华南地区近江牡蛎 营养成分分析及评价

方 玲,马海霞,李来好,3,*,杨贤庆,荣 辉,朱长波

(1.中国水产科学研究院南海水产研究所,国家水产品加工技术研发中心,农业部水产品加工重点实验室,广东广州 510300;2.上海海洋大学食品学院,上海 201306;3.广东省渔业生态环境重点实验室,广东广州 510300)

近江牡蛎(Ostrearivularis),俗称蚝,是暖水性双壳类软体动物,隶属瓣腮纲(Lammelibarnchia)[1]。中国是世界海水养殖大国,近些年来贝类养殖占海水养殖的70%以上,其中近江牡蛎是我国近海一种重要养殖贝类,在华南沿海一带养殖已有700多年历史,是南方沿海最主要的经济贝类[2-4]。研究表明牡蛎中含有丰富的蛋白质、牛磺酸、生物活性肽、EPA、DHA以及维生素、钙等生物活性成分,具有增强机体免疫力,降血压、抗肿瘤、保肝利胆等功能保健,因此,近些年来,国内外学者对牡蛎中的功能活性成分进行提取研究开发,为牡蛎在保健功能品和医药领域奠定了基础[5-7]。

但有学者研究[8-11]发现牡蛎体中不同组织对重金属累积能力不同,其中内脏团是重金属蓄积的主要部位。2012年11月13日国家卫生部发布的《食品中污染物限量》(GB2762-2012)[12]标准中首次明确对贝类体去除内脏团后的镉、铅做出限量规定。因此本研究利用现代化学分析手段,对来自不同地区的近江牡蛎进行营养成分分析和营养学评价,分析去除内脏团前后营养成分的变化特征,为牡蛎产品的开发和利用以及牡蛎的安全消费提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

牡蛎活体 于2016年12月分别采自广东省潮州市、汕头市、汕尾市、惠州市、珠海市、阳江市、茂名市、湛江市、广西省钦州市和海南省海口市,采集海域如图1所示,所有样品均采集于养殖区内的成体产品,壳长11～15 cm,壳宽7～9 cm,现场用海水冲洗外壳冰藏,带回实验室;石油醚、盐酸、硼酸、氢氧化钠、硫酸钾、硝酸银等 均为分析纯,硝酸为优级纯;10 μg/L多元素标准溶液 国家标准测试中心;5%硝酸逐级稀释待用;调谐液(Ce、Co、Li、Tl、Y)10 μg/L。

KjeltecTM2300型蛋白自动分析仪、SoxtecTM2050脂肪自动分析仪 丹麦Foss公司;日立835-50型高速氨基酸自动分析仪 日本日立公司;Titrando 809型自动电位滴定仪 瑞士万通公司;Agilent 7900电感耦合等离子体质谱仪 美国安捷伦公司;CEM MARS5高压高通量微波消解装置 美国CEM有限公司;Milli-Q超纯水系统 美国密理博公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理 样品运送实验室后,随机均分成两份,其中一份取去除内脏后的软组织和体液,其余样品均取其整体软组织和体液,样品制成匀浆后-18 ℃条件下冷冻保存待分析。样品的采集、运输按照《海洋监测规范》的规定进行[13]。

1.2.2 一般营养成分的测定 水分:参照GB 5009.3-2010《食品中水分的测定》直接干燥法测定[14];蛋白质:参照GB 5009.5-2010《食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法测定[15];脂肪:参照GB 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》索氏抽提法测定[16];灰分:参照GB 5009.4-2010《食品中灰分的测定》测定[17]。

1.2.3 氨基酸的测定 参照GB/T 5009.124-2003方法[18],牡蛎经盐酸水解后成游离氨基酸,游离氨基酸经氨基酸分析仪分离,通过与茚三酮溶液发生的变色反应,测定各氨基酸的质量分数。

1.2.4 微量元素的测定 称取样品0.500 g置于聚四氟乙烯消解管中,加入10 mL HNO3,按照微波消解程序消解样品,冷却至室温,将消化液转移至50 mL离心管中,用超纯水清洗消解管2～3次后定容至50 mL。Zn、Cu、Ca等元素采用电感耦合等离子体质谱法测定[19]。

1.3 营养价值的评定

根据1973年FAO/WHO提出的氨基酸计分模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白模式进行比较,氨基酸评分(amino acid score,AAS)和化学评分(chemical score,CS),按以下公式求得[20]:

AAS=被测蛋白质氨基酸含量(mg/g N)/FAO/WHO评分标准模式中相应氨基酸含量(mg/g N)

CS=被测蛋白质氨基酸含量(mg/g N)/鸡蛋蛋白质中相应氨基酸含量(mg/g N)

1.4 数据分析

每个样品进行3次平行实验,文中描述性统计值用平均值±标准差表示,采用SPSS和Excel对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同地区近江牡蛎一般营养成分含量分析

对来自不同地区近江牡蛎进行基本营养成分分析,近江牡蛎去除内脏团后脂肪含量降低,水分含量和蛋白质含量升高,因此去除内脏团后基本营养价值没有降低反而略有升高,详细结果见表1。10个地区近江牡蛎整体的水分含量为76.90%～90.98%,蛋白质含量为5.95%～9.98%,而脂肪含量只有0.56%～1.41%,灰分含量为1.13%～2.24%;除去内脏团后,水分含量为80.93%～93.74%,蛋白质含量为6.15%～10.42%,脂肪含量为0.19%～1.35%,灰分含量为1.10%～2.22%。经分析,近江牡蛎的主要营养成分为水分,平均含量达到85.90%,其次是蛋白质,平均含量为7.64%,含量最低的是脂肪,平均含量为0.75%，灰分的平均含量为1.71%。

表1 不同地区近江牡蛎(湿重)的营养成分Table 1 Nutritional composition(wet weight)of Ostrea rivularis from different areas

与其他动物食品相比较,牡蛎的蛋白质含量比鸡、猪等陆生动物高[21],而与一般的鱼类(罗非、草鱼等)相近或略低[22-23],但牡蛎的脂肪含量却远远低于鱼类和陆生动物[21-23],综上所述,牡蛎属于典型的高蛋白、高灰分、低脂肪类食物,应是广大消费者首选的动物蛋白源。10个地区近江牡蛎个体间水分,蛋白质及脂肪含量差异较大,水分含量以惠州最高,钦州最低;蛋白质含量以珠海最高、汕尾最低;脂肪含量以阳江最高、惠州最低;这可能与近江牡蛎生存环境的差异有关。不同的生存环境(天然或者人工养殖等)、饵料成分、生长期(幼体或成体)等都与贝类的营养成分含量有着密切的关系[24]。

表2 不同地区近江牡蛎(整体)氨基酸组成与含量Table 2 Amino composition and contents of whole Ostrea rivularis from different areas

注:*为必需氨基酸;**为风味氨基酸;表3同。

2.2 不同地区近江牡蛎氨基酸组成及营养评价

2.2.1 不同地区近江牡蛎氨基酸组成 由表2可知,10个地区近江牡蛎均检测出16种氨基酸,氨基酸总量为3.97%～7.60%,平均含量为5.55 g/100 g,其中包含人体必需7种氨基酸:亮氨酸(Leu)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)、赖氨酸(Lys),必需氨基酸占氨基酸总量的33.86%～38.06%。10个地区的氨基酸含量存在一定的差异,其中以广西钦州地区的总氨基酸含量(7.60 g/100 g)和必需氨基酸含量(2.68 g/100 g)最高,以广东汕尾的总氨基酸含量(3.97 g/100 g)和必需氨基酸含量(1.44 g/100 g)最低,10个地区必需氨基酸占总氨基酸百分比平均达到35.60%,这与FAO/WHO推荐的模式(35.38%)相近[25]。动物蛋白质的鲜美在一定程度上取决于其中风味氨基酸的含量[谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)][7],由计算可得,10个地区的近江牡蛎风味氨基酸占氨基酸总量为38.42%～43.25%,平均含量为41.25%,其中以广东阳江风味氨基酸占总氨基酸百分比最高,说明该地区阳江近江牡蛎鲜美程度最高;10个地区近江牡蛎氨基酸含量最高的均为谷氨酸,其平均含量高达0.86 g/100 g,其次均为天冬氨酸,其平均含量为0.60 g/100 g,谷氨酸和天冬氨酸是主要呈现鲜味物质,这也是近江牡蛎味道鲜美的主要原因。

表3 不同地区近江牡蛎(除内脏团)氨基酸组成与含量Table 3 Amino composition and contents of eviscerated Ostrea rivularis from different areas

除去内脏团的近江牡蛎也检测出16中氨基酸,由表3可知,氨基酸总量为4.26%～7.80%,平均含量为5.83 g/100 g,相比较牡蛎整体略有升高;必需氨基酸占总氨基酸总量的33.95%～37.27%,平均含量为35.59%;风味氨基酸占总氨基酸39.24%～42.86%,平均含量为41.16%;其中除去内脏团的近江牡蛎氨基酸总量比牡蛎整体氨基酸总量略有升高,必需氨基酸占总氨基酸的百分比相差不大,风味氨基酸占总氨基酸百分比略有降低。牡蛎蛋白质的营养价值取决于其氨基酸种类是否齐全和EAA含量的高低[26],因此除去内脏团的近江牡蛎氨基酸组成与含量和近江牡蛎整体差别不大。

2.2.2 不同地区近江牡蛎的氨基酸营养评价 为进一步评价近江牡蛎蛋白质营养价值的高低,采用FAO评分模式和鸡蛋蛋白的必需氨基酸含量作标准计算,不同地区近江牡蛎氨基酸的氨基酸评分和化学评分见表4。10个地区近江牡蛎氨基酸组成差异不是很大,其中第一限制氨基酸均为蛋氨酸,氨基酸评分平均分为0.50,化学评分平均分为0.29。根据AAS可见,除广东潮州、汕尾两个地区,其余8个地区近江牡蛎中均为赖氨酸评分最高,平均高达1.04,高于FAO/WHO理想模式,其次是苏氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸,氨基酸评分依次为0.98、0.96;广东潮州、汕尾氨氨基酸评分最高的均为苯丙氨酸+酪氨酸,平均高达0.87,其次是赖氨酸和苏氨酸,氨基酸评分依次为0.84、0.80;根据CS可见,茂名和海口近江牡蛎中赖氨酸和苏氨酸评分相同,分别为0.78、0.70;除广东潮州、汕尾、阳江、湛江外,其他地区近江牡蛎中均为赖氨酸化学评分最高,平均高达0.90,其次是苏氨酸,化学评分平均为0.80;广东潮州、汕尾、阳江、湛江中化学评分最高均为苏氨酸,平均为0.71,其次是赖氨酸,化学评分为0.67。由此可见,近江牡蛎含有丰富的赖氨酸和苏氨酸,赖氨酸是人体所需的重要氨基酸,而大多数食物中赖氨酸含量相对较少[27],所以食用牡蛎可以有效强化和补充赖氨酸。

表4 不同地区近江牡蛎(整体)必需氨基酸组成的评价Table 4 Evaluation on essential amino acid composition of whole Ostrea rivularis from different areas

表5 不同地区近江牡蛎(除内脏团)必需氨基酸组成的评价Table 5 Evaluation on essential amino acid composition of eviscerated Ostrea rivularis from different areas

除去内脏团后的近江牡蛎必需氨基酸组成的评价见表5,除去内脏团后的近江牡蛎第一限制氨基酸仍为蛋氨酸,氨基酸评分平均分为0.49,化学评分平均分为0.28,都略低于近江牡蛎整体的评分;根据AAS可知,除广东潮州、汕尾、阳江3个地区外,其余7个地区近江牡蛎(除内脏团)中均为赖氨酸评分最高,平均分为1.08,略高于牡蛎整体的赖氨酸评分(1.04),其次是苏氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸;根据CS可知,广东潮州、汕尾、茂名和阳江近江牡蛎(除内脏团)中苏氨酸评分最高,其次是赖氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸,其余5个地区均为赖氨酸最高,平均分0.86,远高于牡蛎整体的赖氨酸评分(0.67),海口市苏氨酸和赖氨酸化学评分相同;由此可见,除去内脏团后的近江牡蛎仍含有丰富的赖氨酸和苏氨酸,其赖氨酸化学评分略高于牡蛎整体的赖氨酸化学评分。

表6 不同地区近江牡蛎的矿物质元素含量Table 6 Contents of mineral element of Ostrea rivularis from different areas

总体而言,近江牡蛎中含有人体所必需的优质氨基酸,并且赖氨酸和苏氨酸含量丰富,是一种不可多得补充赖氨酸的优质蛋白质来源;除去内脏团后的近江牡蛎氨基酸评分和化学评分与近江牡蛎整体的评分差异不大,除去内脏团后的近江牡蛎也具有丰富的营养价值。

2.3 不同地区近江牡蛎的矿物质元素组成

对不同地区近江牡蛎的矿物质元素组成进行分析,结果见表6。近江牡蛎中含有丰富的Ca、Fe、Zn、Se、K、Na、Mg等对人体生理功能非常重要矿物质元素,其中Na元素含量最高,平均含量高达4151.79 mg/kg,其次是K元素,平均含量为1826.42 mg/kg;镁平均含量为880.06 mg/kg,锌平均含量为268.17 mg/kg,铁平均含量为74.89 mg/kg,远远高于其他微量元素;钙含量为34.45～98.63 mg/kg,平均含量为60.56 mg/kg;硒含量为0.30～0.89 mg/kg,平均0.62 mg/kg;铜含量为12.97～74.93 mg/kg,平均是48.33 mg/kg;牡蛎中微量元素Zn和Se一般是海产品含量之首[28],其含量也比鸡蛋[29](1.1、0.014 mg/100 g)、海水鱼[30](0.9、0.001 mg/kg)高;锌具有“生命之花”之称,对人体的免疫功能起着调节作用[31],硒被称为人体微量元素中的“防癌之王”,有机硒能够清除自由基、抗氧化,增强人体免疫功能[32-33];根据我国营养学会[28]推荐的锌、硒的日供给量,每人每日摄入10～30 g牡蛎肉就可以满足。除去内脏团的近江牡蛎与牡蛎整体的矿物质元素含量差异不大,其中锌含量略高于牡蛎整体,平均含量274.42 mg/kg;其余各元素含量都略低于牡蛎整体相对应的元素含量,但差异不大。

不同地区近江牡蛎矿物质元素含量均存在地区分布显著性差异,其中湛江地区铁含量最高,钠、镁含量最低;海口地区铜、锌含量最高,惠州铜、锌含量最低;近江牡蛎对不同元素间累积可能与所在海域环境条件有关,且部分元素间累积存在相互竞争或抑制作用[34-35];铜、锌在各站点变化趋势吻合,说明牡蛎对这两种元素的吸收具有一定的协同机制,但还需要进一步的研究。

3 结论

通过对不同地区的近江牡蛎营养成分分析发现,近江牡蛎是一种高蛋白、低脂肪的健康海产品。不同地区近江牡蛎一般营养成分差异很大,这可能与近江牡蛎生存环境的差异有关。10个地区均检测出16种氨基酸,总氨基酸含量平均高达5.55 g/100 g,必需氨基酸平均占总氨基酸含量的35.60%,与FAO/WHO推荐的模式相近,其中蛋氨酸为第一限制氨基酸,赖氨酸和苏氨酸评分最高,是一种不可多得补充赖氨酸和苏氨酸的优质蛋白质来源,风味氨基酸含量也非常丰富,占总氨基酸的41.25%,所以近江牡蛎非常鲜美。近江牡蛎含有丰富的Zn、Se、Ca、Fe等对人体生理功能非常重要的微量元素。

除去内脏团后的近江牡蛎的脂肪含量降低,水分含量和蛋白质含量升高。10个地区也均检测出16种氨基酸,总氨基酸含量升高,平均含量为5.83 g/100 g,必需氨基酸平均占总氨基酸的35.59%,风味氨基酸占总氨基酸的41.16%,对人体生理功能非常重要的微量元素含量与近江牡蛎整体含量相近,其中锌含量升高。

综上所述,近江牡蛎是一种优质的高蛋白、低脂肪海产品,营养价值高,具有良好的开发利用价值;除去内脏团后营养成分略有升高,在食用时将内脏团去除,食用安全性将进一步提高。

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