不同地區、不同品種 及養殖模式羅非魚營養差異分析

王煜坤,郝淑賢,李來好,楊賢慶,黃 卉,魏 涯,高永清

(1.廣東藥科大學公共衛生學院,廣東廣州 510300;2.中國水產科學研究院南海水產研究所,農業部水產品加工重點實驗室，國家水產品加工技術研發中心,廣東廣州 510300)

羅非魚隸屬硬骨魚綱,鱸形目,鱸形亞目,原產非洲,其特點是生命力強,生長迅速[1]。羅非魚肉含有豐富的蛋白質和多種脂肪酸,具有較高的營養價值,有白三文魚的美稱[2]。羅非魚的主要養殖品種為吉富羅非魚和奧尼羅非魚,由于吉富羅非魚養殖周期短,而奧尼羅非魚具有較好的抗逆性[3],二者優異的養殖特性有利于提高養殖戶的經濟效益,因此均是近年來的優勢品種。羅非魚的主產地主要在南方,包括廣東、廣西、福建、海南四個省份[4]。

目前國內關于養殖羅非魚營養品質的研究已有很多[5-7],不同品種[8]、不同養殖模式[9]羅非魚肉營養品質的研究也有見報道,但大都比較分散。不同來源的羅非魚營養價值差異缺乏統一的對比,其營養品質上的差異未得到具體的量化[10]。加上缺乏統一的評判標準,導致不同品質的羅非魚產品出口價無差異[11],使我國羅非魚出口價整體低于其他東南亞國家[12-14],嚴重制約我國羅非魚養殖產業的發展。

本文擬通過比較分析我國幾個主要的羅非魚養殖地區的羅非魚的營養成分,從多個角度探討不同來源的羅非魚營養成分差異,為羅非魚養殖、加工以及品質分級提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羅非魚 養殖品種為奧尼和吉富,采自廣東、廣西、海南、福建四省。采集池塘養殖(單養)、魚蝦混養、魚魚混養(羅非魚-大宗淡水魚)三種養殖模式的羅非魚,每個池塘采集3～5個作為一個樣本,每條體重為(500±50) g。不同品種,不同養殖模式,不同地區羅非魚的采集樣本個數見表1。

表1 樣本信息Table 1 Sample information

濃硫酸、硫酸鉀、硫酸銅、氫氧化鈉、氯化鈉、硼酸、鹽酸 分析純,廣州化學試劑廠;石油醚、甲醇、氯仿、正己烷 分析純,天津市富宇精細化工有限公司;三氟化硼-甲醇溶液 優級純,上海安普科學儀器有限公司;混合氨基酸標準溶液 優級純,美國Sigma-Aldrich公司;十一烷酸 優級純,美國Sigma-Aldrich公司。

ZRD-A780型全自動鼓風干燥箱 上海智誠分析儀器制造有限公司;B180型馬弗爐 德國納博熱公司;Soxtec2050型脂肪自動分析儀 丹麥FOSS公司;Kjeltec2300型蛋白自動分析儀 丹麥FOSS公司;QP-2010型氣相色譜質譜聯用儀 日本島津公司;L-8900型全自動氨基酸分析儀 日本HITACHI公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 采樣后取魚片置于冰上冷藏,2天內運輸回實驗室。將每個羅非魚樣品去皮、取肉后用絞肉機打成勻漿,于-20 ℃凍藏備用。

1.2.2 基本營養成分測定 水分依據GB/T 5009.3-2003,用103 ℃常壓烘干法測定;灰分依據GB/T 5009.4-2010,用高溫灰化法測定;蛋白質依據GBT 5009.5-2010,用凱氏定氮法測定;粗脂肪依據GB/T 5009.6-2003,用索氏抽提法測定;碳水化合物依據GB/T 9695.31-2008,用第一法分光光度法進行測定。

1.2.3 脂肪酸測定 根據Folch[15]等的方法略作修改,取5.0 g樣品,加入內標物十一烷酸5 mg,加入15 mL氯仿-甲醇(2∶1),冰浴中用高速分散均質機勻漿兩次,轉入50 mL容量瓶中定容,靜置1 h后過濾,加入0.2倍體積生理鹽水,然后3000 r/min離心15 min,棄去上層液體,將余液用氮氣吹掃濃縮除去有機試劑后,得到固體脂質。向脂質中加入14%三氟化硼-甲醇溶液2 mL,于60 ℃水浴恒溫處理30 min,冷卻至室溫后加入1 mL蒸餾水和1 mL正己烷,振蕩,靜止分層完全后吸取上層有機層,揮干溶劑后用1 mL正己烷溶解,用GC-MS分析。

GC-MS條件DB-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)進樣口溫度230 ℃,檢測器溫度200 ℃,升溫程序:110 ℃保留4 min,以10 ℃/min升溫到160 ℃,保留1 min,在以4 ℃/min升溫到210 ℃,保留1 min,再以4 ℃/min升溫到240 ℃,保留8 min,進樣量1 μL,分流比為1∶30。

脂肪酸分析利用計算機NIST 0.5譜庫數據庫檢索,通過對MS圖庫中的標準譜圖進行比較,來確認羅非魚中的脂肪酸成分,通過內標十一酸定量。

1.2.4 氨基酸測定 采用氨基酸自動分析儀,按GB/T 5009.124-2010食品中氨基酸的測定

1.2.5 營養價值評價 參考FAO/WHO的氨基酸評分標準和雞蛋蛋白模式,按下列公式計算氨基酸評分(AAS)和化學評分(CS)。

AAS=試樣中每克氮中的氨基酸量(mg/g N)/FAO/WHO評分標準模式中同種氨基酸含量(mg/g N)

CS=試樣中每克氮中的氨基酸量(mg/g N)/全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量(mg/g N)

1.3 數據處理

采用Excel 2010和SPSS20進行數據處理,各指標均以濕基計。數據分析采用T檢驗(T-test)和方差分析(One-way-ANOVA)Duncan’s進行顯著性分析。分析品種、養殖模式、產地因素時,針對不同因素取樣本量相近的組進行分析:取廣西魚魚混養的吉富和奧尼羅非魚分析品種差異;取海南吉富羅非魚分析養殖模式差異;取單養吉富羅非魚分析產地差異。

2 結果與分析

2.1 羅非魚基本營養成分

不同品種、不同養殖模式和不同產地的羅非魚基本營養成分見表2。

表2 不同品種、養殖模式及不同產地的羅非魚營養成分比較Table 2 Comparison on nutritive components in muscle of tilapias from different species,breeding modes and areas

不同品種的羅非魚在灰分、脂肪、蛋白含量上無顯著差異。吉富羅非魚碳水化合物含量略高于奧尼羅非魚(p<0.05)。不同養殖模式羅非魚在水分、脂肪和碳水化合物含量上存在差異。其中魚蝦混養模式羅非魚脂肪含量顯著高于其他兩種模式(p<0.05),而碳水化合物含量最低,可能與水分含量差異有關。灰分和蛋白含量在不同養殖模式中無顯著差異。除灰分外,羅非魚在不同產地間的營養成分均存在差異。脂肪含量從高到底依次為廣西、海南、福建、廣東,其中廣西羅非魚脂肪含量顯著高于廣東的(p<0.05)。蛋白含量從高到底依次為海南、廣東、福建、廣西,其中海南羅非魚蛋白含量顯著高于廣西和福建的,廣東羅非魚蛋白含量顯著高于廣西的(p<0.05)。碳水化合物含量最低的為廣西羅非魚,顯著低于其他三個地區(p<0.05)。從基本營養成分比較得出,不同的比較因素中主要存在差異的指標為脂肪和碳水化合物。

影響羅非魚營養成分的因素有很多,如品種,養殖環境,飼料投喂水平,病蟲病害等因素。王術娥[16]分析了湖北養殖羅非魚的營養成分,其蛋白含量(16.41%)低于本研究的測定值,灰分和碳水化合物(總糖)含量則高于本研究的測定結果,其中碳水化合物的差異較大,可能是由于測定方法不同所致。不同養殖模式的羅非魚中,魚蝦混養羅非魚的脂肪含量最高(2.98%),顯著高于單養和魚魚混養模式的羅非魚(p<0.05)。有研究表明,飼料脂肪水平會影響羅非魚的生長及脂肪代謝調節[17],此差異可能與不同養殖模式飼料的投喂方式不同有關。

2.2 羅非魚氨基酸

2.2.1 氨基酸含量比較 不同品種、養殖模式、產地的羅非魚氨基酸含量差異見表3～表5。

表3 不同品種羅非魚的氨基酸分析Table 3 Comparison on amino acid in muscle of tilapia from different species

表4 不同養殖模式羅非魚氨基酸分析Table 4 Comparison on amino acid in muscle of tilapia from different breeding modes

表5 不同產地羅非魚氨基酸分析Table 5 Comparison on amino acid in muscle of tilapia from different areas

由表3可得,不同品種間存在顯著差異的氨基酸(p<0.05)有丙氨酸、絲氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、組氨酸。必需氨基酸含量奧尼羅非魚(7.96 g/100 g)顯著高于吉富羅非魚(p<0.05)。

由表4可知,不同養殖模式羅非魚存在顯著差異的氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、絲氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、賴氨酸和精氨酸。三種養殖模式上述氨基酸含量從高到低依次是魚魚混養、單養、魚蝦混養,魚魚混養羅非魚上述氨基酸含量顯著高于魚蝦混養的(p<0.05),單養與其他兩種模式相比差異不顯著。

由表5可知,不同產地的羅非魚氨基酸含量存在差異。甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸,其中甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、精氨酸均為廣東最高。

2.2.2 氨基酸評價 蛋白質和氨基酸是評價營養價值的重要指標。羅非魚必需氨基酸的氨基酸評分和化學評分見表6。

由表6可知,在標準氨基酸評分中,除了纈氨酸(0.96)和蛋氨酸(0.83)的氨基酸評分低于1,其余必需氨基酸(色氨酸除外)的氨基酸評分均大于1,表明本研究測定的羅非魚含有豐富的必需氨基酸。另外AAS評分和CS評分都表明,羅非魚含量最高的氨基酸為賴氨酸,第一限制氨基酸為蛋氨酸,第二限制氨基酸為纈氨酸。化學評分中賴氨酸為1.29,亮氨酸、蘇氨酸的化學評分也接近1。羅非魚肌肉中賴氨酸含量超過雞蛋蛋白的標準,亮氨酸、蘇氨酸含量接近雞蛋蛋白標準,表明羅非魚肉是賴氨酸、亮氨酸、蘇氨酸的優質來源。

表6 羅非魚必需氨基酸組成評價Table 6 Evaluation on essential amino acids of tilapia

在不同品種的比較中,奧尼羅非魚在丙氨酸、絲氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、組氨酸含量上均高于吉富羅非魚(p<0.05)。在吉富和奧尼羅非魚粗蛋白基本一致的情況下,奧尼羅非魚氨基酸含量更高,表明奧尼羅非魚有更高的營養價值。但與奧尼羅非魚相比,吉富羅非魚在增重率、單位面積產量、利潤等方面都顯著優于奧尼羅非魚,因而更受養殖戶的青睞[18]。

不同養殖模式羅非魚的氨基酸比較中,魚魚混養羅非魚的天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、絲氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、賴氨酸和精氨酸含量顯著高于魚蝦混養。不同地區的羅非魚氨基酸比較中,廣東羅非魚在甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、精氨酸含量上顯著高于其他地區(p<0.05),其鮮味氨基酸含量(7.65 g/100 g)和氨基酸總量(19.36 g/100 g)均為四個地區中最高。

魚肉的風味取決于其所含的鮮味氨基酸含量,主要的鮮味氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸。葉鴿等[19]測得不同養殖模式的羅非魚中,魚菜共生模式的羅非魚鮮味氨基酸含量更高;樂貽榮等[20]評定了奧尼羅非魚的營養成分,其鮮味氨基酸含量為6.61%,高于多種雜食性魚類。本次研究中,羅非魚鮮味氨基酸含量為6.45～8.30 g/100 g,主要的鮮味氨基酸為谷氨酸(3.15 g/100 g)、其次為天冬氨酸(2.01 g/100 g)。

2.3 羅非魚脂肪酸

2.3.1 脂肪酸含量比較 不同品種、養殖模式、產地羅非魚的脂肪酸含量差異見表7～表9。

表7 不同品種羅非魚的脂肪酸分析Table 7 Comparison on fatty acid in muscle of tilapia from different species

有表7可得,比較吉富和奧尼羅非魚的脂肪酸,僅花生四烯酸(C20∶4)含量吉富羅非魚高于奧尼羅非魚(p<0.05),其他脂肪酸含量差別不大。

表8顯示出不同養殖模式吉富羅非魚各種脂肪酸含量無顯著差異。

表8 不同養殖模式吉富羅非魚脂肪酸分析Table 8 Comparison on fatty acid in muscle of tilapia from different breeding modes

由表9可知,不同地區羅非魚脂肪酸存在差異。其中,廣東羅非魚的各項脂肪酸含量高于廣西和福建,與海南持平。差異顯著的脂肪酸有肉豆蔻酸(C14∶0)、棕櫚酸(C16∶0)、十七酸(C17∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亞油酸(C18∶2)、花生四烯酸(C20∶4)、二十碳二烯酸(C20∶2)、二十碳五烯酸(C20∶5)、二十二碳六烯酸(C22∶6)、二十二碳三烯酸(C22∶3)。其中EPA(C20∶5)含量從高到低依次為廣東,海南,福建以及廣西,DHA(C22∶6)含量從高到低依次為海南,廣東,廣西以及福建;廣東羅非魚EPA含量顯著高于廣西的,DHA含量顯著高于廣西和福建的,其亞油酸(C18∶2)含量高于其他三個地區(p<0.05),其他脂肪酸含量差異不大。四個地區的羅非魚脂肪酸含量高低依次為廣東、海南、廣西和福建。

2.3.2 脂肪酸評價 羅非魚肉具有高蛋白,低脂肪的特點,且脂肪中含有豐富的不飽和脂肪酸。郝淑賢等[21]測定了5種羅非魚的脂肪酸組成,其多不飽和脂肪酸比例達35%左右,高于多種淡水魚。繆凌鴻等[22]測定了吉富羅非魚肌肉脂肪酸,其SFA∶MUFA∶PUFA的比例為1.45∶1.44∶1,而在本次測定中,吉富和奧尼羅非魚此比例分別為1.09∶1∶1.66和1.22∶1∶1.43。

綜合表7～表9,羅非魚脂肪酸有23種,其中主要的脂肪酸有7種,分別為C16∶0、C18∶0、C16∶1、C18∶1、C18∶2、C20∶5、C22∶6,其中主要的飽和脂肪酸為C16∶0(19.67%),主要的單不飽和脂肪酸為C18∶1(20.74%),主要的多不飽和脂肪酸為C18∶2(13.51%)和C22∶6(12.23%)。n-3多不飽和脂肪酸(n-3 PUFA)被認為對人體具有重要的生理意義[23-24],其中EPA和DHA更被稱為腦黃金,影響嬰幼兒的大腦發育。方差分析結果顯示,奧尼羅非魚和吉富羅非魚的脂肪酸含量差別不大,僅C20∶4含量吉富略高于奧尼。不同養殖模式羅非魚脂肪酸含量無顯著差異。廣東羅非魚多種脂肪酸(包括EPA、DHA)含量顯著高于廣西和福建地區,與海南基本持平,說明廣東、海南羅非魚品質更高。

表9 不同產地吉富羅非魚脂肪酸分析Table 9 Comparison on fatty acid in muscle of tilapia from different areas

3 結論

本研究測定了羅非魚的主要營養成分,包括蛋白質、脂肪、灰分、碳水化合物、氨基酸、脂肪酸。綜合各營養指標分析,奧尼羅非魚的營養品質略高于吉富羅非魚;不同養殖模式的羅非魚品質存在差異,魚魚混養羅非魚品質高于魚蝦混養羅非魚,但與單養相比差異不顯著;不同地區的羅非魚品質存在差異,廣東吉富羅非魚品質更高。