黃 昊,何涓源,陳利忠,張潤鋒,余 翔
(1.浙江恒通生物科技股份有限公司,浙江 湖州 313014;2.湖北師范大學生命科學學院,食用野生植物保育與利用湖北省重點實驗室,湖北 黃石 435002)
青蝦學名日本沼蝦(Macrobrachium nipponense),又稱河蝦,廣泛分布于我國及東南亞一些國家的淡水水域[1],其味道鮮美且營養(yǎng)豐富,受到廣大消費者的青睞,市場需求量逐年上升。浙江省德清縣素有“中國青蝦之鄉(xiāng)”的美名,全境青蝦養(yǎng)殖水面超過10萬畝,2019年高品質青蝦產量超過7 400萬噸,總產值達8億元,約占浙江青蝦總產量的1/3[2].
隨著青蝦養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,消費者對青蝦等水產品的口感和營養(yǎng)更為關注,對青蝦養(yǎng)殖業(yè)也提出了更高的要求,而處于青蝦養(yǎng)殖產業(yè)鏈核心地位的飼料更是備受關注。研究表明,青蝦飼料原料品質[3]、飼料添加劑種類[4]和飼料配方[5,6]等因素不僅影響青蝦的生長,還直接影響青蝦肌肉的品質和風味,是高品質青蝦養(yǎng)殖的關鍵。近年來,隨著德清縣青蝦養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大,各大品牌青蝦飼料紛紛落戶德清。這在繁榮當地青蝦養(yǎng)殖市場的同時,也因各品牌青蝦飼料在生產原料、配方以及企業(yè)研發(fā)水平等的差異,造成青蝦品質良莠不齊的隱患。因此,對德清縣主要飼料品牌養(yǎng)殖的青蝦開展肌肉品質檢測和分析,以及規(guī)范德清當地青蝦養(yǎng)殖和穩(wěn)定青蝦質量具有極大現實意義。
本研究以德清縣各種青蝦飼料品牌的市場占有率為參考依據,選取四個主要品牌的青蝦飼料養(yǎng)殖的青蝦為樣品,對其生長指標、肌肉質構特性、常規(guī)營養(yǎng)品質、氨基酸及脂肪酸組成等進行對比分析,從青蝦肌肉品質方面定性、定量地表征出各品牌飼料養(yǎng)殖青蝦效果的差異。該研究結果可為德清青蝦營養(yǎng)需求研究、青蝦飼料的進一步開發(fā)以及德清縣青蝦質量標準化體系建設提供理論依據。
在浙江省德清縣浙江恒通生物科技股份有限公司養(yǎng)殖基地進行養(yǎng)殖試驗,投放“太湖2號”青蝦苗,規(guī)格為12 000尾/千克,投放密度為10千克/畝。養(yǎng)殖水體條件為:水溫27.0 ℃~30.0 ℃,溶氧濃度5.0~7.6 mg/L,pH 7.5~8.0.養(yǎng)殖期間,四組青蝦分別采用不同品牌青蝦飼料(A、B、C、D)進行投喂,投喂量大致均在1.5~2.5千克/畝,養(yǎng)殖時間5個月。各品牌飼料配方及營養(yǎng)水平詳見表1.
表1 飼料成分組成及營養(yǎng)水平
將從四家養(yǎng)殖場捕獲的青蝦樣品以鮮活狀態(tài)運輸至實驗室,以同一體長規(guī)格(7.5 cm~8 cm)對各組青蝦樣品進行篩選,每組100尾,其中每組各隨機取35尾新鮮青蝦分別進行生長指標、肌肉持水力及質構特性測定,剩余的每組65尾新鮮青蝦加入液氮進行速凍,將速凍好的青蝦樣品進行分類包裝后置于-70℃冰箱貯藏備用。
1.2.1 青蝦生長指標和肌肉持水力測定 將挑選分組后的新鮮青蝦樣品逐一測定體長和體質量,計算其肥滿度[7],測定體質量后,從每組新鮮青蝦樣品中各隨機挑選15尾,進行解剖取出完整尾部肌肉并稱重,計算其含肉率;從每組解剖后的新鮮青蝦尾部肌肉中各隨機選擇10條進行稱重,然后逐一懸掛在保鮮袋中,置于4 ℃冰箱中貯藏24 h后取出稱重,計算其滴水損失[7]。
肥滿度/% =(m0/L3)×100%
含肉率/% =(m1/m0)×100%
滴水損失/% =(m1-m2) /m1×100%
式中,m0、m1、m2分別為蝦的體質量,蝦尾肌肉質量,貯藏24h后的蝦尾肌肉質量,L為蝦體長。
1.2.2 青蝦肌肉質構特性測定 從四組新鮮青蝦剩余樣品中各隨機取10尾,解剖取尾部肌肉,使用TMS-PRO質構儀(美國 FTC 公司),以TPA方法測定肌肉的硬度、粘附性、內聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性和剪切力等指標,具體操作方法參考王偉等[8]的方法。
1.2.3 青蝦肌肉中常規(guī)營養(yǎng)成分測定 從四組冷凍青蝦樣品中各取10尾置于4 ℃冰箱充分解凍24 h,取出完整尾部肌肉用于常規(guī)營養(yǎng)成分測定:肌肉中水分質量分數采用肉類水分測定儀測定,灰分質量分數采用GB5009.4-2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》中馬弗爐灼燒法測定,粗蛋白質量分數采用GB5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法測定,粗脂肪質量分數采用GB5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中索氏抽提法測定。
1.2.4 青蝦肌肉中氨基酸和脂肪酸測定 氨基酸測定參照GB5009.124-2003《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》方法,脂肪酸測定參考黃蘇紅等[9]的方法。
實驗數據采用SPSS 18.0軟件的one-way ANOVA程序進行方差分析,采用Duncan氏多重比較檢驗,結果以平均值±標準偏差來表示,P<0.05為差異顯著性標準。
青蝦的生長指標(體質量、體長、含肉率)和肌肉持水力檢測結果如表2所示。
表2 不同品牌飼料養(yǎng)殖青蝦的生長指標和肌肉持水力
由表2可知,D組青蝦體質量顯著低于其它三組(P<0.05),四組青蝦之間體長參數無顯著差異(P>0.05),D組青蝦肥滿度顯著低于其它三組(P<0.05)。四組青蝦含肉率均在29%以上,C組的青蝦更是達到33%,顯著高于其它三組(P<0.05)。在滴水損失方面,A組青蝦肌肉滴水損失顯著高于其它三組(P<0.05)。
青蝦樣品的肌肉質構特性如表3所示。
表3 不同品牌飼料養(yǎng)殖青蝦的肌肉質構特性
由表3可知,C組青蝦肌肉的硬度和咀嚼性顯著高于A組(P<0.05),而與B、D兩組沒有顯著性差異(P>0.05)。A組青蝦肌肉彈性顯著低于B、C、D組(P<0.05)。在內聚性和粘附性上,四組青蝦之間無顯著性差異(P>0.05)。
青蝦肌肉的常規(guī)營養(yǎng)成分測定如表4所示。
表4 不同品牌飼料養(yǎng)殖青蝦肌肉中常規(guī)營養(yǎng)成分測定
由表4可知,B組青蝦肌肉內水分質量分數顯著高于其他三組(P<0.05),四組青蝦在肌肉粗蛋白質和粗脂肪質量分數上無顯著差異(P>0.05),B組青蝦肌肉的灰分質量分數顯著高于C和D組(P<0.05)。
2.4.1 青蝦肌肉氨基酸組分測定 四組青蝦肌肉中氨基酸組分測定結果如表5所示。
表5 不同品牌飼料養(yǎng)殖青蝦肌肉中氨基酸組分測定(濕重基礎)
續(xù)表5
由表5可知,B組青蝦肌肉中組氨酸(His)質量分數顯著高于C和D組(P<0.05),7種EAA的質量分數在四組青蝦間無顯著差異(P>0.05),4種DAA(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)在各組青蝦肌肉中的質量分數無顯著差異(P>0.05)。對各組青蝦樣品肌肉中各種類別氨基酸組分進行統(tǒng)計分析后發(fā)現,四組青蝦樣品間的∑AA、∑EAA、∑NEAA、∑DAA和∑DAA/∑AA均無顯著差異(P>0.05)。B組青蝦樣品肌肉的∑EAA/∑AA和∑EAA/∑NEAA分別為52.23%和109.3%,顯著高于D組(P<0.05),而D組青蝦肌肉的∑NEAA/∑AA顯著高于B組(P<0.05)。
2.4.2青蝦肌肉脂肪酸組分測定 四組青蝦肌肉中脂肪酸酸組分測定結果如表6所示。
表6 不同品牌飼料養(yǎng)殖青蝦肌肉中脂肪酸組分分析(濕重基礎)
續(xù)表6
由表6可知,四組青蝦肌肉中的SFA組分中質量分數較高的組分是棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)和二十一烷酸(C21∶0),B組青蝦肌肉中∑SFA顯著高于A、C、D組(P<0.05)。四組青蝦肌肉MUFA中C18∶1n9t組分的質量分數最高,且B組青蝦肌肉中∑MUFA顯著高于其余三組(P<0.05)。四組青蝦肌肉PUFA組分中的C20∶5(EPA)質量分數均較高,B組青蝦肌肉EPA質量分數顯著高于A、C組(P<0.05),C組青蝦肌肉∑PUFA顯著低于其余3組(P<0.05)。
本試驗所取青蝦樣本體長均在7.6 cm~8 cm,A、B、C三組青蝦體質量均在5.1 g~5.6 g范圍,完全達到中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心培育的“太湖2號”青蝦養(yǎng)殖效果[10]。D組青蝦肥滿度顯著低于其他三組(P<0.05),可能跟D品牌飼料中較低的粗蛋白含量(35.15%)有關。相關研究也表明,青蝦成蝦飼料中適宜的粗蛋白含量為36.2%~39.15%[11].含肉率是評價水產品品質、親本種質和經濟性質的重要指標。本試驗條件下,品牌C飼料喂養(yǎng)的青蝦含肉率顯著高于其它三組(P<0.05),表明青蝦的含肉率受到飼料成分的影響。肌肉持水力是評價肌肉品質特性的重要指標,不僅反映肌肉的貯藏和加工性能,且與肌肉質構、口感和風味密切相關, 而滴水損失是反映肌肉持水力的重要參數,兩者呈負相關[12]。本研究中A組青蝦肌肉滴水損失在四組中最高(11.02%),且其硬度、彈性和咀嚼性質構參數在四組中最低,相關研究也表明滴水損失與肌肉硬度、咀嚼性和彈性等質構特性呈負相關[13~15],本研究結果與之相符。目前,在青蝦研究中還未見飼料對肌肉持水力影響的相關報道,但在草魚和花鱸飼料的相關研究中發(fā)現,使用全魚粉飼料可使草魚和花鱸的魚肉咀嚼性和彈性更佳,有效改善肉質[16]。本研究中各組飼料中魚粉用量分別:A組8%,B組10%,C和D組均為15%.據此推測,飼料中相對較低的魚粉用量可能是造成A組和B組青蝦肌肉持水力相對較低的原因。
四組青蝦樣品肌肉內粗蛋白(14.13%~16.04%)和粗脂肪(0.72%~0.79%)質量分數與已報道的日本沼蝦肌肉營養(yǎng)研究結果基本一致[17],均顯示出高蛋白低脂肪的食用品質。雖然四種不同品牌飼料在組成配方和營養(yǎng)水平上(見表1)存在差異,但四組青蝦樣品之間的肌肉內粗蛋白和粗脂肪質量分數基本沒差異。相關對鮭鱒魚[18]和草魚[19]的水產營養(yǎng)學研究報道表明,水產品肌肉內粗蛋白和粗脂肪的質量分數主要受品種、遺傳等因素的影響,受飼料影響較小,本實驗結果與之相符。B組青蝦肌肉中粗灰分含量高于其它三組,可能與品牌B飼料中灰分(11.32%)較高有關。
3.3.1 對氨基酸組分影響 青蝦肌肉蛋白質營養(yǎng)水平的高低,需要綜合考慮肌肉蛋白質中各類氨基酸的組成和比例。世界衛(wèi)生組織(World health organization, WHO)/聯(lián)合國糧農組織(Food and agriculture organization, FAO)提出蛋白質理想模式應為:∑EAA /∑AA高于40%,∑EAA /∑NEAA高于60%[20],四組青蝦樣品中D組的∑EAA /∑AA(50.63%)和∑EAA /∑NEAA(102.7%)最低,但均符合蛋白質理想模式標準要求,可以確定四組青蝦肌肉蛋白質內的氨基酸平衡效果較好,均為優(yōu)質蛋白質。
雖然四種品牌青蝦飼料的配方、氨基酸添加水平和營養(yǎng)水平存在差異,但本實驗四組青蝦樣品肌肉內的∑AA、∑EAA和∑DAA基本沒有差異。相關研究對不同蛋白質水平飼料喂養(yǎng)的克氏螯蝦肌肉進行檢測,發(fā)現肌肉中各類氨基酸組分并不隨著飼料蛋白質組分的增加而提高,飼料最適蛋白質濃度為24%~28%[21].將玉米蛋白替代部分魚粉應用于羅氏沼蝦和日本沼蝦養(yǎng)殖中的研究表明,兩種蝦肌肉中各類氨基酸組分并未受到影響[22,23]。因此,結合本實驗結果可以確定在一定蛋白質含量范圍內,飼料中的蛋白質組分對青蝦肌肉內氨基酸組分的影響較小。
3.3.2 對脂肪酸組分影響 青蝦由于其獨特的生活環(huán)境和攝食習性,其肌肉脂肪酸組成和比例更貼近人體需求,營養(yǎng)價值較高。對野生青蝦肌肉中脂肪酸組分的檢測結果顯示,∑SFA、∑MUFA、∑PUFA分別為1.036%、0.56%、1.587%,∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA為1.85∶1∶2.82[24].本實驗四組青蝦樣品中僅C組青蝦肌肉中∑SFA(0.953%)、∑MUFA(0.547%)、∑PUFA(0.882%)低于野生青蝦,其他三組均高于野生青蝦,尤以B組青蝦最高,其∑SFA、∑MUFA、∑PUFA分別達到1.886%、1.206%、1.554%,且∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA為1.56∶1∶1.29,比其它三組和野生青蝦更接近脂肪酸人體需求理想模式∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA 1∶1∶1[25].因此,四組青蝦中,B組青蝦肌肉脂肪的營養(yǎng)價值最高,C組青蝦肌肉脂肪的營養(yǎng)價值相對較低。
本實驗四種不同品牌飼料配方中豆油、磷脂等油脂原料的添加量基本一致,但B組青蝦肌肉∑SFA和∑MUFA高于其它三組,A和B組的∑PUFA高于C組和D組,推測原因可能跟A組和B組飼料配方中采用一定比例的雞肉粉、蝦粉和酵母水解物等復合動物蛋白質源替代魚粉原料有關。雞肉粉、蝦粉和酵母水解物等原料內脂肪酸主要由SFA和MUFA組成,SFA和PUFA含量及比例對調節(jié)青蝦體內細胞膜流動相和細胞器功能有重要作用,有利于促進飼料能量的利用,提高肌肉內脂肪的沉積[26],進而提高B組青蝦肌肉內SFA和MUFA的含量。相比C和D組,A和B組飼料組成中均添加有5%的蝦粉原料,已有研究表明,蝦粉對水產品肌肉內PUFA組分特別是n-3 PUFA組分的質量分數有顯著提升作用[27,28]。據此推測,A和B組青蝦肌肉內較高的∑PUFA可能跟其飼料中添加5%的蝦粉原料直接相關。
本實驗結果顯示,德清地區(qū)不同品牌飼料養(yǎng)殖的青蝦肌肉品質存在差異。其中D組飼料養(yǎng)殖青蝦生長性能亟待提高,A組飼料養(yǎng)殖青蝦在肌肉持水力和肌肉質構特性上相對較弱,C組飼料養(yǎng)殖青蝦肌肉脂肪酸營養(yǎng)價值有待進一步優(yōu)化。四組不同品牌飼料養(yǎng)殖的青蝦肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸組成差異不大,B組飼料養(yǎng)殖青蝦的綜合肌肉品質最佳。