北京油雞胚蛋孵化過程中營養成分變化

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(1.中國農業科學院農產品加工研究所,北京 100193;2.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所,北京 100193)

雞胚蛋是指受精雞蛋孵化至一定天數后,還未破殼的可食用雞蛋。民間將雞胚蛋俗稱為“活珠子”。根據《本草綱目》記載:“雞胚蛋有治頭痛、偏頭痛、頭瘋病及四肢瘋瘴之功能,童叟弱者常食之,有健脾胃作用,遂而起到強身健體之功效”。雞胚蛋營養豐富、味道鮮美,民間普遍認為具有強身健體,改善孕婦產后血虛體弱的作用,在我國南方、日韓及東南亞地區長期作為民間藥膳保健食品食用[1]。

在多種酶的作用下,雞胚蛋在孵化過程中營養物質發生了一系列的生物代謝轉化。有研究表明[2-3],隨著雞胚的不斷生長發育,蛋白質、氨基酸的含量增加了1%以上,牛磺酸的含量增加至鮮蛋的20倍,免疫球蛋白含量比鮮雞蛋增加50%,溶菌酶的活性增加了約1倍,VA、VB1、VE等維生素及鈣、磷、鐵等無機鹽、不飽和脂肪酸的含量有所增加,這對人體營養保健起著重要作用。

北京油雞也稱為“北京宮廷黃雞”,是北京地區特有的地方優良品種,是寶貴的地方品種資源,雞蛋的大小適中,口味純正,蛋黃比率高,近幾年來深受消費者的喜愛,其中對營養物質在孵化過程中發生變化的研究具有很重要的現實意義[4-5]。但是,針對這種地方特殊品種,在孵化期間雞胚蛋的營養物質變化還未進行系統的研究,在一定程度上影響了優勢地方特色品種資源的產業化開發及利用。本研究采用北京油雞胚蛋作為實驗材料,探究不同雞胚蛋在發育過程中營養物質的變化規律,為營養蛋品的開發利用提供科學依據,同時也為消費者合理的選購不同胚齡的雞胚蛋提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

北京油雞種蛋120枚 選擇健康、正常生產的種雞,采用相同的飼養管理方法,所產的實驗種蛋大小均勻,由中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所提供;溶菌酶活性檢測試劑盒 美國Sigma公司;乙醇、氫氧化鈉、硫酸、氯仿、甲醇、硫酸鐵等 均為分析純,北京化工廠。

19200孵化機 北京海江孵化設備制造有限公司;LGJ-18S(電加熱)壓蓋型冷凍干燥機 北京松源華興生物技術有限公司;LYNX6000冷凍高速離心機 賽默飛科技(中國)有限公司;Spectra Max 190 酶標儀 美國Molecular Devices公司;ZHBE-50T閃式提取器 鄭州金鼐科技發展有限公司;AL204電子天平 梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司;L-8900氨基酸全自動分析儀 日立高新技術公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 使用孵化機將實驗蛋同批孵化。孵化條件為溫度為37.8 ℃,相對濕度60%,在該實驗條件下,北京油雞種蛋的孵化率為90%。在0～20 d(0 d時未孵化)胚齡處每天各取30枚發育良好的雞胚蛋,去殼后,使用組織勻漿機逐個將其內含物完全混勻,使用冷凍干燥機對勻漿后的樣品進行凍干、篩粉后得到不同孵化期的雞胚蛋凍干粉樣品,在-20 ℃條件下冷凍保存備用[6]。

1.2.2 蛋白質含量的測定 通過凱氏定氮法,對不同孵化期的雞胚蛋中的粗蛋白含量進行測定。使用硫酸消化分解樣品中的蛋白質,加堿蒸餾后使氨游離,使用硼酸液吸收后通過標準鹽酸滴定,測定蛋白質的含量。蛋白質定量時氮轉換因子為6.25[7]。

1.2.3 氨基酸含量測定及組成分析 使用6 mol/L的HCl,在110 ℃條件下將樣品水解24 h后,測定總氨基酸的含量;將勻漿后的雞胚蛋液加5倍體積的無水乙醇進行沉淀,在10000 r/min條件下離心20 min,用移液槍吸去上層脂肪,取中間層測定游離氨基酸的含量,使用氨基酸全自動分析儀進行測定氨基酸的組成。

1.2.4 雞胚蛋營養價值評分 計算不同胚齡雞胚蛋的必需氨基酸占總氨基酸的質量分數,與世界衛生組織(WHO)/聯合國糧農組織(FAO)提出的必需氨基酸模式譜進行對比,并采用氨基酸比值系數法對不同胚齡雞胚蛋樣品中的氨基酸營養價值進行綜合評價。

氨基酸比值=食物中氨基酸含量/模式氨基酸含量

氨基酸比值系數分SRC=100-CV×100,其中變異系數(CV)是氨基酸比值系數(RC)的變異系數[8]。

1.2.5 粗脂肪含量的測定 將雞胚蛋樣品與溶液(氯仿:甲醇:去離子水)按照1∶20的比例進行混合,用分散機進行分散,3 min后將分散液與氯仿混合,繼續分散1 min。將溶液在 3000 r/min條件下離心10 min。分液將氯仿層(下層)倒入錐形瓶中,加入無水硫酸鈉徹底去除水分,隨后將氯仿過濾至圓底燒瓶,在35 ℃條件下用旋轉蒸發儀將氯仿揮發,再用氮氣吹干其中殘留的有機溶劑。通過稱重測定樣品中的脂肪含量。

1.2.6 膽固醇含量的測定 參照聶露等[5]的膽固醇含量檢測方法。取4 mL提取液,其中加入2 mL磷硫鐵試劑搖勻,用移液槍吸取340 μL待測液于96孔板內,使用酶標儀檢測吸光度。條件設定為:溫度30 ℃、時間20 min、波長565 nm。雞胚蛋中膽固醇含量的計算見以下公式。

X=A(4+2)/100 m

式中:X為膽固醇含量,mg/100 g;A為吸光度對應的膽固醇質量,mg;4+2為提取液稀釋倍數;m為雞胚蛋樣品質量,g。

1.2.7 灰分含量的測定 參照呂莉等[7]的灰分含量檢測方法。預先將坩堝洗凈烘干,在550 ℃條件下放入馬福爐中1 h,待溫度降至200 ℃時取出坩堝,放入干燥器內冷卻。稱取2～3 g雞胚蛋樣品,放入坩堝中,隨后放在電爐上,將炭化至無黑煙產生的坩堝轉移至馬福爐中,在550 ℃條件下灼燒灰化2～4 h,待溫度降到200 ℃時取出放入干燥器冷卻至室溫,進行稱量,至兩次稱重之重量差小于0.002 g。

1.2.8 溶菌酶活性的測定 使用溶菌酶活性檢測試劑盒來測定雞胚蛋孵化過程中溶菌酶活性的變化。在空白的24孔培養板中,每孔加入800 μL的溶壁微球菌細胞,將24孔板平衡至25 ℃,向空白孔中加入30 μL反應緩沖液,向對照孔中加入30 μL溶菌酶溶液,向其余孔內分別加入30 μL不同胚齡的雞胚蛋樣品溶液,充分混勻后檢測在A450 nm條件下的吸光值。

1.3 數據處理

采用SPSS 20.0進行單因素方差(One-way ANOVA)數據分析,結果以“平均值±標準差”表示,使用Office Excel 2007和GraphPad Prism 6軟件制作圖表。

2 結果與分析

在北京油雞胚蛋的發育過程中,進行一系列的生物代謝和轉化過程,其中的營養和功能成分發生很大的變化。

2.1 北京油雞胚蛋孵化期間蛋白質、總氨基酸、游離氨基酸含量的變化

實驗結果如表1所示,在孵化開始時,雞胚蛋中的蛋白質、總氨基酸以及游離氨基酸的含量分別為11.15%±0.36%、10.81%±0.24%、1.52%±0.043%,隨孵化時間的增加,含量也逐漸增加,在9 d胚齡時含量分別達到13.14%±0.38%、12.71%±0.68%和1.97%±0.067%,含量分別提高了1.99%、1.90%及0.45%,在第13 d時,蛋白質的含量、游離氨基酸的含量具有顯著性差異,第14 d時總氨基酸含量具有顯著性差異(P<0.05)。實驗結果表明,雞胚蛋的蛋白質、總氨基酸及游離氨基酸的含量在16 d胚齡時達到最大值。在孵化后期,蛋白質逐漸被胚胎所吸收,因此在孵化后期,含量略有下降。可能是因為在雞胚蛋生長發育的過程中,伴隨著胚胎組織器官形成的過程,蛋白質的含量不斷增加,其中,0～9 d胚齡時,雞胚個體較小,10～16 d胚齡時,胚胎迅速發育,蛋白質含量維持在較高水平,在孵化后期,蛋白質逐漸被胚胎吸收,含量略有下降。可能與雞胚蛋內含有的蛋白質與消耗部分的蛋白質的平衡有關,但相關機理還值得進一步進行探討。劉娟娟等[1]的研究結果表明烏骨雞、肉雞胚蛋在14～18 d均維持在一個較高的水平,并趨向平衡;李立東等[2]的研究發現,蛋白質、總氨基酸、游離氨基酸從孵化開始,逐漸增加,10～19 d均維持在一個較高的水平并趨向平衡,與本研究的結果基本一致。

表2 北京油雞胚蛋中必需氨基酸含量的變化Table 2 Changes of essential amino acid contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05)。

表1 北京油雞胚蛋中蛋白質、氨基酸、游離氨基酸含量的變化Table 1 Changes of protein,amino acid and free amino acid contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05)。

2.2 北京油雞胚蛋孵化期間氨基酸組分的變化

實驗結果如表2及表3所示,北京油雞胚蛋中的氨基酸種類齊全,在不同的孵化期中含有8種必需氨基酸,其中亮氨酸的含量最高,含有9種非必需氨基酸,其中谷氨酸含量最高。表4結果表明,雞胚蛋中必需氨基酸占總氨基酸的百分含量(EAA/TAA)為47.85%～51.20%,高于WHO/FAO理想蛋白質標準所規定的40%;必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)為0.91～1.04,高于WHO/FAO理想蛋白質標準規定的0.6[8-9]。結果表明,北京油雞胚蛋在孵化的過程中,其氨基酸組成更加接近WHO/FAO理想蛋白質標準,能夠為人體提供更為豐富的必需氨基酸,具有很高的營養價值,可作為理想的膳食蛋白質來源為消費者補充營養。

表3 北京油雞胚蛋中非必需氨基酸含量的變化Table 3 Changes of non-essential amino acid contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05)。

表4 北京油雞胚蛋中各種氨基酸的含量及比例變化Table 4 Changes in the contents and proportions of various amino acids in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05)。

谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、苯丙氨酸和天門冬氨酸都是肌肉中呈現鮮味的特征氨基酸,對食物蛋白質風味有重要影響[10-11]。谷氨酸是非必需氨基酸,是谷氨酰胺等氨基酸的前體,谷氨酰胺在動物體內含量豐富,具有多種營養生理功能[12]。同時在食物風味的形成及氮代謝方面,起著重要的作用,能夠形成味道鮮美和緩沖咸、酸等不良味道[13]。目前對雞胚蛋中鮮味氨基酸含量變化研究較少。本研究結果表明,北京油雞胚蛋在孵化的過程中,谷氨酸的含量逐漸增高,且在幾種鮮味氨基酸中的含量最高(3.29%～4.81%),鮮味氨基酸占總氨基酸含量的質量分數(FAA/TAA)為37.97%～41.06%(表4),高于一般食品中鮮味氨基酸的含量[14]。通過比較不同胚齡雞胚蛋的鮮味氨基酸總量(FAA)可知,17胚齡雞胚蛋的鮮味氨基酸含量為0胚齡雞胚蛋的1.3倍,從鮮味氨基酸對風味的影響來看,17胚齡雞胚蛋味道比0胚齡雞胚蛋更為鮮美。雞胚蛋的口感鮮美,可能與鮮味氨基酸的含量隨著雞胚蛋的孵化而逐漸增加有關。

綜上所述,北京油雞胚蛋富含人體所需的17種氨基酸,包含8種必需氨基酸及9種非必需氨基酸,組成比例均衡合理,組成上更接近WHO/FAO規定的理想蛋白質標準,具有較高的營養價值及保健作用,具有廣闊的產品開發前景。

2.3 北京油雞胚蛋孵化期間脂類含量的變化

實驗結果如表5所示,隨著雞胚的發育過程,在第0 d胚齡期,粗脂肪的含量為10.97%±1.28%,0～14 d胚齡期雞胚蛋的粗脂肪含量緩慢下降;14～19 d胚齡期間膽固醇粗脂肪含量下降迅速,在19 d胚齡時,粗脂肪含量為6.61%±0.48%。在孵化過程中脂肪含量降低約近1.5倍。在第0 d胚齡期,膽固醇含量為(492±12) mg/100 g,0～5 d胚齡雞胚蛋膽固醇含量總體有下降趨勢,但變化差異不顯著;5～8 d胚齡期間,膽固醇下降迅速;9～15 d胚齡期間膽固醇含量趨于平穩;在15～19 d胚齡期間膽固醇含量下降迅速,在19 d胚齡時,膽固醇含量為(104±4) mg/100 g,在孵化過程中膽固醇含量降低至孵化初期膽固醇含量的21%。更符合目前人類膳食結構逐漸向低脂肪、高蛋白方向轉化的需求[15]。與房興堂等[16]對烏骨雞胚胎發育過程中脂肪含量的變化趨勢一致,即脂肪含量總趨勢下降,主要由于胚體吸收利用的結果,同時伴有起伏波動現象,可能與其中水含量變化有關。

表5 北京油雞胚蛋中粗脂肪、膽固醇含量的變化Table 5 Changes of fat and cholesterol contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05),**代表與第0 d的差異極顯著(P<0.01)。

2.4 北京油雞胚蛋孵化期間灰分含量的變化

實驗結果表明(圖1),在雞胚蛋孵化期間,灰分含量基本上呈平穩增加的趨勢,由1.07%增加到1.65%。表明在雞胚蛋的發育過程中,蛋體內無機鹽的含量會有所增加,從而補充蛋體胚胎發育對無機鹽的需求[17-18]。

圖1 不同胚齡北京油雞胚蛋中灰分含量的變化Fig.1 Changes of ash contents in beijing fatty chicken embryo eggs with different embryonic ages注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05)。

2.5 北京油雞胚蛋孵化期間溶菌酶活性的變化

由圖2可見,在雞胚蛋孵化初期,溶菌酶活性增加迅速,由第0 d時170 U/mg升高到第10 d時360 U/mg,提高了近1倍,在11～19 d胚齡期間增加緩慢,在19 d胚齡期溶菌酶活性達到了390 U/mg,這一方面是由于雞胚自身代謝需要,另一方面能夠提高雞胚的抗病能力[19-20]。

圖2 不同胚齡北京油雞胚蛋中溶菌酶活性的變化Fig.2 Changes of lysozyme activities in beijing fatty chicken embryo eggs with different embryonic ages注：*t檢驗,代表與第0 d的差異顯著(P<0.05),**代表與第0 d的差異極顯著(P<0.01)。

3 結論

北京油雞是地方獨特的雞蛋品種,對其在孵化過程中營養物質的變化進行研究具有很重要的現實意義。本研究表明,蛋白質、脂類、灰分及溶菌酶等營養成分會隨著雞胚的發育過程進行一系列的代謝變化。其中蛋白質水平逐漸增加,10～16 d蛋白質水平比鮮蛋提高了2.19%,在孵化后期,蛋白質逐漸被胚胎吸收,含量略有下降。必需氨基酸占總氨基酸的百分含量(EAA/TAA)為47.85%～51.20%,接近WHO/FAO理想蛋白質標準,能夠為人體提供更為豐富的必需氨基酸,其中鮮味氨基酸總量占氨基酸總量的質量分數(FAA/TAA)為37.97%～41.06%;脂肪含量逐漸減少,降低了近1.5倍,膽固醇含量降低約5.5倍;灰分含量基本上呈平穩增加的趨勢,由1.07%增加到1.65%;溶菌酶的活性提高了約1倍,本研究結果為合理食用北京油雞胚蛋、營養蛋品的開發利用及天然抗菌劑的開發提供了科學依據。