养殖大黄鱼鱼鳔的营养及安全评价

2018-03-16袁初蕾邓尚贵励建荣霍健聪

食品与发酵工业 2018年2期

袁初蕾，邓尚贵，励建荣，霍健聪*

1(浙江海洋大学食品与医药学院，浙江舟山，316000 )2(渤海大学化学化工与食品安全学院，辽宁锦州，121000)

鱼鳔是水产加工重要副产物，约占胴体质量2%左右。据2016年《中国渔业年鉴》统计，仅浙江省海水鱼产量即接近400万t，产生的的鱼鳔产量即接近0.8万t。鱼鳔的主要成分是胶原蛋白，具有很高的食用和药用价值[1-3]。明代《本草纲目》中记载：鱼鳔有破伤风痉，止呕血，散瘀血，消肿毒等功效。但当前国内对鱼鳔的利用除少量鲜食外，主要仍以废弃物形式丢弃。因此如何实现这类蛋白资源的高效利用成为国内外研究热点。

目前，国内外学者对鱼鳔的研究主要集中于鱼鳔胶原蛋白提取、鱼鳔生物活性肽的制备与特性研究等领域[4-5]。大黄鱼是舟山传统四大海产，养殖大黄鱼产量近年来稳定上升，产生了大量鱼鳔资源。但目前除段振华等分析了海南市场上几种常见鱼鳔的基本营养成分外[6]，关于大黄鱼鱼鳔的营养及安全性评价研究基本处于空白。

基于上述情况，本研究以大黄鱼、带鱼和鲐鱼3种大宗海鱼的鱼鳔为研究对象，比较了3种海鱼鱼鳔的蛋白质、氨基酸与脂肪酸组成和含量，以及矿物元素含量等，旨在系统全面了解3种海鱼鱼鳔的营养及安全特性，以更好地开发利用大黄鱼鳔。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大黄鱼、带鱼和鲐鱼购于舟山市临城老碶菜场，大黄鱼要求鲜活，带鱼和鲐鱼要求鲜度达到一级标准；17种氨基酸混合标准品，为日本Wako公司产品；无机元素标准储备液，购于国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院；H2SO4、甲醇等试剂购于国药集团上海化学试剂有限公司，分析纯。

1.2 主要设备及型号

氨基酸自动分析仪,日本日立L8800；超低温冰箱,日本SanyoMDF-U32V(N)；超低温冷冻干燥,美国LABCONCOFreeZone 4.5 L；超纯水器,德国赛多利斯Airum611di；气相色谱-质谱联用仪,美国AgilentTechnologiesHP6890GC/5973MS；自动脂肪萃取仪,瑞士Buchi B-811；高通量密闭微波消解系统,美国CEM MARS-X；聚四氟乙烯消解罐,上海冶金研究院规格：100 mL；恒温干燥箱,上海精宏DHG-9240A。

1.3 样品制备

为减少不饱和脂肪酸氧化，样品制备时采用真空冷冻干燥。具体操作为将新鲜大黄鱼、带鱼和鲐鱼鱼鳔取出，清水洗净后剪碎置于培养皿中，保鲜膜封口后放入超低温冰箱中(-60 ℃)冷冻过夜后冷冻干燥，并研磨成粉末(水分含量约2.76%)，放入干燥器内备用。

1.4 氨基酸测定[7]

1.4.1 氨基酸分析

称取鱼鳔粉末样品0.100 g加入有盖试管中，而后精确量取并加入10 mL 6 mol/L HCl，110℃恒温箱内水解24 h，冷却后用蒸馏水定容至50 mL，0.45 μm滤膜过滤；吸取200 μL滤液转移到大口离心管中，于60℃烘箱内烘干，加入1 mL 0.02 mol/L HCl后混匀即得样品液；样品液使用日立L-8800全自动氨基酸分析仪测定。

1.4.2 氨基酸标准曲线绘制

用标准样品配制一系列不同浓度的标准液，压滤上机测试，以峰面积为f(x)值，检测浓度(μmoL/L)为x值，得到氨基酸标准曲线。

1.5 营养价值评定

蛋白质的氨基酸评分(amino acid score，AAS)与化学评分(chemical score，CS)按照公式(1)和(2)进行。营养价值的评定依据是1973年FAO/WHO建议的每克氨基酸评分标准模式(%，dry)[8]和鸡蛋蛋白模式(%，dry)[9]，分别按下列公式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)。

(1)

(2)

(3)

式中:n为比较的必需氨基酸数；t为样品必需氨基酸含量；s为参照标准必需氨基酸含量。

1.6 脂肪酸测定[10]

取一定量鱼鳔粉末，用脂肪提取仪自动提取。取获得的油脂50 mg，加入1%硫酸甲醇溶液20 mL，水浴回流至油珠消失。将反应产物冷却至室温，加入3倍体积的蒸馏水，用乙醚萃取3次，合并乙醚萃取液用水洗至中性，经无水Na2SO4干燥后蒸去部分乙醚，即得该油的脂肪酸甲酯乙醚溶液。反应产物直接进样作GC及GC/MS分析；GC条件为:HP-5MS石英毛细管柱(30 mm×0.25 mm×0.25 mm)；柱温：起始温度150 ℃，程序升温3 ℃/min，升至26 ℃保持30 min；柱流量为1.0 mL/min；进样口温度250 ℃；柱前压100 kPa；进样量0.4 mL；分流比30∶1；载气为高纯氦气。MS条件为：电离方式EI；电子能量70 eV；传输线温度250 ℃；离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；质量范围35～500 m/z；采用wiley7n.l标准谱库检索定性。

1.7 矿物元素含量测定[11]

准确称取样品0.200 0 g于聚四氟乙烯消解罐中，加入6 mL HNO3和2 mL H2O2，旋紧消解罐上盖微波消解45 min。消解完毕后将消解罐置于通风橱中，待温度降至室温，旋开消解罐上盖，于210 ℃电热板上赶酸2 h，用超纯水定容至50 mL，稀释一定倍数后用ICP-MS测定，同时做空白。

1.8 数据分析

试验数据采用 SPSS 19.0 统计软件进行分析，试验结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 氨基酸总量及组分分析

3种鱼鳔的氨基酸组成及含量结果见表1。

表1 三种海鱼鱼鳔氨基酸含量的比较单位：g/kg

注：*鲜味氨基酸；同行肩标字母不同标识差异显著(p<0.05)。

由表1结果可知，除由酸解法导致的色氨酸分解未检出外，其余17种常见的氨基酸在3种鱼鳔中均有检出。大黄鱼鱼鳔的总氨基酸含量为92.96 g/100 g，显著高于带鱼(59.28 g/100 g)和鲐鱼(26.56 g/100 g)，且总氨基酸含量存在显著性差异(p<0.05)；除组氨酸外，其余氨基酸均显著高于鲐鱼(p<0.05)，表明大黄鱼鱼鳔是一类氨基酸含量较高的蛋白原料。大黄鱼鱼鳔中谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸等6种呈味氨基酸含量高达58.55 g/100 g，占氨基酸总量的62.98%，而鲐鱼和带鱼鱼鳔中呈味氨基酸含量仅为40.39%和53.65%。呈味氨基酸含量与比例是衡量蛋白质品质指标之一，大黄鱼鱼鳔中呈味氨基酸含量和比例均高于其余2种样品，这赋予其良好的风味品质，这也是舟山地区消费者喜食大黄鱼鱼鳔的原因之一；大黄鱼鱼鳔中甘氨酸和丙氨酸含量极为丰富(分别达到25.51 g/100 g和10.66 g/100 g)，而甘氨酸具有维持中枢神经系统的稳定和前列腺健康及提高免疫力，降低高胆固醇和高血脂等功能[12]，丙氨酸可以加速机体对摄入的乙醇的分解代谢，是一类天然的肝脏保护剂[13]，即表明大黄鱼鱼鳔在维持人体健康方面具有一定潜力；此外，大黄鱼鱼鳔的氨基酸指数(EAAI)最高，3种鱼鳔中含量最低的氨基酸在鲐鱼鱼鳔中为蛋氨酸，在大黄鱼和带鱼鱼鳔中均为组氨酸；含量最高的氨基酸都为甘氨酸。大黄鱼鱼鳔中甘氨酸比例高达27.44%，比带鱼和鲐鱼鱼鳔分别高8.83%、17.69%，且大黄鱼鱼鳔中精氨酸、脯氨酸、丙氨酸的含量都较鲐鱼和带鱼鱼鳔高。精氨酸在医药工业用于治疗由于精液不足和精子缺乏引起的男性不育症，同时还具有促进创伤愈合，免疫调节和促进生长发育的作用[14]。这与研究表明鱼鳔在补肾益精方面的效果相符[15-16]。因此表明大黄鱼鱼鳔是一种具有很高营养价值的食品。

表2 鱼鳔的氨基酸与鸡蛋蛋白、FAO/WHO氨基酸标准模式比较单位：mg/kg

对鱼鳔进行氨基酸评分，结果如表3所示。从表3中可以看出在采用的2种评分标准中，大黄鱼鱼鳔的氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)高于其余2种鱼鳔，其中评分最高的氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸1.37(AAS)和0.78(CS)。根据AAS可以判定，大黄鱼鱼鳔和带鱼鱼鳔的第一限制氨基酸为异亮氨酸，第二限制氨基酸为亮氨酸，鲐鱼鱼鳔的第一限制氨基酸为苏氨酸；以CS为判定标准大黄鱼鱼鳔和带鱼的第一限制氨基酸为异亮氨酸，第二限制氨基酸为亮氨酸，鲐鱼的第一限制氨基酸为异亮氨酸，第二限制氨基酸为缬氨酸。

表3 三种鱼鳔中氨基酸的AAS、CS比较Table 3 The comparison of AAS and CS of swim bladder

注：a-第一限制氨基酸；b-第二限制氨基酸。

2.2 脂肪酸成分分析

由表4可知，3种鱼鳔中都检出 17 种脂肪酸，其中6 种饱和脂肪酸(SFA)，6 种单不饱和脂肪酸(MUFA)，5 种多不饱和脂肪酸(PUFA)。其中，大黄鱼鱼鳔中质量分数最高的脂肪酸分别为DHA (28.38%)和EPA(19.37%)，不仅高于带鱼鱼鳔(20.75%、15.88%)和鲐鱼鱼鳔(19.82%、13.38%)，其DHA+EPA也显著高于罗非鱼(10.9%)、鲮鱼(10.1%)、鲫鱼(2.7%)[17]、海鲈鱼(19.20%)[18]、秋刀鱼(16.44%)[19]、鳓鱼(11.14%)[20]等其他淡水鱼或海水鱼的肌肉组织；此外大黄鱼鱼鳔的SFA为29.40%，显著低于带鱼和鲐鱼鱼鳔(p<0.05)，而PUFA则显著高于带鱼和鲐鱼鱼鳔(p<0.05)。EPA和DHA是衡量脂肪质量的重要指标，具有降低胆固醇，抗炎症和调节免疫功能的作用[21]，由此可见，大黄鱼鱼鳔脂肪酸具有一定的营养保健功效。

表4 鱼鳔的脂肪酸组成单位：%

注：同行肩标字母不同标识差异显著(p<0.05)。

2.3 矿物元素含量分析

由表5可知，各样品的矿物元素含量均较为丰富，但大黄鱼鱼鳔中的必需矿物元素含量均高于其余2种鱼鳔，其中大黄鱼鱼鳔中K含量为2 299.81 mg/kg，其次是Na(720.55 mg/kg)、Mg(406.34 mg/kg)和Ca(327.77 mg/kg)元素，还含有Fe、Zn、Mn、Cu等微量元素；这些元素含量均高于鳙鱼(2 011.01、330.13、37.11、164.97 mg/kg)、鲢鱼(1 873.82、273.91、119.96、189.28 mg/kg)[22]、黄颡鱼(1 482、253、286g、315 mg/kg)[23]、黄条鰤(1 950.00、534.00、307.00、125.00 mg/kg)[24]、鲳鱼(577.6、380.2、111.98、72.5 mg/kg)[25]。Na元素和K元素在人体中的作用是可控制细胞、组织液和血液中的电解质平衡，使神经和肌肉保持适当的应激水平；Ca参与身体骨质的构建是骨骼、牙齿主要成分[26]。因此，适量食用鱼鳔可以补充人体必需的矿物元素。

表5 鱼鳔的矿物元素比较单位：mg/kg

注：“-”表示未检出；同行肩标字母不同标识差异显著(p<0.05)。

在3种鱼鳔中Pb、Hg、As等有害矿物元素均有检出，但对比GB 2762—2012《食品中污染物限量》中关于鱼类重金属含量的限定指标(Pb≤1.0 mg/kg，甲基汞≤0.5 mg/kg，As≤0.5 mg/kg)，大黄鱼鱼鳔等3种鱼鳔的重金属含量均未超标，其中带鱼鱼鳔中为Pb(0.13 mg/kg)、Hg(0.02 mg/kg)、 As(0.05 mg/kg)；大黄鱼鱼鳔中为Pb(0.05 mg/kg)、As(0.07 mg/kg)；鲐鱼鱼鳔为Pb(0.05 mg/kg)、Hg(0.04 mg/kg)、As(0.03 mg/kg)；本研究中所选取的大黄鱼鱼鳔重金属安全性较好，这可能是因为大黄鱼养殖水体质量较好，尤其是Pb等3种代表性重金属含量显著低于国家标准，由此可见鱼鳔是可以放心食用的水产品。

3 结论

对3种鱼鳔的氨基酸组成、脂肪酸组成和矿物元素含量进行了分析，得出：大黄鱼鱼鳔中的优势氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、精氨酸)使其在补肾益精、提高免疫的功效方面具有很高营养价值；呈味氨基酸含量丰富，表明其具有较好的食用品质;大黄鱼鱼鳔的脂肪酸以单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸为主，含量分别达到13.09%和55.13%。鱼鳔中含矿物元素种类较多，大黄鱼鱼鳔中的K、Na、Ca、Fe、Zn含量较高，其中Ca和Fe元素显著高于带鱼和鲐鱼鱼鳔是良好的补钙和补铁食物来源；且大黄鱼鱼鳔中Pb、Cd、Hg、As含量均未超出国家标准的规定含量，可以放心食用。总体而言，大黄鱼鱼鳔是一种蛋白质、脂肪酸和矿物元素含量丰富的生物资源，在食用方面具有很高的开发价值。

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