4种养殖河豚鱼肌肉营养成分分析与评价
2022-05-01韩悦马剑锋陈雪昌严忠雍张小军
韩悦,马剑锋,陈雪昌,严忠雍,张小军*
(1.浙江海洋大学食品与药学学院,浙江 舟山 316000;2.浙江省海洋水产研究所水产品加工与质量安全研究室,浙江 舟山 316000,3.浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江 舟山 316000)
东方鲀(Tetraodon fluviatilis),别名绿河鲀,俗称河豚,是一种食肉性鱼类[1]。河豚鱼因其味道鲜美受到许多消费者的喜爱。随着我国水产品养殖技术的不断精进,养殖河豚鱼已经不同于天然河豚鱼,利用淡水环境培育河豚鱼,不仅扩大了养殖河豚鱼的年产量,还减弱了其肌肉和精巢的毒性[2],让人们可以安全放心的食用[3-4]。
目前,有关河豚毒素的报道已有很多,但在营养价值方面还鲜有研究,王丽雅[5]分析了不同养殖地区的暗纹东方鲀各身体部位的营养成分。由于养殖方式、地理位置和生态环境的差异,东方鲀各部位的营养成分也有很大不同。Zhang等[6]使用电子鼻结合嗅觉感官评估,依据河豚鱼的种类、地理来源和年龄来区分3种河豚鱼。陶宁萍等[7]对暗纹东方鲀、菊黄东方鲀、红鳍东方鲀3种东方鲀鱼肉的营养价值进行比较分析和评价,发现3种东方鲀鱼肉的蛋白质含量高,富含多种必需氨基酸,营养丰富,口味鲜美。此外,于久翔等[8]和Gu等[9]分析证实了野生及养殖模式下,东方鲀的肌肉营养成分存在明显差异。不同种类的河豚鱼其营养成分与风味有所不同,同种类但各个部位之间也会有所差异。本文对4种养殖的河豚鱼进行讨论与研究,通过直观的比较和系统的分析,评价这4种河豚鱼肌肉营养价值的差异性。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
菊黄东方鲀、双斑东方鲀、红鳍东方鲀、暗纹东方鲀:市售。选取河豚鱼背部和侧面肌肉共200 g作为试验样品,均质混匀,置于-30℃冰箱中保存备用。
氢氧化钠(优级纯):上海阿拉丁试剂有限公司;硼酸(优级纯)、无水硫酸钠、氯化钠、醋酸、盐酸、石油醚(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;乙醇、甲醇(优级纯):德国Merck公司。
1.2 仪器与设备
DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;HWS28电热恒温水浴锅:上海一恒科学仪器有限公司;Centrifuge5810高速离心机:德国Eppendorf公司;KjelFlex K-360全自动定氮仪:丹麦FOSS分析仪器公司;7900电感耦合等离子体质谱仪:美国Agilent Technologies公司;ETHOS1型微波消解仪:意大利Milestone公司;FG2便携式pH计:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;R-201旋转蒸发仪:上海科兴仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 常规营养成分测定
水分含量采用GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[10]中干燥法测定;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》[11]中食品中总灰分的测定;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》[12]中凯氏定氮法测定;粗脂肪含量采用GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[13]索氏抽提法测定。
1.3.2 氨基酸测定
按照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》[14]方法,采用氨基酸分析仪测定东方鲀中氨基酸含量,分光光度法测定色氨酸含量[15],柱前衍生-液相色谱法测定半胱氨酸含量[16]。
1.3.3 脂肪酸测定
按照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》[17]方法选用气相色谱法测定其中脂肪酸含量。
1.3.4 胆固醇测定
按照GB 5009.128—2016《食品安全国家标准食品中胆固醇的测定》[18]方法选用高效液相色谱法测定胆固醇含量。
1.3.5 矿物质元素测定
按照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》[19]方法采用电感耦合等离子体质谱仪测定矿物质元素。
1.3.6 氨基酸营养价值评价
依据氨基酸营养价值评价体系计算4种养殖东方鲀肌肉蛋白质中的氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemistry score,CS)[20]和必需氨基酸指数(essential amino acidindex,EAAI)评分,计算公式如下。
式中:n代表比较的氨基酸数;t代表样品蛋白质的氨基酸含量,g/100 g;s代表鸡蛋蛋白质的氨基酸含量,g/100 g。
1.3.7 脂肪酸营养价值评价
采用动脉粥样硬化指数(atherogenic index,AI)和血栓形成指数(thrombogenic index,TI)[21-22]来评价东方鲀肌肉脂肪酸的营养价值。计算公式如下。
式中:MUFA为单不饱和脂肪酸(mono-unsaturated fatty acids);PUFA为多不饱和脂肪酸(poly-unsaturated fatty acids)。
1.4 数据处理
试验均平行测定3次,试验数据用Excel和SPSS 23.0软件处理,结果以平均值±标准差来表示。
2 结果与分析
2.1 常规营养成分分析
分别对菊黄东方鲀、双斑东方鲀、红鳍东方鲀和暗纹东方鲀4种河豚鱼肌肉的营养成分进行检测,其水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白质和胆固醇的结果如表1所示。
表1 4种东方鲀肌肉组织中常规营养成分组成及含量Table 1 Composition and content of conventional nutrients in muscle of four Takifugu species g/100 g
由表1可知,4种河豚鱼的水分含量和粗蛋白质含量较高,粗脂肪、灰分和胆固醇含量相对较少。4种河豚鱼的粗蛋白质含量有所不同,其中,菊黄东方鲀的含量最高,而双斑东方鲀的含量是4种东方鲀中最低的。本试验中粗蛋白质的测定结果高于陶宁萍等[7]对菊黄东方鲀、暗纹东方鲀和红鳍东方鲀的测定结果(17.83%~18.38%),也高于高露姣等[23]对红鳍东方鲀的测定结果(15.88%~17.22%),这可能是因为不同部位肌肉的蛋白质含量不同,背部肌肉的蛋白质含量较高,以及河豚鱼的产地、养殖地等的不同。红鳍东方鲀的粗脂肪含量显著高于其他3种东方鲀,低于点带石斑鱼、七带石斑鱼[24]、美洲黑石斑鱼[25]和大菱鲆[26]等。暗纹东方鲀的灰分含量最高,菊黄和双斑东方鲀的水分含量无显著差异,与陶宁萍等[7]和Hwang等[27]的结果相近,高于养殖大黄鱼[28]、七带石斑鱼、点带石斑鱼[29]和美洲黑石斑鱼等。4种东方鲀的胆固醇含量也各不相同,红鳍东方鲀的胆固醇含量高于其他3种东方鲀。
2.2 氨基酸组成及分析
2.2.1 氨基酸的组成
4种东方鲀肌肉组织中氨基酸组成及含量见表2。
表2 4种东方鲀肌肉组织中氨基酸组成及含量Table 2 Amino acid composition and content in muscle of four Takifugu species%
如表2对4种河豚鱼肌肉的氨基酸组成进行检测可知,肌肉中全部检测出8种必需氨基酸(EAA)和10种非必需氨基酸(NEAA),必需氨基酸与总氨基酸的比值(EAA/TAA)为45.87%~48.04%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)为84.85%~92.57%。根据联合国粮农组织/世界卫生组织评分(Food and A-griculture Organization/World Health Organization,FAO/WHO)的理想模式,必需氨基酸与总氨基酸的比值在40%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值在60%时称为优质蛋白[30]。这4种河豚鱼均属于优质蛋白,该结果与郭芮等[31]对红鳍东方鲀的检测结果一致。菊黄东方鲀的鲜味氨基酸含量最高,其他3种鲜味氨基酸含量无显著差异,鲜味氨基酸中Glu含量最高,其次为Gly。其中,谷氨酸可以合成一种生理活性物质帮助脑组织进行生化代谢[32];赖氨酸可以补充小麦、玉米等谷类中缺少的氨基酸,有利于人体更快地消化和吸收食物中的蛋白质[33]。
2.2.2 氨基酸营养价值评价
食物中蛋白质含量的高低决定了食用者营养摄入的多少,因此对必需氨基酸的组成及含量的测定是十分重要的。根据FAO/WHO中氨基酸的评分标准和鸡蛋蛋白的评分标准,对4种东方鲀肌肉的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸评分(EAAI)进行计算并分析,结果见表3。
表3 4种东方鲀肌肉中必需氨基酸组成评价Table 3 Evaluation of essential amino acids in muscles of four Takifugu species
由表3可知,菊黄东方鲀的第一限制性氨基酸为色氨酸,双斑东方鲀、红鳍东方鲀和暗纹东方鲀的第一限制性氨基酸均为甲硫氨酸+胱氨酸,说明菊黄东方鲀蛋白质中缺乏色氨酸,而其他3种东方鲀的肌肉中甲硫氨酸和胱氨酸缺乏。
必需氨基酸评分值可以用来评价食物中蛋白质的营养价值。当必需氨基酸评分大于0.95时为优质蛋白源;当必需氨基酸评分大于等于0.85,小于等于0.95时为良好蛋白源;当必需氨基酸评分大于等于0.75,小于等于0.85时为可用蛋白源;当必需氨基酸评分小于0.75时为不适蛋白源[34]。4种东方鲀肌肉的必需氨基酸评分为0.75~1.00,说明4种东方鲀都是较理想的蛋白源。
2.3 脂肪酸组成分析
4种东方鲀肌肉组织中脂肪酸组成分析见表4和图1。
表4 4种东方鲀肌肉组织中脂肪酸含量的比较Table 4 Comparison of fatty acid content in muscle among four Takifugu species g/100 g
由表4可知,在4种东方鲀肌肉中检测出21种脂肪酸,包括10种饱和脂肪酸(SFA),5种单不饱和脂肪酸(MUFA)和6种多不饱和脂肪酸(PUFA)。饱和脂肪酸中主要含有棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0),含量为3.01 g/100 g~15.80 g/100 g;单不饱和脂肪酸中主要含有油酸甲酯(C18:1n9c);暗纹东方鲀中花生四烯酸的含量略高。DHA和EPA有降低胆固醇和甘油三酯的功能,对老年痴呆及心血管等疾病具有很好的预防作用[27,35],是人体必需的多不饱和脂肪酸,这4种东方鲀均含有DHA和EPA。在4种东方鲀中红鳍东方鲀的DHA、EPA、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的总量都高于其他3种东方鲀。
采用AI和TI来评价4种东方鲀的脂肪酸组成可能产生的心脑血管疾病风险,AI、TI值越大,表示危险性越高。羊肉、牛肉和猪肉的AI依次为1.0、0.7和0.6;羊肉、牛肉和猪肉的TI依次为1.5、1.0和1.3[28]。由测得数据可知,4种东方鲀AI和TI值最高分别为0.75和 0.68,与野生舟山大黄鱼(0.729、0.401)相当[36],AI低于东海中华小公鱼(1.34±0.02 和 0.44±0.03)[28]。根据AI和TI两个指标来看,4种东方鲀的AI和TI值均比较低,适合心脑血管疾病患者食用。
2.4 矿物质元素分析
4种东方鲀肌肉中矿物质元素的组成见表5。
表5 4种东方鲀肌肉中矿物质元素的组成Table 5 Composition of mineral elements in four Takifugu species
如表5所示,东方鲀的肌肉组织中富含多种人体所需的矿物质元素。K元素不仅可以维持人体细胞渗透压平衡,还可以有效预防中风,维持心肌功能[37],东方鲀常量元素中K元素含量最高,可达3 923.64 mg/kg,其次是Na元素。菊黄东方鲀的K和Na元素含量均显著高于其他3种东方鲀,双斑东方鲀的Ca元素含量最高,暗纹东方鲀的Mg元素含量最高。微量元素中暗纹东方鲀的Zn元素含量显著高于其他3种东方鲀,其次是红鳍东方鲀。可见,经常食用东方鲀能够为人体提供所需的Ca、Mg和Zn等多种矿物质元素。
3 结论
本文研究表明,4种养殖东方鲀营养丰富,口味鲜美,肌肉中蛋白质含量丰富,有利于补充人体需要的氨基酸以及常、微量元素。通过对东方鲀营养成分的研究发现,菊黄东方鲀的蛋白质含量最高,鲜味氨基酸含量显著高于其他3种,K、Na元素含量也是最高的,营养价值最优,相比之下,双斑东方鲀的各种营养成分含量较低,营养价值相对低一些。这为后续东方鲀营养价值的探索提供一定的科学指导,并对未来的养殖以及市场开发具有重要意义。