王卉,洋洋,烏有娜,喬曉宏,雙全*
1(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特,010018)2(阿巴嘎旗照富經(jīng)貿(mào)有限責任公司,內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟,011400)
從古代開始,人們就有食用酸馬奶的習慣[1],酸馬奶富含有益微生物、維生素和多種功能活性物質(zhì)[2],在此基礎(chǔ)上,蒙古族傳統(tǒng)醫(yī)學創(chuàng)立了“酸馬奶療法”,與傳統(tǒng)蒙醫(yī)藥聯(lián)合治療過敏、皮膚疾病[3],對消化道、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)疾病具有治療潛力[4]。
目前關(guān)于酸馬奶的研究報道大多集中在微生物及其功能活性方面的研究,如MAN等[5]發(fā)現(xiàn)酸馬奶源產(chǎn)細菌素植物乳桿菌MXG-68耐受極端環(huán)境壓力和抑制腸道致病菌,極具益生潛能;WU等[6]研究了酸馬奶中微生物的種類和代謝產(chǎn)物之間的相關(guān)性;FOEKEL等[7]發(fā)現(xiàn),酸馬奶具有抗菌、抗炎和免疫調(diào)節(jié)等功能。但是目前人們對酸馬奶制品的研究相對較少,王威等[8]曾利用真空冷凍干燥和減壓蒸餾的方法,制得色澤乳白、結(jié)構(gòu)疏松、復水性好的酸馬奶粉。對于酸馬奶制品營養(yǎng)成分評價分析方面的研究也未見報道。酸馬奶片是以酸馬奶為主要原料,經(jīng)濃縮、冷凍干燥制成酸馬奶粉,添加全脂乳粉、葡萄糖粉,再經(jīng)混合、壓片、殺菌、包裝等工藝制成的具有民族特色的即食酸馬奶制品。本研究對酸馬奶片及其原料酸馬奶的營養(yǎng)指標進行檢測與分析評價,為酸馬奶制品的綜合開發(fā)利用提供了理論依據(jù),開拓了消費市場,弘揚了傳統(tǒng)飲食文化。
原料酸馬奶、對照組酸馬奶,內(nèi)蒙古錫林郭勒盟阿巴嘎旗照富經(jīng)貿(mào)有限公司;酸馬奶片,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學民族特色食品研發(fā)團隊。
標準品,美國Sigma公司;甲醇、乙腈,為國產(chǎn)色譜純;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
K9860全自動凱氏定氮儀,中國海能公司;FDU-2200凍干機,日本Eyela公司;CL-21R冷凍離心機,美國Thermo公司;L-8900氨基酸分析儀(2.6 mm×150 mm色譜柱)、U-5100紫外分光光度計,日本日立公司;7820氣相色譜儀(SPTM-2560色譜柱),美國Agilent公司;AAnalyst-400原子吸收分光光度計,美國PE公司;LC20ADXR高效液相色譜儀(250 mm×4.6 mm×3 μm色譜柱),日本島津公司。
1.3.1 營養(yǎng)成分檢測方法
營養(yǎng)成分檢測方法見表1。
表1 營養(yǎng)成分檢測方法Table 1 Methods for testing nutritional components
1.3.2 氨基酸營養(yǎng)價值評價方法
運用模糊識別法、必需氨基酸指數(shù)法(essential amino acid index,EAAI)、氨基酸評分法(amino acid scoring,AAS)、化學評分法(chemical score,CS)、氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient,RC)和氨基酸比值系數(shù)分(score of ratio coefficient,SRC)綜合評價比較樣品中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值,分別按照公式(1)~(6)計算[9]。根據(jù)蘭氏距離法計算樣品中氨基酸與標準氨基酸模式的貼近值μ,標準氨基酸模式包括聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(Food&Agriculture Organization/World Health Organization,F(xiàn)AO/WHO)模式和全雞蛋蛋白模式[10]。
(1)
(2)
AAS/%=
(3)
CS/%=
(4)
(5)
(6)
式中:Ai,樣品中EAA質(zhì)量分數(shù),mg/g;Bi,FAO標準中EAA質(zhì)量分數(shù),mg/g;ak,標準蛋白模式的EAA質(zhì)量分數(shù),mg/g;uik,樣品中第i個樣品的第k種EAA質(zhì)量分數(shù),mg/g。
1.3.3 維生素和礦物質(zhì)營養(yǎng)價值評價方法
參照陳保等[11]的計算方法,用營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)(index of nutritional quality,INQ)計算樣品中的維生素與礦物質(zhì)的營養(yǎng)價值,以成年男子、輕度活動量為標準(每日所需熱量為9 140 kJ,100 g酸馬奶的熱量為197 kJ,100 g酸馬奶片的熱量為2 424 kJ),參考《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2018版)》,計算維生素與礦物質(zhì)的INQ值。INQ>1,該營養(yǎng)素過剩,INQ<1則相反。
INQ=
(7)
采用SPSS 19.0進行統(tǒng)計學分析。
對樣品的常規(guī)營養(yǎng)成分進行了測定,結(jié)果見表2。
表2 酸馬奶和酸馬奶片的常規(guī)營養(yǎng)成分Table 2 General nutritional content of Koumiss andKoumiss tablets
由表2可知,酸馬奶中的蛋白質(zhì)、脂肪、水分和酸度含量與李玉珍[12]的研究結(jié)果較為相近。酸馬奶片和酸馬奶的蛋白質(zhì)和脂肪的INQ值分別為2.32和1.23、1.82和1.03,說明2者均能提供足量的蛋白質(zhì)和脂肪,且酸馬奶片提供的更為豐富。酸馬奶片的蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分數(shù)顯著高于酸馬奶(P<0.05)、水分質(zhì)量分數(shù)顯著低于酸馬奶(P<0.05),原因是酸馬奶濃縮成酸馬奶粉加工而成酸馬奶片,水分減少,營養(yǎng)物質(zhì)富集,同時原料中添加的全脂乳粉也提供了部分蛋白質(zhì)和脂肪。酸馬奶片的酸度低于酸馬奶,有利于消費者更好地接受酸馬奶片產(chǎn)品。酸馬奶中的乳酸菌和酵母菌數(shù)與孫天松等[13]的研究結(jié)果相似,酸馬奶片依然保留了酸馬奶豐富的乳酸菌和酵母菌,通過細菌素、胞外多糖等活性物質(zhì)產(chǎn)生一定的功能作用,微生物分解乳糖,生成乳酸等抑制有害微生物繁殖;發(fā)酵產(chǎn)生游離氨基酸、脂肪酸和維生素等,具有增強免疫力、調(diào)節(jié)血糖等功效。初步判斷酸馬奶片也具有良好的營養(yǎng)價值。
氨基酸的營養(yǎng)價值與其數(shù)量和組成有關(guān)。由表3可知,酸馬奶片與酸馬奶中的氨基酸種類豐富,酸馬奶中氨基酸質(zhì)量分數(shù)與陶克濤等[14]的研究結(jié)果相似,酸馬奶片中TAA、EAA、DAA、FAA和芳香族氨基酸質(zhì)量分數(shù)分別為(27.05±1.57)%、(11.30±0.96)%、(16.98±1.86)%、(8.10±1.14)%和(2.43±0.15)%,均顯著高于酸馬奶(P<0.05)。氨基酸組分中質(zhì)量分數(shù)最高的均是Glu,Glu是谷胱甘肽的前體物質(zhì),是重要細胞組分和遞質(zhì),在某些傳染病中,Glu的供應(yīng)與死亡率和發(fā)病率呈負相關(guān)[15]。2種樣品所含EAA中質(zhì)量分數(shù)最高的均是Leu,其次是Lys、Val和Ile,與郭琳儀等[16]對酸馬奶的研究結(jié)果一致。Leu有助于促進肌肉恢復,防止肌肉損失,有助于睡眠。酸馬奶片中含有Lys(2.07±0.17)%,能夠補充谷物類食品中的缺乏,酸馬奶片可以作為營養(yǎng)補充劑調(diào)節(jié)谷物膳食氨基酸的組成,提升氨基酸效價。
表3 酸馬奶和酸馬奶片的氨基酸組成Table 3 Amino acid composition and mass fraction ofKoumiss and Koumiss tablets
2種樣品均含有8種EAA(包括嬰幼兒EAA組氨酸),EAA/TAA均>40%、EAA/NEAA均>60%,符合FAO/WHO理想蛋白質(zhì)推薦標準,說明2者的氨基酸均易于被機體吸收利用。DAA/TAA均>60%,有利于食用者滋補和增強免疫力[17]。酸馬奶片的支鏈氨基酸含量豐富,包括Ile、Leu和Val,支鏈氨基酸能更快地分解轉(zhuǎn)化為葡萄糖,防治肌肉損失,促進運動后的肌肉恢復,特別適用于健美運動員[18],為酸馬奶片開發(fā)為功能性食品提供了營養(yǎng)數(shù)據(jù)支撐。通過對2種樣品中呈味氨基酸的對比發(fā)現(xiàn),酸馬奶片的鮮味氨基酸、芳香族氨基酸總量均較高,差異顯著(P<0.05),說明酸馬奶片滋味更鮮美、氣味更芬芳,更易于被接受。
綜上所述,酸馬奶片為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源,營養(yǎng)價值更高。
2.3.1 酸馬奶片氨基酸模糊識別法分析
貼近值μ反映樣品氨基酸與標準模式蛋白氨基酸的接近程度,μ值越接近1,其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值越高[19]。
由表4可知,酸馬奶片2種模式的貼近值均大于酸馬奶,更接近于1,故酸馬奶片的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值更高。
表4 酸馬奶和酸馬奶片氨基酸與標準蛋白貼近值比較Table 4 Comparison of amino acids and standard proteinproximity of Koumiss and Koumiss tablets
2.3.2 酸馬奶片AAS、CS和EAAI值分析
AAS和CS值反映了食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)構(gòu)成模式的接近程度,越接近100%營養(yǎng)價值越高[20];EAAI值反映蛋白質(zhì)源的EAA與標準蛋白質(zhì)EAA組成的擬合程度[16]。
由表5可知,2種樣品除Met+Cys外,其余EAA/TAA均高于FAO/WHO的推薦值。酸馬奶片中Val、Ile、leu和Lys占TAA的百分比高于全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式值,比酸馬奶多1種氨基酸Ile。酸馬奶片的AAS、CS和EAAI值均高于酸馬奶。綜上所述,酸馬奶片的蛋白質(zhì)品質(zhì)更高。
2.3.3 酸馬奶片RC和SRC值分析
RC值反映食物中氨基酸組成質(zhì)量分數(shù)與標準模式氨基酸的偏離程度[21],RC>1,該EAA相對過剩,RC<1則相反,RC最小者為該蛋白第一限制氨基酸。SRC表示食物蛋白質(zhì)的相對營養(yǎng)價值,SRC值直接表明蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的高低,越接近100,營養(yǎng)價值越高[10]。
表5 酸馬奶和酸馬奶片的氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數(shù)比較 單位:%
由表6可知,2種樣品的第一限制氨基酸均為Met+Cys,但酸馬奶片Met+Cys的RC較高。酸馬奶片的SRC值較高,說明酸馬奶片總EAA偏離標準氨基酸的程度較低。
表6 酸馬奶和酸馬奶片的氨基酸比值系數(shù)和比值系數(shù)分比較Table 6 Comparison of amino acid ratio coefficients andscores of ratio coefficient of Koumiss and Koumiss tablets
樣品的脂肪酸組成見表7。
2種樣品所含脂肪酸的種類和質(zhì)量分數(shù)相似。酸馬奶所含脂肪酸主要由棕櫚酸、油酸、亞油酸和α-亞麻酸組成,與顧翔宇等[22]的研究結(jié)果一致;酸馬奶片所含脂肪酸主要由棕櫚酸、油酸、亞油酸和肉蔻酸組成,油酸質(zhì)量分數(shù)顯著高于酸馬奶(P<0.05),且不含反式油酸。WANG等[23]發(fā)現(xiàn)飲食中補充PUFA可以改善認知和情緒障礙,調(diào)節(jié)睡眠。酸馬奶片中含有PUFA(11.05±1.26)%,其中亞油酸(6.92±0.93)%、α-亞麻酸(4.11±0.33)%,二者占PUFA之比為99.82%。亞油酸可降低低密度膽固醇;α-亞麻酸在體內(nèi)代謝可生成二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA),增強機體免疫效應(yīng),明顯降低血清中總膽固醇和低密度膽固醇水平[24]。SFA∶MUFA∶PUFA是評價脂肪酸營養(yǎng)價值的重要指標,國際上認可的最合理的比例是FAO/WHO推薦的1∶1∶1[25],酸馬奶片的比值為1∶0.49∶0.18。評價脂肪酸的另一個標準是UFA/SFA,比值越大,說明此脂肪酸的營養(yǎng)價值越高[26],酸馬奶片的UFA/SFA為0.67,接近于1。綜上所述,酸馬奶片的脂肪酸具備良好的營養(yǎng)價值,尤其是亞油酸和α-亞麻酸含量充足。
表7 酸馬奶和酸馬奶片脂肪酸組成及相對含量 單位:%
樣品維生素和礦物質(zhì)的組成及質(zhì)量分數(shù)見表8。由表8可知,酸馬奶片含有多種礦物質(zhì)和維生素,包括常量元素鈣、磷、鎂、鉀和鈉,微量元素鐵、鋅和銅,水溶性維生素B2和泛酸。酸馬奶片中常量元素質(zhì)量分數(shù)均較高,差異顯著(P<0.05),2種樣品的鈉鉀比分別為0.13和0.23,均低于1.5,且酸馬奶片比值更低,不易引起高血壓[27]。酸馬奶片中微量元素質(zhì)量分數(shù)均較高,差異顯著(P<0.05),尤其是鐵。酸馬奶片的INQ值>1的有泛酸、磷、銅、鉀和鈣,說明食用酸馬奶片可給人體提供充足的上述營養(yǎng)素,尤其是泛酸和鈣的良好來源。
表8 酸馬奶和酸馬奶片的維生素和礦物質(zhì)的組成及質(zhì)量分數(shù)Table 8 Composition and mass fraction of vitamins andminerals of Koumiss and Koumiss tablets
本研究對酸馬奶片的營養(yǎng)價值進行了檢測和分析,為更深入地研究酸馬奶片的營養(yǎng)保健功能提供了基礎(chǔ)理論。酸馬奶片所含的蛋白質(zhì)和脂肪均顯著高于酸馬奶;酸馬奶片乳酸菌和酵母菌總數(shù)分別為8.8×104和1.5×105CFU/g;酸馬奶片中氨基酸總量、必需氨基酸、藥效氨基酸、鮮味氨基酸和芳香族氨基酸質(zhì)量分數(shù)分別為(27.05±1.57)%、(11.30±0.96)%、(16.98±1.86)%、(8.10±1.14)%和(2.43±0.15)%,均顯著高于酸馬奶;二者均含有必需氨基酸8種(包括嬰幼兒必需氨基酸組氨酸),酸馬奶片的貼近值、EAAI值、AAS值、CS值、RC值及SRC值均大于酸馬奶,酸馬奶片氨基酸的營養(yǎng)價值高于酸馬奶;酸馬奶片中的α-亞麻酸為(4.11±0.33)%、亞油酸為(6.92±0.93)%,酸馬奶片的SFA∶MUFA∶PUFA比值為1∶0.49∶0.18,UFA/SFA為0.67,酸馬奶片脂肪酸具有良好的營養(yǎng)價值;酸馬奶片含有多種礦物質(zhì)和維生素,且鈉鉀比為0.13,不易引起高血壓,酸馬奶片中的泛酸、磷、銅、鉀和鈣的INQ值均大于1,可滿足人體需要。綜上分析,酸馬奶片不僅保留了酸馬奶較高的營養(yǎng)價值,且在滋味、氣味、氨基酸等方面有所提升,由于人們生活水平的提升,越來越多的人追求健康飲食,故酸馬奶片具有良好的開發(fā)價值,值得進一步研究推廣。