郜卫华+田罗+谢芳丽+胡伟+曹志华+夏虎+许巧情
摘要:为了解胭脂鱼肌肉营养价值,用常规方法分析2龄胭脂鱼肌肉中营养成分的组成与含量。结果显示,2龄胭脂鱼背部水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量分别为79.65%、18.07%、0.65%、1.35%;腹部水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量分别为79.64%、17.79%、1.02%、1.17%。背腹部肌肉中共检测出18种氨基酸(除色氨酸),总量皆为1576%(鲜样),必需氨基酸指数分别为81.50、81.99。根据氨基酸评分(AAS)标准,胭脂鱼的第1限制性氨基酸为缬氨酸,第2限制性氨基酸为亮氨酸;而CS的评分结果表明,胭脂鱼的第1限制性氨基酸为缬氨酸,第2限制性氨基酸为含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸)。此外,鲜味氨基酸(天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)含量为5.90%(鲜样)。首次测定了胭脂鱼背腹部肌肉中17种脂肪酸占肌肉鲜质量的含量,其中单不饱和脂肪酸含量为144‰~3.07‰,多不饱和脂肪酸含量为2.11‰~3.19‰,n-3与n-6系列多不饱和脂肪酸比值为(0.99~1.45) ∶1,二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)总量达到0.99‰~1.74‰。综上所述,2龄胭脂鱼具有较高的食用价值和养殖价值。
关键词:胭脂鱼;肌肉成分;质构特性;氨基酸;脂肪酸;营养价值
中图分类号: TS254.1文献标志码: A文章编号:1002-1302(2017)07-0176-05
胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)隶属于鲤形目亚口鱼科胭脂鱼属,是迄今为止所知的亚口鱼科(Catostomidae)中唯一分布于我国及亚洲大陆的种,主要分布于长江和闽江两大水系中,受过度捕捞和环境等多种因素的影响,胭脂鱼野生资源数量锐减,已有成为濒危物种的可能,故被列为国家特有二级保护珍稀鱼类[1]。胭脂鱼具有生长速度快、肉质鲜美、抗病力强等特点,故成为部分区域淡水养殖新的优良品种[2]。目前,有关胭脂鱼的报道主要集中在形态学、饲料、繁殖、细胞遗传学等方面,对其肌肉营养成分的分析及营养评价的报道很少,目前尚未见到2龄胭脂鱼肌肉营养特性的报道[2-5]。
鉴于此,本研究对2龄胭脂鱼肌肉的常规营养成分、质构特性、氨基酸、脂肪酸进行分析和评价,旨在了解其营养状况,充实鱼类营养学数据,并为养殖胭脂鱼的营养需求、饲料配方及进一步加工和利用提供基础理论依据,从而推动胭脂鱼养殖和加工等产业的健康可持续发展。
1材料与方法
1.1试验动物
试验动物为2龄胭脂鱼,由湖南千水渔业公司提供,在湖北省武汉市长江水产研究所室内循环水系统暂养3 d,筛选出体格健壮且规格一致的胭脂鱼30尾,雌雄各占一半,其体长(33.30±2.42)cm,体质量(1.41±0.25)kg,经鉴定为2龄。
1.2取样方法
将25尾胭脂鱼随机分成5份,即5个重复,用清水将试验鱼洗净,擦干体表水分,去鳞,尽量取出每尾鱼的背部两侧肌肉和腹部肌肉,整个操作在冰浴条件下进行,取5尾鱼的肌肉组成1个样本,样品制备后置于-20 ℃冰箱中保存待测。测量时,将样品真空冷冻干燥至恒质量,然后碾磨、混匀,再将样品分为3份,1份做一般营养成分的测定,1份做氨基酸和脂肪酸組成的测定,1份做质构特性的测定。
1.3指标测定
质构特性测定:选取背部和腹部完整的新鲜肌肉块,裁剪成5 mm×5 mm×3 mm的小方块,采用TVT-300XP型质构仪(波通瑞华科学仪器北京有限公司)进行质地剖面分析(texture profile analysis,简称TPA)测定,具体操作参照吴凡等的方法[6],检测肌肉的硬度、凝聚性、弹性、回复性、胶黏性、咀嚼性等指标。
基本成分分析:肌肉水分含量采用冷冻干燥法测定,使用CHRIST型冷冻干燥机冷冻干燥48 h;粗蛋白测定采用凯氏定氮法(参照GB/T 5009.5—2010 《食品中蛋白质的测定》);粗脂肪测定采用索氏抽提法(参照GB/T 5009.6—2003 《食品中脂肪的测定》);粗灰分测定采用灼烧称质量法(参照GB/T 5009.4—2010 《食品中灰分的测定》)。
氨基酸含量的测定:将5个重复的胭脂鱼样本以混合冻干粉为样本进行氨基酸含量的测定。具体操作为称取约 20 mg 的冷冻干燥肌肉粉置于玻璃试管中,加入5 mL过氧甲酸在0 ℃下氧化16 h(含硫氨基酸氧化);然后加0.84 g焦亚硫酸钠在0 ℃终止氧化30 min;接着加入25 mL 盐酸苯酚溶液(体积比1 ∶1),放置于110 ℃烘箱中水解24 h;加入内标正亮氨酸;再加入19 mL 3 mol/L NaOH溶液和pH为 2.2 的盐酸柠檬酸溶液,将溶液pH值调为2.2;最后用孔径 0.22 μm 的滤膜过滤,取20 μL滤液与氨基酸标准品一起上机测定。所采用的氨基酸分析仪为英国的Biochrom 30+。
脂肪酸含量的测定:将5个重复的胭脂鱼样本以混合冻干粉为样本进行脂肪酸含量的测定。具体操作为精准称量冷冻干燥肌肉粉约5 mg并记录,置于20 mL顶空瓶中;加2 mL浓硫酸-甲醇溶液(体积比为1 ∶19),300 μL甲苯,25 μL 02%(质量分数)2,6-二叔羟基对甲酚(BHT)甲醇溶液,涡旋1 min;然后置于90 ℃恒温水浴锅中甲酯化1.5 h;在反应完成后的样本中加入2 mL 0.9%(质量分数)氯化钠水溶液,10 μL 5 mg/mL的C17 ∶0 内参标准品,并加1 mL正己烷萃取,取上清液送样检测。所采用的气相色谱仪为美国Agilent 7890A。色谱条件:色谱柱HP-FFAP(30 m×0.25 mm,0.25 μm),进样口温度:260 ℃,检测器温度:280 ℃,程序升温:150~210 ℃(10 ℃/min,6 min)→210 ℃(6 min) →210~230 ℃(20 ℃/min,1 min)→230 ℃(7 min),载气(N2)流量:3 mL/min,燃气(H2)流量:47 mL/min,助燃气(空气)流量:400 mL/min,分流比:1 ∶20,压力156.13 kPa,进样量:2.0 μL。本试验所采用的脂肪酸标准品为36种,最终共有17种脂肪酸出现具有统计学意义的峰值。根据内参标准品C17 ∶0的峰面积和质量,求得17种脂肪酸占冷冻干燥肌肉粉质量的比例(‰),最终转换为占鲜肉质量的比例(‰)。
营养品质评价方法:将所测得必需氨基酸换算成1 g蛋白质中氨基酸质量(mg),根据联合国粮食与农业组织(food and agriculture organization,简称FAO)、世界卫生组织(world health organiazation,简称WHO)1973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,分别按以下公式计算氨基酸评分(amino acid score,简称AAS)、化学评分(chemical score,简称CS)
式中:n为比较的氨基酸数量,个;A、B、C、…、J为鱼肌肉蛋白质的必需氨基酸干物质含量,%;AE、BE、CE、…、JE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸干物质含量,%。
1.4数据处理
试验数据用Excel和SPSS 19.0软件进行统计分析,结果以“平均值±标准差(x±s)”表示。
2结果与分析
2.1肌肉常规营养成分
肌肉常规营养成分见表1。统计学分析表明,2龄胭脂鱼背部粗灰分含量极显著高于腹部(P<0.01),腹部粗脂肪含量极显著高于背部(P<0.01)。
2.2肌肉质构特性指标
质构特性是食品组织特性的一项重要指标。统计学结果表明,2龄胭脂鱼腹部肌肉硬度、弹性、凝聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性均显著低于背部(P<0.05,表2)。
2.3肌肉氨基酸含量
试验中共检测出18种氨基酸(因酸水解处理,色氨酸未检出),其中含人体必需氨基酸7种,非必需氨基酸11种。由表3可见,背部和腹部肌肉中除天冬氨酸、谷氨酸、牛磺酸存在显著性差异外(P<0.05),其余氨基酸含量之间差异均不显著。背部和腹部氨基酸总含量(TAA)皆为15.76%,谷氨酸含量最高(2.36%~2.41%),其次为天冬氨酸(1.71%~1.76%)、赖氨酸(1.52%~1.54%),含量最低的是牛磺酸(0.01%~0.03%)。肌肉必需氨基酸约占总氨基酸的4000%,其中赖氨酸含量最高,甲硫氨酸含量最低。鲜味氨基酸共4种(天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸),占总量的5.89%~5.91%,含量最高的是谷氨酸(2.36%~2.41%),其次为天冬氨酸(1.71%~1.76%)。
2.4肌肉脂肪酸含量
本试验测定了2龄胭脂鱼背部和腹部肌肉中17种脂肪酸的含量(表4),其中饱和脂肪酸(SFA)5种(C10 ∶0、C14 ∶0、C16 ∶0、C18 ∶0、C20 ∶0),占脂肪酸总量的34.57%~36.14%;不饱和脂肪酸共12种,其中单不饱和脂肪酸(MUFA)3种(C16 ∶1、C18 ∶1n-9、C20 ∶1),多不饱和脂肪酸(PUFA)9种(C18 ∶2n-6、C18 ∶3n-3、C18 ∶3n-6、C20 ∶2、C20 ∶3n-6、C20 ∶3n-3、C20 ∶5n-3、C22 ∶2、C22 ∶6n-3)。除了C10 ∶0和C22 ∶2这2种脂肪酸在胭脂鱼背部和腹部肌肉间差异不显著外,其他的脂肪酸均有显著性差异(P<0.05)。从脂肪酸的组成上看,胭脂鱼腹部饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸含量均显著高于背部。腹部的EPA+DHA总量(1.74‰)显著高于背部(0.99‰),而且前者约为后者的2倍。在饱和脂肪酸上,背部和腹部都是以C16 ∶0为主,分别占总脂肪酸的24.56%和25.79%;在单不饱和脂肪酸上,背部和腹部都是以C18 ∶1n-9为主,分别占总脂肪酸的20.10%和 23.17%;在多不饱和脂肪酸中,背部和腹部均以C22 ∶6n-3为主,分别占总脂肪酸的14.27%和1347%,其次为C18 ∶2n-6,分别占总脂肪酸的12.40%和1008%(表4)。总体来说,胭脂鱼背部和腹部均含丰富的不饱和脂肪酸,分别占总脂肪酸的65.43%和63.86%。
2.5营养品质分析
由表5可知,胭脂鱼背部赖氨酸的AAS、CS评分结果最高,分别为1.59、1.23,腹部赖氨酸的AAS、CS评分结果也最高,分别为1.58、1.22,含量皆超过FAO推荐值和全鸡蛋水平。根据AAS评分,背部缬氨酸的分值最低,其次为亮氨酸;腹部缬氨酸的分值最低,其次为异亮氨酸,即缬氨酸为第1限制性氨基酸。根据CS评分,背部、腹部蛋-胱氨酸的分值最低,其次为缬氨酸和异亮氨酸,即蛋-胱氨酸为第1限制性氨基酸;背、腹部EAAI指数分别为81.50、81.99(表5)。
3结论与讨论
3.1一般营养成分和质构指标
在一般营养成分方面,与其他淡水鱼类相比,2龄胭脂鱼粗蛋白含量与河川沙塘鳢[7]、鲤鱼[8]、鳙鱼[9]、鳡鱼[10]相当,高于鲫鱼[11]、黄颡鱼[12]、草鱼[13];粗脂肪含量低于沙塘鳢[7]、鲤鱼[8]、鳙鱼[9]、鳡鱼[10]、鲫鱼[11]、黄颡鱼[12]、草鱼[13](表6),由此说明胭脂鱼是一种蛋白质含量较高、脂肪含量较低的鱼类。
质地剖面分析(texture profile analysis,简称TPA)是利用质构仪来模拟食物咀嚼过程,对食物进行压迫产生的一系列指标,目前已被广泛用于评价水产品的肉质。硬度反映了挤压样品的力量;凝聚性則是鱼肉抵抗受损并紧密连接使其保持完整的性质,反映了细胞间结合力的大小;回复性和弹性反映鱼肉的生物体弹性[6]。目前还未见关于胭脂鱼质构特性的报道。与其他淡水鱼类进行对比,发现胭脂鱼的弹性、硬度、胶黏性、咀嚼性均高于鲫鱼、鲤鱼、草鱼[14]、鳡鱼[15]、鳙鱼[16]。以上指标的差异可能由于鱼体质构特性与其肌肉中粗脂肪含量有关,高脂肪含量会使鱼肉的机械程度降低[17],即硬度与粗脂肪含量呈负相关,表6显示,胭脂鱼粗脂肪含量最低。另外一个原因可能跟胭脂鱼体质量有关。胡芬等的研究表明,随着体质量的增加,鱼体肉质变硬,弹性增加,口感更好[14]。本试验的鱼是2龄胭脂鱼,体质量已经达到2 800 g。因此,以上分析可能是2龄胭脂鱼质构特性指标高于其他淡水鱼类的原因[14-16]。
3.2氨基酸组成
各种氨基酸的含量是决定水产品质量的另一重要指标。根据FAO/WHO的理想模式,质量较好的蛋白质中,必需氨基酸占氨基酸总量的40%左右,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值在60%以上[18]。2龄胭脂鱼的肌肉氨基酸组成符合上述指标要求,属于一种质量较好的蛋白质。胭脂鱼肌肉中賴氨酸的含量超过FAO/WHO模式和鸡蛋蛋白质,这对于以谷物食品为主的膳食者来说,既可以弥补谷物食品中赖氨酸的不足,还可以提高人体对蛋白质的利用率[19]。从EAAI上看,2龄胭脂鱼高于奥尼罗非鱼[18]、布氏罗非鱼[20]、河川沙塘鳢[7]、草鱼[13],由此也可反映胭脂鱼具有较高的营养价值。另外,2龄胭脂鱼肌肉鲜味氨基酸总量高于中华倒刺鲃[19]、草鱼[21],低于奥尼罗非鱼[18]、河川沙塘鳢[7]、鳙鱼[9]。由此可见,胭脂鱼肌肉的鲜味氨基酸含量较高,说明胭脂鱼是一种味道鲜美的鱼类。
3.3脂肪酸组成
以往对水产品的脂肪酸含量测定多用相对百分含量,即采用峰面积归一法进行相对定量分析,求得各脂肪酸在总脂肪酸中的百分含量。在本研究中采用奇数饱和脂肪酸C17 ∶0为内参标准品[22-23],求得各脂肪酸占冷冻干燥肌肉粉质量的百分比,再转换为占鲜肉质量的千分比,这在胭脂鱼上是首次报道。本试验对水产品中36种常报道的脂肪酸进行了测定,最后测定出具有统计意义的17种脂肪酸。
随着社会的发展,必需脂肪酸的最佳摄入值和比例越来越受重视。中国营养学会在《中国居民膳食营养素参考摄入量》中提出∑SFA ∶∑MUFA ∶∑PUFA=1 ∶1 ∶1 为最佳,多不饱和脂肪酸n-6和n-3的适宜比值为(4~6) ∶1[24]。目前我国居民主要饮食脂肪源即家禽肉类和植物油的n-6和n-3的比值均远高于该值[25]。因此,在膳食中需要增加富含n-3 PUFA的食物以平衡脂肪酸的摄入。水产品是人类摄取必需脂肪酸,特别是长链高不饱和脂肪酸(LC-HUFA)的主要来源。本试验中胭脂鱼背部和腹部n-3 PUFA含量占总脂肪酸的19%左右,背部n-3/n-6为1,腹部n-3/n-6为 1.45,可以增加膳食中缺乏的n-3 PUFA的含量。
脂肪是加热产生香气成分不可缺少的物质,水产品所特有的芳香气味大部分与n-3系列PUFA分解产生的挥发性物质有关,如EPA和DHA,同时也在一定程度上反映了肌肉的多汁性[26-27]。EPA和DHA主要存在于鱼类脂肪中,主要通过食物链的富集作用在体内积聚。近20年的医学研究证明,EPA和DHA对心血管疾病及老年性痴呆具有治疗作用,同时具有一定的保健作用。2龄胭脂鱼的EPA和DHA含量显著高于草鱼[13]、布氏罗非鱼[20]等,说明胭脂鱼的EPA和DHA含量丰富,营养价值高。
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