鴨骨架的營養成分分析及評價

王淑慧，潘道東,2,*，趙紫微

（1.寧波大學海洋學院食品科學系，浙江 寧波 315211；2.南京師范大學食品科學與營養系，江蘇 南京 210097）

鴨骨架的營養成分分析及評價

王淑慧1，潘道東1,2,*，趙紫微1

（1.寧波大學海洋學院食品科學系，浙江 寧波 315211；2.南京師范大學食品科學與營養系，江蘇 南京 210097）

測定鴨骨架的基本營養成分、氨基酸組成及含量，分析鴨骨架蛋白質的營養價值和疏水特性。結果表明：鴨骨架是一類優質蛋白質，其中蛋白質含量（干質量，下同）高達29.19%；必需氨基酸、鮮味氨基酸、含硫氨基酸含量較高，分別為9 867.16（以干質量計，下同）、5 772.02、993.98 mg/100 g pro，分別占總氨基酸含量的42.73%、25.00%、4.30%，這些都是制備鴨肉香精的風味前體物質。鴨骨架蛋白質中所有必需氨基酸的氨基酸分值均超過氨基酸評分標準模式，亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸的氨基酸分值超過或接近于化學評分模式；鴨骨架蛋白質的疏水性值比較低，為4 530.38 J/mol。

鴨骨架；蛋白質；氨基酸；營養價值；疏水特性

鴨骨架具有很高的營養價值和功能，是鴨屠宰和加工過程中主要的大宗副產品，約占鴨總質量的8%～17%[1]。我國是養鴨大國和消費大國，近年來隨著我國鴨的存欄量和屠宰量不斷增長，鴨肉產量也不斷增加，據聯合國糧食及農業組織統計，1990年世界鴨肉產量為123.92萬t，我國鴨肉產量為60萬t，占世界總產量的48.42%；2010年世界鴨肉產量為419.04萬t，我國鴨肉產量為289.76萬t，占世界總產量的69.15%。20年間，我國鴨肉產量增長了約4倍，同時也產生相當數量的鴨骨架[2]。

我國從20世紀80年代才開始引進骨類食品加工技術，比較滯后，經過30 a的努力，我國已取得很多成就，但目前我國骨類食品加工設備還存在一些弊端[3]，例如技術跟不上，高溫高壓對風味物質有一定的損失；貯存保鮮問題，無法完全實現骨肉分離，鴨骨架的利用主要是作為整體進行的，而且以骨膠、骨泥、骨粉為主，附加值都很低[4]，嚴重影響了其開發利用價值。

鴨肉中含有豐富的營養物質，包括蛋白質、礦物質、脂肪和水分，其中蛋白質和脂肪是鴨肉加工的主要風味前體物質。蛋白質的含量可與肉相媲美[5]，其氨基酸的組成及比例、營養價值及疏水特性決定了鴨骨架在加工和生產過程中的特征風味[6]。鴨骨架脂肪的含量和組成也會影響鴨骨架深加工產品的風味，骨粉中主要的脂肪酸包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞麻酸，不同的脂肪酸有不同的特殊香氣和滋味[7]。脂肪酸和氨基酸相互作用及其加熱后產生的風味物質都決定著肉制品的基本風味和特征風味[8]。

國內外對雞肉[9]、牛肉[10]、魚肉[11]、豬肉[12]的酶解及Maillard反應制備香精做了大量研究，而關于鴨骨架的研究，特別是深加工產品的研究相對比較少。由于不同的廠家有不同的生產工藝和設備[13]，因此生產的骨產品的組成及其營養成分也存在著顯著的差異[14]，這樣對骨架的深加工利用缺乏系統的分析和研究[15]。本實驗研究鴨骨架的基本營養成分、蛋白質的氨基酸組成、營養價值及疏水特性，為之后的鴨骨架蛋白質的酶解以及Maillard反應生產鴨肉香精提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鴨骨架購于湖州眾望種鴨場。

17種氨基酸混合標準品（色譜級） 美國Waters公司；茶氨酸標準品、鄰苯二甲醛（1,2-phthalic dicarboxaldehyde，OPA）、巰基丙酸 美國Sigma公司；甲醇、乙腈（色譜級） 上海陸都化學試劑廠；結晶乙酸鈉 國藥集團化學試劑有限公司；四氫呋喃、冰醋酸、氫氧化鈉（分析純） 上海試劑化工有限公司。

1.2 儀器與設備

DS-1高速組織搗碎機 金壇市華龍實驗儀器廠；AL204電子分析天平 梅特勒-托利多（上海）儀器有限公司；DKS-26電熱恒溫水浴鍋 寧波江南儀器廠；H2500R-2高速冷凍離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司；DHG-9108A型數顯電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精宏實驗設備有限公司；Agilent 1100高效液相色譜儀 美國安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鴨骨架的處理

選取新鮮的鴨骨架解凍后，剔除骨架上殘留的肉、脂肪、鴨皮、內臟等非骨物質，清洗、破碎后于0.1 MPa條件下蒸煮2 h，將軟化后的鴨骨放入烘箱中50 ℃烘烤6 h至水分含量為30%左右，再用高速組織搗碎機粉碎，分裝，置于－18 ℃冰箱中冷凍備用，實驗前解凍[16]。

1.3.2 鴨骨架蛋白基本營養成分測定及分析

粗蛋白含量的測定：凱氏定氮法，參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》；粗脂肪含量的測定：索氏抽提法，參照GB/T 9695.7—88《肉與肉制品總脂肪含量測定》；水分含量的測定：恒質量干燥法，參照GB/T 9695.15—88《肉與肉制品 水分含量測定》；灰分含量的測定：灼燒稱量法，參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測定方法》。

1.3.3 鴨骨架蛋白質的氨基酸組成分析

氨基酸分析采用OPA自動衍生法。

1）試劑配制：流動相：A相：稱取結晶醋酸鈉7.00 g，加純水1 000 mL；加入三乙胺110 μL，用5%冰醋酸調節pH 7.20±0.02；取出5 mL該溶液，加入5 mL四氫呋喃。混勻，用0.22 μm濾膜過濾，備用。B相：稱取結晶醋酸鈉2.20 g，加甲醇400 mL；加入乙腈400 mL，用1%～2%冰醋酸調節pH 7.20±0.02；混勻，用0.22 μm濾膜過濾，備用。0.4 mol/L硼酸緩沖溶液：稱取2.47 g硼酸，加入100 mL純水，用固體NaOH調節pH 10.20。OPA衍生試劑：稱取100 mg OPA，加入1 mL甲醇，加入100 mg（或130 mL巰基乙醇）巰基丙酸，再加入0.4 mol/L硼酸緩沖溶液9 mL。混勻，備用。

2）檢測條件：美國Agilent 1100高效液相色譜，Hypersil ODS C18（46 mm×250 mm）氨基酸分析柱，溫度40 ℃，流速1～1.2 mL/min，柱壓87～150 bar，停止時間：35 min，延遲時間：7 min，檢測波長：338 nm。梯度洗脫程序見表1。

表1 梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution procedure

1.3.4 鴨骨架蛋白質營養價值評價方法

以聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization，FAO）/世界衛生組織（World Health Organization，WHO）提出的氨基酸評分標準模式[17]和中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所提出的全雞蛋蛋白模式[18]為依據，比較鴨骨架的氨基酸評分（amino acid score，AAS）和化學評分（chemical s o r e，C S）[19]，計算公式如式（1）、（2）。

1.3.5 鴨骨架蛋白質的疏水特性

蛋白質酶解后會產生大量低分子質量的肽，主要是疏水性氨基酸，而肽的苦味也隨之含量的增加而加強[20]。1979年，Ney提出Q-理論，用以判斷肽是否有苦味。他認為苦味的強弱與肽的平均疏水性（Q值）相關，并且當肽的Q值＞5 860.40 J/mol時，肽就呈現出苦味[21]。為了判斷鴨骨架的酶解液中是否有苦味，可依據鴨骨架蛋白氨基酸組成以及Ney的方法計算出鴨骨架蛋白中各個氨基酸的疏水性值ΔQ，各個氨基酸疏水性值ΔQ的和即為蛋白質的疏水性值Q，計算公式如式（3）所示。

式中：AAi為100 g蛋白質中每種氨基酸的含量/g；Mi為每種氨基酸的摩爾質量/（g/mol）；∑AAi/Mi為100 g蛋白質中氨基酸的總物質的量/mol；Δfti為氨基酸側鏈疏水性值/（J/mol）；Q為蛋白質疏水性值/（J/mol）[22]。

1.4 數據處理

本實驗每個處理做3個重復，數據采用Excel進行計算。

2 結果與分析

2.1 鴨骨架的基本營養成分

表2 鴨骨架的基本營養成分分析Table 2 Chemical composition of duck bone

由表2可見，新鮮鴨骨架含有大量蛋白質和脂肪，其中蛋白質占新鮮鴨骨架的15.23%，與董海英[23]的文獻報道結果（15.4%）相似，高于牛奶（3.3%）、豆腐（4.7%）、大米（7.4%），而與雞蛋（14.7%）、羊肉（11.1%）、瘦豬肉（16.7%）[24]、雞骨（13.31%）、豬骨（12.0%）[25]的蛋白質含量相當。經過處理后的鴨骨架仍含有豐富的蛋白質，含量為29.19%。因此，以鴨骨架為底物進行酶解制備氨基酸和多肽類物質極具開發價值。

2.2 鴨骨架蛋白質的氨基酸組成特點

鴨骨架蛋白質的氨基酸組成譜圖如圖1所示，具體含量見表3。在各種氨基酸中，必需氨基酸及鮮味氨基酸的含量是反應蛋白質質量的重要指標。由表3可見，鴨骨架蛋白質組成中必需氨基酸、鮮味氨基酸含量分別占總氨基酸含量的42.73%、25.00%，可見鴨骨架是非常優質的蛋白質，與雞骨肉的氨基酸組成特點[26]相似。

表3 鴨骨架蛋白質的氨基酸組成Table 3 Amino acids analysis of duck bone protein

圖1 鴨骨架蛋白質的氨基酸組成譜圖Fig.1 Chromatogram showing the amino acid composition of duck bone protein

鴨骨架蛋白質的氨基酸組成及其比例決定了其酶解產物的營養及風味，由于其必需氨基酸、鮮味氨基酸和含硫氨基酸含量較高，有助于其酶解產物風味的形成及改善，因此本實驗采用此鴨骨架作為原料，進行蛋白酶酶解及Maillard熱反應生香技術來制備鴨肉香精。

2.3 鴨骨架蛋白質的營養價值評價

表4 鴨骨架蛋白質的營養價值評價Table 4 Evaluation of the nutritional value of duck bone protein

氨基酸的組成及其比例決定蛋白質的營養價值。由表4可見，當以AAS為參考量時，鴨骨蛋白各必需氨基酸分均高于評分標準模式；當以CS為參考量時，賴氨酸含量顯著高于評分標準模式，異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、蘇氨酸、結氨酸含量與標準模式接近。賴氨酸是人體必需氨基酸之一，可促進機體代謝、人體發育，增強免疫力功能，提高中樞神經組織功能。由于谷物中賴氨酸含量很低且在加工過程中易被破壞，因此賴氨酸是以谷物為主食的人群的第一限制性氨基酸，鴨骨架與缺乏這類氨基酸的食物搭配食用可促進氨基酸的攝入均衡。另外，骨蛋白中含有大量膠原蛋白，膠原蛋白具有多方面的生理功能，例如抗氧化活性、抑制血管緊張素轉化酶活性、抗腫瘤活性、抑制血小板凝聚活性[27]等。

2.4 鴨骨架蛋白質的疏水特性

表5 鴨骨架蛋白質的疏水性值Table 5 Hydrophobic value of the protein in duck bone

由表5可見，鴨骨架蛋白質疏水性值較低，為4 530.38 J/mol。根據Ney等[21]的研究結果，明膠、牛肉的酶解產物苦味比較弱，而鴨骨架蛋白質的Q值略低于明膠（5 358.08 J/mol）、牛肉的Q值（5 441.80 J/mol），苦味程度與明膠、牛肉的苦味程度接近。因此從理論上看，鴨骨架蛋白質的酶解產物苦味比較弱。

3 結 論

鴨骨架是一類優質蛋白質，其中蛋白質含量高達29.19%；必需氨基酸、鮮味氨基酸、含硫氨基酸含量較高，分別為42.73%、25.00%、4.30%，這些都是制備鴨肉香精的風味前體物質。

鴨骨架蛋白質中所有必需氨基酸的氨基酸分均超過AAS的評分標準模式，亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸等必需氨基酸的氨基酸分超過或接近于CS評分標準模式；鴨骨架蛋白質的疏水性值比較低，為4 530.38 J/mol。這些都為鴨骨架的深加工提供理論支持和數據支持。

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Analysis of Nutritional Components of Duck Bone

WANG Shu-hui1, PAN Dao-dong1,2,*, ZHAO Zi-wei1
(1. Department of Food Science, School of Marine Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2. Department of Food Science and Nutrition, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China)

In this study, the composition and content of essential nutrients in duck bone were determined. The nutritional value and hydrophobic properties of duck bone protein were analyzed. The results showed that duck bone contained a class of high-quality proteins with the total amount being up to 29.19% on a dry weight basis. Essential, delicious and sulfurcontaining amino acids were abundant in duck bone with values of 9 867.16, 5 772.02 mg/100 g and 993.98 mg/100 g protein on a dry weight basis, all of which were flavor precursor compounds of duck meat essence. The average scores of all the essential amino acids in duck bone exceeded the standard amino acid score pattern and Ile, Leu, Lys, Phe and Thr exhibited amino acid scores exceeding or at least approaching the standard chemical score pattern. The hydrophobic value of duck bone protein was as low as 4 530.38 J/mol.

duck bone; protein; amino acid; nutritional value; hydrophobic properties

TS251.94

A

1002-6630（2014）03-0209-04

10.7506/spkx1002-6630-201403042

2013-03-07

國家現代農業（水禽）產業技術體系建設專項（CARS-43-17）；浙江省重大科技攻關項目（2012C22058）；寧波市農村科技創新創業基金項目（2013C910017）

王淑慧（1985—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學。E-mail：wshzmh@163.com

*通信作者：潘道東（1964—），男，教授，博士，研究方向為畜產品加工。E-mail：daodongpan@163.com