官垌草鱼基本营养成分与质构特性的相关性分析

李昌伟 韦 君 韦玲静 滕忠作 张 盛 叶香尘*

1.广西浦北县水产技术推广站，广西浦北535300；2.广西水产引育种中心，南宁530031

鱼肉是优质蛋白质的主要来源，草鱼是我国主要养殖的淡水鱼类之一，年产量达到400 多万t。随着我国国民生活水平的提高和食品质量安全意识的增强，优良品质的鱼肉才能适应市场需求。已有较多学者研究了草鱼肉质改良的方法，王国清等[1]分析循环水养殖草鱼的营养和肌肉品质发现，循环水养殖草鱼肌肉蛋白质含量和脂肪酸含量高于普通草鱼；王一飞等[2]研究发现，蚕豆脆化的草鱼其肝体比、脂体比、体长体高比、内脏比等均显著高于普通草鱼，而肌肉的硬度、黏合性、咀嚼度和回复力均有提高，表现为肌肉更有嚼劲。官垌草鱼产于广西浦北县官垌镇，采用的是生态养殖模式。当地居民以流动的山泉水为载体，以优质牧草喂养草鱼，官垌独特的地域环境造就了官垌草鱼特有的鲜嫩细腻、脆爽可口的优良口感，深受广大消费者喜爱。本试验对官垌草鱼的体质量、体长、肌肉系水力和酸度等指标进行测定，并探讨质构与营养指标间的相关性，为官垌草鱼肌肉品质评价提供数据支撑，为进一步开发利用官垌草鱼产品奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用官垌草鱼来源于广西浦北县官垌镇，共27 尾；普通草鱼来源于广西水产引育种中心武鸣基地，共10 尾。

1.2 试验方法

测量官垌草鱼和普通草鱼体长和体质量，将鱼处死，擦干体表水分，剖腹后分别称量内脏和肝脏质量，去皮后取鱼体背部和腹部肌肉，分别用于基本营养成分、酸度和吸水力等指标测定。

1）肥满度计算。草鱼处死后分别测定其体长和体质量，并按下列式计算肥满度，结果取平均值。

式中：m 为鱼体质量（g）；L 为鱼体长度（cm）。

2）基本营养指标测定。鱼肌肉中水分含量采用直接干燥法（GB/T 5009.3-2016）测定，粗蛋白含量采用凯氏定氮法（GB/T 5009.5-2016）测定，粗脂肪含量采用索氏抽提法（GB/T 5009.6-2016）测定，粗灰分含量采用马弗炉灼烧法（GB/T 5009.4-2016）测定。

3）总酸度的测定。采用酸碱滴定法测定：称取鱼肉5 g，加25 mL 蒸馏水均质肉样后定容为50 mL，4 000 r/min 离心15 min，取15 mL 上清（酚酞作指示剂），用0.01 mol/L 的NaOH 标准溶液滴定至浅红色，记录消耗NaOH 的体积，计算鱼肉总酸度。公式如下：

式中：c 为NaOH 标液浓度（mol/L）；V 为消耗NaOH 的体积（mL）；k 为主要酸系数（鱼肉以乳酸计0.09）；m 为样品质量（g）；V0为样品的稀释总体积（mL）；V1为滴定吸取的样液的体积（mL）。

4）系水力测定。采用离心法测定：称取鱼肉2 g（精确至0.000 1 g）用滤纸筒包好，4 000 r/min 离心15 min 后称取肉样的重量，计算鱼肉系水力（Water holding capacity，WHC）。计算公式如下：

式中：m0为鱼肉中水分含量（g）；m1为离心前鱼肉样品的质量（g）；m2为离心后鱼肉样品的质量（g）。

5）肌肉质构特性测定。采用CT3-200 物性测试仪（BrookField 公司，美国）进行测定。参数设置：在TPA（质构剖面分析）模式下，取1 cm×1 cm×2 cm肌肉，采用TA44 圆柱形探头，起点感应力5.0 g，测试速度1.0 mm/s，二次压缩间隔时间1 s，每尾鱼取7～9 个样品，取平均值。

1.3 数据分析

本试验的所有数据处理（包括平均值和标准差、显著性分析、相关性分析等）均采用软件SPSS 17.0 进行分析。

2 结果与分析

2.1 生长相关指标

鱼体体型是评价商品鱼质量的指标之一，良好的鱼体体型具有更高的商品价值。肥满度、脏体比和肝体比均能反映鱼的体型，同时肥满度是衡量鱼类生存状况和营养状态的综合指标。由表1 可知，官垌草鱼体质量和体长均高于普通草鱼，但是其肥满度、脏体比和肝体比均低于普通草鱼，在外观上表现为官垌草鱼的体型更为细长。这可能与官垌草鱼和普通草鱼的饵料种类和养殖密度有关。官垌草鱼主要摄食青草、浮游植物等营养价值较低的天然饵料，其必须大量采食才能满足身体机能需求；并且官垌草鱼养殖密度非常大，有“小窝养大鱼”之说，活动空间小，综合以上因素形成了官垌草鱼“瘦长型”的特点。普通草鱼主要摄食蛋白含量高的配合饲料，肝脏负担大，表现为肝体比和脏体比升高，这与郭建林等[3]分析不同精青饲料对草鱼生长和形体影响的研究结果相似。综合结果表明，官垌草鱼的生长和健康状况更好。

表1 官垌草鱼和普通草鱼的质量长度指数

2.2 肌肉系水力和酸度测定结果

由表2 可知，官垌草鱼背肌和腹肌的水分和粗蛋白含量均低于普通饲料草鱼，粗脂肪和粗灰分含量均高于普通草鱼，这可能与2 种草鱼的饵料和养殖周期有关。鱼类死亡后肌肉的糖酵解反应产生乳酸，导致肌肉的酸度和pH 产生变化，pH 值与系水力和肉色呈正相关。酸度和系水力共同影响肌肉嫩度，系水力表现为肌肉受到外力作用时其组织的持水能力，影响肌肉的物理形态、风味和肉色等[4]。官垌草鱼背肌和腹肌的系水力和总酸度差异不大，普通草鱼背肌和腹肌的系水力和总酸度值也相近，说明宰杀后短时间内草鱼不同部位的肌肉糖原分解速度相近，肌肉的口感变化不大。官垌草鱼背肌和腹肌的系水力显著高于普通草鱼，而酸度低于普通草鱼，但差异不显著，说明官垌草鱼肌肉的系水力更好，肌肉酸的速度比普通草鱼慢，肌肉更嫩，品质更好。

表2 官垌草鱼和普通草鱼肉质指标

2.3 肌肉品质指标相关性分析

质构是肌肉组织特性的一项重要物理特性，其测定的指标包括肌肉的硬度、可恢复形变、弹性、粘力、内聚性、咀嚼性等指标。鱼的营养状况对肌肉质构特性有较大影响，分析质构指标与营养成分的相关性，有助于了解肌肉品质差异。已有研究[5]证实，质构特性与鱼肉中的水分和脂肪含量有关，高脂肪含量会使鱼肉机械强度降低，造成肌肉硬度降低，肉质松软。本试验对测定的肌肉质构指标、生理指标、基本营养成分及系水力进行相关性分析。由表3可知，体质量与体长、粗脂肪含量和弹性呈正相关；体长与粗脂肪含量呈正相关，与粘力呈负相关；粗脂肪含量与硬度、胶着性和粘力呈负相关；系水力与弹性呈负相关；硬度与胶着性、咀嚼性和粘力呈正相关；可恢复形变与弹性、胶着性和咀嚼性呈正相关；弹性与胶着性和咀嚼性呈正相关；胶着性与咀嚼性呈正相关。结果表明草鱼肌肉的粗脂肪、系水力等与肌肉的硬度、粘力和胶着性有关。

表3 肌肉品质各指标间相关性

2.4 主成分分析

主成分分析是将多个指标转化为少数几个不相关的综合指标，反映原来变量信息的统计方法[6]。本试验对官垌草鱼的肌肉质构指标进行主成分分析，确定影响肌肉品质的主要因素。用所测得的27个样本的7 项物性指标构成27×7 的矩阵，进行主成分分析，所得的结果如表4、表5 所示。根据特征值大于1 的原则提取3 个主成分，特征值分别为3.574、1.550、1.049，累计方差贡献率达到88.19%（＞85%），基本反映了原始变量的信息。说明可以用提取出来的3 个主成分变量来代替原来的7 个质构指标进行评价分析。第一主分变量F1=0.13X1+0.1X2+0.1X3-0.01X4+0.14X5+0.14X6+0.04X7，单独说明原始数据标准变异的51.06%，达标变量为硬度、可恢复形变、弹性、胶着性和咀嚼性；弹性是影响肌肉品质的重要因素，可恢复形变、胶着性和咀嚼性都是与硬度和弹性有关的特性，所以第一主分变量也主要体现肌肉的硬度和弹性的特性。第二主分变量F2=0.23X1-0.27X2-0.22X3-0.14X4+0.04X5-0.04X6+0.47X7，单独说明原始数据标准变异22.14%，代表变量粘力；第三主分变量F3=0.05X1-0.21X2+0.10X3+0.88X40.14X5+0.14X6+0.19X7，单独说明原始数据标准变异的14.99%，代表变量为内聚性。结果说明硬度、弹性、粘力和内聚性反映了肌肉品质的主要特质。

表4 相关矩阵的特征值

表5 因子得分矩阵

3 结 论

本试验以广西地理标志农产品官垌草鱼和普通饲料草鱼为研究对象，比较其生长、基本营养成分、系水力和总酸度等指标，并对官垌草鱼基本营养成分和质构指标的相关性，以及质构指标的主成分进行分析。试验结果表明，官垌草鱼肥满度、脏体比、肝体比以及背肌和腹肌的水分和粗蛋白含量均低于普通饲料草鱼，而粗脂肪、粗灰分含量以及系水力均高于普通草鱼，表明官垌草鱼的生长状况和肌肉品质优于普通草鱼。相关性分析结果显示，鱼类的体质量与体长、粗脂肪含量和弹性呈正相关；体长与粗脂肪含量呈正相关，与粘力呈负相关；粗脂肪含量与硬度、胶着性和粘力呈负相关；系水力与弹性呈负相关；硬度与胶着性、咀嚼性和粘力呈正相关；可恢复形变与弹性、胶着性和咀嚼性呈正相关；弹性与胶着性和咀嚼性呈正相关；胶着性与咀嚼性呈正相关。结果表明草鱼肌肉的粗脂肪、系水力等与肌肉的硬度、粘力和胶着性有关；主成分分析结果表明草鱼肉的硬度、弹性、粘力和内聚性反映了肌肉质构的主要特质。