八眉豬不同部位肌肉氨基酸組成分析及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

楊曉玲,席 斌,李維紅,郭天芬,杜天慶,高雅琴

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(蘭州),甘肅蘭州 730050)

豬肉及其產(chǎn)品在人類的食物消費(fèi)中有著舉足輕重的地位,是人體所需蛋白的主要來源之一。豬肉是目前世界上消費(fèi)量最大的肉產(chǎn)品,占世界肉消費(fèi)總量的37%[1]。我國(guó)2017年豬肉的消費(fèi)總量為5457 萬(wàn)噸,較2001年累計(jì)上升了34.70%,占世界消費(fèi)量的比重由2001年的48.4%上升至2017年的49.1%[2]。隨著社會(huì)的快速發(fā)展以及人們生活水平不斷提高,消費(fèi)市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生變化,中高端豬肉市場(chǎng)占比上升,產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)[2],消費(fèi)者對(duì)豬肉提出了更高的要求,在提供綠色安全肉的前提下,肉產(chǎn)品同時(shí)要具備優(yōu)質(zhì)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。以瘦肉型的白條肉和冷鮮肉為主的豬肉產(chǎn)品已不能滿足人們的消費(fèi)追求,而地方豬種因獨(dú)有地域性、獨(dú)特的生長(zhǎng)環(huán)境及獨(dú)具的風(fēng)味,越來越受到消費(fèi)者的青睞。鄭婷婷等[3]測(cè)定并評(píng)價(jià)了海南五指山五腳豬肉的一般營(yíng)養(yǎng)成分、礦物質(zhì)含量、脂肪酸及氨基酸組成及含量;翁亞煩等[4]比較分析了云南撒壩豬、滇南小耳豬和高黎貢山豬三個(gè)地方種豬肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;李瑞麗等[5]分析了江西玉山黑豬肉的營(yíng)養(yǎng)特性;李曉鳳等[6]分析了貴州江口蘿卜豬肌肉的氨基酸組成及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。結(jié)果顯示,地方豬種均具有營(yíng)養(yǎng)成分豐富、肉味鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等特點(diǎn)。

我國(guó)地方豬種八眉豬屬華北豬種,因額部有縱行“八”字皺褶,故稱為八眉豬,是高原地區(qū)特有的生態(tài)條件下,經(jīng)長(zhǎng)期自然和人工選擇而形成的地方豬種。在青海主要分布于東部農(nóng)業(yè)區(qū),又稱互助豬,具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐粗放飼養(yǎng)管理、產(chǎn)仔多、性狀遺傳穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),屬寶貴的豬種資源,其肉產(chǎn)品也具有柔嫩多汁、肉味香濃等優(yōu)良品質(zhì)[7]。近年來八眉豬主要以繁殖性能[8-10]、生產(chǎn)及肉質(zhì)性能[11-13]為研究對(duì)象,也有少量的營(yíng)養(yǎng)分析等研究[7,14-15],但對(duì)不同部位肌肉中氨基酸的含量差異及評(píng)價(jià)幾乎無報(bào)道。國(guó)內(nèi)外側(cè)重于不同部位豬肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、胴體品質(zhì)的研究報(bào)道也比較少,D’Souza等[16]研究了母豬育肥期不同分割部位肉的脂肪和肌肉沉積類型,以及肌內(nèi)脂肪含量和肥瘦比的變化;霍曉娜等[17]報(bào)道了不同部位冷卻豬肉中脂肪酸組成與脂肪氧化的變化;郭建鳳等[18]分析了長(zhǎng)白豬不同部位肌肉的氨基酸、脂肪酸和脂肪含量等營(yíng)養(yǎng)成分的差異。

利用地方豬種及培育豬種生產(chǎn)“優(yōu)質(zhì)風(fēng)味豬肉”,憑借其優(yōu)良的風(fēng)味和口感,占有中高端豬肉市場(chǎng)是近年來發(fā)展的一個(gè)方向[12],為有效利用八眉豬優(yōu)質(zhì)種質(zhì)特性,發(fā)展特色優(yōu)質(zhì)風(fēng)味豬肉,本實(shí)驗(yàn)以青海八眉豬為對(duì)象,對(duì)其不同部位肌肉中氨基酸種類和含量進(jìn)行測(cè)定,并進(jìn)一步分析評(píng)價(jià)了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,以期為充分利用與開發(fā)這一地方豬種資源,開發(fā)生產(chǎn)具有高原特色的優(yōu)質(zhì)風(fēng)味豬肉提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

八眉豬 10頭,青海省互助縣養(yǎng)殖場(chǎng)健康、10～15月齡,禁食24 h后屠宰場(chǎng)宰殺,分別取新鮮背肌(背最長(zhǎng)肌)和腹肌(肋排上肌肉,俗稱五花肉)樣品凍存?zhèn)溆?鹽酸 優(yōu)級(jí)純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;17種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品 德國(guó)Sigma公司。

Biochrom30+全自動(dòng)氨基酸分析儀 英國(guó)百康公司;BSA224S電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;BUCHI Mixer B-400 均質(zhì)儀 瑞士步琦公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 氨基酸測(cè)定方法 樣品中氨基酸的含量測(cè)定以GB/T 5009.124-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》為依據(jù)進(jìn)行。將凍存的各肌肉樣品于4 ℃條件下解凍,然后用勻漿機(jī)絞碎均勻,取200.0000 mg(精確至0.0001 g)均勻樣品于氨基酸水解管中,加入10 mL 6 mol/L鹽酸溶液,真空保護(hù)狀態(tài)下封口,于110 ℃恒溫干燥箱中水解22 h。消解液放至室溫,定容于100 mL容量瓶。移取10 mL濾液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀60 ℃旋蒸至干。最后,加入10 mL樣品稀釋液復(fù)溶,過0.45 μm濾膜上機(jī)待測(cè)。上機(jī)分析條件:4.6 mm×200 mm分析柱,Ultropac8陽(yáng)離子交換樹脂鈉型,柱溫45～98 ℃,反應(yīng)圈溫度135 ℃,緩沖液流速35 mL/h,茚三酮流速25 mL/h。

1.2.2 氨基酸評(píng)價(jià)方法

1.2.2.1 化學(xué)評(píng)分法 化學(xué)評(píng)分亦稱氨基酸分或蛋白質(zhì)分,是對(duì)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行化學(xué)評(píng)分時(shí)“理論上最好的化學(xué)方法”[19-20]。具體計(jì)算公式[5]如下:

1.2.2.2 氨基酸比值系數(shù)法 根據(jù)FAO/WHO必需氨基酸模式[21-23],計(jì)算樣品中必需氨基酸(EAA)的氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)和比值系數(shù)分(SRC),計(jì)算公式如下:

SRC=100-CV×100

式中,CV是RC的變異系數(shù),CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均數(shù)。

1.2.2.3 模糊識(shí)別評(píng)價(jià) 根據(jù)蘭氏距離法[24-25]定義對(duì)象u和標(biāo)準(zhǔn)蛋白a的貼近度U(a,u),貼近度值反映評(píng)價(jià)對(duì)象蛋白質(zhì)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)a的接近程度。U值越接近1,其蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)越高。

式中:c為適當(dāng)選擇的常數(shù),常數(shù)c取0.09以使結(jié)果處于區(qū)間[0,1],并能增加分辨度,利于結(jié)果比較;ak(k=1,2,…,7)為標(biāo)準(zhǔn)蛋白(雞蛋蛋白質(zhì)模式)a的7種EAA含量;uik為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第k種EAA含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

樣品均進(jìn)行平行樣兩次重復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel及SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同部位肌肉氨基酸組成

由表1可知,青海八眉豬背肌和腹肌都含有17種氨基酸(色氨酸在酸水解法中易被破環(huán),未做檢測(cè)),種類比較齊全,與其他豬肉種類大致相同[4-6,26-27]。而背肌和腹肌中,必需氨基酸含量與氨基酸總含量均差異顯著(P<0.05),各氨基酸含量,除胱氨酸外,其余16種氨基酸也存在差異顯著(P<0.05),且背肌高于腹肌。其中,谷氨酸、天冬氨酸、賴氨酸在背肌與腹肌中含量均排在前三位。背肌與腹肌兩部位EAA/TAA的值分別為40.04%、39.98%,EAA/NAA的值分別為66.78%和66.62%。

表1 八眉豬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評(píng)價(jià)

由表2可知,八眉豬背肌與腹肌中,必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于FAO/WHO模式的規(guī)定值,均低于標(biāo)準(zhǔn)雞蛋模式的規(guī)定值。其中,兩部位除蛋氨酸+胱氨酸略低于FAO/WHO模式外,其余各氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于FAO/WHO模式,尤其是賴氨酸,兩部位質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別達(dá)到了9.0%、9.2%。同樣,唯有賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高出標(biāo)準(zhǔn)雞蛋模式近3%。但是,背肌與腹肌兩部位組間并無太大差異。

表2 八眉豬不同部位肌肉中必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與模式譜比較(%)

由表3可知,八眉豬背肌與腹肌兩部位間氨基酸比值系數(shù)(RC)非常接近,各氨基酸RC的大小也存在一致性。蘇氨酸、異亮氨酸和亮氨酸RC值非常接近1,纈氨酸、蛋氨酸+胱氨酸RC值偏小,與玉山黑豬[5]和西藏藏豬[27]的研究結(jié)果一致,尤其是蛋氨酸+胱氨酸RC值分別只有0.76和0.73,苯丙氨酸+酪氨酸、賴氨酸RC值超過1相對(duì)偏大。兩部位的氨基酸比值系數(shù)分(SRC)分別為83.10、81.60,背肌較腹肌略高一些。兩部位間的化學(xué)評(píng)分(CS)也非常接近,各氨基酸的CS值大小同樣存在一致性,除蛋氨酸+胱氨酸評(píng)分較低外,其他氨基酸都與1相接近。兩部位的蛋白貼近度分別為0.923、0.917,背肌較腹肌稍高一些,都非常接近1。

表3 八眉豬不同部位肌肉中必需氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

2.3 不同部位肌肉風(fēng)味氨基酸分析

由表4可以看出,八眉豬風(fēng)味氨基酸主要有鮮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、蘇氨酸、甘氨酸、絲氨酸。背肌與腹肌兩部位間的風(fēng)味氨基酸含量分別為9.42、6.38 g/100 g,存在顯著差異(P<0.05),其中鮮味氨基酸天冬氨酸和谷氨酸在風(fēng)味氨基酸中含量相對(duì)較多,跟其他地方豬種表現(xiàn)一致[4-6],這與地方豬種獨(dú)有的風(fēng)味與口感有關(guān),其占到了FAA的50%以上,兩部位之間差異顯著(P<0.05)。FAA占TAA的比值分別為48.99%、49.92%,背肌略低于腹肌。

表4 八眉豬不同部位肌肉中風(fēng)味氨基酸的含量(g/100 g)

3 討論

3.1 不同部位肌肉氨基酸組成

豬肉作為肉類生產(chǎn)的主體、消費(fèi)的主角,一直是人們優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的主要來源,氨基酸又是蛋白質(zhì)組成的基本單位,從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度來看,蛋白質(zhì)的種類、含量和比例決定了豬肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[31-32]。本實(shí)驗(yàn)中,八眉豬背肌與腹肌都含有17種氨基酸,種類豐富齊全。背肌、腹肌氨基酸總量分別為19.23、12.78 g/100 g,氨基酸總量差異顯著(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質(zhì)沉淀[33]。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)的模式標(biāo)準(zhǔn),EAA/TAA約40%,EAA/NAA在60%以上被視為質(zhì)量較好的蛋白組成[34]。本實(shí)驗(yàn)中,背肌、腹肌中EAA/TAA分別為40.04%、39.98%,EAA/NAA分別為66.78%、66.62%,說明八眉豬背肌、腹肌氨基酸符合FAO模式,其比例和構(gòu)成符合人體需要,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。席斌等[15]分析比較八眉豬與甘肅黑豬的肉品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)現(xiàn),八眉豬氨基酸總量小于甘肅黑豬,但鮮味氨基酸、必需氨基酸占有的比例均高于甘肅黑豬;郭建鳳等[35]對(duì)杜洛克豬背最長(zhǎng)肌氨基酸的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)杜洛克豬肉中17種氨基酸的含量為18.91 g/100 g,必需氨基酸占氨基酸總量的39.64%,與八眉豬相差不大;辜雪冬等[27]對(duì)西藏藏豬進(jìn)行了氨基酸分析,結(jié)果顯示西藏藏豬肉中氨基酸含量為21.17 g/100 g,必需氨基酸占氨基酸總量的41.14%,稍高于八眉豬。由此,八眉豬整體還是有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,背肌、腹肌中氨基酸總量雖然有顯著差異,其類別、分布、比例還是比較均衡的,兩部位表現(xiàn)出一致性。這與李鐵志[36]的研究一致,半野血藏豬、杜長(zhǎng)大豬和良雜豬幾種不同部位部位肉之間氨基酸含量高低有差異,但通脊部位肉的大多數(shù)氨基酸含量高于后臀尖部位,幾種呈現(xiàn)出一致性。

3.2 不同部位肌肉氨基酸評(píng)價(jià)

豬肉中氨基酸的含量和組成是評(píng)價(jià)豬肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo),也是影響豬肉品質(zhì)的重要因素[37]。1973年聯(lián)合國(guó)糧食組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)研究提出了評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的必需氨基酸模式(FAO/WHO)[20-21]。本實(shí)驗(yàn)中,與氨基酸模式相比較,八眉豬背肌與腹肌兩部位除蛋氨酸+胱氨酸略低于FAO模式外,其他幾種氨基酸均超過模式標(biāo)準(zhǔn)值,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,這與方晨等[28]、席斌等[15]研究一致。

氨基酸比值系數(shù)法[23]是基于氨基酸平衡理論設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的方法。氨基酸比值系數(shù)(RC)其意義是與氨基酸相當(dāng)量的一份食物氨基酸比值。如果食物中氨基酸組成與氨基酸模式一致,則各氨基酸比值系數(shù)都應(yīng)等于1,否則都表示偏離氨基酸模式,RC>1,表示氨基酸相對(duì)過剩;RC<1,表示相對(duì)不足。RC值最小的則是限制性氨基酸。本實(shí)驗(yàn)中,八眉豬背肌、腹肌中蛋氨酸+胱氨酸RC值最低,為限制性氨基酸,而蛋氨酸在許多肉類蛋白質(zhì)中含量相對(duì)不足[27,38],纈氨酸為第二限制性氨基酸。八眉豬背肌、腹肌中,賴氨酸RC值最高相對(duì)富余,其被稱為“最特別的,不可缺少的氨基酸”,它可以調(diào)節(jié)人體代謝平衡,促進(jìn)兒童智力的發(fā)育,防止記憶力衰退,還能促進(jìn)胃液的分泌,增強(qiáng)食欲。每百克豬肉中賴氨酸含量高于植物幾十倍[39],而大米和面粉等主食中賴氨酸為限制性氨基酸,與豬肉搭配食用可以更好地促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)平衡[27]。除賴氨酸,其他氨基酸RC值都非常接近1。氨基酸比值系數(shù)分(SRC)表示食物蛋白質(zhì)的氨基酸組成與氨基酸模式一致,則CV=0,SRC為100;當(dāng)食物蛋白質(zhì)的RC越分散,表示這些氨基酸平衡上做的貢獻(xiàn)越大,則CV變大,SRC變小,蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越差。本實(shí)驗(yàn)中,八眉豬背肌、腹肌氨基酸SRC分別為83.10、81.60,可能是賴氨酸偏高,蛋氨酸+胱氨酸偏低而增大了數(shù)據(jù)的離散性,但其他氨基酸組成與氨基酸模式相近。由此,八眉豬兩部位肌肉中氨基酸構(gòu)成較為合理,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,根據(jù)蛋白互補(bǔ)法[40-41]和其它蛋白按一定比例互混互相補(bǔ)充,提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值利用。

現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)理論認(rèn)為,蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與蛋白質(zhì)的氨基酸組成密切相關(guān),當(dāng)食物蛋白質(zhì)的氨基酸組成越接近人體蛋白質(zhì)的組成時(shí),其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高?；瘜W(xué)評(píng)分法(CS)用來評(píng)價(jià)待測(cè)蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的相對(duì)含量與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋中相應(yīng)必需氨基酸相對(duì)含量的接近程度。CS值越接近1,說明與標(biāo)準(zhǔn)蛋白的組成越接近,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高[20]。本實(shí)驗(yàn)中,八眉豬背肌、腹肌化學(xué)評(píng)分都非常接近1。同時(shí)兩部位的蛋白貼近度分別達(dá)到了0.923、0.917,都非常接近1,接近標(biāo)準(zhǔn)蛋白,說明背肌與腹肌中蛋白質(zhì)有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3.3 不同部位肌肉風(fēng)味氨基酸

氨基酸是維系人體生命活動(dòng)的重要物質(zhì),它不僅具有各種生理功能,還在食品呈味方面扮演著十分重要的角色[42-43]。豬肉中的風(fēng)味氨基酸,如谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、絲氨酸和脯氨酸與肉的風(fēng)味有直接關(guān)系,其種類和含量是決定豬肉質(zhì)風(fēng)味的重要因素,對(duì)肉鮮味的形成以及緩沖咸、酸等不良味道有著特殊作用[31,37],又是嗅覺和味蕾引起的味覺的綜合感官印象,是肉品質(zhì)量和消費(fèi)者確定購(gòu)買的主要因素之一[44]。本實(shí)驗(yàn)中,八眉豬背肌、腹肌中風(fēng)味氨基酸包含了鮮味和甜味多種氨基酸,尤其是天冬氨酸和谷氨酸占風(fēng)味氨基酸50%以上,決定了其肉質(zhì)的鮮美程度,這也與八眉豬具有肉質(zhì)濃郁、風(fēng)味獨(dú)特的觀點(diǎn)一致[7,45],此外,谷氨酸還可促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收[46-47],參與胃腸道感覺[48-49]。背肌與腹肌FAA/TAA的值分別為48.99%、49.92%,背肌略低于腹肌,說明腹肌比背肌的風(fēng)味更鮮美多汁一些,也是大家喜歡五花肉的緣由之一。這可能與腹肌肌內(nèi)脂肪含量較多有關(guān)[14],揮發(fā)性物質(zhì)是合成香味的前體物質(zhì),肌內(nèi)脂肪影響揮發(fā)性物質(zhì)形成從而影響豬肉的香味[50-51],腹肌在這一點(diǎn)上更具優(yōu)勢(shì)。根據(jù)各部位肉質(zhì)特性,李鐵志[36]開發(fā)了半野血藏豬瘦肉類、排骨類、五花肉類各種風(fēng)味的休閑食品,為更好有效地開發(fā)八眉豬豬肉資源提供借鑒。

4 結(jié)論

青海八眉豬兩個(gè)不同部位背肌與腹肌中,氨基酸除在含量上存在顯著差異外,其種類齊全,均含有17種氨基酸,且分布、比例及構(gòu)成表現(xiàn)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+胱氨酸為第一限制性氨基酸,賴氨酸含量富余,其他氨基酸與FAO/WHO模式接近,化學(xué)評(píng)分都非常接近1,氨基酸比值系數(shù)分分別為83.10、81.60,蛋白質(zhì)貼近度分別為0.923、0.917,說明八眉豬兩部位構(gòu)成比例較合理,營(yíng)養(yǎng)均衡,蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。此外,兩部位均含有豐富的風(fēng)味氨基酸,決定了其肉質(zhì)的鮮美程度,腹肌因肌內(nèi)脂肪含量?jī)?yōu)勢(shì)較背肌味道更鮮美一些。綜上,青海八眉豬肌肉氨基酸種類齊全,比例均衡且味道鮮美,足以為人們提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的同時(shí),提供不同風(fēng)味的肉制品,也因其獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)與生長(zhǎng)環(huán)境,具有開發(fā)優(yōu)質(zhì)特色風(fēng)味豬肉的潛力。