王欣宇 錢佳敏 張進杰 楊文鴿 樓喬明 徐大倫

(寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江 寧波 315211)

青蝦， 學(xué)名日本沼蝦 (Macrobrachium nipponensise)，又名河蝦、草蝦，隸屬長臂蝦科(Palaemonidae)沼蝦屬(Macrobrachium)，主要分布于淡水水域，是我國主要的淡水經(jīng)濟蝦，目前全國年產(chǎn)量約27 萬t[1]。 因其肉質(zhì)嫩滑、營養(yǎng)豐富、味道鮮美，已成為眾多淡水蝦中最有發(fā)展前途的種類之一。

在過去的幾十年中，涉及青蝦形態(tài)特征[2]、生理生化[3]、生長發(fā)育[4]、遺傳育種[5]的多個領(lǐng)域已被廣泛研究。 隨著青蝦銷售范圍的擴大和數(shù)量的增加，其營養(yǎng)品質(zhì)也逐漸引起人們的關(guān)注。 青蝦的生長環(huán)境、攝食餌料等因素對其營養(yǎng)品質(zhì)及其食用安全性具有一定影響。 如倪娟等[6]對太湖、洪澤湖、廣西等三地野生種群以及養(yǎng)殖種群日本沼蝦的營養(yǎng)品質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)太湖野生種群日本沼蝦肌肉的營養(yǎng)品質(zhì)最高，養(yǎng)殖種群最低。 張鑫[7]對江蘇地區(qū)4 種日本沼蝦群體肌肉的營養(yǎng)品質(zhì)進行研究，發(fā)現(xiàn)南京長江群體和南京浦口群體的氨基酸組成和脂肪酸組成均優(yōu)于蘇州浦莊群體和蘇州太湖群體。 蝦除肌肉可食外，蝦頭中的肝胰腺和性腺也是主要可食部位。 目前關(guān)于蝦頭的利用有一定研究[8-9]，但有關(guān)青蝦蝦黃(肝胰腺和性腺)的營養(yǎng)分析鮮見報道。 因此，本研究對青蝦肌肉以及蝦黃的營養(yǎng)成分進行分析，為蝦黃的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

烹飪方式會對海鮮類食品的營養(yǎng)成分、質(zhì)地及感官特性產(chǎn)生影響[10-12]，而鮮見烹飪方式對蝦肉品質(zhì)影響的報道。 因此，本研究以浙江湖州地區(qū)野生和養(yǎng)殖青蝦為原料，按照青蝦家庭傳統(tǒng)烹飪方式蒸制或煮制，分別檢測其可食用部位(肌肉、蝦黃)的基本營養(yǎng)成分、脂肪酸組成和礦物質(zhì)含量，并對其食用安全性進行評估，探究烹飪方式對青蝦營養(yǎng)成分的影響，旨在全面了解青蝦的營養(yǎng)特征，為人工養(yǎng)殖青蝦以及青蝦資源的合理開發(fā)利用提供基礎(chǔ)資料和理論依據(jù)，同時為人們的健康合理飲食提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

在浙江湖州的同一個捕撈區(qū)捕獲300 只野生青蝦(天然河道區(qū)域，長度23.0±3.4 mm，重量11.05±1.68 g)和300 只養(yǎng)殖青蝦(養(yǎng)殖池塘區(qū)域，長度27.1±3.2 mm，重量12.17±1.04 g)，所采樣品在冰凍保鮮條件下迅速送回實驗室。

十九烷酸甲酯，美國Sigma 公司；硫酸根離子標(biāo)準(zhǔn)儲備液、硒標(biāo)準(zhǔn)溶液等標(biāo)準(zhǔn)溶液，北京中諾泰安科技有限公司；其余試劑均為分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

MARS6 型微波消解系統(tǒng)，美國CEM 公司；7 890A型氣相色譜儀，美國Agilent 公司；M7-80EI 型質(zhì)譜儀，北京普析通用儀器有限公司；AA-6300C 原子吸收光譜儀，日本島津公司；Spectra Max i3 全波長掃描多功能酶標(biāo)儀，美國Molecular Devices 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品前處理 野生青蝦和養(yǎng)殖青蝦隨機分成3 組，每組100 尾，用作生鮮、蒸制和煮制原料。

每個蒸鍋放入2 L 蒸餾水后放于電磁爐上加熱，水煮沸后，將青蝦分別放入沸水和蒸籠中蒸煮15 min，取出蝦于常溫(25℃)條件下瀝干15 min。 將生鮮和熟制青蝦的可食用組織(尾部肌肉、蝦黃)剝離殼體，并分別用研缽碾碎混勻，儲存于-80℃冰箱備用。

1.3.2 常規(guī)生化指標(biāo)測定 參照GB 5009.3 -2016[13]測定水分含量；參照GB 5009.5-2016[14]測定粗蛋白含量；參照GB 5009.6-2016[15]測定粗脂肪含量；參照GB 5009.4-2016[16]測定灰分含量；參照GB/T 9695.31-2008[17]測定總糖含量。 參照Pereira 等[18]的方法進行能量評估，公式如下:

因青蝦的肌肉和蝦黃中淀粉含量幾乎為零，故碳水化合物的含量值以總糖含量表示。

1.3.3 脂肪酸含量測定及評價 脂肪酸含量測定參考張鑫[7]的方法，以十九烷酸甲酯作為內(nèi)標(biāo)，采用改良鹽酸-甲醇方法將樣品脂肪酸甲脂化，使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析脂肪酸組成。

參考文獻[19]計算脂肪酸致動脈粥樣硬化指數(shù)(atherosclerosis index，AI)和血栓形成指數(shù)(thrombosis index，TI)，以評估青蝦中脂肪酸對人體心血管疾病的影響，公式如下:

式中，MUFA 為單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid)；PUFA 為多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid)。

1.3.4 礦物質(zhì)元素測定 鉀(K)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鎘(Cd)、銅(Cu)、鉛(Pb)、汞(Hg)含量分別參照GB 5009.91-2017[20]、GB 5009.92-2016[21]、GB 5009.90-2016[22]、GB 5009.14-2017[23]、GB 5009.242 - 2017[24]、 GB 5009.15 - 2014[25]、 GB 5009.13-2017[26]、GB 5009.12-2017[27]、GB 5009.17-2014[28]均采用原子吸收光譜法測定；硒(Se)和總砷(As)含量分別參照GB 5009.93-2017[29]、GB 5009.11-2014[30]采用氫化物原子熒光光譜法測定；氯(Cl)含量參照GB 5009.44-2016[31]采用電位滴定法測定；磷(P)含量參照GB 5009.87-2016[32]采用鉬藍分光光度法測定。

硫(S)含量的測定參照周大衛(wèi)等[33]的方法，采用高錳酸鉀溶液(0.13 mol·L-1)將樣品中各種含硫組分氧化成SO42-，采用離子色譜法對SO42-進行定量，進而計算樣品中的硫含量。

溴(Br)含量的測定參照徐汝云等[34]的方法，采用氧氣瓶燃燒分解法處理樣品、佛爾哈德法測定溴氯總量，所得溴氯總量減去上述所測氯含量即得溴含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)使用SPSS 21.0(IBM SPSS Statistics)軟件處理，ANOVA 法進行方差分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Duncan 多重比較檢驗法進行顯著性分析(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烹飪方式下野生與養(yǎng)殖青蝦的基本營養(yǎng)成分

青蝦肌肉為人體提供高質(zhì)量的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，且其熱量和脂肪含量低。 蝦肌肉和蝦黃以其獨特的香味和口感，深受消費者的喜愛，所以對青蝦的蝦黃進行營養(yǎng)評價十分必要。

由表1 可知，蒸制或煮制可顯著降低青蝦肌肉組織的水分含量，而對蝦黃水分含量無顯著影響。 烹制前后，蝦黃中粗灰分、粗蛋白、粗脂肪含量均無明顯變化。 與生鮮野生青蝦相比，經(jīng)蒸制或煮制之后野生青蝦肌肉中粗灰分和粗蛋白含量均顯著升高；養(yǎng)殖青蝦經(jīng)蒸制后其肌肉粗蛋白含量顯著高于煮制組。 與肌肉組織相比，蝦黃中含有較豐富的粗脂肪，且生鮮養(yǎng)殖青蝦蝦黃中粗脂肪含量較生鮮野生青蝦蝦黃約高40%，蒸制或煮制對青蝦粗脂肪含量無顯著影響。 青蝦的肌肉和蝦黃中均含有少量的碳水化合物，對于生鮮青蝦，碳水化合物含量表現(xiàn)為:野生-蝦黃＞野生-肌肉＞養(yǎng)殖-蝦黃＞養(yǎng)殖-肌肉(P＜0.05)。 此外，經(jīng)蒸制或煮制后野生和養(yǎng)殖青蝦肌肉中的碳水化合物含量均顯著增加。 由于蝦黃中粗脂肪含量較高，所以蝦黃提供的能量值遠高于相同質(zhì)量肌肉提供的能量。 綜上所述，蒸煮對蝦黃中的基本營養(yǎng)成分無顯著影響，而蒸制顯著增加了蝦肌肉中蛋白質(zhì)和碳水化合物含量。

表1 野生和養(yǎng)殖青蝦的肌肉和蝦黃的營養(yǎng)組成(濕重)Table 1 Nutrient composition in the muscle and shrimp yolk of wild and cultured shrimp (wet weight)

2.2 不同烹飪方式下野生與養(yǎng)殖青蝦的脂肪酸組成

脂肪酸的營養(yǎng)價值主要體現(xiàn)在不飽和脂肪酸的多寡。 研究表明，MUFA 以及PUFA 會導(dǎo)致總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇( low density lipoprotein cholesterol， LDL)降低[35]，進而起到降壓的作用，且PUFA 的效果優(yōu)于MUFA[36]。 同時，高含量的PUFA能增加食物烹飪時產(chǎn)生的香味，使肌肉更鮮美多汁。

由表2 可知，青蝦肌肉和蝦黃中均檢出17 種脂肪酸，包括4 種飽和脂肪酸(saturated fatty acid， SFA)、6種單不飽和脂肪酸和7 種多不飽和脂肪酸。 青蝦肌肉中含量較高的3 種脂肪酸分別是棕櫚酸(C16 ∶0)、油酸(C18 ∶1n-9)和EPA(C20 ∶5 n-3)；而蝦黃中C16 ∶0、 C18 ∶1n-9 和C16 ∶1n-7 含量最為豐富，且所有脂肪酸主要儲存在蝦黃中。 生鮮野生青蝦肌肉中SFA、MUFA 和PUFA 總量均顯著高于養(yǎng)殖青蝦。 野生青蝦肌肉中各類脂肪酸的占比∑MUFA(37.3%)＞∑PUFA(35.92%)＞∑SFA(22.37%)，養(yǎng)殖青蝦則為∑PUFA ( 35.67%) ＞∑MUFA ( 31.8%) ＞∑SFA(21.08%)。 生鮮野生青蝦肌肉中∑PUFA(n-3)、∑PUFA(n-6)和EPA＋DHA 含量均顯著高于養(yǎng)殖青蝦，但在蝦黃中上述3 種指標(biāo)無顯著差異。 蒸制對青蝦可食用組織中的脂肪酸含量影響較小；煮制導(dǎo)致青蝦肌肉中多種脂肪酸含量顯著下降，但蒸制對蝦黃中SFA影響較小。 野生和養(yǎng)殖青蝦肌肉和蝦黃的AI 和TI 指數(shù)在蒸制前后均無顯著差異，但煮制顯著降低了青蝦肌肉的TI 指數(shù)，因此建議血栓患者將青蝦煮制后食用。 綜上所述，青蝦含有多種脂肪酸，且主要富集于蝦黃中，相較于煮制食用，清蒸可以減少脂肪酸的流失，提高青蝦的營養(yǎng)價值。

2.3 不同烹飪方式下野生與養(yǎng)殖青蝦的礦物質(zhì)元素含量

礦物質(zhì)在生物體的多種生理功能中起著重要的作用。 本研究檢測出野生和養(yǎng)殖青蝦可食用組織中的4種常量元素、7 種微量元素以及4 種有毒元素。 由表3可知，野生和養(yǎng)殖青蝦富含鉀、氯、鈣、鋅、銅、鐵、硒等多種礦物質(zhì)元素，且呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律。 對于生鮮青蝦，其肌肉中常量元素含量從高到低依次為Cl＞S＞K＞Ca；蝦黃中常量元素含量從高到低依次為Ca＞Cl＞S＞K(野生青蝦)和Cl＞Ca＞S＞K(養(yǎng)殖青蝦)。 生鮮蝦黃中Ca 含量約為肌肉的5～7 倍，且野生青蝦Ca 含量顯著高于養(yǎng)殖青蝦。 微量元素中除Zn 和Se 外，Mn、Fe、Cu、Br 和Sr 元素在生鮮蝦黃中的含量均遠高于肌肉中含量。 Zn 元素主要富集在肌肉中，而Se 元素在野生青蝦中主要存在于蝦黃中，在養(yǎng)殖青蝦中主要分布在肌肉中。 生鮮肌肉和蝦黃中有毒元素Hg、Pb、As 含量相對較低；蝦黃中Cd 含量最高，且野生青蝦蝦黃中Cd 元素的富集能力明顯強于養(yǎng)殖蝦。 本試驗所檢測到的有害元素含量均低于《NY 5073-2006 無公害食品 水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》[37]的限量，表明檢測的野生和養(yǎng)殖青蝦均為安全無公害食品。

表2 野生和養(yǎng)殖青蝦的肌肉和蝦黃中的主要脂肪酸Table 2 Main fatty acids in the muscle and shrimp yolk of wild and cultured shrimp /(mg·g-1)

表2(續(xù))

烹飪方式對青蝦中的礦物質(zhì)元素也存在一定影響。 2 種烹飪方式均導(dǎo)致野生青蝦肌肉中K 和Ca 含量顯著下降，蝦黃中Cl 含量顯著增加。 烹飪方式對野生青蝦微量元素含量的影響較大，蒸制或煮制導(dǎo)致青蝦肌肉中Cu、Zn、Br 含量顯著上升，煮制導(dǎo)致野生蝦黃中Mn 和Se 含量顯著下降。 在野生蝦中，2 種烹飪方式僅使青蝦肌肉和蝦黃中的Zn 含量顯著上升。 蒸制和煮制均使蝦黃中Cd 含量顯著降低，但對其余3 種有害元素的影響較小。

3 討論

青蝦的水分含量與其生長的水域環(huán)境有直接關(guān)系。 本研究檢測到野生和養(yǎng)殖青蝦肌肉中的水分含量分別為76.3%和77.7%，這與張鑫[7]測得的蘇州地區(qū)野生和養(yǎng)殖青蝦肌肉中的水分含量(77.63%、75.79%)相近，低于濱海型鹽堿水域中野生和養(yǎng)殖青蝦的水分含量(80.60%、81.37%)[38]。 在含鹽量高的水域中青蝦需要有更高的滲透壓來平衡，故含水量相對偏低[38]。 粗灰分含量顯示了元素組成的豐富性。本研究中，不論是野生青蝦還是養(yǎng)殖青蝦，其蝦黃中粗灰分含量均明顯高于肌肉。 野生青蝦肌肉中的粗蛋白含量為19.1%，高于野生和養(yǎng)殖哈氏仿對蝦(17.94%和17.95%)[39]、野生日本對蝦(17.74%)[40]，但和養(yǎng)殖凡納濱對蝦(19.08%)[41]相近。 本研究結(jié)果表明，野生和養(yǎng)殖青蝦的粗脂肪在組織中的分布特點皆為蝦黃＞肌肉，野生和養(yǎng)殖青蝦肌肉中粗脂肪含量僅為0.6%和0.7%，和濱海型鹽堿水域中野生青蝦粗脂肪含量(0.678%濕重)[38]相近，低于野生和養(yǎng)殖哈氏仿對蝦(0.89%和1.12%)[39]。 養(yǎng)殖青蝦蝦黃中粗脂肪含量為13.5%，是野生青蝦(9.6%)的1.4 倍，出現(xiàn)少量的脂肪富集。 野生青蝦生活空間廣闊，捕食活動增加了能量消耗，特別是脂類的消耗，導(dǎo)致肌肉中脂肪含量低，而養(yǎng)殖青蝦活動量少，肌肉組織積累了更為豐富的脂類[39，42]。 碳水化合物含量在蝦黃中的含量明顯

高于肌肉，且以野生青蝦的蝦黃中含量最高，這可能與肝臟中儲存較高的肝糖原有關(guān)。 經(jīng)蒸制后，青蝦肌肉中水分含量下降；而粗蛋白含量存在不同程度地增加，這可能是高溫使蛋白質(zhì)迅速變性[43]，導(dǎo)致其持水能力降低，溶解度下降，蛋白質(zhì)相對于水分流失較少。

表3 野生和養(yǎng)殖青蝦的肌肉和蝦黃中的礦物質(zhì)元素(濕重)Table 3 Mineral element in the muscle and shrimp yolk of wild and cultured shrimp (wet weight) /μg·g-1

本研究發(fā)現(xiàn)野生青蝦肌肉中PUFA 含量高于養(yǎng)殖青蝦，在三疣梭子蟹[9]、瓦氏黃顙魚[42]等水產(chǎn)動物中也有類似的發(fā)現(xiàn)，其生態(tài)環(huán)境、攝取的餌料以及遺傳差異是造成營養(yǎng)品質(zhì)差異的主要原因。 如，長鏈n-3 多不飽和脂肪酸[PUFA(n-3)]不能通過青蝦自身的脂類代謝途徑合成，必須從食物中獲取[44]。 青蝦野生群體主要以海洋中硅藻、底棲蝦類和小型甲殼類等其他無脊椎動物幼體為食，餌料種類繁多[39]，因此野生群體肌肉中∑PUFA(n-3)(尤其是EPA＋DHA)的含量高于養(yǎng)殖群體，由于肝臟脂肪富集現(xiàn)象，蝦黃中的∑PUFA 和EPA＋DHA 含量在野生和養(yǎng)殖群體間無明顯差異。 在烹飪前后，脂肪酸含量的變化主要歸因于熱處理過程中水分和脂類的流出，而非氧化反應(yīng)等化學(xué)作用[45]。 本研究中蒸制對青蝦脂肪酸含量無明顯影響，可能是水分流失較少；而煮制使大部分脂肪酸含量顯著降低，可能是湯汁中溶解部分脂肪酸[44]。 由此說明，烹飪過程中水分含量的變化是影響青蝦中脂肪酸含量的因素之一。

水體中Ca 元素的含量直接影響生物體內(nèi)Ca 元素水平[46]。 野生群體比養(yǎng)殖群體活動范圍大，生長密度低，每尾野生青蝦可利用的Ca2＋含量高，因此，野生青蝦中的Ca 含量遠高于養(yǎng)殖青蝦。 而Ca 元素在青蝦蝦黃中的含量明顯高于肌肉，這可能與甲殼動物存在周期性蛻皮有關(guān)。 Ca 是甲殼的主要礦物元素，對甲殼的礦化至關(guān)重要，而肝臟是Ca 的主要儲存庫[47-48]。本研究中野生青蝦肌肉中K 元素含量為3 105 μg·g-1，與張彤晴等[49]測得的日本沼蝦(2 990 μg·g-1相近；養(yǎng)殖青蝦肌肉中Zn 含量(76 μg·g-1)遠高于巢湖秀麗白蝦肌肉中的含量(14.15 μg·g-1)[50]。 K 在維持細胞電壓、改變細胞膜電位、產(chǎn)生神經(jīng)沖動等生理活動中具有非常重要的作用，但K 不能在機體內(nèi)大量儲存，且容易流失。 水體環(huán)境和飼料是水產(chǎn)動物攝取K 元素的主要途徑。 因此，不同水產(chǎn)動物由于食性、生活環(huán)境的不同，對K 的需求量也不同[51]。 此外，青蝦中富含的Mn、Cu、Fe、Se 等元素使其成為補充礦物質(zhì)的理想材料。

Hg 在青蝦肌肉和蝦黃中的含量較高，介于0.10 ～0.18 μg·g-1之間，低于《NY 5073-2006 無公害食品 水產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)限量》[37]中規(guī)定的甲基汞的限量值，因此Hg 含量沒有超標(biāo)。 Cd 在青蝦肌肉中的含量較低，而在蝦黃中含量達到0.40 μg·g-1，且野生蝦高于養(yǎng)殖蝦。 就青蝦而言，蝦黃中的肝臟是Cd 主要蓄積器官之一，只有當(dāng)肝、腎部位重金屬過度積累，才會加快重金屬向肌肉轉(zhuǎn)移的速度，因此肌肉中Cd 含量明顯低于蝦黃[52]。

各種礦物質(zhì)元素多以水溶性鹽的形式存在于食物中。 在烹飪過程中，各種元素會隨著青蝦本身的水分減少而丟失，或溶于加熱介質(zhì)——水，造成礦物質(zhì)元素的丟失。 本試驗結(jié)果表明，除少部分元素(Zn、Cu、Cl、Br)含量增加，其他元素?zé)o明顯變化或減少。 這可能與水分和脂肪的損失以及肌肉的濃縮有關(guān)[53]。 對比不同的烹飪方法發(fā)現(xiàn)，與蒸制相比煮制的礦物質(zhì)元素損失更大，雖然蒸汽具有更多的熱能，可以使蛋白質(zhì)變性并破壞與重金屬的結(jié)合[54]，但在烹制過程中食物未與水直接接觸，可以減少一部分礦物質(zhì)損失。

4 結(jié)論

本研究對不同處理(生鮮、蒸制、煮制)的野生和養(yǎng)殖青蝦肌肉和蝦黃中基本營養(yǎng)成分、脂肪酸組成及礦物質(zhì)含量進行了測定與分析。 結(jié)果表明，蒸制和煮制對青蝦肌肉和蝦黃的營養(yǎng)成分具有一定的影響。 蒸制或煮制后，肌肉中的水分含量明顯降低(P＜0.05)，但蒸制后肌肉中的蛋白質(zhì)含量顯著增加(P＜0.05)。肌肉與蝦黃中的脂肪酸在水煮制處理后流失較多，而蒸制處理后的青蝦中脂肪酸含量無顯著變化(P＞0.05)。 2 種烹飪方式對礦物質(zhì)元素的影響較小。 由此可知，相較于煮制，蒸制可以更好地保留青蝦的營養(yǎng)成分。 本研究結(jié)果為青蝦的合理食用提供了理論依據(jù)。