季节对草鱼肉滋味和鲜度的影响

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(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.上海中侨职业技术学院，上海 201514)

季节对草鱼肉滋味和鲜度的影响

陈剑岚1,2,方林1,施文正1,陈舜胜1,*

(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.上海中侨职业技术学院，上海 201514)

以草鱼背肉、腹肉和红肉为原料,通过高效液相色谱法(HPLC)和氨基酸自动分析法,研究了春、夏、秋、冬四个季节对草鱼肉各部位游离氨基酸含量和核苷酸类物质的影响。结果表明:春、夏、秋、冬四季中,草鱼背肉呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比分别为27.79%、13.92%、26.99%和36.82%,腹肉中分别为30.68%、13.98%、25.34%和32.85%,红肉中分别为34.32%、24.88%、31.45%和39.09%。气温越低,呈味氨基酸含量的百分比越高。草鱼背肉中的K值分别为6.77%、21.82%、20.11%和1.80%,腹肉中分别为7.86%、27.02%、23.81%和2.85%,红肉中分别为30.57%、58.04%、54.08%和12.72%。气温越低,鲜度越好。同一季节,草鱼红肉部位鲜度最差,呈味氨基酸含量最低。因此,草鱼的最佳食用期是冬春季,有较好的滋味和鲜度。

草鱼,季节,游离氨基酸,ATP关联物,鲜度

水产动物是水生变温动物,水产动物的肌肉品质、营养价值会受到多种因素的影响,其中季节起着主导作用[1]。水产动物繁殖前营养价值较高,繁殖后营养价值降低,而繁殖周期和季节相关[1]。在繁殖季节,水产动物肌肉的营养质量会变差,主要是由于水产动物各个器官、组织中的营养物质会向性腺转移[2]。一年中,鱼类经受着巨大的环境变化和食物种类、丰歉的变化,造成鱼类营养成分发生一定的变化。草鱼(Ctenopharyngodonidellus)是我国“四大家鱼”之一,是我国重要的养殖经济鱼类。2015年,我国水产品总产量为6699.65万t,其中,养殖产量为4937.90万t,淡水养殖产量达到3062.27万t,其中草鱼的养殖产量最高,达到567.62万t[3]。章骞[4]等人研究了杂色蛤中牛磺酸含量与季节变化的关系,杂色蛤中牛磺酸含量的季节变化规律为:1～4月牛磺酸含量逐渐升高,4～8月逐渐下降,至8月份达最低点,9月后又逐渐回升,牛磺酸含量介于1784.57～2519.74 μg/mL之间。而且,牛磺酸含量的季节变化规律与气温变化基本呈反相关系。

本文以草鱼背肉、腹肉和红肉为对象,采用高效液相色谱法,氨基酸自动分析法,测定了春、夏、秋、冬四个季节的草鱼肉各部位游离氨基酸含量和K值的变化,不仅可以了解鲜度与蛋白质变化的内在联系,探明这些变化可以指导消费者合理选择草鱼,丰富草鱼肉风味化学的理论知识,还可为草鱼的保鲜和加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

草鱼 均来自于上海市浦东新区某养殖区域,草鱼的品种、养殖方式相同,饲料和环境也基本一致,样品采自于不同季节,因此其差异主要是由季节(主要是生长温度)差异造成的。每个季节同一批次取10条,体重1.5～2.0 kg/尾,充氧运回实验室,于春季:4月,夏季:7月,秋季:10月,冬季:1月,采样。采用重击草鱼头部致死(晕)后去头,沿脊背剖成两半,分别取背肉、腹肉和红肉,混匀,进行实验，ATP及其关联物三磷酸腺苷ATP、二磷酸腺苷ADP、肌苷酸IMP、次黄嘌呤Hx标准品 美国Sigma公司;一磷酸腺苷AMP、次黄嘌呤核苷HxR标准品 日本TCI公司;甲醇、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾 色谱纯;氢氧化钾、氢氧化钠、高氯酸(PCA)、磷酸、三氯乙酸 分析纯。

LC-2010CHT高效液相色谱仪、AUW320电子分析天平 日本岛津公司;H2050R高速冷冻离心机 长沙湘仪有限公司;L-8800日立氨基酸自动分析仪 日本日立公司。

1.2实验方法

1.2.1 游离氨基酸含量的测定 参考邓捷春[5]的游离氨基酸含量的测定方法,略有改动。分别取样品2 g加入15 mL 15%的三氯乙酸,匀浆,静置2 h,然后10000 r/min离心15 min,取离心后的液体,5 mL用3 mol/L的NaOH调pH至2.0,然后定容至10 mL,摇匀,过0.22 μL膜后测定。

氨基酸自动分析仪条件:色谱柱(4.6 mm×150 mm,7 μm);柱温50 ℃;通道流速:0.4 mL/min,通道流速:0.35 mL/min。流动相:pH为3.2、3.3、4.0、4.9的柠檬酸钠和柠檬酸的混合缓冲液以及浓度为4%的茚三酮缓冲液。

1.2.2 ATP关联物及K值的测定 参考Yokoyama[6]的方法,略有改动。分别取样品5 g加入10 mL 10%的高氯酸,匀浆,然后10000 r/min离心15 min,取上清液,沉淀用5 mL 5%的高氯酸洗涤,离心取上清液,重复操作两次,合并上清液,用10 mol/L和1 mol/L的KOH调pH至6.5,静置30 min,取上清液定容至50 mL。摇匀,过0.22 μm膜后测定。整个过程在0～4 ℃下操作。

高效液相色谱仪(HPLC)条件:GL Sciences公司Inertsil ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)液相色谱柱:保护柱柱芯Inertsil ODS-SP(4 mm×10 mm,5 μm);流动相:A为0.05 mol/L磷酸二氢钾和磷酸氢二钾(1∶1)溶液,用磷酸调至pH为6.5,B为甲醇溶液;等梯度洗脱;流速:1 mL/min;柱温:28 ℃;进样量:10 μL;检验波长:254 nm。

1.3数据处理

应用Microsoft Excel 2007和SPSS Statistics 21.0软件对实验结果进行统计分析,在单因素方差分析的基础上采用Duncan氏多重比较法进行分析,统计值为平均值±标准差,显著性水平为p<0.05。

2 结果与分析

2.1不同季节的草鱼肉中游离氨基酸含量的比较

氨基酸的含量与组成是评价食物营养价值的重要指标之一[7]。游离氨基酸具有合成蛋白质作用,构成体内氨基酸的动态平衡,维持正常生命活动,并为鱼类幼体发育提供能量[8]。食品中的氨基酸可分为游离型氨基酸和结合型氨基酸,其中游离氨基酸的组成及含量对水产品的呈味有较大影响。呈味氨基酸包括天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸[9]。鱼肉中谷氨酸的钠盐阈值大都在0.03%以下,它与死后肌肉中蓄积的AMP产生相乘作用,而呈现鲜味[10]。精氨酸有增加鱼肉呈味的复杂性、程度以及提高鲜度的作用[11]。蛋氨酸和缬氨酸则是海胆独特风味不可缺少的呈味成分[12]。

经氨基酸自动分析仪测定结果分析,不同季节的草鱼背肉中游离氨基酸的含量见表1,由表1可知,春、夏、秋、冬四季中,背肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比分别为27.79%、13.92%、26.99%和36.82%,分析四季草鱼背肉呈味情况来看,冬季>春季>秋季>夏季,春、秋两季呈味氨基酸的相差不大,夏、冬两季呈味氨基酸的差异显著(p<0.05)。从表1可以看出,苏氨酸、亮氨酸的阈值分别为260.00、190.00 mg/100 g[13],而春、夏、秋、冬四季中,草鱼背肉中苏氨酸、亮氨酸的含量远远低于其阈值,因此对草鱼背肉不是主要的成味部位。甘氨酸的阈值为130 mg/100 g[13],冬季,背肉中甘氨酸的含量分别为104.72 mg/100 g,略低于其阈值,远远高于春季、夏季和秋季,甘氨酸是海鲜产品的主要呈味成分,跟其他的鲜味物质谷氨酸和肌苷酸等有协同作用[14],这可能与冬季背肉中呈味氨基酸的百分比相对其他三个季节较高有关。熊铧龙[15]等人分析了普安银鲫雌鱼肌肉营养成分,发现在普安银鲫雌鱼肌肉中,四种鲜味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸)的含量为34.96%,呈味氨基酸含量的高低对肌肉鲜味取决起决定作用。

表1 不同季节的草鱼背肉中游离氨基酸含量的比较(mg/100 g)Table 1 Comparison of free amino acids contents in dorsal grass carp meat by different seasons(mg/100 g)

注:*为呈味氨基酸,不同字母表示差异显著(p<0.05),-表示阈值未查到,样品平行测定3次，表2、表3同。

表2 不同季节的草鱼腹肉中游离氨基酸含量的比较(mg/100 g)Table 2 Comparison of free amino acids contents in belly grass carp meat by different seasons(mg/100 g)

不同季节的草鱼腹肉中游离氨基酸的含量见表2,由表2可知,春、夏、秋、冬四季中,腹肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比为30.68%、13.98%、25.34%和32.85%,分析四季草鱼腹肉呈味情况来看,冬季>春季>秋季>夏季,冬季和春季差别不显著。从表2可以看出,春、夏、秋、冬四季中,草鱼腹肉中组氨酸的含量最高,组氨酸的含量分别为174.55、243.46、149.83、253.03 mg/100 g,远远高于其阈值20.00 mg/100 g,组氨酸可以增强风味效果,形成某些海产品“肉香”的特质[5]。草鱼腹肉中甘氨酸的含量相对较高,分别为57.77、13.91、38.71、87.75 mg/100 g,冬季甘氨酸含量是夏季6.3倍。刘云[16]等人分析了烟台近海长牡蛎、栉孔扇贝和中国蛤蜊这3种贝类中呈味核苷酸和氨基酸的含量,结果表明甘氨酸对栉孔扇贝和中国蛤蜊的滋味具有重要的贡献,高含量的丙氨酸对贝类的特有风味有显著贡献。

表3 不同季节的草鱼红肉中游离氨基酸含量的比较(mg/100 g)Table 3 Comparison of free amino acids contents in red grass carp meat by different seasons(mg/100 g)

表4 不同季节草鱼肉中核苷酸类化合物的含量(mg/100 g)Table 4 Contents of nucleotide compounds in different seasons of grass carp meat(mg/100 g)

注：同列不同小写字母表示差异显著，p<0.05。

不同季节的草鱼红肉中游离氨基酸的含量见表3,由表3可知,春、夏、秋、冬四季中,红肉中呈味氨基酸的含量占总游离氨基酸含量的百分比为34.32%、24.88%、31.45%和39.09%,分析四季草鱼红肉呈味情况来看,冬季>春季>秋季>夏季,且总游离氨基酸含量低于背肉和腹肉。由表1、表2和表3可知,草鱼背肉、腹肉和红肉中呈味氨基酸含量最高的都是冬季,最低都是夏季,冬季草鱼各部位都呈现最好的滋味。杨景峰[1]探究季节对水产动物营养成分的变化,结果表明冬季食用鱼类比夏季好,冬季鱼类肌肉不饱和脂肪酸含量高,对人体的保健作用大。

2.2不同季节的草鱼肉中核苷酸类物质及K值的变化

鱼类死后,ATP的降解顺序依次为ATP、ADP、AMP、IMP、HxR、Hx,整个降解过程中有多种酶参与[17]。鱼类的肌肉运动必须依靠ATP转化提供能量,而鱼体死后其体内所含的ATP发生分解。有研究表明GMP和IMP都具有强烈的鲜味,GMP味道强度约是IMP的2.3倍[18]。呈味核苷酸AMP、GMP和IMP与谷氨酸和天冬氨酸能产生协同效应[19]。

K值是HxR与Hx含量之和除以ATP关联化合物总含量的百分数,是一种公认的反映水产品从僵硬阶段到自溶阶段鲜度指标,K值越大,鲜度越差。许多学者[20-21]研究了K值与鱼类的关系,认为K值在20%以下为一级鲜度,20%～40%为二级鲜度,40%～60%为三级鲜度,大于60%即为腐败。其中,鲜味主要由IMP产生,IMP可以提高鱼贝类的鲜味;Hx则相反,会使肉呈苦味。因此,水产品的滋味与肌肉中ATP关联物的含量密切相关[22]。

由表4可以看出,不同季节对草鱼各部位肉中核苷酸类物质的含量有影响。春、夏、秋、冬四季中,草鱼背肉、腹肉和红肉中的IMP含量均在春季时最高,夏季时最低。随着ATP的分解,夏季、秋季鱼肉中HxR和Hx的含量有所增加,高含量的Hx与腐败鱼肉的苦味有关,Hx的堆积会导致不愉快的风味[23]。

春、夏、秋、冬四季中,由表4可知,草鱼背肉部分的K值分别为6.77%、21.82%、20.11%和1.80%,草鱼腹肉部分的K值分别为7.86%、27.02%、23.81%和2.85%,草鱼红肉部分的K值分别为30.57%、58.04%、54.08%和12.72%。冬季草鱼背肉、腹肉和红肉部位的鲜度均优于春季、秋季,夏季草鱼各部位肉的鲜度最差。同一个季节,背肉部位的鲜度略优于腹肉部位,而红肉部位的鲜度最差,K值不适用于评价红肉部分鲜度。夏季,草鱼背肉、腹肉、红肉中呈味氨基酸的含量均低于冬季,而K值的变化与呈味氨基酸含量的变化呈负相关。由本实验可以推测气温越低,呈味氨基酸的含量越高,K值越小,鲜度越好。Zheng等[24]和Hwang等[25]分别研究了长江刀鲚(Coiliaectenes)、河豚(Takifugurubripes)的核苷酸含量,发现IMP的含量远高于AMP,该结果恰好验证了鱼类ATP的降解途径。

3 结论

通过高效液相色谱和氨基酸自动分析仪检测,在冬春季,草鱼背肉、腹肉和红肉中呈味氨基酸的含量比较丰富,鱼肉营养价值较高;夏秋季,呈味氨基酸含量较低。K值随气温的降低而降低;K值的变化与呈味氨基酸含量的变化呈负相关。气温越低,呈味氨基酸的含量越高,K值越小,鲜度越好。同一季节,红肉部位呈味氨基酸含量较低,鲜度最差,不适宜于用K值评价。因此,草鱼的最佳食用期在冬春季,水产动物的食用应选择最佳食用期才能发挥水产动物对人体的保健作用。

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Effectofdifferentseasonsonfreshnessandtasteofgrasscarpmeat

CHENJian-lan1,2,FANGLin1,SHIWen-zheng1,CHENShun-sheng1,*

(1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Shanghai Zhongqiao College,Shanghai 201514,China)

Grass carp(dorsal meat,belly meat and red meat)were used as the research object,the effects of spring,summer,autumn and winter on the content of free amino acids and the contents of nucleotides in different parts of grass carp were studied by high performance liquid chromatography(HPLC)and automatic amino acid analysis. The results showed that the percentage of flavor amino acids of the total free amino acids in dorsal grass carp meat the data was 27.79%,13.92%,26.99%,36.82%,respectively. In belly meat the data was 30.68%,13.98%,25.34%,32.85%,respectively. In red meat the data was 34.32%,24.88%,31.45%,39.09%,respectively. The lower temperature caused higher the percentage of amino acid content. K value of dorsal grass carp meat were 6.77%,21.82%,20.11%,1.80%,respectively. In belly meat the data was 7.86%,27.02%,23.81%,2.85%,respectively. In red meat the data were 30.57%,58.04%,54.08%,12.72%,respectively. The lower temperature caused,the better the freshness. At the same season,flavor amino acid content was the lowest and freshness was the worst in red meat. Thus,the best food period of grass carp is winter and spring,the grass carp have a better taste and freshness.

grass carp;season;free amino acids;ATP related compounds;freshness

TS254.4

A

1002-0306(2017)19-0031-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.006

2017-03-22

陈剑岚(1991-)，女，硕士，研究方向：水产品加工利用,E-mail：357359993@qq.com。

*通讯作者:陈舜胜(1956-)，男，博士,教授，主要从事水产品加工与贮藏方面的研究，E-mail:sschen@shou.edu.cn。

国家自然科学基金面上项目(31471685)；“上海市高校知识服务平台”项目(ZF1206)。