生态净养对去除大口黑鲈土腥味与提升营养成分的效果

周聃，倪蒙，刘梅，邹松保，胥晴,2，顾志敏，原居林

（1.浙江省淡水水产研究所，浙江省鱼类健康与营养重点实验室，农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室，浙江 湖州 313001；2.湖州师范学院，浙江 湖州 313001）

关键字：生态净养；大口黑鲈；土腥味；营养成分；脂肪酸；氨基酸

大口黑鲈（Micropterus salmoides，俗名加州鲈鱼）肉质鲜美，营养丰富，深受广大消费者欢迎，具有广阔的市场前景[1]。2019 年中国大口黑鲈养殖产量已达47.8 万t，比2018 年增长了10.6%[2]，已成为主要淡水经济鱼类养殖之一。传统养殖的大口黑鲈受养殖密度、投饵量、水质等环境影响，鱼肉土腥味较重，影响销量。土腥味物质是多种化学物质的总称，组成复杂、种类繁多[3]。淡水鱼类的主要土腥味物质为土臭素和二甲基异莰醇[4]。如何降低鱼肉中土腥味物质含量，提高鱼肉品质是大口黑鲈产业发展面临的主要问题。

目前，降低鱼类土腥味、提高鱼肉品质的主要方法为净化暂养模式，主要包括湖泊微流水养殖、暂养池微流水养殖、池塘流水养殖、峡谷水库水循环或车间高低水流养殖等[5-7]。生态净养兴起于人工养殖的三文鱼（Salmo salar），指将人工养殖的鱼类转移至低密度、清洁、流动的水体中停食处理，通过改善鱼类运动状态，提升鱼机体健康水平，有效提升鱼类肌肉品质[8,9]。当前，在浙江金华、湖州等地已开始采用生态净养净化大口黑鲈。通过生态净养后鱼肉土腥味明显下降，肉质品质较好，具有较好的市场，其价值较传统养殖的鲈要提高10～20 元/kg，极大提高了经济效益。

生态净养的研究大多集中在养殖模式优化[10]、水质调控[11]及病害预防[12]等，关于品质提升也有一定的报道，但研究品种主要集中在贝类[13,14]、乌鳢（Channa argus）[15]、罗非鱼（Oreochromis niloticus）[16]等，对大口黑鲈的净养研究还未曾报道。本研究分析了净养过程中大口黑鲈土腥味和营养成分含量变化，探究净养对鱼肉品质的提升效果，为大口黑鲈净养提供数据依据。

1 材料与方法

1.1 材料

池塘养殖商品大口黑鲈（450～500 g/尾）来自湖州某养殖场，活水车运回实验室，用清水清洗，置于室内模拟装置中，采用微流水循环生态净养，净养过程中采取停饲处理。于第0 d、7 d、14 d、21 d、28 d采集鱼肉背部肌肉，置于-20℃冰箱备用。实验共设3 组平行，每组取3 尾样本，每组9 个平行样本。

1.2 方法

1.2.1 土腥味物质测定

用固相微萃取装置（美国Supelco 公司）采用微波蒸馏-固相微萃取-GC-MS 方法进行测定[17]。称取待测鱼肉10.0 g，置于蒸馏瓶内；微波加热蒸馏提取，收集冷凝后的馏分，转移至加入了2.0 g 无水氯化钠萃取瓶中；60℃下顶空萃取30 min，转子转速为1 150 r/min。萃取头萃取后，采用Trace 1310-ISQ QD 气质联用仪（美国ThermoFisher 公司）分析GSM和2-MIB 含量。

GC-MS 条件：色谱柱：HP-5MS 毛细管柱30 m×0.25 mm×0.25 μm；进样口温度为250℃，解析5 min；程序升温：初始温度60℃，保持4 min，以8.5℃/min 升至200℃，保持15 min，然后以20℃/min 升至250℃，保持2 min。载气：氦气，流速：1 mL/min，不分流。离子源温度：230℃，传输线温度：250℃，电子能量70 eV。质谱全扫描范围：60～300 amu。采用SIM 模式，GSM 和2-MIB 的定量特征离子质荷比m/z 分别为112 和95。

1.2.2 一般化学组成测定

水分采用GB 5009.3-2016[18]中的直接干燥法测定；粗蛋白采用GB 5009.5-2016[19]中的凯氏定氮法进行测定；粗脂肪采用GB 5009.6-2016[20]中的索氏提取法进行测定；灰分采用GB 5009.4-2016[21]的第一法进行测定。

1.2.3 脂肪酸含量分析

脂肪酸含量参照GB 5009.168-2016[22]气相色谱法，采用7890B 气相色谱仪（美国Agilent 公司）进行测定，SP-2560 毛细管色谱柱100 m×0.25 mm×0.2 μm。使用面积归一化法计算各脂肪酸成分含量（%），并计算多烯指数（Polyene index，PI）[23]、动脉粥样硬化指数（Atherogenic index，AI）和血栓形成指数（Thrombogenic index，TI）[24]。具体计算公式如下：

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

1.2.4 氨基酸组成分析

除色氨酸外的17 种氨基酸含量参照GB/T 5009.124-2016[25]中的全自动氨基酸分析法，使用LA8080 氨基酸分析仪（日本Hitachi 公司）测定，色氨酸按照荧光分光光度法[26]进行测定。依据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白质模式[27]进行氨基酸营养评价，计算氨基酸评分（Amino acid score，AAS）、化学评分（Chemical score，CS）和必需氨基酸指数（Essential amino acid index，EAAI）。具体公式如下：

式中：n 为氨基酸数目；A，B，C，…，G 为鱼肉蛋白质中必需氨基酸含量（mg/g N）；AE，BE，…，GE 为鸡蛋中相对应的必需氨基酸含量（mg/g N）。

1.3 数据分析

每个样品重复测定3 次，采用SPSS 22.0 处理数据，统计值用平均值±标准差表示，显著性水平设为0.05，P<0.05 为差异显著。

2 结果与分析

2.1 土腥味物质含量变化

净养前鱼肉的初始GSM 和2-MIB 含量分别为（0.37±0.01）μg/kg 和（0.82±0.16）μg/kg。净养7 d后，两者含量分别显著下降（P<0.05）至（0.19±0.04）μg/kg 和（0.15±0.07）μg/kg。继续净养，GSM 和2-MIB含量下降不显著（2-MIB 含量于14 d 和21 d 已低于检出限）（P＞0.05）。

图1 生态净养过程下大口黑鲈土腥味物质含量变化Fig.1 Changes in earthy odor content of largemouth bass Micropterus salmoides during ecological clean water holding

图2 生态净养过程下大口黑鲈一般化学组成含量变化Fig.2 Changes in proximate composition contents of largemouth bass Micropterus salmoides during ecological clean water holding

2.2 一般化学组成变化

净养前，鱼肉水分和灰分含量分别为（75.95±0.69）%和（1.20±0.05）%，在净养过程中，两者含量未发生明显变化。鱼肉初始蛋白质含量为（19.28±0.26）%，随净养时间增加，鱼肉蛋白质含量增加，在14 d 增加为（20.86±0.82）%，随后含量变化不显著（P＞0.05）。鱼肉初始脂肪含量为（3.63±0.85）%，在7 d 和14 d 后其含量下降为2.73%和2.10%，差异显著（P＞0.05），随后脂肪含量变化不显著（P＞0.05）。

2.3 脂肪酸含量变化

大口黑鲈鱼肉中共检测出22 种脂肪酸，其中饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）8 种、单不饱和脂肪酸（MUFA）5 种、多不饱和脂肪酸（PUFA）9 种。鱼肉SFA、MUFA 和PUFA 中含量最高的分别为棕榈酸（C16:0），油酸（C18:1n-9）和亚油酸（C18:2n-6）。净养过程中鱼肉的SFA 含量变化差异不显著（P＞0.05）。净养7 d 时MUFA 含量显著下降（P＜0.05），主要为油酸（C18:1n-9），但随净养时间继续增加，其含量变化不显著（P＞0.05）。净养7 d 后PUFA 含量明显上升，主要为二十碳二烯酸（C20:2n-6）、花生四烯酸（C20:4n-6）和DHA（C22:6n-3），但随着净养时间继续增加，其含量变化不显著（P＞0.05）。

净养前，鱼肉的DHA 含量为（6.77±0.76）%，随着净养过程的推进，DHA 含量上升，于第7 d 显著上升至（8.37±0.05）%，而EPA（eicosapentaenoic acid）和棕榈酸含量变化不显著（P＞0.05），因此，净养7 d 时PI 指数明显高于净养前。但随着净养时间继续增加，DHA、EPA 和棕榈酸均未发生显著变化，PI 指数也未发生较大变化。在净养过程中，鱼肉的SFA 含量变化不显著，AI 和TI 也未出现显著变化。

表1 生态净养过程下大口黑鲈脂肪酸种类和含量变化Tab.1 Changes in fatty acid contents of largemouth bass Micropterus salmoides during ecological clean water holding/%

表2 生态净养过程下大口黑鲈氨基酸变化Tab.2 Changes in amino acid contents（g/100 g）of largemouth bass Micropterus salmoides during ecological clean water holding

表3 生态净养过程下大口黑鲈氨基酸AAS 评分变化Tab.3 Changes in amino acid AAS scores of largemouth bass Micropterus salmoides during ecological clean water holding

表4 生态净养过程下大口黑鲈氨基酸CS 评分变化Tab.4 Changes in amino acid scores of largemouth bass Micropterus salmoides during ecological clean water holding

2.4 氨基酸含量变化

在鱼肉中共检出18 种常见氨基酸，包括8 种必需氨基酸，2 种半必需氨基酸和8 种非必需氨基酸。在生态净养过程中只有半胱氨酸、蛋氨酸和精氨酸含量变化显著，氨基酸含量总体变化不大。随着生态净养时间增加，氨基酸总量缓慢上升，该结果与鱼肉蛋白质含量上升的变化趋势相一致。

大口黑鲈初始必需氨基酸总量为7.13 g/100g，随着生态净养时间增加，含量呈上升趋势，21 d 时达7.47 g/100 g，28 d 时，必需氨基酸含量略微下降至7.30 g/100 g。鱼肉初始鲜味氨基酸为7.50 g/100 g，随着生态净养的推进，鲜味氨基酸含量持续呈上升，28 d 时达到8.08 g/100 g。

2.5 氨基酸评分变化

蛋白质营养价值取决于必需氨基酸的种类、数量和比例[28]。本研究分别采用鸡蛋蛋白和FAO/WHO 蛋标准模式评价了大口黑鲈鱼肉的氨基酸营养。在净养过程中，大口黑鲈鱼肉的AAS 评分存在差异，在7 d 和14 d 时，其第一限制氨基酸为色氨酸，第二限制氨基酸为苏氨酸；在0 d、21 d 和28 d时第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制氨基酸为色氨酸。大口黑鲈鱼肉的CS 评分同样存在差异，7 d 和14 d 时，其第一限制氨基酸为色氨酸，第二限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸；而在0d、21 d 和28 d 时，其第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制氨基酸为色氨酸。两种评分方式下，氨基酸评分最高的均为赖氨酸。在生态净养中，大口黑鲈的EAAI 评分虽呈下降趋势，但差异不显著，故生态净养对大口黑鲈鱼肉的氨基酸评分影响不大。

3 讨论

3.1 大口黑鲈土腥味物质含量变化

大口黑鲈鱼肉中的土腥味物质GSM 和2-MIB是由池塘水体中蓝藻和放线菌为主的微生物分解有机质分泌产生。这些土腥味物质被鱼鳃、皮肤吸收或随着摄食藻类进入鱼体内，蓄积在鱼肉中[29]。净养前，大口黑鲈的GSM 含量低于鱼肉阈值0.9 μg/kg，而2-MIB 仍高于其阈值0.6 μg/kg[30]。净养通过洁净流水净化鱼肉，并经停饲处理，促使鱼肉中的GSM 和2-MIB 含量显著下降，7 d 后GSM 和2-MIB 均已低于阈值，即净养7 d 可达到净化目的。有研究发现，土腥味物质与水产品的脂肪含量相关[31]，而本研究中鱼肉土腥味物质含量随着鱼肉脂肪含量下降而下降，与研究相一致。这可能是GSM和2-MIB 的脂溶性特性，易富集于脂肪中，随着鱼体消耗脂肪，鱼肉的土腥味物质富集能力减弱所致。

3.2 大口黑鲈一般化学组成含量变化

大口黑鲈一般化学组成含量变化主要是脂肪和蛋白质含量变化，水分和灰分未发生明显变化。鱼体在净养过程中，因停饲而处于饥饿状态，加上特定流速使鱼体运动量增加，消耗鱼肉的糖类、脂肪、蛋白质等营养物质。本研究发现，净养过程中脂肪消耗含量较大，蛋白质消耗较少，故鱼肉脂肪含量降低，蛋白质含量上升。在7～14 d，鱼肉脂肪和蛋白质含量变化最为显著。该结果与胡伟华等[32]采用微流水处理鳙（Hypophthalmichthys nobilis）后的结果相符，表明生态净养在降低鱼肉脂肪方面具有较好的效果。

3.3 大口黑鲈脂肪酸含量变化

本研究中，大口黑鲈鱼肉的亚油酸含量高达30%，显著高于大部分鱼类，这可能是由于该批次鲈鱼前期摄食的饲料亚油酸含量较高所致。DHA 和EPA 具有降低血脂、抗血小板凝聚的功能，在预防心血管疾病、促进智力和神经发育中有重要作用[33]，PI 反映了鱼肉DHA 和EPA 的占比，其值越高，证明其降血脂能力越强[34]。本研究结果发现，生态净养增加了鱼肉DHA 含量，使鱼肉的PI 增加，该结果与邹礼根等[35]发现循环流水槽养成的鱼肉DHA含量要高于传统池塘的结论相符，这可能是净养过程中改变鱼体脂肪代谢，促进鱼肉中DHA 富集。AI和TI 是评估脂肪酸对人类心血管疾病发生影响的重要指数，AI 和TI 越高对人体危害越大[36]，而鱼肉的AI 和TI 在净养过程中未发生显著变化，均远低于Bobe 等[37]所述的AI 和TI 大于1.0 对人体有害的限值范围。因此，生态净养一定程度上提高了鱼肉脂肪酸营养价值。

3.4 大口黑鲈氨基酸含量及评价变化

必需氨基酸是人体内不能合成或合成速度较慢的氨基酸，决定了蛋白质的营养价值[38]。鲜味氨基酸主要包含谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、精氨酸和丙氨酸。它们的组成和含量直接决定了鱼肉的鲜美程度[39]。在净养过程中，鱼肉的必需氨基酸和鲜味氨基酸含量均随净养时间延长而增加，表明生态净养提高了鱼肉的鲜味和营养价值。陈周等[40]采用微流水处理后，草鱼（Ctenopharyngodon Idella）的氨基酸总量和鲜味氨基酸均随时间增加呈上升趋势，与本研究结果相符合，这可能是由于饥饿导致鱼体代谢发生变化，使鱼肉中部分氨基酸显著积累导致。CS 和AAS 评价发现，鱼肉氨基酸评分没有显著差异。表明生态净养过程对鱼肉氨基酸整体结构变化影响较小。

综上所述，生态净养可以有效去除鱼肉土腥味，在一定程度上提高鱼肉营养价值，适宜净养时间为7 d。