公司;XMTD-8222恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;L-8900全自动氨基酸分析仪,德国曼默博尔公司。

1.3 实验方法

1.3.1 氨基酸的测定

参照王溪等[12]的方法进行测定。将槐米研磨成粉(过60目筛),取25 mg样品,加入5 mL安瓿瓶中,再加入3 mL 6 mol/L的盐酸,然后用酒精灯高温拉丝封口,放到烘箱中110 ℃下水解24 h。将水解后的样品从安瓿瓶中转移到蒸发皿中,并用水多次洗涤安瓿瓶,洗液一并倒入蒸发皿,在80 ℃条件下水浴蒸干。用衍生缓冲液多次洗涤蒸发皿,洗液转入25 mL容量瓶中,并用衍生缓冲液定容。用0.45 μm微孔滤膜过滤,备用。

量取已经过滤的样品液10 mL至50 mL棕色试剂瓶中,加入衍生试剂5 mL,混匀,放到60 ℃水浴中,暗处反应1 h。反应完成后,冷却至室温,加入平衡缓冲溶液稀释到刻度,静置一段时间后,用0.45 μm滤膜过滤,取10 μL进样。

1.3.2 色谱条件

色谱柱:C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);检测信号:紫外360 nm;柱温:28 ℃;进样体积:10 μL;流动相A为V(乙腈)∶>V(水)=1∶>1,流动相B为0.1 mol/L乙酸钠水溶液;流速1.2 mL/min。

1.3.3 TAV计算

TAV是呈味物质的测定值与其滋味阈值之比。按如下公式(1)计算[13-14]:

(1)

式中:C为呈味氨基酸的测定值,mg/g;X为该氨基酸的滋味阈值,mg/g。

其值的大小代表相应氨基酸对核桃雄花呈味特性的贡献度,TAV>1时,则表明该氨基酸对其呈味有影响,TAV<1时,即该氨基酸对其呈味无明显效果。

1.3.4 营养价值评价[15-16]

参照2013年WHO和FAO修订的理想蛋白质人体EAA模式图及常见参考蛋白质鸡蛋的EAA含量计算以下营养价值指标。

1.3.4.1 AAS与CS

AAS和CS分别表示样品蛋白质中某一EAA含量占FAO/WHO模式及鸡蛋模式中相应氨基酸含量的百分比。分别按公式(2)和(3)计算:

(2)

(3)

式中:Ae为样品中EAA含量,%;As为WHO/FAO评分模式中相应EAA含量,%;Ai为鸡蛋模式中EAA含量,%。

1.3.4.2 氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系数(ratio of amino acid coefficient,RCAA)、氨基酸比值系数评分(score of ratio coefficient of amino acid,SRCAA)

RAA表示样品中某一必需氨基酸含量与FAO/WHO模式中相应氨基酸含量的比值。RCAA表示样品中某必需氨基酸的RAA与各种氨基酸RAA均值的比值。SRCAA表示食物蛋白相对营养价值的高低。分别按公式(4)～公式(6)计算:

(4)

(5)

(6)

式中:T为样品中某一EAA的RAA;TX为样品中各种氨基酸RAA的均值。

1.4 数据处理

采用Excel 2021进行氨基酸含量数据统计与整理。方差分析采用SPSS 21.0软件的单因素ANOVA方法完成,随后使用Duncan法进行多重比较分析,数据结果以“平均值±标准差”形式呈现,差异显著性则通过不同字母来表示(P<0.05为差异显著)。采用SPSS 21.0软件进行主成分分析,筛选特征值大于1因子作为主成分,得到原始数据相关矩阵的特征值、方差贡献率、累计方差贡献率等,根据所得信息对不同产地槐米进行综合评价。采用Simca 14.0进行层次聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同产地槐米氨基酸组成与含量分析

对不同产地的槐米的不同氨基酸含量进行统计分析,结果如表1所示。所有产地的槐米均含有17种氨基酸,其中包括苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、赖氨酸(Lys)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)和酪氨酸(Tyr)8种EAA、精氨酸(Arg)和组氨酸(His)2种半必需氨基酸(semi-essential amino acid,SEAA)以及天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、脯氨酸(Pro)和丙氨酸(Ala)和胱氨酸(Cys)7种非必需氨基酸(non-essential amino acids,NEAA),与陈宗游等[9]的研究结果相一致。

由表1可知,所有样品的氨基酸总含量(total amino acid,TAA)平均含量为12.22%。其中QZ的TAA含量最高,为13.77%,而CZ的TAA含量最低,为10.30%,XC、MZ、BD、SJZ、BZ和QZ产地的TAA含量均高于平均水平。各产地含量从高到低依次为:QZ>SJZ>BZ>XC>BD>MZ>XY>JN>WN>ZB>CZ,各产地的槐米氨基酸含量之间存在显著的差异性(P<0.05)。这种差异主要归因于产地生态因子的综合作用[11]。土壤结构、pH值、矿质元素(如氮、硫、磷)的含量及其有效性直接影响植物对养分的吸收、氮代谢及氨基酸合成等关键生化途径。气候因子,如生长季的光照强度、昼夜温差及降雨量,通过影响光合作用效率和初级代谢产物的分配,间接调控氨基酸的积累。不同产地槐树可能存在地方品种或生态型差异等遗传因素也可能贡献了部分变异,但鉴于本研究未进行遗传背景分析,其具体贡献有待进一步确认。因此,不同产地槐米氨基酸组成的差异,是基因、环境及二者互作的结果,这为通过选择优势产地或定向栽培管理来优化槐米营养品质提供了理论依据。

各氨基酸平均含量从高到低依次为:Asp>Glu>Pro>Leu>Lys>Arg>Ser>Val>Ala>Tyr>Gly>Thr>Ile>Phe>His>Cys>Met。其中,Asp的含量最高(1.58%),其次为Glu(1.37%),Asp具有改善肝功能、预防心血管疾病和消除疲劳的作用,Glu对肌肉蛋白质的合成以及人体代谢有着不可或缺的作用,并且还参与了大脑的学习记忆过程[17-18],故槐米或可被开发成提高记忆力和免疫力的食品。Met含量(0.04%)在所测氨基酸中含量最低,这一发现与文献[9,19-20]报道一致,即Met是大多数植物蛋白中的第一或第二限制性氨基酸。植物种子为储存氮,其蛋白质通常富含天冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)等,而含硫氨基酸(Met和Cys)的合成相对较少,导致其天然含量偏低。

不同产地槐米的EAA总含量为4.11%～5.49%,SEAA总含量为0.98%～1.52%,SJZ的EAA含量、QZ的SEAA含量为最高,CZ的两者含量均为最低。NEAA含量为5.21%～6.99%。将所有产地槐米氨基酸含量与FAO/WHO的氨基酸理想模式进行比较,所有产地的EAA/TAA均接近或超过40%,EAA/NEAA均超过了60%。这表明槐米氨基酸组成接近人体的蛋白质组成,其营养价值较高,具有很大的开发意义。

综合分析来看,QZ的TAA含量最高,是其作为优质植物蛋白来源和高端功能性原料的核心物质基础。此外,槐米富含Lys,这是小麦、玉米等谷物蛋白的第一限制性氨基酸,将槐米与谷物搭配食用,可以显著提升膳食蛋白的蛋白质互补作用,改善整体氨基酸利用率。动物蛋白(如鸡蛋、牛奶)和大豆蛋白是常见的过敏原,而槐米的致敏性极低,适合易过敏体质人群食用。不同产地的槐米由于相关环境等因素造成其氨基酸含量之间存在显著的差异性(P<0.05),而这些差异又对其营养品质造成了一定的影响。

2.2 不同产地槐米氨基酸滋味分析

根据其感官特性,呈味氨基酸可以分为鲜味氨基酸(umami amino acids,UAA)、甜味氨基酸(sweet amino acids,SAA)、苦味氨基酸(bitter amino acids,BAA)和芳香族氨基酸(aromatic amino acids,AAA)[21]。不同的呈味氨基酸具备不同的呈味特性,共同构成了槐米的特征风味。对不同产地的槐米呈味氨基酸含量进行分析,结果如表2和表3所示。

由表2可知,不同产地槐米中呈味氨基酸总含量为10.30%～13.77%,其中含量最高的是QZ,最低的是CZ。呈味氨基酸的平均含量由高到低依次为SAA、UAA、BAA和AAA。SAA含量为3.51%～4.87%,平均含量为4.13%,占呈味氨基酸总平均含量的33.84%,其中QZ的SAA含量最高,为4.87%。UAA含量为3.23%～4.41%,平均含量为3.87%,占呈味氨基酸总平均含量的31.72%,其中SJZ的UAA含量最高,为4.41%。BAA含量为2.93%～3.96%,平均含量为3.53%,占呈味氨基酸总平均含量的28.89%,其中SJZ的BAA含量最高,为3.96%。AAA含量为0.55%～0.81%,平均含量为0.68%,占呈味氨基酸总平均含量的5.55%,其中SJZ的AAA含量最高,为0.81%。

不同氨基酸的味道阈值存在一定的差异,呈味氨基酸含量的高低并不能直接决定其对风味贡献的影响[22],因此采用TAV进一步评价不同产地槐米的各呈味氨基酸。由表3可知,各产地中TAV大于1的氨基酸组成基本相同,其中XC、MZ、BD、SJZ、JN、ZB、BZ、XY和QZ的数量最多,均有8种氨基酸的TAV大于1;其次是CZ和WN,有7种。在TAV>1的氨基酸中,UAA的种类最多,且各产地的UAA的TAV均大于1。Glu的TAV值最大,为3.84～5.16,平均值为4.58,对槐米的滋味贡献最为显著,其钠盐被作为调味料使用;且Glu可与鲜味核苷酸产生强烈的协同效应[23],来有效增强食品的鲜味。其次对槐米滋味贡献较大的是Cys,TAV平均值为3.65,被广泛应用在薯条和火腿等行业。Asp、Glu、Lys、His、Arg、Val和Cys在各产地中TAV均大于1,说明这些氨基酸对各产地槐米的滋味均有贡献;而Thr、Gly、Pro、Ser、Met、Leu、Ile、Phe和Tyr在各产地中TAV均小于1,说明这些氨基酸对各产地槐米的滋味无明显影响;Ala的TAV仅在CZ和WN大于1,在其余产地均小于1。

总体来看,不同产地槐米氨基酸的组成对其风味的影响存在差异,整体表现为QZ的呈味氨基酸总含量和SAA最高,SJZ的UAA、BAA和AAA最高,说明不同产地的滋味存在差异,可以被开发成不同的调味料等产品。Asp、Glu、Lys、His、Arg、Val和Cys对各产地槐米的滋味均有贡献,Thr、Gly、Pro、Ser、Met、Leu、Ile、Phe和Tyr对各产地均无明显影响,在所有氨基酸中,Glu对槐米的滋味贡献最大,属于UAA,可以有效增加槐米的鲜味特征。这一发现对槐米作为风味增强剂或天然鲜味食材的开发具有重要意义。由于Glu的TAV显著高于其他氨基酸,且不同产地间Glu含量差异显著(如SJZ和BZ最高,CZ最低),在食品工业中优选高Glu含量的产地原料,将直接提升终端产品的风味强度与接受度。同时,呈味氨基酸构成的差异,也为开发具有不同风味侧重点(如偏鲜、偏甜)的槐米产品提供了原料基础。如QZ产地槐米呈味丰富且甜味氨基酸含量最高,可作为甜味导向产品开发的优选原料;而SJZ产地槐米的鲜味氨基酸具有优势,可作为鲜味产品开发的优选原料。

2.3 不同产地槐米氨基酸特殊功效氨基酸分析

特殊功效氨基酸是指除提供基本营养外,还具有特定生理调节或保健功能的氨基酸类别[24],包括药用氨基酸(medicinal amino acids,MAA)、儿童必需氨基酸(children essential amino acids,CEAA)、支链氨基酸(branched chain amino acids,BCAA)、抗菌氨基酸(antibacterial amino acids,ABAA)、伯氨基氨基酸(primary amine amino acids,PAAA)及增香与着色氨基酸(flavoring and coloring amino acids,FCAA)。对不同产地槐米的特殊功效氨基酸进行分析,结果如表4所示。

由表4可知,SJZ是特殊功效氨基酸总含量最高的地区,且其MAA、BCAA、ABAA和FCAA的含量也为最高,这表明该产地的槐米功能价值多样,具有广阔的发展前景。MAA是指具有药理作用的氨基酸,其含量是评价食品和中药材药效品质的重要指标[24]。MAA的平均含量最高,为7.39%,占氨基酸平均总含量的30.53%,其中贡献较大的为Asp和Glu,丰富的MAA含量进一步证明了槐米极高的药用价值。BCAA具有调节蛋白质合成与分解、缓解运动疲劳和促进肌肉生长等作用[25],一定浓度的ABAA则可以抑制微生物[24],显示出其在医疗卫生、抑菌方面的应用前景。FCAA则可以通过羰-氨反应生成具有愉快香味的褐色物质,促进食品的增香与着色[24],这体现出了其在调味方面的潜在价值。QZ的CEAA和PAAA含量最高,意味着该产地的槐米可以被开发成儿童食品,并应用在特定的医疗保健方面。PAAA的平均含量仅次于MAA,为7.04%,占氨基酸平均总含量的29.09%。PAAA能抑制二甲氨基亚硝胺的生成[20],体现出其在治疗部分疾病方面的潜力。CE对儿童的成长尤为重要,对儿童神经系统的完善和机体的发育有促进作用[24],丰富的CEAA含量表明槐米氨基酸的组成能够满足儿童的生长发育需求,有利于其在儿童保健食品等领域的应用。

2.4 不同产地槐米氨基酸营养价值评价

2.4.1 EAA组成分析

氨基酸模式用于研究人体蛋白质和各类食物蛋白质在EAA种类和数量上的差异,当EAA的组成、含量与FAO/WHO模式及鸡蛋模式越相近时,氨基酸质量越好[19]。

从单个氨基酸来看,各产地Lys的含量均超过2个推荐模式的标准,但Met+Cys的含量均未达到2个推荐模式的标准,JN的Phe+Tyr都达到了2个模式的标准。从产地来看,各产地(除了JN)的所有EAA均超过FAO/WHO推荐模式的标准含量,但均未达到鸡蛋模式的标准。在这些EAA中,Phe+Tyr、Leu和Lys的含量较高,其含量最高的产地分别为JN、ZB、BD,Met+Cys含量在各产地中普遍最低,为第一限制性氨基酸。综合2个模式谱,在EAA含量方面,槐米与FAO/WHO模式更加接近,展现出作为优质植物蛋白源的潜力,而与鸡蛋模式相比,仍有一定的差距,原因可能是由于Met+Cys的系统性不足,使其成为第一限制性氨基酸;同时,其余多数EAA含量虽满足基本需求,但未达到鸡蛋模式的高标准。因此,可将槐米与富含Met和Cys的谷物、坚果等原料科学配比,利用氨基酸互补效应优化整体氨基酸模式;或者在精深加工环节,可考虑与大米蛋白等植物蛋白复配,从而提升其蛋白质营养品质。

2.4.2 AAS和CS

AAS和CS分别指待测蛋白质中某一EAA占FAO/WHO模式和鸡蛋模式中相应氨基酸含量的百分比,是判定氨基酸营养价值高低的重要指标,评分越接近100%,其营养价值就越高。AAS、CS小于100%为限制性氨基酸,其中AAS、CS最低的是第一限制性氨基酸。

由表6可知,从单个氨基酸来看,各产地槐米的Lys的AAS和CS均高于100%;Met+Cys的AAS和CS均低于100%,且评分最低,为第一限制性氨基酸。各产地槐米的其他剩余EAA的AAS均超过100%,CS均在60%以上,这说明槐米的氨基酸营养价值较高,有利于人体的消化、吸收和利用。在所有产地中,MZ和JN的AAS和CS评分最高,证明这2个产地的槐米氨基酸营养价值最高,可以被开发应用。

2.4.3 RAA、RCAA和SRCAA

RAA、RCAA和SRCAA常被用于反映物质中氨基酸的构成和利用率。当RCAA越接近1,该氨基酸组成越均衡,当大于1或小于1,表示氨基酸含量相对过剩或不足,其中RCAA小于1且最小,说明其为样品的第一限制性氨基酸;SRCAA越接近100,则其营养价值越高[24]。

由表7可知,各产地的EAA(除了Met+Cys)的RAA和RCAA均接近或大于1,尤其是Phe+Tyr和Lys的RAA和RCAA明显高于其他氨基酸,说明二者的含量可能相对过剩。所有产地的Met+Cys的RAA(0.21～0.32)和RCAA(0.19～0.30)最小,为槐米的第一限制性氨基酸,会影响生命体对蛋白质的吸收率,可以搭配一些富含Met+Cys的食物食用,以提高营养价值。

各产地的SRCAA为59.88～67.20,其中QZ的SRCAA为99.12,接近100,相较于其他产地呈现出明显的断层增高,甚至超过了小麦蛋白和大豆蛋白。这可能是因为其生态环境适配性较好,土壤中含有丰富的微量元素,且其有效性高,这些元素是氨基酸合成过程中相关酶的重要辅助因子,保证了氨基酸通路的顺利进行;同时当地的温度、降水量等气候条件适宜,并且不会因水分胁迫而抑制氮代谢和蛋白质的合成,从而构建更为均衡的氨基酸谱。这与2.1节中的叙述原因相一致。除了当地的土质、气候等特殊自然因素造就了QZ产地槐米的优种优质之外,也可能是因为槐米作为当地的主要产业之一,其种植与生产等过程均进行了严格且科学的专业化管理,使其品质得到了进一步的优化。另外,除QZ外,各产地的SRCAA为59.88～67.20,与杏仁(59.14～65.17)相近[26],略低于小麦粉(69.16)[27],与大豆蛋白(78.08)[28]仍有一定的差距;所有产地的SRCAA高低顺序为:QZ>XY>WN>BZ>ZB>MZ>XC>SJZ>JN>BD>CZ。其中QZ的SRCAA最高,营养均衡且价值最高,不仅可以用于医药领域,还可以开发成各种功能性食品,提高其社会经济价值。

2.5 不同产地槐米氨基酸的主成分分析

主成分分析是一种多元统计分析方法,能够将多个数据转化为几个信息不重叠的数据,反映原始变量的信息,实现降维,现已被广泛应用于多种农产品品质差异的研究[29]。由表8可知,前3个主成分(principal component,PC)对应的特征值均大于1,累计方差贡献率为92.48%,故选取前3个主成分作为3个相互独立的综合性变量,来对不同产地槐米氨基酸进行分析。

对提取的主成分进行主成分得分计算和排序,计算公式如下:

Y1=0.267X1+0.262X2+0.268X3+0.256X4+0.269X5+0.271X6+0.159X7+0.272X8+0.274X9+0.098X10+0.204X11+0.275X12+0.274X13+0.167X14+0.251X15+0.257X16+0.209X17

Y2=0.069X1-0.161X2-0.112X3+0.101X4+0.125X5+0.064X6+0.363X7+0.054X8-0.053X9+0.157X10+0.410X11+0.003X12-0.018X13-0.525X14+0.234X15-0.180X16-0.483X17

Y3=0.016X1-0.013X2+0.046X3-0.109X4+0.046X5+0.073X6-0.400X7+0.068X8+0.031X9+0.776X10+0.129X11+0.005X12+0.046X13+0.263X14-0.158X15-0.217X16-0.223X17

根据3个主成分相对方差贡献率权重,建立综合评价模型:

Y=0.834Y1+0.090Y2+0.076Y3

根据综合评价模型计算不同产地槐米的综合得分,得分越高,表明槐米的品质越好。结果如表9所示,不同产地槐米的综合得分排序为:QZ、SJZ、BZ、XC、BD、MZ、XY、JN、ZB、WN、CZ,其中QZ的综合得分最高(2.807),说明其综合营养品质最好。

2.6 聚类分析

对不同产地槐米中17种氨基酸进行聚类分析,结果如图1所示。11个产地槐米可以分为三类,JN、CZ、ZB、WN为一类,这些产地的综合得分较低,且氨基酸总含量、呈味氨基酸含量、功效氨基酸含量均低于平均水平,氨基酸品质最低;BZ、SJZ和QZ为一类,这些产地的综合得分最高,氨基酸品质最好,且氨基酸总含量、呈味氨基酸含量、功效氨基酸含量和EAA含量均为最高,AAS和CS相近;XC、XY、MZ和BD为一类,这些产地的综合得分水平处于中等水平,且氨基酸总含量、呈味氨基酸含量、功效氨基酸含量和EAA含量接近或者略高于平均水平。聚类分析结果体现了不同产地槐米氨基酸类成分含量的差异,为槐米的开发利用提供理论依据。

3 结论

本研究系统评价了11个产地的槐米氨基酸组成与营养价值。结果表明,槐米富含17种常见氨基酸,包括9种EAA、2种SEAA及6种NEAA,表现出丰富的氨基酸种类和较高的营养潜力。TAA含量为10.30%～13.77%,平均值为12.22%,EAA比例均衡,均接近或超过FAO/WHO所规定的标准值,且不同产地间因地理环境差异而存在显著区别。其中QZ产地槐米在多项指标上表现突出:其TAA,SAA、CEAA含量、SRCAA与综合得分均位列第一,优于其他产地。因此,QZ产地槐米在营养均衡性、风味丰富度与功能组分含量方面均具显著优势,综合品质最佳,是理想的优质植物蛋白来源。

在风味特性方面,槐米中SAA占比最高,UAA与BAA含量相近,其中Glu的TAV在所有氨基酸中最高(平均值4.58),对整体风味贡献最为突出,表明槐米具备作为天然鲜味增强剂的潜力。QZ与SJZ两地产槐米在呈味组分上各具优势,可作为特定风味产品开发的优选原料。

在功能特性方面,槐米中MAA平均含量为7.39%,其中Asp和Glu为主要功能组分,体现了槐米在镇咳祛痰、神经调节等方面的药用价值,有助于其作为药食同源原料的进一步开发。

营养评价显示,槐米EAA组成接近FAO/WHO理想模式,但Met+Cys为第一限制性氨基酸,建议在实际应用中与谷物、豆类等富含含硫氨基酸的食物复配,以提升蛋白质综合利用率。此外,主成分分析与聚类分析反映了不同产地槐米的氨基酸的差异性与类别特征,为槐米的产地鉴别与品质分级提供了理论依据。

本研究的结论基于对11个产地的样本分析,能够初步揭示槐米氨基酸组成与营养价值的地域特征及QZ产地的相对优势。然而,槐米品质受气候、土壤、品种及栽培管理等多种因素综合影响,未来研究可进一步扩大样本范围,并结合环境因子与遗传背景分析,更深入地阐明其品质差异的形成机制。同时,本研究主要采用酸水解法测定蛋白结合氨基酸,对游离氨基酸及其他活性含氮物质的检测有待补充,以全面评估槐米的营养与功能价值。

综上所述,本研究从营养、风味和功能多维度系统评价了槐米的氨基酸价值,明确了其作为优质植物蛋白源和功能性食品原料的潜力,并为不同产地槐米的资源化利用和产业提升提供了有益参考。

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Evaluation on amino acid composition and nutritional value ofFlos Sophorae Immaturus from different origins

WANG Xiangyan1, WANG Le2, WEI Lei2, JING Bingnian2, ZHU Jie3, LIU Yuqing2*

1(Henan Vocational College of Applied Technology, Zhengzhou 450042, China)

2(Henan Academy of Sciences, Key Laboratory of Natural Products, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou 450002, China)

3(Henan Province Natural Product Biotechnology Co.Ltd., Henan Natural Plant Flavonoids Development and Application Engineering Research Center, Zhengzhou 450002, China)

ABSTRACT Flos Sophorae Immaturus (FSI) samples from 11 different origins were used as experimental materials in this study.The amino acid composition and content were determined using automatic amino acid detection technology.The nutritional value of amino acids in FSI was comprehensively evaluated from three dimensions of nutrition, flavor, and function, applying one-way analysis of variance, principal component analysis, and cluster analysis.The results indicated that all samples have 17 amino acids, with total amino acid content ranging from 10.30% to 13.77%.Among the flavor-related amino acids, sweet-tasting amino acids had the highest proportion (3.51%-4.87%).Glutamic acid exhibited the highest taste activity value, averaging 4.58, indicating its prominent contribution to the taste.The average content of medicinal amino acids was 7.39%.Aspartic acid and Glutamic acid were identified as the primary functional components among medicinal amino acids, highlighting their potential pharmacological significance.The essential amino acid profile closely matched the FAO/WHO reference pattern, suggesting that FSI is a high-quality dietary protein source.Multiple evaluation indices, including amino acid score, chemical score, and amino acid ratio coefficient-consistently identified methionine and cystine as the first limiting amino acid.Cluster analysis classified the 11 FSI samples into three distinct groups, effectively reflecting regional variations in amino acid composition and nutritional quality.Notably, the sample from Quanzhou outperformed all others across all evaluation criteria:It achieved the highest levels in total amino acid content (13.77%), sweet amino acids content (4.87%), children essential amino acids content (1.52%), score of ratio coefficient of amino acid (99.12), and comprehensive score (2.807).These findings provide a solid theoretical foundation for optimizing regional cultivation practices, enhancing product quality, and guiding the processing, utilization, and storage of FSI.

Key words Flos Sophorae Immaturus; amino acids; nutritional value; comprehensive evaluation; origins

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.045558

引用格式：王湘妍,王乐,魏磊,等.不同产地槐米氨基酸组成及营养价值评价[J].食品与发酵工业,2026,52(12):222-231.WANG Xiangyan,WANG Le,WEI Lei, et al.Evaluation on amino acid composition and nutritional value of Flos Sophorae Immaturus from different origins[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(12):222-231.

第一作者：硕士,副教授(刘雨晴副研究员为通信作者,E-mail:myjoe00@163.com)

基金项目：河南省科技攻关项目(242102110364,252102310474);河南省科学院科技创新平台培育与提升项目(20261013005);河南省科学院培育验证项目(20263713001)

收稿日期：2025-12-19,改回日期:2026-01-21