鳀鱼营养成分分析与评价

2022-03-28凌胜男刘特元陈雪叶王红丽王锡昌施文正

现代食品科技 2022年3期

凌胜男，刘特元*，陈雪叶，王红丽，王锡昌，施文正

（1.劲仔食品集团股份有限公司，湖南长沙 410000）（2.上海海洋大学食品学院，上海 200000）

鳀鱼（Engraulis encrasicholus）属于鲱形目，鳀科，鳀属，主要分布在南北半球的温带海域，是一种常见的低值海产品且是世界范围内产量最高的单种经济鱼类[1]。鳀鱼在我国东海和黄海分布广泛，在渤海和南海区域也有鳀科鱼[2]。近十年来我国鳀鱼年捕捞量为70万t左右，它蛋白质含量高（15%～20%），多不饱和脂肪酸和矿物质丰富，含有各种必需氨基酸，营养价值较高[3]。肌肉组成决定鱼的鲜美程度，通过对海水鱼的营养成分进行分析和评价，不仅为广大消费者提供一个切实可靠的依据，也为其深加工提供基础[4]。

目前关于鱼肉营养成分的研究报道较多，主要集中在基本营养成分、氨基酸和脂肪酸组成及营养评价、矿物元素含量等方面的研究[5-7]。鳀鱼虽产量高但加工利用率较低，目前主要集中研究调味鳀鱼制品[8]、麻辣休闲制品[9]、冻藏过程中鳀鱼品质变化[10]等方面，而对其营养成分的分析报道相对较少[3,11]。蒋定文等[11]对鳀鱼营养成分进行了分析和评价；刘海珍等[3]研究了不同生长阶段的鳀鱼肉的营养品质，表明成鱼的肌肉营养质量最优，但以上主要是针对鳀鱼干制品。因此，为了进一步了解鳀鱼的营养价值和经济价值，并对其品质进行详细分析和综合评价，本研究以成鱼鳀鱼鲜样为研究对象，利用氨基酸自动分析仪、电感耦合等离子体质谱仪、气相色谱仪等手段分析其常规营养成分、氨基酸和脂肪酸组成及金属离子的含量，旨在为鳀鱼的生产、精深加工及市场开发提供基础理论数据参考，从而为人群提供更为优质的食物来源。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鳀鱼2020年12月份捕捞于中国南海海域，捕捞后12 h内速冻，第二天冷链环境下（-20±1 ℃）运输到上海海洋大学食品学院，立即置于冷库中用电锯进行分装（质量：489.21±34.67 g；体积：753.75±4.21 cm3），贮藏在-20±1 ℃。

石油醚、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、盐酸、浓硫酸、三氯乙酸、NaOH（均为分析纯），正己烷、三氟化硼-甲醇（均为色谱级），国药集团化学试剂有限公司；17种氨基酸混合标准品，美国Sigma Aldrich公司；37种脂肪酸甲酯标准品、C19:0脂肪酸标准品、C19:0脂肪酸甲酯标准品，上海安谱科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

L-8800氨基酸自动分析仪，日本Hitachi公司；TRACE GC ULTRA气象色谱仪，美国Thermo Fisher公司；SENCO GC17型旋转蒸发仪，德国IKA集团；XseriesII电感耦合等离子体质谱仪，Thermo Fisher USA；Soxtec2050全自动索氏脂肪浸提仪，上海瑞玢国际贸易有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品前处理

将样品从-20 ℃冰箱中取出去包装后，样品放在白色搪瓷托盘中，置于4±1 ℃冰箱中解冻，将温度传感器的探头插入鱼体中心部位，每秒记录1个读数，直至鱼体中心温度达到4 ℃，记为解冻终点，解冻时间为22 h，立即进行相关指标的测定。

1.3.2 主要营养成分的测定

水分含量的测定：采用直接干燥法，参照 GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》方法；

灰分含量的测定：采用马弗炉灰化法，参照 GB 5009.4-2016《食品中灰分的测定》方法；

粗脂肪含量的测定：采用索氏抽提法，参照 GB 5009.6-2016《食品中脂肪的测定》方法；

粗蛋白含量的测定：采用凯氏定氮法，参照 GB 5009.5-2016《食品中蛋白质的测定》方法。

1.3.3 总氨基酸含量测定及营养价值评价

参照国标GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的测定》方法采用全自动氨基酸分析仪进行测定。

式中：

n——比较的必需氨基酸数目，n=7；

t——实验蛋白质的氨基酸含量，mg/g；

s——鸡蛋蛋白质的氨基酸含量，mg/g。

式中：

MUFA（monounsaturated fatty acids）——单不饱和脂肪酸；

PUFA（polyunsaturated fatty acids）——多不饱和脂肪酸。

参照联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO）建议的氨基酸评分标准和鸡蛋蛋白的氨基酸模式计算氨基酸评分（amino acids score，AAS）、化学评分（chemical score，CS）和必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）进行比较[12,13]。

1.3.4 脂肪酸含量测定及营养价值评价

按照Folch法[14]提取总脂。准确称取样品10.0 g（精确到0.001 g）于500 mL锥形瓶中，分别加入氯仿-甲醇（2:1，V/V）溶液200 mL，搅拌均匀后在4 ℃静置24 h后过滤残渣。滤液中加入30 mL 0.9% NaCl溶液，振荡2 min后静置3 h，静置分层后去除上层甲醇溶液。添加无水硫酸钠除水过滤，将下层脂肪提取液置于圆底烧瓶中，40 ℃水浴条件下旋转蒸发浓缩，除去氯仿得到总脂肪。加入 5 mL 0.5 mol/L NaOH-CH3OH、100 μL 10 mg/mL十九烷酸，振摇均匀。100 ℃水浴振摇 10 min；加入 3 mL 14%BF3-CH3OH，100 ℃水浴振摇5 min；加入2 mL正己烷，100 ℃水浴振摇2 min；迅速加入10 mL饱和NaCl溶液，充分振荡，分层澄清后吸取上清液，用0.22 μm有机相滤膜过滤于进样瓶，待气相色谱分析。

气相色谱条件：色谱柱为Agilent SP-2560毛细管柱（100 m×0.25 mm×0.2 μm），升温程序起始70 ℃，以50 ℃/min升至140 ℃保持1 min，4 ℃/min升至180 ℃，保持1 min，3 ℃/min升至225 ℃，保持30 min；进样口温度260 ℃；进样量1 μL，分流比45:1，柱流量1 mL/min，载气为氮气。

通过37种脂肪酸甲酯混合标准品与样品对比保留时间进行定性分析，定量分析则使用内标法。采用高胆固醇血症指数（Index of Hypercholesterolemic index，HI）、致动脉粥样化指数（Index of Atherogenic，AI）和血栓形成指数（Index of Thrombogenic，TI）三个指标评价鳀鱼脂肪酸对人类心血管疾病发生的影响[15,16]。

1.3.5 矿物质元素含量的测定

矿物元素测定参照GB 5009.268-2016，采用四极电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）进行分析。采用微波消解法通过外标法对目标矿物质元素进行定量分析。

表1 鳀鱼及其它鱼类主要营养成分的比较Table 1 Comparison of nutrient composition of anchovy and other fish (%, fresh flesh weight)

1.4 数据处理

用Excel进行数据处理，实验数据以至少3个平行样品的平均值±标准差表示，采用 Origin 2021（Origin Lab Corp，Hampton，USA）软件绘图。

2 结果与分析

2.1 鳀鱼主要营养成分分析

水产品的主要营养成分（水分、灰分、粗脂肪和粗蛋白）是衡量水产品肌肉营养和品质的重要指标[22]。将鳀鱼的主要营养成分与淡水鱼（草鱼、罗非鱼）及海水鱼（黄花鱼、黑鲷、小黄鱼、金鲳鱼和大菱鲆）进行比较如表1所示。由表1可知，鳀鱼肌肉主要营养成分水分含量最高（75.67%），高于黄花鱼（71.64%）[18]及金鲳鱼（68.77%）[20]肌肉水分含量，低于小黄鱼（76.41%）[19]、大菱鲆（76.55%）[21]等海水鱼的水分含量。鳀鱼中常规营养成分第二种含量较多的是粗蛋白（16.38%），高于小黄鱼（15.24%）[18]但低于黑鲷（20.25%）[18]、黄花鱼（18.56%）[18]、金鲳鱼（19.65%）[20]和大菱鲆（17.72%）[21]等海水鱼的粗蛋白含量。与其它鱼类相比，鳀鱼中灰分（2.31%）和粗脂肪（5.05%）含量相对较高。可能由于鳀鱼在12月份进行捕捞，经过春、夏、秋三个季节迅速成长后脂肪在体内迅速积累的结果，这与方林[6]的测定不同季节对草鱼基本营养成分的影响结果一致，研究发现草鱼背肉（1.73%）、腹肉（13.26%）和红肉（24.22%）脂肪均在秋季达到最大值。总体而言，鳀鱼肌肉具有高蛋白低脂肪的特点。

2.2 鳀鱼氨基酸组成及营养价值评价

表2 鳀鱼总氨基酸组成及含量Table 2 Composition and content of total amino acids in anchovy

表3 鳀鱼氨基酸与鸡蛋蛋白、FAO/WHO氨基酸标准模式比较Table 3 Comparison of anchovy amino acids with egg protein and FAO/WHO amino acid standard models

由表2可知，鳀鱼肌肉中共检测出17种氨基酸，其中 7种必需氨基酸（EAA）和 10种非必需氨基酸（NEAA），氨基酸总量（TAA）达到3679.62 mg/100 g，鳀鱼的氨基酸种类齐全。必需氨基酸中亮氨酸占比最高（8.88%），其次为赖氨酸（8.70%），研究表明亮氨酸能够促进骨骼肌和脂肪中蛋白质的形成，并且具有调节血糖的功能[23]。呈甜味的非必需氨基酸中谷氨酸含量最高（516.84 mg/100 g），这与罗非鱼（164 mg/g蛋白质）和白乌鱼（186.30 mg/g蛋白质）[24]、草鱼（2.91 g/100 g）[17]的检测结果一致，同时海水鱼黄花鱼（2.83 g/100 g）、黑鲷（3.02 g/100 g）、紫红笛鲷（3.02 g/100 g）[18]含量最高的非必需氨基酸也均为谷氨酸。优质食品蛋白不仅所含必需氨基酸种类要齐全，而且EAA之间的比例也要适宜。FAO/WHO推荐人体必需氨基酸均衡标准模式EAA/TAA在40%左右、EAA/NEAA在60%以上的蛋白质质量较好[12]。本研究中EAA/TAA、EAA/NEAA分别为40.49%和68.06%，说明鳀鱼属于优质蛋白，该结果略高于戴梓茹等[20]研究的金鲳鱼的 EAA/TAA（37.97%），且高于金鲳鱼EAA/NEAA（61.22%）的值。

如表3所示，鳀鱼肌肉中必需氨基酸的AAS大于0.6，CS大于0.5，低于陈晓婷等[25]研究的暗纹鱼肉的AAS（＞0.98），但与暗纹东方鲀CS（＞0.56）相近。说明必需氨基酸的组成相对均衡且含量丰富，可以提供全面且较为优质的蛋白质。综合AAS及CS，鳀鱼肌肉中第一限制性氨基酸为缬氨酸、甲硫氨酸+半胱氨酸，因此，在食用鳀鱼时应适当和缬氨酸、甲硫氨酸+半胱氨酸来源充足的膳食一起食用，可以提高鳀鱼的氨基酸利用率，同时养殖时也可以在饲料中添加一些物质[26]以补充缬氨酸、甲硫氨酸+半胱氨酸，从而解决限制性氨基酸造成的氨基酸利用不足的问题。赖氨酸的AAS最接近1，而其它氨基酸则小于1，表明鳀鱼中赖氨酸最接近人体营养需要。

2.3 鳀鱼脂肪酸组成及评价

表4 鳀鱼脂肪酸的组成及含量Table 4 Fatty acid composition and content of anchovy (mg/g)

由表4可知，鳀鱼含有37种脂肪酸，包括17种饱和脂肪酸（SFA）、9种单不饱和脂肪酸（MUFA）、11种多不饱和脂肪酸（PUFA）。SFA、MUFA、PUFA占总脂肪酸的百分比分别为 50.05%、11.52%和38.44%。鳀鱼中含量最高的脂肪酸为棕榈酸（C16:0），与刘海珍等[3]研究的鳀鱼和戴梓茹等[20]研究的金鲳鱼的结果一致。有文献表明PUFA具有降血脂、预防心脑血管疾病、促进生长发育等功效[27]，同时，PUFA能增加鳀鱼肌肉香味，增强肌肉多汁性口感[3]。与其它鱼类相比，鳀鱼的PUFA含量（38.44%）远高于暗纹东方鲀（19.0%）[28]，略高于淡水石斑鱼（35.86%）[29]，但略低于鳗鲡（41.92%～48.27%）[30]。而鳀鱼的PUFA以 DHA（C22:6NS）和 EPA（C20:5）为主，占总脂肪酸的比例分别为 19.24%和 12.50%。其中DHA含量远高于澳洲金鲈鱼（2.10%）[31]和大黄鱼（5.54%）[32]，EPA含量远高于大黄鱼（3.08%）[32]。鳀鱼n-3/n-6值为5.58，远高于FAO/WHO推荐的日常膳食n-3/n-6（0.1～0.2）[33]，因此鳀鱼可以作为n-6系和n-3系脂肪酸的重要膳食来源。鳀鱼肌肉AI、TI和HI分别为0.70、0.50和0.10，远低于牛肉和羊肉的AI和TI（AI：0.72和1.00；TI：1.06 和1.58）[34,35]，说明鳀鱼脂肪酸不饱和度较高，具有调节血脂、软化血管、抑制动脉粥样硬化和血栓形成的作用。

2.4 鳀鱼矿物质含量及营养评价

作为人体必需的七大营养素之一矿物质是构成生物体组织和维持正常生理功能必需的物质，与生物体各项生理机能密切相关，在体内过多和缺乏对人体健康都不利。矿物质因其在体内不能合成，所以必须通过膳食由外界环境供给[17]。

如图1所示，鳀鱼中矿物质含量丰富，含量最高的常量元素为Ca（744.23 mg/100 g），其次依次为K（359.51 mg/100 g）、Na（271.00 mg/100 g）和Mg（56.55 mg/100 g），而淡水鱼草鱼、鲫鱼中含量最高的常量元素均为K（317.29 mg/100 g和1162.42 mg/100 g）[17,36]，且海水鱼黄花鱼和黑鲷中含量最高的常量元素也均为 K（574.58 mg/100 g 和 559.20 mg/100 g）[18]，与本研究结果不太一致。而中华草龟龟肉含量最高的常量元素为Ca（32.62 mg/100 g）[37]，与本研究结果相符。水产品矿物质含量的不同可能与其生长的环境相关。鳀鱼肌肉中微量元素（图2）含量最高的Fe（2.24 mg/100 g），与鲫鱼（5.48 mg/100 g）[36]、菲律宾蛤仔（3.52 mg/100 g）[38]、海水鱼紫红笛鲷（5.40 mg/100 g）[18]、青点鹦嘴鱼（3.01 mg/100 g）[18]等微量元素结果保持一致，而海水鱼鮟鱇鱼含量最多的微量元素为Zn（8.09 mg/g）[39]。鳀鱼中Zn的含量（1.72 mg/100 g）高于草鱼（0.89 mg/100 g）[17]，但低于鲫鱼含量（2.61 mg/100 g）[36]，而Mn的含量（0.37 mg/100 g）高于其它两种鱼类。刘海珍等[3]在成年鳀鱼肌肉中测得Zn的含量为7.98±0.62 μg/g，与本次实验结果相符。此外，鳀鱼中还检测出微量元素Se（0.03 mg/100 g）和Cu（0.04 mg/100 g）。硒能增强人体免疫力和预防癌症，而铜参与造血功能影响铁的吸收利用。因此，经常食用鳀鱼有利于补充Fe、Zn和Se等微量元素，可作为补充人体微量元素的良好来源，减少营养失衡的现象。