藍圓不同部位的營養成分分析與評價

王 爽,周愛梅,戴澤偉,楊小斌,王 晉,黃煒超

(華南農業大學食品學院,廣東廣州 510642)

藍圓鲹(Decapterusmaruadsi)為鲹科圓鲹屬,屬于上層魚類,是目前海岸漁業資源中重要的魚種之一[1],在我國主要分布在粵東碣石灣外近海、福建沿海、海南省東部近海等地區,具有生命周期短、生長速度較快、種群易恢復等特點[2]。目前,我國每年藍圓鲹的捕撈量高達60多萬噸,夏季為其繁殖高峰期,產量較高且集中。藍圓鲹具有“離水爛”之稱,再加上消費者對藍圓鲹的食用價值的認知度較低,因此鮮有對其進行鮮售[3]。目前對藍圓鲹的消費方式主要是加工成干煙熏制、休閑食品、魚糜制品及作為飼料或者是誘餌等,但由于加工利用水平較低,其含有的豐富資源并沒有得到充分的利用[4],因此加快藍圓鲹的研究開發利用具有重要的意義。

目前,對藍圓鲹的研究主要集中在酶解制備生物活性肽[5]、加工調味品[6]、遺傳結構[7]等方面,但對其營養成分分析方面的研究報道較少[8-9],尤其對藍圓鲹中不同部位的營養成分分析更鮮見報道,其不同部位含有的蛋白質及脂肪等營養成分并未被人們所熟知。

基于以上分析,本研究對藍圓鲹頭骨、肌肉、內臟三個部位的基本營養成分、氨基酸和脂肪酸進行系統分析與評價,旨在深入掌握其食用及營養價值,為藍圓鲹的加工提供基礎數據和理論支持,也為資源的高值化開發利用和可持續發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍圓鲹 新鮮中等大小的(約100 g),洗凈后放-20 ℃冰箱中保藏,廣州長湴市場;甲醇、氯仿、異辛烷、鹽酸、氫氧化鉀、無水乙醇、硫酸、無水乙醚 均為分析純;乙腈、正己烷、環己酮 均為色譜純。

LSC-60D型水分測定儀 沈陽龍騰電子有限公司;HYP-308型消化爐、KDN-103F型凱氏定氮儀 上海纖檢儀器有限公司;SRJX-8-13型高溫馬弗爐 北京市永光明醫療儀器廠;DHG-970型鼓風干燥箱 上海齊心科學儀器有限公司;24L-SFE型超臨界萃取裝置 廣州美晨高新分離技術有限公司;7890A-5975C型氣相色譜質譜聯用儀 安捷倫公司;Foss-2050型索氏提取器 濟南來寶醫療器械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理 將新鮮藍圓鲹清洗后,去皮、去鱗,將其從內部分開,取出內臟清洗干凈并切分成小碎塊,頭骨及肌肉也分別清洗干凈切分成小塊,放-20 ℃冰箱中用于測定頭骨、內臟、肌肉中水分、灰分、蛋白質、脂肪含量。將藍圓鲹肌肉、內臟、頭骨分開后分別于45 ℃烘箱內烘至水分含量為10%左右,將其粉碎過120目篩后并放置于-20 ℃冰箱中用于測定脂肪酸及氨基酸含量。

1.2.2 基本成分分析樣品中水分的測定 采用直接干燥法,具體操作按照國標GB 5009.3-2010食品中水分的測定[10];灰分的測定按照國標GB 5009.4-2010食品中灰分的測定[11];粗蛋白質測定采用凱氏定氮法,具體操作按照國標GB 5009.5-2010食品中蛋白質的測定[12];粗脂肪的測定按照國標GB/T 14772-2008食品中粗脂肪的測定[13]。

1.2.3 氨基酸營養評價 氨基酸評分(AAS)又稱為蛋白質化學評分,可以反映蛋白質構成和利用率的關系,不僅適用于單一食物中蛋白質的評價,也可以適用于混合食物蛋白質的評價,是目前對食品蛋白質營養評價最為常用的方法。

將樣品中的蛋白全部水解成氨基酸后,采用氨基酸自動分析儀進行測定分析。具體為:分別稱取0.05 g藍圓鲹不同組分的樣品置于消化管中,分別加入6 mol/L鹽酸15 mL,抽真空充氮氣后于110 ℃下進行水解22 h后,過濾后用蒸餾水定容至50 mL,取2 mL加水蒸干,再用pH2.2的磷酸鹽緩沖液溶解后,取25 μL于氨基酸自動分析儀中進行分析,參考GB/T 5009.124-2003中《食品中氨基酸的測定》的方法[14]對藍圓鲹不同部位中的氨基酸進行分析。根據 1973 年 FAO/WHO 建議的氨基酸評分標準模式[15]和中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所提出的雞蛋蛋白質模式[16],對藍圓鲹不同部位的氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)的計算方法如下:

式中:aa-樣品中氨基酸含量(%);AA(FAO/WHO)-為FAO/WHO評分標準模式中同種氨基酸含量(%);AAegg-全雞蛋蛋白質中同種氨基酸的含量(%);t-比較的必需氨基酸個數;A,B,C,D,…,I-樣品蛋白質的必需氨氨基酸含量(%,DW);AE,BE,CE,…,IE-全雞蛋蛋白質的必需氨基酸含量(%,DW)。

1.2.4 脂肪酸組成分析 在測定脂肪酸含量時,首先對原料進行脂肪酸提取及甲酯化處理。脂肪酸提取:分別稱取藍圓鲹肌肉、內臟、頭骨于500 mL錐形瓶中,分別加入100 mL甲醇,50 mL氯仿,40 mL二次蒸餾水,磁力攪拌器攪拌20 h后再加入50 mL氯仿,50 mL水,抽濾后分液。取下層有機相,旋轉蒸發儀旋干溶劑,得黃色油狀物質。脂肪酸甲酯化:分別稱取60 mg不同樣置于具塞試管中,用移液槍移取4 mL異辛烷溶解試樣。加入200 μL氫氧化鉀-甲醇溶液,蓋上玻璃塞渦旋振搖30 s,后靜置至澄清。向溶液中加入約1 g硫酸氫鈉,猛烈震搖,中和氫氧化鉀。待鹽沉淀后,將含有甲酯的上層溶液倒入4 mL玻璃瓶中,得到的異辛烷溶液中甲酯含量約為15 mg/mL。

采用Bligh-Dyer法對藍圓鲹的脂肪酸成分進行提取和甲酯化后,將得到樣品過0.22 μm的膜然后注入氣相色譜-質譜中,對其脂肪酸成分進行了分析測定,GC-MS條件采用GB/T 17377-2008 脂肪酸甲酯的氣相色譜分析法[17]。

1.3 數據處理

實驗中每個數據重復三次,結果表示為平均值±標準偏差。采用Origin 8.5軟件作圖。采用SPSS 19.0進行統計軟件方差分析對實驗數據進行檢驗。

2 結果與分析

2.1 基本成分分析

藍圓鲹不同組分中基本成分含量如表1所示,從表中可以得出,藍圓鲹不同部位的基本成分含量不同。粗蛋白及粗脂肪為藍圓鲹各部位的主要成分,蛋白質含量最高的組織部位為肌肉(63.64%),其次為頭骨(54.96%),內臟(43.79%)最少,這可能是魚肉香嫩滑爽的主要原因,因而可以用不同部位來進行制作蛋白粉或者動物蛋白飼料等產品。而何婷[18]和方忠興[19]測定藍圓鲹肌肉中粗蛋白含量分別為79.77%、74.8%,得到結果有不同差異的原因可能是樣品、地域和捕撈方式不同導致的。

表1 藍圓鲹不同部位基本營養成分含量(g/100 g,干重)

藍圓鲹內臟中脂肪含量最高,為48.21%;肌肉次之,為22.36%;頭骨最低,為19.06%,三者有顯著性差異(p<0.05)。肌肉中DHA顯著高于頭骨、內臟中含量(p<0.05),頭骨與肌肉中EPA含量無顯著差異(p>0.05),但均顯著高于內臟中含量(p<0.05)。通過對比不同部位的灰分含量,發現肌肉中含量最高,可能是由于肌肉中礦物含量很高。上述結果說明,藍圓鲹是高蛋白、多不飽和脂肪酸含量較高的優質魚。

2.2 氨基酸組成分析

藍圓鲹不同部分中氨基酸含量如表2所示,由表可知,在藍圓鲹肌肉、內臟、頭骨中共測出氨基酸17種,其中必需氨基酸7種,半必需氨基酸與非必需氨基酸共10種。藍圓鲹肌肉中氨基酸總量明顯高于內臟、頭骨(p<0.05),且非必需氨基酸含量高于后兩者(p<0.05)。鮮味氨基酸如谷氨酸、天冬氨酸等的含量決定了味道的鮮美程度[20],在藍圓鲹肌肉、內臟、頭骨中,谷氨酸均是含量最高的氨基酸,分別占10.04%、7.63%和8.84%,這是魚肉比較鮮美的主要原因,不僅如此,谷氨酸參與各種生理活性物質的合成,也是腦組織生化代謝中的重要氨基酸,是人體所需要的重要氨基酸[21]。賴氨酸為藍圓鲹中含量僅次于谷氨酸的氨基酸,在肌肉、內臟、頭骨中的含量分別為5.47%、4.49%、5.80%,而賴氨酸作為玉米、小麥等谷類中的第一限制氨基酸,在食用谷物時如能攝入藍圓鲹等食物,不僅可以彌補賴氨酸的缺乏,還可以大大地提高對蛋白質的消化吸收[22]。

表2 藍圓鲹不同部位中氨基酸組成

在藍圓鲹中,必需氨基酸含量與氨基酸總量的比值約為39.94%～42.48%,必需氨基酸與非必需氨基酸的比值約為66.45%～73.84%。根據FAO/WHO的理想模式可知,優質蛋白的組成氨基酸ΣEAA/ΣTAA在40%左右、ΣEAA/ΣNEAA在60%以上。說明本研究中藍圓鲹中氨基酸組成合理[23]。

2.3 氨基酸營養評價

氨基酸的組成、含量和類別是對食物中蛋白質的優劣進行評價的標準之一,而必需氨基酸的構成及質量分數是最重要的因素。根據FAO/WHO中的氨基酸評分標準模式和雞蛋蛋白質的評分標準模式,計算并評價化學評分(CS)、氨基酸評分(AAS)和必需氨基酸評分(EAAI)如表3所示。

從表3中可以得出,藍圓鲹內臟、頭骨中必需氨基酸含量明顯高于肌肉中必需氨基酸含量,且高于FAO/WHO的蛋白質標準,說明頭骨及內臟中氨基酸種類豐富、營養價值較高。由AAS評分可知,異亮氨酸為肌肉中第一限制氨基酸,這與陳曉婷等[8]測得的肌肉中的第一限制氨基酸相同,蛋氨酸和胱氨酸為第二限制氨基酸;蛋氨酸和胱氨酸為內臟的第一限制氨基酸,亮氨酸為第二限制氨基酸;纈氨酸為頭骨的第一限制氨基酸,亮氨酸為第二限制氨基酸。由CS評分可知,藍圓鲹蛋白中蛋氨酸和胱氨酸為第一限制氨基酸,其各部位的CS均大于0.4,EAAI按照FAO/WHO模式計算大于60,其中內臟高達115.74,說明藍圓鲹的氨基酸均衡性好,易于消化吸收,由此也說明藍圓鲹必需氨基酸的組成相對平衡且含量豐富,屬于優質蛋白,營養價值較高。

表3 藍圓鲹不同組分中必需氨基酸組成評價

2.4 脂肪酸組成分析

將不同部位的藍圓鲹魚油進行甲酯化后經GC-MS分析,其脂肪酸甲酯的總離子流圖如圖1～圖3所示。然后將這3種部位魚油中各峰對應的質譜圖以質譜數據庫(NIST08.L)進行譜圖解析,最終確認各脂肪酸的組成。按面積歸一化計算各峰面積的相對百分含量,結果如表4所示。

圖1 藍圓鲹頭骨油脂肪酸成分的GC/MS總離子流圖

圖2 藍圓鲹肌肉油脂肪酸成分的GC/MS總離子流圖

圖3 藍圓鲹內臟油脂肪酸成分的GC/MS總離子流圖

由表4可知,藍圓鲹內臟中主要檢測到18種脂肪酸,而魚頭和肌肉中則檢測到17中脂肪酸,其中,內臟中飽和脂肪酸9種,魚頭和肌肉中飽和脂肪酸8種,三者中單不飽和脂肪酸均為3 種,多不飽和脂肪酸均為5 種。三者脂肪酸的組成上無明顯差別,但含量上有明顯不同,內臟(42.71%)中飽和脂肪酸比頭骨(37.78%)及肌肉(37.48%)中的脂肪酸含量顯著較高(p<0.05),但頭骨與肌肉中含量無明顯差異(p>0.05);頭骨(22.18%)、肌肉(20.92%)、內臟(26.84%)三者的單不飽和脂肪酸的含量均有顯著差異(p<0.05),頭骨(30.23%)及肌肉(31.25%)中多不飽和脂肪酸含量顯著比內臟(22.73%)中高(p<0.05),頭骨與肌肉兩者的含量無顯著差異(p>0.05)。總體來說,藍圓鲹頭骨、肌肉和內臟中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例分別約為1.71∶1∶1.36、1.79∶1∶1.49、1.59∶1∶0.85,均接近于人類合理膳食中1∶1∶1的比例。

表4 藍圓鲹不同部位脂肪酸組成及含量

從脂肪酸組成來看,在飽和脂肪酸中,以棕櫚酸為主,約占脂肪酸總量的20.27%～23.18%;在單不飽和脂肪酸(MUFA)的組成中,藍圓鲹的各個部位中以油酸(C18∶1n-9t)為主,約占脂肪酸總量的13.08%～17.67%,有研究表明,單不飽和脂肪酸的攝入可以降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),還可以對膽固醇有拮抗作用,而將棕櫚油和油酸代替膳食中的月桂酸和豆蔻酸,其中棕櫚酸能夠降低血清中膽固醇的含量,兩者結合有利于治療血栓[24]。在多不飽和脂肪酸中,以C22∶6 n-3(DHA)為主,約占脂肪酸總量的9.95%～16.20%,C20∶5 n-3(EPA)約占脂肪酸總量的6.91%～8.97%,DHA對提高智力、增強記憶與思維能力等作用顯著,而EPA具有幫助降低甘油三酯和膽固醇的含量,具有促進體內飽和脂肪酸代謝,降低血液粘稠度,預防動脈粥樣硬化的形成和發展、預防腦血栓、高血壓等心血管疾病[25]。藍圓鲹中含有較高的EPA和DHA等多不飽和脂肪酸,具有較高的營養價值,可以作為人類飲食中多不飽和脂肪酸的重要來源。因此,藍圓鲹中脂肪酸組成具有較高的營養價值。

3 結論

本實驗采用國家標準生化分析方法對藍圓鲹肌肉、頭骨及內臟三個部位的營養成分、氨基酸含量、脂肪酸組成等進行比較分析并評價。結果表明:藍圓鲹肌肉中粗蛋白的含量明顯高于頭骨與內臟中含量(p<0.05),而內臟中粗脂肪含量明顯高于肌肉與頭骨中(p<0.05);藍圓鲹各部位蛋白質中氨基酸的組成差異不明顯,肌肉中必需氨基酸與總氨基酸的比值均比內臟與頭骨中的含量偏高,但必需氨基酸的總量均高達20.92%以上,從AAS、CS以及EAAI值可以得出,異亮氨酸為肌肉的第一限制氨基酸,蛋氨酸+胱氨酸為內臟的第一限制氨基酸,纈氨酸為頭骨中的第一限制氨基酸,說明藍圓鲹中氨基酸組成均衡性較好,易于消化吸收。藍圓鲹中共檢測到18中脂肪酸,飽和脂肪酸中棕櫚酸含量最高(約20.27%～23.18%),不飽和脂肪酸中主要成分為油酸,含量約達到13.08%～17.67%,DHA和EPA等對人體有益的脂肪酸也有較高含量,其中,藍圓鲹頭骨和肌肉中n-3族及n-6族多不飽和脂肪酸明顯高于內臟。

隨著經濟水平的提高,人們對水產品質量的要求也越來越高,本研究對藍圓鲹不同部位的營養成分進行分析,由實驗可知,藍圓鲹屬于高蛋白的優質海洋經濟魚類,不同部位的營養成分有所差異,但整體的差異不明顯,可以根據其不同的組成特點并加以開發利用,對藍圓鲹資源的綜合利用具有重要的經濟價值。

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