3个不同产地的松露氨基酸组成及营养价值评价

2021-02-01 05:22李美凤刘娟汝陈艳郭力
食品工业 2021年1期
关键词:产地氨基酸蛋白质

李美凤,刘娟汝,陈艳,郭力*

1. 成都中医药大学公共卫生学院(成都 611137);2. 成都中医药大学药学院(成都 611137)

黑松露(Black truffle),又称无娘果、猪拱菌、块菌和块菇等,属子囊菌门西洋块菌科西洋块菌属,是一种共生于树木的药食两用稀有名贵食用菌,具有极高的经济价值及食用价值,被誉为“世界三大珍肴”,是世界上最昂贵的食用菌,故在欧洲被称为“地下黄金”“黑色的钻石”等[1-2]。松露严格依赖于其他生物完成它们的生命周期,优质松露主要产于石灰岩地区,如阿尔巴(意大利)、佩里戈(法国)、云南(中国)等[3]。块菌对生长环境非常挑剔,只要有阳光,湿度、土壤pH和周围动植物略有变化,便不能生长,这是为什么松露的产量很少、价格也很贵的原因[4]。此外,松露也有很多具有抗病毒、抑菌、抗炎、抗癌、抗氧化、肝脏保护等优点[5-6]。松露具有重要的经济价值和营养价值,松露中的多糖、蛋白质、粗脂肪和微量元素含量丰富[7],基于在国内关于黑松露的蛋白质的营养价值评定的研究不多,且缺乏对比较不同产地松露的营养价值评价,此次试验旨在探究中国松露的3个主要产区的野生松露常规养分及蛋白质营养价值,为其产品的加工和应用提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

1.1.1 松露来源

松露样品来源于云南、四川等地,松露质量在30~40 g之间,质量能保证松露的成熟度一致。松露(Q1):四川会东县,采集时间2019.12.10;松露(Q2):四川攀枝花,采集时间2019.12.20;松露(Q3):云南永仁县,采集时间2019.11.28;放置于4 ℃冰箱保存,备用。

1.1.2 试剂

盐酸、茚三酮、柠檬酸、无水乙酸钠、乙醇、苯甲醇、冰乙酸、氢氧化钠、二水柠檬酸钠、氯化钠、辛酸、硼氢化钠,所用试剂均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;含色氨酸、组氨酸、赖氨酸等17种常规蛋白水解液分析,用层析纯氨基酸,各组分浓度C(氨基酸)=100 nmol/mL,国药集团化学试剂有限公司;溶剂微孔过滤器带0.22 μm水相滤膜,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

日立全自动氨基酸分析仪(L-8900,天美科学仪器有限公司);超声波提取器(BILON-1000CT,上海比朗仪器有限公司);微波消解仪(milestone,ETHOS);电子分析天平(CP224S,德国Sartorius公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

将松露清洗干净后,切片并在干燥箱内60 ℃下连续干燥24 h,水分含量控制在13%左右,取出后冷却至室温,粉碎机过孔径0.425 mm筛,真空干燥箱中保存备用。

1.3.2 松露的成分测定

水分测定参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[8]的方法,将松露干燥至恒重测定;参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[9],采用凯氏定氮法测定3个产地的松露的蛋白质含量;样品粗脂肪含量测定按照GB/T 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中的脂肪的测定》[10]。

1.3.3 氨基酸的测定

1.3.3.1 微波消解[11-12]

取一定量松露样品置于消解瓶,加入2 mL 6 mol/L的盐酸,加液时需将样品全部润湿,盖好瓶塞,放入微波消解仪中消解,反复充N23次,20 min内温度上升至160 ℃,并保温20 min至消解停止,冷却到80 ℃后取出。用超纯水将内容物全部转移到50 mL容量瓶中,定容后摇匀;过0.22 μm滤膜后即可上机;使用4种pH 2.2~4.6柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,顺序洗脱32 min;茚三酮柱后衍生440/570 nm双通道分光光度法定量。

1.3.3.2 色谱条件

氨基酸柱(安米诺西斯公司生产);柱温:采用程序升温,58 ℃(0~38 min),70 ℃(38~43 min),75 ℃(43~75 min)和58 ℃(75~83 min);流动相流速:0.2 mL/min;检测波长:440 nm/570 nm双波长同时检测;反应器温度:115 ℃。分别取20 μL标准溶液及试样进样,根据保留时间长短及标准加入法定性,试样峰得出的面积与标准峰得出的面积进行比较定量。

1.4 营养评价

根据氨基酸比值系数法[13-16],将松露中氨基酸组成与1977年FAO/WHO提出的必需氨基酸模式进行比对,计算氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系数(RCAA/RC)、氨基酸比值系数分(SRCAA/SRC),并对松露的营养价值进行评价和讨论。

式中:CV为RC的变异系数,CV=标准差/均数。

1.5 数据处理

所有测定均平行重复3次,取其平均值。运用Excel 2010和SPSS 19.0对数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 松露的基本成分

由表1可知,新鲜松露水分含量较高,在78.53%~ 85.1%之间,故松露保存方式是4 ℃冷藏,一般能保存5~10 d;粗蛋白含量在15.19%~19.91%之间,可见这些食用菌的蛋白质丰富,其中云南永仁县产的松露粗蛋白含量最高,达19.91%;脂肪含量在2.12%~ 2.53%之间,从蛋白质、脂肪和总糖含量来看,不同产地的松露在脂肪含量上差异不大,但蛋白质含量存在较大差异(p<0.05)。总体上,松露具有高蛋白、低脂肪的特点。

表1 3个产地松露的主要营养成分

2.2 氨基酸的组成与含量

氨基酸大部分以蛋白质形式存在于食物中,松露经水解处理,蛋白质转变为氨基酸,从营养学角度来讲,蛋白质的质量高低在于它所含氨基酸种类以及对应的氨基酸含量[17]。由表2可知,3个不同产地的松露样品中总氨基酸含量存在显著差异(p<0.05),总氨基酸含量在14.82%~17.25%之间,平均值为15.97%,与曲宜等[18]对泰山松露中总氨基酸检测结果相近(14.66%)。3个产地的松露总氨基酸含量比双鲍菇(15.90%)和杏鲍菇(14.26%)中的高,接近金针菇(16.09%)和茶树菇(16.44%)的总氨基酸含量,但比香菇(22.79%)的总氨基酸含量低。3种松露氨基酸总量(TAA)四川会东(Q1)最低,云南永仁县(Q3)最高。3个样品中17种氨基酸种类齐全,含量最高的是谷氨酸(2.74%),其次是天门冬氨酸(1.81%),研究表明谷氨酸和天门冬氨酸在缺血或缺氧时能够保留ATP/GTP及磷酸肌醇,维持高水平的心脏功能,其主要是通过促进无氧酵解增加能量供给[17]。氨基酸平均值超过1%的有谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(A s p)、赖氨酸(L y s)和精氨酸(Arg),其中精氨酸对改善心脑血管疾病、提高机体免疫力、促进伤口愈合有一定疗效[19];氨基酸含量高于0.5%的有苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、组氨酸(His)和脯氨酸(Pro);氨基酸含量低于0.5%有蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、胱氨酸(Cys)。

表2 松露氨基酸组成和含量 %

2.3 不同产地松露的氨基酸营养评价

2.3.1 EAA与NEAA营养价值评价

必需氨基酸(EAA)是指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不能适应机体需要,必需由食物蛋白质供给的氨基酸。在3个产地的松露样品中,7种EAA种类齐全,从EAA含量看,不同产地样品含量在5.06%~5.57%之间,平均值为5.24%,占氨基酸总含量的32.80%,其中云南永仁县松露(Q3)含量最高,为5.57%;四川会东(Q1)含量最低,为5.06%。EAA中含量从高到低依次为赖氨酸>苏氨酸>亮氨酸>缬氨酸>异亮氨酸>苯丙氨酸>蛋氨酸;从非必需氨基酸含量看,不同产地样品含量在9.76%~ 12.01%之间,3个产地的平均值为10.73%,占总氨基酸含量的67%,其中云南永仁县非必须氨基酸(Q3)含量最高(10.73),四川会东(Q1)非必须氨基酸含量最低(9.76%);必需氨基酸与非必需氨基酸含量的比值EAA/NEAA为48.95%。

食物蛋白营养价值的优劣主要取决于所含EAA的种类、数量和组成比例,其组成比例越接近人体需要氨基酸的比例,其质量就越高,但不同植物蛋白质中各类蛋白质的氨基酸组成比例不尽相同[20]。3个不同产地的松露的EAA/TAA在32.10%~34.12%之间,平均值为32.80%,高于羊肚菌(30.38%)和茶树菇(30.00%),和双胞菇(32.00%)接近;EAA/NEAA在47.29%~51.84%之间,平均值为48.95%;其中四川会东(Q1)的EAA/TAA为34.12%,EAA/NEAA为51.84%,最接近FAO/WHO标准中的EAA/TAA=40%,EAA/NEAA=60%。

2.3.2 氨基酸比值系数

不同食物中氨基酸比值不同,故所得出氨基酸比值的系数不同。如果食物中的蛋白质氨基酸组成含量比例与模式氨基酸一致,则各种EAA的RC应等于1,若不是1则说明偏离了氨基酸模式,RC<1表示该EAA相对不足,RC>1表示该氨基酸过剩,第一限制氨基酸为RC最小的氨基酸。营养学研究认为氨基酸不足或过量均会影响蛋白质的营养价值,因此提出氨基酸平衡理论。SRC表示食物中蛋白质的必须氨基酸组成比例与必需氨基酸模式一致,则CV=0,SRC=100,食物中的蛋白质RC越分散,则表明EAA在氨基酸平衡生理作用所提供的负贡献越大,且CV变大,SRC变小,蛋白质营养价值越差。因此,SRC越接近100,其营养价值相对较高[21]。

根据EAA含量及比例计算RAA、RC和SRC,对不同产地松露的营养价值进行直观评价。由表3可知,松露中SRC值在90.00~92.27之间,其中云南永仁县(Q1)SRC最高(92.27),高于松茸SRC(80)、干巴菌(58.34)和羊肚菌(50.15),和鸡枞(85.90)比较接近[22],可视为营养价值较高的植物蛋白。3个产地的松露样品中酪氨酸+苯丙氨酸(Tyr+Phe)的RC最小(0.51±0.08),为第一限制性氨基酸。松露中RC平均值超过1的有苏氨酸、赖氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸+胱氨酸,说明其含量相对过剩,而其他必须氨基酸均相对不足。

表3 3个产地的松露EAA的RAA、RC和SRC

表4 松露味觉氨基酸含量及比例 %

在食品工业中,氨基酸可以用来作为食品添加剂(如调味剂、营养强化剂、抗氧化剂等)来改善食品的风味及品质。添加氨基酸(或氨基酸盐)来改善食品风味是由于氨基酸及其盐类本身具有酸、甜、苦、鲜等味道(如谷氨酸有鲜味、甘氨酸有甜味),以及氨基酸(或氨基酸盐)可与还原糖发生美拉德反应并产生各种风味(如在制造糕点时加入L-赖氨酸盐酸盐、L-组氨酸盐酸盐、DL-丙氨酸能使食物香味更浓)[23]。因此氨基酸的种类与含量在食物风味方面起着重要的作用,而非游离氨基酸在食用过程中并不能立即水解,对食品的滋味贡献不大,通过测定游离氨基酸的组成与含量对研究氨基酸与食品滋味的关系有着重要的意义。按照氨基酸的味觉强度,可以大致把氨基酸分为鲜味氨基酸(Lys、Glu、Asp)、甜味氨基酸(Gly、Ala、Ser、Thr、Pro、His)、苦味氨基酸(Val、Leu、Ile、Met、Trp、Arg)、芳香族氨基酸(Phe、Tyr、Cys)[25],结果见表4。松露样品中鲜味氨基酸含量最高,3种样品的平均值为6.14%,占氨基酸总量(TAA)的37.37%;其次为甜味氨基酸,松露样品中的含量为5.34%,所占TAA比例为32.55%;含量较少的为苦味氨基酸和芳香氨基酸,苦味氨基酸的含量介于3.02%,芳香氨基酸的含量介于1.91%。在4种味觉氨基酸中,不同产地松露味觉氨基酸含量有差异,云南永仁县产的松露(Q3)在4种味觉氨基酸含量均为最高,这与云南永仁县松露的滋味特殊有明显关系,市场上永仁县松露的价格比其他地方的松露价格高出许多,松露独特的香味可能与高含量的味觉氨基酸有着密切联系,因此松露的风味产品开发潜力很大。

3 结论

3个产地的松露中蛋白质含量丰富,含量在13.19%~ 16.91%之间,脂肪含量在2.12%~2.53%之间,不同产地来源蛋白质含量存在差异,但脂肪含量差异不大且低,属于高蛋白、低脂肪食物。3个产地的松露中17种氨基酸种类齐全,不同产地松露总氨基酸含量在14.82%~17.25%之间,其中云南永仁县(Q3)含量最高,四川会东(Q1)含量最低;不同产地松露中EAA/TAA在32.10%~34.12%之间,EAA/NEAA在47.29%~51.84%之间。3个样品中鲜味氨基酸含量丰富,其中Q3含量为6.81%。3个产地的松露营养价值高,味觉氨基酸含量丰富,可以开发成食品添加剂用于食品领域。

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