高體鰤、三文魚和金槍魚背腹部營養成分分析

王進芳,鐘洪亮,劉穎琳,魏帥,2*,孫欽秀,2,夏秋瑜,2,王澤富,2,韓宗元,2,劉陽,2,劉書成,2*

1(廣東海洋大學 食品科技學院,廣東省水產品加工與安全重點實驗室,廣東省海洋生物制品工程實驗室,廣東省海洋食品工程技術研究中心,水產品深加工廣東普通高等學校重點實驗室,廣東 湛江,524088)2(大連工業大學 海洋食品精深加工關鍵技術省部共建協同創新中心,遼寧 大連,116034)

高體鰤(Serioladumerili)屬鱸形目鲹科又名章紅魚、杜氏鰤,是棲息在海洋中上層的暖溫性大型魚類[1]。高體鰤是極具市場開發潛力的大洋性養殖經濟魚種,也是海水養殖中受歡迎的新興魚類之一[2],具有生長速度快和肉質優良的特點,深受消費者喜愛,水產養殖潛力極高[3]。高體鰤作為一種高品質的海產品通常以生魚片的形式出售[4]。由于生魚片的美味和營養特性,其消費量在許多國家都在不斷增加,銷售生魚片的餐飲業預計在未來5年內繼續擴張[5-6]。生魚片在被消費時,品種和部位等因素決定了它們的價值和價格[7]。目前,市場上的生魚片以三文魚和金槍魚最為常見,關于三文魚和金槍魚品質特性研究報道較多[8-9],而對高體鰤營養成分分析研究較少,相關研究多集中在養殖方面[10-11]。隨著高體鰤養殖技術的發展,高體鰤的營養成分特性日益受到重視。徐永江等[1]對養殖高體鰤、黃條鰤和五條鰤的營養成分進行了分析比較,發現高體鰤的必需氨基酸占總氨基酸的比例均高于黃條鰤和五條鰤。SAITO[12]研究了亞熱帶高體鰤和長鰭鰤的脂類特征及其養殖與野生品種的差異,發現養殖高體鰤亞油酸含量較高。為準確評價高體鰤食用方面的營養價值,推動其在生魚片消費和加工健康發展,本試驗以高體鰤、三文魚和金槍魚背腹部肌肉為研究對象,進行營養成分分析及綜合評價對比,研究結果將為高體鰤營養評價和加工利用提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

高體鰤(質量1.5 kg),福建詔安養殖基地;三文魚(質量6.5 kg),挪威進口三文魚,京東(嘗鮮生旗艦店);黃鰭金槍魚(質量17.5 kg),廣東順欣海洋漁業集團有限公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9035A型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海精宏實驗設備有限公司;FineBox-6100型馬弗爐,浙江泛泰儀器有限公司;IKARV 10型旋轉蒸發儀,德國IKA集團/艾卡(廣州)儀器設備有限公司;Soxtec2050型自動索氏抽提系統、Kjeltec8400型全自動凱氏定氮儀,丹麥FOSS公司;MuitiWavPRO41HVT56型微波消解儀,美國安東帕有限公司;HH-2型數顯恒溫水浴鍋,常州市金壇區環宇科學儀器廠;HGC-12A型氮吹濃縮儀,天津恒奧科技發展有限公司;Agilent7500Cx型電感耦合等離子體質譜儀、Agilent7890-5975型氣相色譜-質譜聯用儀、Agilent1100(VWD檢測器),美國安捷倫公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品處理

將鮮活魚宰殺,清洗各部位,將魚分為腹肉、背肉2部分,于-80 ℃冰箱保存備用。

1.3.2 基本組分分析

分別對3種魚的水分、粗蛋白質、粗脂肪與粗灰分等進行測定,水分的測定:按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》直接干燥法;粗蛋白的測定:參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》自動凱氏定氮儀法;粗脂肪的測定:按照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》索氏抽提法;灰分的測定:參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》高溫灼燒法。

1.3.3 礦物質元素含量的測定

參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》電感耦合等離子體質譜法測定,3種魚礦物質成分分析所用標準物質GBW10024(GSB-15扇貝)購于中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所。

1.3.4 脂肪酸含量的測定及營養價值評價

參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》操作進行水解-提取法進行脂質提取,樣品經甲酯化后進行GC/MS分析。色譜條件:色譜柱HP-5MS(60 m×0.25 mm, 0.25 μm);進樣口溫度280 ℃;進樣量1.0 μL,分流比20∶1;載氣He;恒線速度流速1.5 mL/min;升溫程序:初始柱溫120 ℃,保持1 min;以6 ℃/min速率升到170 ℃,保持0 min;再以2.5 ℃/min速率升到215 ℃,保持12 min;以4 ℃/min速率升到230 ℃,保持10 min;以10 ℃/min速率升到280 ℃,保持15 min。質譜條件:離子源溫度200 ℃;四級桿150 ℃;連接線溫度260 ℃;電子轟擊能量70 eV;質量掃描范圍m/z40～550,溶劑切除時間為4.4 min。

通過37種脂肪酸甲酯混合標準品與樣品各脂肪酸保留時間進行對照,參考脂肪酸標準譜圖,結合NIST 11譜庫數據庫對脂肪酸進行定性分析,內標法進行定量。營養價值評價采用致動脈粥樣化指數(index of atherogenic,AI)和血栓形成指數(index of thrombogenic,TI)評價高體鰤、三文魚和金槍魚的脂肪酸對人類心血管疾病發生的影響[13-14],計算如公式(1)、公式(2)所示:

(1)

(2)

式中:C12∶0、C14∶0、C16∶0、C18∶0分別為月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬酯酸分別占總脂肪酸含量的比例,%;A表示∑MUFA,即單不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的總和,%;B表示∑PUFA,即多不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的總和;D表示n-3 ∑PUFA,即多不飽和脂肪酸中n-3的總和;E表示n-6 ∑PUFA,即多不飽和脂肪酸中n-6的總和。

1.3.5 氨基酸含量測定及營養價值評價

氨基酸測定參照CALANCHE等[15]的方法并稍作修改。采用安捷倫公司自動在線衍生化方法,一級氨基酸與鄰苯二甲醛、二級氨基酸與芴甲氧羰酰氯衍生后過柱檢測。樣品過膜后測定,在線柱前衍生。色譜條件:色譜柱ZORBAX Eclipse AAA (4.6 mm×75 mm,3.5 μm),美國安捷倫公司。流動相A為pH 7.8的40 mmol/L NaH2PO4,流動相B為V(乙腈)∶V(甲醇)∶V(水)=45∶45∶10,流速1.0 mL/min。在紫外338 nm(0～19 min),266 nm(19.01～25 min)的紫外檢測器中監測檢測結果。

1.3.6 核苷酸測定

準確稱取4.0 g均勻試樣,加入20 mL 4 ℃預冷的10%(體積分數)HClO4溶液,均質,4 ℃ 10 000 r/min離心15 min,取上清液。沉淀用20 mL 5%(體積分數)HClO4溶液洗滌,離心取上清液。合并上清液,用5 mol/L KOH溶液調節pH值為6.8,用雙蒸水定容到100 mL,靜置30 min。取上層清液用0.22 μm濾膜過濾,溶液供上機測定。高效液相色譜分析條件:流動相:A液:20 mmol/L檸檬酸-40 mmol/L三乙胺-0.1%(體積分數)冰醋酸(pH 4.8);B液:甲醇;色譜柱為C18柱,4.6 mm×250 mm,粒度5 μm;柱溫40 ℃;流速1.0 mL/min,梯度洗脫(A∶B=94∶6);進樣量10 μL,檢測波長260 nm。

1.4 統計與繪圖

采用JMP軟件進行統計分析。對實驗結果進行單因素方差分析,用Tukey法多重檢驗分析組間差異顯著性,所有實驗結果表示為平均值±標準差,P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 三種魚基本組分

高體鰤、三文魚和金槍魚背腹部的水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量測定結果如圖1所示。

圖1 三種魚的一般基本成分質量分數Fig.1 Mass fraction of basal components in three species of fish注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

高體鰤背腹部肌肉的水分含量分別為73.41%、69.10%,顯著高于三文魚(P<0.05),反映了高體鰤具有水分充足,肉質鮮嫩的特點。3種魚背腹部肌肉粗蛋白含量豐富,質量分數均在21%以上,高于澳洲長鰭鰻背肌(17.43%)[16]和卵形鯧鲹(18.79%)[17],是營養極佳的蛋白來源。高體鰤和金槍魚背部肌肉具有低脂肪高蛋白的特點,其粗脂肪含量分別為1.58%和0.55%,顯著低于三文魚背腹部肌肉(P<0.05)[18]。對于灰分而言,高體鰤背腹部肌肉與三文魚背腹部肌肉灰分質量分數相似(P>0.05),分別為1.42%和1.34%,礦物元素含量與三文魚相媲美。

2.2 三種魚礦物質元素含量分析

高體鰤、三文魚和金槍魚背腹部的礦物質含量,包括4種常量元素(K、Na、Mg和Ca)和5種微量元素(Mn、Fe、Cu、Zn和Se)(表1)。3種魚背腹部肌肉中礦物質含量各有不同。常量元素中,高體鰤和三文魚魚背腹部的K元素含量最高,其次為Na、Mg、Ca;而金槍魚背腹部肌肉中4種常量元素含量排序依次為K、Mg、Na、Ca。高體鰤背腹部的K含量和Ca含量較高,其中K含量顯著高于三文魚背腹部(P<0.05),Ca含量顯著高于三文魚背部和金槍魚背腹部(P<0.05)。高體鰤背腹部的Fe、Se相對于金槍魚含量較低(P<0.05)。3種魚背腹部中的Cu含量相似(P>0.05)。礦物質元素不僅與蛋白質一起參與多種生理活動,而且對于評價魚片的營養價值和口感也很重要[19]。礦物質元素的測定表明,高體鰤背腹部肌肉中K和Ca含量豐富,可以作為K、Ca等常量元素的良好攝入來源。3種魚背腹部肌肉中常量元素和微量元素均衡,可被視為Na、K、Ca和Fe的良好來源。

表1 三種魚主要礦物質元素含量 單位:mg/kgTable 1 Content of major mineral elements in three species of fish

2.3 三種魚的脂肪酸組成

脂質作為代謝能量的主要來源,是必需脂肪酸(essential fatty acids,EFAs)和維生素A、維生素D、維生素K的載體[20]。脂肪酸作為脂肪的組成部分,其種類及含量決定了魚肉的營養價值[21]。3種魚背腹部肌肉脂肪酸組成復雜,通過氣相色譜-質譜分析共鑒定出32種脂肪酸,分布范圍為C12～C24;其中包括飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)8種,單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)11種和多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)13種(表2)。3種魚背腹部肌肉中脂肪酸種類及組成明顯不同。高體鰤背腹部、三文魚背腹部和金槍魚背腹部肌肉中分別檢出26、27、27、26、21、21種脂肪酸。SFA、MUFA和PUFA相對含量分別為18.23%～43.13%、20.66%～40.22%和29.98%～43.76%。3種魚背腹部肌肉的SFA以肉豆蔻酸(C14∶0)、棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)為主。高體鰤背腹部肌肉中MUFA以油酸(C18∶1 n9c)和棕櫚油酸(C16∶1 n-7)為主,其中棕櫚油酸(C16∶1 n-7)相對含量顯著高于三文魚和金槍魚(P<0.05)。高體鰤PUFA以二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)(C22∶6)為主,高體鰤背部肌肉PUFA總和與金槍魚腹部肌肉的無顯著性差異(P>0.05),而高體鰤腹部肌肉PUFA總和與金槍魚背腹部肌肉的無顯著性差異(P>0.05)。流行病學和臨床研究表明,高含量的ω-3 PUFA和ω-6 PUFA除了提供能量和作為脂溶性營養物的載體外,還可以提供健康益處[22],如可降低心血管疾病、癌癥和代謝綜合征的風險[23],且能抗過敏和調節免疫[24]。ω-3 PUFAs包括二十二碳五烯酸(docosapentaenoic acid, DPA)、二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和DHA,主要來源于海洋生物或深海魚類等[25]。高體鰤腹部的n-3 DPA顯著高于金槍魚腹部、金槍魚背部和高體鰤背部(P<0.05),而三文魚背腹部不含n-3 DPA。飲食中的n-3 DPA是主要代謝器官中EPA和少量DHA的來源[26],且在一定程度上可增強EPA等n-3 PUFA的功效[27]。

表2 三種魚的脂肪酸組成Table 2 Composition of fatty acid in three species of fish

聯合國健康部門對PUFA/SFA的推薦比例為0.4[28],3種魚背腹部肌肉的PUFA/SFA均高于推薦值,符合理想脂肪酸的標準。3種魚TI遠低于豬肉(1.37)、牛肉(1.06)和羊肉(1.58)[29],這表明3種魚的脂肪酸不飽和度高,長期食用有助于調節血脂、軟化血管、抑制動脈粥樣硬化、抑制冠心病和血栓形成。

2.4 三種魚的氨基酸組成

作為重要的生物分子、蛋白質的構建模塊和各種代謝途徑的中間體[30],氨基酸的水平是評估蛋白質營養價值和影響水產品鮮味的主要因素[31]。3種魚背腹部肌肉游離氨基酸分布如表3所示,在3種魚背腹部中共檢測到22種氨基酸,包括8種必需氨基酸(Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys和Trp)、2種條件必需氨基酸(His和Arg)以及12種非必需氨基酸(Asp、Glu、Ser、Gly、Ala、Tyr、Pro、Cys、Asn、Gln、Cit和Hyp)。高體鰤背腹部肌肉中必需氨基酸(essential amino acid,EAA)含量最高的分別是Lys和Trp,Trp是三文魚中背腹部肌肉中含量最高的氨基酸,而金槍魚背腹中含量最高的是Val。對于以谷物類為主食的人群,補充Lys除了能彌補攝入Lys的不足,還能促進Ca的吸收[32]。作為生物活性分子和神經遞質的前體,Trp在神經內分泌和免疫系統中具有重要作用,其分解代謝的產物可以通過抑制超氧化物的產生、清除自由基和最小化促炎細胞因子的產生來增強宿主免疫力[33]。飲食中攝入的Val具有修復組織、調節血糖、促進身體正常生長以及提供所需能量的作用[34]。高體鰤和金槍魚背腹部肌肉的鮮味氨基酸含量中含量最高的均為Ala,而三文魚中則為Arg。高體鰤支鏈氨基酸中含量最高的為Leu,而三文魚和金槍魚中則為Val。高體鰤背部肌肉總鮮味氨基酸含量(39.97±3.30)顯著高于金槍魚背部肌肉(22.32±0.26)(P<0.05)。高體鰤腹部肌肉總鮮味氨基酸含量(41.32±0.78)顯著高于金槍魚腹部肌肉(23.14±0.67)(P<0.05),說明高體鰤背腹部肌肉味道非常鮮美,而且以高體鰤腹部更為鮮美。高體鰤腹部肌肉EAA/總氨基酸(total amino acid,TAA)為36%,顯著高于高體鰤背部、三文魚背腹部和金槍魚背腹部(P<0.05);高體鰤背部肌肉EAA/TAA為27%,顯著高于金槍魚背腹部(P<0.05),與三文魚背腹部無顯著性差異(P>0.05)。由此可見,高體鰤背腹部肌肉必需氨基酸比例優于金槍魚,腹部肌肉優于三文魚和金槍魚。在作刺身食材來源的3種魚相比,高體鰤必需氨基酸比例占據優勢。

表3 三種魚中游離氨基酸含量與組成 單位:mg/100 g濕基Table 3 Content and composition of free amino acids in three species of fish

表4 三種魚中主要核苷酸含量組成 單位:mg/gTable 4 Content and composition of main nucleotides in three species of fish

2.5 三種魚的核苷酸組成

核苷酸及其衍生物除了在生物體中具有許多重要的生理生化功能,是核酸大分子的基本單位和生命的基礎,也是水產品的特征滋味物質[35]。核苷酸可以進入各種組織并被吸收利用,是人體在免疫挑戰、饑餓、快速生長和衰老條件下不可或缺的營養物質,通過進食3種魚,可減少機體對從頭合成或補救合成核苷酸的需要[36]。高體鰤、三文魚和金槍魚背腹部肌肉中測得7種核苷酸,高體鰤的肌苷酸和三磷酸腺苷顯著高于三文魚和金槍魚(P<0.05),次黃嘌呤和腺苷酸顯著低于三文魚而高于金槍魚(P<0.05)。鳥苷酸與三文魚差異不顯著(P<0.05),但顯著低于金槍魚(P<0.05)。腺苷二磷酸與金槍魚差異不顯著(P<0.05),但顯著低于三文魚(P<0.05)。次黃嘌呤腺苷在高體鰤背部肌肉和三文魚背部肌肉中相差較小。結果表明3種魚類背腹部肌肉均富含核苷酸,味道極為鮮美,這也是其深受國內外消費者喜愛的主要原因。

3 結論

本研究表明與三文魚和金槍魚相比,高體鰤不僅肉質鮮嫩,粗蛋白含量豐富,而且其背部肉具有低脂肪高蛋白特點,是營養極佳的蛋白來源。3種生魚片均富含常量和微量礦物質,尤其是高體鰤中背腹部肌肉中K和Ca含量豐富,可以作為K、Ca等常量元素的良好攝入來源。3種魚背腹部肌肉的脂肪酸不飽和度高,PUFA/SFA均高于推薦值,長期食用有助于調節血脂,抑制冠心病和血栓形成。高體鰤背腹部肌肉中不僅富含n-3 PUFAs,而且其背部肌肉EAA比例優于金槍魚,腹部肌肉EAA比例優于三文魚和金槍魚,在作刺身食材來源的3種魚相比,高體鰤EAA比例占據優勢。高體鰤背腹部肌肉的肌苷酸和三磷酸腺苷顯著高于三文魚和金槍魚,富含特征滋味物質?？傮w而言,高體鰤蛋白質、脂肪酸和氨基酸等營養物質豐富,是具有開發潛力的大洋性養殖經濟魚種,該研究將有助于準確評價高體鰤食用方面的營養價值,推動其在生魚片消費和加工方向的健康發展。