秘鲁鱿鱼不同组织营养成分分析与评价

于笛，傅志宇，郑杰*，陈冲，王军，王庆志，宋志远，王志松*

（1.辽宁省海洋水产科学研究院，辽宁大连116023；2.辽宁省海洋水产科学研究院大连市海产贝类种质资源创新利用重点实验室，辽宁大连116023；3.大连海洋大学食品科学与工程学院，辽宁大连116023）

鱿鱼捕捞加工是我国水产加工的一大支柱产业，行业年产值约200 亿元[1]。2018 年，我国鱿鱼远洋捕捞产量为57.43 万吨，是全国远洋渔业的主要品种（占比达到25.44%）[2]。其中，秘鲁鱿鱼（Dosidicus gigas）作为海洋鱿鱼生物资源中个体最大、资源最丰富的品种之一，因其产量高、成本低和营养丰富而成为水产加工领域研究和开发的重点。

秘鲁鱿鱼是典型的高蛋白、低脂肪海产品，含有丰富的必需氨基酸、微量元素及多不饱和脂肪酸等，具有预防动脉粥样硬化和防止心血管疾病等多种生理功效[3-4]。目前，针对秘鲁鱿鱼的研究大多集中在资源分布[5]、肌肉品质[6-7]、蛋白和凝胶性能[8-10]及甲醛含量的控制[11-12]等方面，而有关其营养价值的研究则相对较少，且主要针对其肌肉部位，如杨宪时等[13]对秘鲁鱿鱼和日本海鱿鱼胴体的营养成分进行了分析比较。在秘鲁鱿鱼相关产品的生产和加工过程中通常还会产生内脏、鱿鱼皮等大量废弃物，约占鱿鱼自身体重的15%～20%[14]，若能将这部分组织加以综合利用，将进一步提高其附加值并减少资源的浪费。本研究对秘鲁鱿鱼不同组织的营养成分进行了系统的分析与评价，旨在补充秘鲁鱿鱼营养学数据，从而为其综合开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原条冷冻秘鲁鱿鱼：辽宁省大连海洋渔业集团公司；H 型氨基酸混合标准溶液：日本和光纯药工业株式会社；L-色氨酸标准品：中国计量科学研究院；37 种脂肪酸甲酯混合标准品：美国Sigma-Aldrich 公司；正己烷（色谱纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司；试验中所用其它分析试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

LG-1.0 真空冷冻干燥机：沈阳航天新阳速冻设备制造有限公司；HB43-S 水分测定仪：瑞士METTLER TOLEDO 有限公司；SKD-100 凯氏定氮仪：上海沛欧分析仪器有限公司；SZF-06A 粗脂肪测定仪：上海新嘉电子有限公司；JZ-4-1200 马弗炉：上海精钊机械设备有限公司；L-8900 氨基酸全自动分析仪：日本HITACHI 有限公司；456-GC 型气相色谱仪：Scion Instruments。

1.3 方法

1.3.1 原料预处理

秘鲁鱿鱼解冻后，将其分别分解为头部、肌肉、内脏、眼部和颈部5 个组织（图1），冲洗沥干，冷冻储存备用。

1.3.2 基本营养组成测定

水分含量采用水分测定仪进行测定；蛋白质含量采用GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定[15]；脂肪含量采用GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定[16]；灰分含量采用GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》中高温灼烧法测定[17]；总糖含量采用GB/T 9695.31—2008《肉制品总糖含量测定》中苯酚硫酸法测定[18]。

1.3.3 氨基酸组成测定

氨基酸（除色氨酸外） 组成测定按照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》中酸水解方法[19]进行。样品加入6 mol/L HCl 溶液后，110 ℃条件下水解22 h，经过滤、定容、浓缩后，采用日立L-8900 型氨基酸全自动分析仪进行检测。色氨酸含量的测定按照GB 18246—2019《饲料中氨基酸的测定》中碱水解方法[20]进行。

1.3.4 脂肪酸组成测定

脂肪酸组成采用Hiroaki Saito 等[21]的方法进行。取100 mg 样品，加入5 mL 2%硫酸甲醇溶液，70 ℃转酯化1 h，加入0.75 mL 去离子水和2 mL 正己烷，混匀后静置分层，取正己烷层进行气相色谱分析。

图1 秘鲁鱿鱼各组织部位分解示意图Fig.1 Different tissues of squid Dosidicus gigas

气相色谱条件：DB-23 色谱柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm），进样口温度270 ℃，检测器温度270 ℃，分流比10 ∶1，进样量1 μL。升温程序：130 ℃保持1 min，以10 ℃/min 的速率升至170 ℃，以2.5 ℃/min的速率升至210 ℃后，保持2 min。

1.3.5 矿物质元素测定

矿物质元素含量测定采用GB5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》中的方法[22]进行。

1.3.6 营养品质评价方法

根据联合国粮农组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO/World Health Organization，WHO）建议的每克氮中氨基酸的标准评分模式[23]和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所建议的鸡蛋蛋白模式[24]对秘鲁鱿鱼不同组织进行蛋白质营养品质评价。分别按照公式（1）～（3）计算氨基酸评分（amino acid score，AAS）、化学评分（chemical score，CS）和F 值（支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值），具体如下。

AAS 按照公式（1）计算。

式中：aa 为样品中必需氨基酸的含量，mg/g N；AA(FAO/WHO)为FAO/WHO 标准模式中同种氨基酸的含量，mg/g N。

CS 按照公式（2）计算。

式中：aa 为样品中必需氨基酸的含量，mg/g N；AA(egg)为鸡蛋蛋白模式中同种氨基酸的含量，mg/g N。

F 值按照公式（3）计算。

1.4 数据处理

试验均重复3 次，结果以平均值±标准偏差的形式表示。采用统计软件SPSS Statistics 22.0 进行数据处理和显著性差异分析，P＜0.05 为显著水平。

2 结果与分析

2.1 秘鲁鱿鱼不同组织基本营养组成

秘鲁鱿鱼不同组织的基本营养组成见表1。

表1 秘鲁鱿鱼不同组织基本营养组成Table 1 Nutritional components in different tissues of squid Dosidicus gigas%

由表1 可知，秘鲁鱿鱼眼部水分含量最高，达到（84.85±0.45）%，其次为颈部和头部，肌肉和内脏水分含量相对较低；肌肉的粗蛋白含量最高，为（18.21±0.21）%，内脏和眼部的含量最低；粗脂肪则以内脏的含量为最高（2.75±0.09）%，显著高于其它组织部位；不同组织灰分含量在1.43%～1.99%之间，内脏含量（1.99±0.07）%最高，肌肉（1.92±0.05）%含量其次，眼部含量最低；不同组织总糖含量均较低，其中含量最高的为内脏（0.60±0.02）%，眼部含量最低，仅为（0.21±0.03）%。秘鲁鱿鱼不同组织部位均呈现出高蛋白、低脂肪且低糖的特点，同时，不同组织间也各自存在不同的营养组成特性。内脏的粗脂肪、灰分和总糖含量均显著高于其它组织，肌肉组织则粗蛋白含量最高、粗脂肪含量最低。肌肉组织作为主要可食部位，其粗蛋白含量（18.21±0.21）%，略高于北太平洋红鱿鱼（Ommastephes bartram，17.48%）[25]和日本海鱿鱼（Onychoteuthis borealijaponicus okada，17.25%）[13]，显著高于杜氏枪乌贼（Loligo duvauceli，10.75%）[26]，略低于阿根廷鱿鱼（Illex argentinus Castellanos，18.90%）[27]。肌肉组织的粗脂肪含量为0.33%，明显低于北太平洋红鱿鱼（2.31%）[25]、日本海鱿鱼（1.20%）[13]和阿根廷鱿鱼（2.19%）[27]，与杜氏枪乌贼相近（0.30%）[26]。与杨宪时等[13]的研究结果相比，本研究中肌肉组织部位的水分和粗脂肪含量略低，粗蛋白和灰分含量相对较高，这可能与原料的捕捞季节、采样地点等有所不同有关。

2.2 氨基酸组成及评价

秘鲁鱿鱼不同组织的氨基酸组成及含量见表2。海洋动物不同组织部位之间氨基酸组成和含量明显不同[28-29]。秘鲁鱿鱼不同组织均含有18 种氨基酸，包含所有种类的人体必需氨基酸，且差异显著。肌肉组织的氨基酸总量（15.36±0.25）%、必需氨基酸（5.84±0.11）%、非必需氨基酸（9.52±0.14）%、鲜味氨基酸（7.20±0.07）%和药效氨基酸（10.48±0.14）%含量均明显高于其它组织。内脏的上述各种氨基酸含量在所有组织中均为最低，分别为（10.25±0.25）%、（4.01±0.11）%、（6.24±0.12）%、（4.59±0.07）%、（6.77±0.14）%。所有组织（除眼部外）均为谷氨酸含量最高，与杨宪时等[13]的研究结果一致。眼部药效氨基酸比例（75.74%）明显高于其它组织，可考虑进一步开发其药用价值。

表2 秘鲁鱿鱼不同组织氨基酸组成和含量Table 2 Composition and content of amino acids in different tissues of squid Dosidicus gigas %

FAO/WHO 推荐的理想蛋白模式认为，质量较好的蛋白质其氨基酸组成EAA/TAA 和EAA/NEAA 应该分别在40%左右和60%以上。除头部和颈部外，秘鲁鱿鱼其余组织均符合这一模式。因此，秘鲁鱿鱼的必需氨基酸种类齐全且比例适宜，有利于人体消化吸收，属于优质蛋白。

将表2 中的必需氨基酸数据换算成每克氮中氨基酸的毫克数，计算F 值，并将其与FAO/WHO 制定的氨基酸标准模式和鸡蛋蛋白的氨基酸模式进行比较，分别计算氨基酸评分（AAS）和化学评分（CS），结果见表3 和表4。

秘鲁鱿鱼眼部必需氨基酸总量（2 404 mg/g N）高于FAO/WHO 标准模式（2 250 mg/g N），但低于鸡蛋蛋白模式（3 058 mg/g N）。其它组织的必需氨基酸总量均低于FAO/WHO 模式，其中肌肉组织相对最为接近（2 209 mg/g N）。支链氨基酸具有促进合成代谢、降低胆固醇和抑癌保肝等功能，正常人体及哺乳动物的F值为3.0～3.5，当肝脏受到损伤时，其范围降到1.0～1.5[30]。秘鲁鱿鱼头部、肌肉、内脏、眼部及颈部的F 值分别为2.21、2.27、2.26、0.70 和2.73，除眼部外F 值均在2.21～2.73 之间，明显高于人体肝脏受伤时的水平。因此，对于患有肝脏疾病的人来说，秘鲁鱿鱼具有良好的营养补充功能。

表3 秘鲁鱿鱼不同组织必需氨基酸的组成评价Table 3 Evaluation of essential amino acids in different tissues of squid Dosidicus gigas mg/g N

表4 秘鲁鱿鱼不同组织必需氨基酸的组成评分Table 4 Scores of essential amino acids composition in different tissues of squid Dosidicus gigas

采用AAS 得分对秘鲁鱿鱼不同组织进行评价时，缬氨酸均为第一限制氨基酸，蛋氨酸+半胱氨酸是第二限制氨基酸（眼部为亮氨酸）。除了眼部的两种限制氨基酸缬氨酸和亮氨酸的AAS 分值较低（分别为0.36和0.56）外，所有组织中每种氨基酸的AAS 分值均在0.60 以上。赖氨酸总体得分较高，含量（除眼部外）均高于FAO/WHO 模式（分值＞1）。采用CS 得分对秘鲁鱿鱼不同组织进行评价时，蛋氨酸+半胱氨酸是第一限制氨基酸（眼部为缬氨酸），第二限制氨基酸不同组织间有所区别，头部和肌肉为色氨酸，内脏和颈部为缬氨酸，眼部为亮氨酸。除了眼部的蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、色氨酸和肌肉的赖氨酸外，其它氨基酸含量均低于鸡蛋蛋白模式。秘鲁鱿鱼肌肉组织的赖氨酸含量非常丰富，AAS 和CS 值均大于1，而赖氨酸是谷物和大多数植物蛋白的第一限制氨基酸，因此秘鲁鱿鱼丰富的赖氨酸可以对以谷物为主食地区的膳食提供有效补充。秘鲁鱿鱼不同组织必需氨基酸的组成评分见表4。

2.3 脂肪酸组成分析

秘鲁鱿鱼不同组织的脂肪酸组成见表5。

秘鲁鱿鱼不同组织间的脂肪酸组成（除二十碳五烯酸外）存在显著差异。不同组织共计检测出脂肪酸13 种，其中头部和内脏的脂肪酸种类最多（11 种），眼部其次（10 种），肌肉和颈部最少（8 种），略少于杨宪时等[13]的结果。不同组织中不饱和脂肪酸的比例均很高，在66.57%～80.58%之间，且以多不饱和脂肪酸为主。多不饱和脂肪酸具有重要的生物学功能，尤其是以二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）为代表的ω-3 系列多不饱和脂肪酸，已被证实具有预防心血管疾病、抗炎、降低人体血液胆固醇水平、降血脂和促进大脑发育等生理功能[31-33]。秘鲁鱿鱼不同组织中EPA 和DHA 的含量均较高，除内脏中（EPA+DHA） 含量相对较低（41.75%）外，其余组织中两者含量之和均达到60%左右，可以作为较好的多不饱和脂肪酸食物来源。

表5 秘鲁鱿鱼不同组织脂肪酸组成Table 5 Fatty acids composition in different tissues of squid Dosidicus gigas %

2.4 矿物质元素含量

矿物质元素是人体重要的组成部分，具有维持骨骼结构、调节身体酸碱平衡等功能。同时，也是激素、酶和酶激活剂的重要组成部分[34]。秘鲁鱿鱼不同组织中10 种矿物质元素含量的检测结果见表6。

秘鲁鱿鱼不同组织中矿物质元素的含量规律相类似，常量元素中K、Na 和P 的含量较高，Mg、Ca 次之，Cu、Fe、Zn 和Mn、Se 的含量较低。肌肉组织中K元素的含量最高（4 076.68±180.15）mg/kg，远高于鸡蛋（600 mg/kg）、牛肉（3 300 mg/kg）和海鲈鱼（3 077 mg/kg）等[35]，低于军曹鱼（5220 mg/kg）[36]。有研究表明，多食用钾含量高的食物，将大大降低患癌症的概率[35]。Na有利于提高机体活力，维持机体的电解质平衡，促进新陈代谢水平[37]。秘鲁鱿鱼Na 元素含量丰富，尤以眼部含量最高（3 576.46±110.15）mg/kg。Zn 能促进肌体发育和组织再生，帮助神经系统发育和完善，当Zn/Cu＞10 以上时，其生物学功能是相互拮抗的，而秘鲁鱿鱼不同组织的Zn/Cu 都明显小于10，因此秘鲁鱿鱼是较好的Zn 元素补充源。内脏中Mg、Ca、Cu、Fe、Zn、Mn和Se等元素的含量均显著高于其它组织。

表6 秘鲁鱿鱼不同组织矿物质元素含量Table 6 Content of mineral elements in different tissues of squid Dosidicus gigas mg/kg

3 结论

秘鲁鱿鱼不同组织均呈高蛋白、低脂肪的营养组成特性，但不同组织之间存在显著差异。肌肉组织的粗蛋白、氨基酸总量、必需氨基酸含量、鲜味和药效氨基酸含量、赖氨酸评分及K 和P 元素的含量均为最高，粗脂肪含量最低，（EPA+DHA）含量次高，营养最为丰富；内脏的粗脂肪和总糖含量及Mg、Ca、Cu、Fe、Zn、Mn、Se 等元素的含量最高，粗蛋白、氨基酸总量、必需氨基酸含量最低，但EAA/NEAA 值最高，脂肪酸种类最多但多不饱和脂肪酸含量最低；眼部药效氨基酸比例、多不饱和脂肪酸比例、Na 元素含量及（蛋氨酸+半胱氨酸）、（苯丙氨酸+酪氨酸）和色氨酸的氨基酸评分最高；头部的鲜味氨基酸占比最高，必需氨基酸评分均高于颈部（除色氨酸外）；颈部的粗蛋白、总糖含量次高，粗脂肪含量最低，必需氨基酸含量占比最高，药效氨基酸含量占比最低，（EPA+DHA）含量最高。秘鲁鱿鱼不同组织各具特色的营养组成特点可使其进一步综合开发利用更加有针对性和目的性。