姜 燕,柳学周,崔爱君,王开杰,王 滨,徐永江
(中国水产科学研究院黄海水产研究所/青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室,山东 青岛 266071)
黄带拟鲹 (Pseudocaranx dentex) 也称大竹䇲鱼,俗称长缟鲹、岛鲹,隶属于鲈形目、鲹科、拟鲹属[1],是一种暖水性大洋洄游性鱼类,广泛分布于印度-太平洋及大西洋的温暖水域,在中国南海和东海及日本、印度尼西亚、澳大利亚、新西兰、南非等国海域均有分布。据统计,目前全球拟鲹属共包含黄带拟鲹、P. chilensis、P. dinjerra和P.wright4 个种[1-2]。
黄带拟鲹具有体型大、生长快等优点,是适宜深水抗风浪网箱和陆基工厂化养殖的优良大洋性经济鱼类,也是我国发展陆基工厂化循环水养殖、深远海大型设施养殖等新型养殖生产方式的优良品种。其肉质鲜嫩味美、营养丰富,是刺身、寿司制作的上等原料,也可通过煎、烤等多种方式进行烹饪,市场需求旺盛,开发前景广阔。日本自20世纪70年代就开始了黄带拟鲹的繁殖与养殖技术研究[3]。目前日本、澳大利亚、葡萄牙、美国等陆续开展了黄带拟鲹繁育和养殖技术开发[4-6]。近年来,我国相关单位开展了黄带拟鲹的人工养殖实验,采用“陆基工厂化循环水+深水网箱”陆海接力养殖模式,取得了较好的养殖效果。为研发黄带拟鲹人工繁育技术,推动养殖产业发展,有必要研究其在人工养殖条件下肌肉的营养品质及营养价值。目前,尚未见关于黄带拟鲹肌肉营养成分的研究报道。本研究开展了人工养殖黄带拟鲹肌肉营养成分分析与评价,探讨了其肉质口感鲜美的原因,旨在为评价该鱼的营养品质和开发人工配合饲料提供科学依据。
人工养殖黄带拟鲹取自大连富谷食品有限公司陆基工厂化养殖车间,随机采集3尾体表无任何病症的健康鱼,体长 35.5~38.0 cm,体质量 1.09~1.25 kg。
黄带拟鲹经MS-222充分麻醉后解剖,将每尾鱼不同部位肌肉组织去皮后切成大小均匀的小块,充分混合后每尾称取300 g肌肉组织块分装,送至国家水产品质量检验检测中心 (山东青岛) 进行营养成分检测,每个样品检测2次。
常规营养成分检测:水分采用烘箱并按照GB 5009.3—2016的方法测定;粗蛋白通过全自动凯氏定氮仪并按照GB 5009.5—2016的方法测定;粗脂肪采用全自动脂肪测定仪并按照GB 5009.6—2016的方法测定;灰分使用高温炉并按照GB 5009.4—2016的方法测定。
氨基酸采用氨基酸自动分析仪并按照GB 5009.124—2016的方法测定。脂肪酸采用气相色谱仪并按照GB 5009.168—2016的方法测定。矿物质采用全谱直读等离子体发射光谱仪和等离子体质谱仪按照GB 5009.268—2016的方法测定。
根据FAO/WHO建议的氨基酸评分标准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全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式,计算黄带拟鲹的氨基酸评分 (AAS)、化学评分 (CS)、必需氨基酸指数 (EAAI) 和F值[7-10]。计算公式为:
本实验中各营养成分数据为混合肌肉样品2次检测的平均值,通过Excel 2016软件对实验数据进行处理与分析。
黄带拟鲹肌肉常规营养成分分析见表1。肌肉鲜样的粗蛋白占比为22.10%,粗脂肪占比为6.40%;以水分质量分数为参考,计算出干样中粗蛋白质量分数为77.27%,粗脂肪质量分数为22.38%。
表1 黄带拟鲹肌肉常规营养成分分析Table 1 Analysis of normal nutritional components in muscle of striped jack %
黄带拟鲹肌肉中共检测出16种常见氨基酸,包括7种必需氨基酸、2种半必需氨基酸和7种非必需氨基酸 (表2)。必需氨基酸总量在总氨基酸中占比40.67%,其中含量最高的为赖氨酸,在鲜样和干样中占比分别为1.96%和6.85%;其次为亮氨酸 (1.75%和6.12%)。必需氨基酸与非必需氨基酸比为87.46%,非必需氨基酸中含量最高的为谷氨酸,在鲜样和干样中的含量分别为3.00%和10.49%,其次为天门冬氨酸 (2.12%和7.41%)。天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸是黄带拟鲹肌肉中的4种鲜味氨基酸,在肌肉鲜样和干样中的总含量分别为7.34%和25.66%,鲜味氨基酸在总氨基酸中占比35.37%。
表2 养殖黄带拟鲹肌肉氨基酸组成及比例Table 2 Composition and content of amino acids in muscle of striped jack %
依据蛋白质评价标准,将黄带拟鲹肌肉中的必需氨基酸含量转换为每克氮中所含氨基酸的毫克数,计算各必需氨基酸的AAS和CS (表3)。其中蛋氨酸的AAS最低(0.85),缬氨酸次之 (1.04);蛋氨酸的CS也最低 (0.48),缬氨酸次之 (0.78)。因此,黄带拟鲹肌肉的第一限制性氨基酸为蛋氨酸,第二限制性氨基酸为缬氨酸。除蛋氨酸外,肌肉中必需氨基酸的AAS均大于1.00,CS均大于0.60,说明黄带拟鲹肌肉中必需氨基酸含量丰富、比例均衡。
表3 黄带拟鲹肌肉中必需氨基酸组成评价Table 3 Evaluation of composition of essential amino acids in muscle of striped jack
黄带拟鲹肌肉中共检测出18种脂肪酸,其中油酸(C18:1n9) 含量最高 (26.10%, 表4)。饱和脂肪酸3种,总含量为24.49%;单不饱和脂肪酸5种,总含量为34.94%;多不饱和脂肪酸10种,总含量为38.83%。n-3 多不饱和脂肪酸 (PUFA) 的含量为25.41%,二十碳五烯酸 (EPA) 和二十二碳六烯酸 (DHA) 的贡献最大,两者含量高达21.20%。
表4 黄带拟鲹肌肉脂肪酸组成及比例 (鲜样)Table 4 Composition and content of fatty acids in muscle of striped jack (wet matter) %
检测了黄带拟鲹肌肉中10种矿物元素的含量,常量元素中钾 (K) 的质量分数最高 (4.15×103mg·kg-1),其次为磷(P)、钠 (Na)、镁 (Mg)、钙 (Ca) (表5)。在微量元素中,铁(Fe) 的质量分数为6.35 mg·kg-1,锌 (Zn)的质量分数 (4.79 mg·kg-1) 次之,其余均低于 1 mg·kg-1。
表5 黄带拟鲹肌肉矿物元素组成及比例 (鲜样)Table 5 Composition and content of minerals in muscle of striped jack (wet matter) mg·kg-1
海洋是保障人们生活水平高质量发展的蓝色粮仓,能够为人类提供优质的动物蛋白源。本研究表明,黄带拟鲹是典型的高蛋白大洋性经济鱼类,其蛋白含量高达22.10%,明显高于同属鲈形目的海鲈 (20.30%)[11]、珍珠龙胆石斑鱼 (Epinephelus fuscoguttatus♀×E. lanceolatus♂)[12]、鞍带石斑鱼 (E. lanceol)[13]、棕点石斑鱼 (E. fuscoguttatus)[14]和七带石斑鱼 (E. septemfasciatus)[15],也明显高于同属鲹科的大型经济鱼类黄条(Seriola aureovittata) 的粗蛋白含量 (20.30%)[9];与淡水大型鱼类斑点叉尾鮰 (Ictalurus punctatus)[16]相比,黄带拟鲹依然具有优势。研究发现,鱼类肌肉脂肪质量分数达到3.50%~4.50%时才具有较好的适口性[17-18]。黄带拟鲹肌肉的粗脂肪质量分数为6.40%,略高于卵形鲳鲹 (Trachinotus ovatus)[19]、鲣[20],在日本料理界堪称刺身的上等食材。与同样是刺身上等食材来源的三文鱼[21-22]相比,黄带拟鲹的粗蛋白、粗脂肪含量均占据优势地位,是肥而不腻的典型代表。鱼类肌肉中粗蛋白、粗脂肪含量是评价其营养价值的重要指标[9-10]。可见,黄带拟鲹属于高蛋白且适口性较好的优质蛋白源。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,氨基酸的种类和含量对鱼类肌肉营养价值和鲜味具有决定性意义。本研究中,在养殖黄带拟鲹肌肉中检测出的16种氨基酸中谷氨酸含量最高,天门冬氨酸次之。谷氨酸和天门冬氨酸是呈鲜味的特征性氨基酸,甘氨酸和丙氨酸则为呈甘味的特征性氨基酸[23]。肌肉的鲜美程度主要取决于鲜味氨基酸的组成与含量[24]。黄带拟鲹肌肉中鲜味氨基酸在总氨基酸中的占比高达35.37%,与黄条(32.20%)[9]、三文鱼(35.44%)[22]和蓝鳍金枪鱼 (Thunnus thynnus, 35.35%)[25]相近,这可能是黄带拟鲹肌肉口感品质较好的原因之一。另外,谷氨酸是脑中各种生物化学反应和多种生理活动必不可少的关键性氨基酸[26];甘氨酸为神经递质的一种,对大脑神经活动具有刺激和抑制作用,还可刺激胰高血糖素的分泌[27]。因此,经常食用黄带拟鲹,对人体血糖调节和大脑发育具有促进作用。
黄带拟鲹肌肉必需氨基酸中赖氨酸含量最高,在鲜肌肉中占比1.96%。赖氨酸是碱性氨基酸的一种,能够促进钙的吸收,也是一般谷类和人乳蛋白质的第一限制性氨基酸[28],而黄带拟鲹可弥补以谷物为主食引起的赖氨酸摄入不足的问题。
FAO/WHO提出的理想蛋白质模式为:蛋白质中必需氨基酸与总氨基酸的比值在40%左右,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值高于60%[29]。本研究中,黄带拟鲹肌肉中必需氨基酸在总氨基酸中占比40.67%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为87.46%,符合理想蛋白质模式。在对黄带拟鲹肌肉中必需氨基酸进行评价时发现,无论是以AAS为标准还是以CS为标准,黄带拟鲹肌肉的第一、第二限制性氨基酸均为蛋氨酸和缬氨酸。因此,在黄带拟鲹的养殖过程中,可通过营养饲料的配置进行一定的调控。而EAAI是以CS为参评标准,其数值大小反映了营养价值的高低,本研究中黄带拟鲹的EAAI与条纹锯鮨 (Centropristis striata)[10]的相近,也属于营养价值较高的可食用鱼类。
支链氨基酸具有保肝降胆固醇的功效,F又称为支芳值,一般正常情况下哺乳类动物的F为3.0~3.5,当肝脏受到损伤时则变为1.0~1.5[10]。本研究中,黄带拟鲹肌肉的F为2.32,可为人体补充一定量的支链氨基酸,经常食用具有营养保健的功效。
脂肪酸是机体细胞的重要营养成分之一,主要包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。黄带拟鲹肌肉中饱和脂肪酸主要为C14、C16和C18系列,C16:0的含量最高,这也符合其在淡水鱼和海水鱼中含量均相对较高的现象[30]。
不饱和脂肪酸能够调节脂质代谢、血液黏稠度,并且对心脏、机体免疫力等具有一定的调节作用[31-33]。本研究中,黄带拟鲹肌肉单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量分别为34.94%和38.83%,均高于同为鲈形目的黄条[9]、条纹锯鮨[10]、罗非鱼 (Oreochromis mossambicus)[34]。黄带拟鲹不饱和脂肪酸总含量高达73.77%,除了高于上述几种鱼外,还远高于大黄鱼 (Pseudosciaena crocea, 58.10%)、真鲷 (Pagrosomus major, 58.90%)、高体(Seriola dumerili,60.90%)[30]、大口黑鲈 (Micropterus salmoides)[34]和鳜 (Siniperca chuatsi))[35]。油酸具有降低血液中胆固醇和低密度脂蛋白水平的作用,在一定程度上有利于降低冠状心脏病的发生率[28],而黄带拟鲹肌肉中油酸含量较高,经常食用对人体具有较好的保健作用。
EPA和DHA是机体重要的必需多不饱和脂肪酸,在鱼类低温条件下保持膜的流动性和渗透性过程中发挥重要作用,也是人体生长发育所必需的多不饱和脂肪酸,在促进婴幼儿脑细胞发育和成长[8,36]方面尤其重要。本研究中,黄带拟鲹肌肉中EPA和DHA的总含量略高于三文鱼[22]、黄条[9]、条纹锯鮨[10]、罗非鱼[34]等,可为人们的膳食提供丰富的EPA和DHA。EPA和DHA,尤其是DHA不作为鱼体饥饿条件下的供能营养成分,因此,经过一定的饥饿处理可一定程度提高其含量[37]。n-3和n-6系列是多不饱和脂肪酸中的重要组成部分,必须从膳食中摄取,其含量被认为是健康膳食的一个重要营养指标。但是,高含量的n-6系列多不饱和脂肪酸会引发癌症、炎症等多种疾病,而高含量的n-3系列多不饱和脂肪酸对这些疾病有一定的抑制作用[38]。本研究中黄带拟鲹肌肉中的n-3系列多不饱和脂肪酸含量是n-6系列的1.95倍,能够弥补人体日常饮食中n-3系列摄入不足的问题,有效降低n-6系列多不饱和脂肪酸含量过高造成的代谢压力,进一步说明经常食用黄带拟鲹具有保健功效。
矿物质元素包括常量元素和微量元素,对于机体的新陈代谢、渗透压平衡状态的维持等生理活动至关重要。Na和K是维持神经、细胞膜通透性及细胞正常生理功能的重要元素,人体内K可通过离子交换促进Na的排出,使血管扩张并降低血管阻力,从而降低血压;P是人体组织结构的重要成分,对维持体液渗透压、酸碱平衡同样具有重要作用[10,25]。黄带拟鲹肌肉中常量元素K的含量最高,其次是P,可见经常食用黄带拟鲹有利于人体血压、渗透压等的调节。有研究指出,Ca/P关系到Ca的吸收问题,食品中Ca/P超过1∶3时为高磷膳食,会明显降低肠对Ca的吸收[22]。黄带拟鲹肌肉中Ca/P为1.13∶1,一定程度上有利于Ca的吸收。Mg参与机体多种生理活动,是细胞新陈代谢中多种酶系统的重要活化剂。黄带拟鲹肌肉中还含有丰富的Mg、Fe和Zn,能够促进机体的健康生长。铬(Cr)在自然界中通常以三价和六价的形态存在,三价Cr是机体所必需的微量元素,作为葡萄糖耐受因子的活性成分与胰岛素发挥协同功能,参与蛋白质、脂类、核酸等的代谢,一些保健产品和配方奶粉中添加一定量的Cr以辅助调节机体的生理功能[39-40]。黄带拟鲹中含有少量的Cr,可在一定范围内为人体补充Cr元素。
本研究表明,黄带拟鲹是一种高蛋白且氨基酸、脂肪酸和矿物元素含量丰富、比例均衡的优质海水经济鱼类,食用价值高。