CN105424861A - 维生素b1在评估鸡蛋营养价值中的应用及评估方法 - Google Patents

维生素b1在评估鸡蛋营养价值中的应用及评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种评估鸡蛋营养价值的方法，检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。该方法是通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪联用技术对鸡蛋进行检测。本发明还提供了维生素B1在评估鸡蛋营养价值中的应用；所述应用是通过检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低来实现的。一种评估鸡蛋营养价值的物质，所述物质为维生素B1。进一步地，本发明还提供一种评估鸡蛋营养价值的试剂盒，所述试剂盒含有能够鉴定或定量维生素B1的试剂。该方法简单，迅速，准确，而且可以进行定量。

Description

维生素B1在评估鸡蛋营养价值中的应用及评估方法
技术领域
本发明涉及一种应用维生素B1评估鸡蛋的营养价值以及评估方法，属于农产品中的畜禽产品营养价值评估领域。
背景技术
维生素B1又称硫胺素或抗神经炎维生素或抗脚气病维生素，为白色晶体，它的生理功能是能增进食欲，帮助消化，特别是碳水化合物的消化，改善精神状况；维持神经组织、肌肉、心脏活动的正常，减轻晕机、晕船，维持神经正常活动等。成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中。在化学鉴定领域中很少使用维生素B1，至今尚没有文献报道维生素B1可以用于鉴定食物品质以区别来源不同的食品的品质。
鸡蛋作为人类的日常营养来源，与人们的生活息息相关。鸡蛋中含有大量的营养物质，其中微量元素，粗蛋白质，粗脂肪，胆固醇，卵磷脂，维生素B2和维生素A是其主要的营养成分。鸡蛋中的这些营养素有助于增进神经系统的功能，可增强记忆，防止老年人记忆力衰退；所含的微量元素硒、锌，维生素均有抗癌作用。所以，经常食用鸡蛋能丰富营养，健身益寿。
现在市场上可以买到的鸡蛋种类繁多，有规模化养鸡场的鸡蛋，也有粗放放养蛋鸡产生的柴鸡蛋，还有人工鸡蛋等等，各类鸡蛋的营养价值参差不齐，而鸡蛋的营养价值也越来越得到人们的重视。评估鸡蛋营养价值主要是通过表征鸡蛋中营养物质成分的含量高低，进而评估营养价值。然而，鸡蛋中营养化学成分参数较多，同时评估不仅工作量大，且会导致界定标准不一，因此，亟需一种通过单一物质或组合物迅速表征上述参数的高低进而表征鸡蛋营养价值。
而鸡蛋的营养价值与多种因素相关，其中最重要的因素包括饲养方式和蛋鸡品种。当蛋鸡品种相同时，其营养价值则主要取决于饲养方式的选择。目前，市场上主要以以下两种饲养条件鸡蛋为主：1)粗放养殖型鸡蛋：指以无污染的农作物作为主要饲料，以地表昆虫等作为辅助饲料，散养鸡产的鸡蛋，该类鸡蛋是鸡在正常生理环境下产蛋而得到的鸡蛋。其还被称为山鸡蛋，草鸡蛋，土鸡蛋、柴鸡蛋；2)规模化养殖型鸡蛋：是以人工合成饲料喂养的鸡下的蛋，一般是机械化规模化养鸡场或养鸡专业户喂养的鸡下的蛋。然而一些厂商为了提高经济利润，将本是规模化养殖条件下的鸡蛋标注为柴鸡蛋，因此如何能够更有效的区分不同饲养方式的鸡蛋显得尤为重要。
进一步地，如果能够找到专属性物质用于评估鸡蛋的营养价值，则为市场上鸡蛋营养价值的评估提供了捷径。
质谱与色谱分离联用技术具有快速、高灵敏度、高选择性等特点，尤其针对多种类型及微量化合物的定性定量分析等特性，该技术日渐成为分析化学领域的重要手段。从现有技术看，尚没有相关的方法将质谱和色谱联用技术应用于鸡蛋的营养价值评估中。本发明基于上述问题提供一种简便的解决方案。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种评估鸡蛋营养价值的方法、物质及其应用。
为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现：
本发明提供一种评估鸡蛋营养价值的方法，其特征在于，检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。
其中，该方法是通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型
质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术对鸡蛋进行检测。
本发明还提供了一种评估鸡蛋营养价值的方法，其特征在于，通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术在如下条件下对鸡蛋进行检测：
所述超高效液相色谱测定条件为：色谱柱为WatersAcquityUPLCBEHC18柱；流动相:A相为甲醇，B相为0.05％甲酸水-5mM醋酸铵溶液，梯度洗脱，梯度洗脱的方案如下：0-0.1min：0％B-0.0％B；0.1-3.0min：0.0％B-0.0％B；3.0-15.0min：0.0％B--100.0％B；15.0-23.0min：100.0％B--100.0％B；23.0-23.1min：100.0％B--0.0％B；23.1-26.0min：0.0％B--0.0％B；
所述Q-TOF型MS/MS测定采用正离子检测模式，ESI离子源；检测到质谱离子特征峰m/z265.1118，其保留时间为tR＝1.6min；二级碎片离子峰为：m/z122.0713和m/z144.0478。
本发明还提供了维生素B1在评估鸡蛋营养价值中的应用。
其中所述应用是通过检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低来实现的。
其中通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。
另外，本发明还提供一种评估鸡蛋营养价值的物质，其特征在于，所述物质为维生素B1。
进一步地，本发明还提供一种评估鸡蛋营养价值的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒含有能够鉴定或定量维生素B1的试剂。
本发明的有益技术效果如下：
本发明采用超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术，通过对鸡蛋样品的采集、鸡蛋样本前处理方法考察、优化液相色谱条件和质谱检测参数、以及数据的采集、数据预处理、多变量数据分析等步骤，旨在获得可靠的评估营养价值区分不同饲养方式鸡蛋的标志物。
本发明的物质和方法可以用于评估鸡蛋的营养价值，该方法简单，迅速，准确，而且可以进行定量，本发明试剂盒可以做到实时监测，真正解决了鸡蛋营养价值评定需要多参数，耗时长的问题。
具体实施方式
为充分说明本发明所解决的技术问题和达到的技术效果，通过下述具体实施方式和实施例对本发明进行详细说明。
关于营养价值的评估，本发明通过对鸡蛋中化学成分如粗脂肪、粗蛋白质、灰分、卵磷脂，VB2和VA等参数进行表征。作为本领域常识，由于粗放散养条件下鸡蛋中上述化学成分含量较高，因此，其营养价值高于规模养殖条件下的鸡蛋。本发明创造性地发现评估鸡蛋营养价值高低可以通过测定其中维生素B1的含量进行，以维生素B1的含量作为营养价值高低的直接标准，即，维生素B1含量高的鸡蛋的营养价值高于维生素B1含量低的鸡蛋，不含维生素B1的鸡蛋的营养价值最低。
医学实验表明，放养型鸡蛋的品质显著高于人工喂养型鸡蛋，即放养型鸡蛋营养价值高于人工喂养型鸡蛋，究其原因，因饲养场采用人工饲养，饲料单一，且饲料中含化学添加剂，加速了鸡的产蛋频率，使鸡蛋本身营养价值大打折扣。而柴鸡蛋是散养鸡产下的蛋，鸡饲料几乎不含有化学添加剂，主要以天然农作物为主要饲料，譬如：粮食、蔬菜、地表昆虫等，鸡在正常生理环境下产蛋，营养价值颇高。
然而，到目前为止，虽然不同来源鸡蛋的营养价值差异确认无异，并且很多学者也发现微量元素、蛋白、或其他物质在不同鸡蛋中的含量差异，但鸡蛋营养评估仍是以多参数、多指标做出综合评估，尚无一种能够区分不同来源鸡蛋的营养价值差异的特异性标志物。
基于上述需要，本发明在一种具体实施方式中提供一种评估鸡蛋营养价值的方法，该方法检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。在测定是否含有维生素B1以及维生素B1含量时可以选择任何化学的、生物的检测方法，只要能够对其评估或定量即可，不限于液相色谱质谱联用技术，并且进一步地还设计能够测定维生素B1或其含量的试剂盒或试纸，以用于评估鸡蛋的营养价值。
在一种具体实施方式中，该方法是通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术对鸡蛋进行检测。
在一种具体实施方式中，本发明提供一种评估鸡蛋营养价值的方法，其特征在于，通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术对鸡蛋进行检测：
所述高分辨液相色谱测定条件为：色谱柱为WatersAcquityUPLCBEHC18柱；流动相:A相为甲醇，B相为0.05％甲酸水-5mM醋酸铵溶液，梯度洗脱，梯度洗脱的方案如下：0-0.1min：0％B-0.0％B；0.1-3.0min：0.0％B-0.0％B；3.0-15.0min：0.0％B--100.0％B；15.0-23.0min：100.0％B--100.0％B；23.0-23.1min：100.0％B--0.0％B；23.1-26.0min：0.0％B--0.0％B；
所述Q-TOF型MS/MS测定采用正离子检测模式，ESI离子源；检测到质谱离子特征峰m/z265.1118，其保留时间为tR＝1.6min；二级碎片离子峰为：m/z122.0713和m/z144.0478。
在一种具体实施方式中，还提供了维生素B1在评估鸡蛋营养价值中的应用；优选地，其中所述应用是通过检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低来评估鸡蛋的营养价值实现的；优选地，其中通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术对鸡蛋进行检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。
在一种具体实施方式中，本发明还提供一种评估鸡蛋营养价值的物质为维生素B1。
为了达到实时简便检测，在一种具体实施方式中，本发明还提供一种评估鸡蛋营养价值的试剂盒，所述试剂盒含有评估或定量维生素B1的试剂。用于评估的产品可以是试剂盒，试纸，以达到方便用于评估和定量目的，并且能够进行方便地实时检测。
实验例
1.1样品采集
粗放养殖条件下鸡蛋采集：从山地地区(河北省承德市丰宁坝上地区农家)散养的海兰褐蛋鸡，该类鸡主要以地表昆虫和粮食为食，收集20只鸡在相同一段时间内产下的蛋，将该类鸡蛋作为一组，称为“C组”，取鸡蛋200枚；规模养殖条件下鸡蛋采集：与上述相同的时间里，同一品种的蛋鸡于北京某养殖场人工喂养，购得鸡蛋200枚作为一组，称为“P组”，两组鸡蛋均新鲜且保存条件一致。
1.2不同饲养方式下鸡蛋营养成分的测定
从两组鸡蛋分别随机各取50枚，准备用于实验。
将上述两组鸡蛋进行处理，测定其中的营养成分参数，具体参数包括：灰分、微量元素(钙、磷)、蛋白质、氨基酸、脂肪、卵磷脂、维生素B2和维生素A，检测方法如下：
灰分检测方法：参考国家标准“GB/T5009.4-2010食品中灰分的测定”方法。
微量元素(钙、磷)检测方法：参考国家标准“GB5413.21-2010婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定”方法。
蛋白质检测方法：参考国家标准“GB5009.5-2010食品中蛋白质的测定”方法。
氨基酸分析仪：参考国家标准“GB/T5009.124-2003食品中氨基酸的测定”方法(Beckman121MB型)
脂肪检测方法：参考国家标准“GB5009.6-2010食品中脂肪的测定”方法。
卵磷脂含量检测方法：磷钒钼酸铵比色法(尤尼柯UV-2802H型紫外可见分光光度计)。
维生素B2含量检测方法：高效液相色谱法(Waters高效液相色谱仪)。
维生素A含量检测方法：三氯化锑比色法(尤尼柯UV-2802H型紫外可见分光光度计)。
将两组鸡蛋(共计100枚)分别检测上述参数，检测结果采用SPSS12.0软件进行t检验分析，结果表明，灰分、微量元素(钙、磷)、蛋白质、氨基酸、脂肪、卵磷脂、维生素B2和维生素A在粗放型养殖条件下鸡蛋(C组)中含量均优于规模养殖条件下鸡蛋(P组)，因此可以判定，粗放型养殖条件下鸡蛋营养价值优于规模养殖条件下鸡蛋。
1.3寻找新型评估营养价值的标志物
1.3.1样品前处理
从两组鸡蛋分别再随机取各50枚，鸡蛋打碎并搅匀，置于冰箱中冷藏保存，待测。称取试样2.0g，置于50ml离心管中，加入1％的甲酸乙腈溶液6ml，涡旋混匀5min，高速离心后，取上清液置于另一50.0ml离心管中；提取两次并合并提取液，提取液氮气吹干，加入流动相2.0ml溶解，高速离心后，0.45μm微孔滤膜过滤，供UPLC-MS/MS测定。
1.3.2色谱分析
色谱柱为WatersAcquityUPLCBEHC18柱(100mm×2.1mm，1.7μm)；流动相:A相为甲醇，B相为0.05％甲酸水-5mM醋酸铵溶液，梯度洗脱：0-0.1min：0％B-0.0％B；0.1-3.0min：0.0％B-0.0％B；3.0-15.0min：0.0％B--100.0％B；15.0-23.0min：100.0％B--100.0％B；23.0-23.1min：100.0％B--0.0％B；23.1-26.0min：0.0％B--0.0％B；流速为0.25mL·min-1；柱温为30℃；进样量为5μL。
1.3.3质谱分析
采用TripleTOF-4600型MS/MS质谱仪(QSTARTMElite,ABSciex)，配有ESI源及AnalystQS2.0数据处理系统。采用正离子检测模式，ESI离子源，使用的气体均为氮气。质谱扫描方式及其测定条件如下：
扫描模式 阳离子模式
TOF质量范围(TOF Masses) 100-1000
喷雾电压(Ionspray Voltage)(IS) 5500
气帘气(Curtain Gas) 25psi
雾化气(Nebulizer Gas) 50psi
干燥气(Drying Gas) 50psi
温度(TEM) 550℃
去簇电压(Declustering Potential) 70V
1.3.4数据分析
在上述条件下，对质谱分析中所获得的离子通过MarkerViewTM软件进行分析，最终发现m/z265.1118(保留时间tR＝1.6min)于两组鸡蛋中存在显著差异，在C组中含量显著较高，其二级碎片离子峰为：m/z122.0713和m/z144.0478；根据上述质谱数据，通过质谱数据检索与分析，初步推测该物质为维生素B1。
1.3.5差异离子的结构验证
为了对上述结构进行评估，从中国药品生物制品检定研究院购买维生素B1对照品，并通过快速超高效液相色谱分离系统与Q-TOF型MS/MS仪进行比对分析，最终确认该化合物为为维生素B1，分子式为C12H16N4OS·HCl，结构式如下：
维生素B1
1.3.6标志物的确定
通过上述方法，我们发现了一个新型的可用于营养价值评估的标志物-维生素B1，该标志物可以快速、准确地评价鸡蛋营养价值。
下面通过具体的实施例说明维生素B1评估鸡蛋的营养价值。
实施例
实施例1：
取山地地区(河北省保定市易县)散养的鸡产下的鸡蛋20枚，称为“A组”，同时与上述相同的时间里，从河北某人工饲料喂养方式养殖场购得的鸡蛋20枚，称为“B组”，从哈尔滨某人工饲料喂养方式的养殖场购得的鸡蛋20枚，称为“C组”。从鸡蛋来源与营养价值判定分析，明显地，放养型A组鸡蛋(俗称柴鸡蛋)营养价值优于人工喂养型B组和C组鸡蛋。
从鸡蛋外观(体积、重量、色泽)观察，可以发现A组鸡蛋体积较小，重量一般不足50g，B组鸡蛋体积较大，重量一般大于50g；C组鸡蛋在外观上与A组基本相同，从体积和重量上看，B组优于A、C组。打开到容器中，A组的颜色特别是鸡蛋黄的颜色较其他两组明显要黄，其他两组的蛋黄颜色没有区别，由此，A组优于B、C组。通过上述分析可以看出，难以通过外观对其营养价值进行区分。
将上述样品按照实验例中1.2-1.5的方法进行样品前处理、色谱分析、质谱分析和数据分析，结果如下：
A组中的维生素B1的平均含量为3.261ppm，B组鸡蛋维生素B1的平均含量为0.287ppm；A组明显高于B组，C组鸡蛋维生素B1的平均含量为0.801ppm；经过统计分析，发现A组的维生素B1平均含量明显高于B组和C组，B组与C组无显著性差别，C组鸡蛋的营养价值稍高于A组。
实施例2：
取山地地区(河北省保定市易县)散养的鸡产下的鸡蛋10枚，称为“A组”，同时与上述相同的时间里，从北京沃尔玛超市购得的普通鸡蛋10枚，称为“D组”，从集贸市场购得鸡蛋10枚，称为“E组”。
从鸡蛋外观、色泽观察，可以发现A组鸡蛋比较小，一般不足50g，大部分为皮为白色，D组鸡蛋比较大，一般大于50g，大部分为鸡蛋皮为红棕色；E组鸡蛋在外观上与D组基本相同。打开到容器中，A组的颜色特别是鸡蛋黄的颜色较其他两组明显要黄，其他两组的蛋黄颜色没有区别。
将上述样品按照实验例中1.2-1.5的方法进行样品前处理、色谱分析、质谱分析和数据分析，结果如下：
A组中的维生素B1的含量为3.524ppm，D组鸡蛋维生素B1的含量为1.061ppm；A组明显高于D组，E组鸡蛋维生素B1的含量为0.953ppm，A组品质最高，D组与E组区别不大，较A组明显低。
通过上述实施例可以看出，通过外观判断鸡蛋的营养价值是不可靠的。本发明的物质和方法可以用于评估鸡蛋的营养价值，并且简单，迅速，准确，而且可以进行定量。

Claims (8)

1.一种评估鸡蛋营养价值的方法，其特征在于，检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。
2.如权利要求1所述评估鸡蛋营养价值的方法，该方法是通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术对鸡蛋进行检测。
3.一种评估鸡蛋营养价值的方法，其特征在于，通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术在如下条件下对鸡蛋进行检测：
所述超高效液相色谱测定条件为：色谱柱为WatersAcquityUPLCBEHC18柱；流动相:A相为甲醇，B相为0.05％甲酸水-5mM醋酸铵溶液，梯度洗脱，梯度洗脱的方案如下：0-0.1min：0％B-0.0％B；0.1-3.0min：0.0％B-0.0％B；3.0-15.0min：0.0％B--100.0％B；15.0-23.0min：100.0％B--100.0％B；23.0-23.1min：100.0％B--0.0％B；23.1-26.0min：0.0％B--0.0％B；
所述Q-TOF型MS/MS测定采用正离子检测模式，ESI离子源；检测到质谱离子特征峰m/z265.1118，其保留时间为tR＝1.6min；二级碎片离子峰为：m/z122.0713和m/z144.0478。
4.维生素B1在评估鸡蛋营养价值中的应用。
5.如权利要求4所述的应用，其中所述应用是通过检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低来实现的。
6.如权利要求4或5所述的应用，其中通过超高效液相色谱分离系统(UPLC)与Q-TOF型质谱仪(Q-TOFMS/MS)的联用技术检测鸡蛋中是否含有维生素B1或者维生素B1含量高低。
7.一种评估鸡蛋营养价值的物质，其特征在于，所述物质为维生素B1。
8.一种评估鸡蛋营养价值的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒含有能够鉴定或定量维生素B1的试剂。
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