徐加涛,徐国成,许星鸿,阎斌伦,周华山
(淮海工学院 江苏省海洋生物技术重点建设实验室,江苏 连云港 222005)
海洋贝类是人类获取优质蛋白和高度不饱和脂肪酸的重要来源[1]。小刀蛏(Cultellus attenuatusDunker)为分布于我国南北沿海及西太平洋沿岸的重要经济贝类[2],市场售价是缢蛏的两倍以上。目前小刀蛏研究多集中在活性物质提取[3]、分类地位界定等[4]方面,但对于其食用部分-软体部的营养组分分析及品质评价还未见报道。国内外对大部分经济蛏类的营养组分及品质分析已经进行了研究。吴仁协等[5]报道了福建霞浦尖刀蛏的生化成分并对营养价值进行了评价;安贤惠[6]研究了连云港及周边海区缢蛏、美人蛏、竹蛏的一般营养成分;张永普等[7]报道了温州沿海尖刀蛏的生化成分并对营养价值进行了评价;蔡丽玲[8]研究了浙江洞头长竹蛏的基本营养成分、氨基酸组成与含量,并对氨基酸进行了评价;戴聪杰[9]分析了福建泉州大竹蛏软体部分营养成分,并对其营养价值进行了综合评定;张永普[10]分析了浙江苍南小荚蛏肉的基本营养成分、氨基酸的组成与含量并进行了营养评价;饶小珍等[11]分析了福建闽侯中国淡水蛏的一般营养成分、氨基酸含量以及矿物质元素含量;雷晓凌等[12]研究了湛江缢蛏的一般营养成分、矿物质元素的质量分数、氨基酸组成并进行了营养评价;da Costa等[13]报道了竹蛏(Solen marginatus)和刀蛏(Ensis arcuatus)[14]幼虫发育阶段脂肪酸与生化成分的变化。本实验通过分析小刀蛏软体部生化组分、氨基酸和脂肪酸组成及其含量,并对其营养价值进行评价,旨在为食品营养学提供参考,以期为进一步的合理开发和利用小刀蛏资源提供依据。
活体小刀蛏于2011年5月10日购自连云港市新浦区极美苑农贸市场,壳长(69.21±2.93)mm、壳高(22.80±1.07)mm、壳宽(11.80±0.91)mm,体质量(12.06±1.96)g。随机挑选无损伤、活力强个体,快速运到实验室后用洁净海水冲洗表面的污物,并充气暂养2d,使其吐掉泥沙和内脏中的食物和粪便,以减少非体组织物质引起的实验误差,海水盐度22‰。
乙腈、甲醇(均为色谱纯)、硫酸、硝酸、硼酸、氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸铜、硫酸钾、亚硝酸钠、乙醚(均为分析纯)、盐酸(优级纯) 国药集团化学试剂有限公司;混合型标准脂肪酸甲酯 美国Sigma公司;混合氨基酸标准品 中国国家标准物质中心。
LC98-I AAA氨基酸分析仪 北京温分分析仪器技术开发有限公司;GC-2014型气相色谱仪 日本岛津公司;ATN-100型凯氏定氮仪 上海洪纪仪器设备有限公司;RB90B-811索氏提取仪 北京中西远大科技有限公司;CQ-C10马弗炉 河南洛阳纯青炉业有限公司。
1.3.1 含肉率的测定
将蛏体放在解剖盘中,待其肉中所含的水分吐出,用吸水纸将蛏体表的水分吸干,用游标卡尺测量壳长、壳宽、壳高,用电子天平称量体质量,再用机械方法将小刀蛏的软体部和壳剥离开,称量软体部质量。软体部质量占体质量的百分比即为含肉率。测定91只,计算其平均值和标准差。
1.3.2 样品的处理
软体部和壳分离后,将软体部剪碎后放入匀浆器中匀浆。其中一部分样品低温烘干、粉碎,再烘干(105℃),然后密封保存,用于一般营养成分、氨基酸的测定;另一部分样品冷冻干燥,用于脂肪酸的测定。
1.3.3 一般营养成分的测定
软体部水分含量测定采用105℃烘箱直接干燥法,参考GB/T 5009.3—2003《食品中水分的测定》;粗蛋白含量测定采用微量凯氏定氮法,参考GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》;粗脂肪含量测定采用索氏抽提法,参考GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》;粗灰分含量测定采用550℃高温灼烧法,参考GB/T 5009.4—2003《食品中灰分的测定》。
1.3.4 氨基酸含量的测定[15]
准确称取100mg烘干样品,盐酸水解24h后,用去离子水全部转移到50mL容量瓶中、定容,双层滤纸过滤,取滤液1mL置于25mL小烧杯中,真空干燥器中蒸干,加入1mL pH2.2盐酸溶解,经衍生化后,采用氨基酸分析仪测定天冬氨酸等17种氨基酸含量。分析条件:柱温40℃;流速1mL/min;波长254nm。
1.3.5 脂肪酸含量的测定[15]
采用氯仿-甲醇法抽提脂肪:准确称取500mg烘干样品入试管中,加10mL氯仿和甲醇混合液(氯仿与甲醇体积比为2:1),旋涡振荡1min,室温静置抽提24h后,弃上层,将下层黄色透明液体用N2吹干。
脂肪酸甲酯制备:向装有干燥脂肪的试管中加1mL苯-石油醚(二者体积比为1:1)使脂肪溶解,再加入1mL 0.4mol/L氢氧化钾-甲醇溶液酯化,15min后加入蒸馏水,混匀,静置分层,取上层于1.5mL EP管中(加无水硫酸钠),冷冻待分析。
分析条件:用日本岛津GC-2014型气相色谱仪和SPTM-2380毛细管柱(30m×0.25mm,0.20μm)进行脂肪酸分析。载气为高纯氮气,流速35cm/s,进样量1μL,分流比为50:1,进样口与检测器温度均为300℃。柱温采用程序升温法:140℃保持3min,然后5℃/min升至180℃后保持1min,再5℃/min升至220℃后保持8min。对各脂肪酸的测定是在相同色谱条件下,依据标准脂肪酸的保留时间来确定。面积归一化法计算脂肪中各脂肪酸组分的百分含量。
1.3.6 营养品质评价方法
根据FAO/WHO 1985年建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[16],分别按公式(1)、(2)、(3)计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)[17]。
式中:a为实验样品某种氨基酸含量/(mg/g);A(FAO/WHO)为FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量/(mg/g);A(EGG)为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量/(mg/g);n为比较的必需氨基酸个数;A、B…I为样品蛋白质的必需氨基酸含量/(mg/g);AE、BE…IE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量/(mg/g)。
实验结果用SPSS 18.0统计软件进行生物学统计,描述性统计使用±s表示。以上分析中尖刀蛏规格及含肉率以91只平均值进行计算,水分含量测定为4次重复,其他数据均为3次重复。
含肉率是衡量贝类品质和生产性能的重要指标之一。本实验测得小刀蛏平均含肉率为(57.58±4.35)%,略低于尖刀蛏(Cultellus scalprum) (60.3%)[5],与美人蛏(推测为小刀蛏Cultellus attenuatus) (56.88%)[6]相近,远高于竹蛏(推测为细长竹蛏Solen gracilisPhilippi) (48.71%)[6]和缢蛏(Sinonovacula constricta) (29.48%~41.14%)[6]。因此小刀蛏是一种含肉率较高的蛏类,食用价值较高。
由表1可知,与其他蛏类相比,小刀蛏软体部水分含量偏低。鲜质粗蛋白含量除低于尖刀蛏[5]外,高于其他蛏类;干质粗蛋白含量仅高于美人蛏和竹蛏[6]。鲜质粗脂肪含量低于尖刀蛏[5]、长竹蛏[8]、小荚蛏[10],高于其他蛏类;干质粗脂肪含量居于中等水平。粗灰分含量也居于中等水平。因此小刀蛏是一类高蛋白、低脂肪的贝类。
表1 小刀蛏与其他蛏类一般营养成分的比较Table 1 Nutritional comparison of the edible parts of C.attenuatus and others razor clams
表2 小刀蛏软体部氨基酸组成及含量与其他蛏类比较Table 2 Amino acid composition of the edible parts of C.attenuatus and others razor clams
小刀蛏软体部氨基酸组成及含量见表2。除色氨酸水解被破坏未能测出外,共检测出17种氨基酸,包括7种人体必需的氨基酸、2种半必需氨基酸、8种非必需氨基酸;氨基酸组成特点与尖刀蛏、大竹蛏、缢蛏一样,谷氨酸含量最高,胱氨酸含量最低。小刀蛏谷氨酸含量达8.52%,低于尖刀蛏[7]、缢蛏[12]、长竹蛏[8]、大竹蛏[9],高于其他蛏类。谷氨酸(盐)不仅属于鲜味氨基酸,而且能解除代谢过程中氨的毒害作用,预防和治疗肝昏迷,还可作为脑组织的能量物质,改进维持大脑机能,因此谷氨酸含量丰富对人体健康有利[18]。精氨酸能促进伤口愈合,为精子蛋白成分。根据现代营养学理论,精氨酸对成人来说虽然不是必需氨基酸,但对儿童的生长发育期却起着是非常重要的作用[18]。小刀蛏精氨酸含量居于第二位,高于其他蛏类,表明食用小刀蛏对儿童和创伤病人更为有益。
由表2可知,小刀蛏干质中氨基酸总含量为54.10%,其中必需氨基酸含量为19.46%,半必需氨基酸含量为7.61%,非必需氨基酸含量为27.03%。根据FAO/WHO的理想模式,质量较好的蛋白质其氨基酸组成的必需氨基酸占总氨基酸的比值为40%左右,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值在60%以上[16]。小刀蛏∑EAA/∑TAA为35.97%,高于尖刀蛏[7]、长竹蛏[8]、大竹蛏[9]、中国淡水蛏[11],∑EAA/∑NEAA为71.99%,高于尖刀蛏[5,7]、长竹蛏[8]、大竹蛏[9]、小荚蛏[10]、中国淡水蛏[11],说明小刀蛏的氨基酸平衡效果较好。
食物味道鲜美的程度主要是由其蛋白质中的天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸的组成和含量决定的,天冬氨酸和谷氨酸为呈鲜味的特征氨基酸,甘氨酸和丙氨酸为甘味的特征氨基酸,丝氨酸和脯氨酸也同甘味有关[9]。小刀蛏6种呈味氨基酸含量为24.97%,ΣFAA/ΣTAA为46.15%,与其他蛏类相比没有明显优势。小刀蛏的支链氨基酸和芳香族氨基酸含量的比值(支/芳值)为1.88,低于其他海水经济蛏类。
由表3可知,小刀蛏软体部中赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸均超过了FAO/WHO氨基酸评分模式。赖氨酸含量丰富,分别为FAO/WHO氨基酸标准模式、鸡蛋蛋白赖氨酸量的1.36倍和1.05倍,对于以谷物为主的膳食者来说可起到补充作用,从而提高人体对蛋白质的利用率。小刀蛏软体部的AAS、CS均以赖氨酸最高,而缬氨酸均较低,蛋氨酸+胱氨酸均最低。由表4可知,依据AAS、CS,小刀蛏软体部的第一限制性氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸,第二限制性氨基酸为缬氨酸,其第一限制性氨基酸与尖刀蛏[5,7]、长竹蛏[8]、小荚蛏[10]、缢蛏[12]相同。
表3 小刀蛏软体部必需氨基酸组成评价Table 3 Essential amino acids in the edible parts of C.attenuatus
表4 小刀蛏软体部第一限制性氨基酸、必需氨基酸指数与其他蛏类的比较Table 4 Comparison of the first limiting amino acid and EAAI between the edible parts of C.attenuatus and others razor clams
必需氨基酸指数以鸡蛋蛋白质必需氨基酸为参考标准,说明必需氨基酸与标准蛋白质相接近的程度[19]。必需氨基酸指数愈大,则表明营养价值愈高。由表4可知,小刀蛏软体部必需氨基酸指数66.83,低于尖刀蛏[5]和大竹蛏[9],高于其他蛏类,表明小刀蛏软体部必需氨基酸的满足率较高,是一种营养价值较高的贝类。
表5 小刀蛏软体部脂肪酸组成与含量Table 5 Fatty acid composition in the edible parts of C.attenuatus
由表5可知,小刀蛏软体部中一共检测出27种脂肪酸,包括8种饱和脂肪酸(SFA),占32.72%;9种单不饱和脂肪酸(MUFA),占30.80%;10种多不饱和脂肪酸(PUFA),占36.48%,PUFA>SFA>MUFA,不饱和脂肪酸(UFA)合计占67.28%。各种脂肪酸摄入的比例不同,提供的营养保健作用不同,SFA、MUFA与PUFA 3种脂肪酸之比以1:1:1较好[20];小刀蛏软体部3种脂肪酸之比为1.06:1:1.18,三者的比值接近理想比例值。在日常饮食中,ω-3PUFA的摄入量通常都大大低于ω-6PUFA的摄入量,饮食中高水平的ω-6PUFA可引起诸多健康障碍,而ω-3PUFA可在一定程度上消除ω-6PUFA的不良效应[20]。小刀蛏软体部ω-3PUFA总量(26.37%)明显高于ω-6PUFA总量(7.12%),表明其具有较高的食用价值与保健功效。PUFA特别是其中的二十碳五烯酸(EPA,20:5ω-3)和二十二碳六烯酸(DHA,22:6ω-3)具有降血压、降血脂、抑制血小板凝集、提高生物膜液态性、抗肿瘤和免疫调节作用,在防治冠心病、糖尿病、癌症以及维持和促进机体正常生长发育、益智健脑等方面起着重要的作用[21-22],高含量的PUFA还能显著地增加贝肉加热时产生的香味[17]。
小刀蛏脂肪酸中PUFA占36.48%,其中EPA和DHA共占PUFA的71.22%(表5)。与其他蛏类相比(图1),小刀蛏软体部PUFA含量低于尖刀蛏[7]、小荚蛏[10]、缢蛏[23],与大竹蛏[9]相近,其中(EPA+DHA)含量低于大竹蛏[9],与尖刀蛏[5,7]、小荚蛏[10]、缢蛏[23]相近。小刀蛏软体部中高含量的(EPA+DHA)表明其具有较高的食用价值与保健作用。
图1 小刀蛏软体部PUFA、EPA+DHA含量与其他蛏类的比较Fig.1 Comparison of PUFA、EPA+DHA contents between the edible parts of C.attenuatus and others razor clams
小刀蛏含肉率较高,水分、粗蛋白和粗脂肪含量适中。蛋白质含有较多的谷氨酸和精氨酸。小刀蛏软体部中必需氨基酸占总氨基酸的比例为35.97%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为71.99%,支/芳值为1.88,必需氨基酸指数为66.83,构成比例基本符合FAO/WHO规定的优质蛋白质标准。小刀蛏软体部脂肪酸种类丰富,含有较高比例的UFA,饱和脂肪酸、MUFA与PUFA 3种脂肪酸之比值接近理想比例值;PUFA富含ω-3多不饱和脂肪酸,ω-6/ω-3比值为0.27;DHA和EPA含量较丰富,共占多不饱和脂肪酸的71.22%。以上分析表明,小刀蛏是一种高蛋白低脂肪、营养价值高、具有优良保健和营养价值的食品。
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