3种养殖模式罗非鱼品质比较分析与评价

郭忠宝　肖蕊　黄卉　罗永巨　崔凯　肖俊　汪翔　阴晴朗　梁军能

摘要：【目的】探讨池塘工程化循环流水养殖（水槽组）、稻田养殖（稻田组）和池塘养殖（池塘组）3种不同养殖模式对罗非鱼肌肉营养品质的影响，为罗非鱼养殖业的提质增效提供参考依据。【方法】以吉富品系尼罗罗非鱼（GIFT，Oreochromis niloticus）为研究对象，选取平均体质量为595±88、625±75和644±21 g的罗非鱼分别饲养于水槽组、稻田组和池塘组养殖模式下，通过每克氮氨基酸评分模式、完全蛋白质评分模式和质构特性参数评价对肌肉营养成分进行分析比较，判断罗非鱼肌肉的营养价值。【结果】在常规营养成分方面，3组罗非鱼肌肉水分和粗灰分含量无显著差异（P>0.05），水槽组罗非鱼肌肉粗脂肪含量显著高于池塘组和稻田组（P<0.05，下同），稻田组罗非鱼肌肉粗蛋白含量顯著高于水槽组和池塘组。在氨基酸组成方面，天门冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、亮氨酸（Leu）和赖氨酸（Lys）含量最高，稻田组罗非鱼肌肉必需氨基酸总量（ΣEAA）显著高于池塘组和水槽组，3组罗非鱼肌肉ΣEAA/氨基酸总量（ΣTAA）范围为0.39～0.41，ΣEAA/非必需氨基酸总量（ΣNEAA）为0.65～0.68。在必需氨基酸评价方面，水槽组罗非鱼肌肉必需氨基酸总量（2689 mg/g N）和必需氨基酸指数（EAAI，87.96）最高，池塘组次之，稻田组最低。在肌肉质构特性方面，水槽组罗非鱼肌肉硬度显著低于稻田组和池塘组，胶黏性显著高于稻田组和池塘组。【结论】池塘工程化循环流水养殖模式下生产的罗非鱼肉质综合评价最佳，养殖效果好，且符合当前节能减排、提质增效的要求，可在适宜区域内大力推广应用。

关键词： 罗非鱼;池塘工程化循环流水养殖;稻田养殖;池塘养殖;营养成分;分析

中图分类号： S965.125                          文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2021）01-0206-07

Abstract：【Objective】To explore the effects of three different culture modes on the nutritional quality of tilapia muscle，including in-pond raceway system aquaculture（IPRS group），paddy field aquaculture（paddy field group） and pond aquaculture （pond group），so as to provide reference for improving the quality and efficiency of tilapia culture. 【Method】The GIFT（Oreochromis niloticus） in IPRS group， paddy field group and pond group were selected with body weights at 595±88，625±75 and 644±21 g，respectively. The nutritional value of GIFT muscle was evaluated by analyzing and comparing the nutritional components of muscle with each gram of nitrogen amino acid score model， complete protein score model and texture characteristic parameters. 【Result】In terms of conventional nutrients，the water content and crude ash content had no significant difference among the three groups（P>0.05）， the crude fat content of GIFT muscle in IPRS group was significantly higher than that in pond group and paddy field group（P<0.05，the same below），and the crude protein content of GIFT muscle in paddy field group was significantly higher than that in IPRS group and paddy field group. In terms of amino acid composition，aspartic acid（Asp），glutamic acid（Glu），leucine（Leu） and lysine（Lys） contents were the highest. The total essential amino acid（ΣEAA） of GIFT muscle in paddy field group was significantly higher than that in pond group and IPRS group. The EAA/total amino acid（ΣTAA） ranged from 0.39 to 0.41， and ΣEAA/total non-essential amino acid（ΣNEAA） ranged from 0.65 to 0.68 in the three groups. In the evaluation of EAA， the total amount of EAA（2689 mg/g N） and the index of essential amino acid（EAAI，87.96） in GIFT muscle of IPRS group were the highest， followed by pond group and rice field group. In terms of muscle texture characteristics，the hardness of GIFT muscle in IPRS group was significantly lower than that in paddy field group and pond group，and the stickiness was significantly higher than that in paddy field group and pond group. 【Conclusion】The comprehensive evaluation of GIFT meat quality under the pond engineering recirculating water culture mode is the best，and the culture effect is good，which is consistent with the requirements of energy conservation，emission reduction，quality improvement and efficiency，so it can be vi-gorously promoted in suitable areas.

Key words： GIFT（Oreochromis niloticus）; in-pond raceway system; rice field culture; pond culture; nutrient composition; analysis

Foundation item： Construction Project of National Modern Agricultural Industrial Technology System （CARS-46）;Anhui Science and Technology Major Project（18030701169）; Nanning Scientific Research and Technology Development Plan Project（20202104）; Guangxi Agricultural Science and Technology Self Financing Project（Z202064）

0 引言

【研究意義】罗非鱼原产于非洲，具有适应性强、生长速度快和食性广等特点，是联合国粮农组织向全球推广的养殖品种，也是我国主要的特色淡水养殖品种之一（罗钦等，2020）。近年来，随着罗非鱼养殖规模不断扩大，我国罗非鱼养殖业面临的水资源短缺、病害频发及水产品质量安全等问题日益凸显，严重制约罗非鱼养殖产业的可持续发展（王世表等，2016）。因此，改善罗非鱼养殖模式，有利于构建大水体生态净化区，并与当今节能减排、提质增效的要求相吻合。【前人研究进展】池塘工程化循环流水养殖模式（In-pond raceway system，IPRS）和稻田养殖模式（Paddy field aquaculture）是近年来在我国传统池塘养殖模式外新兴的养殖模式。池塘工程化循环流水养殖模式集成池塘养鱼和流水养鱼的优势，由散养变为圈养，使静水成流水，在有效治理池塘自身污染的同时，实现养殖废水循环利用，提高池塘养殖的经济效益和生态效益。有研究表明，池塘工程化循环流水养殖模式的最大优势是提高产量的同时能净化水环境，缓解环境压力（马立鸣等，2016）。刘邦辉等（2016）研究证明，罗非鱼在精养池塘陆基微循环工厂化生态养殖模式下具有显著环保优势，是一种健康的养殖模式;卢咏梅等（2019）对循环水养殖加州鲈的养殖效益和池塘水质进行评价，结果表明循环水模式养殖的加州鲈具有更佳的经济效益。稻田养殖模式具有防治虫害、丰富稻田水体群落结构和多样性及发达水稻根系等优点，在实现生态绿色种植的前提下，也提高了养殖效益（李嘉尧等，2014）。樊海平等（2018）研究发现，稻田养殖条件对鲤鱼生长性能及肌肉营养成分有良好影响;叶香尘等（2020）研究证明稻田养殖模式下的金边鲤肌肉品质优势明显，具有较高的产业开发潜力。【本研究切入点】目前，人们对池塘工程化循环流水养殖模式和稻田养殖模式的研究主要集中在养殖品种的适应性研究和高效利用、养殖品种的品质评价等方面（王峰和雷霁霖，2015;邵俊杰等，2017;刘克明等，2019）。虽然关于池塘工程化循环流水养殖模式下罗非鱼的生长性能已有不少相关研究，不同盐度、密度和投喂率等相关因子对罗非鱼肉质结构影响已有结论（李星星等，2008;程亚美等，2019;阴晴朗等，2020），但这些研究只是把池塘工程化循环流水养殖作为单一条件，很少涉及不同养殖模式下罗非鱼的肉质比较分析与评价。【拟解决的关键问题】选择在池塘养殖模式、稻田养殖模式和池塘工程化循环流水养殖模式下体重规格相近和年龄相同的罗非鱼作为研究对象，分析3种养殖模式下肌肉各品质指标的差异性，为罗非鱼养殖业的提质增效提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验用罗非鱼均来自南宁市隆安县广西康佳龙农牧集团有限公司水产养殖基地。选择规格相近的吉富品系尼罗罗非鱼（GIFT，Oreochromis niloticus）共30尾，随机分为3组，稻田组（稻田养殖模式）、水槽组（池塘工程化循环流水养殖模式）和池塘组（池塘养殖模式）各10 尾，其中稻田组平均体质量625±75 g，水槽组平均体质量595±88 g，池塘组平均体质量644±21 g。稻田组养殖密度为1尾/m2，池塘组养殖密度为4尾/m2，水槽组养殖密度为180尾/m2。池塘组和水槽组罗非鱼在整个养殖周期中均投喂南宁通威饲料有限公司配合饲料157（粗蛋白质≥30.0%，粗脂肪≥3.0%，粗纤维≤8.0%，粗灰分≤16.0%，钙0.5%～2.0%），稻田组只在苗种期间投喂饲料。

1. 2 样品采集

将活体罗非鱼运回实验室，使用MS-222进行麻醉（根据动物伦理学要求）。经去鳞及剃皮处理后，取罗非鱼背部两侧肌肉组织，一部分肌肉组织均匀剪碎，用于测量常规营养成分，另一部分用于测量肌肉组织质构特性。

1. 3 常规营养成分测定

水分采用105 ℃烘干法测定（GB 5009.3—2016），粗蛋白采用半微量凯氏定氮法测定（GB 5009.5—2016），粗脂肪采用索式抽提法测定（GB 5009.6—2016），粗灰分采用马弗炉550 ℃灼烧法测定（GB 5009.4—2016）。

1. 4 氨基酸成分测定

氨基酸分析前处理方法参考《食品中氨基酸的测定》（GB/T 5009.124—2003），采用L-8900型氨基酸自动分析仪（日本日立公司）测定。分析条件：进样量20 μL，泵1流速0.4 mL/min，压力6.0 MPa，泵2流速0.38 mL/min，压力0.8 MPa;分离柱温度50 ℃，反应柱温度135 ℃。

1. 5 质构特性测定

选择样品背部肌肉的前1/3处，整片取样。采用TMS-Pro型质构分析仪（美国Food Technology Corporation公司）测定质构。探头为6 mm的平底柱形探头P/6，力量感应元量程为25 N;探头回升到样品表面上高度为15 mm;压缩形变量为40%;测试前速度60 mm/min;测试速度60 mm/min;测试后速度60 mm/min;时间间隔5 s。

1. 6 肌肉营养价值评价

肌肉营养成分测定根据联合国粮农组织（FAO）与世界卫生组织（WHO）于1973年建议的每克氮氨基酸评分标准模式（Pellett and Young，1980）和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所（1991）提出的全鸡蛋蛋白质化学评分模式进行营养价值评定，氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）和必需氨基酸指数（EAAI）按以下公式计算：

氨基酸含量（mg/g N）=肌肉中氨基酸含量（%，鲜样）/肌肉粗蛋白含量（%，鲜样）×6.25×1000

CS=待测蛋白质中某种必需氨基酸含量（mg/g N）/鸡蛋蛋白质中某种必需氨基酸含量（mg/g N）

EAAI=[100赖氨酸t赖氨酸S×100缬氨酸t缬氨酸S×…100亮氨酸t亮氨酸Sn]

式中，mg/g N表示每克氮中氨基酸的含量（mg），n为比较的氨基酸个数，t为试验蛋白质的必需氨基酸含量（mg/g），s为鸡蛋蛋白质中的必需氨基酸含量（mg/g）。

1. 7 统计分析

试验数据采用Excel 2010进行统计处理，并以SPSS 18.0分别进行单因素方差分析和Duncans多重比较。

2 结果与分析

2. 1 常规营养成分比较

3种养殖模式罗非鱼常规营养成分如表1所示， 3组罗非鱼肌肉水分和粗灰分含量无显著差异（P>0.05，下同）;稻田组罗非鱼肌肉粗蛋白含量显著高于水槽组和池塘组（P<0.05，下同）;在粗脂肪方面，水槽组罗非鱼肌肉粗脂肪含量显著高于稻田组和池塘组。

2. 2 氨基酸组成及营养品质评价

2. 2. 1 氨基酸组成 如表2所示，3种养殖模式罗非鱼肌肉中均检测出17种氨基酸（色氨酸在酸解过程中被破坏），其中含有人体必需氨基酸7种，含量最高的4种氨基酸均为谷氨酸、天门冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸，最低均为半胱氨酸。其中，稻田组罗非鱼肌肉中天门冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、亮氨酸、酪氨酸和赖氨酸含量显著高于水槽组和池塘组，池塘组罗非鱼肌肉中甘氨酸含量显著高于稻田组和水槽组。稻田组罗非鱼肌肉氨基酸总量（ΣTAA）、必需氨基酸总量（ΣEAA）和鲜味氨基酸总量（ΣFAA）均显著高于水槽组和池塘组;池塘组与水槽组的ΣTAA无显著差异，但水槽组罗非鱼肌肉的ΣEAA显著高于池塘组，ΣFAA显著低于池塘组。3组罗非鱼肌肉的ΣEAA/ΣTAA、必需氨基酸/非必需氨基酸（ΣEAA/ΣNEAA）和ΣFAA/ΣTAA均无显著差异。

2. 2. 2 营养品质评价 如表3所示，水槽组罗非鱼肌肉EAA（2689 mg/g N）和EAAI（87.96） 最高，池塘组（2665 mg/g N和86.89）次之，稻田组（2634 mg/g N和85.45）最低。根据AAS可知，3组罗非鱼肌肉第一限制性氨基酸均为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸;根据CS可知，3组罗非鱼肌肉第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制性氨基酸均为缬氨酸。3种养殖模式下罗非鱼肌肉的ΣEAA/ΣNEAA为0.65～0.68，符合FAO/WHO要求，是一种优质的动物性蛋白源。

2. 3 质构特性比较

由表4可知，3种养殖模式下罗非鱼肌肉的咀嚼性、恢复性、弹性、凝聚性和黏附性均无显著差异;水槽组罗非鱼肌肉硬度显著低于稻田组和池塘组，而稻田组与池塘组间无显著差异;稻田组和池塘组罗非鱼肌肉胶黏性显著低于水槽组，稻田组罗非鱼肌肉胶黏性又显著低于池塘组。

3 讨论

3. 1 不同养殖模式罗非鱼肌肉营养价值评价

鲜味氨基酸是决定食物蛋白质鲜美程度的主要因素之一，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值（ΣEAA/ΣNEAA）应在0.6以上（樊佳佳等，2018）。本研究中，3种养殖模式罗非鱼肌肉的ΣFAA/ΣTAA为38%～39%，略高于草鱼（34.04%）（程汉良等，2013）和鳙鱼（35.97%）（王金娜等，2013）。不同养殖模式对鱼类肌肉营养成分组成产生不同影响。本研究结果显示，稻田组罗非鱼肌肉氨基酸总量显著高于池塘组和水槽组，氨基酸组成也存在差异，与刘克明等（2019）分析不同养殖模式下北极红点鲑营养成分的结果相似。AAS和CS是广泛被采用的蛋白质营养价值评价方法，而EAAI可表示样品中必需氨基酸含量与标准蛋白质的相符程度，常用于评价食物营养价值，EAAI越高，表明肌肉营养价值越高。本研究结果显示，3组罗非鱼的EAAI均在85.00以上，说明3组罗非鱼均可为人体提供优质蛋白质;水槽组EAAI高于稻田组和池塘组，表明水槽组罗非鱼肌肉营养价值最高，池塘组次之，稻田组营养价值最低。根据AAS和CS评分可知，3种养殖模式必需氨基酸组成和含量存在差异，3种养殖模式第一限制性氨基酸和第二限制性氨基酸相同。

3. 2 不同养殖模式对罗非鱼肌肉营养成分的影响

鱼类的肌肉营养成分受到年龄、生长环境、养殖品种和饲料等因素的影响（Zlatanos and Laskaridis，2007;Every et al.，2016）。池塘工程化循环流水养殖模式通过推水设备为鱼类提供微流水环境，池塘养殖模式（4尾/m2）远低于流水槽养殖模式（180尾/m2）;而稻田养殖的放养密度（1尾/m2）低于池塘养殖模式。池塘工程化循环流水养殖模式和池塘养殖模式均属于人工养殖模式，罗非鱼每日可获得稳定的食物，生长速度较快;稻田养殖模式属于半人工养殖模式，稻田中具有丰富浮游微生物，养殖过程中罗非鱼能摄食这些浮游微生物。周飘苹等（2014）研究发现，饵料不同可能会影响鱼类游离氨基酸含量。池塘组和水槽组摄食人工配合饲料，稻田组摄食天然饵料和青储饲料，因此，导致稻田组罗非鱼肌肉氨基酸含量与其他2种养殖模式相比差异显著，肌肉粗蛋白含量显著高于水槽组和池塘组。稻田養殖模式下，罗非鱼需寻找食物，导致运动量较大，可能是稻田组罗非鱼肌肉常规营养成分与其他养殖模式组相比差异显著的原因。在池塘工程化循环流水养殖模式中，罗非鱼在整个养殖周期内处于游动状态（0.4～0.7 m/s），运动量巨大，由于鱼类长期处于适宜流水环境中，会增加蛋白质的合成率和转化率，对蛋白含量影响不显著。

3. 3 不同養殖模式对罗非鱼肌肉质构特性的影响

鱼肉的质构特性与鱼肉的组织结构及状态相关，决定其在食用时的口感，受多种因素影响，如处理方式、生物特性和宰杀过程等（陈盎弘等，2015;李敬等，2015）。本研究中，3种养殖模式生产出的罗非鱼在硬度和胶黏性方面存在差异。其中水槽组罗非鱼肌肉硬度显著低于稻田组和池塘组;胡芬等（2011）研究表明，随着鱼体规格增大，肌肉硬度会显著增加。胶黏性表示肌肉表面和其他物体（舌、牙、口腔）附着时，剥离所需的力。水槽组罗非鱼的胶黏性显著高于池塘组和稻田组，究其原因可能是水流环境导致肌肉组织中水分和脂肪含量发生改变，从而影响肌肉的胶黏性。林婉玲等（2009）的研究结果也表明，鱼肉中脂肪含量和水分含量对鱼肉的质构特性有较大影响。

4 结论

在同等条件下，采用池塘工程化循环流水养殖模式更具优势，其养殖密度高，罗非鱼的肉质营养结构和风味更佳，且符合当前节能减排、提质增效的要求相吻合，可在适宜区域内大力推广应用。

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（责任编辑 罗 丽）