周聃 崔雁娜 周冬仁
摘要:为分析循环水养殖和池塘养殖下加州鲈鱼肉质区别,探索循环水养殖模式优点。采集同龄段、同一饲料喂养的2种养殖模式下的加州鲈鱼,通过测定加州鲈鱼的基础营养成分、肉质相关指标和质构特性(TPA分析)来评价2种养殖模式下鲈鱼肉质,并采用扫描电镜,对2种加州鲈鱼进行观察,分析其微观结构差异。結果显示,循环水养殖加州鲈鱼较池塘养殖比,其粗蛋白含量显著提高(P<0.05),粗脂肪含量显著降低(P<0.05);滴水损失率、冷冻渗出率和蒸煮损失率均高于池塘养殖组(P<0.05);循环水养殖组鲈鱼鱼肉硬度、胶着性和咀嚼性均高于池塘养殖组(P<005),肌纤维排布更加整齐致密。说明循环水养殖的加州鲈鱼的鱼肉营养和肉质均有一定程度的提升,适宜进一步推广和研究。
关键词:循环水养殖;池塘养殖;加州鲈鱼;基础营养成分;质构特性;微观组织结构
加州鲈鱼,原名大口黑鲈,太阳鱼科黑鲈属,原产于北美,现已推广至我国[1]。加州鲈鱼由于其具有适应性强、生长速度快、起捕容易、养殖周期短等优点,深受养殖者欢迎,加之其肉质鲜美,无肌间刺,形态优美,适宜消费者食用,具有广阔的市场前景,所以成为我国主要淡水鱼养殖品种之一[2]。
池塘循环水养殖模式又称“跑道”养殖,是通过美国大豆协会引进并结合我国实情产生,集池塘循环流水养殖技术、生物净水技术、高效集污技术等于一体的新型池塘养殖模式[3]。该模式具有能高效收集养殖残留物(排泄物和残饵)、减少水体污染、降低生产成本、便于管理等优点,因此普遍推广于江苏省、浙江省、上海市等地区[4-5]。
国内外关于加州鲈鱼的研究主要集中在养殖技术、育苗、病害等领域[6-10],对其肉质研究较少。耿子蔚等分别采用传统池塘养殖和流水槽养殖加州鲈鱼12个月后,再用常规方法对鱼肉营养成分组成及质构特性进行测定,结果发现,流水养殖模式可提升鲈鱼营养价值,使肉质更加紧实富有嚼劲[11]。王科瑜等通过色差、质构、风味物质和感官评价指标的变化综合分析蒸制处理不同中心温度对鲈鱼肉品质的影响,结果发现,当中心温度为65、75 ℃时,鱼肉品质突出[12]。本研究通过测定2种养殖模式下加州鲈鱼的肉质相关指标及质构特性,比较其肉质优劣,并通过扫描电镜观察其肌肉纤维结构,分析其差异原因,为进一步推广循环水养殖加州鲈鱼提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
同龄段池塘养殖鲈鱼和循环水养殖加州鲈鱼(400~600 g/尾),选自11月浙江湖州某养殖场,保证投喂同一饲料,30 min内运回实验室,用自来水清洗,取肉部位见图1。其他试剂均为分析纯,购自杭州汇普化工仪器有限公司。
1.2 仪器与设备
分析天平,德国Sartorius公司生产;PB-10 酸度计,德国Sartorius公司生产;GM200组织捣碎机,德国Retsch公司生产;高速匀浆机,德国IKA集团生产;K-370自动凯氏定氮仪,瑞士BUCHI 公司生产;CT3质构仪,美国Brookfield公司生产;VEGA3扫描电子显微镜,捷克TESCAN公司生产。
1.3 方法
1.3.1 基础营养成分 水分含量GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》直接干燥法;粗蛋白含量GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法;粗脂肪含量GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》方法;灰分含量GB 50094—2010《食品中灰分的测定》方法。
1.3.2 肉质相关指标
1.3.2.1 pH值 参考Arashisar等的方法[13]略作修改,取搅碎鱼肉5 g,加预冷蒸馏水45 mL,旋涡振荡,静置30 min,过滤,取滤液,用精密酸度计测定。
1.3.2.2 滴水损失率 取大小为3 cm×2 cm×2 cm 肉块,用电子天平精确称质量m1,将肉样用丝线吊起,外面套1个塑料袋,将袋口系紧,袋内留有足够空间接纳肉样渗出的水滴,然后在4 ℃冰箱中悬挂24 h后去掉塑料袋,用滤纸吸去肉样表面水分再称质量m2[14]。滴水损失率=(m1-m2)/m1×100%。
1.3.2.3 冷冻渗出率 取5 g左右肉块,用电子天平精确称质量m1′,放入干燥洁净自封袋,置于 -20 ℃,24 h后取出。待中心温度升至2~3 ℃时,从自封袋中取出,室温放置30 min。用吸水纸吸干表面水分,精确称质量m2′。冷冻渗出率=(m1′-m2′)/m1′×100%。
1.3.2.3 蒸煮损失率 取10 g左右肉块,用电子天平精确称质量m1″,将肉样置于90 ℃恒温水浴锅内加热10 min,取出后冷却至室温,在通风处晾干后再次称质量,精确称质量m2″[15]。蒸煮损失率=(m1″-m2″)/m1″×100%。
1.3.3 质构特性 采用TPA测试。测定参数为TPA模式,平底柱探头TA39,触发力5 g,压缩距离3 mm,测试速率30 mm/min,恢复时间3 s;然后立即将鱼肉去皮一面朝上,水平放置于探头底座上进行测试。取5尾鱼进行平行样测试,每尾鱼背部肌肉左右两侧各取6个点进行测试,取测试的平均值进行数据分析。
1.3.4 扫描电镜观察 样品在bouins固定液溶液中4 ℃固定过夜,倒掉固定液,用pH值为7.0的01 mol/L磷酸缓冲液漂洗样品3次,每次15 min;用1%锇酸溶液固定样品1~2 h;小心取出锇酸废液,用pH值为7.0 0.1 mol/L磷酸缓冲液漂洗样品3次,每次15min;用梯度浓度(包括30%、50%、70%、80%、90%、95% 5种浓度)的乙醇溶液对样品进行脱水处理,每种浓度处理15 min,再用100%乙醇处理2次,每次20 min。用乙醇与醋酸异戊酯的混合液(体积比为1 ∶ 1)处理样品30 min,再用纯醋酸异戊酯处理样品1 h或放置过夜。临界点干燥,镀膜,将处理好的样品与扫描电镜下观察。
1.4 数据处理
采用SPSS 18.0软件对测定数据进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 基本营养成分
加州鲈鱼背部肌肉基本营养成分的测定结果见表1。循环水养殖组加州鲈鱼的水分含量、灰分含量分别为76.73%、1.39%;池塘养殖组加州鲈鱼的水分和灰分含量分别为77.32%和1.40%,处理间差异不显著。循环水养殖粗加州鲈鱼的脂肪含量为1.27%,显著低于池塘养殖组的1.34%(P<0.05);但循环水养殖组加州鲈鱼的粗蛋白含量为21.63%,显著高于池塘养殖组的19.21%(P<005)。
2.2 肉质相关指标
加州鲈鱼背部肌肉肉质相关指标的测定结果见表2。循环水养殖组加州鲈鱼pH值为6.30,显著低于池塘养殖组的6.51 ( P<0.05)。循环水养殖组加州鲈鱼的滴水损失率、冷冻渗出率、蒸煮损失率分别为4.27%、3.70%、10.87%,均高于池塘养殖组的3.40%、3.00%、9.23%,处理间差异显著(P<005)。表明循环水养殖组鱼肉细胞内水分易于渗出,表现出肌肉滴水损失率、冷冻渗出率和蒸煮损失率增加[16-18]。
2.3 质构特性
质构是指与力学特性有关的相关特性,通过量化力学指标来评价物品物理特性,避免了主观因素的影响,其结果客观且灵敏性较高[19]。2种养殖模式下的加州鲈鱼测定结果见表3。2种养殖模式下加州鲈鱼的质构指标存在着一定的差异。循环水养殖组加州鲈鱼的硬度、胶着性、咀嚼性分别为162.25 g、106.75 g、2.30 mJ,高于池塘养殖组的123.20 g、80.00 g、1.70 mJ,处理间差异显著(P<005)。而2种养殖模式下加州鲈鱼的弹性和内聚性指标处理间差异不显著(P>0.05)。表明通过池塘循环水养殖的加州鲈鱼肉质好于池塘养殖加州鲈鱼。
利用SPSS 18.0软件对加州鲈鱼TPA各指标进行相关性分析,结果见表4。硬度变化为鲈鱼肉质最直观的变化,因此主要以硬度变化为参考分析其与其他指标间的相关性。加州鲈鱼TPA指标之间存在着相关性,其硬度与胶着性和咀嚼性之间呈显著正相关,与内聚性和弹性无显著相关。说明加州鲈鱼鱼肉的胶着性和咀嚼性随硬度一同升高,而弹性和内聚性随硬度的变化不明显(表4)。
2.4 微观组织观察
肌肉纤维是支撑鱼肉质地的主要因素。肌肉纤维可以直观地反映鱼肉组织结构[20]。通过电镜观察2种养殖模式下加州鲈鱼背部肌肉纤维结构,可以比较2种加州鲈鱼肉质的区别。2种养殖模式下加州鲈鱼背部肌肉扫描电镜见图2,其中图2-A为A循环水组养殖组放大500倍,图2-B为池塘养殖组放大500倍,图2-C为循环水组养殖组放大 10 000倍,图2-D为池塘养殖组放大10 000倍。比较图2-A、图2-B中可以发现,2种加州鲈鱼肌肉纤维细长,无断裂,呈有规则的线性排列,并且各组织之间脂肪泡较少。
比较图2-C、图2-D可以发现,2种鲈鱼肌纤维微观结构存在着一些差异,但大体程度相同。循环水养殖组加州鲈鱼与池塘养殖组加州鲈鱼相比,肌纤维排布更加整齐致密,空隙也更为狭小,其纤维直径也较宽,这是因为纤维排布和纤维直径直接影响加州鲈鱼肉质[19]。该结果诠释了上述质构结果中循环水养殖组加州鲈鱼肉质较池塘养殖组更优。
3 结论与讨论
从营养成分上分析,循环水养殖加州鲈鱼的粗蛋白含量高于池塘养殖组,同时,粗脂肪含量要低于池塘养殖组。循环水养殖相对于池塘养殖而言,
增加了水流速度,使加州鲈鱼不断处于运动状态,运动会促进鱼肉蛋白质的生成,并抑制脂肪沉积[21]。本结论与原居林等所获得结果[22]一致。证明循环水养殖模式有利于提高加州鲈鱼蛋白质含量,降低脂肪含量,符合现代营养学观点,适宜推广。
从鱼肉肉质上分析,循环水养殖加州鲈鱼的鱼肉水分易渗出。其质构特性表明,循环水养殖鲈鱼鱼肉肉质要好于池塘养殖组。循环水养殖,由于水流速度的存在,使加州鲈鱼持续处于低速运动状态。通过不断的持续运动,鲈鱼肌肉纤维发生改变。由电镜结果可以发现,循环水养殖的鲈鱼肌纤维排布更加致密。肌肉纤维直接影响鱼肉质构变化[23],因此循环水养殖组加州鲈魚的硬度、胶着性和咀嚼性高于池塘养殖组。说明循环水养殖模式不仅能改善鱼肉的营养组成,在一定程度上还对鱼肉肉质起到了提升的作用。
综上所述,循环水养殖加州鲈鱼,其鱼肉营养和肉质均有一定程度的提升,加之其具有资源节约、环境友好、质效双增的特性,适宜进一步地推广和研究。
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