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两种养殖方式的贵州三穗鸭肌肉营养成分分析及评价

2021-03-02杨丽平王修俊刘林新于沛陈颜红聂黔丽杨万云姚碧琼

现代食品科技 2021年2期
关键词:脂肪酸氨基酸规模

杨丽平,王修俊,刘林新 ,于沛,陈颜红,聂黔丽,杨万云,姚碧琼

(1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳 550025)

(2.贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳 550025)(3.三穗县农业农村局,贵州三穗 556500)

三穗鸭是我国地方四大名鸭之一,主要生长于贵州省三穗县,还分布于镇远、天柱、锦屏、麻江、玉屏、铜仁、思南、湄潭、独山等地方[1],具有饲料利用率高,生长快,繁殖力强等特点[2],是当地人们喜爱的一道美食。已有学者研究了三穗鸭产品的腌制技术、油炸技术、风味变化、品质影响等[3-9],为其生产加工提供了一定的理论支撑。三穗鸭不仅具有较高的知名度,在生产和销量方面也有一定的规模。目前三穗鸭的主要养殖方式以企业规模养殖和农户散养为主,也有学者对其营养成分进行检测分析,但关于三穗鸭不同养殖方式的营养成分差异性分析研究较少,包强[10]等人发现优质肉鸭采用网上平养较为合适,邹文斌[11]等人发现平养和笼养可提升鸡肉品质,果园林下散养更能改善肉质风味,平养京海黄鸡的免疫因子含量较高,对于提高健康水平较有利,李文嘉[12]等人得出林下放养方式能改善北京油鸡肌肉品质和肉质风味,罗玉龙[13]等人发现相比舍饲而言,放牧模式对苏尼特羊体内蛋白质、矿物质、还原糖等营养成分的积累更加有利,从而使羊肉的营养成分更丰富,品质更佳,具有更好的营养价值,大量文献报道鱼类(俄罗斯鲟、金边鲤、建鲤、石鲷),克氏原螯虾[14-17]的基础营养成分、氨基酸以及脂肪酸含量同样会受养殖方式的影响。为丰富贵州三穗鸭肉质的基础研究,科学且全面地对三穗鸭肉质的营养成分进行综合研究分析。采用国标等方法,研究相同品种不同养殖方式的两种鸭肉样品:农户散养三穗鸭、企业规模养殖三穗鸭,对其基础营养成分、氨基酸与脂肪酸进行检测与分析评价,为三穗鸭产业发展提供基础数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

农户散养三穗鸭,主要以杂粮喂养(玉米、稻谷等),购于贵州三穗县吊洞村。

企业规模养殖三穗鸭,采用4~5只/m2的地面平养模式,主要以饲料喂养,购于贵州三穗鸭业翼宇有限公司;各鸭肉均为成年鸭,体重约2200~2650 g,取样部位为鸭胸处。

表1 企业规模养殖三穗鸭饲料营养成分含量Table 1 The content of feed nutrition in Sansui duck (enterprise management culturing)

胆固醇标准物,济宁天之蓝生物科技有限公司;标准样品(Ca、Zn、Fe、Pb、Cd、Na、P、K)、硝酸铅(纯度99.99%)、金属镉标准品(纯度99.99%),国家标准物质中心;混合氨基酸标品,日本和光药业株式会社;脂肪酸甲酯标准品,美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

Prodigy XP High电感耦合等离子体发射光谱仪,美国TELEDYNE LEEMAN LABS;K9840自动凯氏定氮仪,济南海能仪器有限公司;L-8800氨基酸分析仪,日本日立公司;HP6890/5975C气相-质谱联用仪,美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理

将农户散养三穗鸭、企业规模养殖三穗鸭宰杀后分别均匀切取装袋,于-20 ℃冰箱备用。

1.3.2 基础营养成分与矿物质元素的测定

水分、粗蛋白、粗脂肪、胆固醇、矿物质(Ca、Zn、Fe、Pb、Cd、Na、P、K)含量测定分别参考GB/T 5009.3-2016《食品中水分的测定》、GB/T 5009.5-2016《食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法、GB/T 5009.6-2016《食品中脂肪的测定》、GB 5009.128-2016《食品安全国家标准食品中胆固醇的测定》、GB 5009.268-2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》、GB 5009.12-2017《食品安全国家标准食品中铅的测定》、GB 5009.15-2014《食品安全国家标准食品中镉的测定》。

1.3.3 氨基酸的测定

按GB/T 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》测定。

1.3.4 脂肪酸的测定

将农户散养三穗鸭、企业规模养殖三穗鸭,称取样品0.5~0.6 g,精密称定,放入顶空瓶中,加入2%氢氧化钠甲醇溶液2 mL,超声30 min,静置过夜。放入80 ℃恒温箱中,反应0.5 h,加入1.8 mL 15%三氟化硼甲醇溶液,在80 ℃恒温箱中继续反应2 min。停止加热,从恒温箱中取出密闭瓶,加入2 mL氯化钠饱和溶液,振摇混匀,准确加入2 mL正庚烷,振摇2 min,静置分层。吸取上层溶液到进样瓶中待测定。色谱条件:色谱柱为HP-88(100 m×0.20 μm×0.25 mm)毛细管柱;初始温度100 ℃(保持10 min),以4 ℃/min升温至232 ℃(保持15 min),运行时间:58 min;进样口温度270 ℃;载气为N2,载气流量1.0 mL/min,分流比为10:1;进样量:1 μL;检测器为FID,检测器温度280 ℃;H2流量:30 mL/min;空气流量:400 mL/min。

1.3.5 氨基酸营养价值评价

氨基酸评分(amino acid score,AAS)、必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)、生物价(biological value,BV)、营养指数(nutrition index,NI)按照文献[18-20]的方法评价。

1.3.6 数据处理

测定项目均进行3次平行实验,试验数据用平均数±标准差(Mean±SD)表示,统计分析采用SPSS 20.0对数据进行单因素方差分析中的Duncan多重比较,p<0.05为差异显著。数据结果采用Excel软件处理。

2 结果与分析

2.1 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉基础营养成分含量分析

肌肉是三穗鸭的主要食用部分,其营养价值取决于其中各营养物质,包括一般营养成分与风味物质[21]。由表2可知,农户散养三穗鸭的水分、蛋白含量均显著高于企业规模养殖三穗鸭(p<0.05),前者肌肉中水分含量高,多汁性较好。两种养殖方式的三穗鸭肌肉水分、蛋白含量均高于柳源香鸡(68.97%,18.71%)[22]。农户散养三穗鸭脂肪含量显著低于企业规模养殖三穗鸭(p<0.05),这可能与散养的三穗鸭活动范围广,放养密度低,运动量大导致脂肪沉积速度慢有关。在一定范围内,脂肪含量会影响肌肉的嫩滑口感及风味,推测企业规模养殖三穗鸭肉质风味可能较好。两种养殖方式下的三穗鸭肉胆固醇含量相同。

表2 不同养殖方式的贵州三穗鸭肉营养成分含量Table 2 Basic nutritional contents in muscle of Guizhou Sansui duck cultured with different methods

2.2 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉矿物质元素含量分析

表3 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉矿物质元素含量Table 3 Mineral element contents in muscle of Guizhou Sansui duck cultured with different methods

矿物质元素对维持生命体正常活动和新陈代新有重要作用。由表3可知,两种养殖模式下三穗鸭肉所含的6种主要矿物质元素中均是P元素含量最高,依次是K元素和Na元素。农户散养三穗鸭与企业规模养殖三穗鸭的Ga元素含量相同,前者Zn、P、K元素含量高于后者,Fe、Na元素低于后者,差异显著(p<0.05)。两者的Ga、Fe、Zn元素含量均不同程度低于金定鸭(30.22、15.67、15.46 mg/100 g)、南安鸭(26.40、9.33、10.81 mg/100 g)[23]。研究表明,K和P元素对维持人体内电解质平衡有利[24],Ga元素能促进骨骼生长防止骨质疏松等症状[25],Zn元素可以改善机体消化机能和食欲[26],Fe元素为人体血红蛋白的主要成分,具有维持正常造血功能、增强免疫功能等作用[27]。农户散养三穗鸭的6种矿物质元素总量为649.02 mg/100 g高于企业规模养殖三穗鸭634.47 mg/100 g,可知不同养殖方式对肌肉中矿物质元素的含量有影响。铅、镉两种有害元素在三穗鸭肌肉中均未测出。

2.3 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉氨基酸组成与含量分析

不同养殖方式的三穗鸭肌肉的氨基酸组成与含量见表4。色氨酸在酸水解过程中被破坏,故均测定了16种氨基酸。包括7种必需氨基酸,2种半必需氨基酸,7种非必需氨基酸。

两种三穗鸭肌肉的氨基酸组成一致,均以Glu含量最高,其次是Asp,Met+Cys含量最低。农户散养三穗鸭中Thr、Met+Cys、Ile、Lys、His、Arg含量高于企业规模养殖三穗鸭,Val、Phe、Tyr、Asp、Ser、Glu、Ala含量低于企业规模养殖三穗鸭,差异显著(p<0.05),两者的Leu含量无显著差异。

食物蛋白所含的氨基酸种类、含量及组成比例决定了其营养价值的高低,其组成比例与人体所需氨基酸的比例越接近,说明该蛋白质量就越好[28]。农户散养三穗鸭的氨基酸总量为19.14 g/100 g高于企业规模养殖三穗鸭18.96 g/100 g,必需氨基酸占比分别为43.26%、42.30%,与文献报道[29]的家禽中必需氨基酸占比(43%)接近,高于连城白鸭(41.55%)[30],大余麻鸭(39.92%)、莲花白鹅(40.69%)[31]。两种鸭肉的必需氨基酸占比(WEAA/TAA)分别是43.26%、42.30%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值(WEAA/NEAA)分别是76.24%、73.30%,均高于FAO/WHO的理想氨基酸模式[32],属优质蛋白。

肌肉中的Asp、Glu、Gly、Ala、Arg五种呈味氨基酸的含量高低影响肉质的鲜美程度。农户散养三穗鸭、企业规模养殖三穗鸭的鲜味氨基酸占比分别为45.45%、46.26%均高于阿坝藏鸡2系(45.11%)[33]、倒毛母鸡(44.20%)[34]、仙湖鸭(33.41%)[35],说明它们的味道更鲜美。此外,农户散养三穗鸭的支链氨基酸(Val+Ile+Leu)与芳香族氨基酸(Phe+Tyr)的比值(F值)为2.41高于企业规模养殖三穗鸭的2.37,可补充肝脏受损时(1.0~1.5)降低的F值。

表4 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉的氨基酸组成与含量(g/100 g湿重)Table 4 Composition and contents of amino acids in muscle of Guizhou Sansui duck cultured with different methods(g/100 g wet weight)

2.4 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉营养品质评价

表5 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉的必需氨基酸评分、必需氨基酸指数、生物价、营养指数表Table 5 AAS, EAAI, BV and NI of muscle of Guizhou Sansui duck cultured with different methods

由表5可知,从氨基酸评分看两种鸭肉的第一限制性氨基酸均为Met+Cys,与樱桃谷鸭、金定鸭[36]一致。企业规模养殖三穗鸭的Val、Leu与Phe+Tyr三组氨基酸评分高于三穗鸭(农户散养殖),其他四组氨基酸评分均低于农户散养三穗鸭。

必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)与营养指数(NI)是评价肌肉营养品质的重要指标,其中EAAI反映被测食物中必需氨基酸含量与标准蛋白质含量的接近程度[37];BV表示蛋白质经消化吸收后,在体内被利用的氮量占被吸收氮量的比例[38];NI综合考虑了食物蛋白质的含量及氨基酸的组成[39],该三者值越高,表明营养价值越高。在营养品质评价方面,农户散养三穗鸭的EAAI、BV、NI分别为76、71、0.16,均高于企业规模养殖三穗鸭,说明前者的蛋白质营养更接近FAO/WHO氨基酸人体模式,具有较高的营养价值。

2.5 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉脂肪酸组成及含量分析

图1 农户散养三穗鸭肌肉脂肪酸色谱图Fig.1 Chromatogram of fatty acid in muscle of Sansui duck(scattered culturing)

脂肪酸是人体必不可少的重要营养物质,同时也是评价肌肉营养品质的重要指标。由表6可知,农户散养三穗鸭、企业规模养殖三穗鸭分别检测出11、15种脂肪酸,前者比后者少一种饱和脂肪酸(肉豆蔻酸)和三种不饱和脂肪酸(二十碳一烯酸、反十八碳烯酸、γ-亚麻酸)。两种三穗鸭肌肉主要游离脂肪酸均为油酸、亚油酸、棕榈酸及硬脂酸,这一结果与尼西鸡、无量山乌骨鸡[40]、儋州鸡、文昌鸡[41]、斑嘴野鸭蛋[42]一致。从脂肪酸的组成种类来看两者较相近,但其具体含量有所差异。农户散养三穗鸭除二十碳二烯酸、α-亚麻酸含量与企业规模养殖三穗鸭无显著差异外,其余脂肪酸含量均低于企业规模养殖三穗鸭,差异显著(p<0.05)。

图2企业规模养殖三穗鸭肌肉脂肪酸色谱图Fig.2 Chromatogram of fatty acid in muscle of Sansui duck(enterprise management culturing)

研究表明,饱和脂肪酸具有供应能量,调节免疫应答、炎症反应,抑制肿瘤生长,促进细胞分化等作用[43];不饱和脂肪酸[44,45]能够正向调节血脂代谢,降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL)的氧化敏感性,保护血管内皮和降低血液高凝状态。企业规模养殖三穗鸭的饱和脂肪酸含量为0.77%高于农户散养三穗鸭0.27%,其中前者的棕榈酸和硬脂酸占饱和脂肪酸总量的79.22%,且较高含量的棕榈酸和硬脂酸能降低血清中的胆固醇含量[46]。企业规模养殖三穗鸭的不饱和脂肪酸总量为1.22%高于农户散养三穗鸭0.51%,且前者的油酸、亚油酸分别占不饱和脂肪酸总量的64.75%、22.95%,该两种脂肪酸对人体健康具有重要作用,同时不饱和脂肪酸的含量越高,对肉质加工后挥发性香气物质的形成越有利,所以企业规模养殖三穗鸭具有较合理的脂肪酸品质。

表6 不同养殖方式的贵州三穗鸭肌肉的脂肪酸组成及含量(%)Table 6 Composition and contents of fatty acids in muscle of Guizhou Sansui duck with different methods (%)

3 结论

农户散养三穗鸭的水分、蛋白、矿物质元素总量均高于企业规模养殖三穗鸭,脂肪含量低于企业规模养殖三穗鸭。两者胆固醇含量相同,均未测出铅、镉有害元素。不同养殖方式下的三穗鸭肌肉氨基酸组成符合FAO/WHO标准模式,均为优质蛋白。农户散养三穗鸭的氨基酸总量、必需氨基酸总量、营养指数、生物价、必需氨基酸指数等方面较优于企业规模养殖三穗鸭,呈味氨基酸含量低于企业规模养殖三穗鸭。两种鸭肌肉分别测出11、15种脂肪酸,企业规模养殖三穗鸭的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸总量均高于农户散养三穗鸭。由此可知,农户散养三穗鸭具有高蛋白低脂、矿物质含量丰富及氨基酸营养价值高等特点,企业规模养殖三穗鸭的鲜味氨基酸含量高,脂肪酸品质合理,可为后续三穗鸭开发营养产品等提供基础数据参考。

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