贵州三穗特色麻鸭蛋成分分析及营养评价
2017-03-23沈畅萱王修俊
沈畅萱 - 王修俊 - 黄 珊
(1. 贵州大学贵州省发酵工程与生物制药省级重点实验室,贵州 贵阳 550025; 2. 贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州 贵阳 550025)
三穗鸭是中国地方优良畜禽品种,与北京鸭、绍兴鸭、高邮麻鸭同被誉为中国地方四大名鸭[1]。三穗鸭属产蛋多,每年平均产蛋量约260枚,立夏吃蛋是三穗县特有的“鸭食”文化。蛋类具有高品质的蛋白质和均衡的矿物质与维生素,且相对于肉类和水产类等高蛋白食品价格更为低廉[2]。前人分别对斑嘴野鸭蛋[3]、鲜鸭蛋[4]、贵州六枝特区麻鸭蛋[5]及缠丝鸭蛋[6]进行了营养成分分析,但仅测定其营养成分的含量,并未对其氨基酸与脂肪酸组成进行深入分析。
为填补三穗鸭蛋营养成分相关资料的空白,丰富贵州三穗特色麻鸭的基础研究,科学且全面地对三穗麻鸭蛋的营养成分进行综合研究分析,本试验采用国标等方法,结合风俗习惯与市场现状,以4种鸭蛋样品——配合饲料喂养三穗麻鸭所产单黄蛋、配合饲料喂养三穗麻鸭所产双黄蛋、土鸭蛋与市售鸭蛋为研究对象,对其进行营养成分的测定及评价。为明确不同饲养方式所得鸭蛋的营养差异、改善三穗麻鸭的蛋品质、分析蛋制品形成机理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料与试剂
配合饲料喂养三穗单黄蛋、配合饲料喂养三穗双黄蛋、放牧养殖三穗土鸭蛋:产后2 d,购于贵州三穗;
市售鸭蛋:购于贵州贵阳;
无水乙醇、硫酸、还原茚三酮、氢氧化锂、二甲基亚砜、硫酸铁铵、氨水、焦性没食子酸、三氟化硼、乙醚:分析纯,天津市瑞金特化学品有限公司;
石油醚:分析纯,沸程60 ℃,济南联顺化工有限公司;
盐酸、冰乙酸、硝酸、高氯酸、铁氰化钾:优级纯,重庆川江化学试剂厂;
正庚烷:色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;
混合氨基酸标准液:日本和光药业株式会社;
十一碳酸甘油三酯标准液、脂肪酸甲酯标准液:美国Sigma-Aldrich公司;
胆固醇标准物:济宁天之蓝生物科技有限公司;
标准样品(P、Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn、Se):国家标准物质中心。
1.1.2 主要仪器设备
自动凯氏定氮仪:K9840型,济南海能仪器有限公司;
氨基酸自动分析仪:L-8800型,日本日立公司;
气相色谱仪:7890A型,美国安捷伦科技有限公司;
电感耦合等离子体发射光谱仪:Prodigy XP High Dispersion ICP-OES型,美国TELEDYNE LEEMAN LABS公司;
双道原子荧光光度计:AFS-2100型,北京海光仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 样品处理 将鸭蛋用清水洗净,晾干去壳,将4组样品分类搅拌,30个一组,蛋黄蛋白充分混匀,置于-20 ℃冰箱备用。
1.2.2 水分的测定 按GB/T 5009.3—2010执行。
1.2.3 粗蛋白含量的测定 采用凯氏定氮法,按GB/T 5009.5—2010执行。
1.2.4 氨基酸组成及含量的测定 按GB/T 5009.124—2003执行。仪器进样时泵1:压力2~15 MPa,流速0.4 mL/min,泵2:压力0.5~2.0 MPa,流速0.35 mL/min。可检测的氨基酸种类:天冬氨酸(Asp)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、半胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)。
1.2.5 氨基酸评价
(1) 氨基酸评分(Amino Acid Score, AAS):参照Bano[7]的方法计算氨基酸评分。氨基酸的评分大于100,表明被测蛋白中该氨基酸的含量符合标准,蛋白质价值高;小于100,则相反。AAS可按式(1)计算:
(1)
式中:
AAS——氨基酸评分;
AX——待测样品每克蛋白质中某种必需氨基酸含量,mg/g;
AS——FAO/WHO模式蛋白中该氨基酸含量(见表1),mg/g。
表1 FAO/WHO模式蛋白中氨基酸含量[7]
(2) 必需氨基酸指数(Essential Amino Acid Index, EAAI):参照Bano[7]的方法计算。EAAI用来评价食品的蛋白质质量,不是某种单独的必需氨基酸,而是同时考虑样品蛋白质中所有必需氨基酸相对于标准鸡蛋蛋白中必需氨基酸的比率。EAAI按式(2)计算:
(2)
式中:
EAAI——必需氨基酸指数;
n——比较的必需氨基酸个数;
AX、BX、…、IX——待测样品每克蛋白质中某种必需氨基酸含量,mg/g;
AE、BE、…、IE——标准鸡蛋每克蛋白质中该种必需氨基酸含量,mg/g。
(3) 生物价(Biological Value, BV):参照Oser[8]的方法计算。BV指食物中的蛋白质经过消化吸收后在体内被利用的氮量相对于被吸收氮量的比率,BV值越高,说明该种蛋白质经过吸收消化后的利用程度越高。BV按式(3)计算:
BV=1.09×EAAI-11.7,
(3)
式中:
BV——生物价;
EAAI——必需氨基酸指数。
(4) 营养指数(Nutrition Index,NI):参照Crisan等[9]的方法。NI评价食品蛋白质的营养价值更加全面、准确,可综合考虑食物蛋白质的含量及氨基酸的组成。NI按式(4)计算:
(4)
式中:
NI——营养指数;
EAAI——必需氨基酸指数;
PP——样品蛋白质的百分含量,%。
1.2.6 粗脂肪含量的测定 采用索氏提取法,按GB/T 5009.6—2003执行。
1.2.7 脂肪酸组成及含量的测定 采用气相色谱法,按GB/T 22223—2008执行。
1.2.8 脂肪酸评价 饱和脂肪酸是促进动脉粥样硬化的重要因素,它易与胆固醇形成酯并在动脉内膜沉积形成粥样斑块。通过对样品致动脉粥样硬化指数(AI)和致血栓指数(TI)的计算来评价脂肪酸,指数越高,致病可能性越大,计算公式[10]:
(5)
(6)
式中:
AI——致动脉粥样硬化指数;
X——脂肪酸C12:0的含量,%;
Y——脂肪酸C14:0的含量,%;
Z——脂肪酸C16:0的含量,%;
W——脂肪酸C18:0的含量,%;
a——ω-3系列不饱和脂肪酸含量,%;
b——ω-6系列不饱和脂肪酸含量,%;
c——单不饱和脂肪酸含量,%;
TI——致血栓指数。
1.2.9 胆固醇含量的测定 按GB/T 5009.128—2003执行。
1.2.10 矿物质含量的测定
(1) 磷、钙、锌、镁、铁、铜、锰:采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法[11]。
(2) 硒:按GB 5009.93—2010执行。
1.3 数据处理与分析
试验结果均重复3次,试验数据用平均数±标准差(Mean±SD)表示,采用SPSS 20.0对数据进行分析。由于双黄蛋具有2个蛋黄,不具有代表性,故将单黄蛋和土鸭蛋的检测数据进行整理,表示三穗麻鸭蛋。将三穗鸭蛋的测定结果与市售鸭蛋的结果进行比较,并参考中国与美国的鸭蛋营养成分标准进行比较。
2 结果与分析
2.1 水分、粗蛋白、粗脂肪、胆固醇及矿物质含量
4种鸭蛋样品的基础营养物质含量测定结果见表2。三穗麻鸭蛋的水分含量为70.41%,Mg、Fe、Cu、Mn、Se含量分别为118.55,23.92,0.44,0.97,0.13 mg/kg,均与市售鸭蛋存在显著性差异(P<0.05),且其中Se具有抗癌作用,中国居民膳食Se参考适宜摄入量成年人为50 μg/d,每天食用1个65 g的三穗鸭蛋即可补充每日10%的Se所需量;粗蛋白与粗脂肪含量分别为11.97%和12.81%,胆固醇含量为498.55 mg/100 g,P、Ca、Zn含量分别为2 172.90,514.20,11.79 mg/kg,与市售鸭蛋无显著性差异(P>0.05)。
3种三穗鸭蛋样品之间比较,双黄蛋的粗脂肪含量较高(在14%以上),与另2种鸭蛋存在显著性差异(P<0.05),因脂肪主要集中于蛋黄,故双黄蛋的脂肪含量较高;土鸭蛋的胆固醇含量最高,单黄蛋的最低,此2种鸭蛋之间的胆固醇含量存在显著性差异,但均低于中国和美国的标准参考。单黄蛋的Mg和Cu含量较为突出;双黄蛋的矿物质含量均较高,尤其是《中国居民营养与慢性病状况报告》[14]中提到中国人容易缺乏的Ca、Zn、Fe、Cu;土鸭蛋的Mn含量高达其他样品7倍,含量较高;总的来讲,矿物质含量丰度比较结果为双黄蛋>土鸭蛋>单黄蛋。
表2 营养成分测定结果†
† 同列数据上标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
鸭蛋的营养成分差异受遗传因素决定,还与每日进食和环境条件、健康状态等有关,三穗麻鸭产蛋多、蛋个头小,与产蛋相对较少、个头较大的市售鸭蛋相比,脂肪和P含量较低;卵黄中胆固醇浓度与产蛋率呈负相关,土鸭的产蛋性能要低于圈养鸭,这也是土鸭蛋的胆固醇含量高于圈养三穗鸭蛋的原因;土鸭主要食用天然谷物与昆虫鱼虾等,圈养鸭则以食用配合饲料为主,进食对所产蛋的营养成分会影响;黔东南地区矿产资源丰富,三穗鸭生长环境地质中矿物质含量高[15],可以解释三穗鸭蛋矿物质含量高的特点。
2.2 氨基酸组分、含量与评价
上述试验中,4个样品的粗蛋白含量无显著性差异,因此对样品进行氨基酸组成及其含量的测定,并对必需氨基酸进行评价。鸭蛋样品的氨基酸组分及其含量见表3,AAS评分见图1,EAAI、BV和NI指数结果见图2。三穗麻鸭蛋与市售鸭蛋均含有17种氨基酸,三穗麻鸭蛋中,最丰富的必需氨基酸是Phe+Tyr,含量为1.43 g/100 g,与市售鸭蛋和美国参考标准无显著性差异;且三穗鸭蛋氨基酸含量(Glu除外),均与市售鸭蛋无显著性差异。三穗鸭蛋的Thr、Val与Met+Cys 3组必需氨基酸评分均大于市售鸭蛋,其他4组氨基酸评分以及EAAI、BV与NI指数均差别不大。由此可知,三穗鸭蛋中的蛋白质为完全蛋白质,含有人体必需的氨基酸,种类齐全,数量充足,组成比例亦较为合适,能维持成人的生命健康,促进儿童的生长发育,且三穗鸭蛋的必需氨基酸价值要高于市售鸭蛋。
土鸭蛋的6组AAS指数(除Met+Cys)、EAAI和BV均高于2种圈养蛋,NI无明显差异,说明土鸭蛋比圈养鸭蛋的蛋白质营养更接近于FAO/WHO氨基酸人体模式,具有较高的营养价值,更能满足人体对氨基酸的需求。
表3 氨基酸组成及其含量†
† 同列数据上标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
图1 氨基酸评分(AAS)结果Figure 1 The result of AAS
图2 必需氨基酸指数、生物价和营养指数Figure 2 EAAI, BV, NI
2.3 脂肪酸组成、含量及其评价
脂肪酸标准物以及样品脂肪酸的色谱图见图3~7,脂肪酸含量和相关评价见表4。三穗鸭蛋中检出9种脂肪酸,比市售鸭蛋多1种多不饱和脂肪酸——DHA,DHA属ω-3系列不饱和脂肪酸,此系列脂肪酸具有抗凝血、降血压、降血脂、提高免疫力、抗肿瘤等作用,同时也是大脑及中枢神经系统的结构成分,具有重要的生理功能[16]。含量较高的均为饱和棕榈酸(C16:0)和油酸(C18:1 ω-9);三穗鸭蛋中SFA、MUFA与PUFA的比值为3.0∶6.0∶1.0,不饱和脂肪酸含量是全部脂肪酸含量的70%;而市售鸭蛋的比值为3.3∶5.7∶1.0,UFA含量比三穗鸭蛋低3%;AI、TI指数分别为0.36 和0.79,数值均小于市售鸭蛋,且存在显著性差异,诱发动脉粥样硬化和血栓的几率较小。
单黄蛋检出7种脂肪酸,双黄蛋10种,土鸭蛋9种。双黄蛋各项指标均最高;单黄蛋的大多指标均最低,除了PUFA含量高于土鸭蛋;土鸭蛋中检测到DHA的存在,但其他2种鸭蛋没有。单黄蛋、双黄蛋与土鸭蛋的SFA、MUFA和PUFA比值分别为3.0∶6.0∶1.0,3.3∶5.4∶1.3,3.1∶6.0∶0.9,说明双黄蛋的SFA和PUFA占比最高,MUFA占比最低;土鸭蛋与单黄鸭蛋的MUFA占比并列第一。双黄蛋的AI、TI指数均最高,说明虽然双黄蛋的PUFA含量较高,也不能弥补SFA含量高的缺陷,但与肉制品或海产品相比,鸭蛋具有较低的AI、TI指数[17]。
表4 脂肪酸组成、含量和评价†
† 以上数据标准差均小于0.01,故未标注;“-”为未检出;同列数据上标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
图3 脂肪酸标准物色谱图Figure 3 The chromatogram map of standard substance of fatty acid
图4 市售鸭蛋脂肪酸色谱图Figure 4 Thechromatogram map of fatty acid of commercially available duck eggs
图5 单黄蛋脂肪酸色谱图Figure 5 The chromatogram map of fatty acid of single yolked eggs
图6 双黄蛋脂肪酸色谱图Figure 6 The chromatogram map of fatty acid of double yolked eggs
图7 土鸭蛋脂肪酸色谱图Figure 7 The chromatogram map of fatty acid of native duck eggs
3 结论
与市售鸭蛋相比,三穗特色麻鸭蛋富含Ca、Zn、Mg、Fe、Cu、Mn多种矿物质,脂肪酸组成更贴近人体所需。除此之外,三穗鸭蛋营养丰富,粗蛋白含量11.97%,为完全蛋白质,含有人体需要的各种必需氨基酸,氨基酸评分均高于100,蛋白质价值高,必需氨基酸指数、生物价高于100,必需氨基酸数量充足,比例协调。粗脂肪含量为12.81%,饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比例利于人体健康,含有必需脂肪酸且胆固醇含量低,不容易导致动脉粥样硬化与血栓的形成。针对三穗麻鸭蛋营养成分的特点,可开发不同类型的加工产品,如蛋黄粉、蛋白质脂肪酸复合保健品以及宠物食品等,彰显了三穗鸭蛋营养均衡且矿物质含量高、脂肪酸组成佳的优势。
单黄蛋、双黄蛋与土鸭蛋三者相比,双黄蛋具有脂肪、矿物质、不饱和脂肪酸含量高的特点;土鸭蛋具有胆固醇和Mn等矿物质含量高、蛋白质营养价值高以及脂肪酸比例更健康的特点;单黄蛋各项指标均不突出。故针对不同的营养需求或加工要求,可以对不同饲养模式和蛋黄个数的鸭蛋进行合理科学的选择。但导致土鸭蛋与饲养鸭蛋、双黄蛋与单黄蛋营养成分差异的原因需进一步研究。
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