郭敏強(qiáng),姜鵬飛,*,傅寶尚,白帆,祁立波,沈鵬博
(1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧 大連 116034;2.大連工業(yè)大學(xué)國(guó)家海洋食品工程技術(shù)研究中心,遼寧 大連 116034;3.衢州鱘龍水產(chǎn)食品科技開(kāi)發(fā)有限公司,浙江 衢州 324000)
鱘魚(yú)是一種重要的冷水養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi),其不同部位各具風(fēng)味,且營(yíng)養(yǎng)豐富,加工潛力巨大,屬于高蛋白、高脂肪的魚(yú)類(lèi)[1-3]。其中鱘魚(yú)魚(yú)子醬被稱(chēng)為“黑色軟黃金”,養(yǎng)殖魚(yú)子醬產(chǎn)品逐漸被消費(fèi)者所接受[4];鱘魚(yú)軟骨組織中含有硫酸軟骨素,具有免疫調(diào)節(jié)及抗炎抗過(guò)敏活性的功效[5],同樣也可通過(guò)堿解與酶解綜合提取工藝提取出硫酸軟骨素粉末[6],便于工業(yè)化利用。養(yǎng)殖鱘魚(yú)資源最為豐富的是魚(yú)肉,可加工為各種即食產(chǎn)品,并且鱘魚(yú)肉有軟化血管、益智健腦的作用[7]。鱘魚(yú)全身都是寶,已成為營(yíng)養(yǎng)食品和藥品的重要資源。2017年,中國(guó)鱘魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到83 058 t,比2016年增長(zhǎng)5.45%[8],養(yǎng)殖品種主要為雜交中華鱘、俄羅斯鱘魚(yú)、海博瑞鱘等。
鱘魚(yú)龍筋作為一種高檔食材,滋味鮮美,營(yíng)養(yǎng)健康,深加工潛力巨大。鱘魚(yú)龍筋取自養(yǎng)殖7年左右的成年鱘魚(yú)脊骨,對(duì)此《本草綱目》有記載“鱘魚(yú)筋”具有獨(dú)特的藥用價(jià)值,能提高大腦活力,促進(jìn)人體健康,鱘魚(yú)龍筋中含抗癌因子[9],是高級(jí)營(yíng)養(yǎng)保健佳品。近年來(lái),市場(chǎng)對(duì)鱘魚(yú)龍筋需求量也在不斷提高,而對(duì)于鱘魚(yú)龍筋的研究卻鮮有報(bào)道。本研究對(duì)不同鱘魚(yú)龍筋營(yíng)養(yǎng)組分進(jìn)行對(duì)比及評(píng)價(jià),為鱘魚(yú)龍筋產(chǎn)業(yè)提供基礎(chǔ)理論支撐。
4 種鱘魚(yú)龍筋(俄羅斯公鱘魚(yú)龍筋、俄羅斯母鱘魚(yú)龍筋、養(yǎng)殖中華鱘魚(yú)龍筋、雜交海博瑞鱘魚(yú)龍筋):衢州鱘龍水產(chǎn)食品科技開(kāi)發(fā)有限公司提供,貯存于-20 ℃。4 種鱘魚(yú)龍筋分別隨機(jī)選取,在4 ℃下緩化24 h[10],截段;在真空度為20 Pa,冷阱溫度為-40 ℃,板溫20 ℃條件下冷凍干燥72 h,冷凍干燥后的樣品放置于干燥器中備用。
冷凍干燥機(jī)(LG15 型):沈陽(yáng)航天新陽(yáng)速凍設(shè)備制造有限公司;高速冷凍離心機(jī)(CF16RXII 型):HITACHI公司;箱式電阻爐(SX2-4-10):山東省龍口市先科儀器公司;高效液相色譜儀(Agilent 1260)、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Agilent 7800)、氣質(zhì)聯(lián)用儀(Agilent 6890 NGC-5973MSD):美國(guó)安捷倫公司。
1.3.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定
水分含量采用GB5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》[11]直接干燥法測(cè)定;灰分含量采用GB5009.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》[12]測(cè)定;粗蛋白采用GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[13]凱氏定氮法測(cè)定,氮折算系數(shù)為6.25;粗脂肪采用GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》[14]酸水解法測(cè)定;碳水化合物含量采用GB 28050-2011《預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》[15]減法計(jì)算,得到“可利用碳水化合物”,即碳水化合物含量?;緺I(yíng)養(yǎng)成分含量均以干基計(jì)。所有試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)重復(fù)。
1.3.2 氨基酸含量測(cè)定
參照張玉瑩等[16]的方法處理,取出凍干后的鱘魚(yú)龍筋粉碎制備干粉,分別采用酸水解和堿水解,后通過(guò)高效液相色譜法測(cè)定水解液中的氨基酸組成。氨基酸含量均以干基計(jì)。
1.3.3 氨基酸評(píng)分
將鱘魚(yú)龍筋氨基酸組成根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization,F(xiàn)AO)/世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)1973年建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行評(píng)價(jià)[17]。分別參照計(jì)算公式為(1)~(3)[18]計(jì)算氨基酸評(píng)分(amino acid score,AAS),與全雞蛋蛋白質(zhì)模式進(jìn)行化學(xué)評(píng)分(chemical score,CS)及必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index,EAAI):
式中:ws為樣品蛋白質(zhì)中氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),mg/g;w0為FAO/WHO 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中相應(yīng)必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),mg/g;we為全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),mg/g;n 為比較的必需氨基酸個(gè)數(shù);w1,w2,w3,…,wi為樣品蛋白質(zhì)中必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;we1,we2,we3,…,wei為全雞蛋蛋白質(zhì)中必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),%。
1.3.4 脂肪酸含量測(cè)定
參照邵淑雙等[19]的方法處理,并采用氣相色譜-質(zhì)譜分析儀進(jìn)行測(cè)定脂肪酸組成及含量。脂肪酸含量均以干基計(jì)。
1.3.5 礦物質(zhì)元素含量測(cè)定
常量礦物元素采用原子吸收法進(jìn)行測(cè)定[20];微量礦物元素采用電感耦合等離子體質(zhì)譜分析技術(shù)(ICPMS)測(cè)定[21];參照GB5009.87-2016[22]《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中磷的測(cè)定》分光光度計(jì)法測(cè)定磷元素。礦物質(zhì)元素含量均以干基計(jì)。
1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
采用SPSS 19.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用單因素ANOVA 對(duì)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩比較,P<0.05 表示具有顯著性差異,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Means±SD)表示。
4 種鱘魚(yú)龍筋營(yíng)養(yǎng)成分上存在明顯差異結(jié)果如表1所示。
表1 不同鱘魚(yú)龍筋基本營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 Nutritional ingredients of different Sturgeon’s bone marrow g/100 g
俄羅斯公鱘的灰分與碳水化合物含量最高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為9.43%、9.6%,與另外3 種鱘魚(yú)龍筋的粗蛋白和碳水化合物所占含量具有顯著差異(P<0.05)。在4 種鱘魚(yú)龍筋干基中粗蛋白成分明顯含量最大,質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小排序?yàn)槎砹_斯母鱘(76.13 %)>中華鱘(73.9%)>海博瑞鱘(73.03%)>俄羅斯公鱘(70.93%)。而鱘魚(yú)龍筋粗脂肪含量普遍偏低,其中海博瑞鱘龍筋含量最高與青干金槍魚(yú)肌肉粗脂肪相近[23],但明顯低于鱘魚(yú)魚(yú)子醬粗脂肪含量[24],這可能是鱘魚(yú)龍筋食用香脆嫩滑,肥而不膩的主要原因。鱘魚(yú)龍筋屬于高蛋白低脂肪類(lèi)食品,符合人們對(duì)于天然健康保健食品的要求。因此,鱘魚(yú)龍筋是鱘魚(yú)海珍品深加工系列產(chǎn)品研發(fā)的優(yōu)勢(shì)資源。
2.2.1 氨基酸組成分析
4 種鱘魚(yú)龍筋的氨基酸成分分析如表2所示。
表2 鱘魚(yú)龍筋的氨基酸成分分析Table 2 Compositions of amino acids in Sturgeon’s bone marrow
4 種鱘魚(yú)龍筋均檢測(cè)出18 種氨基酸,包括8 種必需氨基酸(EAA)、4 種呈鮮氨基酸(FAA)、2 種半必需氨基酸(half essential amino acides,HEAA)。結(jié)果表明,4 種鱘魚(yú)龍筋氨基酸總量中必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在24.99 %~27.2 %、呈鮮氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在46.76 %~48.28%。呈鮮氨基酸含量較高,其中包括丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸都是呈味氨基酸,4 種鱘魚(yú)龍筋中丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸成分含量差異不顯著(P>0.05),而谷氨酸成分含量具有顯著性差異(P<0.05),俄羅斯母鱘含量最高,且谷氨酸還是腦組織生化代謝中的重要氨基酸[25]。丙氨酸有預(yù)防腎結(jié)石、協(xié)助葡萄糖的代謝,有助緩和低血糖,改善身體能量;天冬氨酸可作為K+、Mg2+離子的載體向心肌輸送電解質(zhì),從而改善心肌收縮功能,同時(shí)降低氧消耗,在冠狀動(dòng)脈循環(huán)障礙缺氧時(shí),對(duì)心肌有保護(hù)作用。
4 種鱘魚(yú)龍筋的8 種必需氨基酸中纈氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、色氨酸的成分含量不存在顯著性差異(P>0.05),而其他 4 種存在顯著性差異(P<0.05)。8 種人體必需氨基酸中,俄羅斯母鱘賴(lài)氨酸含量最高,且賴(lài)氨酸是人乳中第一限制性氨基酸,賴(lài)氨酸含量高的食品具有催乳效果[26],因此食用鱘魚(yú)龍筋是補(bǔ)充賴(lài)氨酸的良好來(lái)源。在4 種鱘魚(yú)龍筋中,中華鱘龍筋氨基酸總含量高于其他3 種鱘魚(yú)龍筋的氨基酸總含量,但總含量差異較低。4 種鱘魚(yú)龍筋氨基酸組成種類(lèi)豐富,可以作為穩(wěn)定蛋白質(zhì)的來(lái)源。
2.2.2 氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)
不同鱘魚(yú)龍筋必需氨基酸評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 鱘魚(yú)龍筋中必需氨基酸總含氮量與FAO/WHO 標(biāo)準(zhǔn)模式及雞蛋蛋白比較Table 3 Total nitrogen contents of essential amino acids in Sturgeon’s bone marrow,egg protein and FAO/WHO amino acids standard pattern mg/g N
4 種鱘魚(yú)龍筋必需氨基酸含量均明顯低于FAO/WHO 標(biāo)準(zhǔn)模式與雞蛋蛋白模式[27],但4 種鱘魚(yú)龍筋氨基酸組分一致,含量差異不大,說(shuō)明不同鱘魚(yú)龍筋均可作為穩(wěn)定蛋白源。
根據(jù)FAO/WHO 建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式與雞蛋蛋白模式,進(jìn)行計(jì)算不同鱘魚(yú)龍筋必需氨基酸的氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)、必需氨基酸指數(shù)(EAAI)結(jié)果見(jiàn)表 4。
表4 鱘魚(yú)龍筋中必需氨基酸組成評(píng)價(jià)Table 4 Evaluation of essential amino acids composition in Sturgeon’s bone marrow
根據(jù)AAS 和CS 評(píng)分顯示,俄羅斯公鱘、俄羅斯母鱘、中華鱘、海博瑞鱘第一限制氨基酸分別是賴(lài)氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。鱘魚(yú)肌肉中第一限制氨基酸是蛋氨酸+胱氨酸[28],與中華鱘龍筋、海博瑞鱘龍筋第一限制氨基酸一致。查閱WHO 推薦的成人氨基酸需要量模式[7],4 種鱘魚(yú)龍筋氨基酸含量均高于WHO 推薦標(biāo)準(zhǔn)。4 種鱘魚(yú)龍筋必需氨基酸EAAI 值范圍在54.99~93.71,其中俄羅斯公鱘龍筋、母鱘龍筋更高并與中華鱘龍筋、海博瑞鱘龍筋差異顯著,說(shuō)明俄羅斯公鱘、母鱘氨基酸組分更為均衡,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。
對(duì)4 種鱘魚(yú)龍筋脂肪酸組分進(jìn)行測(cè)定,其含量如表5所示。
表5 鱘魚(yú)龍筋脂肪酸組成分析Table 5 Compositions of fatty acids in Sturgeon’s bone marrow mg/g
俄羅斯母鱘、中華鱘和海博瑞鱘龍筋檢測(cè)出3 種脂肪酸,俄羅斯公鱘龍筋檢測(cè)出4 種,檢出脂肪酸含量較低,包括 2 種飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA),1 種單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)和2 種多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)。其中棕櫚酸(C16)與油酸(C18:1n-9)在 4 種鱘魚(yú)龍筋中均檢測(cè)出,且其含量存在顯著性差異(P<0.05)。中華鱘和海博瑞鱘龍筋中不飽和脂肪酸分別占總脂肪酸的88.66%和76.54%,且不飽和脂肪酸組成主要為多不飽和脂肪酸;俄羅斯公鱘龍筋中的不飽和脂肪酸占總脂肪酸的65.26%,但主要為單不飽和脂肪酸;而俄羅斯母鱘龍筋中的不飽和脂肪酸占總脂肪酸的41.04%。
總體來(lái)看,4 種鱘魚(yú)龍筋都含有單不飽和脂肪酸,且俄羅斯公鱘龍筋中含量最多,有研究稱(chēng)單不飽和脂肪酸有降血脂功效[29]并在生物能源及化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用較多,長(zhǎng)期食用鱘魚(yú)龍筋,將有助于降低血脂;同時(shí)油酸是某些性激素的前體物質(zhì),有著重要的生理作用[30]。4 種鱘魚(yú)龍筋中只有俄羅斯母鱘龍筋中不含多不飽和脂肪酸,中華鱘龍筋中多不飽和脂肪酸含量最高,俄羅斯公鱘龍筋中多不飽和脂肪酸種類(lèi)最多。有研究表明,二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)等不飽和脂肪酸能降低人體血液膽固醇的水平,具有降血脂、抗氧化、消炎等作用[31]。
4 種鱘魚(yú)龍筋中共檢測(cè)出11 種礦物元素結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 鱘魚(yú)龍筋中礦物質(zhì)組成分析Table 6 Compositions of mineral elements in Sturgeon’s bone marrow mg/kg
常量元素中 K、Ca、P 含量較高,Mg、Na 次之,4 種鱘魚(yú)龍筋常量元素含量均存在顯著性差異(P<0.05)。4種鱘魚(yú)龍筋常量元素分別與張凡偉[32]研究的刺參、趙玲[33]研究的10 種海參常量元素比較,兩項(xiàng)比較結(jié)果一致,鱘魚(yú)龍筋K、P 含量明顯高于刺參K、P 含量,而鱘魚(yú)龍筋Ca、Mg、Na 含量接近于刺參含量,說(shuō)明在礦物質(zhì)元素方面鱘魚(yú)龍筋優(yōu)于海參,礦物元素營(yíng)養(yǎng)更加豐富。微量元素中Zn 含量最高,尤其是俄羅斯公鱘龍筋顯著高于其他 3 種鱘魚(yú)龍筋(P<0.05),Zn 具有調(diào)節(jié)免疫功效,缺乏Zn 會(huì)導(dǎo)致多種疾病的產(chǎn)生,并且Zn 能促進(jìn)兒童體智的正常發(fā)育[34],Se 和Cu 含量次之,僅俄羅斯公鱘含有少量Cr。依據(jù)NY 5073-2006《無(wú)公害食品水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》規(guī)定,鎘和銅在水產(chǎn)中限量分別為≤0.1 mg/kg、≤50 mg/kg,鱘魚(yú)龍筋檢測(cè)量均低于限量,甲基汞、鉛未檢出。因此從礦物元素分析,鱘魚(yú)龍筋屬于礦物質(zhì)含量豐富,且重金屬含量偏低的一類(lèi)安全健康、營(yíng)養(yǎng)食材。
所得結(jié)果,俄羅斯母鱘龍筋粗蛋白含高于另外3種鱘魚(yú)龍筋,而其它基本營(yíng)養(yǎng)成分含量差異不明顯。4 種鱘魚(yú)龍筋氨基酸組成成分一致,均含有18 種氨基酸,其中呈鮮氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在46.72%~48.28%,說(shuō)明鱘魚(yú)龍筋味道鮮美,食用更佳。氨基酸評(píng)價(jià)中,俄羅斯公/母鱘龍筋EAAI 值分別達(dá)到93.71、87.3,氨基酸組分更為平衡、營(yíng)養(yǎng)豐富,可以作為優(yōu)質(zhì)蛋白的來(lái)源。4 種鱘魚(yú)龍筋的總脂肪酸含量普遍較低,且多為不飽和脂肪酸。4 種鱘魚(yú)龍筋常量元素組成成分豐富,其中K、P 等在人體機(jī)能中起到重要作用的礦物質(zhì)元素含量范圍分別達(dá)到4 170 mg/kg~5 400 mg/kg、1 240 mg/kg~1 620 mg/kg,而重金屬元素 Hg、Pb 未檢出,Cd、Cu 含量均在安全限以下。鱘魚(yú)龍筋是一種新興的高檔食材,基于其前處理簡(jiǎn)易、呈鮮味,高蛋白低脂肪,食用安全等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),在海珍品深加工領(lǐng)域具有廣泛前景。