闕茂垚 張曉婷 柳訓(xùn)才 范群艷 徐敦明

摘 要：研究燕窩營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)燕窩進(jìn)行蛋白質(zhì)、唾液酸、K、Ca、Mg、Fe和Zn7個(gè)指標(biāo)測(cè)定，利用主成分分析方法（Principal Components Analysis，PCA）確定燕窩品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)依據(jù)。結(jié)果表明：燕窩中蛋白質(zhì)含量在60.0%～69.5%，唾液酸含量在8.6%～11.7%，中位居中變異系數(shù)（Coefficient of Variance，COV）值小，燕窩個(gè)體差異小;而鐵元素COV值最高，達(dá)到3 126.5%，含量波動(dòng)最大，可作為評(píng)價(jià)燕窩品質(zhì)的指標(biāo)之一。對(duì)7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，從中提取3個(gè)主成分，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到86.666%?；谏鲜?個(gè)指標(biāo)，綜合分析得出唾液酸、Ca、Fe、Zn可作為燕窩品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：燕窩;營(yíng)養(yǎng)成分;變異系數(shù);主成分分析;綜合評(píng)價(jià)

Nutrient Composition Analysis and Comprehensive Quality Evaluation of Bird’s Nest

QUE Maoyao1， ZHANG Xiaoting1， LIU Xuncai1*， FAN Qunyan1， XU Dunming2

（1. Yan Palace Seelong Food Co.， Ltd.， Nest Technology Center， Xiamen 361100， China; 2.Technical Center of Inspection and Quarantine， Xiamen Customs， Xiamen 361026， China）

Abstract： In order to study the nutrient composition of bird’s nest， seven indexes of protein， sialic acid， potassium， calcium， magnesium， iron and zinc were determined， and principal components analysis （PCA） was used to determine the comprehensive evaluation basis of bird’s nest quality. The results showed that the contents of protein and sialic acid in bird’s nest ranged from 60.0% to 69.5% and 8.6% to 11.7%， and the coefficient of variance （COV） value was small. The COV value of iron was the highest， reaching 3 126.5%， and its content fluctuated the most， which could be used as one of the indexes to evaluate the quality of bird’s nest. The principal component analysis of 7 nutrient components was carried out， and 3 principal components were extracted from them. The cumulative contribution rate reached 86.666%. It is concluded that sialic acid， calcium， iron and zinc can be used as comprehensive evaluation indexes of bird’s nest quality.

Keywords： bird’s nest; nutrition; coefficient of variance; principal component analysis; comprehensive evaluation

燕窩是由雨燕科（Apodidiae）金絲燕（Aerodramus）、侏金絲燕（Collocalia）、雨燕（Apus apus）等燕類(lèi)用舌下腺分泌物與絨羽等混合凝結(jié)所筑的巢窩。根據(jù)燕子筑巢的環(huán)境不同，燕窩分為屋燕和洞燕，主要產(chǎn)于東南亞一帶。食用燕窩從古至今素來(lái)是我國(guó)養(yǎng)生文化的重要組成，具有促進(jìn)大腦發(fā)育、改善記憶、抗氧化、抗病毒、抗衰老、提高免疫力、護(hù)肝、抗腫瘤、調(diào)節(jié)腸道菌群等功效，主要源于燕窩中含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、唾液酸、氨基酸、少量脂肪和微量元素及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高，人們對(duì)燕窩的需求度穩(wěn)步增高，消費(fèi)人群從特殊群體不斷向大眾化擴(kuò)張。據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)在線(xiàn)查詢(xún)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)2020年度我國(guó)進(jìn)口燕窩量高達(dá)345 t，燕窩市場(chǎng)的快速發(fā)展，導(dǎo)致市場(chǎng)上燕窩品質(zhì)良莠不齊。燕窩的品質(zhì)決定了燕窩的食用價(jià)值，單從一個(gè)或某些方面都無(wú)法全面地進(jìn)行燕窩品質(zhì)分析。本研究擬對(duì)140余個(gè)燕窩樣品進(jìn)行蛋白質(zhì)、唾液酸、K、Ca、Mg、Fe、Zn等7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，利用主成分分析法對(duì)燕窩的7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合價(jià)，提取主要成分，以期對(duì)燕窩品質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器

Agilent 7700X電感耦合等離子體質(zhì)譜;MiroMist霧化器，200 μL/min;石英雙通道霧化室;Pilitier半導(dǎo)體控溫于2.0 ℃炬管為石英一體化中心通道2.5 mm、采樣錐材料為鎳合金;Millipore Mill-Q超純水機(jī);CEM MA RS5 微波消解儀;FOSS KJELTEC 8400自動(dòng)凱氏定氮儀;SHIMADAZU LC-20AD高效液相色譜儀，帶紫外檢測(cè)器;Sartorius BSA224S分析天平，精度0.000 1 g;BINDER F-115D干燥箱。

1.2 材料與試劑

本次實(shí)驗(yàn)收集到燕窩樣品產(chǎn)地來(lái)自馬來(lái)西亞、印度尼西亞和泰國(guó)3個(gè)東南亞國(guó)家，燕窩樣品均具有燕窩的特征。

硝酸、高氯酸（均為優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)）;重金屬和礦物質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 mg/L，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心）;唾液酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（濃度>98%，麥克林）;乙腈（色譜純，TEDIA）;冰醋酸、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠（均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)）。

1.3 測(cè)定方法

蛋白質(zhì)按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》（GB 5009.5—2016）執(zhí)行。唾液酸按《燕窩及其制品中唾液酸的測(cè)定 液相色譜法》（GB/T 30636—2014）執(zhí)行。重金屬和礦物質(zhì)元素：按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》（GB 5009.268—2016）執(zhí)行。

1.3.1 樣品預(yù)處理

燕窩的水分含量一般在25%左右，為排除水分對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，預(yù)先將燕窩樣品置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中105 ℃烘至恒重后作為待測(cè)樣品，所有項(xiàng)目檢測(cè)含量以干基計(jì)算。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與整理采用Excel 2013統(tǒng)計(jì)軟件;差異性分析、相關(guān)性分析和主成分分析（PCA）采用采用IBM SPSS Statistics 23.0數(shù)據(jù)分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕窩營(yíng)養(yǎng)成分分析

對(duì)測(cè)定的7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)運(yùn)用IBM SPSS Statistics 23.0進(jìn)行Shapiro-Wilk檢驗(yàn)，7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)均呈偏態(tài)分布（P<0.05），因此以中位數(shù)（Q1，Q3）對(duì)7個(gè)指標(biāo)分布進(jìn)行描述。對(duì)各元素的中位居中變異系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，分母為設(shè)置的新變量k=1，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

糖蛋白是燕窩的主要活性成分，具備糖類(lèi)和蛋白質(zhì)兩種特性，燕窩中糖蛋白中最主要的活性成分是燕窩酸，又名唾液酸，能夠促進(jìn)嬰兒大腦發(fā)育、認(rèn)知能力、記憶力、智力和免疫水平的綜合提高。由表1可知，燕窩中蛋白質(zhì)含量在60.0%～69.5%，唾液酸含量在8.6%～11.7%，是外源性唾液酸攝入的良好來(lái)源。同時(shí)，由表1可知，燕窩蛋白質(zhì)和唾液酸的變異最小，其變異系數(shù)只有2.6%、4.4%，說(shuō)明燕窩中蛋白質(zhì)及唾液酸含量波動(dòng)穩(wěn)定，組內(nèi)差異小，其含量波動(dòng)程度對(duì)燕窩的品質(zhì)影響波動(dòng)貢獻(xiàn)較小。燕窩中唾液酸主要以結(jié)合態(tài)唾液酸形式存在，且含量穩(wěn)定，形態(tài)不易發(fā)生改變。近年來(lái)，隨著科技的創(chuàng)新，合成唾液酸的問(wèn)世，不少商家通過(guò)人為添加合成唾液酸等手段進(jìn)行虛假宣傳，因此，通過(guò)測(cè)定燕窩及其相關(guān)制品中結(jié)合唾液酸含量是進(jìn)行燕窩真假鑒別的重要方法之一。

馬雪婷等研究發(fā)現(xiàn)燕窩中富含K、Na、Ca、Mg、Fe、Al、P和Cu等多種礦質(zhì)元素，其中含量最高的前5個(gè)元素均為人體必需的大量元素且含量由高到低的順序?yàn)镹a>Ca>Mg>K>P;趙斌等對(duì)25批燕窩樣品中的20個(gè)無(wú)機(jī)元素進(jìn)行定量分析，并采用 SPSS 主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，提取了 6 個(gè)主因子，得出燕窩的特征元素為Na、K、Ca、Mn、57Fe、Co、Zn、Se、Rb。由表2可知，燕窩中K、Ca、Mg、Fe、Zn等元素含量從高到低的順序?yàn)镃a>Mg>K>Fe>Zn，這一結(jié)論與已發(fā)表文獻(xiàn)相一致。

表1中K、Ca、Mg均為人體必需的常量元素，其變異系數(shù)在30.2%～79.6%，而微量元素Fe、Zn的變異系數(shù)均>1 000%，其中Fe的變異系數(shù)最大，達(dá)到3 126.5%，說(shuō)明微量元素在燕窩中含量較低，波動(dòng)大，也說(shuō)明燕窩的不同產(chǎn)地、不同季節(jié)采摘等因素可能對(duì)元素的含量分布造成影響，特別是含量較低的微量元素。按變異系數(shù)的大小對(duì)燕窩的7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行排序，在燕窩營(yíng)養(yǎng)成分差異顯著的順序依次為Fe>Zn>K>Mg>Ca>唾液酸>蛋白質(zhì)。

2.2 燕窩7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分相關(guān)性分析

利用IBM SPSS Statistics 23.0對(duì)燕窩的7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，由結(jié)果可知，各營(yíng)養(yǎng)成分之間存在不同程度的相關(guān)性。其中K、Ca、Mg、Fe、Zn之間均存在極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.283～0.986，Ca與Mg的相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.986。蛋白質(zhì)與唾液酸成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.177、而與Ca、Mg成極顯著負(fù)相關(guān)。唾液酸僅與蛋白質(zhì)成正相關(guān)，這可能是因?yàn)檠喔C中的唾液酸大多數(shù)以糖蛋白結(jié)合的形式存在。由于燕窩各成分之間的差異不同，各成分之間的相關(guān)程度也層次不齊，若單以某一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行燕窩質(zhì)量分析是不客觀的。

2.3 燕窩7各營(yíng)養(yǎng)成分的主成分分析

對(duì)燕窩營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，需綜合考慮7各營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)，對(duì)燕窩質(zhì)量進(jìn)行綜合的、全面的、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。利用IBM SPSS Statistics 23.0對(duì)7給指標(biāo)進(jìn)行PCA分析。綜合考慮累積貢獻(xiàn)率，此處特征值取>0.98，結(jié)果分別見(jiàn)表2。

由表2可知提取3個(gè)PC，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到86.666%，綜合反應(yīng)燕窩7個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的大部分信息，可以用這3個(gè)PC作為燕窩質(zhì)量品質(zhì)評(píng)價(jià)的依據(jù)。

各主成分對(duì)應(yīng)的特征向量為：

PC=0.286x1-0.069x2+0.271x3-0.036x4-0.023x5+0.450x6+0.372x7;

PC=-0.435x1+0.093x2+0.075x3+0.408x4+0.396x5-0.274x6-0.081x7;

PC=0.270x1+0.919x2-0.002x3+0.149x4+0.117x5-0.047x6-0.062x7

式中：PC為第一主成分，PC為第二主成分，PC為第三主成分;蛋白質(zhì)為x、唾液酸為x、K為x、Ca為x、Mg為x、Fe為x、Zn為x。

按照載荷>0.5進(jìn)行特征向量的選擇，第一主成分主要由K、Fe、Zn組成，在PC1的表達(dá)式中鐵的含量系數(shù)最大為0.450，第二成分主要由K、Ca、Mg組成，在PC2的表達(dá)式中鈣的含量系數(shù)最大為0.408，第三主成分由唾液酸組成，含量系數(shù)為0.919。由表2可知，第一主成分的貢獻(xiàn)率最高達(dá)到54.559%，第二主成分貢獻(xiàn)率與第三主成分相近，分別為18.040%、14.067%。綜合分析上述結(jié)果，唾液酸、Ca、Zn可作為燕窩品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 結(jié)論

本研究對(duì)燕窩的7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)變異系數(shù)可知蛋白質(zhì)、唾液酸COV值最小，個(gè)體差異小，含量穩(wěn)定，對(duì)燕窩品質(zhì)影響較小，但可很好的作為燕窩真假鑒別的指標(biāo)之一;鐵元素COV值最大，高達(dá)3 126.5%，對(duì)燕窩品質(zhì)影響貢獻(xiàn)最顯著;同時(shí)通過(guò)PCA分析，從7個(gè)指標(biāo)中提取3個(gè)主成分，從載荷與相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析得出唾液酸、Ca、Zn可作為燕窩品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。綜合上述分析，唾液酸、Ca、Fe、Zn可作為燕窩品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。將評(píng)價(jià)依據(jù)運(yùn)用于不同形態(tài)或不同產(chǎn)地燕窩品質(zhì)分析需進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究。

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基金項(xiàng)目：海關(guān)總署科研項(xiàng)目（2021HK198）。

作者簡(jiǎn)介：闕茂垚（1993—），女，福建龍巖人，本科，助理工程師。研究方向：燕窩營(yíng)養(yǎng)，食品安全檢測(cè)。

通信作者：柳訓(xùn)才（1981—），男，湖北武漢人，碩士，工程師。研究方向：燕窩營(yíng)養(yǎng)、功效及產(chǎn)品的研究。E-mail：18988700208@yanzhiwu.com。