李倩倩，劉玥玥，李凡，羅章，池福敏*

1(西藏農(nóng)牧學(xué)院 食品科學(xué)學(xué)院，西藏 林芝， 860000)2(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安， 710119)

雞蛋中氨基酸種類多樣、含量豐富，且富含谷物和豆類都缺乏的一種人體必需氨基酸——蛋氨酸[1]。雞蛋蛋清氨基酸中40%為必需氨基酸，被視為理想的蛋白質(zhì)模型[2]。鵪鶉蛋也是人們?nèi)粘Ｉ攀车某Ｒ娺x擇，因其具有較高的營養(yǎng)價(jià)值而被譽(yù)為“動(dòng)物中的人參”[3]。氨基酸比值系數(shù)法是基于氨基酸平衡理論設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的一種方法[4]。目前，利用科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)禽蛋中氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的研究較少，且尚未有針對(duì)當(dāng)下市售新鮮禽蛋氨基酸含量進(jìn)行比較分析及綜合評(píng)價(jià)的報(bào)道。相關(guān)的研究多針對(duì)個(gè)別特殊禽蛋品種中氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行研究[5-6]。本文采用氨基酸比值系數(shù)法及主成分分析法[7]對(duì)6種市售新鮮禽蛋蛋清氨基酸進(jìn)行主成分分析與綜合評(píng)價(jià)，比較6種市售禽蛋蛋清中氨基酸的組成與含量，以此為依據(jù)評(píng)價(jià)不同禽蛋蛋清中氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值及綜合質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

1.1.1 材料

材料：6種市售禽蛋均購自西安市長安區(qū)華潤萬家超市，品種與產(chǎn)地如表1所示。

表1 六種市售禽蛋的編號(hào)及基本信息

試劑：氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品、茚三酮(色譜純)、緩沖溶液(P/N855-3407)，購自日本和元純藥工業(yè)株式會(huì)社；無水乙醇(分析純)，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；HCl(優(yōu)級(jí)純)，洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

LGJ-10C冷凍干燥機(jī)，北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司；超聲波清洗機(jī)(KQ-500DB)，昆山市超聲儀器有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱(101-2AB)，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀，日本HITACHI公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 禽蛋蛋清樣品的制備

將當(dāng)日所購新鮮禽蛋蛋清分離，置于干凈培養(yǎng)皿內(nèi)，于-20 ℃冷凍12 h后冷凍干燥，4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 氨基酸含量的測定

參照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測定》進(jìn)行氨基酸含量的測定。準(zhǔn)確稱取禽蛋蛋清凍干粉100 mg置消化管中，加入10 mL 6 mol/L的HCl，超聲2 min后，以氮?dú)獯祾叻饪?，將密封后的消化管置?10 ℃烘箱中消化22 h，消化結(jié)束后待消化管冷卻并取出。將冷卻后的消化管搖勻、開蓋，以超純水定容于100 mL容量瓶，混勻后用0.45 μm無機(jī)濾膜過濾，取濾液2.5 mL用超純水定容于25 mL容量瓶，再用0.45 μm無機(jī)濾膜過濾后，通過全自動(dòng)氨基酸分析儀檢測分析。色譜條件:色譜柱為3 μm磺酸型陽離子樹脂分離柱(4.6 mm×60 mm)；梯度洗脫：循環(huán)時(shí)間53 min，分離柱柱溫57 ℃，反應(yīng)柱柱溫135 ℃，緩沖液流速0.40 mL/min，茚三酮流速0.35 mL/min；通道1：檢測波長570 nm，采集時(shí)間32 min；通道2：檢測波長440 nm，采集時(shí)間10 min；進(jìn)樣量20 μL)每個(gè)樣品做3次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

氨基酸含量均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，采用SPSS 19.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性、相關(guān)性及主成分分析。首先根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣的直觀檢驗(yàn)原則來進(jìn)行雞蛋中氨基酸相關(guān)程度的適用性檢驗(yàn)，即根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣中相關(guān)系數(shù)的大小來反映出原始變量之間的線性相關(guān)程度。然后對(duì)6種市售禽蛋蛋清氨基酸進(jìn)行主成分分析(PCA)，獲得原始數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值、方差貢獻(xiàn)率以及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率，抽取特征值大于1.00的因子，提取主成分來進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。以每個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)數(shù)，由相應(yīng)主成分得分值與相應(yīng)的權(quán)數(shù)相乘后求和得到各對(duì)應(yīng)樣品的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，利用綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算各樣品氨基酸綜合得分并進(jìn)行排序，綜合得分越高，相應(yīng)禽蛋氨基酸品質(zhì)就越優(yōu)[8-9]。

采用氨基酸比值系數(shù)法[4]，計(jì)算不同禽蛋蛋清氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)和氨基酸比值系數(shù)分(SRC)，并以此為依據(jù)評(píng)價(jià)不同禽蛋的營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)計(jì)算必需氨基酸與非必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，與WHO/FAO提出的標(biāo)準(zhǔn)模式譜進(jìn)行比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 六種市售禽蛋蛋清氨基酸組分比較

6種市售禽蛋蛋清中氨基酸種類及含量測定結(jié)果見表2。

表2 六種市售禽蛋蛋清氨基酸組成及含量

注：氨基酸含量表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同一行上標(biāo)相同字母者差異不顯著(p>0.05)，同一行上標(biāo)不同字母者差異顯著(p<0.05)。上標(biāo)具有相同字母則表示無顯著性差異(p<0.05)?！?”為必需氨基酸，必需氨基酸用E表示；非必需氨基酸用N表示；兒童必需氨基酸用CE表示；總氨基酸用T表示；必需氨基酸占非必需氨基酸的比值用E/N表示；必需氨基酸占總氨基酸的比值用E/T表示；兒童必需氨基酸占總氨基酸的比值用CE/T表示。

由表2可知，6種市售禽蛋蛋清的氨基酸總量(T)為8.977～11.926 mg/100g，其中6號(hào)樣品總氨基酸含量最高，遠(yuǎn)高于高效液相色譜后衍生法所測得的雞肉中總氨基酸含量(1.677 mg/100g)[10]。6種市售禽蛋樣品中均含有16種氨基酸，包括必需氨基酸7種，非必需氨基酸9種，其中Glu含量最高，與宋超等對(duì)5種雉雞蛋清氨基酸的成分分析結(jié)果一致[11]。Glu可作為谷氨酰胺等氨基酸的前體，谷氨酰胺在動(dòng)物體內(nèi)含量豐富，具有多種營養(yǎng)生理功能[12]。顯著性分析結(jié)果顯示，所選6個(gè)樣品在多種氨基酸含量上均存在顯著性差異，但除苯丙氨酸(Phe)外，其余氨基酸的顯著性差異并不明顯。2號(hào)樣品和5號(hào)樣品在多種氨基酸含量上均顯著低于其他一種或幾種樣品，其余4種樣品多數(shù)氨基酸含量均無顯著性差異。6種市售禽蛋蛋清必需氨基酸含量范圍為3.928～5.618 mg/100g，其中4號(hào)樣品的必需氨基酸含量最高。6個(gè)樣品中必需氨基酸與總氨基酸含量的比值(E/T)為0.433～0.485，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(E/N)為0.765～0.941，均高于WHO/FAO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的0.4(E/T)和0.6(E/N)。就此2種比值而言，4號(hào)樣品顯著高于其他5種樣品。兒童必需氨基酸包括組氨酸和精氨酸，在兒童成長發(fā)育的過程中起著至關(guān)重要的作用。3號(hào)樣品中兒童必需氨基酸含量高，可達(dá)0.865 mg/100g。此外，6種市售禽蛋蛋清中兒童必需氨基酸占總氨基酸的比值(CE/T)均在0.07左右。

2.2 六種市售禽蛋蛋清中必需氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

2.2.1 六種市售禽蛋蛋清中必需氨基酸與WHO/FAO氨基酸模式譜比較

世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)于1973年提出了氨基酸模式譜理論，并以此為指導(dǎo)對(duì)各類食品中的氨基酸進(jìn)行評(píng)價(jià)[13-14]。市售6種禽蛋蛋清中各種必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表3所示。

表3 六種市售禽蛋蛋清必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與氨基酸模式譜比較

注：氨基酸含量表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同一行上標(biāo)相同字母者差異不顯著(p>0.05)，同一行上標(biāo)不同字母者差異顯著(p<0.05)。未檢出色氨酸(Cys)，故Met+Cys僅有蛋氨酸(Met)。表4同。

由表3可知，6種樣品的必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本符合氨基酸模式譜要求，其必需氨基酸組成模式符合人體理想蛋白質(zhì)的要求，其中Met+Cys及Phe+Tyr遠(yuǎn)超出氨基酸模式譜參考值。5號(hào)樣品中蘇氨酸(Thr)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(3.61)、纈氨酸(Val)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4.932)和6號(hào)樣品中纈氨酸(Val)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4.801)稍低于氨基酸模式譜參考值，其中5號(hào)樣品蘇氨酸(Thr)含量顯著低于其他5種樣品。

2.2.2 氨基酸比值系數(shù)法評(píng)價(jià)6種市售禽蛋蛋清營養(yǎng)價(jià)值

氨基酸比值系數(shù)法以氨基酸模式譜為基準(zhǔn)，計(jì)算得到氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)及氨基酸比值系數(shù)分(SRC)，其結(jié)果通常用來綜合評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值。如表4和圖1所示。RAA及RC值越接近1表示其越接近理想氨基酸模式，RC值最低的氨基酸為該樣品的第一限制氨基酸[4]。由表4可知，蘇氨酸(Thr)為1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)和5號(hào)樣品的第一限制氨基酸，賴氨酸(Val)為1號(hào)、3號(hào)和4號(hào)樣品的第一限制氨基酸。另外，6種樣品中蘇氨酸(Thr)和賴氨酸(Val)的RC值均小于1且RC值較低，4號(hào)和5號(hào)樣品的蘇氨酸(Thr)和賴氨酸(Val)的RC值顯著低于其他4種樣品，這表示在6種市售禽蛋蛋清中蘇氨酸(Thr)和賴氨酸(Val)相對(duì)不足，日常食用時(shí)應(yīng)按照氨基酸互補(bǔ)原則搭配富含蘇氨酸和賴氨酸的食物，方可均衡營養(yǎng)攝入[15]。由圖1可知，6種樣品的SRC范圍為52.04～70.27分，其中4號(hào)和5號(hào)樣品顯著低于其他4種樣品，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)及6號(hào)樣品較為接近FAO/WHO必需氨基酸模式，營養(yǎng)價(jià)值較高。

表4 六種市售禽蛋蛋清中必需氨基酸的RAA和RC分析結(jié)果

圖1 六種市售禽蛋蛋清中必需氨基酸的SRC分析結(jié)果Fig.1 SRC analysis of essential amino acids in albumen among six varieties of commercial eggs

2.3 主成分分析與綜合評(píng)價(jià)

2.3.1 相關(guān)性分析

根據(jù)相關(guān)矩陣直觀檢驗(yàn)原則，利用SPSS軟件計(jì)算所得16種氨基酸間的相關(guān)系數(shù)矩陣，進(jìn)行主成分分析法的適用性的檢驗(yàn)。如表5所示，氨基酸含量間既存在正相關(guān)關(guān)系也存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，多數(shù)氨基酸含量間呈正相關(guān)關(guān)系且相關(guān)系數(shù)大于0.5[8]。表明16種氨基酸含量間存在較強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，因此可進(jìn)一步通過主成分分析法(PCA)來研究6種市售禽蛋蛋清中氨基酸種類和含量與其品質(zhì)間的關(guān)系。

表5 六種市售禽蛋蛋清氨基酸種類間的相關(guān)性分析

2.3.2 主成分分析

以累計(jì)貢獻(xiàn)率為參考選擇主要成分[16]。如表6所示，前3個(gè)主成分的特征值均大于1且累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到95.227%，基本能夠全面地反應(yīng)變量的信息，由此可知利用前3個(gè)主成分進(jìn)行氨基酸的綜合評(píng)價(jià)是可行的[17]。因子載荷圖見圖2，其可直觀顯示主成分對(duì)6種市售禽蛋蛋清中檢出的氨基酸含量的解釋情況。如表6、圖2所示，第1主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為69.167%，與主要的指標(biāo)變量(Ile、Lys、Thr)呈高度正相關(guān)。第2主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率為13.577%，與主要的指標(biāo)變量Phe正相關(guān)程度最高，苯丙氨酸(Phe)是芳香族氨基酸的一種，也屬于必需氨基酸、藥效氨基酸，是合成阿斯巴甜的主要原料，同時(shí)也是重要的營養(yǎng)強(qiáng)化劑[18]。第3主成分的貢獻(xiàn)率為12.503%，主要的指標(biāo)變量有Arg、Met和Pro，其中PC3與Arg正相關(guān)程度最高。

表6 主成分的特征值及貢獻(xiàn)率

圖2 主成分的因子載荷圖Fig.2 Factor load diagram of principal component

2.3.3 綜合評(píng)價(jià)

利用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)F1、F2、F3替代原有的16個(gè)氨基酸指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，以每個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值的方差貢獻(xiàn)率建立綜合評(píng)價(jià)模型，即F=0.692F1+0.136F2+0.125F3，其中F為綜合得分，0.692、0.136和0.125分別表示各因子的貢獻(xiàn)率，計(jì)算結(jié)果及排序如表7所示。

表7 六種市售禽蛋的成分得分和綜合得分

由表7可得，第一主成分得分中6號(hào)樣品的得分最高，其次為4號(hào)樣品和3號(hào)樣品，由于第一主成分因子載荷中影響較大的因子均為必需氨基酸，因此可認(rèn)為第一主成分得分為必需氨基酸得分。第二主成分得分中5號(hào)樣品的得分明顯高于其他5種樣品；第三主成分得分中4號(hào)樣品得分最高；綜合得分可得，4號(hào)樣品的得分最高，而1號(hào)、2號(hào)和5號(hào)樣品的綜合得分為負(fù)值，說明這4種市售禽蛋蛋清中氨基酸的綜合質(zhì)量未達(dá)到所選6個(gè)禽蛋樣品蛋清中氨基酸綜合質(zhì)量的平均值。就實(shí)驗(yàn)所選樣品而言，4號(hào)樣品的綜合得分最高且其3個(gè)主成分的得分也均為正值，故可認(rèn)為其綜合質(zhì)量最佳。6號(hào)樣品雖綜合得分不如4號(hào)樣品但其必需氨基酸得分明顯高于其他5種樣品，故認(rèn)為其也具有較高的綜合質(zhì)量，相比而言，其他4個(gè)禽蛋樣品綜合質(zhì)量相對(duì)較差。

禽蛋因其豐富的蛋白質(zhì)含量被人們所喜愛。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值取決于氨基酸的種類和含量，必需氨基酸含量以及氨基酸平衡。綜上所述，6種市售禽蛋均可作為良好的氨基酸營養(yǎng)源為消費(fèi)者補(bǔ)充營養(yǎng)，不同種類禽蛋有其各自特點(diǎn)。如鳥王五谷蛋蛋清中氨基酸的綜合質(zhì)量評(píng)分和必需氨基酸含量在6種市售禽蛋中最高，是人類攝取氨基酸的良好來源，但是鳥王五谷蛋蛋清的蛋清中蘇氨酸和纈氨酸的RC值均偏低，含量不足。鵪鶉蛋一直被人們認(rèn)為具有極高營養(yǎng)價(jià)值故而價(jià)格較高，但就本實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，無論是必需氨基酸營養(yǎng)價(jià)值方面還是綜合質(zhì)量方面方洪鮮鵪鶉蛋均不是最高。故不同人群還需根據(jù)需要參照科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果選購不同種類的禽蛋，本文可就此方面提供參考。本文僅研究了各種禽蛋蛋清中的氨基酸，氨基酸的種類和含量豐富，可評(píng)價(jià)其營養(yǎng)價(jià)值，而對(duì)于蛋黃中的氨基酸還有待于進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

6種市售禽蛋蛋清均含有16種氨基酸且含量較高，尤其富含谷氨酸和天冬氨酸，其中方洪鮮鵪鶉蛋總氨基酸含量最高，達(dá)11.926 mg/100g。6種市售禽蛋蛋清必需氨基酸組成及比例均滿足WHO/FAO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，是蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源。其中畫鄉(xiāng)農(nóng)聰明貝貝蛋、秦巴山土雞蛋、秦巴山無公害雞蛋及方洪鮮鵪鶉蛋的SRC值較高，較接近FAO/WHO必需氨基酸模式。但是6種市售禽蛋蛋清中蘇氨酸和纈氨酸的RC值均偏低，由此，日常生活中食用禽蛋類食品時(shí)建議搭配富含蘇氨酸和纈氨酸的食品以保證營養(yǎng)均衡、全面。對(duì)6種市售禽蛋蛋清進(jìn)行主成分分析，從所含16種氨基酸中提取出3個(gè)主成分，建立綜合模型對(duì)整體進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果為：鳥王五谷蛋>方洪鮮鵪鶉蛋>秦巴山無公害雞蛋>畫鄉(xiāng)農(nóng)聰明貝貝蛋>鄉(xiāng)味來白殼蛋>秦巴山土雞蛋。

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