膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤?肌肉品质的影响

姜 俊胡 肄周小秋银 龙冯 琳姜维丹刘 扬赵 叶，∗（．四川农业大学动物科技学院，成都630；．四川农业大学动物营养研究所，成都630；3．四川省水产类实验教学中心，雅安6504）

膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤?肌肉品质的影响

姜 俊1，2，3胡 肄1周小秋2，3银 龙1冯 琳2姜维丹2刘 扬2赵 叶1，2∗
（1．四川农业大学动物科技学院，成都611130；2．四川农业大学动物营养研究所，成都611130；3．四川省水产类实验教学中心，雅安625014）

摘 要：本试验旨在研究豆粕部分或全部替代膨化饲料中的鱼粉对建鲤肌肉品质的影响。试验选取初始体重为（240．2±5．7）g的健康建鲤720尾，随机分为4组（每组3个重复，每个重复60尾鱼），分别饲喂以豆粕等量替代0（对照）、25%、50%和100%鱼粉的膨化饲料，试验期56 d。结果表明：豆粕替代25%和50%的鱼粉对肌肉横截面积、肌纤维直径和密度无显著影响（P＞0．05），豆粕替代100%的鱼粉显著降低了肌肉横截面积，增加了肌纤维直径（P＜0．05）。豆粕替代100%的鱼粉显著降低了肌肉硬度、弹性、咀嚼性和胶黏性（P＜0．05），显著提高了肌肉失水率（P＜0．05），显著降低了肌肉粗蛋白质、粗脂肪、蛋白质结合蛋氨酸和组氨酸以及游离谷氨酸和甘氨酸的含量（P＜0．05）。豆粕替代25%和50%的鱼粉对肌肉质构特性、pH、剪切力、失水率、颜色、常规营养组成、蛋白质结合和游离氨基酸组成均无显著影响（P＞0．05）。由此得出，在本试验条件下，豆粕替代膨化饲料中50%的鱼粉对建鲤肌肉的组织特性、质构特性、颜色、化学性状均无不良影响。

关键词：建鲤；豆粕；鱼粉；肌肉品质；质构特性；肌肉颜色；肌纤维密度

由于蛋白质含量高、氨基酸组成平衡和抗营养因子少等优点，鱼粉被广泛应用于水产动物饲料中。然而，近年来随着水产养殖业的迅猛发展，鱼粉需求量大幅增加，造成资源短缺，导致其价格不断攀升。因此，寻求其他蛋白质源替代鱼粉已成为当前水产养殖研究的热点之一。豆粕是植物性蛋白质中来源最广泛的一种蛋白质原料，其蛋白质含量高，相对于其他植物性蛋白质源具有较高的可消化蛋白质，被认为是替代鱼粉的最佳选择之一。目前，关于豆粕替代鱼粉的研究在建鲤［1－2］、齐口裂腹鱼［3］、虹鳟［4］和黑鲈［5］上均有报道，但是这些研究主要集中在生长性能方面，对肌肉品质的影响仅见零星报道。研究表明，混合植物蛋白质源替代鱼粉降低了西伯利亚鲟鲜鱼片的滴水损失，肌肉中游离组氨酸含量随替代水平的上升呈先升高后降低的趋势，对肌肉的质构特性无显著影响［6］；蚕豆饲喂草鱼显著降低了其肌肉失水率，提高了肌肉胶原蛋白含量［7］；混合植物蛋白质（棉籽粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和蚕豆）替代100%的鱼粉显著降低了罗非鱼肌肉中呈味氨基酸含量［8］。这些结果表明植物性蛋白质替代鱼粉后可能对肌肉品质有不良影响［6，8］。建鲤是我国主要的淡水养殖品种之一，但目前未见关于豆粕替代鱼粉对其肌肉品质影响的报道。因此，本研究拟研究豆粕部分或全部替代膨化饲料中的鱼粉对建鲤肌肉品质的影响，为植物性蛋白质源在水产饲料中的合理应用提供理论基础和技术支持。

1　材料与方法

1．1 试验材料与设计

试验鱼购自四川通威渔场。选取初始体重为（240．2±5．7）g的健康鲤鱼720尾，随机分为4组，每组3个重复，每个重复60尾鱼。对照组（A组）饲喂基础饲粮，配方中含12%鱼粉；试验组分别饲喂以豆粕等量替代基础饲料中25%（B组）、50%（C组）、100%鱼粉（D组）的试验饲料。各组饲料组成及营养水平见表1。各饲料原料经粉碎过60目筛，混合均匀，蒸汽调质，采用双螺杆挤压膨化机制成粒径为3．0 mm的浮性膨化饲料，风冷后，装袋密封，于室内阴凉干燥通风处保存备用。

表1　饲料组成及营养水平（风干基础）Table 1 Composition and nutrient levels of diets（air⁃dry basis）　%

1．2 饲养管理

试验在四川省水产类实验教学中心试验基地进行。试验池为圆形静水水泥池，直径为8 m，共12口，水深1 m。鱼购回后进行为期2周的驯化，分组称重，进行正式试验。试验于每日07：00、11：00、15：00和19：00定点投喂4次，投喂量保证每次投喂20 min后有少量剩料，收集剩料，烘干称重，记录剩料量。试验为期8周，每5 d换掉全池1／3的水，注入曝气后的自来水，全天不间断微孔增氧，溶氧浓度≥5 mg／L，自然水温和光照，水温（26．3±3．0）℃，pH 7．5±0．3，氨态氮（NH3⁃N）浓度＜0．50 mg／L，硝态氮（NO2⁃N）浓度＜0．05 mg／L。

1．3 指标测定与分析

1．3．1 肌肉横截面积、肌纤维直径和密度的测定

饲养试验结束后，对每池鱼称重，每池随机取接近平均体重的鱼4尾，肌肉样品的收集和处理参照Larsson等［9］的方法。先将采样鱼麻醉，每尾鱼称重后，分别从鱼体左侧背鳍下方和臀鳍上方侧线以上位置（图1中B区）取白肌组织，用于肌肉横截面积、肌肉纤维直径和密度测定。横切面扫描后用图像分析仪测量其面积，后将侧线上方的肌肉样修整为1 cm×1 cm×1 cm的方块，固定于10%中性福尔马林中，经脱水、透明、包埋、切片、摊片、烤片、苏木精－伊红染色后，封片制成肌肉切片，使用光学显微镜拍照，用Image⁃Pro Plus 6．0软件进行分析，随机选择10个视野，每个视野测量20根肌纤维的面积和直径，根据肌纤维面积和直径计算肌纤维密度。

图1　采样部位示意图Fig．1 Sampling location schematic diagram

1．3．2 肌肉质构特性的测定

每池随机取接近平均体重的鱼4尾，去皮和内脏后，取左侧背鳍前方侧线上方（图1中A区）的白肌，将其修整为2 cm×2 cm×2 cm的方块，用TA⁃XT Plus质构仪，平底柱形探头（直径为5 mm）测定其质构特性。测试条件：测试前速率3 mm／s，测试速率1 mm／s，测试后速率1 mm／s，压缩程度60%，停留时间为5 s，每个样品重复测定6次，取平均值。其中，硬度为肌肉样品达到一定变形时所需的力，其值为第1次穿冲样品时的压力峰值；弹性为变形样品在去除变形力后恢复到变形前的条件下的高度比率，用第2次穿冲的测量高度同第1次的测量高度的比值表示；黏聚性表示样品内部的黏合力，即样品拉在一起的内聚力，表现为2次压缩所做正功之比；咀嚼性，数值上为硬度×黏聚性×弹性；胶黏性为测试样品的黏性特性，数值上为硬度×黏聚性。

1．3．3 肌肉颜色的测定

每池随机取接近平均体重的鱼4尾，去皮和内脏后，在左侧背鳍前方侧线上方（图1中A区）横截面中心测定颜色指标。用色差仪测定肌肉L∗、a∗和b∗的值。L∗表示亮度（L∗＝0、100分别表示黑、白色），a∗表示红／绿色度（＋a∗、－a∗分别表示红、绿色强度），b∗表示黄／蓝色度（＋b∗、－b∗分别表示黄、蓝色强度）［10］。每个样品重复测定3次。肌肉白度计算公式：

白度＝100－［（100－L∗）2＋a∗2＋b∗2］1／2。

1．3．4 肌肉pH、失水率和剪切力的测定

每池随机选取接近平均体重的鱼4尾，取右侧侧线上方背鳍后方白肌（图1中C区）参照Er⁃kan等［11］的方法，使用肉质pH测定仪（FC232D，Hanna Instruments Inc．，意大利）测定pH。每块肌肉重复测定3次，3次的平均值作为此时的pH。肌肉失水率和剪切力的测定参照Brinker等［12］的方法。

200 mM的DTT对不同抗原作用效果也不同。在表1归纳的高频抗原中，DTT可减弱或破坏的抗原有Lutheran系统抗原、Kell系统、Yta、Inb、JMH等；对DTT不敏感的抗原有A1、s、U、P1、PK、Rh系 统、Duffy系 统、Kidd系 统、Dib[11]、Sc1、Coa、CH/RG 系 统、H、Oka、GIL、Jra、Lan、Ii、Ata、Emm、Sda、PEL、ABTI、MAM等；DTT的作用不确定的有Vel、AnWj等。

1．3．5 肌肉常规养分和氨基酸含量的测定

采用冷冻干燥法（GB／T 6435—1986）、凯氏定氮法（GB／T 6432—1994）、乙醚抽提法（GB／T 6433—1994）、550℃灼烧法（GB／T 6438—1992）分别测定肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量。肌肉中蛋白质结合氨基酸采用酸水解法，游离氨基酸采用磺基水杨酸法，在日立L－8800型全自动氨基酸分析仪上测定。膨化饲料中粗脂肪含量采用酸水解－乙醚提取法［13］测定，其他指标的测定同肌肉。

1．4 数据分析

试验结果以平均值±标准差表示，用IBM SPSS 22．0统计软件进行方差分析，差异显著的指标用Tukey法进行多重比较。P＜0．05作为差异显著性判断标准。

2　结果与分析

2．1 膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉横截面积、肌纤维直径和密度的影响

由表2可知，膨化饲料中豆粕替代25%和50%的鱼粉对肌肉横截面积、肌纤维直径和密度均无显著影响（P＞0．05）；膨化饲料中豆粕替代100%的鱼粉显著降低了肌纤维横截面积（P＜0．05），增大了肌纤维直径（P＜0．05），对肌纤维密度无显著影响（P＞0．05）。

2．2 膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉质构特性的影响

表2　膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉横截面积、肌纤维直径和密度的影响Table 2 Effects of replacement ratio of fish meal by soybean meal in extruded diets on muscle cross⁃sectional area，and muscle fibre diameter and density of Jian carp

表3　膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉质构特性的影响Table 3 Effects of replacement ratio of fish meal by soybean meal in extruded diets on muscle textre characteristics of Jian carp

2．3 膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉pH、剪切力和失水率的影响

由表4可知，膨化饲料中豆粕替代25%和50%的鱼粉对肌肉pH、剪切力和失水率均无显著影响（P＞0．05）；膨化饲料中豆粕替代100%的鱼粉显著提高了肌肉失水率（P＜0．05），对肌肉pH和剪切力无显著影响（P＞0．05）。

2．4 膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉颜色的影响

由表5可知，膨化饲料中豆粕替代25%、50% 和100%的鱼粉对肌肉L∗、a∗、b∗和白度均无显著影响（P＞0．05）。

表4　膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉pH、剪切力和失水率的影响Table 4 Effects of replacement ratio of fish meal by soybean meal in extruded diets on muscle pH，shearing force and water loss rate of Jian carp

表5　膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉颜色的影响Table 5 Effects of replacement ratio of fish meal by soybean meal in extruded diets on muscle color of Jian carp

2．5 膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉常规养分组成的影响

由表6可知，膨化饲料中豆粕替代25%和50%的鱼粉对肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均无显著影响（P＞0．05）；膨化饲料中豆粕替代100%的鱼粉显著降低了肌肉粗蛋白质和粗脂肪含量（P＜0．05），对肌肉水分和粗灰分含量无显著影响（P＞0．05）。

表6　膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉常规养分组成的影响（湿重基础）Table 6 Effects of replacement ratio of fish meal by soybean meal in extruded diets on muscle common nutrient composition of Jian carp（wet weight basis）　%

2．6 膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉蛋白质结合和游离氨基酸组成的影响

由表7可知，膨化饲料中豆粕替代25%和50%的鱼粉对肌肉各蛋白质结合和游离氨基酸的含量均无显著影响（P＞0．05）；膨化饲料中豆粕替代100%的鱼粉显著降低了肌肉中蛋白质结合蛋氨酸和组氨酸的含量（P＜0．05），对肌肉中其他蛋白质结合氨基酸的含量无显著影响（P＞0．05）；膨化饲料中豆粕替代100%的鱼粉显著降低肌肉中游离谷氨酸和甘氨酸的含量（P＜0．05），对肌肉中其他游离氨基酸的含量无显著影响（P＞0．05）。

3　讨 论

鱼类肌肉品质包括肌肉质量和肌肉风味［14］。衡量肌肉质量的包括物理性状指标（如颜色、系水力、嫩度、pH等）和化学性状指标（如水分、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白质含量等）［15］。肌肉颜色虽然对肌肉的营养价值和风味并无多大影响，但它却是影响消费的重要因素，是肉品质优劣的重要感官指标之一［15］。研究中常采用色差仪测定肌肉的L∗、a∗和b∗，并计算其白度，以减小主观评定的影响［10］。本研究发现，反映鲤鱼肌肉亮度的L∗值和计算得出的白度值很相近，而反映红／绿色度的a∗值和反映黄／蓝色度的b∗值则很小，这与鲤鱼肌肉颜色为白色是相一致的。因此，可用肌肉的L∗值直接反映鲤鱼肌肉颜色的质量，色泽越白越好，即L∗值越大，颜色品质就越好。本研究结果发现，豆粕部分或完全替代鱼粉对建鲤肌肉L∗、a∗、b∗和白度均无显著影响。关于豆粕对鱼类肌肉颜色的影响迄今为止未见相关研究报道，有研究发现高淀粉代替鱼油对大西洋鲑鱼肌肉颜

色没有影响［16］。

表7　膨化饲料中豆粕替代鱼粉比例对建鲤肌肉蛋白质结合和游离氨基酸组成的影响Table 7 Effects of replacement ratio of fish meal by soybean meal in extruded diets on muscle protein⁃bound and free amino acid composition of Jian carp

保水性是肌肉受到外力作用，如加压、切碎、加热、冷冻时，保持原有水分的能力，常用失水率、滴水损失等指标反映［14］，其不仅影响肌肉的营养成分和多汁性等食用品质，而且直接影响肌肉的经济价值［15］。本研究发现，豆粕替代100%的鱼粉显著提高了建鲤肌肉失水率，即降低了肌肉的保水性。这与蚕豆降低异育银鲫肌肉的保水性相一致［17］，但与混合植物蛋白质替代鱼粉不影响花鲈鲜鱼片的保水性，提高西伯利亚鲟鲜鱼片的保水性不一致［6］。可见，植物蛋白质源对鱼肉保水性的影响可能存在蛋白质来源、数量和鱼类品种的差异，其机制尚待研究。

嫩度是指肌肉入口后食用者咀嚼过程中的惬意感受程度，包括对舌的柔软性、对牙齿压力的抵抗性、咬断肌纤维的难易程度和嚼碎程度等，是肉品质量的重要指标之一［15］，常用硬度、弹性、咀嚼性、胶黏性、黏聚性和剪切力等综合评价肉品的嫩度［14］。本研究发现：豆粕替代100%的鱼粉显著降低了建鲤肌肉的硬度、弹性、咀嚼性和胶黏性，表明豆粕替代100%的鱼粉降低了建鲤肌肉的嫩度。这与蚕豆提高了草鱼肌肉嫩度（硬度、咀嚼性、胶黏性）的结果不一致［18］，其可能原因与试验鱼和饲料种类不同相关。肌纤维直径和肌间脂肪量是影响肌肉嫩度的重要因素。肌纤维越细，肌间脂肪量越高，肌肉就越细嫩［14］。本研究发现，豆粕替代100%的鱼粉显著增大了建鲤肌纤维直径，降低肌肉脂肪含量，表明豆粕可能改变了鱼肌纤维生长和脂肪沉积模式，增加了肌纤维直径，降低了肌间脂肪含量，从而导致肌肉嫩度降低。豆粕影响建鲤肌纤维生长和肌肉脂肪沉积的机制有待进一步研究。pH是肉质评定的常用指标之一，其直接影响肌肉的嫩度和保水性［14］。pH低的鱼肉，质地硬、干，品质差；pH高的鱼肉，质地柔软、多汁和肉质细嫩。本研究发现，豆粕部分或全部替代鱼粉对建鲤肌肉pH无显著影响。关于豆粕对鱼类肌肉pH的影响迄今为止未见相关研究报道。

鱼肉的化学性状指标主要有水分、蛋白质、脂肪和灰分等。氨基酸是蛋白质的基本构成单位，氨基酸种类、组成、比例及必需氨基酸的含量共同决定了蛋白质的营养价值［19］。肌肉中的氨基酸多以结合形式存在于蛋白质中，游离氨基酸较少。本研究发现，豆粕替代100%的鱼粉显著降低了建鲤肌肉粗脂肪、粗蛋白质、蛋白质结合组氨酸和蛋氨酸以及游离谷氨酸和甘氨酸的含量。关于豆粕对鱼类肌肉脂肪、蛋白质和氨基酸含量的影响，迄今为止未见相关研究报道。本研究结果与蚕豆降低了异育银鲫肌肉粗蛋白质和粗脂肪的含量的结果相一致［17］，但与蚕豆增加了肌肉组氨酸和蛋氨酸含量的结果相反［18］，其原因有待研究。

风味指肌肉的气味和滋味，气味物质通过人的嗅觉所感知，包括脂溶性和水溶性挥发物，滋味通过人的味觉所感知，包括各种水溶性呈味物质［14－15］。各种氨基酸的相对含量是决定肌肉风味及鲜香味的重要因素，含硫氨基酸（蛋氨酸和胱氨酸）和组氨酸热降解产物是鱼肉香味形成的重要物质［14－15］。本研究发现，豆粕替代100%的鱼粉显著降低肌肉组氨酸和蛋氨酸等风味前提物质的含量，降低肌肉中鲜味氨基酸游离谷氨酸和甘氨酸的含量，表明其可能降低了鱼肉的风味，其原因有待研究。

4　结 论

在本试验条件下，豆粕替代鱼粉比例为50%时（饲料中豆粕的含量为35%）对建鲤肌肉组织特性、质构特性、颜色、化学性状均无不良影响。

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（责任编辑 菅景颖）

Effects of Replacement Ratio of Fish Meal by Soybean Meal in Extruded Diets on Muscle Quality of Jian Carp（Cyprinus carpio var．Jian）

JIANG Jun1，2，3HU Yi1ZHOU Xiaoqiu2，3YIN Long1FENG Lin2，3JIANG Weidan2，3LIU Yang2，3ZHAO Ye1，2∗
（1．College of Animal Science and Technology，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China；2．Institute of Animal Nutrition，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China；3．Fish Nutrition and Safety Production University Key Laboratory of Sichuan Province，Ya’an 625014，China）

∗Corresponding author，associate professor，E⁃mail：zhye3＠foxmail．com

Abstract：The present study was performed to investigate the effects of partial or whloe fish meal replacement by soybean meal on muscle quality of Jian carp（Cyprinus carpio var．Jian）．A total of 720 Jian carp with the average initial body weight of（240．2±5．7）g were randomly allocated 4 groups with 3 replicates per group and 60 fish per replicate．The fish in the 4 groups were fed 4 extruded diets which were formulated by replacing 0，25%，50%and 100%fish meal with soybean meal．The experiment lasted for 56 days．The results showed that there were no significant differences in muscle cross⁃sectional area，muscle fibre diameter and density when 25%and 50%fish meal replacement by soybean meal（P＞0．05），but the muscle cross⁃sectional area was sig⁃nificantly decreased and the muscle fibre diameter was significantly increased when 100%fish meal replace⁃ment by soybean meal（P＜0．05）．Replacement of 100%fish meal by soybean meal significantly decreased the muscle hardness，springiness，chewiness and gumminess（P＜0．05），significantly increased the muscle water loss rate（P＜0．05），and significantly decreased the contents of muscle crude protein，crude lipid，protein⁃bound methionine and histidine，and free glutamic acid and glycine（P＜0．05）．Replacement of 25%and 50% fish meal by soybean meal had no significant effects on muscle texture characteristics，pH，shearing force，wa⁃ter loss rate，color，common nutrient composition，and protein⁃bound and free amino acid composition（P＞0．05）．In conclusion，there are no harmful effects on muscle organizational characteristics，texture characteris⁃tics，color and chemical properties of Jian carp when 50%fish meal replacement by soybean meal in extruded diets under this experimental condition．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（2）：623⁃630］

Key words：Jian carp；soybean meal；fish meal；muscle quality；texture characteristics；muscle colour；mus⁃cle fibre density

通信作者：∗赵 叶，副教授，硕士生导师，E⁃mail：zhye3＠foxmail.com

作者简介：姜 俊（1974—），男，四川绵竹人，副教授，博士，主要从事水产动物营养研究。E⁃mail：jjun3＠foxmail．com

基金项目：四川省科技支撑计划项目（2014FZ0026）；四川省教育厅项目（14ZB0021）

收稿日期：2014－08－19

doi：10．3969／j．issn．1006⁃267x．2015．02．035

文章编号：1006⁃267X（2015）02⁃0623⁃08

文献标识码：A

中图分类号：S963