烹饪方式对野生与养殖青虾营养价值的影响

王欣宇 钱佳敏 张进杰 杨文鸽 楼乔明 徐大伦

(宁波大学食品与药学学院，浙江 宁波 315211)

青虾， 学名日本沼虾 (Macrobrachium nipponensise)，又名河虾、草虾，隶属长臂虾科(Palaemonidae)沼虾属(Macrobrachium)，主要分布于淡水水域，是我国主要的淡水经济虾，目前全国年产量约27 万t[1]。 因其肉质嫩滑、营养丰富、味道鲜美，已成为众多淡水虾中最有发展前途的种类之一。

在过去的几十年中，涉及青虾形态特征[2]、生理生化[3]、生长发育[4]、遗传育种[5]的多个领域已被广泛研究。 随着青虾销售范围的扩大和数量的增加，其营养品质也逐渐引起人们的关注。 青虾的生长环境、摄食饵料等因素对其营养品质及其食用安全性具有一定影响。 如倪娟等[6]对太湖、洪泽湖、广西等三地野生种群以及养殖种群日本沼虾的营养品质进行分析，发现太湖野生种群日本沼虾肌肉的营养品质最高，养殖种群最低。 张鑫[7]对江苏地区4 种日本沼虾群体肌肉的营养品质进行研究，发现南京长江群体和南京浦口群体的氨基酸组成和脂肪酸组成均优于苏州浦庄群体和苏州太湖群体。 虾除肌肉可食外，虾头中的肝胰腺和性腺也是主要可食部位。 目前关于虾头的利用有一定研究[8-9]，但有关青虾虾黄(肝胰腺和性腺)的营养分析鲜见报道。 因此，本研究对青虾肌肉以及虾黄的营养成分进行分析，为虾黄的开发利用提供理论基础。

烹饪方式会对海鲜类食品的营养成分、质地及感官特性产生影响[10-12]，而鲜见烹饪方式对虾肉品质影响的报道。 因此，本研究以浙江湖州地区野生和养殖青虾为原料，按照青虾家庭传统烹饪方式蒸制或煮制，分别检测其可食用部位(肌肉、虾黄)的基本营养成分、脂肪酸组成和矿物质含量，并对其食用安全性进行评估，探究烹饪方式对青虾营养成分的影响，旨在全面了解青虾的营养特征，为人工养殖青虾以及青虾资源的合理开发利用提供基础资料和理论依据，同时为人们的健康合理饮食提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

在浙江湖州的同一个捕捞区捕获300 只野生青虾(天然河道区域，长度23.0±3.4 mm，重量11.05±1.68 g)和300 只养殖青虾(养殖池塘区域，长度27.1±3.2 mm，重量12.17±1.04 g)，所采样品在冰冻保鲜条件下迅速送回实验室。

十九烷酸甲酯，美国Sigma 公司；硫酸根离子标准储备液、硒标准溶液等标准溶液，北京中诺泰安科技有限公司；其余试剂均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

MARS6 型微波消解系统，美国CEM 公司；7 890A型气相色谱仪，美国Agilent 公司；M7-80EI 型质谱仪，北京普析通用仪器有限公司；AA-6300C 原子吸收光谱仪，日本岛津公司；Spectra Max i3 全波长扫描多功能酶标仪，美国Molecular Devices 公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理 野生青虾和养殖青虾随机分成3 组，每组100 尾，用作生鲜、蒸制和煮制原料。

每个蒸锅放入2 L 蒸馏水后放于电磁炉上加热，水煮沸后，将青虾分别放入沸水和蒸笼中蒸煮15 min，取出虾于常温(25℃)条件下沥干15 min。 将生鲜和熟制青虾的可食用组织(尾部肌肉、虾黄)剥离壳体，并分别用研钵碾碎混匀，储存于-80℃冰箱备用。

1.3.2 常规生化指标测定 参照GB 5009.3 -2016[13]测定水分含量；参照GB 5009.5-2016[14]测定粗蛋白含量；参照GB 5009.6-2016[15]测定粗脂肪含量；参照GB 5009.4-2016[16]测定灰分含量；参照GB/T 9695.31-2008[17]测定总糖含量。 参照Pereira 等[18]的方法进行能量评估，公式如下:

因青虾的肌肉和虾黄中淀粉含量几乎为零，故碳水化合物的含量值以总糖含量表示。

1.3.3 脂肪酸含量测定及评价 脂肪酸含量测定参考张鑫[7]的方法，以十九烷酸甲酯作为内标，采用改良盐酸-甲醇方法将样品脂肪酸甲脂化，使用气相色谱-质谱联用仪分析脂肪酸组成。

参考文献[19]计算脂肪酸致动脉粥样硬化指数(atherosclerosis index，AI)和血栓形成指数(thrombosis index，TI)，以评估青虾中脂肪酸对人体心血管疾病的影响，公式如下:

式中，MUFA 为单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid)；PUFA 为多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid)。

1.3.4 矿物质元素测定 钾(K)、钙(Ca)、铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)、汞(Hg)含量分别参照GB 5009.91-2017[20]、GB 5009.92-2016[21]、GB 5009.90-2016[22]、GB 5009.14-2017[23]、GB 5009.242 - 2017[24]、 GB 5009.15 - 2014[25]、 GB 5009.13-2017[26]、GB 5009.12-2017[27]、GB 5009.17-2014[28]均采用原子吸收光谱法测定；硒(Se)和总砷(As)含量分别参照GB 5009.93-2017[29]、GB 5009.11-2014[30]采用氢化物原子荧光光谱法测定；氯(Cl)含量参照GB 5009.44-2016[31]采用电位滴定法测定；磷(P)含量参照GB 5009.87-2016[32]采用钼蓝分光光度法测定。

硫(S)含量的测定参照周大卫等[33]的方法，采用高锰酸钾溶液(0.13 mol·L-1)将样品中各种含硫组分氧化成SO42-，采用离子色谱法对SO42-进行定量，进而计算样品中的硫含量。

溴(Br)含量的测定参照徐汝云等[34]的方法，采用氧气瓶燃烧分解法处理样品、佛尔哈德法测定溴氯总量，所得溴氯总量减去上述所测氯含量即得溴含量。

1.4 数据分析

所得数据使用SPSS 21.0(IBM SPSS Statistics)软件处理，ANOVA 法进行方差分析，结果以平均值±标准差表示，采用Duncan 多重比较检验法进行显著性分析(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同烹饪方式下野生与养殖青虾的基本营养成分

青虾肌肉为人体提供高质量的蛋白质和矿物质，且其热量和脂肪含量低。 虾肌肉和虾黄以其独特的香味和口感，深受消费者的喜爱，所以对青虾的虾黄进行营养评价十分必要。

由表1 可知，蒸制或煮制可显著降低青虾肌肉组织的水分含量，而对虾黄水分含量无显著影响。 烹制前后，虾黄中粗灰分、粗蛋白、粗脂肪含量均无明显变化。 与生鲜野生青虾相比，经蒸制或煮制之后野生青虾肌肉中粗灰分和粗蛋白含量均显著升高；养殖青虾经蒸制后其肌肉粗蛋白含量显著高于煮制组。 与肌肉组织相比，虾黄中含有较丰富的粗脂肪，且生鲜养殖青虾虾黄中粗脂肪含量较生鲜野生青虾虾黄约高40%，蒸制或煮制对青虾粗脂肪含量无显著影响。 青虾的肌肉和虾黄中均含有少量的碳水化合物，对于生鲜青虾，碳水化合物含量表现为:野生-虾黄＞野生-肌肉＞养殖-虾黄＞养殖-肌肉(P＜0.05)。 此外，经蒸制或煮制后野生和养殖青虾肌肉中的碳水化合物含量均显著增加。 由于虾黄中粗脂肪含量较高，所以虾黄提供的能量值远高于相同质量肌肉提供的能量。 综上所述，蒸煮对虾黄中的基本营养成分无显著影响，而蒸制显著增加了虾肌肉中蛋白质和碳水化合物含量。

表1 野生和养殖青虾的肌肉和虾黄的营养组成(湿重)Table 1 Nutrient composition in the muscle and shrimp yolk of wild and cultured shrimp (wet weight)

2.2 不同烹饪方式下野生与养殖青虾的脂肪酸组成

脂肪酸的营养价值主要体现在不饱和脂肪酸的多寡。 研究表明，MUFA 以及PUFA 会导致总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇( low density lipoprotein cholesterol， LDL)降低[35]，进而起到降压的作用，且PUFA 的效果优于MUFA[36]。 同时，高含量的PUFA能增加食物烹饪时产生的香味，使肌肉更鲜美多汁。

由表2 可知，青虾肌肉和虾黄中均检出17 种脂肪酸，包括4 种饱和脂肪酸(saturated fatty acid， SFA)、6种单不饱和脂肪酸和7 种多不饱和脂肪酸。 青虾肌肉中含量较高的3 种脂肪酸分别是棕榈酸(C16 ∶0)、油酸(C18 ∶1n-9)和EPA(C20 ∶5 n-3)；而虾黄中C16 ∶0、 C18 ∶1n-9 和C16 ∶1n-7 含量最为丰富，且所有脂肪酸主要储存在虾黄中。 生鲜野生青虾肌肉中SFA、MUFA 和PUFA 总量均显著高于养殖青虾。 野生青虾肌肉中各类脂肪酸的占比∑MUFA(37.3%)＞∑PUFA(35.92%)＞∑SFA(22.37%)，养殖青虾则为∑PUFA ( 35.67%) ＞∑MUFA ( 31.8%) ＞∑SFA(21.08%)。 生鲜野生青虾肌肉中∑PUFA(n-3)、∑PUFA(n-6)和EPA＋DHA 含量均显著高于养殖青虾，但在虾黄中上述3 种指标无显著差异。 蒸制对青虾可食用组织中的脂肪酸含量影响较小；煮制导致青虾肌肉中多种脂肪酸含量显著下降，但蒸制对虾黄中SFA影响较小。 野生和养殖青虾肌肉和虾黄的AI 和TI 指数在蒸制前后均无显著差异，但煮制显著降低了青虾肌肉的TI 指数，因此建议血栓患者将青虾煮制后食用。 综上所述，青虾含有多种脂肪酸，且主要富集于虾黄中，相较于煮制食用，清蒸可以减少脂肪酸的流失，提高青虾的营养价值。

2.3 不同烹饪方式下野生与养殖青虾的矿物质元素含量

矿物质在生物体的多种生理功能中起着重要的作用。 本研究检测出野生和养殖青虾可食用组织中的4种常量元素、7 种微量元素以及4 种有毒元素。 由表3可知，野生和养殖青虾富含钾、氯、钙、锌、铜、铁、硒等多种矿物质元素，且呈现相似的变化规律。 对于生鲜青虾，其肌肉中常量元素含量从高到低依次为Cl＞S＞K＞Ca；虾黄中常量元素含量从高到低依次为Ca＞Cl＞S＞K(野生青虾)和Cl＞Ca＞S＞K(养殖青虾)。 生鲜虾黄中Ca 含量约为肌肉的5～7 倍，且野生青虾Ca 含量显著高于养殖青虾。 微量元素中除Zn 和Se 外，Mn、Fe、Cu、Br 和Sr 元素在生鲜虾黄中的含量均远高于肌肉中含量。 Zn 元素主要富集在肌肉中，而Se 元素在野生青虾中主要存在于虾黄中，在养殖青虾中主要分布在肌肉中。 生鲜肌肉和虾黄中有毒元素Hg、Pb、As 含量相对较低；虾黄中Cd 含量最高，且野生青虾虾黄中Cd 元素的富集能力明显强于养殖虾。 本试验所检测到的有害元素含量均低于《NY 5073-2006 无公害食品 水产品中有毒有害物质限量》[37]的限量，表明检测的野生和养殖青虾均为安全无公害食品。

表2 野生和养殖青虾的肌肉和虾黄中的主要脂肪酸Table 2 Main fatty acids in the muscle and shrimp yolk of wild and cultured shrimp /(mg·g-1)

表2(续)

烹饪方式对青虾中的矿物质元素也存在一定影响。 2 种烹饪方式均导致野生青虾肌肉中K 和Ca 含量显著下降，虾黄中Cl 含量显著增加。 烹饪方式对野生青虾微量元素含量的影响较大，蒸制或煮制导致青虾肌肉中Cu、Zn、Br 含量显著上升，煮制导致野生虾黄中Mn 和Se 含量显著下降。 在野生虾中，2 种烹饪方式仅使青虾肌肉和虾黄中的Zn 含量显著上升。 蒸制和煮制均使虾黄中Cd 含量显著降低，但对其余3 种有害元素的影响较小。

3 讨论

青虾的水分含量与其生长的水域环境有直接关系。 本研究检测到野生和养殖青虾肌肉中的水分含量分别为76.3%和77.7%，这与张鑫[7]测得的苏州地区野生和养殖青虾肌肉中的水分含量(77.63%、75.79%)相近，低于滨海型盐碱水域中野生和养殖青虾的水分含量(80.60%、81.37%)[38]。 在含盐量高的水域中青虾需要有更高的渗透压来平衡，故含水量相对偏低[38]。 粗灰分含量显示了元素组成的丰富性。本研究中，不论是野生青虾还是养殖青虾，其虾黄中粗灰分含量均明显高于肌肉。 野生青虾肌肉中的粗蛋白含量为19.1%，高于野生和养殖哈氏仿对虾(17.94%和17.95%)[39]、野生日本对虾(17.74%)[40]，但和养殖凡纳滨对虾(19.08%)[41]相近。 本研究结果表明，野生和养殖青虾的粗脂肪在组织中的分布特点皆为虾黄＞肌肉，野生和养殖青虾肌肉中粗脂肪含量仅为0.6%和0.7%，和滨海型盐碱水域中野生青虾粗脂肪含量(0.678%湿重)[38]相近，低于野生和养殖哈氏仿对虾(0.89%和1.12%)[39]。 养殖青虾虾黄中粗脂肪含量为13.5%，是野生青虾(9.6%)的1.4 倍，出现少量的脂肪富集。 野生青虾生活空间广阔，捕食活动增加了能量消耗，特别是脂类的消耗，导致肌肉中脂肪含量低，而养殖青虾活动量少，肌肉组织积累了更为丰富的脂类[39，42]。 碳水化合物含量在虾黄中的含量明显

高于肌肉，且以野生青虾的虾黄中含量最高，这可能与肝脏中储存较高的肝糖原有关。 经蒸制后，青虾肌肉中水分含量下降；而粗蛋白含量存在不同程度地增加，这可能是高温使蛋白质迅速变性[43]，导致其持水能力降低，溶解度下降，蛋白质相对于水分流失较少。

表3 野生和养殖青虾的肌肉和虾黄中的矿物质元素(湿重)Table 3 Mineral element in the muscle and shrimp yolk of wild and cultured shrimp (wet weight) /μg·g-1

本研究发现野生青虾肌肉中PUFA 含量高于养殖青虾，在三疣梭子蟹[9]、瓦氏黄颡鱼[42]等水产动物中也有类似的发现，其生态环境、摄取的饵料以及遗传差异是造成营养品质差异的主要原因。 如，长链n-3 多不饱和脂肪酸[PUFA(n-3)]不能通过青虾自身的脂类代谢途径合成，必须从食物中获取[44]。 青虾野生群体主要以海洋中硅藻、底栖虾类和小型甲壳类等其他无脊椎动物幼体为食，饵料种类繁多[39]，因此野生群体肌肉中∑PUFA(n-3)(尤其是EPA＋DHA)的含量高于养殖群体，由于肝脏脂肪富集现象，虾黄中的∑PUFA 和EPA＋DHA 含量在野生和养殖群体间无明显差异。 在烹饪前后，脂肪酸含量的变化主要归因于热处理过程中水分和脂类的流出，而非氧化反应等化学作用[45]。 本研究中蒸制对青虾脂肪酸含量无明显影响，可能是水分流失较少；而煮制使大部分脂肪酸含量显著降低，可能是汤汁中溶解部分脂肪酸[44]。 由此说明，烹饪过程中水分含量的变化是影响青虾中脂肪酸含量的因素之一。

水体中Ca 元素的含量直接影响生物体内Ca 元素水平[46]。 野生群体比养殖群体活动范围大，生长密度低，每尾野生青虾可利用的Ca2＋含量高，因此，野生青虾中的Ca 含量远高于养殖青虾。 而Ca 元素在青虾虾黄中的含量明显高于肌肉，这可能与甲壳动物存在周期性蜕皮有关。 Ca 是甲壳的主要矿物元素，对甲壳的矿化至关重要，而肝脏是Ca 的主要储存库[47-48]。本研究中野生青虾肌肉中K 元素含量为3 105 μg·g-1，与张彤晴等[49]测得的日本沼虾(2 990 μg·g-1相近；养殖青虾肌肉中Zn 含量(76 μg·g-1)远高于巢湖秀丽白虾肌肉中的含量(14.15 μg·g-1)[50]。 K 在维持细胞电压、改变细胞膜电位、产生神经冲动等生理活动中具有非常重要的作用，但K 不能在机体内大量储存，且容易流失。 水体环境和饲料是水产动物摄取K 元素的主要途径。 因此，不同水产动物由于食性、生活环境的不同，对K 的需求量也不同[51]。 此外，青虾中富含的Mn、Cu、Fe、Se 等元素使其成为补充矿物质的理想材料。

Hg 在青虾肌肉和虾黄中的含量较高，介于0.10 ～0.18 μg·g-1之间，低于《NY 5073-2006 无公害食品 水产品中有毒有害物质限量》[37]中规定的甲基汞的限量值，因此Hg 含量没有超标。 Cd 在青虾肌肉中的含量较低，而在虾黄中含量达到0.40 μg·g-1，且野生虾高于养殖虾。 就青虾而言，虾黄中的肝脏是Cd 主要蓄积器官之一，只有当肝、肾部位重金属过度积累，才会加快重金属向肌肉转移的速度，因此肌肉中Cd 含量明显低于虾黄[52]。

各种矿物质元素多以水溶性盐的形式存在于食物中。 在烹饪过程中，各种元素会随着青虾本身的水分减少而丢失，或溶于加热介质——水，造成矿物质元素的丢失。 本试验结果表明，除少部分元素(Zn、Cu、Cl、Br)含量增加，其他元素无明显变化或减少。 这可能与水分和脂肪的损失以及肌肉的浓缩有关[53]。 对比不同的烹饪方法发现，与蒸制相比煮制的矿物质元素损失更大，虽然蒸汽具有更多的热能，可以使蛋白质变性并破坏与重金属的结合[54]，但在烹制过程中食物未与水直接接触，可以减少一部分矿物质损失。

4 结论

本研究对不同处理(生鲜、蒸制、煮制)的野生和养殖青虾肌肉和虾黄中基本营养成分、脂肪酸组成及矿物质含量进行了测定与分析。 结果表明，蒸制和煮制对青虾肌肉和虾黄的营养成分具有一定的影响。 蒸制或煮制后，肌肉中的水分含量明显降低(P＜0.05)，但蒸制后肌肉中的蛋白质含量显著增加(P＜0.05)。肌肉与虾黄中的脂肪酸在水煮制处理后流失较多，而蒸制处理后的青虾中脂肪酸含量无显著变化(P＞0.05)。 2 种烹饪方式对矿物质元素的影响较小。 由此可知，相较于煮制，蒸制可以更好地保留青虾的营养成分。 本研究结果为青虾的合理食用提供了理论依据。