安晓宁,刘振江,杨 军,郭兵兵,王二雷,张 燕,宫新统,王作昭,刘静波,*
(1.吉林大学军需科技学院营养与功能食品研究室,吉林 长春 130062;2.长白山绿色禽产品科技开发有限公司,吉林 敦化 133700)
鸡蛋以其风味独特,蛋白质含量均衡,维生素矿物质等功能成分丰富、易被人体消化吸收等特点,受到广大消费者的青睐,成为绝大多数家庭餐桌不可或缺的美味,更是人们日常膳食中摄取营养的优质食品之一[1]。
长白山地区拥有着得天独厚的自然资源和生态环境,本实验所研究的天然绿色鸡蛋的产蛋鸡生长于此,并以长白山多种野生植物为主要饲料,按照传统与科学相结合的方式喂养,因此所产鸡蛋具有天然绿色的特点,被中国绿色食品发展中心认证为绿色鸡蛋,越来越受到人们的关注。但是,到目前为止,还未见此天然绿色鸡蛋营养素含量的研究报道。因此,为了此种鸡蛋的研究与开发[2],本实验对天然绿色鸡蛋营养素含量进行检测,并将其与市售散装普通鸡蛋和超市售农家柴鸡蛋营养素含量进行对比分析,从而为其进一步的研究及深加工提供一定的参考依据。
天然绿色鸡蛋 长白山绿色禽产品科技开发有限公司;普通鸡蛋、农家柴鸡蛋 长春市购。
视黄醇、α-生育酚、胆固醇和磷脂酰胆碱标准品 美国Sigma公司;甲醇(色谱纯) 美国Fisher Scientific公司;乙醚、石油醚(沸程:30~60℃)、抗坏血酸、氢氧化钾、正己烷、碘、异丙醇、浓硝酸、浓硫酸、无水硫酸钠、无水乙醇等均为分析纯试剂;超纯水由吉林大学营养与功能食品研究室供水系统制备。
LC-2010AHT高效液相色谱仪、UV-2550紫外-可见光分光光度计 日本岛津公司;DZF-6050型真空干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;R-205旋转蒸发仪 瑞士步琪公司;CR20B2型高速冷冻离心机 日本日立公司;UL TRASONS-H超声波清洗器 西班牙Abrera(BARCELONA)公司;AG204型电子分析天平 瑞士Mettler-Toledo公司;WB-5100A恒温水浴 天津奥特赛恩斯仪器有限公司;7500a高频等离子体质谱 美国安捷伦科技有限公司。
1.3.1 全蛋中营养素的测定
随机抽取每种鸡蛋6枚,去壳后将可食部分搅匀后待测。水分测定:参照GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》[3];粗脂肪测定:参照GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》[4];灰分测定:参照GB 5009.4—2010《食品中灰分的测定》[5];蛋白质测定:参照GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》[6];矿物质测定:电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)法[7-9]。
1.3.2 蛋黄中卵磷脂(磷脂酰胆碱)含量的测定
由于卵磷脂主要存在于蛋黄中,因此随机抽取每种鸡蛋6枚,取蛋黄搅匀后待测,采用紫外分光光度法测定蛋黄中卵磷脂的含量[10-11]。
1.3.3 高效液相色谱法测定蛋黄中VA(视黄醇)、VE(α-生育酚)及胆固醇含量
由于脂溶性VA、VE及类脂质胆固醇主要存在于蛋黄中,因此选取3种鸡蛋的蛋黄作为研究对象,随机抽取每种鸡蛋6枚,取蛋黄搅匀后待测。
1.3.3.1 标准储备液的配制
VA标准储备液:在避光条件下,称取5mg视黄醇标准品,用异丙醇溶解定容于100mL棕色容量瓶中,得质量浓度为50μg/mL的溶液,密封后于4℃冰箱保存。临用前用紫外分光光度计标定储备液的准确质量浓度为58.85μg/mL。
VE标准储备液:在避光条件下,称取α-生育酚标准品5mg,用异丙醇溶解定容于50mL棕色容量瓶中,得质量浓度为100μg/mL的溶液,密封后于4℃冰箱保存。临用前用紫外分光光度计标定储备液的准确质量浓度为123.8μg/mL。
胆固醇标准储备液:精确称取0.2g胆固醇标准品,用无水乙醇溶解定容至100mL容量瓶中,得质量浓度为2mg/mL溶液,密封后于4℃冰箱保存。
1.3.3.2 标准曲线的制备
VA标准曲线的制备:分别吸取58.85μg/mL VA标准储备液1、2、3、4、6mL于10mL棕色容量瓶中用异丙醇定容,配制成5.885、11.770、17.655、23.540、35.310μg/mL标准系列工作液。
VE标准曲线的制备:分别吸取123.8μg/mL VE标准储备液1、2、3、4、5mL于10mL棕色容量瓶中用异丙醇定容,配制成12.38、24.76、37.14、49.52、61.90μg/mL标准系列工作液。
胆固醇标准曲线的制备:分别吸取2mg/mL胆固醇标准储备液3、4、5、6、7mL于10mL容量瓶中用无水乙醇定容,配制成0.6、0.8、1.0、1.2、1.4mg/mL标准系列工作液。
1.3.3.3 样品前处理[12-14]
(1)测定VA、VE含量的试样处理
试样处理过程在避光条件下进行。
皂化:分别称取3种蛋黄样约3g用于VA含量测定、称取约0.5g用于VE含量测定,将称好的样品置于250mL圆底烧瓶中,向烧瓶中加入30mL无水乙醇、5mL质量分数为10%的抗坏血酸溶液和质量分数为50%的氢氧化钾溶液10mL,在磁力搅拌器上充分搅匀后,放入沸水浴中加热回流30min,待皂化液澄清后,取少量无水乙醇冲洗冷凝管,圆底烧瓶用流水冷凝。
提取:将皂化液全部移入250mL分液漏斗中,用30mL石油醚分2次冲洗圆底烧瓶,将提取液归入分液漏斗中,振摇片刻,静置待分层后,将水层转移至第2个250mL分液漏斗中,用20mL石油醚重复提取两次,弃去水层,合并3次石油醚提取液,石油醚层反复用去离子水洗涤至中性,弃去水层。将石油醚提取液通过无水硫酸钠脱水后,抽滤入150mL三角瓶中,用少量提取液洗分液漏斗和抽滤瓶,洗液并入三角瓶中。
浓缩:将三角瓶放入60℃真空干燥箱中完全蒸干后,马上加入2.5mL异丙醇,充分溶解瓶中待测目标物,待冷却后,溶液过0.45μm过滤膜后,收集于液相色谱进样瓶中。
(2)测定胆固醇含量的试样处理
皂化:分别称取3种蛋黄样约0.2g于250mL圆底烧瓶中,加入30mL无水乙醇和质量分数为60%的氢氧化钾溶液10mL,充分混匀后放入沸水浴中加热回流1h,不时振荡烧瓶,待皂化液澄清后,取少量无水乙醇冲洗冷凝管,圆底烧瓶用流水冷凝。
提取:待皂化液冷却后,将皂化液全部移入250mL分液漏斗中,用40mL石油醚和乙醚混合溶液(1:1,V/V)分数次冲洗圆底烧瓶,将提取溶液归入分液漏斗中,振摇2min,静置分层后,将水层转移至第2个250mL分液漏斗中,用30mL石油醚和乙醚混合液(1:1)重复提取两次,弃去水层,合并3次有机混合液,有机层反复用去离子水洗涤至中性,弃去水层。将有机提取液经无水硫酸钠脱水后,抽滤入150mL三角瓶中,用少量提取液洗分液漏斗和抽滤瓶,洗液并入三角瓶中。
浓缩:将三角瓶放入50℃真空干燥箱中完全蒸干后,再用无水乙醇溶解定容至5mL,充分溶解瓶中待测目标物,待冷却后,溶液过0.45μm过滤膜后,收集于液相色谱进样瓶中。
1.3.3.4 色谱条件[12-14]
高效液相色谱法测定VA、VE及胆固醇含量的色谱条件见表1。
表 1 高效液相色谱条件Table1 The chromatographic conditions of HPLC
表 2 3种鸡蛋中常规营养成分分析表Table2 Analysis of nutrient composition in three kinds of eggs
如表2所示,天然绿色鸡蛋和农家柴鸡蛋的水分含量明显低于市售散装普通鸡蛋,天然绿色鸡蛋灰分含量和蛋白质含量均高于另两种鸡蛋,粗脂肪含量没有明显差别。
图 1 矿物质含量测定结果Fig.1 Determination of minerals in three kinds of eggs
通过ICP-MS法分析3种鸡蛋中钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、铁(Fe)、镁(Mg)及锌(Zn)的含量,通过SPSS 11.5软件分析数据,表明天然绿色鸡蛋中钾、钙、镁、锌含量与其他两种鸡蛋差异显著;钠、铁含量差异不显著。图1为6种矿物质含量对比,天然绿色鸡蛋中,钾、钠、钙、镁的含量高于另两种鸡蛋,而铁、锌的含量与普通鸡蛋中铁、锌含量接近,低于农家柴鸡蛋。
2.3.1 高效液相色谱标准曲线的绘制
将VA、VE及胆固醇标准系列工作液,按上述色谱条件测定其峰面积,建立标准曲线,如图2 所示。VA标准系列工作液回归方程式为Y=4531.98X-4746.06(r=0.9996);VE标准系列工作液回归方程式为Y=11609.33X-18992.77(r=0.9999);胆固醇标准系列工作液回归方程式为Y=6287190X+115733.5(r=0.9998)。
图 2 VA(A)、VE(B)和胆固醇(C)含量测定标准曲线Fig.2 Standard curve of retinol (A), alpha tocopherol (B) and cholesterol determination (C)
2.3.2 VA、VE和胆固醇的定性分析
图 3 VA(A)、VE(B)和胆固醇(C)标准溶液色谱图Fig.3 HPLC chromatogram of retinol (A), alpha tocopherol (B) and cholesterol (C) standard solution
如图3所示,VA的保留时间约为39.8min;VE的保留时间约为33.6min;胆固醇的保留时间约为14.0min。
2.3.3 样品的测定结果
采用高效液相色谱法进行VA、VE及胆固醇的测定,绘制出样品色谱图,如图4~6所示,其样品结果如表3所示。从表3可以看出,天然绿色鸡蛋中,VA的含量与农家柴鸡蛋几乎没有差别,约是普通鸡蛋中VA含量的2.6倍;VE含量高于另两种鸡蛋,分别是普通鸡蛋和农家柴鸡蛋的2倍和1.3倍左右;卵磷脂含量约为普通鸡蛋及农家柴鸡蛋中卵磷脂含量的1.2倍;而胆固醇含量比另外两种鸡蛋低了近30%。
图 4 3种鸡蛋蛋黄样品中VA色谱图Fig.4 HPLC chromatogram of retinol in three kinds of eggs yolk
图 5 3种鸡蛋蛋黄样品中VE色谱图Fig.5 HPLC chromatogram of alpha tocopherol in three kinds of eggs yolk
图 6 3种鸡蛋蛋黄样品中胆固醇色谱图Fig.6 HPLC chromatogram of cholesterol in three kinds of eggs yolk
表 3 3种鸡蛋蛋黄中VA、VE、胆固醇及卵磷脂含量分析Table 3 Analysis of retinol, alpha tocopherol, cholesterol and lecithin content in three kinds of eggs yolk
综合以上研究结果表明,天然绿色鸡蛋具有较高的营养价值,其中VA、VE、卵磷脂含量较为丰富,VA具有维持视觉正常、调节机体免疫功能、促进机体生长发育、抑制肿瘤和清除体内胆固醇等多种生理功能[15-17],VE具有防止脂肪氧化、延缓衰老、抗癌抗不育等生理功能[15,18],卵磷脂具有延缓衰老、提高机体免疫、防止肝硬化、降血脂、促进神经传导等功能[19-22]。有研究报道,鸡蛋中胆固醇含量较高,接近人体每日胆固醇允许摄入量,过多的摄入胆固醇是导致动脉粥样硬化的主要因素之一[23],因此,鸡蛋中的高胆固醇含量是一些肝胆病患者和中老年消费者对鸡蛋望而却步的重要原因。从表3的测定结果可以看出,天然绿色鸡蛋中胆固醇含量比其他两种鸡蛋中胆固醇含量低了30%左右,因此是人体补充营养的良好食源。
长久以来,国内外许多学者致力于研究营养调控生产功能性鸡蛋,并取得了卓越的成果,如目前市面上出现的低胆固醇高维生素鸡蛋、富硒鸡蛋、有机鸡蛋、富含ω-3多不饱和脂肪酸鸡蛋等高附加值鸡蛋[24]。有研究表明,饲料中富含适宜量的铜、铬、镁和硒等矿物质元素能有效降低蛋黄中胆固醇含量;在饲料中添加维生素可使鸡蛋中维生素含量提高[25-27]。笔者认为,产自长白山脚下的天然绿色鸡蛋具有这种高维生素,低胆固醇的特性与其饲料有直接关系,其饲料为长白山地道多种天然植物混合而成,对其饲料进行ICP-MS检测,发现其中微量元素铬、铜、镁的含量明显高于普通禽饲料。多种天然植物混合饲料对鸡蛋营养品质的影响机制还有待进一步研究。
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