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农产品加工·检验检测

蛹虫草发酵粉营养和功能成分检测及营养价值分析

  • 王伟 1, 2 ,
  • 朱茹燕 2 ,
  • 陶思远 2 ,
  • 杭琳悦 1 ,
  • 沈永辉 3 ,
  • 于士军 2
展开
  • 1. 宣城市农产品质量安全中心,安徽 宣城 242000
  • 2. 滁州学院生物与食品工程学院,安徽 滁州 239000
  • 3. 安徽奥创环境检测有限公司,安徽 阜阳 236400
于士军(1983—),男,安徽临泉人,博士,副教授,从事食药用菌物资源研究与开发工作。

王 伟(1983—),男,安徽阜阳人,硕士,高级农艺师,从事农产品质量安全检验检测工作。

Copy editor: 张琴

收稿日期: 2025-01-14

  网络出版日期: 2025-10-14

基金资助

安徽省重点研究与开发计划(2022i01020024)

科技部星火计划项目(2015GA710033)

安徽虫草源生物科技有限公司蝉花子实体(人工培植)高值化利用及产品开发横向项目(HX2024181)

安徽省大学生创新训练项目(2024CXXL124)

Detection of nutritional and functional components and analysis of nutritional value in Cordyceps militaris fermented powder

  • WANG Wei 1, 2 ,
  • ZHU Ruyan 2 ,
  • TAO Siyuan 2 ,
  • HANG Linyue 1 ,
  • SHEN Yonghui 3 ,
  • YU Shijun 2
Expand
  • 1. Xuancheng Agricultural Product Quality and Safety Center, Xuancheng 242000, China
  • 2. School of Biology and Food Engineering, Chuzhou University, Chuzhou 239000, China
  • 3. Anhui Aochuang Environmental Testing Co. , Ltd. , Fuyang 236400, China

Received date: 2025-01-14

  Online published: 2025-10-14

摘要

为开发蛹虫草功能性食品,本研究以五谷杂粮为蛹虫草的固体培养基,通过发酵工艺制备出富含虫草活性成分且营养均衡的蛹虫草发酵粉,对比分析其与未发酵杂粮粉的功能成分(腺苷、麦角甾醇、甘露醇)及营养成分(蛋白质、氨基酸、粗脂肪、粗纤维)含量,并采用氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)等指标评价蛋白质营养价值。结果显示,发酵后杂粮粉中的甘露醇含量较未发酵状态提升了34.60%,腺苷含量增加了86.21%,麦角甾醇含量增加了295.43%。此外,蛹虫草发酵粉的蛋白质含量相较于未发酵状态增加了5.47个百分点,粗脂肪、粗纤维含量略有提升但增幅较小;发酵后的杂粮粉生物价和营养指数较未发酵状态分别提升了45.22%和64.77%。综合评价结果表明,蛹虫草发酵粉的营养价值明显高于未发酵杂粮粉,且蛹虫草发酵粉中的蛋白质氨基酸平衡性更佳,具有广阔的开发应用前景以及良好的经济和社会效益。本文为蛹虫草相关食品研发提供参考。

本文引用格式

王伟 , 朱茹燕 , 陶思远 , 杭琳悦 , 沈永辉 , 于士军 . 蛹虫草发酵粉营养和功能成分检测及营养价值分析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(19) : 89 -95 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.19.021

Abstract

To develop functional foods using Cordyceps militaris, this study employed five grains as the solid culture medium for Cordyceps militaris. Through a fermentation process, Cordyceps militaris fermented powder rich in cordyceps active components and with balanced nutrition was prepared. The contents of functional components (adenosine, ergosterol, mannitol) and nutritional components (protein, amino acids, crude fat, crude fiber) between this fermented powder and unfermented five-grain powder were compared and analyzed. Meanwhile, indices such as amino acid score (AAS) and chemical score (CS) were used to evaluate the nutritional value of proteins. The results showed that after fermentation, the mannitol content in the five-grain powder increased by approximately 34.60%, the adenosine content by 86.21%, and the ergosterol content by 295.43% compared with the unfermented state. In addition, the protein content of Cordyceps militaris fermented powder has increased by 5.47 percentage points compared with that in the unfermented state, while the contents of crude fat and crude fiber have increased slightly with small growth rates. After fermentation, the biological value (BV) and nutritional index (NI) of the miscellaneous grain powder have increased by 45.22% and 64.77% respectively compared with those in the unfermented state. Comprehensive evaluation results indicated that the nutritional value of Cordyceps militaris fermented powder was significantly superior to that of unfermented five-grain powder, and the protein amino acid balance in the Cordyceps militaris fermented powder was better. It has broad development and application prospects as well as good economic and social benefits. This study can provide a theoretical reference for the research and development of Cordyceps militaris-related foods.

蛹虫草含有虫草多糖、超氧化物歧化酶、虫草酸和虫草素等多种生理活性物质,以及大量的营养成分,如蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素等,可为人体提供营养价值[1]。曾宏彬等[2]研究发现,蛹虫草既可作为治疗部分疾病的药物,也可开发为系列功能性食品、饮料等。刘洋成[3]研究证实,蛹虫草具有抗脂质过氧化作用,能显著清除羟自由基、氧自由基,且其羟自由基清除能力优于特异性清除剂甘露醇。此外,蛹虫草还具有镇静作用和助眠效果[4]。杜静等[5]研究显示,蛹虫草生物学活性与冬虫夏草相近,且部分作用优于后者。上述研究都证明了蛹虫草作为草药成分在抗氧化和机体调节中发挥着重要作用。
发酵食品具有独特的发酵风味和丰富的营养价值,对人体健康具有多重益处,不仅可抑制有害菌、降解食物中有害物质、促进消化,还能产生酶类、微生物多糖、低聚糖等有益成分[6]。目前发酵食品常用菌种包括曲霉、酵母菌及细菌中的醋酸菌、乳酸菌等,而利用虫草真菌发酵生产食品的研究与应用鲜见报道。固态发酵是以富含碳、氮、矿物质等营养元素的物质为发酵基质,选用特定纯种食用真菌作为菌种,在适宜条件下发酵获得固体发酵产物的工艺[7]。蛹虫草天然资源有限,但人工培育技术较为成熟,其规模化栽培主要包括固体培育和液体发酵两种方式。其中,液体发酵培养子座所需时间较长且生理过程复杂;而固体深层发酵具有条件易控制、发菌速度快、成本低、污染小等优势,适用于工厂化大规模生产[1]
本研究以五谷杂粮为原料制备蛹虫草固体培养基质,发酵制备含虫草活性成分且营养均衡的蛹虫草发酵粉。从营养学的角度出发,测定蛹虫草发酵粉与未发酵杂粮粉的营养成分(蛋白质、粗脂肪、粗纤维、游离氨基酸)及功能成分(甘露醇、麦角甾醇、腺苷),分析二者上述成分含量上的差异,为蛹虫草的开发及生产应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

小米、燕麦、玉米、黑米、花生、大豆,购自超市;葡萄糖、琼脂、磷酸二氢钾、乙醇、石油醚(60 ℃)、硼酸、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾、酚酞均为分析纯;盐酸(36%),硫酸(98%),腺苷标准品(纯度>99.99%),麦角甾醇标准品(纯度>99.99%),甘露醇标准品(纯度>99.99%),乙腈,甲醇均为色谱纯;水相微孔滤膜;超纯水,为实验室自制;有机相微孔滤膜等。

1.1.2 仪器与设备

电子天平FA2204B(上海精科电子天平)、净化工作台SW-CJ-2FD(杭州川一实验仪器有限公司)、紫外可见分光光度计T6(北京普析通用仪器有限责任公司)、生化培养箱LRH-250A(上海一恒科学仪器有限公司)、精密鼓风干燥箱BPG-9070(上海一恒科学仪器有限公司)、水浴恒温振荡器THZ-82A(常州润华电器有限公司)、台式低速离心机L550(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司)、超声波清洗仪JP-020(广东洁盟超声实业有限公司)、高效液相色谱仪LC-310(江苏天瑞仪器股份有限公司)、凯氏定氮仪K1100(山东海能有限公司)、脂肪测定仪SOX500(山东海能仪器有限公司)、半自动纤维分析仪ANKOM200i(ANKOM)、立式压力蒸汽灭菌器YXQ-LS-50G(上海博迅实业有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基的制备

马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基:称取去皮马铃薯160 g,加入800 mL纯净水煮至酥软,经4层纱布过滤后,将滤液补至800 mL;随后加入16 g葡萄糖搅拌溶解,于121 ℃、0.1 MPa条件下高压灭菌30 min,冷却后用于制作未发酵杂粮粉。
固体发酵培养基:准确称取小米、燕麦、玉米、黑米、花生、大豆各10 g,搅拌均匀后按一定的料液比加入纯净水,于121 ℃、0.1 MPa条件下高压灭菌30 min,冷却后用于蛹虫草固体发酵。

1.2.2 蛹虫草发酵粉制作工艺流程

蛹虫草发酵粉的制作工艺流程如下:(1)首先对原料玉米、花生、大豆、黑米、燕麦、小米进行筛选,称量,加水;(2)对装入培养瓶的杂粮进行高压蒸汽灭菌;(3)将已经培养好的蛹虫草液体菌种接种到灭菌后的固体发酵培养基中,进行固态发酵;(4)将发酵好的蛹虫草培养基烘干,粉碎;(5)对杂粮粉进行活性成分和营养成分分析,合格后形成初步产品。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 腺苷含量的测定

1.3.1.1 色谱条件

色谱柱,C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相,0.04 mol/L磷酸二氢钾∶乙腈(95∶5);流速1.0 mL/min;检测波长260 nm;进样量20 μL;柱温30 ℃。

1.3.1.2 试样溶液的制备

从不同培养条件下发酵后的虫草菌(含培养基质)中随机取样,于55 ℃烘干24 h,粉碎后过100目筛,备用。精确称量上述样品粉末0.1 g,置于小型离心管中,精密加入4 mL超纯水,密塞后超声处理30 min,冷却至室温,振荡摇匀,用移液枪移取1 mL至另一小型离心管中,6 000 r/min离心5 min,小心吸取上清液,转移至新的小型离心管内。4 ℃保存备用。

1.3.1.3 标准品溶液的配制

精密称取腺苷标准品5 mg,置于5 mL容量瓶中,用超纯水溶解并定容至5 mL刻度线,即得浓度为1 mg/mL的腺苷标准储备液。取上述储备液,用超纯水逐级稀释,分别得到40、20、5及2.5 μg/mL的腺苷标准工作液,所有标准溶液均于4 ℃冷藏保存,备用。

1.3.2 麦角甾醇含量的测定

1.3.2.1 色谱条件

色谱柱,C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相,甲醇;流速1.0 mL/min;UV检测波长268 nm;进样量20 μL;柱温30 ℃。

1.3.2.2 试样溶液的制备

精确称取供试样品0.1 g,加入CHCl3至5 mL,超声处理30 min,冷却至室温后称定重量,用CHCl3补足减少的重量,充分摇匀,用微量移液枪量取1 mL,置于小型离心管内,5 000 r/min离心5 min,小心吸取上清液放置于新的小型离心管内,备用。

1.3.2.3 麦角甾醇标准品的制备

精确称取麦角甾醇标准品10 mg,置于25 mL容量瓶中,加入CHCl3溶解并定容至刻度线,摇匀,即得浓度为400 μg/mL的麦角甾醇标准储备液。取上述储备液,用CHCl3逐级稀释,分别制备得到200、100、50及25 μg/mL的麦角甾醇标准工作液。精确称取腺苷标准品5 mg,置于5 mL容量瓶中,加入超纯水溶解并定容至刻度线,即得浓度为1 mg/mL的腺苷标准储备液。取上述储备液,用超纯水逐级稀释,分别得到40、20、5及2.5 μg/mL的腺苷标准工作液。

1.3.3 甘露醇含量的测定

1.3.3.1 供试样品溶液的配制

精确称取供试样品1 g置于100 mL容量瓶中,加入蒸馏水定容至刻度线。100 ℃水浴2 h,过滤,用蒸馏水洗涤残渣,将滤液和洗液合并,转移至200 mL容量瓶中并定容至刻度线,备用。

1.3.3.2 甘露醇标准溶液的制备

精密称取干燥至恒重的甘露醇标准品50 mg,加入蒸馏水50 mL配制成1 mg/mL的甘露醇溶液。然后分别稀释配制成质量浓度为50、40、30、20和10 μg/mL的甘露醇标准品溶液。

1.3.3.3 测定方法

精密量取供试样品溶液100 μL,置于10 mL刻度试管中,加入1 mL高碘酸钾溶液,充分混匀后于室温放置10 min;随后加入2 mL 0.1% L-鼠李糖溶液以去除过多的高碘酸钾,混合均匀后再加入4 mL新配制的Nash试剂,将试管置于53 ℃恒温水浴中加热15 min进行显色反应。显色结束后,迅速冷却至室温,采用酶标仪在412 nm波长下测定其吸光度。同时设置空白对照:以蒸馏水代替供试样品溶液,按上述相同步骤操作,测定空白对照的吸光度。

1.3.4 蛋白质含量的测定

供试样品中蛋白质含量参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》进行测定[8]

1.3.5 氨基酸含量的测定

供试样品的氨基酸含量参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》进行测定[9]

1.3.6 粗脂肪含量的测定

供试样品中脂肪含量参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》进行测定[10]

1.3.7 粗纤维含量的测定

供试样品中粗纤维含量参照GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》进行测定[11]

1.4 营养价值评价

化学评分(CS)采用联合国粮食及农业组织(FAO)的方法计算确定[12];氨基酸评分(AAS)、生物价(BV)、必需氨基酸指数(EAAI)和营养指数(NI)分别采用参考文献[13]的方法计算确定;氨基酸比值系数(SRCAA)、氨基酸比值(RAA)和氨基酸比值系数(RCAA)参考文献[14-15]的方法计算。

1.5 数据处理

采用Excel、SIMCA及NCSS软件进行数据处理与统计分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。每项试验重复3次,所有结果均以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 功能成分

2.1.1 腺苷

腺苷是蛹虫草的关键功能成分之一,作为三磷酸腺苷(ATP)合成的重要中间体,其具有多种药理功能,如抗病毒、防衰、增强免疫功能和调节人体内分泌等[16]。蛹虫草发酵粉的腺苷含量为10.26 mg/100 g,而未发酵杂粮粉为5.51 mg/100 g(表1),发酵后的杂粮粉腺苷含量较未发酵提高86.21%。这说明蛹虫草发酵粉作为腺苷来源具有较好的开发潜力。
表1 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉腺苷含量单位:(mg/100 g)
项目 腺苷含量
未发酵杂粮粉 5.51±0.87
蛹虫草发酵粉 10.26±0.71

2.1.2 麦角甾醇

麦角甾醇主要以游离麦角甾醇和酯化麦角甾醇两种形式存在,二者具有不同的生理功能。作为维生素D的重要前体物质,麦角甾醇具有减毒、防衰老等功能,同时也是虫草中含量最丰富的甾醇类成分[17]。蛹虫草发酵粉的麦角甾醇含量为125.43 mg/100 g,未发酵杂粮粉的麦角甾醇含量为31.72 mg/100 g(表2),发酵后的麦角甾醇含量较未发酵提高295.43%,明显高于未发酵杂粮粉的麦角甾醇含量。这说明蛹虫草发酵粉作为麦角甾醇来源,具有广阔的开发利用前景。
表2 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉麦角甾醇含量单位:(mg/100 g)
项目 麦角甾醇含量
未发酵杂粮粉 31.72±5.25
蛹虫草发酵粉 125.43±8.38

2.1.3 甘露醇

甘露醇是蛹虫草真菌中的重要活性成分之一,具有镇喘祛痰、利尿脱水、抗自由基衰老、提高血浆渗透压等多种药理功能,且对部分疾病有较好的治疗效果[18]。蛹虫草发酵粉的甘露醇含量为66.56 mg/100 g,未发酵杂粮粉的甘露醇含量为49.45 mg/100 g(表3),发酵后甘露醇含量较未发酵提高34.60%。这说明蛹虫草发酵粉作为甘露醇来源具有一定开发潜力。
表3 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉甘露醇含量单位:(mg/100 g)
项目 甘露醇含量
未发酵杂粮粉 49.45±7.90
蛹虫草发酵粉 66.56±5.87

2.2 营养成分

2.2.1 蛋白质含量

未发酵杂粮粉与蛹虫草发酵粉均属于高蛋白食品,二者蛋白质含量不仅高于牛肉(18.10%),还高于羊肚菌(26.90%)与松茸(20.30%)的蛋白质含量[19]。采用凯氏定氮法测定未发酵杂粮粉与蛹虫草发酵粉的蛋白质含量,蛹虫草发酵粉中的蛋白质含量最高,为29.25%,未发酵杂粮粉的蛋白质含量为23.78%(表4),前者较后者提高5.47个百分点,即蛹虫草发酵粉蛋白质含量高于未发酵杂粮粉。
表4 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉的蛋白质含量单位:(%)
项目 蛋白质含量
未发酵杂粮粉 23.78±1.54
蛹虫草发酵粉 29.25±0.38

2.2.2 氨基酸种类和含量

对未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉中的氨基酸成分进行测定,其氨基酸的类别和含量如表5所示。未发酵杂粮粉与蛹虫草发酵粉中17种氨基酸均能检出,二者氨基酸组成种类基本一致,但各类氨基酸的含量及氨基酸总量存在差异。其中,蛹虫草发酵粉含7种人体必需的氨基酸(色氨酸因样品酸水解过程中被破坏未检出),其必需氨基酸总含量为5.79%;未发酵杂粮粉必需氨基酸总含量为4.42%,较蛹虫草发酵粉低1.37个百分点。总氨基酸含量方面,蛹虫草发酵粉达16.76%,未发酵杂粮粉为15.25%。蛹虫草发酵粉和未发酵杂粮粉的氨基酸组成中,谷氨酸含量均最高,分别是2.24%和2.72%。除谷氨酸外,二者含量较高的氨基酸依次为脯氨酸、天冬氨酸与亮氨酸。谷氨酸在生物体内含量较高,可能有以下两方面的原因:一是样品前处理的蛋白质水解过程中,谷氨酰胺会逐步转化为谷氨酸;二是谷氨酸在所有氨基酸的生物合成中处于中心地位,可作为其他氨基酸合成氨基的直接供体,在生物体内蛋白质的合成和代谢过程中发挥重要作用[20]
表5 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉氨基酸的种类和含量单位:%
氨基酸种类 未发酵杂粮粉 蛹虫草发酵粉
天冬氨酸 1.51 1.56
苏氨酸 0.48 0.83
丝氨酸 0.47 0.73
谷氨酸 2.72 2.24
甘氨酸 0.78 1.31
丙氨酸 0.87 1.18
半胱氨酸 0.20 0.18
缬氨酸 0.58 0.59
蛋氨酸 0.20 0.67
异亮氨酸 0.49 0.53
亮氨酸 1.32 1.45
酪氨酸 0.42 0.47
苯丙氨酸 0.76 0.92
赖氨酸 0.59 0.80
组氨酸 0.36 0.38
精氨酸 1.06 1.12
脯氨酸 2.42 1.91
必需氨基酸 4.42 5.79
总氨基酸 15.25 16.76

2.2.3 条件必需氨基酸组成

蛹虫草发酵粉与未发酵杂粮粉蛋白质的总必需氨基酸含量分别为272.91和211.95 mg/g pro(表6)。蛹虫草发酵粉蛋白质的氨基酸含量远高于未发酵杂粮粉,也高于牛肝菌液体发酵菌丝体含量(257 mg/g pro),更高于滑菇子实体含量(199 mg/g pro),但低于FAO/WHO推荐模式与鸡蛋蛋白模式的必需氨基酸含量[(473 mg/g pro)21-22]。其中,蛹虫草发酵粉蛋白质中任一必需氨基酸含量均高于未发酵杂粮粉,且关键氨基酸组合含量表现突出,半胱氨酸+蛋氨酸的含量为35.74 mg/g pro,高于未发酵杂粮粉,同时高于FAO/WHO推荐模式,但低于鸡蛋蛋白模式。酪氨酸+苯丙氨酸的含量为58.45 mg/g pro,与FAO/WHO推荐模式的60 mg/g pro接近,同样低于鸡蛋蛋白模式。亮氨酸、苏氨酸含量分别为60.98和34.90 mg/g pro,均与FAO/WHO推荐模式接近,且均低于鸡蛋蛋白模式中相应氨基酸的含量。
表6 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉条件必需氨基酸组成单位:(mg/g pro)
氨基酸

鸡蛋

蛋白模式

FAO/WHO推荐模式

未发酵

杂粮粉

蛹虫草

发酵粉

异亮氨酸 54 40 20.61 24.39
亮氨酸 86 70 55.51 60.98
赖氨酸 70 55 24.81 33.64
半胱氨酸+蛋氨酸 57 35 16.82 35.74
酪氨酸+苯丙氨酸 93 60 49.62 58.45
苏氨酸 47 40 20.19 34.90
缬氨酸 66 50 24.39 24.81
总必需氨基酸 473 350 211.95 272.91

2.2.4 粗脂肪含量

蛹虫草发酵粉的粗脂肪含量为12.03%,而未发酵杂粮粉的粗脂肪含量为11.87%(表7)。结果表明,虽然发酵后粗脂肪含量略有提升,但提升的幅度不大。
表7 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉粗脂肪含量单位:%
项目 粗脂肪含量
未发酵杂粮粉 11.87±1.58
蛹虫草发酵粉 12.03±0.13

2.2.5 粗纤维含量

蛹虫草发酵粉的粗纤维含量为5.87%,而未发酵杂粮粉的粗纤维含量为4.93%(表8)。结果表明,虽然蛹虫草发酵粉的粗纤维含量较未发酵杂粮粉的粗纤维含量略有提升,但提升的幅度不大。
表8 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉粗纤维含量单位:%
项目 粗纤维含量
未发酵杂粮粉 4.93±0.43
蛹虫草发酵粉 5.87±0.85

2.2.6 蛋白质的AAS和CS

蛹虫草发酵粉蛋白质的AAS和CS分别为49.62和67.53,未发酵杂粮粉蛋白质的AAS和CS分别为45.11和65.85(表9),蛹虫草发酵粉高于未发酵杂粮粉。根据AAS评分和CS评分,蛹虫草发酵粉的第一限制性氨基酸均是缬氨酸。根据AAS评分,未发酵杂粮粉的第一限制性氨基酸为赖氨酸;根据CS评分,未发酵杂粮粉的第一限制性氨基酸是半胱氨酸+蛋氨酸。与一般的食用菌蛋白质的限制氨基酸一致[13-14]。总体看来,蛹虫草发酵粉蛋白质的必需氨基酸与FAO/WHO推荐模式中氨基酸的组成最为接近。
表9 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉蛋白质的AAS和CS
项目 AAS CS
未发酵杂粮粉 蛹虫草发酵粉 未发酵杂粮粉 蛹虫草发酵粉
异亮氨酸 51.53 60.98 85.17 78.28
亮氨酸 79.30 87.11 144.05 122.89
赖氨酸 45.11 61.16 79.10 83.29
半胱氨酸+蛋氨酸 48.06 102.11 65.85 108.67
酪氨酸+苯丙氨酸 82.70 97.42 119.07 108.93
苏氨酸 50.48 87.25 95.87 128.70
缬氨酸 48.78 49.62 82.47 67.53
蛋白评分 45.11 49.62 65.85 67.53

2.2.7 蛋白质的EAAI、BV和NI

蛹虫草发酵粉蛋白质的EAAI、BV和NI分别为57.58,51.06和16.84,而未发酵杂粮粉蛋白质的上述各项指标分别为42.99,35.16和10.22(表10)。可见发酵后杂粮粉的营养指数和生物价较未发酵时分别增高64.77%和45.22%。蛹虫草发酵粉和未发酵杂粮粉蛋白质的NI均高于糙皮侧耳的NI(7.2),而蛹虫草发酵粉蛋白质的NI均高于香菇(10.6)和大杯蕈(15.5)[14]
表10 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉蛋白质的EAAI、BV和NI
项目 EAAI BV NI
未发酵杂粮粉 42.99 35.16 10.22
蛹虫草发酵粉 57.58 51.06 16.84

2.2.8 蛋白质的RAA、RCAA和SRCAA

现代营养学研究表明,蛋白质营养价值不仅受氨基酸不足的影响,氨基酸过剩同样会限制其价值[23]。RAA表示一定量食物中某氨基酸含量与标准模式中该氨基酸含量的倍数关系,RCAA>1或RCAA<1均表明该氨基酸含量偏离标准模式。化学评分(CS)仅考虑单一限制性氨基酸对蛋白质营养价值的影响,而现代营养学更注重氨基酸整体平衡。SRCAA通过分析各类必需氨基酸偏离标准模式的离散度来评价蛋白质质量,相比化学评分更能全面反映蛋白质的实际营养价值[15]
蛹虫草发酵粉蛋白质的SRCAA是76.64,未发酵杂粮粉蛋白质的SRCAA是71.98(表11),二者差距较小,说明蛹虫草发酵粉蛋白质的氨基酸组成均衡性优于未发酵杂粮粉。进一步与其他食用菌对比可见,蛹虫草发酵粉的SRCAA显著高于牛肝菌(菌丝体24.47、子实体68.55)及滑菇(菌丝体72.63、子实体69.26),表明其蛋白质氨基酸均衡性在同类食用菌中表现较优[21-22]
表11 未发酵杂粮粉和蛹虫草发酵粉蛋白质的RAA、RCAA和SRCAA
项目 未发酵杂粮粉 蛹虫草发酵粉
RAA RCAA RAA RCAA
异亮氨酸 0.38 0.89 0.45 0.78
亮氨酸 0.65 1.50 0.71 1.22
赖氨酸 0.35 0.82 0.48 0.83
半胱氨酸+蛋氨酸 0.30 0.69 0.63 1.08
酪氨酸+苯丙氨酸 0.53 1.24 0.63 1.08
苏氨酸 0.43 1.00 0.74 1.28
缬氨酸 0.37 0.86 0.39 0.67
SRCAA 71.98 76.64

3 结论

对比蛹虫草发酵粉与未发酵杂粮粉的功能成分含量可见,蛹虫草发酵粉在关键功能成分含量上均明显高于未发酵杂粮粉。具体而言,甘露醇含量较未发酵杂粮粉提高34.60%;腺苷含量的增幅更为突出,达86.21%,均高于未发酵杂粮粉。麦角甾醇含量提升幅度最大,较未发酵增长295.43%。
蛋白质与氨基酸含量分析显示,蛹虫草发酵粉的蛋白质含量最高,达29.25%,较未发酵杂粮粉(23.78%)提高5.47个百分点,且其氨基酸总量亦高于未发酵杂粮粉。采用通用营养评价方法对两者蛋白质营养价值进行评估,结果表明,蛹虫草发酵粉的多项关键评价指标均优于未发酵杂粮粉,具体包括氨基酸评分(AAS,49.62)、化学评分(CS,67.53)、生物价(BV,51.06)、营养指数(NI,16.84)、必需氨基酸指数(EAAI,57.58)、氨基酸比值(RAA,0.39)及氨基酸比值系数分(SRCAA,76.64)。特别值得注意的是,蛹虫草发酵粉的生物价、营养指数较未发酵杂粮粉分别提高45.22%、64.77%,这表明蛹虫草发酵粉不仅整体营养价值更高,其蛋白质的氨基酸组成平衡性亦更优。
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