林 琳，何 歡，王 赫，李 玉，周鋼霞

(1.遼寧省糧食科學(xué)研究所，沈陽(yáng) 110032；2.沈陽(yáng)市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)服務(wù)中心，沈陽(yáng) 110025)

蛋白質(zhì)是組成人體細(xì)胞和組織的重要成分，優(yōu)質(zhì)蛋白的氨基酸組成模式接近人體蛋白的氨基酸模式，這種蛋白更易被人體吸收利用，從而激活人體免疫系統(tǒng)細(xì)胞，提高免疫力[1-2]。因此，對(duì)食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期開(kāi)發(fā)出優(yōu)質(zhì)蛋白食品具有重要意義。蛋白質(zhì)的質(zhì)量評(píng)價(jià)通過(guò)對(duì)氨基酸評(píng)分（amino acid score，AAS）、化學(xué)評(píng)分（chemical score，CS）、必需氨基酸指數(shù) （essential amino acid index，EAAI）、生物價(jià)（biological?value，BV）、氨基酸比值系數(shù)（ratio coefficient of amino acid，RC）和氨基酸比值系數(shù)分（score of ratio coefficient of amino acid，SRC）等多種參數(shù)的分析來(lái)進(jìn)行[3-4]。

目前我國(guó)居民攝入的蛋白質(zhì)主要分為動(dòng)物蛋白和植物蛋白，過(guò)多動(dòng)物蛋白攝入可能伴隨膽固醇和脂肪攝入量過(guò)度等副作用。谷類是植物蛋白的主要來(lái)源，我國(guó)居民每日膳食中谷類供給的蛋白占30～40g，甚至更多，但以谷物蛋白為主的膳食可能導(dǎo)致氨基酸攝入不平衡，而大豆蛋白是公認(rèn)的全價(jià)蛋白質(zhì)[5]。本項(xiàng)目選取遼寧、吉林和黑龍江地區(qū)種植的大豆和玉米為研究對(duì)象，利用上述參數(shù)對(duì)其進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)，通過(guò)分別探索大豆和玉米蛋白的營(yíng)養(yǎng)量效關(guān)系和蛋白質(zhì)效應(yīng)，將二者按照一定比例搭配，做到精確互補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)，為開(kāi)發(fā)出大豆玉米雙蛋白全營(yíng)養(yǎng)系列健康食品[6]，實(shí)現(xiàn)健康食品大眾化，提高國(guó)民營(yíng)養(yǎng)健康水平打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米和大豆取樣于遼寧省、吉林省和黑龍江省三個(gè)地區(qū)。

試劑：100 nmol的混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、茚三酮染色劑和緩沖液，德國(guó)曼默博爾公司；鹽酸 （分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司等。

1.2 儀器與設(shè)備

A300-Adv自動(dòng)氨基酸分析儀，德國(guó)曼默博爾公司；K9860全自動(dòng)凱氏定氮儀，海能儀器有限公司；DHG-9246A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；DT-100高速粉碎機(jī)，上海機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將樣品去除雜質(zhì)，在45℃烘箱內(nèi)鼓風(fēng)干燥，磨碎過(guò)80目篩，置于干燥器中備用。

1.3.2 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

以K9860全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定，參照GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

1.3.3 氨基酸含量測(cè)定

參照GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的測(cè)定》方法，分別稱取玉米、大豆樣品各100.0 mg，置于10mL頂空進(jìn)樣瓶中，加入10 mL鹽酸溶液（6 mol/L）抽真空封蓋，將水解瓶置于110℃條件下烘箱中水解24 h。將水解瓶取出冷卻至室溫，然后經(jīng)過(guò)漏斗和濾紙過(guò)濾至50 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度。分別取1 mL過(guò)濾后的樣品進(jìn)行洗脫，脫酸后加入1mL的樣品稀釋液，經(jīng)0.45 μm有機(jī)系列針頭濾膜過(guò)濾，置于A300-Adv自動(dòng)氨基酸分析儀自動(dòng)進(jìn)樣器上進(jìn)行分析。

1.3.4 質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)1973年世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）修訂的理想蛋白質(zhì)人體必需氨基酸模式圖，計(jì)算樣品中的AAS（氨基酸評(píng)分）、CS（化學(xué)評(píng)分）和EAAI（必需氨基酸指數(shù)）[7]；氨基酸比值系數(shù)法（SRCAA）按朱圣陶等[8-9]的方法進(jìn)行測(cè)定；利用WHO/FAO的必需氨基酸（含半胱氨酸和酪氨酸）模式，計(jì)算樣品中必需氨基酸的RC（氨基酸比值系數(shù)）和 SRC（氨基酸比值系數(shù)分）[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

分別測(cè)定遼寧、吉林和黑龍江三地玉米和大豆的蛋白質(zhì)含量，經(jīng)計(jì)算三地玉米蛋白質(zhì)含量的平均值是6.52 g/100 g；三地大豆蛋白質(zhì)含量的平均值是32.73 g/100 g。由玉米和大豆蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果無(wú)法看出其中更多差別細(xì)節(jié)，需進(jìn)一步對(duì)其中的氨基酸組成和蛋白營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行深入的分析與評(píng)價(jià)。

2.2 氨基酸組分分析

食物蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣可以通過(guò)所含必需氨基酸的種類、數(shù)量和組成比例判斷，其組成比例越接近人體需要的氨基酸比例，其質(zhì)量越優(yōu)。目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一種植物蛋白質(zhì)完全符合WHO/FAO規(guī)定的EAA/TAA（必須氨基酸與總氨基酸比值）為40%、EAA/NEAA（必須氨基酸與非必須氨基酸比值）為60%的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)玉米和大豆的酸水解譜圖1、譜圖2及表1數(shù)據(jù)可知，試驗(yàn)玉米的氨基酸總量每100 g平均值為 6.792g，EAA/TAA為 33.48%，EAA/NEAA為50.33%；大豆的氨基酸總量每100 g平均值為32.471g，EAA/TAA 為 33.52% ，EAA/NEAA 為50.41%。兩者與WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)均有一定差距。

圖1 酸水解玉米譜圖

圖2 酸水解大豆譜圖

表1 玉米、大豆蛋白氨基酸組成及含量

2.3 氨基酸評(píng)分（AAS）

AAS（氨基酸評(píng)分）指樣品蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸占WHO/FAO評(píng)分模式中相應(yīng)氨基酸含量的百分比，AAS越高，蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高。AAS低于100%的為限制氨基酸，其中最低的為第1限制氨基酸。從表2的AAS結(jié)果可以看出，玉米的限制氨基酸是賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸和纈氨酸，第1限制氨基酸是賴氨酸，AAS為66.09%；大豆沒(méi)有限制氨基酸，大豆中的賴氨酸評(píng)分為229.31%，是玉米的3.5倍。

表2 玉米、大豆的氨基酸模式和氨基酸評(píng)分

2.4 化學(xué)評(píng)分（CS）

CS（化學(xué)評(píng)分）為樣品蛋白質(zhì)中的必需氨基酸和參考蛋白質(zhì)或理想模式中相應(yīng)的必需氨基酸的比值。CS越接近100%，與標(biāo)準(zhǔn)蛋白的組成則越接近，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高，CS低于100%的為限制氨基酸，其中最低的為第1限制氨基酸。如表3所示，玉米的第1限制氨基酸是異亮氨酸，CS為53.21%，第2限制氨基酸是賴氨酸，CS為56.80%；大豆的第1限制氨基酸是蛋氨酸，CS是95.75%。

表3 玉米、大豆的化學(xué)評(píng)分

2.5 必需氨基酸指數(shù)（EAAI）和生物價(jià)（BV）

EAAI（必需氨基酸指數(shù)）所體現(xiàn)的不是單獨(dú)的必需氨基酸，而是同時(shí)考慮樣品蛋白質(zhì)中所有必需氨基酸相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)中必需氨基酸的比率，按照WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)和全雞蛋模式，玉米和大豆的EAAI值存在較大差異，玉米的EAAI值為78.05；大豆的EAAI值為143.45，相對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，但與全雞蛋模式相比還有一定的差距。EAAI與BV（生物價(jià)）存在特定的正比例關(guān)系，在一定程度上可以反映蛋白質(zhì)的消化利用率，玉米蛋白質(zhì)的BV為73.37，說(shuō)明如果食用100 g玉米蛋白其在體內(nèi)只能吸收73.37 g；大豆蛋白質(zhì)的BV為144.66，說(shuō)明大豆蛋白的消化吸收率要高于玉米蛋白的消化吸收率。

2.6 氨基酸比值系數(shù)（RC）和比值系數(shù)分（SRC）

食物蛋白質(zhì)氨基酸組成比例與模式氨基酸一致，則各種必需氨基酸的比值系數(shù)RC應(yīng)等于1，RC>1表明該種必需氨基酸相對(duì)過(guò)剩，RC<1則表明該種必需氨基酸相對(duì)不足，RC最小者為第1限制性氨基酸?，F(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究認(rèn)為，不僅氨基酸不足影響蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，氨基酸過(guò)剩同樣也限制蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因而提出氨基酸平衡的理論。氨基酸比值系數(shù)分SRC是采用各種必需氨基酸偏離理想氨基酸模式的離散度來(lái)評(píng)價(jià)氨基酸的質(zhì)量，如果食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成比例與必需氨基酸模式一致，則SRC等于100；因此，SRC越接近100，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)越高。如表4所示，根據(jù)RC可以判定玉米的賴氨酸為第1限制氨基酸，與AAS的測(cè)定結(jié)果一致；大豆的蛋氨酸+半胱氨酸和纈氨酸為第1限制氨基酸，與CS的測(cè)定結(jié)果一致。玉米中賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、纈氨酸和色氨酸的RC值小于1，表明玉米的必需氨基酸相對(duì)不足；大豆中的賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、色氨酸的RC值大于1，表明大豆必需氨基酸相對(duì)過(guò)剩，通過(guò)SRC值可知，大豆的SRC值更接近100，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高。

表4 玉米、大豆的氨基酸比值系數(shù)以及比值系數(shù)分

3 結(jié)論

通過(guò)以上測(cè)定結(jié)果綜合判斷，玉米的第1限制氨基酸為賴氨酸，大豆的第1限制氨基酸為蛋氨酸+半胱氨酸。而大豆的賴氨酸AAS是玉米的3.5倍，EAAI是玉米的1.84倍，BV是玉米的1.97倍。通過(guò)RC和SRC的測(cè)定結(jié)果也可看出，玉米中賴氨酸和色氨酸不足，而大豆中的賴氨酸和色氨酸相對(duì)過(guò)剩，兩種蛋白精準(zhǔn)搭配，可以很好地起到蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用。

綜上，通過(guò)多種參數(shù)對(duì)大豆、玉米蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)，可以推測(cè)出玉米與大豆搭配的合理比例范圍為2:1～3:1之間，二者合理搭配能夠有效提高大豆、玉米雙蛋白食品的蛋白質(zhì)生物效價(jià)，通過(guò)二者的混合食用，其蛋白質(zhì)的生物價(jià)可以提高到91～97，接近雞蛋黃的生物價(jià)，這使雙蛋白產(chǎn)品氨基酸模式更接近人體的需要，從而提高大豆、玉米雙蛋白全營(yíng)養(yǎng)制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。