三江縣稻田養殖紅羅非魚品質特性及肌肉營養成分分析

(廣西壯族自治區水產引育種中心,廣西南寧 530031)

紅羅非魚(Oreochromisspp.)是羅非魚屬間雜交選育而成的優良品種,其具有肉質鮮嫩、食性多樣、生長速度快等優點[1],近年來在廣西地區多地開展了紅羅非魚的養殖推廣,深受養殖戶和消費者喜愛。紅羅非魚在廣西地區主要以池塘養殖和網箱養殖為主,但由于傳統養殖模式的環境污染問題,大規模網箱面臨清拆,多地池塘也急需進行污水處理改造。因此,推廣生態養殖模式是紅羅非魚可持續發展的重要途徑之一。

稻田綜合種養是“十三五”規劃現代生態養殖中的重點項目,是目前水產研究的熱點之一[2]。三江侗族自治縣因地形氣候優勢,當地一直保持著稻魚共生的農業生產方式。在2014年,三江縣政府提出并實施了“稻田養魚-3721”項目,在三年時間內全面推廣標準化種稻養魚,推廣面積達2000 hm2 [3]。三江縣稻田養魚的主要品種為高坡鯉等本地土著鯉魚,但由于養殖品種單一,產量偏低,并不能形成高產高效的商品化模式。而紅羅非魚經濟價值較鯉魚高,食性較雜,最適生長溫度為18～30 ℃,適合三江縣5～10月即中稻插秧到收獲時期進行稻田養殖。目前,關于紅羅非魚體色基因、遺傳多樣性、耐鹽、耐寒等方面的研究較多[4-7],而不同養殖模式下肌肉營養價值的研究較少,僅見趙何勇等[8]報道的海水和淡水養殖模式下關島紅羅非魚的肌肉營養分析和質構檢測,對稻田養殖紅羅非魚的肌肉營養和品質特性分析未見報道。因此,本試驗以三江縣稻田養殖紅羅非魚為研究對象,對其肌肉的質構特性和營養成分組成進行分析,評價其營養價值,為進一步改良紅羅非魚肉質和推動紅羅非魚在稻田養殖中的健康發展提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅羅非魚 采集于三江縣八江鎮馬胖村稻田養魚示范基地,共取21尾,平均體重(254.27±18.57) g,平均體長(18.67±1.25) cm,該魚為廣西壯族自治區水產引育種中心當年繁殖的紅羅非魚魚苗,總計養殖120 d。投苗后前30 d飼喂30%粗蛋白的浮水性配合飼料,后連續60 d投喂米糠150 g、麥麩100 g,之后到起捕都不再投喂;碳酸鈉、乙醇、甲基紅、溴甲酚綠、硼酸、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸銅、硫酸鉀、石油醚 均為分析純,成都科隆化學品有限公司。

CT34500質構儀 美國Brookfield公司;馬弗爐 上海博迅實業有限公司醫療設備廠;電熱恒溫鼓風干燥箱 上海躍進醫療器械有限公司;定氮儀 上海纖檢儀器有限公司;數顯式電熱恒溫水浴鍋 常州諾基儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 質構檢測 選取魚體背部肌肉塊,剪切成10 mm×10 mm×8 mm的小方塊,采用探頭TA-41(直徑6 mm)進行彈性、咀嚼性、硬度、膠黏性、內聚性、可恢復功、壓縮功、粘性等質構參數的測定。其中,恢復性=可恢復功/壓縮功。具體步驟參照趙何勇的方法進行[8],檢測所得數據均為質構儀自動校正后的結果。

1.2.2 營養成分檢測 取魚體背部肌肉斬拌混勻后進行各項營養成分檢測。水分測定采用GB 5009.3-2010中的常壓恒溫干燥法,粗蛋白的測定方法采用GB 5009.5-2010中的凱氏定氮法,參照GB 5009.6-2003中的索氏抽提法測定粗脂肪的方法,測定粗灰分的方法按照GB 5009.4-2010進行。氨基酸和脂肪酸的測定按GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》和GB 5009.168-2016《食品中脂肪酸的測定》中的方法進行。

1.2.3 肌肉氨基酸營養評價 按以下公式分別進行氨基酸評分(Amino acid score,AAS)、化學評分(Chemical score,CS)及必需氨基酸指數(Essential amino acid index,EAAI)計算[9-10]。

AAS=[待檢測樣品中氨基酸含量(%)]/[FAO/WHO評分標準模式中同種氨基酸含量(%)]

CS=[待檢測樣品中氨基酸含量(%)]/[全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量(%)]

氨基酸含量(mg/g N)=[樣品中某種氨基酸含量(mg/g,濕重)]/[樣品中粗蛋白含量(%,濕重)]×6.25×1000

式中:n為比較的氨基酸個數;AT,BT,CT…,HT為稻田養殖紅羅非魚肌肉蛋白質的必需氨基酸含量(%);AE,BE,CE,…,GE為全雞蛋蛋白質的同種氨基酸含量(%)。

1.3 統計分析

試驗數據采用Excel 2007和SPSS 18.0統計軟件進行數據統計和處理。

2 結果與分析

2.1 質構特性分析

TPA(Texture Profile Analysis)是目前應用最廣泛的一種肉質檢測模式,其通過質構儀模擬口腔咀嚼運動,對樣品進行兩次壓縮,形成一系列測試數據來客觀評價樣品的品質特性[11]，結果如表1所示。稻田養殖紅羅非魚肌肉硬度為(1116.84±154.76) g,膠黏性為(271.68±152.47) g,內聚性為0.24±0.06,彈性為(3.21±0.36) mm,咀嚼性為(8.76±3.65) mJ,回復性為(0.19±0.05)。與海水養殖和淡水養殖紅羅非魚的肌肉質構指標相比,稻田養殖紅羅非魚肌肉硬度顯著高于淡水養殖紅羅非魚(P<0.05),回復性顯著高于海水養殖紅羅非魚(P<0.05)。這些差異可能與紅羅非魚養殖環境不同有關。稻田養殖環境接近于自然野生環境,紅羅非魚運動量大,肌纖維密度增大,水分和脂肪含量減少,造成肌肉硬度高、回復性好,反映在肉質上為魚肉結實有彈性。另與稻田養殖中華鱉(Pelodiscussinensis)[12]的肌肉質構指標相比,紅羅非魚除彈性、粘性高于中華鱉外,其余指標均低于中華鱉。

表1 3種養殖模式紅羅非魚肌肉質構特性比較Table 1 Comparison of structure index in muscle of red tilapia under three kinds of culture modes

而與稻田養殖小龍蝦(Procambarusclarkii)[13]相比,稻田養殖紅羅非魚膠黏性和硬度遠遠高于小龍蝦,但內聚性、彈性、粘性卻低于小龍蝦(表2)。這可能是由于硬度、膠黏性等指標與物種個體質量和肌肉水分、脂肪及蛋白含量有關[14-16]。相較于紅羅非魚,蝦類個體較小,鱉類膠原蛋白含量豐富,兩者的水分含量較高,脂肪含量更低[17-18]。

表2 稻田養殖紅羅非魚與其他常見稻田養殖品種肌肉質構特性比較Table 2 Comparison of structure index in the muscles of red tilapia and some other aquatic varieties under rice paddy

表3 稻田養殖紅羅非魚與其他常見稻田養殖品種一般營養成分比較(% 鮮重)Table 3 Comparison of nutritional components in muscle of red tilapia and some other aquatic varieties under rice paddy(% wet)

2.2 肌肉常規營養成分分析

水分、粗灰分、粗脂肪、粗蛋白是肌肉組成的基本成分,是評價肌肉品質的重要指標[19]。稻田養殖紅羅非魚肌肉中水分含量為79.01%±0.09%,粗灰分含量為1.05%±0.02%,粗脂肪含量為1.58%±0.15%,粗蛋白含量為19.83%±0.64%。與常見稻田養殖品種相比,稻田養殖紅羅非魚粗蛋白含量最高,粗灰分含量最低,水分低于中華鱉[12]、湖南小龍蝦[13]、貴州克氏鰲蝦(Procambarusclarkii)[20]和吉富羅非魚(GIFT,Oreochromsniloticus)[21],但高于甌江彩鯉(Cyprinuscarpiovar. color)[22]、禾花鯉(Procyprismerus)[23]和野生月鱧(Channaasiatica)[24]。相對于其他稻田養殖的魚類,甌江彩鯉、禾花鯉、野生月鱧、吉富羅非魚的粗脂肪含量分別是紅羅非魚的2.7、2、1.6、3.5倍。從常規營養成分上看,相較于常見稻田養殖品種,稻田養殖紅羅非魚的營養成分更優,是一種高蛋白、低脂肪的優質食用魚類。常規營養成分的不同可能與養殖當地氣候環境相關。李川等[22]發現貴州稻田養殖甌江彩鯉與原產地甌江彩鯉的一般營養成分并不相同,這可能是由于貴州與浙江兩地溫度不同引起。而稻田土壤中微生物種類、水質、水稻品種等對紅羅非魚肌肉營養成分是否有影響還有待下一步研究。

2.3 肌肉氨基酸組成分析

稻田養殖紅羅非魚肌肉中共檢測出17種氨基酸(色氨酸被酸水解)(表4),包括7種人體必需氨基酸(EAA)和10種非必需氨基酸(NEAA);其中EAA總量占氨基酸總量(AA)的40.17%,EAA/NEAA為67.14%,均高于FAO/WTO理想模式中優質蛋白質的標準(EAA/AA約40.00%、EAA/NEAA>60.00%),是人體所需的優質蛋白。必需氨基酸是人體自身不能合成或合成量不足的,需從外界(如食物中)攝取的氨基酸,可維持機體穩態、促進機體生長繁育[25]。與其他稻田養殖品種相比,稻田養殖紅羅非魚EAA含量最高,氨基酸種類齊全,可作為人體所需的優質全蛋白食品。

表4 稻田養殖紅羅非魚與其他常見稻田養殖品種肌肉氨基酸組成比較(干重,g/100 g)Table 4 Muscle amino acids composition of red tilapia and some other aquatic varieties under rice paddy(dry,g/100 g)

呈味氨基酸是決定食物蛋白鮮美程度的特征性氨基酸,包括谷氨酸、天門冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸[19]。經與稻田常見養殖品種比較,稻田紅羅非魚肌肉中天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸含量均為最高,呈味氨基酸(DAA)總量占AA總量的39.14%,雖稍低于甌江彩鯉(39.44%)和野生月鱧(40.74%),但較中華鱉、貴州克氏螯蝦、禾花鯉和吉富羅非魚高4.54%、126.11%、4.12%和3.00%,這可能與養殖過程中的攝食情況有關?？傮w上表明,稻田養殖紅羅非魚肉質較鮮美。

2.4 肌肉營養品質評價

食物蛋白質營養價值的評價是由必需氨基酸的種類和比例決定,評價方法一般參考FAO/WHO(1973)標準模式和全雞蛋蛋白模式,主要指標有AAS、CS和EAAI[26]。AAS和CS評分結果表明(表5),稻田養殖紅羅非魚肌肉中必需氨基酸AAS在0.89～1.67之間,符合FAO/WHO標準;而必需氨基酸CS介于0.56～1.29,接近全雞蛋蛋白質模式;其中,賴氨酸AAS和CS評分最高,分別為1.67和1.29,含量均高于FAO推薦值和全雞蛋水平;稻田養殖紅羅非魚肌肉的限制性氨基酸為纈氨酸和蛋氨酸+胱氨酸。在EAAI指數上,稻田養殖紅羅非魚比稻田養殖禾花鯉、野生月鱧、吉富羅非魚更高,EAAI數值為83.74。以上必需氨基酸評價指標均表明稻田養殖紅羅非魚含有豐富的必需氨基酸,營養價值較高。

表5 稻田養殖紅羅非魚與其他稻田養殖品種肌肉中必需氨基酸組成評價Table 5 Essential amino acids compositions in muscle of red tilapia and some other aquatic varieties under rice paddy

2.5 脂肪酸分析

稻田養殖紅羅非魚肌肉中共檢測出15種具有統計意義的脂肪酸(表6),其中飽和脂肪酸(SFA)4種,占脂肪酸總量的34.13%;單不飽和脂肪酸(MUFA)4種,占脂肪酸總量的30.29%;多不飽和脂肪酸(PUFA)7種,占脂肪酸總量的35.58%。

表6 稻田養殖紅羅非魚與其他稻田養殖品種肌肉中的脂肪酸含量比較(g/g)Table 6 Compositions of fatty acids in muscle of red tilapia and some other aquatic varieties under rice paddy(g/g)

食物中脂肪酸的品種、數量和組成比例與人體健康密切相關,合理的脂肪酸配比能有效預防心血管疾病、糖尿病等的發展[27]?！芐FA∶∑MUFA∶∑PUFA比例1∶1∶1和∑n-6 PUFA∶∑n-3 PUFA日常膳食比值4∶1～6∶1是FAO/WHO和中國營養學會對居民膳食營養素參考攝入量的推薦比例[28-29]。稻田養殖的紅羅非魚、甌江彩鯉、野生月鱧、吉富羅非魚的∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA比值分別為0.96∶0.85∶1、0.60∶1∶0.74、0.78∶1∶0.40、0.57∶1∶0.63;紅羅非魚∑n-6 PUFA∶∑n-3 PUFA比值為3.42,高于野生月鱧(0.26),低于甌江彩鯉(6.71)和吉富羅非魚(7.03)。紅羅非魚的∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA比值最接近1∶1∶1,∑n-6 PUFA∶∑n-3 PUFA比值最接近4∶1～6∶1,這表明稻田養殖紅羅非魚脂肪酸比例均衡,常食用對人體健康有益。

人體所需的必需脂肪酸是人體不能合成,只能從食物中獲得的脂肪酸,包括以α-亞麻酸為母體的n-3系列多不飽和脂肪酸和以亞油酸為母體的n-6系列多不飽和脂肪酸,它們不僅是前列腺素前體,還參與了人體脂肪代謝、視力和大腦等發育過程[30]。雖然亞油酸、α-亞麻酸都為必需脂肪酸,但在食物中的含量卻差異很大。在常見食用油中含有大量亞油酸,而α-亞麻酸在食物中的含量卻很低,造成人體α-亞麻酸的攝入量不足[31]。稻田養殖紅羅非魚α-亞麻酸含量占脂肪酸總量的3.75%,高于稻田養殖甌江彩鯉(2.53%)、野生月鱧(0.41%)、吉富羅非魚(3.56%),是稻田養殖水產品中α-亞麻酸含量較高的魚類。

3 結論

稻田養殖紅羅非魚在肉質上表現為結實有彈性。與常見稻田養殖品種相比,稻田養殖紅羅非魚粗蛋白含量最高,粗灰分含量最低,粗脂肪含量較低,水分含量居中,是一種高蛋白、低脂肪的優質食用魚類;肌肉中必需氨基酸和4種呈味氨基酸含量最高,且其氨基酸種類齊全,肉質鮮美,必需氨基酸評價指標均符合FAO/WHO標準,營養價值高,可作為人體所需的優質全蛋白食品;肌肉中所含脂肪酸比例較均衡,飽和脂肪酸:單不飽和脂肪酸:多不飽和脂肪酸比值和n-6 PUFA∶∑n-3 PUFA比例最接近FAO/WHO和中國營養學會對居民膳食營養素參考攝入量的推薦比例,且人體所需的α-亞麻酸含量較其他常見稻田養殖品種更多。綜上所述,稻田養殖的紅羅非魚營養價值均衡且肉質較好,可將稻田養殖模式作為紅羅非魚主要養殖模式進行推廣。