杨晓玲,席 斌,李维红,郭天芬,杜天庆,高雅琴

(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业农村部畜产品质量安全风险评估实验室(兰州),甘肃兰州 730050)

猪肉及其产品在人类的食物消费中有着举足轻重的地位,是人体所需蛋白的主要来源之一。猪肉是目前世界上消费量最大的肉产品,占世界肉消费总量的37%[1]。我国2017年猪肉的消费总量为5457 万吨,较2001年累计上升了34.70%,占世界消费量的比重由2001年的48.4%上升至2017年的49.1%[2]。随着社会的快速发展以及人们生活水平不断提高,消费市场产品结构逐渐发生变化,中高端猪肉市场占比上升,产品呈现多样化发展趋势[2],消费者对猪肉提出了更高的要求,在提供绿色安全肉的前提下,肉产品同时要具备优质的风味和营养价值。以瘦肉型的白条肉和冷鲜肉为主的猪肉产品已不能满足人们的消费追求,而地方猪种因独有地域性、独特的生长环境及独具的风味,越来越受到消费者的青睐。郑婷婷等[3]测定并评价了海南五指山五脚猪肉的一般营养成分、矿物质含量、脂肪酸及氨基酸组成及含量;翁亚烦等[4]比较分析了云南撒坝猪、滇南小耳猪和高黎贡山猪三个地方种猪肉的营养价值;李瑞丽等[5]分析了江西玉山黑猪肉的营养特性;李晓凤等[6]分析了贵州江口萝卜猪肌肉的氨基酸组成及营养价值。结果显示,地方猪种均具有营养成分丰富、肉味鲜美、营养价值高等特点。

我国地方猪种八眉猪属华北猪种,因额部有纵行“八”字皱褶,故称为八眉猪,是高原地区特有的生态条件下,经长期自然和人工选择而形成的地方猪种。在青海主要分布于东部农业区,又称互助猪,具有适应性强、耐粗放饲养管理、产仔多、性状遗传稳定等优点,属宝贵的猪种资源,其肉产品也具有柔嫩多汁、肉味香浓等优良品质[7]。近年来八眉猪主要以繁殖性能[8-10]、生产及肉质性能[11-13]为研究对象,也有少量的营养分析等研究[7,14-15],但对不同部位肌肉中氨基酸的含量差异及评价几乎无报道。国内外侧重于不同部位猪肉营养价值、胴体品质的研究报道也比较少,D’Souza等[16]研究了母猪育肥期不同分割部位肉的脂肪和肌肉沉积类型,以及肌内脂肪含量和肥瘦比的变化;霍晓娜等[17]报道了不同部位冷却猪肉中脂肪酸组成与脂肪氧化的变化;郭建凤等[18]分析了长白猪不同部位肌肉的氨基酸、脂肪酸和脂肪含量等营养成分的差异。

利用地方猪种及培育猪种生产“优质风味猪肉”,凭借其优良的风味和口感,占有中高端猪肉市场是近年来发展的一个方向[12],为有效利用八眉猪优质种质特性,发展特色优质风味猪肉,本实验以青海八眉猪为对象,对其不同部位肌肉中氨基酸种类和含量进行测定,并进一步分析评价了其营养价值,以期为充分利用与开发这一地方猪种资源,开发生产具有高原特色的优质风味猪肉提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

八眉猪 10头,青海省互助县养殖场健康、10～15月龄,禁食24 h后屠宰场宰杀,分别取新鲜背肌(背最长肌)和腹肌(肋排上肌肉,俗称五花肉)样品冻存备用;盐酸 优级纯,国药集团化学试剂有限公司;17种氨基酸混合标准品 德国Sigma公司。

Biochrom30+全自动氨基酸分析仪 英国百康公司;BSA224S电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;BUCHI Mixer B-400 均质仪 瑞士步琦公司。

1.2 实验方法

1.2.1 氨基酸测定方法 样品中氨基酸的含量测定以GB/T 5009.124-2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》为依据进行。将冻存的各肌肉样品于4 ℃条件下解冻,然后用匀浆机绞碎均匀,取200.0000 mg(精确至0.0001 g)均匀样品于氨基酸水解管中,加入10 mL 6 mol/L盐酸溶液,真空保护状态下封口,于110 ℃恒温干燥箱中水解22 h。消解液放至室温,定容于100 mL容量瓶。移取10 mL滤液,旋转蒸发仪60 ℃旋蒸至干。最后,加入10 mL样品稀释液复溶,过0.45 μm滤膜上机待测。上机分析条件:4.6 mm×200 mm分析柱,Ultropac8阳离子交换树脂钠型,柱温45～98 ℃,反应圈温度135 ℃,缓冲液流速35 mL/h,茚三酮流速25 mL/h。

1.2.2 氨基酸评价方法

1.2.2.1 化学评分法 化学评分亦称氨基酸分或蛋白质分,是对蛋白质营养质量进行化学评分时“理论上最好的化学方法”[19-20]。具体计算公式[5]如下:

1.2.2.2 氨基酸比值系数法 根据FAO/WHO必需氨基酸模式[21-23],计算样品中必需氨基酸(EAA)的氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系数(RC)和比值系数分(SRC),计算公式如下:

SRC=100-CV×100

式中,CV是RC的变异系数,CV=标准差/均数。

1.2.2.3 模糊识别评价 根据兰氏距离法[24-25]定义对象u和标准蛋白a的贴近度U(a,u),贴近度值反映评价对象蛋白质质量与标准蛋白质a的接近程度。U值越接近1,其蛋白质营养价值相对越高。

式中:c为适当选择的常数,常数c取0.09以使结果处于区间[0,1],并能增加分辨度,利于结果比较;ak(k=1,2,…,7)为标准蛋白(鸡蛋蛋白质模式)a的7种EAA含量;uik为第i个评价对象的第k种EAA含量。

1.3 数据处理

样品均进行平行样两次重复实验,实验数据采用Excel及SPSS 22.0软件进行统计分析,结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同部位肌肉氨基酸组成

由表1可知,青海八眉猪背肌和腹肌都含有17种氨基酸(色氨酸在酸水解法中易被破环,未做检测),种类比较齐全,与其他猪肉种类大致相同[4-6,26-27]。而背肌和腹肌中,必需氨基酸含量与氨基酸总含量均差异显著(P<0.05),各氨基酸含量,除胱氨酸外,其余16种氨基酸也存在差异显著(P<0.05),且背肌高于腹肌。其中,谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸在背肌与腹肌中含量均排在前三位。背肌与腹肌两部位EAA/TAA的值分别为40.04%、39.98%,EAA/NAA的值分别为66.78%和66.62%。

表1 八眉猪不同部位肌肉中氨基酸含量(g/100 g)

2.2 不同部位肌肉氨基酸评价

由表2可知,八眉猪背肌与腹肌中,必需氨基酸质量分数均高于FAO/WHO模式的规定值,均低于标准鸡蛋模式的规定值。其中,两部位除蛋氨酸+胱氨酸略低于FAO/WHO模式外,其余各氨基酸质量分数均高于FAO/WHO模式,尤其是赖氨酸,两部位质量分数分别达到了9.0%、9.2%。同样,唯有赖氨酸质量分数高出标准鸡蛋模式近3%。但是,背肌与腹肌两部位组间并无太大差异。

表2 八眉猪不同部位肌肉中必需氨基酸占总氨基酸的质量分数与模式谱比较(%)

由表3可知,八眉猪背肌与腹肌两部位间氨基酸比值系数(RC)非常接近,各氨基酸RC的大小也存在一致性。苏氨酸、异亮氨酸和亮氨酸RC值非常接近1,缬氨酸、蛋氨酸+胱氨酸RC值偏小,与玉山黑猪[5]和西藏藏猪[27]的研究结果一致,尤其是蛋氨酸+胱氨酸RC值分别只有0.76和0.73,苯丙氨酸+酪氨酸、赖氨酸RC值超过1相对偏大。两部位的氨基酸比值系数分(SRC)分别为83.10、81.60,背肌较腹肌略高一些。两部位间的化学评分(CS)也非常接近,各氨基酸的CS值大小同样存在一致性,除蛋氨酸+胱氨酸评分较低外,其他氨基酸都与1相接近。两部位的蛋白贴近度分别为0.923、0.917,背肌较腹肌稍高一些,都非常接近1。

表3 八眉猪不同部位肌肉中必需氨基酸营养价值

2.3 不同部位肌肉风味氨基酸分析

由表4可以看出,八眉猪风味氨基酸主要有鲜味氨基酸包括天冬氨基酸和谷氨酸;甜味氨基酸包括丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸。背肌与腹肌两部位间的风味氨基酸含量分别为9.42、6.38 g/100 g,存在显著差异(P<0.05),其中鲜味氨基酸天冬氨酸和谷氨酸在风味氨基酸中含量相对较多,跟其他地方猪种表现一致[4-6],这与地方猪种独有的风味与口感有关,其占到了FAA的50%以上,两部位之间差异显著(P<0.05)。FAA占TAA的比值分别为48.99%、49.92%,背肌略低于腹肌。

表4 八眉猪不同部位肌肉中风味氨基酸的含量(g/100 g)

3 讨论

3.1 不同部位肌肉氨基酸组成

猪肉作为肉类生产的主体、消费的主角,一直是人们优质蛋白质的主要来源,氨基酸又是蛋白质组成的基本单位,从营养学角度来看,蛋白质的种类、含量和比例决定了猪肉的营养价值[31-32]。本实验中,八眉猪背肌与腹肌都含有17种氨基酸,种类丰富齐全。背肌、腹肌氨基酸总量分别为19.23、12.78 g/100 g,氨基酸总量差异显著(P<0.05),背肌高于腹肌,可能由于腹肌脂肪含量比背肌偏多[14],在一定程度上限制了蛋白质沉淀[33]。根据联合国粮农组织及农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)的模式标准,EAA/TAA约40%,EAA/NAA在60%以上被视为质量较好的蛋白组成[34]。本实验中,背肌、腹肌中EAA/TAA分别为40.04%、39.98%,EAA/NAA分别为66.78%、66.62%,说明八眉猪背肌、腹肌氨基酸符合FAO模式,其比例和构成符合人体需要,营养价值较高。席斌等[15]分析比较八眉猪与甘肃黑猪的肉品质与营养成分发现,八眉猪氨基酸总量小于甘肃黑猪,但鲜味氨基酸、必需氨基酸占有的比例均高于甘肃黑猪;郭建凤等[35]对杜洛克猪背最长肌氨基酸的测定,发现杜洛克猪肉中17种氨基酸的含量为18.91 g/100 g,必需氨基酸占氨基酸总量的39.64%,与八眉猪相差不大;辜雪冬等[27]对西藏藏猪进行了氨基酸分析,结果显示西藏藏猪肉中氨基酸含量为21.17 g/100 g,必需氨基酸占氨基酸总量的41.14%,稍高于八眉猪。由此,八眉猪整体还是有很高的营养价值,背肌、腹肌中氨基酸总量虽然有显著差异,其类别、分布、比例还是比较均衡的,两部位表现出一致性。这与李铁志[36]的研究一致,半野血藏猪、杜长大猪和良杂猪几种不同部位部位肉之间氨基酸含量高低有差异,但通脊部位肉的大多数氨基酸含量高于后臀尖部位,几种呈现出一致性。

3.2 不同部位肌肉氨基酸评价

猪肉中氨基酸的含量和组成是评价猪肉营养价值的重要指标,也是影响猪肉品质的重要因素[37]。1973年联合国粮食组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)研究提出了评价蛋白质营养价值的必需氨基酸模式(FAO/WHO)[20-21]。本实验中,与氨基酸模式相比较,八眉猪背肌与腹肌两部位除蛋氨酸+胱氨酸略低于FAO模式外,其他几种氨基酸均超过模式标准值,具有较高的营养价值,这与方晨等[28]、席斌等[15]研究一致。

氨基酸比值系数法[23]是基于氨基酸平衡理论设计的评价蛋白质营养价值的方法。氨基酸比值系数(RC)其意义是与氨基酸相当量的一份食物氨基酸比值。如果食物中氨基酸组成与氨基酸模式一致,则各氨基酸比值系数都应等于1,否则都表示偏离氨基酸模式,RC>1,表示氨基酸相对过剩;RC<1,表示相对不足。RC值最小的则是限制性氨基酸。本实验中,八眉猪背肌、腹肌中蛋氨酸+胱氨酸RC值最低,为限制性氨基酸,而蛋氨酸在许多肉类蛋白质中含量相对不足[27,38],缬氨酸为第二限制性氨基酸。八眉猪背肌、腹肌中,赖氨酸RC值最高相对富余,其被称为“最特别的,不可缺少的氨基酸”,它可以调节人体代谢平衡,促进儿童智力的发育,防止记忆力衰退,还能促进胃液的分泌,增强食欲。每百克猪肉中赖氨酸含量高于植物几十倍[39],而大米和面粉等主食中赖氨酸为限制性氨基酸,与猪肉搭配食用可以更好地促进营养平衡[27]。除赖氨酸,其他氨基酸RC值都非常接近1。氨基酸比值系数分(SRC)表示食物蛋白质的氨基酸组成与氨基酸模式一致,则CV=0,SRC为100;当食物蛋白质的RC越分散,表示这些氨基酸平衡上做的贡献越大,则CV变大,SRC变小,蛋白质营养价值越差。本实验中,八眉猪背肌、腹肌氨基酸SRC分别为83.10、81.60,可能是赖氨酸偏高,蛋氨酸+胱氨酸偏低而增大了数据的离散性,但其他氨基酸组成与氨基酸模式相近。由此,八眉猪两部位肌肉中氨基酸构成较为合理,营养价值较高,根据蛋白互补法[40-41]和其它蛋白按一定比例互混互相补充,提高其营养价值利用。

现代营养学理论认为,蛋白质的营养价值与蛋白质的氨基酸组成密切相关,当食物蛋白质的氨基酸组成越接近人体蛋白质的组成时,其营养价值越高。化学评分法(CS)用来评价待测蛋白质中某一必需氨基酸的相对含量与标准鸡蛋中相应必需氨基酸相对含量的接近程度。CS值越接近1,说明与标准蛋白的组成越接近,营养价值就越高[20]。本实验中,八眉猪背肌、腹肌化学评分都非常接近1。同时两部位的蛋白贴近度分别达到了0.923、0.917,都非常接近1,接近标准蛋白,说明背肌与腹肌中蛋白质有很高的营养价值。

3.3 不同部位肌肉风味氨基酸

氨基酸是维系人体生命活动的重要物质,它不仅具有各种生理功能,还在食品呈味方面扮演着十分重要的角色[42-43]。猪肉中的风味氨基酸,如谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸和脯氨酸与肉的风味有直接关系,其种类和含量是决定猪肉质风味的重要因素,对肉鲜味的形成以及缓冲咸、酸等不良味道有着特殊作用[31,37],又是嗅觉和味蕾引起的味觉的综合感官印象,是肉品质量和消费者确定购买的主要因素之一[44]。本实验中,八眉猪背肌、腹肌中风味氨基酸包含了鲜味和甜味多种氨基酸,尤其是天冬氨酸和谷氨酸占风味氨基酸50%以上,决定了其肉质的鲜美程度,这也与八眉猪具有肉质浓郁、风味独特的观点一致[7,45],此外,谷氨酸还可促进养分的消化吸收[46-47],参与胃肠道感觉[48-49]。背肌与腹肌FAA/TAA的值分别为48.99%、49.92%,背肌略低于腹肌,说明腹肌比背肌的风味更鲜美多汁一些,也是大家喜欢五花肉的缘由之一。这可能与腹肌肌内脂肪含量较多有关[14],挥发性物质是合成香味的前体物质,肌内脂肪影响挥发性物质形成从而影响猪肉的香味[50-51],腹肌在这一点上更具优势。根据各部位肉质特性,李铁志[36]开发了半野血藏猪瘦肉类、排骨类、五花肉类各种风味的休闲食品,为更好有效地开发八眉猪猪肉资源提供借鉴。

4 结论

青海八眉猪两个不同部位背肌与腹肌中,氨基酸除在含量上存在显著差异外,其种类齐全,均含有17种氨基酸,且分布、比例及构成表现出一致性,EAA/TAA、EAA/NAA完全符合FAO/WHO提出的理想蛋白的要求。蛋氨酸+胱氨酸为第一限制性氨基酸,赖氨酸含量富余,其他氨基酸与FAO/WHO模式接近,化学评分都非常接近1,氨基酸比值系数分分别为83.10、81.60,蛋白质贴近度分别为0.923、0.917,说明八眉猪两部位构成比例较合理,营养均衡,蛋白质营养价值高。此外,两部位均含有丰富的风味氨基酸,决定了其肉质的鲜美程度,腹肌因肌内脂肪含量优势较背肌味道更鲜美一些。综上,青海八眉猪肌肉氨基酸种类齐全,比例均衡且味道鲜美,足以为人们提供优质蛋白质的同时,提供不同风味的肉制品,也因其独特的地理优势与生长环境,具有开发优质特色风味猪肉的潜力。