高盐养殖对凡纳滨对虾肌肉品质的影响
2020-06-09沈敏熊英王颖董甜甜王仁杰刘天红姜令绪徐彩虹李玉全
沈敏，熊英，王颖，董甜甜，王仁杰，刘天红，姜令绪，徐彩虹，李玉全*
(1. 青岛农业大学海洋科学与工程学院， 山东 青岛 266109；2. 重庆市农业科学院水稻研究所， 重庆 401329；3. 山东省海洋生物研究院， 山东 青岛 266104；4. 山东省青岛市城阳区海洋发展局， 山东 青岛 266109)
随着水产养殖技术的不断发展，海水养殖、淡水养殖及半咸水养殖均得到了快速发展[1]，不同盐度水体中养殖的同种水产动物在风味、营养和质构方面均有差异[2]。盐度决定了鱼类体内糖类、脂肪和蛋白质的含量，是影响肌肉品质的重要因素[3]。研究表明，盐度具有提升凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)[4-6]和乌鳢(Channaargus)[7]肌肉中游离氨基酸总量、呈味氨基酸含量的作用。李小勤等[8]的研究表明养殖盐度升高可增加草鱼(Ctenopharyngodonidellus)肌肉胶原蛋白含量。凡纳滨对虾是中国重要的经济水产养殖虾类，目前低盐度水体养殖在中国占有很大的比例[9]。关于凡纳滨对虾养殖盐度方面的研究，目前主要集中在低盐养殖领域，高盐领域的相关研究报道甚少。煮制是食用凡纳滨对虾常用手段，煮制过程可能会影响对虾的肌肉品质，本实验以高盐养殖(58‰)凡纳滨对虾为试验材料，以低盐(22‰)水体养殖的凡纳滨对虾为对照，通过检测生、熟样品的质构物性、氨基酸、胶原蛋白和虾青素等指标，分析养殖盐度对凡纳滨对虾肌肉品质的影响，探讨两种养殖盐度间生、熟虾样各指标含量的变化，以期为养殖优质凡纳滨对虾、保证食用品质提供参考。
1 材料与方法
1.1 实验材料
高盐凡纳滨对虾来自盐度58‰水体，体长(10.55±1.25)cm；低盐凡纳滨对虾来自盐度22‰的水体，体长(11.25±1.18)cm。生样剥离虾头与虾壳，用吸水纸擦拭后进行实验；熟样采用冷水放虾沸水煮3 min进行制备，煮熟后剥离虾头与虾壳。
1.2 实验方法
1.2.1 质构物性分析
取高盐和低盐凡纳滨对虾虾样，使用质构仪(CT3-4500，美国Brookfield)在对虾肌肉第2腹节中央测定。使用TA44探头，检测硬度、黏性、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性等指数。
压缩测定条件设置如下：测试类型为TPA质构分析；测试目标为距离，测试目标值5.0 mm；触发点负载6.8 g；测试速度0.5 mm/s；循环次数为2次。
1.2.2 游离氨基酸的测定
1.2.3 胶原蛋白的测定
测定游离氨基酸(FAA)含量，参考王曜等[10]方法，稍作改动。生样和熟样各称取2.0 g样品，分别加入20 mL盐酸溶液(0.02 mol/L)，在4 ℃下进行均质、离心(5 000 r/min，5 min)，取上清液。对沉淀进行重复操作1次后，将上清液合并，定容至50 mL。量取1 mL定容后溶液和1 mL 5%的磺基水杨酸溶液充分混合，涡旋10 min，再将混合后溶液于冷冻离心机(Hitachi，型号CF16RN，日本)中离心(15 000 r/min，20 min)，取上清液经0.22 μm水相微孔滤膜过滤后借助日立L-8900全自动氨基酸分析仪(青岛农业大学中心实验室)进行检测(色谱柱2622#pH离子交换色谱，4.5 mm×60.0 mm；柱温57 ℃；柱后衍生，衍生反应温度135 ℃)。
图7为一个周期内即0.1 s时间内,读取天线端电压幅值随时间的变化曲线,可以看出有且仅有一个波谷,而且物体在旋转过程中,只有当读取天线每旋转到与天线正对位置时,读取天线端电压信号幅值才会出现最低值;从图8可以看出,两个周期内出现了两个波谷,采集两个波谷之间的时间间隔即可求出电机转速,可以求得两个波谷之间的时间间隔约为0.1 s,与电机转速设定值相吻合。
因为n-k≥3,故取a∈
胶原蛋白的测定主要参照Yoshinaka等[11]的测定方法并做进一步改进。称取4.0 g虾肉，加10倍体积蒸馏水匀浆，离心(4 ℃，10 000 r/min，20 min)后弃上清液，后加入20倍体积0.1 mol/L NaOH溶液搅拌过夜(过夜温度4 ℃，放置时间10 h左右)，离心(4 ℃，10 000 r/min，20 min)，弃上清液，重复2次。然后加入10倍体积0.5 mol/L冰醋酸，搅拌过夜(过夜温度4 ℃，放置时间10 h左右)后，按照上述条件离心，重复1次，收集的上清液即为可溶性胶原蛋白提取液。
1.2.4 虾青素的测定
虾青素的测定参照Niamnuy等[12]的方法，称取5 g预先处理好的虾肉样品，加入40 mL 4 ℃预冷2 h的丙酮进行萃取，用高速匀浆机混合2 min，4 ℃下5 000 r/min离心5 min。萃取3次后，将离心所得上清液混合，置入250 mL分液漏斗中，并添加40 mL石油醚和100 mL的0.5%NaCl溶液，用手摇匀，萃取20 min，分离石油醚层，转移到50 mL容量瓶中定容，用紫外可见分光光度计(UV6100，上海元析仪器有限公司)测定 472 nm下的吸光值，含量计算参考Tolasa的标准曲线。
1.3 数据处理
实验结果应用WPS软件(金山软件股份有限公司，中国)和SPSS19.0软件(IBM公司，美国)进行统计分析，借助单因素方差分析(One-ANOVA)和Duncan多重比较检验数据差异的显著性，所有数据均用3个平行组数据的(平均值±标准差)表示，以P<0.05作为差异显著。
从表2可以看出，经氨基酸自动分析检测仪检测，凡纳滨对虾生、熟虾肉中均测得15种游离氨基酸。无论生样还是熟样，高盐虾与低盐虾的游离氨基酸总量未产生显著差异(P>0.05)。两种盐度养殖的虾的生、熟虾肉中含量较高的氨基酸为丙氨酸、甘氨酸、精氨酸和脯氨酸。生样中，高盐虾甘氨酸和精氨酸含量高于低盐虾；煮熟后，高盐虾的甘氨酸、精氨酸含量显著高于低盐虾(P<0.05)。在脯氨酸方面，低盐虾生样含量显著高于高盐虾(P<0.05)；煮熟后，无论高盐虾还是低盐虾，脯氨酸含量都升高，58‰盐度虾肉生样脯氨酸含量为346.71 mg/(100g)，熟样含量达到788.06 mg/(100g)，是生样的2.27倍。
2 结果
2.1 质构物性分析
从表1可以看出，两种盐度养殖的虾生样相比较：高盐虾的硬度、咀嚼性和内聚性均显著高于低盐虾(P<0.05)，高盐虾与低盐虾在胶着性及黏性方面未产生显著差异(P>0.05)。
在沉淀中加入5倍体积蒸馏水，然后在高压灭菌锅内120 ℃条件下加热1 h，10 000 r/min离心20 min，上清液即为不可溶胶原蛋白提取液。胶原蛋白通过Folin—酚试剂法测定。Folin—酚试剂A由2%Na2CO3溶液、0.1 mol/L NaOH溶液、0.5%CuSO4·5H2O溶液及1%酒石酸碱溶液配制。
文中设计的标量脱靶量测量系统采用基于LFMCW雷达测距原理的脱靶量测量方法，系统带宽大、距离测量精度高。但是接收机中频带宽小，信号采样率和数据传输速率低，信号处理计算量小，电路简单。该系统具有电路简单、成本低、体积小、重量轻、峰值功率低、测量精度高等特点。而且采用一体化、模块化设计，根据不同任务可装载于不同的靶标平台。该系统已形成系列化产品，成功应用于靶弹、靶船和无人机等多个靶标平台。系统脱靶量测量精度≤1 m，测量范围为0～60 m，达到国内先进水平，为部队打靶训练和科研靶试提供精确的脱靶量信息，具有良好的应用前景。
表1 高盐与低盐凡纳滨对虾虾肉质构物性分析Tab.1 Texture for profiling studies in meat from high and low salinity L. vannamei
注：不同字母表示同一列处理间差异显著(P<0.05)。
2.2 游离氨基酸含量
有些时候我们读古诗词，会产生一种这首诗或者词时序颠倒、不和逻辑的感觉。例如李颀的《送魏万之京》：朝闻游子唱离歌，昨夜微霜初渡河。[9]首句点明了魏万出发的时间是早上，为什么下一句却写昨夜的景象。这不是时间错乱了吗？其实这是倒戟而入的笔法，倒追昨晚发生的事件。早上诗人见到魏万将走是实景实写，“昨夜微霜初渡河”实际上是诗人想象魏万昨晚的情形。看似今晨、昨夜是时间上的混乱，实际上却是艺术创作的神来之笔。
1.2 方法 对照组孕产妇无定期产检，按照个人意愿进行保健措施。观察组孕产妇严格按照下述原则执行孕期保健：①孕产妇早孕期首诊时建立电子孕产妇保健系统档案，并给予孕妇孕产期保健手册；②定期发放相关宣传资料，定期开办孕妇学校及讲座；③制定产检计划，及时发现相关并发症、合并症并给予积极处理；④对胎儿实施监护，了解胎儿宫内生长状况、有无发育畸形等。
表2 高盐与低盐凡纳滨对虾虾肉中游离氨基酸的含量与组成 Tab.2 Free amino acid composition and content in meat from high and low salinity L. vannamei mg·(100g)-1
注：不同字母表示同一行处理间差异显著(P<0.05)。
2.3 胶原蛋白含量
如表3所示，高盐虾与低盐虾相比较，无论是生样还是熟样，不可溶蛋白含量均远远高于可溶蛋白含量(P<0.05)。两种盐度养殖的虾生样相比较：高盐虾的可溶蛋白和不可溶蛋白含量均显著高于低盐虾(P<0.05)；两种盐度养殖的虾熟样相比：高盐虾的可溶蛋白浓度显著高于低盐虾(P<0.05)，不可溶蛋白含量之间差异不显著(P>0.05)。
表3 高盐与低盐凡纳滨对虾虾肉中胶原蛋白含量Tab.3 Collagen content in meat from high and low salinity L. vannamei
注：不同字母表示同一行处理间差异显著(P<0.05)。
2.4 虾青素含量
由图1可以看出，高盐虾生样虾青素含量显著高于低盐虾生样(P<0.05)，高盐虾熟样与低盐虾熟样之间的虾青素含量差异不显著(P>0.05)。低盐虾在煮熟后，虾青素含量显著升高(P<0.05)，高盐虾煮熟后，虾青素含量虽有升高，但未达到显著差异水平(P>0.05)。
两种盐度养殖的虾熟样相比较：高盐虾的咀嚼性、胶着性和内聚性3个指标显著高于低盐虾(P<0.05)。在弹性、硬度和黏性方面，高盐虾与低盐虾相比差异不显著(P>0.05)。
不同字母表示处理间差异显著(<0.05)。
Different letters show significant differences(<0.05).
3 讨论
盐度是影响水产养殖的主要因素之一，影响水产动物的生长、存活、生理代谢和能量收支等行为[13-14]。盐度通过影响水产动物的生理代谢，进而影响机体内蛋白质、糖类及脂肪等营养物质的代谢和组成，最终影响肌肉品质[15]。
3.1 高盐对凡纳滨对虾肌肉质构特性的影响
质构特性是食品重要的物理特性，可反映食品的质地品质[16]。硬度、弹性、紧密性和咀嚼性等是质构评价的主要指标[17]。周伟等[15]研究发现养殖盐度对斑节对虾(Penaeusmonodon)肌肉的质构特性有明显的影响，发现3种养殖盐度(0、15‰和25‰)下，斑节对虾肌肉的质构随着养殖盐度的提高，肌肉紧密性、硬度和咀嚼度都逐渐增高(P<0.01)，弹性和紧密性有增高的趋势。张婷等[16]的研究表明，鱼体内聚性越高，鱼肉总体越完整，咀嚼时越细腻，口感越好，表明质构特性与水产品肌肉品质之间关系密切。本实验分析发现，无论是生样还是熟样，高盐凡纳滨对虾的咀嚼性、内聚性均显著高于低盐虾(P<0.05)；煮熟后，高盐养殖对虾的咀嚼性、胶着性及内聚性均显著高于低盐虾(P<0.05)。总体看来，无论是生样还是熟样，高盐养殖对凡纳滨对虾肌肉的质构特性影响显著，高盐虾的肌肉质构品质优于低盐虾。本实验结果与王士稳[17]报道的海水养殖的凡纳滨对虾较淡水虾肌肉质地指标更佳的研究结果相似。
3.2 高盐对凡纳滨对虾游离氨基酸含量的影响
鱼类、贝类和虾类等水产动物含有丰富的游离氨基酸[18]。氨基酸是构成动物蛋白质的基本物质，可以调味增香，强化食物营养[19]，氨基酸含量与组成同时决定虾类的营养价值和呈味特性[20]。孟绍凤等[21]研究发现游离氨基酸是虾中最重要的非挥发性风味化合物，中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)、秀丽白虾(Chinesewhiteprawn)及日本沼虾(Macrobrachiumnipponense)中精氨酸、甘氨酸、脯氨酸和丙氨酸的含量较高。梁萌青等[4]研究发现凡纳滨对虾肌肉中甘氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸及精氨酸含量随盐度增加(0～30‰)而显著增加(P<0.05)；戴习林等[22]研究发现养殖水体盐度显著影响凡纳滨对虾虾体肌肉风味氨基酸含量，而且盐度越高，风味氨基酸含量也越高。可见，水体盐度会显著影响虾类肌肉的氨基酸含量，但对不同虾类的影响不尽相同。本实验发现，两种养殖盐度的凡纳滨对虾体内含量较高的游离氨基酸是丙氨酸、甘氨酸、精氨酸和脯氨酸。与生样相比较，高盐虾甘氨酸含量高于低盐虾，煮熟后，高盐虾的甘氨酸和精氨酸含量显著高于低盐虾。就脯氨酸而言，低盐虾生样含量显著高于高盐虾，煮熟后，无论高盐虾还是低盐虾，脯氨酸含量都升高，且高盐养殖凡纳滨对虾脯氨酸含量略高于低盐虾。总体看来，高盐养殖的凡纳滨对虾在丙氨酸、甘氨酸、精氨酸及脯氨酸含量上均高于低盐虾，实验结果与梁萌青等[4]、戴习林等[22]和孟绍凤等[21]等研究结果一致，进一步证实了水体盐度会影响虾类肌肉的氨基酸含量，且氨基酸含量随盐度增加而增加，游离氨基酸作为虾中最重要的非挥发性风味化合物，在一定程度上代表着虾类的呈味特性，所以高盐养殖对凡纳滨对虾的肌肉风味的影响是显著的，而高盐养殖对凡纳滨对虾游离氨基酸含量具体影响机理有待进一步研究。
第二天起床晚了，这半年第一次让自己这般慌忙，不想迟到，所以步伐急促，在慌张中挤进公司电梯的时候，我看到站在我面前的竟然是隔壁戴墨镜的女人！她也在这里上班？我向她点头打招呼。她仍旧戴着墨镜，和昨天款式不同的墨镜。到8楼的时候，她走出电梯，向我说拜拜，有笑容，但是她戴着墨镜，我看不清她的眼睛是不是也笑了。
3.3 高盐对凡纳滨对虾胶原蛋白含量和虾青素的影响
水产动物的品质与肌肉胶原蛋白含量密切相关。胶原蛋白主要存在于结缔组织中，营养价值高，容易被人体吸收[17，23]。虾青素是一种类胡萝卜素，颜色呈深粉红色，具有抗氧化、增强免疫力、抗肿瘤、预防癌症和改善视力等效果[24-25]。李小勤等[8]研究发现养殖盐度升高可增加草鱼(Ctenopharyngodonidellus)肌肉胶原蛋白含量；梁拥军等[26]研究发现养殖盐度升高显著增加了高体革鯻(Scortumbarcoo)肌肉胶原蛋白含量(P<0.05)；蒋霞敏等[27]研究发现随着养殖盐度的增加，雨生红球藻(HaematococcusPluvialis)的虾青素累积量比原来增多。本实验发现，高盐养殖凡纳滨对虾的可溶性和不溶性胶原蛋白含量均高于低盐虾，且高盐虾鲜样虾青素含量显著高于低盐虾生样(P<0.05)，这与李小勤等[8]、梁拥军等[26]的研究结果相似。
4 结论
本实验通过检测高盐(58‰)与低盐(22‰)水体养殖的凡纳滨对虾生鲜样品和煮熟样品的质构物性、氨基酸组成及含量、胶原蛋白和虾青素含量等指标，发现在硬度、咀嚼性、内聚性和胶着性等方面，高盐养殖凡纳滨对虾均优于低盐虾；两种盐度养殖的虾的生、熟虾肉中含量较高的氨基酸为丙氨酸、甘氨酸、精氨酸和脯氨酸，且高盐虾熟样中的丙氨酸、甘氨酸、精氨酸和脯氨酸含量高于低盐虾，食用风味可能更佳，在胶原蛋白和虾青素指标方面，高盐虾含量更高。综合考虑，高盐养殖的凡纳滨对虾生、熟肌肉品质均优于低盐养殖凡纳滨对虾，营养价值更高。
