王錫念,徐志善,孫欽軍,包建強(qiáng), *
1. 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院(上海 201306);2. 上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心(上海 201306);3. 農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(上海)(上海 201306)
2015年[1],2016年[2]和2017年[3]水產(chǎn)品出口量分別為279.84萬(wàn),827.91萬(wàn)和923.65萬(wàn) t;2015年[1],2016年[2]和2017年[3]水產(chǎn)品出口額分別為149.14億,301.12億和324.96億美元;2015—2017年,在出口額和出口量2個(gè)數(shù)據(jù)上中國(guó)水產(chǎn)品形勢(shì)逐年變好。中國(guó)水產(chǎn)品在加工和食用均不斷加大,因此造成陸地上產(chǎn)生大量由加工動(dòng)物水產(chǎn)品而產(chǎn)生殘留物,每年漁業(yè)和肉類(牛、豬和家禽)產(chǎn)生殘留物分別為5.2萬(wàn)和1 650萬(wàn) t[4]。
鮟鱇魚又名結(jié)巴魚、琵琶魚、蛤蟆魚等,是一種中型魚類,體長(zhǎng)40~60 cm,體質(zhì)量300~800 g,廣泛分布于大西洋、太平洋和印度洋等熱帶、亞熱帶深海海域中,是一種世界性魚類[5]。鮟鱇魚體腔內(nèi)占比大,肉比較少,在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)留下大部分下腳料,占比60%以上;鮟鱇魚魚皮比重占下腳料的10%左右[6]。近年來(lái),對(duì)鮟鱇魚的魚骨和魚肝有一些研究,何云等[7]從鮟鱇魚骨提取膠原蛋白;朱艷超等[8]測(cè)鮟鱇魚魚肝里營(yíng)養(yǎng)成分等,但對(duì)鮟鱇魚魚皮營(yíng)養(yǎng)成分研究較少。鮟鱇魚產(chǎn)生下腳料較多,因此對(duì)鮟鱇魚魚皮成分進(jìn)行研究,可為更深入研究打下基礎(chǔ)。鮟鱇魚、金鱒魚和大馬哈魚均屬于硬骨魚類[9]。查閱相關(guān)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)這2種魚與鮟鱇魚屬同一類別硬骨魚類,且與試驗(yàn)所測(cè)成分的種類齊全度較大,所以選其進(jìn)行比較,試驗(yàn)對(duì)鮟鱇魚魚皮的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較及分析,以期了解鮟鱇魚魚皮營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,更好地綜合開(kāi)發(fā)和利用鮟鱇魚,同時(shí)為消費(fèi)者提供營(yíng)養(yǎng)學(xué)資料,旨在為其營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究提供數(shù)據(jù)[10]。
鮟鱇魚(舟山興業(yè)有限公司),取出冷凍的鮟鱇魚,流水化凍后,將魚皮剝下,分切成約1 mm×1 mm碎魚皮塊,放入-50℃冰箱備用。
DHG型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海科肯試驗(yàn)設(shè)備有限公司);DZKW-S-4型電熱恒溫水浴鍋(蘇州江東精密儀器有限公司);VL-220R高速冷凍離心機(jī)(湖南邁克爾實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);Jp-100s超聲波清洗機(jī)(深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司);FOSS8400型全自動(dòng)凱氏定氮儀(上海瑞玢國(guó)際貿(mào)易有限公司);L-8800型氨基酸分析儀(天美(中國(guó))科學(xué)儀器有限公司);7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司);CEM MARS6高通量密閉微波消解系統(tǒng)(美國(guó)CEM公司);ICAP RQ賽默飛電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(廈門市宏辰儀器設(shè)備有限公司)。
1.2.1 魚皮基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定
采用GB 5009.3—2016[11]中直接干燥法測(cè)定水分;采用GB 5009.4—2016[12]灼燒至質(zhì)量恒定的方法測(cè)定灰分;采用GB 5009.6—2016[13]石油醚索氏抽提的方法測(cè)定脂肪含量;采用GB 5009.5—2016[14]凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量。
1.2.2 魚皮總氨基酸含量測(cè)定
參照GB 5009.124—2016[15]測(cè)定鮟鱇魚魚皮中氨基酸含量。稱取0.3 g左右處理過(guò)的魚皮于水解用的有刻度玻璃管內(nèi),加入10 mL鹽酸溶液(濃度6 moL/L),繼續(xù)加入3滴苯酚;將玻璃管在冷凍劑里冷凍5 min,3次抽真空-充入氮?dú)夂髷Q緊螺絲蓋,將封口的玻璃管放入110℃電熱鼓風(fēng)恒溫箱內(nèi),22 h水解后,取出,冷卻到室溫;打開(kāi)玻璃管,水解液過(guò)濾至50 mL容量瓶中,用水沖洗3次水解管,定容至刻度,混合均勻;吸取0.5 mL濾液至瓶底面積大的小玻璃瓶中,放入真空減壓恒溫干燥箱中減壓干燥,溫度60℃,干燥后殘留物用0.5 mL水溶解,減壓干燥,蒸干;向干燥后小玻璃瓶中加入pH 2.2檸檬酸鈉緩沖溶液使其溶解,振蕩混勻后,吸取溶液,過(guò)0.22 μm濾膜后裝到進(jìn)樣瓶中,待測(cè)。
1.2.3 魚皮脂肪酸含量測(cè)定
試驗(yàn)參照Folch-pi等[16]、Metcalfe等[17]、高先楚等[18]和王慧[19]的方法并根據(jù)具體試驗(yàn)稍作修改。
脂肪提?。喝? g處理好的魚皮于錐形瓶中,加入20 mL氯仿∶甲醇(2∶1)、5 mL超純水,浸泡24 h,加入5 mL體積濃度5%的NaCl溶液,3 h后以5 000 r/min離心取下層有機(jī)層于另1支100 mL管中,殘?jiān)尤?0 mL氯仿和10 mL超純水,離心5 min取有機(jī)相合并到100 mL管中。將管中溶液放入圓底燒瓶中40℃水浴旋蒸,得到脂肪。
甲酯化:向裝有脂肪的圓底燒瓶中加入5 mL NaOH-甲醇溶液(濃度0.5 mol/100 mL)和內(nèi)標(biāo)十九烷酸(10 mg/mL),混合后接入冷凝回流的裝置上,水浴溫度100℃加熱至油滴消失(約5 min),每隔30 s擺動(dòng)1次,從冷凝管頂部加入3 mL三氟化硼-甲醇溶液(濃度14%),反應(yīng)5 min,向圓底燒瓶里加入3 mL正己烷,反應(yīng)2 min,取下冷卻至室溫后,移至試管中,加入5 mL飽和NaCl溶液混勻,靜置后,取出上層有機(jī)相,過(guò)0.22 μm有機(jī)相濾膜后保存在玻璃進(jìn)樣瓶中,待測(cè)。
1.2.4 魚皮礦物質(zhì)含量測(cè)定
按GB 5009.268—2016[20]并根據(jù)試驗(yàn)稍作修改測(cè)定K、Ca、Na、Mg、Zn、Cu、Mn、Se、As、Cr、Fe元素。稱取0.5 g已處理魚皮樣品、10 mL硝酸,加入到微波消解內(nèi)罐,擰緊蓋后放置過(guò)夜,在微波消解儀中消解2 h左右。冷卻后取出,緩慢打開(kāi)罐蓋排氣,用少量水沖洗內(nèi)蓋,將消解罐放在控溫電熱板上,于100℃加熱30 min,取出冷卻后用水定容至50 mL混勻,取出2 mL定容至20 mL試管中待測(cè),同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.2.5 氨基酸分析方法
1.2.5.1 氨基酸評(píng)分
根據(jù)FAO/WHO 1973年建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式[21]計(jì)算氨基酸評(píng)分(AAS),見(jiàn)式(1)。根據(jù)全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式[22]計(jì)算化學(xué)評(píng)分(CS),見(jiàn)式(2)。
1.2.5.2 必需氨基酸指數(shù)
必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[23]按式(3)計(jì)算。
式中:aai為測(cè)定蛋白中某必需氨基酸占必需氨基酸總量百分?jǐn)?shù);AAi為模式蛋白(雞蛋蛋白)中該必需氨基酸占必需氨基酸總量百分?jǐn)?shù);n為測(cè)定氨基酸總數(shù)。用必需氨基酸指數(shù)(EAAI)評(píng)價(jià)蛋白源時(shí),n=6~12,實(shí)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:必需氨基酸指數(shù)(EAAI)>0.9為優(yōu)質(zhì)蛋白源,0.85<必需氨基酸指數(shù)(EAAI)≤0.95為良好蛋白源,0.75≤必需氨基酸指數(shù)(EAAI)≤0.86為可用蛋白源,EAAI<0.75為不適蛋白源[24]。
從表1可以看出,鮟鱇魚魚皮、金鱒魚魚皮和大馬哈魚魚皮都是很好的蛋白質(zhì)來(lái)源,其粗蛋白質(zhì)為:大馬哈魚魚皮>金鱒魚魚皮>鮟鱇魚魚皮。這3種魚都屬于硬骨魚綱,其中水分含量較高的是鮟鱇魚魚皮,粗脂肪和粗灰分較高的都是大馬哈魚魚皮。
表1 魚皮基本營(yíng)養(yǎng)成分比較分析(濕基)
從表2可以得出,3種魚魚皮共檢測(cè)出18種氨基酸,包括8種必需氨基酸(Leu、Ile、Val、Lys、Phe、Met、Thr、Trp)和10種非必需氨基酸(Ala、Arg、Asp、Cys、Glu、Gly、His、Pro、Ser、Tyr)。鮟鱇魚魚皮、金鱒魚魚皮和大馬哈魚魚皮的氨基酸總量分別為134.42,825.00和264.65 mg/g,氨基酸總量最高的是金鱒魚魚皮;鮟鱇魚魚皮中呈味氨基酸總量為71.46 mg/g,占氨基酸總量的53.16%,如鮮味氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)占氨基酸總量18.47%,與甘味相關(guān)的絲氨酸和脯氨酸分別占氨基酸總量的5.75%和9.37%;金鱒魚魚皮中呈味氨基酸總量為413.3 mg/g,占氨基酸總量的50.09%;大馬哈魚魚皮中呈味氨基酸總量為142.09 mg/g,占氨基酸總量的53.69%;3種魚皮中的呈味氨基酸占總氨基酸的比例都相差不大,最大的是大馬哈魚魚皮。在鮟鱇魚魚皮氨基酸中甘氨酸的含量最高,為26.83 mg/g,含量最低的為色氨酸0.21 mg/g;金鱒魚魚皮和大馬哈魚魚皮中含量最高的是甘氨酸,分別為180.00和71.78 mg/g,含量最低的是色氨酸,分別為2.50和0.58 mg/g;3種魚皮相同之處是含量最高的都是甘氨酸,含量最低的是色氨酸,種屬之間差異較大。
3種魚皮中必需氨基酸總量占氨基酸總量最高的是鮟鱇魚魚皮;必需氨基酸含量分別為24.95%,20.70%和8.69%。3種魚皮必需氨基酸的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分分析結(jié)果如表3所示。鮟鱇魚魚皮和金鱒魚魚皮氨基酸評(píng)分最低的都是色氨酸,得分分別是2.10和25.00;其次低的為異亮氨酸,得分分別是8.45和39.75,因此,色氨酸、異亮氨酸分別為鮟鱇魚魚皮和金鱒魚魚皮的第一和第二限制性氨基酸。大馬哈魚魚皮氨基酸評(píng)分最低的是色氨酸,其次低的為纈氨酸。必需氨基酸指數(shù)EAAI>0.9為優(yōu)質(zhì)蛋白源[24],從表3中看到3種魚皮的EAAI值都為1.29,因此3種魚皮都可以作為開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)類產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)蛋白源。
表2 氨基酸組成與含量(濕基)
表3 必需氨基酸組成評(píng)價(jià)(濕基)
接表3
從表4可以看出,鮟鱇魚魚皮共檢測(cè)出22種脂肪酸,金鱒魚魚皮共檢測(cè)出18種脂肪酸,大馬哈魚魚皮共檢測(cè)出12種脂肪酸。這3種魚皮的飽和脂肪酸占脂肪酸總量的比例分別為23.03%,33.37%和26.18%;單不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的比例分別為29.25%,37.79%和41.89%,占比最大的是大馬哈魚魚皮;多不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的比例分別為47.73%,29.85%和28.89%,占比最大的為鮟鱇魚魚皮;EPA+ DHA占脂肪酸總量的比例分別為35.99%,2.93%和20.95%。EPA和DHA屬于n-3多不飽和脂肪酸,大量科學(xué)研究證明n-3脂肪酸不但可減少癌癥細(xì)胞惡性增殖擴(kuò)散,降低遺傳性過(guò)敏癥和哮喘發(fā)生概率,而且對(duì)結(jié)腸癌、前列腺癌和乳腺癌患者有一定保護(hù)作用[27];3種魚皮從占脂肪酸的比例看是鮟鱇魚魚皮更高,可作為EPA和DHA的提取原料。亞油酸、花生四烯酸屬于n-6族脂肪酸,它們主要富含在植物油中,主要作用是保持細(xì)胞膜穩(wěn)定性和功能正常并促進(jìn)機(jī)體免疫產(chǎn)生;優(yōu)點(diǎn)是對(duì)患高血膽固醇癥患者的身體狀況有利,攝取多量可有效改善由于n-6脂肪酸代謝不正常而引起的特異性皮炎;缺點(diǎn)是大量攝取n-6脂肪酸可促進(jìn)腫瘤發(fā)生和發(fā)展,造成脂代謝紊亂,促進(jìn)肥胖發(fā)生[27]。在當(dāng)代生活下,人們食用n-6/n-3脂肪酸比例失調(diào),n-3脂肪酸攝取嚴(yán)重不夠,而n-6脂肪酸攝取過(guò)多成為生活中重要問(wèn)題;n-6/n-3脂肪酸比值過(guò)大影響腸道菌群并使一些免疫疾病、炎癥和腸道疾病加重。
3種魚皮飽和脂肪酸中含量最高的都是棕櫚酸;鮟鱇魚魚皮和金鱒魚魚皮在單不飽和脂肪酸中含量較高的是油酸甲酯,在大馬哈魚魚皮中是油酸;單不飽和脂肪酸有預(yù)防或延緩Ⅱ型糖尿病、抗炎作用和降低心血管疾病等功能[28];鮟鱇魚魚皮中多不飽和脂肪酸含量較高的為二十二碳六烯酸(DHA),金鱒魚魚皮中是花生四烯酸甲酯,大馬哈魚魚皮中是EPA和DHA最高。多不飽和脂肪酸有使細(xì)胞膜的相對(duì)流動(dòng)性穩(wěn)定的作用,從而使人體細(xì)胞的生理功能正常;降低血液黏稠度,改善血液微循環(huán)等功能[29]。
礦物質(zhì)在人體內(nèi)的總量不及體重的5%,也不能提供能量,但是它們?cè)跈C(jī)體內(nèi)不能自身合成,必須由外部攝入,并且在機(jī)體的一般活動(dòng)中發(fā)揮特殊的生理功能[30]。鮟鱇魚魚皮含有豐富礦物質(zhì),從表5中可以看出鮟鱇魚魚皮中常量元素有鉀、鈉、鎂、鈣,微量元素有鋅、鐵、銅、錳、硒、砷、鉻;鮟鱇魚魚皮中鐵、鉀、鈣、鈉、鎂的含量較多,但含量最豐富的是鈣,含量為1 537.15 mg/kg;其次是K,含量為639.74 mg/kg。而金鱒魚魚皮比鮟鱇魚魚皮少了微量元素砷和鉻;金鱒魚魚皮中含量最多的是Ca,含量是9 199.03 mg/kg;大馬哈魚皮中的元素較少,含常量元素鈉和鈣,微量元素鐵、鋅、硒、砷,還含有鉛:0.08 mg/kg,鉛含量低于GB 2762—2017[31]食品中污染物限量,食用安全無(wú)毒。對(duì)比3種魚皮,鮟鱇魚魚皮的礦物質(zhì)元素種類更多,大馬哈魚魚皮最少,且鮟鱇魚魚皮中不含重金屬有毒的元素。3種魚皮中都含有人體內(nèi)必需微量元素Fe,F(xiàn)e是人體發(fā)育的“建筑材料”,是人體活動(dòng)必不可少的成分;鋅是構(gòu)成機(jī)體多種蛋白質(zhì)的必要元素,是人體機(jī)體內(nèi)許多酶的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必要構(gòu)成組分,也是保護(hù)皮膚和黏膜正常發(fā)育、推陳出新、免疫功能的必要物質(zhì);鮟鱇魚魚皮和金鱒魚魚皮中含有銅,大馬哈魚魚皮中未含有;銅也是人體生命活動(dòng)中不可或缺的微量元素之一,是人體骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素[32];Mn是影響生育能力的元素;鉻是胰島素發(fā)揮作用不可或缺的成分;砷是人體生長(zhǎng)發(fā)育必需的礦物質(zhì)微量元素,在使人體衰老減慢、保持心肌健康中起著重要作用[33]。鮟鱇魚魚皮中含有人體需要的多種礦物質(zhì)元素,用作食品類產(chǎn)品開(kāi)發(fā)具有廣闊前景。
表4 脂肪酸種類和含量(濕基)
表5 礦物質(zhì)種類和含量(濕基)
對(duì)3種魚皮的基本成分、氨基酸成分、脂肪酸成分、礦物質(zhì)成分進(jìn)行比較和分析。3種魚魚皮共檢測(cè)出18種氨基酸,包括8種必需氨基酸(Leu、Ile、Val、Lys、Phe、Met、Thr、Trp)和10種非必需氨基酸(Ala、Arg、Asp、Cys、Glu、Gly、His、Pro、Ser、Tyr);氨基酸總量最多的是金鱒魚魚皮,鮟鱇魚魚皮中呈味氨基酸占氨基酸總量的53.16%,金鱒魚魚皮中呈味氨基酸占氨基酸總量的50.09%,大馬哈魚魚皮中呈味氨基酸占氨基酸總量的53.69%,可以看出3種魚皮的呈味氨基酸在總氨基酸中占比相差不大;必需氨基酸指數(shù)EAAI>0.9為優(yōu)質(zhì)蛋白源[24],且3種魚皮的EAAI值都為1.29,因此3種魚皮都可以作為開(kāi)發(fā)蛋白質(zhì)類產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)蛋白源。
鮟鱇魚魚皮共檢測(cè)出22種脂肪酸,金鱒魚魚皮共檢測(cè)出18種脂肪酸,大馬哈魚魚皮共檢測(cè)出12種脂肪酸,因此,脂肪酸種類較豐富的是鮟鱇魚魚皮。從各脂肪酸占脂肪酸總量來(lái)看,多不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的比例分別為47.73%,29.85%和28.89%,占比最大的為鮟鱇魚魚皮;EPA+DHA占脂肪酸總量的比例分別為35.99%,2.93%和20.95%,占比最大的為鮟鱇魚魚皮。但從脂肪酸占試樣的量來(lái)看,金鱒魚魚皮脂肪酸含量更多??梢愿鶕?jù)實(shí)際情況需要,選擇哪一種魚皮作為實(shí)際生產(chǎn)中的原材料。
鮟鱇魚魚皮有豐富礦物質(zhì),含有常量元素鉀、鈉、鎂、鈣,微量元素鋅、鐵、銅、錳、硒、砷、鉻;含量最豐富的是鈣,含量為1 537.15 mg/kg;金鱒魚魚皮比鮟鱇魚魚皮缺少微量元素砷和鉻;金鱒魚魚皮中含量最多的是Ca,含量是9 199.03 mg/kg;大馬哈魚皮中的元素較少,含常量元素鈉和鈣,微量元素鐵、鋅、硒、砷,還含有鉛(0.08 mg/kg),鉛含量低于GB 2762—2017食品中污染物限量,食用安全無(wú)毒。
鮟鱇魚魚皮含有豐富的氨基酸、脂肪酸和礦物質(zhì),氨基酸含量和其他2種魚皮相差不大;3種魚皮的脂肪酸根據(jù)某一種氨基酸所占總氨基酸的比例來(lái)比較會(huì)有不同;鮟鱇魚魚皮礦物質(zhì)元素較豐富。鮟鱇魚魚皮可作為其他營(yíng)養(yǎng)成分的提取原料,即食性產(chǎn)品的生產(chǎn),以及作為膠原蛋白原料。