云南绒毛鸡腿肌营养成分分析与评价

陈 琛,戚 敏+,杨秀娟,邓君明,钟兴文,孙照程,陈 莹,陶琳丽,张 曦

(云南农业大学动物科学技术学院,云南省动物营养与饲料重点实验室,云南昆明 650201)

绒毛鸡原产于云南省怒江州兰坪白族普米族自治县,饲养历史悠久,是集观赏、肉蛋、药膳于一体的地方名、特、优生态放养的独特遗传资源品种,2010年入选《国家畜禽遗传资源名录》。兰坪绒毛鸡羽毛呈丝绒状,毛色多呈麻青色或麻黄色,性格温顺,极具观赏性,成年公、母鸡体重1630～1920 g,年产蛋110～120枚,具有体型较大、味香可口、肉质细嫩鲜美,营养丰富的特点,是珍贵的家禽遗传资源[1-2]。改革开放以后,我国肉鸡产品生产与消费规模不断增长,鸡肉成为仅次于猪肉的第二大肉类消费品。我国鸡肉市场前景广阔,城乡居民人均禽类消费量从1998年的2.3 kg增长到2016年的10.2 kg,增幅巨大,家禽消费随城乡居民收入水平的提高而增长,在2013～2016年到达较高水平,同时高品质黄羽肉鸡在中国鸡肉消费中占比不断增大,预计2030年占比可达49.50%[3-4]。绒毛鸡作为云南省优质的地方鸡种,深受广大消费者青睐,具有很高的市场潜力,但目前关于绒毛鸡的研究只涉及遗传资源调查、生物学特性[5-6]等方面,在鸡肉营养价值方面的研究尚未见报导。

肉鸡屠体肌肉主要分布在胸、腿上,腿肌的产量和质量是影响肉鸡屠宰性能的重要因素,也是肉鸡育种主要考虑的性状之一[7]。作为一种难能可贵的珍禽品种,亦是大众餐桌上原生态绿色食品中的佼佼者,很有必要对绒毛鸡腿肌的常规营养成分、氨基酸组成、脂肪酸组成及矿物元素组成进行系统分析与评价,针对不同性别绒毛鸡的营养特点,为其多样化的产品研发及品牌打造提供理论依据,为云南地方鸡产品的开发利用及资源保护提供一定的研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

云南绒毛鸡60只(公、母各半) 300日龄左右，体格健康、体况良好,云南省怒江州兰坪县;甲醇(优级纯)、乙腈(色谱纯)、氨基酸标准溶液(色谱纯) 天津市博纳艾杰尔科技有限公司;脂肪酸甲酯标准品(色谱纯) 美国 NU-CHEKPREP公司;其余检测试剂 均为优级纯或分析纯。

SCIENTZ-10ND冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有限公司;AL104电子天平 METTLER TOLEDO公司;300 g摇摆式高速万能粉碎机 温岭市林大机械有限公司;ST-701电动绞肉机 佛山市顺德区雪特朗电器有限公司;LC-20AT高效液相色谱仪(配套博纳艾杰尔Venusil氨基酸分析专用柱150 mm×4.6×5 μm)、GC-2014高效气相色谱仪(配套RESTEK公司Rt®-2560色谱柱100 m×0.25 mm×0.2 μm)、AA-6880F原子吸收分光光度计(配套北京有色金属研究总院出产的镁、钙、铁、锌、铜五种空心阴极灯) 日本岛津(中国)有限公司;JK9830自动凯氏定氮仪 济南精密科学仪器仪表有限公司;SX2-4-10箱式电阻炉 上海崇明实验仪器厂;722可见光分光光度计 上海菁华科技仪器有限公司;EU-K2-20TY实验室超纯水仪 南京欧凯环境科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 腿肌的预处理 试验鸡在禁食24 h后,放血致死,干拔毛,取腿肌,除去表面结缔组织,将腿肌样品放入绞肉机中绞2 min,重复3次,在此过程中再次剔除碎肉中的结缔组织,将绞后的肉样用研钵研成泥状,再用匀浆机混匀,制成均质肉糜。取少部分留作水分测量,其余放入冷冻干燥机内,以气压(20±5) Pa、温度-(45±5) ℃的条件进行冷冻干燥48 h至绝干样,用粉碎机打成粉末,用0.178 mm孔径的样品筛过筛,装袋放置于干燥器内备测。检测前,将待测样品再次冷冻干燥除去水分,保证样品为绝干样。

1.2.2 基本营养组成测定 水分含量测定采用真空冷冻干燥法测定,参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;粗蛋白含量测定参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中半微量凯氏定氮法进行检测;粗脂肪含量测定采用索氏抽提减重法,参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》;粗灰分含量测定参照GB 5009.4-2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》。

1.2.3 氨基酸含量测定 氨基酸测定采用高效液相色谱内标法检测样品中的氨基酸含量,氨基酸标准溶液和样品溶液的衍生方法参照天津市博纳艾杰尔科技有限公司Venusil AA氨基酸分析方法进行。

1.2.4 脂肪酸含量测定 脂肪酸测定参考黄峥等[8]、白国涛等[9]的脂肪酸测定前处理方法和岛津应用数据集色谱分析中脂肪酸测定分析条件设置方法,对样品进行硫酸-甲醇酯化法衍生,采用气相色谱外标法检测鸡肉冻干粉中的脂肪酸含量。

1.2.5 矿物元素含量测定 磷含量的测定采用钒-钼酸铵比色法,标准溶液及显色剂的配制参照国家标准GB 5009.87-2016《食品安全国家标准 食品中磷的测定》。可见光分光光度计在420 nm波长处进行磷含量的测定,并在测定前30 min开机预热。

钙、镁、铁、锌、铜元素的含量均采用原子吸收分光光度法测定。钙参照国家标准GB 5009. 92-2016《食品安全国家标准 食品中钙的测定》；铁参照国家标准GB 5009.90-2016《食品安全国家标准 食品中铁的测定》；锌参照国家标准GB 5009.14-2017《食品安全国家标准 食品中锌的测定》；镁参照国家标准GB 5009.241-2017《食品安全国家标准 食品中镁的测定》；铜参照国家标准GB 5009.13-2017《食品安全国家标准 食品中铜的测定》。不同元素参照说明设置不同的原子吸收分光光度仪器工作条件。

1.2.6 氨基酸、脂肪酸营养价值评价方法 根据1973年联合国粮农组织和世界卫生组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization,FAO/WHO)提出的人体必需氨基酸模式与鸡蛋全蛋氨基酸模式[10-12]分别计算氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系数(ration coefficient of amino acid,RCAA)、氨基酸比值系数分(score of ratio coefficient of amino acid,SRCAA),根据计算结果对绒毛鸡腿肌氨基酸营养价值进行对比和分析。F值为支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值。

SRCAA=100-100×CV

式中:CV为RCAA的变异系数。

表1 绒毛鸡腿肌四种常规营养成分(鲜样,%)Table 1 Four kinds of routine nutritional components of leg muscles in Rongmao chicken(fresh sample,%)

注:同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05);肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01);表2、表4～表5同。

根据参考文献[13]提出的致动脉粥样硬化指数(Index of atherogenicity,IA)和血栓形成指数(Index of thrombogenicity,IT)公式评价绒毛鸡腿肌中脂肪酸成分对人体心血管类疾病的影响程度。

IT=(C14∶0+C16∶0+C18∶0)/{0.5×[∑MUFA+∑PUFA(n-6)]+3×∑PUFA(n-3)+∑(n-6)/(n-3)}

式中:MUFA为单不饱和脂肪酸;PUFA为多不饱和脂肪酸;n-3为ω-3不饱和脂肪酸;n-6为ω-6不饱和脂肪酸。

1.3 数据处理

所有数据采用Microsoft Excel软件进行整理,采用SPSS 21.0对数据进行独立样本t检验统计分析,数据采用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 常规营养测定结果

蛋白质、脂肪是食品中的主要营养物质,同时灰分(无机盐)、水分也是食品中的重要组成部分,肉类中灰分、脂肪、蛋白质、水分含量是衡量肉品营养价值重要指标。由表1所示,绒毛鸡腿肌灰分含量为1.22%±0.12%、粗脂肪含量为2.29%±1.54%、粗蛋白为22.02%±1.35%、水分为74.20%±1.43%。绒毛鸡腿肌粗蛋白、灰分、水分含量均高于张绮琼等[14]研究的江西鸡、南海麻黄鸡、M、N、K系黄鸡腿肌粗蛋白(15.31%～17.54%)、灰分(0.81%～1.12%)、水分(69.48%～72.96%)水平,但绒毛鸡腿肌粗脂肪含量低于这5种鸡(7.42%～10.32%)。绒毛鸡腿肌灰分含量无性别差异性(P>0.05),母鸡腿肌粗脂肪含量极显著高于公鸡(P<0.01);公鸡腿肌粗蛋白含量极显著高于母鸡(P<0.01),公鸡腿肌水分含量显著高于母鸡(P<0.05)。绒毛鸡腿肌常规营养成分含量存在性别差异性,这一研究结果和戚敏等[15]研究的无量山乌骨鸡腿肌的结果一致。绒毛鸡腿肌具有高蛋白、低脂肪的营养结构,符合人体健要求,可以根据不同性别绒毛鸡腿肌的营养成分特点进行产品开发。

2.2 氨基酸测定结果

肉制品是人们食品中优质的蛋白质来源,而氨基酸是蛋白质最主要的组成成分,由表2所示,绒毛鸡腿肌(冻干样)17种氨基酸总量(TAA)达78.91%±5.89%,必需氨基酸(EAA)含量达32.65%±3.05%,氨基酸含量十分丰富。而蛋白质的营养价值不仅取决于氨基酸含量,还与氨基酸的组成和比例有关[16]。绒毛鸡腿肌EAA/TAA为41.35%±2.13%,符合FAO/WHO的推荐值(40%),EAA/NEAA 70.73%±5.89%,高于FAO/WHO的推荐值(60%),说明绒毛鸡腿肌氨基酸组成平衡,营养价值高。

氨基酸是食品中重要的呈味物质,氨基酸自身可以提供自有的滋味,同时能够与糖类发生美拉德反应,与酯类发生交互作用,提供滋味[17-18]。绒毛鸡腿肌鲜味氨基酸(UAA)含量为27.94%±2.29%,UAA/TAA达35.41%±1.22%。谷氨酸不仅是鲜味最强的,同时在动物机体中是合成机体谷胱甘肽(GSH)的前体物质,能够显著促进肝脏GSH的合成,对人体抗氧化系统有着积极的作用[19]。绒毛鸡腿肌谷氨酸含量为13.03%±1.21%,在17种氨基酸中含量最高,由此可见绒毛鸡腿肌具有很强的鲜味和抗氧化功能。某些在人体内不能合成,是维持机体氮平衡所必需的,且在机体发生病变时,能够起到治疗作用的氨基酸,称为药用氨基酸(MAA),如谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸等[20-22]。有研究表明,摄入低Lys/Arg比值的食品,能够降低主动脉及血清中的胆固醇浓度,有益于心脑血管健康[23]。支链氨基酸是参与肝脏代谢的重要营养物质,在医学上广泛用于肝脏损伤性疾病,具有增加肝脏蛋白储备,抑制肝纤维化,改善肝细胞代谢,抑制胰岛素抵抗等作用[24-25]。而F值为支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值,正常人体肌肉F值为300%～350%,当肝脏受损时,F值为100%～150%[26]。在药用保健方面,绒毛鸡是一种滋补功能佳的健康肉类,绒毛鸡腿肌MAA含量为52.72%±4.36%,MAA/TAA的比值达66.79%±1.58%;绒毛鸡腿肌Lys/Arg的值为109.57%±6.69%,低于无量山乌骨鸡[15]130.2%,低于赤点石斑鱼[27]142.3%,低于宁夏黄牛肉[28]141.8%;绒毛鸡腿肌F值为271.98%±13.41%,接近300%,对人体肝脏具有一定保护作用。

表2 绒毛鸡腿肌17种氨基酸含量(冻干粉,%)Table 2 The contents of 17 amino acids in leg muscles of Rongmao chicken(freeze-dried powder,%)

注:肩标“#”的表示为人体所需要的必需氨基酸含量;肩标“◇”为鲜味氨基酸;肩标“●”为药用氨基酸。

在测定的绒毛鸡腿肌17种氨基酸中,除丝氨酸、甘氨酸、精氨酸、组氨酸、苏氨酸、半胱氨酸这7种氨基酸含量无性别差异性外,天冬氨酸、脯氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸5种氨基酸含量均呈现公鸡显著(P<0.05)高于母鸡,丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸5种氨基酸含量极显著(P<0.01)高于母鸡,且公鸡腿肌的UAA、MAA含量显著(P<0.05)高于母鸡,TAA、EAA与Lys/Arg比值极显著(P<0.01)高于母鸡。从氨基酸含量的角度来看,说明绒毛鸡腿肌氨基酸含量具有性别差异性,公鸡腿肌氨基酸营养价值、药用价值、鲜味高于母鸡。

肉制品的营养价值不仅取决于氨基酸的含量,还取决于氨基酸的比例。根据氨基酸比值系数法计算出的RCAA值越接近1,说明该食品的蛋白质氨基酸模式越接近对比模式,当RCAA>1时,说明该必需氨基酸相对过剩,当RCAA<1时,说明该必需氨基酸相对不足[15]。若某种蛋白质的氨基酸种类齐全,比例合理,其氨基酸模式越接近FAO/WHO的要求,则说明该蛋白质的营养价值越高,能满足人体营养需求[29]。如表3所示,绒毛鸡腿肌在FAO/WHO模式以及全蛋模式下第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸,FAO/WHO模式下第二限制性氨基酸为缬氨酸,全蛋模式下第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸。在FAO/WHO以及全蛋模式下,除蛋氨酸+半胱氨酸、缬氨酸以及及赖氨酸以外,绒毛鸡其余4种氨基酸的RCAA值均接近于1,说明绒毛鸡腿肌氨基酸组成平衡,符合人体需要,是一种优质蛋白质来源。

如表3所示,在FAO/WHO模式和全蛋模式下,绒毛鸡公鸡腿肌SRCAA评分、RAA值均大于母鸡,公鸡腿肌蛋氨酸+半胱氨酸、赖氨酸RCAA值大于母鸡,苏氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸RCAA值小于母鸡,其余氨基酸RCAA值相等。公鸡的氨基酸模式更加接近于FAO/WHO模式,进一步说明公鸡腿肌氨基酸营养价值高于母鸡。

2.3 脂肪酸测定结果

表3 两种参考模式下绒毛鸡腿肌的RAA、RCAA和SRCAA(冻干粉,%)Table 3 RAA,RCAA and SRCAA of leg muscle in Rongmao chicken in two patterns(freeze-dried powder,%)

注:氨基酸评分不进行差异性比较。

表4 绒毛鸡腿肌18种脂肪酸含量(冻干粉,mg/kg)Table 4 Contents of 18 fatty acids of leg muscle in Rongmao chicken(freeze-dried powder,mg/kg)

注:必需脂肪酸,肩标用“☆”表示。

食品中的脂肪酸是衡量食品营养价值的重要指标,脂肪酸可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,每一种脂肪酸对食品的风味与营养价值都具有不同的意义。由表4所示,绒毛鸡18种脂肪酸的总量为(32.90±11.52) mg/kg,其中饱和脂肪酸(SFA)含量为(12.81±5.64) mg/kg,不饱和脂肪酸(USFA)为(20.10±6.33) mg/kg,必需脂肪酸(EFA)含量为(7.92±2.92) mg/kg。SFA不一定是造成人体糖尿病、心脏病、心脑血管疾病的元凶,这与人的运动、基因以及其他潜在原因有关,也和SFA的含量有关[30-32]。SFA中的月桂酸和肉豆蔻酸能够导致血液中胆固醇的升高,而硬脂酸、棕榈酸能降低血清中的胆固醇含量,有效降低血栓和动脉硬化发病概率[32]。绒毛鸡腿肌中有益的硬脂酸、棕榈酸总量占SFA总量95%以上,而有害的月桂酸、肉豆蔻酸含量极少,说明绒毛鸡腿肌中的饱和脂肪酸是有益的。不饱和脂肪酸对人体健康有着积极的作用,具有抗血栓、降低血脂、促进大脑发育功效,对糖尿病和部分癌症也有良好的抑制作用[33]。多不饱和脂肪酸是人体重要的脂肪酸,对于维持生物膜结构与功能尤为重要,对细胞保护具有良好作用[34-35],而畜禽肉中的PUFA含量较少,尤其缺乏亚油酸、亚麻酸[36]。此外,肉烹制后的香味与肉中挥发性物质有关,而肉质加热后挥发的香味物质的总量与肉中的不饱和脂肪酸含量呈正相关关系[37]。绒毛鸡腿肌中的USFA含量占总脂肪酸的60%,其中亚油酸含量达(5.37±2.13) mg/kg,绒毛鸡腿肌不饱和脂肪酸含量丰富,脂肪酸不饱和度高,有益于人体健康,香味十足。n-3脂肪酸主要包括亚麻酸、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),n-6脂肪酸主要包括亚油酸和花生四烯酸,较低的n-6/n-3值有利于脂肪酸的合理利用,中国营养学会在2000年提出的人体内最佳n-3/n-6 PUFA比值为1/6-1/4[38-40]。绒毛鸡腿肌中n-3含量较低,而n-6含量较为丰富,绒毛鸡腿肌的n-6/n-3比值为23.09,低于普通鸡24.55以及三黄鸡24.74的值[41],较为健康,可以作为优质的n-6脂肪酸来源,搭配n-3含量较高的食品一同食用,可提高其营养价值。此外,绒毛鸡腿肌脂肪酸动脉粥样硬化指数(IA)为0.35、血栓形成指数(IT)为0.37,指数较低,均低于羊肉(IA1.00、IT1.58)、牛肉(IA0.72、IT1.06)、猪肉(IA0.6、IA1.37)[17]。绒毛鸡腿肌脂肪酸营养价值高,对人体健康有益。

由表4可知,绒毛鸡腿肌18种脂肪酸中,硬脂酸(C18∶0)、棕榈油酸(C16∶1n-7)、顺式异油酸(C18∶1n-11c)、亚油酸(C18∶2n-6c)、α-亚麻酸(C18∶3n-3)、二十二碳六烯酸(C22∶6n-3)的含量无性别差异性(P>0.05),母鸡腿肌除花生四烯酸(C20∶4n-6)极显著(P<0.01)低于公鸡以外,其余脂肪酸含量均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于公鸡。绒毛鸡母鸡腿肌总脂肪酸、SFA、MUFA、USFA含量均极显著(P<0.01)高于公鸡,而受花生四烯酸(C20∶4n-6)含量影响,绒毛鸡公鸡腿肌PUFA、EFA含量均极显著(P<0.01)高于母鸡。绒毛鸡腿肌∑n-3含量无性别差异性(P>0.05),公鸡∑n-6含量极显著(P<0.01)高于母鸡,而母鸡IA、IT值均极显著(P<0.01)高于公鸡。绒毛鸡腿肌脂肪酸含量具有性别差异性,绒毛鸡母鸡腿肌脂肪酸含量丰富,香味浓;绒毛鸡公鸡脂肪酸营养价值高于母鸡、健康性高于母鸡。

2.4 矿物元素组成分析

矿物元素是动物机体六大营养素之一,不能在人体内合成,矿物质不仅是构成人体的重要组成部分,也是机体中多种酶的重要激活因子,参与机体多种生理生化活动。由表5所示,绒毛鸡6种矿物元素总量为(1205.52±108.74) mg/kg,其中人体常量元素磷、钙、镁元素含量分别为(932.22±86.40)、(70.41±34.67)、(158.86±34.88) mg/kg,人体微量元素铁、锌、铜含量分别为(22.58±7.47)、(19.63±1.64)、(1.81±0.72) mg/kg,其中磷元素含量最高,6种矿物元素含量呈现磷>镁>钙>铁>锌>铜。绒毛鸡矿物元素的含量规律同无量山乌骨鸡[15]、珍珠鸡、贵妃鸡、雉鸡[42]腿肌六种矿物元素规律的结果一致,且绒毛鸡腿肌除镁元素含量低于无量山乌骨鸡(240.03±63.06 mg/kg)外,其余矿物元素均高于无量山乌骨鸡[15];锌是机体多种酶的重要辅基,对动物机体免疫功能、繁殖性能以及大脑功能有着重要的生理作用[43]。据统计,全球近1/3的人口严重缺锌,锌元素缺乏已成为全球人类健康的重要因素之一,依据WHO/FAO的建议,成年男性与女性每日应分别摄入15和12 mg的锌元素[44-45]。绒毛鸡腿肌锌元素含量为(19.63±1.64) mg/kg,且腿肌中铁、锌、铜元素含量均高于萧山鸡、白耳鸡、狼山鸡、乌骨鸡、油鸡[46],是一种矿物元素营养丰富的肉类。

表5 绒毛鸡腿肌6种矿物元素含量(鲜样,mg·kg-1)Table 5 Contents of 6 mineral elements of leg muscle in Rongmao chicken(fresh samples,mg·kg-1)

由表5所示,所测定绒毛鸡腿肌6种矿物元素中,镁、钙、锌、铜元素无性别差异性(P>0.05),公鸡腿肌中铁元素含量极显著(P<0.01)高于母鸡,母鸡腿肌中磷元素及6种矿物元素总量极显著(P<0.01)高于公鸡。因此,绒毛鸡腿肌矿物元素含量丰富,公鸡腿肌适合补铁、母鸡腿肌适合补磷,母鸡腿肌矿物营养价值高于公鸡。

3 结论

绒毛鸡腿肌具有高蛋白、灰分(无机盐)、低脂肪的营养结构,腿肌氨基酸含量丰富,17种氨基酸总量占干物质的78.91%±5.89%,其中必需氨基酸达32.65%±3.05%、鲜味氨基酸达27.94%±2.29%、药用氨基酸达52.72%±4.36%,EAA/TAA为41.35%±2.13%,EAA/NEAA为70.73%±5.89%,符合FAO/WHO推荐值,氨基酸评分高,组成比例均衡;绒毛鸡腿肌有益饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量丰富,USFA占总脂肪酸60%以上;腿肌中铁、锌、铜含量丰富,对人体健康有益。

公鸡腿肌的UAA、MAA含量显著(P<0.05)高于母鸡,TAA、EAA与Lys/Arg比值极显著(P<0.01)高于母鸡,氨基酸模式更加接近于FAO/WHO模式,公鸡腿肌氨基酸营养价值、药用价值、鲜味高于母鸡。绒毛鸡公鸡腿肌PUFA、EFA含量均极显著(P<0.01)高于母鸡,IA、IT值均极显著(P<0.01)低于母鸡,绒毛鸡公鸡脂肪酸营养价值高于母鸡、健康性高于母鸡。母鸡腿肌中磷元素及6种矿物元素总量极显著(P<0.01)高于公鸡,母鸡腿肌矿物营养价值高于公鸡。性别对绒毛鸡腿肌的营养成分有显著影响,公鸡腿肌氨基酸、脂肪酸营养价值优于母鸡,母鸡腿肌的矿物元素营养价值优于公鸡。基于实验研究结果,绒毛鸡腿肌是一种鲜味足、香味佳、营养价值高的肉制品。