不同地区、不同品种及养殖模式罗非鱼营养差异分析

2018-07-11王煜坤郝淑贤李来好杨贤庆高永清

食品工业科技 2018年12期

王煜坤,郝淑贤,李来好,杨贤庆,黄卉,魏涯,高永清

(1.广东药科大学公共卫生学院,广东广州 510300;2.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室，国家水产品加工技术研发中心,广东广州 510300)

罗非鱼隶属硬骨鱼纲,鲈形目,鲈形亚目,原产非洲,其特点是生命力强,生长迅速[1]。罗非鱼肉含有丰富的蛋白质和多种脂肪酸,具有较高的营养价值,有白三文鱼的美称[2]。罗非鱼的主要养殖品种为吉富罗非鱼和奥尼罗非鱼,由于吉富罗非鱼养殖周期短,而奥尼罗非鱼具有较好的抗逆性[3],二者优异的养殖特性有利于提高养殖户的经济效益,因此均是近年来的优势品种。罗非鱼的主产地主要在南方,包括广东、广西、福建、海南四个省份[4]。

目前国内关于养殖罗非鱼营养品质的研究已有很多[5-7],不同品种[8]、不同养殖模式[9]罗非鱼肉营养品质的研究也有见报道,但大都比较分散。不同来源的罗非鱼营养价值差异缺乏统一的对比,其营养品质上的差异未得到具体的量化[10]。加上缺乏统一的评判标准,导致不同品质的罗非鱼产品出口价无差异[11],使我国罗非鱼出口价整体低于其他东南亚国家[12-14],严重制约我国罗非鱼养殖产业的发展。

本文拟通过比较分析我国几个主要的罗非鱼养殖地区的罗非鱼的营养成分,从多个角度探讨不同来源的罗非鱼营养成分差异,为罗非鱼养殖、加工以及品质分级提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

罗非鱼养殖品种为奥尼和吉富,采自广东、广西、海南、福建四省。采集池塘养殖(单养)、鱼虾混养、鱼鱼混养(罗非鱼-大宗淡水鱼)三种养殖模式的罗非鱼,每个池塘采集3～5个作为一个样本,每条体重为(500±50) g。不同品种,不同养殖模式,不同地区罗非鱼的采集样本个数见表1。

表1 样本信息Table 1 Sample information

浓硫酸、硫酸钾、硫酸铜、氢氧化钠、氯化钠、硼酸、盐酸分析纯,广州化学试剂厂;石油醚、甲醇、氯仿、正己烷分析纯,天津市富宇精细化工有限公司;三氟化硼-甲醇溶液优级纯,上海安普科学仪器有限公司;混合氨基酸标准溶液优级纯,美国Sigma-Aldrich公司;十一烷酸优级纯,美国Sigma-Aldrich公司。

ZRD-A780型全自动鼓风干燥箱上海智诚分析仪器制造有限公司;B180型马弗炉德国纳博热公司;Soxtec2050型脂肪自动分析仪丹麦FOSS公司;Kjeltec2300型蛋白自动分析仪丹麦FOSS公司;QP-2010型气相色谱质谱联用仪日本岛津公司;L-8900型全自动氨基酸分析仪日本HITACHI公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理采样后取鱼片置于冰上冷藏,2天内运输回实验室。将每个罗非鱼样品去皮、取肉后用绞肉机打成匀浆,于-20 ℃冻藏备用。

1.2.2 基本营养成分测定水分依据GB/T 5009.3-2003,用103 ℃常压烘干法测定;灰分依据GB/T 5009.4-2010,用高温灰化法测定;蛋白质依据GBT 5009.5-2010,用凯氏定氮法测定;粗脂肪依据GB/T 5009.6-2003,用索氏抽提法测定;碳水化合物依据GB/T 9695.31-2008,用第一法分光光度法进行测定。

1.2.3 脂肪酸测定根据Folch[15]等的方法略作修改,取5.0 g样品,加入内标物十一烷酸5 mg,加入15 mL氯仿-甲醇(2∶1),冰浴中用高速分散均质机匀浆两次,转入50 mL容量瓶中定容,静置1 h后过滤,加入0.2倍体积生理盐水,然后3000 r/min离心15 min,弃去上层液体,将余液用氮气吹扫浓缩除去有机试剂后,得到固体脂质。向脂质中加入14%三氟化硼-甲醇溶液2 mL,于60 ℃水浴恒温处理30 min,冷却至室温后加入1 mL蒸馏水和1 mL正己烷,振荡,静止分层完全后吸取上层有机层,挥干溶剂后用1 mL正己烷溶解,用GC-MS分析。

GC-MS条件DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)进样口温度230 ℃,检测器温度200 ℃,升温程序:110 ℃保留4 min,以10 ℃/min升温到160 ℃,保留1 min,在以4 ℃/min升温到210 ℃,保留1 min,再以4 ℃/min升温到240 ℃,保留8 min,进样量1 μL,分流比为1∶30。

脂肪酸分析利用计算机NIST 0.5谱库数据库检索,通过对MS图库中的标准谱图进行比较,来确认罗非鱼中的脂肪酸成分,通过内标十一酸定量。

1.2.4 氨基酸测定采用氨基酸自动分析仪,按GB/T 5009.124-2010食品中氨基酸的测定

1.2.5 营养价值评价参考FAO/WHO的氨基酸评分标准和鸡蛋蛋白模式,按下列公式计算氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)。

AAS=试样中每克氮中的氨基酸量(mg/g N)/FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(mg/g N)

CS=试样中每克氮中的氨基酸量(mg/g N)/全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g N)

1.3 数据处理

采用Excel 2010和SPSS20进行数据处理,各指标均以湿基计。数据分析采用T检验(T-test)和方差分析(One-way-ANOVA)Duncan’s进行显著性分析。分析品种、养殖模式、产地因素时,针对不同因素取样本量相近的组进行分析:取广西鱼鱼混养的吉富和奥尼罗非鱼分析品种差异;取海南吉富罗非鱼分析养殖模式差异;取单养吉富罗非鱼分析产地差异。

2 结果与分析

2.1 罗非鱼基本营养成分

不同品种、不同养殖模式和不同产地的罗非鱼基本营养成分见表2。

表2 不同品种、养殖模式及不同产地的罗非鱼营养成分比较Table 2 Comparison on nutritive components in muscle of tilapias from different species,breeding modes and areas

不同品种的罗非鱼在灰分、脂肪、蛋白含量上无显著差异。吉富罗非鱼碳水化合物含量略高于奥尼罗非鱼(p<0.05)。不同养殖模式罗非鱼在水分、脂肪和碳水化合物含量上存在差异。其中鱼虾混养模式罗非鱼脂肪含量显著高于其他两种模式(p<0.05),而碳水化合物含量最低,可能与水分含量差异有关。灰分和蛋白含量在不同养殖模式中无显著差异。除灰分外,罗非鱼在不同产地间的营养成分均存在差异。脂肪含量从高到底依次为广西、海南、福建、广东,其中广西罗非鱼脂肪含量显著高于广东的(p<0.05)。蛋白含量从高到底依次为海南、广东、福建、广西,其中海南罗非鱼蛋白含量显著高于广西和福建的,广东罗非鱼蛋白含量显著高于广西的(p<0.05)。碳水化合物含量最低的为广西罗非鱼,显著低于其他三个地区(p<0.05)。从基本营养成分比较得出,不同的比较因素中主要存在差异的指标为脂肪和碳水化合物。

影响罗非鱼营养成分的因素有很多,如品种,养殖环境,饲料投喂水平,病虫病害等因素。王术娥[16]分析了湖北养殖罗非鱼的营养成分,其蛋白含量(16.41%)低于本研究的测定值,灰分和碳水化合物(总糖)含量则高于本研究的测定结果,其中碳水化合物的差异较大,可能是由于测定方法不同所致。不同养殖模式的罗非鱼中,鱼虾混养罗非鱼的脂肪含量最高(2.98%),显著高于单养和鱼鱼混养模式的罗非鱼(p<0.05)。有研究表明,饲料脂肪水平会影响罗非鱼的生长及脂肪代谢调节[17],此差异可能与不同养殖模式饲料的投喂方式不同有关。

2.2 罗非鱼氨基酸

2.2.1 氨基酸含量比较不同品种、养殖模式、产地的罗非鱼氨基酸含量差异见表3～表5。

表3 不同品种罗非鱼的氨基酸分析Table 3 Comparison on amino acid in muscle of tilapia from different species

表4 不同养殖模式罗非鱼氨基酸分析Table 4 Comparison on amino acid in muscle of tilapia from different breeding modes

表5 不同产地罗非鱼氨基酸分析Table 5 Comparison on amino acid in muscle of tilapia from different areas

由表3可得,不同品种间存在显著差异的氨基酸(p<0.05)有丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸。必需氨基酸含量奥尼罗非鱼(7.96 g/100 g)显著高于吉富罗非鱼(p<0.05)。

由表4可知,不同养殖模式罗非鱼存在显著差异的氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、苏氨酸、赖氨酸和精氨酸。三种养殖模式上述氨基酸含量从高到低依次是鱼鱼混养、单养、鱼虾混养,鱼鱼混养罗非鱼上述氨基酸含量显著高于鱼虾混养的(p<0.05),单养与其他两种模式相比差异不显著。

由表5可知,不同产地的罗非鱼氨基酸含量存在差异。甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸,其中甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、精氨酸均为广东最高。

2.2.2 氨基酸评价蛋白质和氨基酸是评价营养价值的重要指标。罗非鱼必需氨基酸的氨基酸评分和化学评分见表6。

由表6可知,在标准氨基酸评分中,除了缬氨酸(0.96)和蛋氨酸(0.83)的氨基酸评分低于1,其余必需氨基酸(色氨酸除外)的氨基酸评分均大于1,表明本研究测定的罗非鱼含有丰富的必需氨基酸。另外AAS评分和CS评分都表明,罗非鱼含量最高的氨基酸为赖氨酸,第一限制氨基酸为蛋氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸。化学评分中赖氨酸为1.29,亮氨酸、苏氨酸的化学评分也接近1。罗非鱼肌肉中赖氨酸含量超过鸡蛋蛋白的标准,亮氨酸、苏氨酸含量接近鸡蛋蛋白标准,表明罗非鱼肉是赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸的优质来源。

表6 罗非鱼必需氨基酸组成评价Table 6 Evaluation on essential amino acids of tilapia

在不同品种的比较中,奥尼罗非鱼在丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸含量上均高于吉富罗非鱼(p<0.05)。在吉富和奥尼罗非鱼粗蛋白基本一致的情况下,奥尼罗非鱼氨基酸含量更高,表明奥尼罗非鱼有更高的营养价值。但与奥尼罗非鱼相比,吉富罗非鱼在增重率、单位面积产量、利润等方面都显著优于奥尼罗非鱼,因而更受养殖户的青睐[18]。

不同养殖模式罗非鱼的氨基酸比较中,鱼鱼混养罗非鱼的天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、苏氨酸、赖氨酸和精氨酸含量显著高于鱼虾混养。不同地区的罗非鱼氨基酸比较中,广东罗非鱼在甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、精氨酸含量上显著高于其他地区(p<0.05),其鲜味氨基酸含量(7.65 g/100 g)和氨基酸总量(19.36 g/100 g)均为四个地区中最高。

鱼肉的风味取决于其所含的鲜味氨基酸含量,主要的鲜味氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸。叶鸽等[19]测得不同养殖模式的罗非鱼中,鱼菜共生模式的罗非鱼鲜味氨基酸含量更高;乐贻荣等[20]评定了奥尼罗非鱼的营养成分,其鲜味氨基酸含量为6.61%,高于多种杂食性鱼类。本次研究中,罗非鱼鲜味氨基酸含量为6.45～8.30 g/100 g,主要的鲜味氨基酸为谷氨酸(3.15 g/100 g)、其次为天冬氨酸(2.01 g/100 g)。

2.3 罗非鱼脂肪酸

2.3.1 脂肪酸含量比较不同品种、养殖模式、产地罗非鱼的脂肪酸含量差异见表7～表9。

表7 不同品种罗非鱼的脂肪酸分析Table 7 Comparison on fatty acid in muscle of tilapia from different species

有表7可得,比较吉富和奥尼罗非鱼的脂肪酸,仅花生四烯酸(C20∶4)含量吉富罗非鱼高于奥尼罗非鱼(p<0.05),其他脂肪酸含量差别不大。

表8显示出不同养殖模式吉富罗非鱼各种脂肪酸含量无显著差异。

表8 不同养殖模式吉富罗非鱼脂肪酸分析Table 8 Comparison on fatty acid in muscle of tilapia from different breeding modes

由表9可知,不同地区罗非鱼脂肪酸存在差异。其中,广东罗非鱼的各项脂肪酸含量高于广西和福建,与海南持平。差异显著的脂肪酸有肉豆蔻酸(C14∶0)、棕榈酸(C16∶0)、十七酸(C17∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)、花生四烯酸(C20∶4)、二十碳二烯酸(C20∶2)、二十碳五烯酸(C20∶5)、二十二碳六烯酸(C22∶6)、二十二碳三烯酸(C22∶3)。其中EPA(C20∶5)含量从高到低依次为广东,海南,福建以及广西,DHA(C22∶6)含量从高到低依次为海南,广东,广西以及福建;广东罗非鱼EPA含量显著高于广西的,DHA含量显著高于广西和福建的,其亚油酸(C18∶2)含量高于其他三个地区(p<0.05),其他脂肪酸含量差异不大。四个地区的罗非鱼脂肪酸含量高低依次为广东、海南、广西和福建。

2.3.2 脂肪酸评价罗非鱼肉具有高蛋白,低脂肪的特点,且脂肪中含有丰富的不饱和脂肪酸。郝淑贤等[21]测定了5种罗非鱼的脂肪酸组成,其多不饱和脂肪酸比例达35%左右,高于多种淡水鱼。缪凌鸿等[22]测定了吉富罗非鱼肌肉脂肪酸,其SFA∶MUFA∶PUFA的比例为1.45∶1.44∶1,而在本次测定中,吉富和奥尼罗非鱼此比例分别为1.09∶1∶1.66和1.22∶1∶1.43。

综合表7～表9,罗非鱼脂肪酸有23种,其中主要的脂肪酸有7种,分别为C16∶0、C18∶0、C16∶1、C18∶1、C18∶2、C20∶5、C22∶6,其中主要的饱和脂肪酸为C16∶0(19.67%),主要的单不饱和脂肪酸为C18∶1(20.74%),主要的多不饱和脂肪酸为C18∶2(13.51%)和C22∶6(12.23%)。n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)被认为对人体具有重要的生理意义[23-24],其中EPA和DHA更被称为脑黄金,影响婴幼儿的大脑发育。方差分析结果显示,奥尼罗非鱼和吉富罗非鱼的脂肪酸含量差别不大,仅C20∶4含量吉富略高于奥尼。不同养殖模式罗非鱼脂肪酸含量无显著差异。广东罗非鱼多种脂肪酸(包括EPA、DHA)含量显著高于广西和福建地区,与海南基本持平,说明广东、海南罗非鱼品质更高。