中华仙影海葵营养成分及非挥发性风味成分的分析

周雪非,刘克海,陈舜胜

(上海海洋大学食品学院,上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海 201306)



中华仙影海葵营养成分及非挥发性风味成分的分析

周雪非,刘克海*,陈舜胜

(上海海洋大学食品学院,上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海 201306)

系统测定了中华仙影海葵的营养成分和非挥发性风味成分,其干物质中蛋白质、脂肪、灰分和多糖含量分别为390、50、167、260 g/kg,脂肪酸为7.5 g/kg,氨基酸为277.9 g/kg。氨基酸种类齐全,根据世界卫生组织所颁布的标准,必需氨基酸含量满足成人每日所需(除亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸外)。矿物质元素种类丰富,富含钙(3650 mg/kg)、镁(10900 mg/kg)、硒(6.48 mg/kg)等元素。中华仙影海葵中的主要呈味氨基酸为谷氨酸和精氨酸,呈味核苷酸按照味道强度值(TAV)由高到低依次为GMP、IMP和AMP,味精当量为1.05 g MSG/100 g。结果表明中华仙影海葵营养丰富、味道鲜美。

中华仙影海葵,营养成分,非挥发性风味成分

中华仙影海葵(Cereussinensis),广泛分布在我国东海海域,固着于泥沙中,是一种肉粉色、圆筒状、触手纤长的无脊椎动物,属于海葵目(Actiniaria)链索海葵科(HormathiidaeCarlgren)丽海葵属(CalliactisVerrill)[1]。海葵具有滋阴壮阳、收敛止泻、燥湿杀虫等功效,多用于治疗痔疮、脱肛、绕虫病和体癣等[2]。近年来,因其味道鲜美和药用价值较高,逐渐被消费者接受。有关海葵的研究多集中于海葵毒素,研究表明,包括神经毒素和溶细胞毒素在内的海葵毒素具有增强心肌收缩和诱导细胞凋亡的作用[3-4]。目前海葵营养成分与风味成分的研究较少,系统研究中华仙影海葵的营养成分与风味成分尚未见报道。因此,本文对中华仙影海葵蛋白质、脂肪和氨基酸等营养成分及其非挥发性风味成分进行了测定分析,旨在为海葵的开发和利用提供参考。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

中华仙影海葵采自浙江台州东海岸潮间带(28° 01′S～29° 20′W);人工海水晶佛山市海富生物科技有限公司;硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、氢氧化钠、石油醚、苯酚、葡萄糖、三氯乙酸、盐酸、氢氧化钾、甲醇、氯化亚锡、高氯酸、磷酸二氢钾分析纯，北京化工厂;甲醇、乙腈、L-色氨酸标准品、5′-腺苷酸、5′-鸟苷酸、5′-肌苷酸标准品色谱纯，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。

冻干机美国LABCONCO公司;高速组织捣碎机上海标本模型厂;马弗炉上海博迅实业有限公司;酶标仪日本CORONA公司;气相色谱-质谱联用仪美国Agilent公司;氨基酸自动分析仪日本Hitachi公司;高效液相色谱仪美国Waters公司;电感耦合等离子体发射光谱仪美国PerkinElmer公司。

1.2实验方法

1.2.1样品的制备海葵样品置于盐度为2%的人工海水中净化1～2 d,以排除海葵体内杂质。用吸水纸擦干样品表面水分,搅拌机搅拌后匀浆、冻干,冻干粉密闭于自封袋中,-20 ℃冰箱保存。

1.2.2一般营养成分的测定水分测定采用直接干燥法[5];蛋白质含量测定采用凯氏定氮法[5];脂肪含量测定采用索氏抽提法[5];灰分测定采用重量分析法[5];多糖含量测定采用苯酚-硫酸法[6]。

1.2.3脂肪酸的测定脂肪酸组成的分析与含量的测定采用气相色谱-质谱联用仪。取50 mg索氏抽提法得到的中华仙影海葵油脂样品,甲酯化处理后,取上清液进行GC-MS分析。操作条件:色谱柱:DB-5MS(60 m×0.32 mm×1μm);氢火焰离子检测器;升温程序:150～250 ℃,运行32 min;载气:氮气;进样量:1μL;采用峰面积归一化法计算各脂肪酸相对含量[7]。

1.2.4氨基酸的测定与评价参照GB/T5009.124-2003,冻干样品用6 mol/L的盐酸水解处理后,采用氨基酸自动分析仪测定总氨基酸的组成及含量[8]。因酸水解导致色氨酸被破坏,故冻干样品加入含5% SnCl2的5 mol/L NaOH,充入氮气封口,在110 ℃下水解22 h,选择高效液相色谱法测定样品中色氨酸含量[9]。色谱条件:色谱柱:XB-C18柱(200 mm×4.6 mm×5 μm);流动相A为0.01 mol/L醋酸,B为甲醇,流速为0.6 mL/min;进样量10 μL;检测波长:280 nm。

不少人把“一个角色59个演员”当成笑话看，对何翔一家给予各种调侃。据称，原本何翔在学校各方面都很优秀，这次却因为这部电影遭到了同学们的嘲笑，变得闷闷不乐。看到网友评论，估计一家人更会着急。

采用氨基酸自动分析仪测定游离氨基酸的组成及其含量。样品加入5%的氯乙酸水解处理后,在10000 r/min下冷冻离心10 min,取上清液,用6 mol/L NaOH调节pH至2.0。

1.2.5蛋白质营养价值评价根据1973年FAO/WHO建议的每克氮氨基酸评分标准模式和鸡蛋蛋白模式,对中华仙影海葵的蛋白质营养价值进行评价,按照以下公式计算蛋白质的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必须氨基酸指数(EAAI)[10]。

AAS=每100 g待评价蛋白质中必需氨基酸含量(g)/FAO/WHO模式中每100 g蛋白质相应必需氨基酸含量(g)×100

CS=每100 g待评价蛋白质中必需氨基酸含量(g)/每100 g鸡蛋蛋白质中相应必须氨基酸含量(g)×100

式中:a、b、c…h代表每100 g待评价蛋白质中必需氨基酸含量(g),ae、be、ce…he代表每100克鸡蛋蛋白质中相应必须氨基酸(g),n代表样品中必需氨基酸个数。

1.2.6无机元素的测定采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定中华仙影海葵中的无机元素[11]。

1.2.7呈味核苷酸的测定称取海葵样品6 g,匀浆,加入预冷的10%高氯酸15 mL,打浆2 min,超声波处理2 min,在10000 r/min下冷冻离心15 min,取上清液,将pH调节至6.5,采用高效液相色谱测定呈味核苷酸GMP、IMP、AMP含量。色谱条件:色谱柱为XB-C18,流动相为0.05 mol/L的磷酸二氢钾(pH=3.05)-乙腈(12∶88,v/v)[12]。

味精当量(EUC)表示鲜味氨基酸与呈味核苷酸混合物协同作用所产生的鲜味强度,相当于多少浓度的单一味精所产生的鲜味强度,计算公式如下:

Y=∑aibi+1218(∑aibi)(∑ajbj)

其中:Y即EUC,单位为g MSG/100 g;ai代表每种氨基酸的浓度(Asp或是Glu),单位为g/100 g;bi代表味精中每种相应氨基酸的浓度(Glu=1,Asp=0.077);aj代表每种5′-核苷酸的浓度(5′-IMP、5′-GMP、5′-AMP),单位为g/100 g;bj代表味精中每种相应5′-核苷酸的浓度(5′-IMP=1,5′-GMP=2.3,5′-AMP=0.18)[13]。

1.3数据处理

2　结果与讨论

2.1一般营养成分测定

中华仙影海葵的一般营养成分见表1。因样品中水分含量较高,以下结果均以干基计。中华仙影海葵中的蛋白质含量相对较高(390 g/kg),但脂肪含量较低(50 g/kg)。同其他食物相比较,蛋白质含量高于陆生动物,低于一般鱼类(草鱼、罗非鱼等);脂肪含量远远低于一般肉类,略少于鱼类、贝类[14]。表明中华仙影海葵是一种高蛋白、低脂肪的海产品。

表1　中华仙影海葵的一般营养成分

2.2脂肪酸组成

由表2可知,中华仙影海葵中饱和脂肪酸占44%,而不饱和脂肪酸占多数,其中单不饱和脂肪酸占38.7%,多不饱和脂肪酸占17.3%。多不饱和脂肪酸在人体内不能合成,需由食物供给,因此被称为必需脂肪酸[15]。中华仙影海葵的多不饱和脂肪酸n3/n6值为1.25,说明中华仙影海葵可作为n3多不饱和脂肪酸的重要来源[16]。多不饱和脂肪酸中C20∶5(EPA)含量最高,而EPA被证实可有效降低冠心病的发病率[17]。

表2　中华仙影海葵脂肪酸组成与含量(n=3)

2.3氨基酸分析与评价

由表3可知,中华仙影海葵的氨基酸种类齐全,其含量为277.9 g/kg(以干重计),其中必需氨基酸(EAA)含量占总氨基酸的50.9%。EAA不能在人体内合成,需由饮食摄入。根据世界卫生组织(WHO)所颁布的标准[18],除亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸外,中华仙影海葵中的EAA含量可满足成人每日所需,其中赖氨酸、精氨酸、亮氨酸和苏氨酸的含量最高,分别为24.5、23.4、18.2、15.6 g/kg。支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)含量为33.9 g/kg,高于软体动物牡蛎(12.7 g/kg)[19],低于鲤鱼[20]和南极磷虾[21];芳香族氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸)含量为33.2 g/kg,略低于牡蛎[22]、鲤鱼[20]和南极磷虾[21]。研究表明,支链氨基酸有治疗晚期肝脏疾病的功能[23]。芳香族氨基酸及其代谢产物与神经-精神系统、免疫系统、消化系统、泌尿系统等疾病有关联[24]。

表3　中华仙影海葵的氨基酸组成(n=3)

表5　中华仙影海葵中无机元素的组成与含量(n=3)

由表4可知,缬氨酸、亮氨酸、组氨酸的AAS小于100,其余氨基酸的AAS均大于100,其中缬氨酸的AAS值为52.6,CS值为30,因此缬氨酸为中华仙影海葵中的第一限制氨基酸,而苏氨酸、赖氨酸和半胱氨酸的AAS及CS值较高。中华仙影海葵的EAAI值为62.5,低于鳕形目(94.9)和软体动物(85.3)的平均值[26]。

2.4无机元素组成与分析

中华仙影海葵的无机元素组成与含量见表5。中华仙影海葵中矿物质元素种类丰富,其中钠和钾的含量分别为76800 mg/kg和9190 mg/kg,Na/K比值较高为8.4,而Na/K比过高可能会引起高血压的发病[27]。中华仙影海葵中钙浓度为3650 mg/kg,略高于南极磷虾[21],钙元素对人体的神经肌肉功能、酶介导及血液凝结有益[28]。镁元素的浓度较高,为10900 mg/kg,是人体必不可少的无机元素。与其他传统食物相比,中华仙影海葵中的硒元素含量较高(6.48 mg/kg),远高于牡蛎(0.25 mg/kg)[22]、鲤鱼(0.22 mg/kg)、螃蟹(0.34 mg/kg)中的硒含量[29],而硒元素具有抗氧化作用[28]。

表4　中华仙影海葵必需氨基酸组成的评价

表6　中华仙影海葵中游离氨基酸的组成与含量(n=3)

表7　中华仙影海葵中呈味核苷酸的含量与TAV值(n=3)

2.5非挥发性风味成分组成与分析

食物中的游离氨基酸(FAA)能够提供酸、苦、鲜、甜等风味,且味道贡献度取决于TAV值大小。由表6可知,中华仙影海葵中的主要呈味氨基酸为谷氨酸(鲜味)、精氨酸(苦/甜味)和组氨酸(苦味),其TAV值分别为0.63、0.48、0.45。中华仙影海葵中的美味氨基酸中苏氨酸(0.01 g/kg)、精氨酸(0.24 g/kg)、谷氨酸(0.19 g/kg)、天冬氨酸(0.06 g/kg)、丙氨酸(0.11 g/kg)、丝氨酸(0.05 g/kg)和甘氨酸(0.11 g/kg)占FAA总量的40.7%。

由表7可知,中华仙影海葵中的主要呈味核苷酸为AMP(12.30 mg/100 g),其次为IMP(11.79 mg/100 g)。根据公式,中华仙影海葵的EUC值为1.05 g MSG/100 g,味精的味道阈值为30 mg/100 mL,故中华仙影海葵的TAV值为35[14],可知中华仙影海葵具有较高的风味品质。

3　结论

中华仙影海葵具有高蛋白(390 g/kg)、低脂肪(50 g/kg)的特点,且多糖含量(260 g/kg)较高;单不饱和脂肪酸含量较高占38.7%,多不饱和脂肪酸种类丰富,n3/n6的比值(1.25)较高,说明中华仙影海葵的脂肪酸品质较好;氨基酸种类较齐全,其必需氨基酸除亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸外,可满足成人每日所需;富含人体所需的常量元素与微量元素(钙、镁、硒等);同时中华仙影海葵主要呈味成分为谷氨酸、精氨酸、组氨酸、AMP、IMP;主要鲜味来源为谷氨酸、天冬氨酸及3种游离核苷酸;EUC值为1.05 g MSG/100 g。近年来,海葵因其营养丰富、味道鲜美,逐渐被消费者接受,未来前景广阔,但随着海洋污染加剧,海葵食用安全性还有待进一步研究。

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Nutrients and non-volatile tastecompounds ofCereussinensis

ZHOU Xue-fei,LIU Ke-hai*,CHEN Shun-sheng

(College of Food Science & Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing & Preservation,Shanghai 201306,China)

The objective of this study was to assess the content of chemical compounds(water,ash,lipid,protein,carbohydrate,amino acid,fatty acid and mineral)and the nutritive value ofCereussinensis. The result showed that total protein content was 390 g/kg dry weight(DW),lipid content was 50 g/kg DW,ash content was 167 g/kg DW,carbohydrate content was 260 g/kg DW,fatty acid content was 7.5 g/kg DW,amino acid content was 277.9 g/kg DW forCereussinensis.Cereussinensiscontained variety of amino acid,and meet the amino acid requirements of adults with two exception,isoleucine and valine. Various minerals were contained inCereussinensis,such as Ca(3650 mg/kg),Mg(10900 mg/kg)and Se(6.48 mg/kg).Glutamic acid and arginine were the main free amino acids which contributed to pleasant flavors. The taste activity valuation from high to low was GMP,IMP and AMP. Equivalent umami concentration was 1.05 g MSG/100 g. To conclude,Cereussinensiswas a good source of nutritive diet and had high flavor quality.

Cereussinensis;nutrients;non-volatile taste compounds

2015-12-22

周雪非(1990-)，女，硕士研究生，研究方向：功能性食品的开发利用，E-mail:zhouxuefeibest@163.com。

刘克海(1977-)，男，副教授，研究方向：食品新工艺与新剂型，E-mail:khliu@shou.edu.cn。

上海市科委工程中心建设(11DZ2280300)。

TS201.2

A

1002-0306(2016)12-0345-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.12.057