官垌草鱼肌肉营养成分分析及品质评价

张盛 韦玲静 叶香尘 李昌伟 滕忠作 甘习军

摘要：【目的】分析官垌草鱼的肌肉营养成分及品质特性，为探究其肌肉品质及更好地开发利用该产品提供参考依据。【方法】选取同塘同批放养的3龄繁殖期前官垌草鱼10尾，测定其背肌和腹肌的质构特性、pH、系水力、基本营养成分、氨基酸和脂肪酸含量等指标，并进行营养价值评价。【结果】官垌草鱼背肌的硬度和弹性均显著高于腹肌（P<0.05），内聚性、咀嚼性、回复性、pH等指标差异不显著（P>0.05）;背肌和腹肌的粗蛋白含量分别为18.96%和18.85%，粗脂肪含量分别为1.95%和2.38%。背肌和腹肌均含有17种氨基酸，其中包括7种人体必需氨基酸和4种鲜味氨基酸，必需氨基酸总量和鲜味氨基酸总量分别占氨基酸总量的40.55%和43.37%、41.35%和47.78%，必需氨基酸指數（EAAI）分别为83.29和80.55。背肌和腹肌均检测出18种脂肪酸，包括5种饱和脂肪酸和13种不饱和脂肪酸，饱和脂肪酸总量分别占脂肪酸总量的21.87%和25.13%，不饱和脂肪酸总量分别占脂肪酸总量的78.13%和74.87%。【结论】官垌草鱼肌肉蛋白质及不饱和脂肪酸含量高，氨基酸平衡效果好，肌肉滋味佳;其背肌的综合营养价值高于腹肌。

关键字： 官垌草鱼;肌肉;营养成分;氨基酸;脂肪酸

中图分类号： S965.112                  文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）01-0151-07

0 引言

【研究意义】草鱼（Ctenopharyngodon idella）隶属于鲤形目鲤科雅罗鱼亚科草鱼属，草食性，具有个体大、产量高、肉质紧实、味道鲜美等优点，在我国水产养殖业中占据重要地位（农业部渔业渔政管理局，2017）。随着科技的发展，“人工配合饲料+高密度养殖+抗生药物”的集约化养殖模式导致草鱼养殖环境不断恶化，肌肉品质急剧下降，市场认可度低，因此生产高品质、无公害的草鱼，是我国草鱼养殖的发展方向。水产品肉质的鲜美程度部分取决于肌肉的营养成分及其组成比例（Lie，2002）。研究表明，苗种来源、饵料种类、投喂方式及地域水质环境等因素对鱼类肌肉的营养成分、质构特性、理化特性及代谢特征均有重要影响（Fuentes et al.，2010），同种鱼在不同生长环境下的肌肉品质也有所差异。官垌草鱼产于广西浦北县官垌镇，是当地居民利用山溪、泉水和人工种植优质牧草喂养的草鱼，2011年通过国家农业部农产品地理标志地域保护登记。因此，分析评价官垌草鱼肌肉的品质和食用价值，对开发利用该地理标志农产品具有重要意义。【前人研究进展】目前，有关鱼类肌肉品质的研究主要集中在同物种不同产地、不同养殖模式间的比较。程汉良等（2013）分析了野生和养殖草鱼的肌肉品质，发现野生草鱼的粗蛋白、氨基酸总量及必需氨基酸含量显著高于养殖草鱼，野生草鱼的不饱和脂肪酸更丰富;程辉辉等（2016）探究了生态草鱼和饲料草鱼的肌肉品质差异，发现生态草鱼肌肉具有系水力强、低脂肪和矿物元素含量高等特点;王广军等（2017）对金草鱼和普通草鱼的肌肉营养成分及营养价值进行比较，结果显示，金草鱼的脂肪含量显著高于普通草鱼，水分含量显著低于普通草鱼，且金草鱼具有更好的鲜味程度和更合理的矿物元素组成;吴永俊（2017）比较不同产地虹鳟鱼肉风味物质，结果显示青海虹鳟的粗脂肪含量最高，而水分含量显著低于北京和新疆虹鳟，不同产地虹鳟间的一磷酸腺苷、肌苷酸和游离氨基酸含量均有显著差异。此外，还有文献报道大黄鱼（周飘苹等，2014）、红尾皇冠鱼（王得龙，2015）、半滑舌鳎（王峰和雷霁霖，2015）、罗非鱼（周梦海，2015）、珍珠龙胆石斑鱼（张旭，2017）等在不同养殖模式下的肌肉品质差异。【本研究切入点】鱼肉的营养成分及组成结构是评价鱼体营养价值的重要指标，虽然吴祥庆等（2011）对官垌草鱼肌肉的粗蛋白、粗脂肪、钙、铁和锌含量进行了测定，叶香尘等（2016）对官垌草鱼的养殖模式进行了详细阐述，但目前尚无系统分析和评价官垌草鱼肌肉品质的文献报道。【拟解决的关键问题】以官垌草鱼为试验材料，研究其背肌和腹肌的营养成分、质构及理化特性，评估其营养价值，为更好地开发利用官垌草鱼提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验鱼饲养方案参照叶香尘等（2016）的方法，放养规格约1.0 kg/尾，养殖周期2年。试验所用官垌草鱼样品于2017年12月24日采自广西钦州市浦北县官垌镇垌口村，选取10尾健康无病、体格相近的3龄繁殖期前的鱼样，体重4.664±0.36 kg/尾，体长63.04±0.18 cm/尾，雌、雄各5尾。活鱼处死后取侧线以上的肌肉为背肌（Dorsal muscle，DM），侧线以下的为腹肌（Abdominal muscle，AM），洗净吸干水分切成前、中、后3段，再分成小块低温保存备用。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 质构特性测定 草鱼肌肉质构特性（硬度、弹性、咀嚼性、回复性和内聚性等）采用CT 3-4500物性测试仪（美国BrookField公司）进行测定。在质构剖面分析（TPA）模式下，取2 cm×2 cm×1 cm肉块，采用TA41圆柱形探头，起点感应力5.0 g，测试速度1.0 mm/s，二次压缩间隔时间1 s，每尾鱼背肌和腹肌分别取7～9个肉块进行测定。

1. 2. 2 pH测定 采用直接测定法。称取鱼肉5.0 g，加入25 mL蒸馏水均质肉样后定容至40 mL，4000 r/min离心10 min，取上清液用精密pH计测定，读数。

1. 2. 3 系水力测定 称取鱼肉2.0 g，用滤纸筒包好，4000 r/min离心15 min后称取肉样质量，计算鱼肉系水力（Water holding capacity，WHC）。计算公式如下：

WHC（%）=[m0-（m1-m2）m0]×100

式中，m0为鱼肉中水分含量（g），m1为离心前鱼肉样品质量（g），m2为离心后鱼肉样品质量（g）。

1. 2. 4 营养成分测定 采用直接干燥法（GB/T 5009.3—2016）测定肌肉中水分含量，凯氏定氮法（GB/T 5009.5—2016）测定粗蛋白含量，索氏抽提法（GB/T 5009.6—2016）测定粗脂肪含量，马弗炉灼烧法（GB/T 5009.4—2016）测定粗灰分含量，高效液相色谱法（GB/T 5009.124—2016）测定氨基酸含量（以湿重计），气相色谱法（GB/T 22223—2016）测定脂肪酸含量（以湿重计）。

1. 2. 5 肌肉氨基酸营养价值评价 根据联合国粮农组织/世界卫生组织（FAO/WHO）1973年建议的氨基酸评分标准模式（张圆圆等，2018）和全雞蛋蛋白质的氨基酸模式（王志芳等，2018），计算氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）和必需氨基酸指数（EAAI）。

AAS=[aaAA（FAO/WHO）]

CS=[aaAA（Egg）]

EAAI=[100aae×100bbe×100cce×…×100jjen]

式中，aa为试验样品中氨基酸含量（mg/g pro），AA（FAO/WHO）为评分模式中同种氨基酸含量（mg/g pro），AA（Egg）为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量（mg/g pro），a、b、c…j为试验样品蛋白质的必需氨基酸含量（mg/g pro），ae、be、ce…je为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量（mg/g pro）。

1. 3 统计分析

采用SPSS 18.0对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2. 1 肌肉品质特性分析结果

官垌草鱼背肌和腹肌的质构特性、pH和系水力测定结果见表1，背肌的硬度和弹性显著高于腹肌（P<0.05，下同），而背肌和腹肌的内聚性、咀嚼性、回复性、pH和系水力等指标间差异均不显著（P>0.05，下同），说明官垌草鱼背肌更富有弹性，更耐咀嚼。

2. 2 肌肉营养成分测定结果

从表2可看出，官垌草鱼背肌的粗脂肪含量显著低于腹肌，而水分、粗蛋白及粗灰分含量均高于腹肌，但差异不显著。与其他鱼类相比，官垌草鱼肌肉粗蛋白含量高于普通养殖草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲟鱼等常规经济鱼类，低于野生草鱼和淡水石斑鱼;其粗脂肪含量高于野生草鱼、普通养殖草鱼、淡水石斑鱼和光唇鱼，低于鲤鱼、鲫鱼、鲟鱼和刀鲚;粗灰分含量高于鲤鱼、鲫鱼、石斑鱼、光唇鱼、鲟鱼和刀鲚。说明官垌草鱼肌肉蛋白含量较高、脂肪含量较低。

2. 3 肌肉氨基酸组成及营养价值评价结果

由表3可知，官垌草鱼背肌和腹肌均能检测出17种氨基酸，其中7种必需氨基酸（EAA）、10种非必需氨基酸（NEAA）。背肌和腹肌的氨基酸总量分别为17.73%和16.64%，其中谷氨酸、赖氨酸和天门冬氨酸含量较高，胱氨酸和组氨酸含量较低;背肌和腹肌的必需氨基酸总量分别占氨基酸总量的40.55%和41.35%，鲜味氨基酸（FAA）总量分别占氨基酸总量的43.37%和47.78%，必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量（SEAA/SNEAA）的比值为68.22%和70.49%。

根据FAO/WHO评分标准模式计算出的官垌草鱼肌肉AAS可知，官垌草鱼背肌和腹肌的AAS分别在0.78～1.94和0.62～1.88范围内，第一和第二限制性氨基酸为缬氨酸和异亮氨酸;根据全鸡蛋蛋白质模式计算出的CS可知，官垌草鱼背肌和腹肌的CS分别在0.58～1.52和0.62～1.48范围内，其中，背肌的第一限制性氨基酸为异亮氨酸，第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸，腹肌的第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸;背肌和腹肌的EAAI分别为83.29和80.55（表4）。

2. 4 肌肉脂肪酸测定结果

官垌草鱼脂肪酸组成及含量见表5，背肌和腹肌均检测到18种脂肪酸。其中，5种饱和脂肪酸，总量分别为18.58%和23.20%，分别占脂肪酸总量的21.87%和25.13%;不饱和脂肪酸13种，分别占脂肪酸总量的78.13%和74.87%;高度不饱和脂肪酸6种，分别占脂肪酸总量的23.45%和23.13%。背肌和腹肌中油酸、亚油酸、棕榈酸、二十二碳六烯酸（DHA）和硬脂酸的含量较高，十五碳烷酸、十七碳烷酸、十七碳一烯酸和γ-亚麻酸的含量较低。

3 讨论

鱼营养成分主要集中于肌肉，鱼肉的蛋白质、氨基酸及脂肪酸含量是广大消费者关注的重点，也是鱼类产品品质评价的重要参考指标。鱼类的肌肉品质受苗种、环境、饵料等因素的影响（程辉辉等，2016），不同养殖模式下鱼类的栖息环境和食物组成通常不同，其肌肉品质均有差异。本研究以官垌草鱼为分析对象，其苗种来源与普通饲料草鱼无差异，但其栖息的流动山泉水环境和以青草为主的饵料与养殖草鱼有明显区别。本研究中，官垌草鱼背肌和腹肌的粗蛋白含量高于鲟鱼（郝淑贤等，2008）、禾花鲤（杨四季和蒋艾青，2009）、刀鲚（李玉琪，2015）、福瑞鲤（吕帆等，2016）和长丰鲫（李忠等，2016）等鱼类，低于淡水石斑鱼（王志芳等，2018）;粗脂肪含量低于鲤鱼、鲫鱼、鲟鱼和刀鲚，体现了官垌草鱼鱼肉高蛋白低脂肪的优良品质，能满足人们对高品质水产品的需求。与野生草鱼和普通养殖草鱼（程汉良等，2013）相比，官垌草鱼肌肉水分含量较低，粗脂肪和粗灰分含量较高，其可能原因是官垌草鱼养殖时间长、密度大，故其个体大，肌肉更易沉积脂肪。

鱼肉的质构、pH和系水力等指标是评价肌肉品质的重要标志。鱼肉中的pH因肌肉的糖酵解反应产生乳酸而不断降低，pH适度降低可增加肌肉的嫩度，但过低的pH导致蛋白质变性、肌肉腐败（Periago et al.，2005;郭建凤等，2010）。肌肉系水力和pH呈正相关，均与肌肉嫩度有关（张玉伟等，2012），同时与质构性质，如硬度、弹性、咀嚼性、内聚性等指标，共同影响鱼肉的口感。本研究中，官垌草鱼背肌和腹肌的pH为宰后2 h内测定，均高于种青养殖和饲料养殖的草鱼（程辉辉等，2016），但低于鳙鱼（赵亮，2012）、齐口裂腹鱼（唐玉洁，2014）、大口黑鲈和日本真鲈（吴燕燕等，2016）;背肌和腹肌的系水力均低于齐口裂腹鱼，与种青养殖草鱼基本一致。在质构仪品牌型号、探头型号和参数设定均一致的条件下所测的质构数据间相互比较才有意义（高露姣等，2011）。在同等的仪器条件下，本研究中官垌草鱼背肌的硬度和弹性显著高于腹肌，且背肌和腹肌的硬度、弹性、咀嚼性及回复性均高于池塘和网箱养殖的红鳍东方鲀（高露姣等，2011）和斑石鲷（熊铭等，2016）。究其原因有两方面：一是河豚和斑石鲷均为常用的刺身鱼品种，以鲜嫩多汁闻名;二是官垌草鱼养殖周期长达2年，个体比河豚和斑石鲷大5～10倍，其肌肉更紧实。

品质优良的鱼肉应含有足量的人体必需氨基酸及符合人体需求的氨基酸组成比例。官垌草鱼背肌和腹肌中谷氨酸含量最高，人体必需氨基酸中的赖氨酸含量最高，与程辉辉等（2016）分析种青草鱼氨基酸含量的结果一致;背肌和腹肌的SEAA/STAA分别为40.55%和41.35%， SEAA/SNEAA分别为68.22%和70.49%，均符合FAO/WHO的蛋白质组成理想模式，即EAA/TAA为40%和EAA/NEAA在60%以上，表明官垌草鱼能提供更优质的蛋白质，更符合人体对氨基酸的营养需求。鱼肉的鲜味主要取决于肌肉中鲜味氨基酸的含量，官垌草鱼背肌和腹肌的SFAA/STAA分别为43.37%和47.78%，高于野生草鱼和饲料草鱼（程汉良等，2013），说明其风味更鲜美，优于野生草鱼和饲料草鱼。本研究中，根据AAS得出官垌草鱼背肌和腹肌的第一和第二限制性氨基酸为缬氨酸和异亮氨酸;根据CS模式计算得出背肌的第一限制性氨基酸为异亮氨酸，第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸，腹肌的第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸，与程辉辉等（2016）的研究结果基本一致，但与丁玉琴等（2011）研究发现蛋氨酸+胱氨酸是草鱼第一限制性氨基酸的结果有差异，可能与草鱼的养殖模式有关，具体原因还有待进一步研究。背肌和腹肌的EAAI分别为83.29和80.55，高于野生草鱼和普通养殖草鱼。本研究中背肌的脂肪酸含量低于腹肌，但差异不显著，其中背肌和腹肌的饱和脂肪酸分别占脂肪酸总量的21.87%和25.13%，不饱和脂肪酸分别占脂肪酸总量的78.13%和74.87%，高度不饱和脂肪酸分别占脂肪酸总量的23.45%和23.13%。背肌和腹肌的饱和脂肪酸含量低于种青草鱼和饲料草鱼（程辉辉等，2016），而不饱和脂肪酸含量高于种青草鱼和饲料草鱼，说明草鱼在不同养殖模式下其脂肪酸的组成比例有差异，可能与草鱼摄食饵料和生存的水环境有关。

4 结论

官垌草鱼肌肉蛋白质及不饱和脂肪酸含量高，氨基酸平衡效果好，肌肉滋味佳;其背肌的综合营养价值高于腹肌。

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（責任编辑 罗 丽）