大目金枪鱼不同部位肌肉的营养成分分析与评价
2013-08-07刘书臣李仁伟廖明涛赵巧灵林森森戴志远
刘书臣,李仁伟,廖明涛,赵巧灵,林森森,戴志远,3,*
(1.浙江工商大学水产品加工研究所,浙江杭州310012;2.浙江大洋世家股份有限公司,浙江杭州310009;3.浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室,浙江杭州310012)
金枪鱼(tuna),又名鲔鱼、吞拿鱼,是大洋暖水性洄游鱼类,广泛分布于太平洋、大西洋和印度洋的热带、亚热带和温带广阔水域[1]。金枪鱼肉质柔嫩鲜美、纯天然、无污染、富含DHA、EPA 等具有生物活性的高度多不饱和脂肪酸,是不可多得的健康美食,被国际营养组织推荐为世界三大营养鱼类之一。主要的金枪鱼鱼种有黄鳍金枪鱼、大目金枪鱼、蓝鳍金枪鱼、长鳍金枪鱼和青甘金枪鱼等,其中大目金枪鱼是金枪鱼属中产量仅次于黄鳍金枪鱼的种类,年产量约45 万吨[2]。金枪鱼身上的鱼肉根据部位不同可分为大腹、中腹和赤身部位鱼肉。大腹指鱼体的前腹段,大腹部位鱼肉油脂丰厚,呈粉红色,肉质鲜滑而带有浓郁的特有香味,价格最贵;中腹指鱼体中腹和尾腹,中腹部位鱼肉口味次于大脂部位鱼肉,颜色稍深,价格比大腹便宜;赤身指的是取自金枪鱼背部的鱼体,鱼肉呈鲜红色,但油脂较少,价格最便宜。目前,国内外有关大目金枪鱼营养成分的报道还未曾见到,缺乏对大目金枪鱼不同部位肌肉营养价值的全面评价。本研究对大目金枪鱼赤身、中脂和大脂三个部位肌肉的一般营养成分、氨基酸、脂肪酸和矿物质元素进行测定,并对其不同部位的营养价值进行评价比较,旨在充实营养学内容,为大目金枪鱼的加工利用提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
同一条大目金枪鱼(约35kg)赤身、中腹、大腹部位肌肉各3kg 购自宁波丰盛食品有限公司。
B-811 自动脂肪萃取仪、K-370 自动凯氏定氮仪 瑞士BUCHI 公司;L-8800 日立氨基酸分析仪 日本日立公司;气相色谱仪 HP6890 FID 惠普公司;AA Spectrometer Thermo USA;均质机 Ultra-Turrax T18 basic 德国IKA;RC-6 Plus 高速冷冻离心机 美国热电仪器有限公司。
1.2 实验方法
基本营养成分:水分,GB/T 5009.3-2010 常压干燥法;灰分,GB/T 5009.4-2010 高温灰化法;粗蛋白,GB/T 5009.5-2010 半微量凯氏定氮法;粗脂肪,GB/T 14772-2008 索氏抽提法。
氨基酸:样品于110℃酸水解24h,过滤后进氨基酸自动分析仪进行检测;色氨酸因酸水解而被破坏,故采用110℃碱水解24h,过滤后进高效液相色谱仪测定。
脂肪酸:用Folch 液提取鱼肉中的脂肪,利用气相色谱进行分析,具体步骤按Folch 法进行[3]。
矿物质:常量元素用原子吸收光谱测定[4];微量元素用微波消解ICP-MS 测定[5];磷按GB/T 5009.87-2003 分光光度计法测定。
1.3 氨基酸营养价值评价
根据FAO/WHO 1973 年建议的氨基酸评分标准模式[6]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质模式[7]进行营养评价,方法如下。
AAS = 被测蛋白质中某一必需氨基酸的含量(mg/g)/参考蛋白质同一必需氨基酸的含量(mg/g)
CS = 待测蛋白质中某种必需氨基酸的含量(mg/g)/鸡蛋蛋白质中同种必需氨基酸的含量(mg/g)
式中:n 为比较的氨基酸数目;t 为实验蛋白质的氨基酸含量,mg/g;s 为鸡蛋蛋白质的氨基酸含量,mg/g。
1.4 数据分析
每个样品重复取样3 次进行测定,数据用SPSS 17.0 处理,统计值用平均值±标准差表示,p >0.05 表示差异不显著,p <0.05 为差异显著。
2 结果与分析
2.1 基本营养成分
由表1 可知,各部位肌肉的基本营养成分除水分含量外差异显著(p <0.05),并呈现相应的规律。赤身、中腹和大腹部位肌肉的粗蛋白与粗灰分质量分数依次降低,粗蛋白质量分数依次为24.84%、20.67%和19.56%,粗灰分质量分数依次为2.02%、1.30%和0.98%。各部位肌肉粗脂肪含量差异最明显,赤身部位肌肉仅为0.16%,远低于中腹部位肌肉的4.80%和大腹部位肌肉的6.35%,三者依次增加。三个部位肌肉脂肪的这种变化规律很好地解释了市场上金枪鱼的销售准则,即金枪鱼大腹部位鱼肉脂肪含量高,价格最高;中腹部位鱼肉脂肪含量次之,价格比大腹部位鱼肉便宜;赤身部位鱼肉同样鲜美细腻,但脂肪含量最少,价格最低。
表1 大目金枪鱼不同部位肌肉的基本营养成分质量分数及比较(%)Table 1 Comparision of nutritional components in different muscle parts(%)
2.2 大目金枪鱼不同部位肌肉的氨基酸组分及营养评价
2.2.1 氨基酸组分 从表2 可知,三个部位肌肉均检测出18 种氨基酸,其中8 种必需氨基酸,10 种非必需氨基酸。三个部位肌肉的氨基酸总量依次减少,占干基的质量分数分别为82.80%、64.05% 和62.48%,高 于 挪 威 三 文 鱼 的29.95%[8]、鳗 鱼 的62.33%[9],这与粗蛋白的含量变化呈正相关。三个部位肌肉中,含量最高的氨基酸均为谷氨酸,含量最低的也同为胱氨酸。赤身部位肌肉的必需氨基酸含量最高,为34.08%,中腹和大腹部位肌肉分别为24.90%和25.09%。Usydus[10]认为食品中所含人体必需氨基酸的质量分数和组成是决定其蛋白质营养价值的重要因素。由表2 可知,大目金枪鱼赤身、中腹和大腹三个部位肌肉的必需氨基酸与氨基酸总量的比值(EAA/TAA)分别为41.16%、38.88% 和40.16%,均超过WHO/FAO 标准(35.38%);三个部位鱼肉的必需氨基酸和非必需氨基酸的比值分别为69.95%,63.60%和67.10%,均高于WHO/FAO 提出的60%的参考蛋白模式。鱼肉鲜味的呈现主要取决于4 种鲜味氨基酸(甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸)含量的高低[11]。大目金枪鱼三个部位肌肉的4种鲜味氨基酸分别占氨基酸总量的35.71%、37.25%和37.13%,表明三个部位肌肉肉味均比较鲜美。大目金枪鱼肌肉中含量最高的谷氨酸在新陈代谢中有解除氨的毒害作用,能够预防和治疗肝昏迷,提高大脑机能;甲硫氨酸可利用自身所带的甲基对有毒药物甲基化而起到解毒作用;各部位肌肉中缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等支链氨基酸均占各自氨基酸总量的11%以上,这些支链氨基酸有抗衰老和防止肝肾功能衰竭的作用[12];赖氨酸被称为第一限制性氨基酸,而大目金枪鱼各部位肌肉赖氨酸含量均较高,这恰好能弥补大米、小麦、玉米等食物中赖氨酸含量的不足,从而提高蛋白质的利用率。
表2 大目金枪鱼不同部位肌肉的氨基酸成分分析(g/100g 干基)Table 2 Amino acid composition in different muscle parts of bigeye tuna(g/100g dry basis)
2.2.2 氨基酸营养价值评价 食品蛋白质的营养价值主要取决于其必需氨基酸的种类、数量及比例。表3 所示为大目金枪鱼各部位肌肉必需氨基酸、鸡蛋蛋白质的氨基酸模式和FAO/WHO 蛋白质评价的氨基酸标准模式。
由表4 可知,赤身、中腹和大腹三个部位肌肉8种必需氨基酸AAS 评价均大于1,以AAS 为标准时,赤身和大腹部位肌肉具有相同的第一限制氨基酸和第二限制氨基酸,分别为Met +Cys 和Val,中腹部位肌肉恰好相反。当以CS 为标准时,赤身和中腹部位肌肉具有相同的第一和第二限制氨基酸,分别为Phe+Tyr 和Met +Cys;而大腹部位肌肉的第一和第二限制性氨基酸分别为Phe +Tyr 和Trp。必需氨基酸指数(EAAI)能反映必需氨基酸含量与标准蛋白质相比接近的程度。当EAAI >95 时,为优质蛋白源;86 <EAAI <95 时,为良好蛋白源;75 <EAAI <86时,为可用蛋白源;EAAI <75 时为不适蛋白源[13]。三个肌肉的EAAI 分别是88.08、84.80 和85.93,这说明大目金枪鱼的赤身部位肌肉为良好蛋白源,中腹和大腹部位肌肉为可用蛋白源。
表3 大目金枪鱼不同部位肌肉的必需氨基酸含量与鸡蛋蛋白、FAO/WHO 标准模式(mg/g)Table 3 Comparison of essential amino acid in different muscle parts of bigeye tuna with egg protein,FAO/WHO amino acid standard mode(mg/g)
表4 大目金枪鱼不同部位肌肉的必需氨基酸组成评价Table 4 Evaluation of essential amino acid composition in different muscle parts of bigeye tuna
2.3 大目金枪鱼不同部位肌肉的脂肪酸成分分析
从表5 可知,三个部位肌肉均检测出25 种脂肪酸,包括10 种饱和脂肪酸(SFA)、5 种单不饱和脂肪酸(MUFA)和10 种多不饱和脂肪酸(PUFA)。其中,赤身部位肌肉相对含量最高的脂肪酸是DHA,中腹和大腹部位肌肉相对含量最高的脂肪酸均是油酸(C18∶1)。各部位肌肉SFA 占总脂肪酸的相对含量差异不显著(p >0.05),从赤身到大腹依次略微减少,分别为32.90%、32.80%和32.31%,其中含量最高的均是棕榈酸(C16∶0)。各部位肌肉的MUFA 占总脂肪酸的比例依次增加,分别为26.10%、39.08% 和43.97%,其中含量最高的都是油酸(C18∶1)。三个部位肌肉中PUFA 的相对含量较罗非鱼等[14]常见鱼类都高,且占总脂肪酸的质量分数依次减少,分别为41.00%、28.12%和23.72%,其中DHA 质量分数最高,分别为34.42%、20.45%和16.73%,EPA 次之,质量分数分别为3.88%、4.17%和3.46%。
大目金枪鱼三个部位肌肉中均含有种类丰富的脂肪酸,这些脂肪酸在脂肪氧合酶的作用下生成各种挥发性的醇、烃、酯等物质,构成其特有的香味[15];单不饱和脂肪酸能为人体提供大量的热能,还能调整人体血浆中高、低密度脂蛋白胆固醇的比例,非常有利于心、脑、肾、血管的健康;三个部位肌肉中对人体十分有益的多不饱和脂肪酸含量较高,其中DHA和EPA 的质量分数分别为PUFA 的第一位和第二位,DHA 是大脑营养必不可少的高度不饱和脂肪酸,它能预防或减轻动脉粥样硬化和冠心病的发生,对脑神经生长发育极为有利,EPA 能够降低血液粘稠度,增进血液循环,预防动脉粥样硬化、脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病[16]。
表5 大目金枪鱼不同部位肌肉的脂肪酸组成及质量分数(%)Table 5 Fatty acid composition in different muscle parts of bigeye tuna(%)
2.4 大目金枪鱼不同部位肌肉的矿物质元素含量分析
三个部位肌肉均检测出12 种矿物质元素,结果如表6 所示。大目金枪鱼赤身、中腹和大腹三个部位肌肉除了含有人体必需的常量元素钾、钠、钙、镁、磷外,还含有铁、锌、硒等对人体有益的微量元素。其中钾、钠、磷的含量尤其丰富,高于鲫鱼、鳜鱼等淡水鱼种,也高于鲐鱼、鲅鱼等海水鱼种。钾、钠有调节人体体液酸碱平衡、维持细胞正常兴奋和细胞渗透以及参与能量代谢的功用;磷参与人体生理上绝大部分的化学反应,有维持心脏跳动、传达神经刺激、维持骨骼和牙齿正常工作等作用。微量元素中铁的含量最高,其次是锌和硒,这些微量元素对于维持人体正常生命活动是不可缺少的。铁是人体制造血红蛋白的必需元素;锌是许多金属酶的组成成分或酶的激动剂;硒的缺乏会导致心力衰竭、神经系统紊乱等[17]。参照GB 2672-2005《食品中污染物限量》,大目金枪鱼各部位肌肉的铅、汞含量均小于规定的0.5mg/kg;无机砷占总砷的质量分数为0.4%~5.3%,国标规定水产品中无机砷含量要小于0.1mg/kg,因此大目金枪鱼各部位肌肉砷含量均低于最高限量标准。
表6 大目金枪鱼不同部位肌肉的矿物元素含量(mg/100g)Table 6 Mineral elements composition in different muscle parts of bigeye tuna(mg/100g)
3 结论
实验结果表明,大目金枪鱼三个部位肌肉的营养成分均比较齐全,粗蛋白含量高,氨基酸配比优越,必需氨基酸比例高,富含DHA、EPA 等多不饱和脂肪酸,同时还含有丰富的常量与微量元素。赤身部位肌肉的粗蛋白质量分数、必需氨基酸质量分数和必需氨基酸指数(EAAI)分别为24.84%、34.08%和88.08,均高于中腹部位肌肉的20.67%、24.90%和84.80 与大腹部位肌肉的19.56%、25.09% 和85.93,因此赤身部位肌肉的氨基酸营养价值最高,大腹部位肌肉次之,中腹部位肌肉氨基酸营养价值最低;虽然赤身部位肌肉的DHA、EPA 等多不饱和脂肪酸脂肪酸相对含量要高于中腹和大腹部位肌肉,但是其粗脂肪含量仅为0.16%,远低于中腹部位肌肉的4.80%和大腹部位肌肉的6.35%,这也导致其脂肪酸营养价值远低于中腹和大腹部位肌肉。综上所述,大目金枪鱼赤身、中腹和大腹三个部位肌肉均具有较高的食用价值,综合氨基酸与脂肪酸分析与评价结果,大腹部位肌肉的营养价值最高,中腹部位肌肉次之,赤身部位肌肉营养价值最低,这与大目金枪鱼不同部位肌肉的市场价格高低相一致。
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