4种不同冻干鲟鱼龙筋的营养成分分析及评价

郭敏强，姜鹏飞，*，傅宝尚，白帆，祁立波，沈鹏博

（1.大连工业大学食品学院，辽宁 大连 116034；2.大连工业大学国家海洋食品工程技术研究中心，辽宁 大连 116034；3.衢州鲟龙水产食品科技开发有限公司，浙江 衢州 324000）

鲟鱼是一种重要的冷水养殖鱼类，其不同部位各具风味，且营养丰富，加工潜力巨大，属于高蛋白、高脂肪的鱼类[1-3]。其中鲟鱼鱼子酱被称为“黑色软黄金”，养殖鱼子酱产品逐渐被消费者所接受[4]；鲟鱼软骨组织中含有硫酸软骨素，具有免疫调节及抗炎抗过敏活性的功效[5]，同样也可通过碱解与酶解综合提取工艺提取出硫酸软骨素粉末[6]，便于工业化利用。养殖鲟鱼资源最为丰富的是鱼肉，可加工为各种即食产品，并且鲟鱼肉有软化血管、益智健脑的作用[7]。鲟鱼全身都是宝，已成为营养食品和药品的重要资源。2017年，中国鲟鱼养殖产量达到83 058 t，比2016年增长5.45%[8]，养殖品种主要为杂交中华鲟、俄罗斯鲟鱼、海博瑞鲟等。

鲟鱼龙筋作为一种高档食材，滋味鲜美，营养健康，深加工潜力巨大。鲟鱼龙筋取自养殖7年左右的成年鲟鱼脊骨，对此《本草纲目》有记载“鲟鱼筋”具有独特的药用价值，能提高大脑活力，促进人体健康，鲟鱼龙筋中含抗癌因子[9]，是高级营养保健佳品。近年来，市场对鲟鱼龙筋需求量也在不断提高，而对于鲟鱼龙筋的研究却鲜有报道。本研究对不同鲟鱼龙筋营养组分进行对比及评价，为鲟鱼龙筋产业提供基础理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料及预处理

4 种鲟鱼龙筋（俄罗斯公鲟鱼龙筋、俄罗斯母鲟鱼龙筋、养殖中华鲟鱼龙筋、杂交海博瑞鲟鱼龙筋）：衢州鲟龙水产食品科技开发有限公司提供，贮存于-20 ℃。4 种鲟鱼龙筋分别随机选取，在4 ℃下缓化24 h[10]，截段；在真空度为20 Pa，冷阱温度为-40 ℃，板温20 ℃条件下冷冻干燥72 h，冷冻干燥后的样品放置于干燥器中备用。

1.2 仪器与设备

冷冻干燥机（LG15 型）：沈阳航天新阳速冻设备制造有限公司；高速冷冻离心机（CF16RXII 型）：HITACHI公司；箱式电阻炉（SX2-4-10）：山东省龙口市先科仪器公司；高效液相色谱仪（Agilent 1260）、电感耦合等离子体质谱仪（Agilent 7800）、气质联用仪（Agilent 6890 NGC-5973MSD）：美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 基本营养成分测定

水分含量采用GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[11]直接干燥法测定；灰分含量采用GB5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》[12]测定；粗蛋白采用GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[13]凯氏定氮法测定，氮折算系数为6.25；粗脂肪采用GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[14]酸水解法测定；碳水化合物含量采用GB 28050-2011《预包装食品营养标签通则》[15]减法计算，得到“可利用碳水化合物”，即碳水化合物含量。基本营养成分含量均以干基计。所有试验设5 个重复。

1.3.2 氨基酸含量测定

参照张玉莹等[16]的方法处理，取出冻干后的鲟鱼龙筋粉碎制备干粉，分别采用酸水解和碱水解，后通过高效液相色谱法测定水解液中的氨基酸组成。氨基酸含量均以干基计。

1.3.3 氨基酸评分

将鲟鱼龙筋氨基酸组成根据联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization，FAO）/世界卫生组织（World Health Organization，WHO）1973年建议的氨基酸评分标准模式进行评价[17]。分别参照计算公式为（1）～（3）[18]计算氨基酸评分（amino acid score，AAS），与全鸡蛋蛋白质模式进行化学评分（chemical score，CS）及必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）：

式中：ws为样品蛋白质中氨基酸质量分数，mg/g；w0为FAO/WHO 评分标准模式中相应必需氨基酸质量分数，mg/g；we为全鸡蛋蛋白质的氨基酸质量分数，mg/g；n 为比较的必需氨基酸个数；w1，w2，w3，…，wi为样品蛋白质中必需氨基酸质量分数，%；we1，we2，we3，…，wei为全鸡蛋蛋白质中必需氨基酸质量分数，%。

1.3.4 脂肪酸含量测定

参照邵淑双等[19]的方法处理，并采用气相色谱-质谱分析仪进行测定脂肪酸组成及含量。脂肪酸含量均以干基计。

1.3.5 矿物质元素含量测定

常量矿物元素采用原子吸收法进行测定[20]；微量矿物元素采用电感耦合等离子体质谱分析技术（ICPMS）测定[21]；参照GB5009.87-2016[22]《食品安全国家标准食品中磷的测定》分光光度计法测定磷元素。矿物质元素含量均以干基计。

1.3.6 数据统计

采用SPSS 19.0 对数据进行统计分析，用单因素ANOVA 对多组数据进行两两比较，P＜0.05 表示具有显著性差异，结果以平均值±标准差（Means±SD）表示。

2 结果与分析

2.1 鲟鱼龙筋中基本营养成分分析

4 种鲟鱼龙筋营养成分上存在明显差异结果如表1所示。

表1 不同鲟鱼龙筋基本营养成分Table 1 Nutritional ingredients of different Sturgeon’s bone marrow g/100 g

俄罗斯公鲟的灰分与碳水化合物含量最高，质量分数分别为9.43%、9.6%，与另外3 种鲟鱼龙筋的粗蛋白和碳水化合物所占含量具有显著差异（P＜0.05）。在4 种鲟鱼龙筋干基中粗蛋白成分明显含量最大，质量分数大小排序为俄罗斯母鲟（76.13 %）＞中华鲟（73.9%）＞海博瑞鲟（73.03%）＞俄罗斯公鲟（70.93%）。而鲟鱼龙筋粗脂肪含量普遍偏低，其中海博瑞鲟龙筋含量最高与青干金枪鱼肌肉粗脂肪相近[23]，但明显低于鲟鱼鱼子酱粗脂肪含量[24]，这可能是鲟鱼龙筋食用香脆嫩滑，肥而不腻的主要原因。鲟鱼龙筋属于高蛋白低脂肪类食品，符合人们对于天然健康保健食品的要求。因此，鲟鱼龙筋是鲟鱼海珍品深加工系列产品研发的优势资源。

2.2 鲟鱼龙筋中氨基酸组成及评价

2.2.1 氨基酸组成分析

4 种鲟鱼龙筋的氨基酸成分分析如表2所示。

表2 鲟鱼龙筋的氨基酸成分分析Table 2 Compositions of amino acids in Sturgeon’s bone marrow

4 种鲟鱼龙筋均检测出18 种氨基酸，包括8 种必需氨基酸（EAA）、4 种呈鲜氨基酸（FAA）、2 种半必需氨基酸（half essential amino acides，HEAA）。结果表明，4 种鲟鱼龙筋氨基酸总量中必需氨基酸质量分数在24.99 %～27.2 %、呈鲜氨基酸质量分数在46.76 %～48.28%。呈鲜氨基酸含量较高，其中包括丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸都是呈味氨基酸，4 种鲟鱼龙筋中丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸成分含量差异不显著（P＞0.05），而谷氨酸成分含量具有显著性差异（P＜0.05），俄罗斯母鲟含量最高，且谷氨酸还是脑组织生化代谢中的重要氨基酸[25]。丙氨酸有预防肾结石、协助葡萄糖的代谢，有助缓和低血糖，改善身体能量；天冬氨酸可作为K+、Mg2+离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收缩功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环障碍缺氧时，对心肌有保护作用。

4 种鲟鱼龙筋的8 种必需氨基酸中缬氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸的成分含量不存在显著性差异（P＞0.05），而其他 4 种存在显著性差异（P＜0.05）。8 种人体必需氨基酸中，俄罗斯母鲟赖氨酸含量最高，且赖氨酸是人乳中第一限制性氨基酸，赖氨酸含量高的食品具有催乳效果[26]，因此食用鲟鱼龙筋是补充赖氨酸的良好来源。在4 种鲟鱼龙筋中，中华鲟龙筋氨基酸总含量高于其他3 种鲟鱼龙筋的氨基酸总含量，但总含量差异较低。4 种鲟鱼龙筋氨基酸组成种类丰富，可以作为稳定蛋白质的来源。

2.2.2 氨基酸营养价值评价

不同鲟鱼龙筋必需氨基酸评分结果见表3。

表3 鲟鱼龙筋中必需氨基酸总含氮量与FAO/WHO 标准模式及鸡蛋蛋白比较Table 3 Total nitrogen contents of essential amino acids in Sturgeon’s bone marrow，egg protein and FAO/WHO amino acids standard pattern mg/g N

4 种鲟鱼龙筋必需氨基酸含量均明显低于FAO/WHO 标准模式与鸡蛋蛋白模式[27]，但4 种鲟鱼龙筋氨基酸组分一致，含量差异不大，说明不同鲟鱼龙筋均可作为稳定蛋白源。

根据FAO/WHO 建议的氨基酸评分标准模式与鸡蛋蛋白模式，进行计算不同鲟鱼龙筋必需氨基酸的氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）、必需氨基酸指数（EAAI）结果见表 4。

表4 鲟鱼龙筋中必需氨基酸组成评价Table 4 Evaluation of essential amino acids composition in Sturgeon’s bone marrow

根据AAS 和CS 评分显示，俄罗斯公鲟、俄罗斯母鲟、中华鲟、海博瑞鲟第一限制氨基酸分别是赖氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。鲟鱼肌肉中第一限制氨基酸是蛋氨酸+胱氨酸[28]，与中华鲟龙筋、海博瑞鲟龙筋第一限制氨基酸一致。查阅WHO 推荐的成人氨基酸需要量模式[7]，4 种鲟鱼龙筋氨基酸含量均高于WHO 推荐标准。4 种鲟鱼龙筋必需氨基酸EAAI 值范围在54.99～93.71，其中俄罗斯公鲟龙筋、母鲟龙筋更高并与中华鲟龙筋、海博瑞鲟龙筋差异显著，说明俄罗斯公鲟、母鲟氨基酸组分更为均衡，营养价值更高。

2.3 鲟鱼龙筋中脂肪酸组成分析

对4 种鲟鱼龙筋脂肪酸组分进行测定，其含量如表5所示。

表5 鲟鱼龙筋脂肪酸组成分析Table 5 Compositions of fatty acids in Sturgeon’s bone marrow mg/g

俄罗斯母鲟、中华鲟和海博瑞鲟龙筋检测出3 种脂肪酸，俄罗斯公鲟龙筋检测出4 种，检出脂肪酸含量较低，包括 2 种饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA），1 种单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）和2 种多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）。其中棕榈酸（C16）与油酸（C18：1n-9）在 4 种鲟鱼龙筋中均检测出，且其含量存在显著性差异（P＜0.05）。中华鲟和海博瑞鲟龙筋中不饱和脂肪酸分别占总脂肪酸的88.66%和76.54%，且不饱和脂肪酸组成主要为多不饱和脂肪酸；俄罗斯公鲟龙筋中的不饱和脂肪酸占总脂肪酸的65.26%，但主要为单不饱和脂肪酸；而俄罗斯母鲟龙筋中的不饱和脂肪酸占总脂肪酸的41.04%。

总体来看，4 种鲟鱼龙筋都含有单不饱和脂肪酸，且俄罗斯公鲟龙筋中含量最多，有研究称单不饱和脂肪酸有降血脂功效[29]并在生物能源及化妆品等领域应用较多，长期食用鲟鱼龙筋，将有助于降低血脂；同时油酸是某些性激素的前体物质，有着重要的生理作用[30]。4 种鲟鱼龙筋中只有俄罗斯母鲟龙筋中不含多不饱和脂肪酸，中华鲟龙筋中多不饱和脂肪酸含量最高，俄罗斯公鲟龙筋中多不饱和脂肪酸种类最多。有研究表明，二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）、二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）等不饱和脂肪酸能降低人体血液胆固醇的水平，具有降血脂、抗氧化、消炎等作用[31]。

2.4 鲟鱼龙筋中矿物质元素组成分析

4 种鲟鱼龙筋中共检测出11 种矿物元素结果见表6。

表6 鲟鱼龙筋中矿物质组成分析Table 6 Compositions of mineral elements in Sturgeon’s bone marrow mg/kg

常量元素中 K、Ca、P 含量较高，Mg、Na 次之，4 种鲟鱼龙筋常量元素含量均存在显著性差异（P＜0.05）。4种鲟鱼龙筋常量元素分别与张凡伟[32]研究的刺参、赵玲[33]研究的10 种海参常量元素比较，两项比较结果一致，鲟鱼龙筋K、P 含量明显高于刺参K、P 含量，而鲟鱼龙筋Ca、Mg、Na 含量接近于刺参含量，说明在矿物质元素方面鲟鱼龙筋优于海参，矿物元素营养更加丰富。微量元素中Zn 含量最高，尤其是俄罗斯公鲟龙筋显著高于其他 3 种鲟鱼龙筋（P＜0.05），Zn 具有调节免疫功效，缺乏Zn 会导致多种疾病的产生，并且Zn 能促进儿童体智的正常发育[34]，Se 和Cu 含量次之，仅俄罗斯公鲟含有少量Cr。依据NY 5073-2006《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》规定，镉和铜在水产中限量分别为≤0.1 mg/kg、≤50 mg/kg，鲟鱼龙筋检测量均低于限量，甲基汞、铅未检出。因此从矿物元素分析，鲟鱼龙筋属于矿物质含量丰富，且重金属含量偏低的一类安全健康、营养食材。

3 结论

所得结果，俄罗斯母鲟龙筋粗蛋白含高于另外3种鲟鱼龙筋，而其它基本营养成分含量差异不明显。4 种鲟鱼龙筋氨基酸组成成分一致，均含有18 种氨基酸，其中呈鲜氨基酸占总氨基酸的质量分数范围在46.72%～48.28%，说明鲟鱼龙筋味道鲜美，食用更佳。氨基酸评价中，俄罗斯公/母鲟龙筋EAAI 值分别达到93.71、87.3，氨基酸组分更为平衡、营养丰富，可以作为优质蛋白的来源。4 种鲟鱼龙筋的总脂肪酸含量普遍较低，且多为不饱和脂肪酸。4 种鲟鱼龙筋常量元素组成成分丰富，其中K、P 等在人体机能中起到重要作用的矿物质元素含量范围分别达到4 170 mg/kg～5 400 mg/kg、1 240 mg/kg～1 620 mg/kg，而重金属元素 Hg、Pb 未检出，Cd、Cu 含量均在安全限以下。鲟鱼龙筋是一种新兴的高档食材，基于其前处理简易、呈鲜味，高蛋白低脂肪，食用安全等优势特点，在海珍品深加工领域具有广泛前景。