銀鮭不同部位肌肉的營養評價與特征風味分析

趙 玲 曹 榮 劉 淇,* 高峰濤 胡夢月

(1 中國水產科學研究院黃海水產研究所，山東 青島 266071；2 濰坊學院， 山東 濰坊 261061)

銀鮭(Oncorhynchuskisutch)隸屬于硬骨魚綱、鮭形目、鮭科、大馬哈魚屬，為太平洋五大主產鮭魚之一。銀鮭富含蛋白質、脂肪、維生素和鋅、鐵、鈣、硒等多種礦物質，脂肪多為不飽和脂肪酸，據報道銀鮭肉中二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid, EPA)含量偏高，具有促進嬰幼兒大腦和視力發育、抗抑郁癥、預防心血管疾病，防止大腦衰老等多種功效[1]。銀鮭不但營養價值高，且肉嫩鮮美，因其食用價值高且具有保健功效，已經成為當今最名貴的魚類之一。

銀鮭的主要消費方式是生食，由于不同部位的水分、脂肪、蛋白質等營養成分存在差異，口感和風味也有較大差異。目前，國內外學者對銀鮭的研究主要集中在養殖[2]、生物學[3-4]、保鮮加工[5-6]等方面，而對其營養成分的報道較少，如Karrick等[7]研究了銀鮭的基本營養組成，岑劍偉等[8]對比分析了挪威大西洋鮭、丹麥銀鮭和國產虹鱒肌肉的營養組成差異，但缺少對不同部位肌肉的營養價值及風味的研究。本研究對銀鮭背部和腹部2個部位肌肉的基本營養成分、氨基酸和脂肪酸組成進行測定，分析其營養學特征，并通過氣相離子遷移譜儀(gas chromatography ion mobility spectrometry, GC-IMS)分析不同部位肌肉的特征風味，以期為銀鮭的精深加工與綜合利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

銀鮭由山東康科潤海洋科技有限公司清源養殖場(臨沂市平邑縣)提供，捕撈后去內臟處理，分別取背部和腹部肌肉，于-80℃凍藏備用。

混合氨基酸標準品，美國Sigma-Aldrich公司；35 種脂肪酸甲酯標準品，上海安譜科技股份有限公司；石油醚、三氯乙酸、NaOH、磷酸二氫鉀等(均為分析純)，國藥集團化學試劑有限公司；乙腈(色譜純)，德國Merck公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9423A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司；LX0711箱式高溫電阻爐，天津萊玻特瑞儀器設備有限公司；Kjeltec2400/2460全自動定氮儀，瑞典Tecator公司； ST310索氏脂肪浸提系統，丹麥Foss公司；L-8900型高速氨基酸分析儀，日本Hitachi公司；ETHOS 1微波消解儀，意大利MILESTONE公司；電感耦合等離子體質譜聯用儀，美國Agilent公司；FlavorSpace?氣相色譜-離子遷移譜儀，德國G.A.S公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 基本營養成分測定 水分含量按照《GB 5009.3-2016食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定[9]；粗蛋白質含量按照《GB 5009.5-2016食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法測定[10]；粗脂肪含量按照《GB 5009.6-2016食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定[11]；粗灰分含量按照《GB 5009.4-2016食品安全國家標準 食品中灰分的測定》中的第一法測定[12]。

1.3.2 氨基酸組成測定 氨基酸含量按照《GB 5009.124-2016食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》采用氨基酸分析儀測定[13]。

1.3.3 脂肪酸含量測定 脂肪酸含量按照《GB 5009.168-2016食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》中的外標法測定[14]。

1.3.4 肌肉營養品質評價方法 依據聯合國糧食與農業組織/世界衛生組織(Food and Agriculture Organization/World Health Organization, FAO/WHO)1973年建議的氨基酸評分標準模式和全雞蛋蛋白質的氨基酸模式，分別計算氨基酸評分(amino acid score，AAS)和化學評分(chemical score, CS)[15-16]。

1.3.5 GC-IMS檢測 檢測條件：MXT-WAX極性柱(15 m×0.53 mm，1.0 μm)，色譜柱溫度40℃；載氣為N2(純度≥99.999%)；載氣流速程序：初始流速2.0 mL·min-1，增速至5.0 mL·min-1，保持2 min；增速至15 mL·min-1，保持8 min；增速至50 mL·min-1，保持5 min；增速至100 mL·min-1，保持5 min。漂移管溫度45℃；漂移氣為N2(純度≥99.999%)。

稱取1.0 g待測樣品于20 mL頂空進樣瓶中，用氣相離子遷移譜儀進行檢測，通過比對NIST數據庫和IMS數據庫定性分析，采用Gallery Plot功能繪制樣品的揮發性成分譜圖。

1.4 數據處理

采用SPSS 25.0進行統計分析， 結果以平均值±標準偏差表示，顯著性界值以P<0.05為顯著，P>0.05為不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同部位肌肉基本營養成分分析

由表1可知，銀鮭腹部肌肉粗脂肪含量高達10.93 g·100 g-1，是背部的2.75倍，而腹部肌肉的粗蛋白和水分含量則顯著低于背部(P<0.05)。因此，除粗灰分外，銀鮭不同部位肌肉的基本營養成分存在顯著差異。

表1 銀鮭不同部位肌肉基本營養組成(濕基)

2.2 不同部位肌肉氨基酸組成與營養評價

由表2可知，銀鮭背部和腹部肌肉的氨基酸含量存在顯著差異(P<0.05)。背部和腹部肌肉氨基酸總量分別為59.78 和44.83 g·100g-1，其中必需氨基酸總量(essential amino acid，EAA)分別為24.96 和18.39 g·100g-1； 背部和腹部肌肉必需氨基酸總量占氨基酸總量(ΣEAA/ΣAA)的比例均在40%以上, 必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量(ΣEAA/ΣNEAA)比值均大于60%，符合FAO/WHO推薦的蛋白質營養評價的理想模式，屬于優質蛋白。

表2 銀鮭不同部位肌肉氨基酸組成(以干基計)Table 2 Amino acid composition in different muscle parts of Oncorhynchus kisutch(in dry basis)

2個部位肌肉含量最高的氨基酸為Glu、Asp、Lys和Leu，與岑劍偉等[8]的研究結果一致。其中Glu和Asp均是重要的藥效和鮮味氨基酸，Asp在保護心肌和降血壓方面有較好的功效[17]，而Glu能夠改進兒童智力發育和促進紅細胞生成[18]；Glu和Asp含量高，可能是銀鮭味道鮮美獨特的主要原因。鮮味氨基酸(delicious amino acid，DAA)的含量決定著魚肉的鮮美程度[19]。背部和腹部肌肉DAA總量(ΣDAA)分別為23.23和17.65 g·100g-1，其占各自氨基酸總量的比例分別為38.86%和39.37%，腹部肌肉鮮味氨基酸總量占氨基酸總量的比值略高于背部肌肉，這與劉書臣等[1]和王煜坤等[19]的研究結論一致。由于本研究中銀鮭背部肌肉鮮味氨基酸總量顯著高于腹部肌肉，因而推測背部肌肉鮮味優于腹部。

AAS和CS 是評價食品營養價值的主要參數[20]。由表3可知，銀鮭不同部位肌肉的第一限制氨基酸為Met，第二限制氨基酸為Ile；其中Lys含量已經超過了FAO/WHO和雞蛋蛋白模式的推薦值，可以改善因長期食用谷類食物而導致體內Lys不足的情況，從而實現更高的蛋白利用率[1]。AAS 評分中，除Met、Ile和Val外，其他氨基酸的得分均大于或接近1，說明銀鮭肌肉的必需氨基酸含量豐富，營養價值較高。

2.3 不同部位肌肉的脂肪酸組成分析

由表4可知，銀鮭背部和腹部肌肉均含有種類豐富的脂肪酸，分別檢測出26和27種脂肪酸，其中飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA) 分別為10種、11種，單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA) 均為4種，多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid， PUFA)均為 12 種。

背部和腹部肌肉脂肪酸總含量依次為77.80和284.41 mg·g-1，SFA中肉豆蔻酸C14:0、棕櫚酸C16:0和硬脂酸C18:0含量均較高；在MUFA中，棕櫚油酸C16:1和二十碳一烯酸C20:1含量較高；PUFA中以油酸C18:1n9、亞油酸C18:2n6、二十二碳六烯酸C22:6n3(DHA)和二十碳五烯酸C20:5n3(EPA)含量較高，其中亞油酸是機體無法自身合成而生命活動必需的脂肪酸，EPA具有預防心血管疾病、降血壓、顯著降低動脈粥樣硬化等功能[21]；DHA有“腦黃金”之稱，對人智力和視力的發育起著至關重要的作用[22-23]。背部和腹部中對人體健康有益的PUFA含量非常豐富，分別占70.1%和71.2%，且富含C20:5n3和C22:6n3 等n-3 型PUFA；Σn-6PUFA與Σn-3PUFA的比值分別為0.78和1.22，遠低于WHO/FAO建議的標準(4～6)，這表明銀鮭背部和腹部肌肉中富含n-3PUFA，可作為補充 PUFA的重要膳食來源。

2.4 銀鮭不同部位肌肉的氣味特征分析

采用氣相離子遷移譜儀從銀鮭背部和腹部肌肉中共分離鑒定出33種揮發性成分(圖1)，包括酮類、醛類、醇類、酯類、烷烯烴以及含氮含硫化合物等。

圖1 銀鮭不同部位肌肉的氣相離子遷移譜圖Fig.1 Gas chromatography-ion migration spectrum of different muscle parts of Oncorhynchus Kisutch

銀鮭不同部位肌肉的氣味指紋圖譜見圖2。圖2中每一橫行代表一種樣品含有的揮發性有機物，每一豎列代表同一揮發性有機物在不同樣品中的信號峰，顏色代表各種氣味物質的相對含量，藍色越深，表示相對濃度越低，紅色越深，表示相對濃度越高。從圖中可以看出，銀鮭不同部位肌肉中的揮發性風味物質在組成和含量上存在明顯差異，背部肌肉中2-甲基丁酸乙酯、乙酸丙酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、3-戊酮、E-2-戊烯醛、E-2-庚烯醛等物質的含量較高；而腹部肌肉中1,1-二乙氧基-乙烷、2-戊酮、3-甲基丁醇、2-己酮、α-水芹烯、2-庚酮、1-辛烯-3-酮、2-己醇、2-乙酰基呋喃、2-辛酮、2-乙基呋喃、1-羥基-2-丙酮、2,3-戊二酮、2-甲基丙醇、3-甲基丁醛、二丙基二硫醚、二烯丙基硫醚、反式-2-辛烯醛、乙酸、二乙基二硫醚和4-甲基-2-戊酮等物質的含量較高。

圖2 銀鮭不同部位肌肉的氣味指紋圖譜Fig.2 The major volatile compounds in different muscle parts of Oncorhynchus kisutch

3 討論

揮發性風味物質是水產品的典型特征之一，也是影響消費者接受度的重要因素。研究水產品中揮發性風味物質的組成，對于評價其品質、指導其精深加工等具有重要的現實意義。GS-IMS技術具有選擇性和靈敏度高、分析速度快、設備體積小、能耗低等諸多優點[24]，可以很好地分辨出質量相同但結構不同的化合物。 本研究中，GC-IMS分析結果表明，酮類、醛類、醇類、酯類、烷烯烴以及含氮含硫化合物等共同構成了銀鮭的主體風味。

酮類化合物由多不飽和脂肪酸氧化或降解、氨基酸降解或微生物氧化產生[25]，閾值較高，對魚肉氣味的貢獻相對較小，但對腥味物質具有增強作用，可使腥味增強或改變[26]。6-甲基-5-庚烯-2-酮呈魚腥味、金屬味[27-28]，2,3-戊二酮呈乳香微甜味，對腥味物質具有增強作用。醛類化合物的閾值較低[27]，對魚的特征風味有重要作用。3-甲基丁醛是一種常見的水產品揮發性風味成分，隨著濃度變化而表現出清香、果香、堅果香、奶酪香等，在蟹肉中能產生出類似植物的氣味[29]。醇類化合物一般閾值較高, 對揮發性風味貢獻不大，除非以高濃度或不飽和形式存在[30-31]。本研究檢出的氣味物質均為飽和醇，說明其對風味的貢獻不大。烷烴類化合物閾值較高，對水產品整體風味的貢獻不大。呋喃類化合物閾值較低[32]，2-乙基呋喃具有焦香味。含硫化合物主要來自甲硫氨酸、胱氨酸和半胱氨酸的Strecker降解形成硫醇[33]，含硫化合物閾值很低，對新鮮魚肉中的海味特征香氣具有重要貢獻。新鮮小黃魚[27]、牡蠣[28]中都曾鑒定出硫醚類化合物，可能由細菌降解甲硫氨酸產生；腹部肌肉中3-甲基丁醛、2-乙基呋喃、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚和二烯丙基硫醚等化合物的濃度明顯高于背部肌肉。因此，銀鮭腹部肌肉的整體香氣特征優于背部。

本研究采用GC-IMS解析了銀鮭背部和腹部肌肉中各種不同揮發性風味化合物的動態變化，進一步明確了銀鮭不同部位肌肉的特征風味，研究結果對銀鮭粗深加工具有重要的理論指導意義。

4 結論

本研究結果表明，銀鮭背部和腹部肌肉均具有較高的營養價值，但二者在基本營養成分、氨基酸組成、脂肪酸組成、揮發性風味物質組成方面均有明顯差異。背部肌肉鮮味氨基酸總含量顯著高于腹部，推測其鮮味優于腹部；而腹部肌肉中不飽和脂肪酸含量高，且其香氣特征優于背部肌肉。