傳統(tǒng)池塘和“跑道”養(yǎng)殖黃金鯽的營養(yǎng)組成分析與評價

蔣起宏 陳劉浦 胡金春 葉霆 線婷 朱士臣 相興偉 馬文君 周凡

(1 浙江工業(yè)大學 食品科學與工程學院，浙江杭州 310014；2 浙江省水產技術推廣總站，浙江杭州 310023；3 衢州市水產技術推廣中心，浙江衢州 324002)

不同的養(yǎng)殖模式會對水產動物的營養(yǎng)與品質產生影響。開發(fā)和優(yōu)化生態(tài)健康的養(yǎng)殖方式，改善產品的質構特性、風味組分以及營養(yǎng)組成，是提升養(yǎng)殖魚類品質的重要方式[9]。目前已有關于“跑道”養(yǎng)殖能改善大口黑鱸(Micropterussalmoides)、黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)、三角魴(Megalobramaterminalis)、梭魚(Lizahaematocheila)等魚類營養(yǎng)品質的報道[10-13]，但消費者對“跑道魚”的整體認知度不高，市場競爭優(yōu)勢尚未完全體現(xiàn)，需要對更多的養(yǎng)殖對象開展營養(yǎng)品質研究評價，才能更好地推動優(yōu)質水產品的發(fā)展。因此，本文以傳統(tǒng)池塘精養(yǎng)和采用池塘內循環(huán)流水“跑道”模式養(yǎng)成的黃金鯽為研究對象，分析比較了兩種養(yǎng)殖模式下黃金鯽肌肉的營養(yǎng)成分、質構和風味物質等指標，旨在了解不同養(yǎng)成模式對其營養(yǎng)組成和品質的影響，為“跑道”模式的推廣以及養(yǎng)殖模式對魚肉品質調控的研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗選用的黃金鯽來自浙江省衢州市龍游縣某養(yǎng)殖企業(yè)。該基地共有養(yǎng)殖面積100 hm2(1 500畝)，其中1口面積3.33 hm2(50畝)的池塘采用內循環(huán)流水“跑道”模式，建有“跑道”(長20 m、寬5 m、深2.5 m)8條；其余均為傳統(tǒng)池塘，主要養(yǎng)殖黃金鯽、草魚等品種。本試驗以“跑道”養(yǎng)殖的黃金鯽為試驗組(“跑道”組)，傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖的黃金鯽為對照組(池塘組)，黃金鯽初始體質量均為25 g，“跑道”組放養(yǎng)密度為200尾/m3，池塘組放養(yǎng)密度為37 500尾/hm2。兩個組投喂相同的商品飼料，飼養(yǎng)130 d后，隨機從3條“跑道”和3口池塘中各選擇10尾黃金鯽[平均體質量為(200±15)g]進行分析。從兩組樣品中各取部分魚背部肌肉用于質構分析和揮發(fā)性風味物質檢測；兩組樣品剩余的背部肌肉各自混勻后裝入樣品袋，-18 ℃保存待測。

本試驗檢測所用主要儀器包括：ZRD-A780全自動鼓風干燥箱(上海智誠分析儀器制造有限公司)；TA-XT plus 質構分析儀(英國Stable Micro Systems公司)；B180馬弗爐(德國納博熱公司)；QP-2010 Plus氣相色譜質譜聯(lián)用儀(日本島津公司)；L-8900全自動氨基酸分析儀(日本HITACHI公司)；Elan DRC-e電感耦合等離子體質譜聯(lián)用儀(美國Perkin Elmer公司)等。

主要試劑包括：濃硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉、硼酸、無水硫酸鈉、對苯二酚(分析純，廣州化學試劑廠)；石油醚、氯仿、正己烷(分析純，天津市富宇精細化工有限公司)；68%硝酸(優(yōu)級純，蘇州晶瑞化學股份有限公司)；三氟化硼-甲醇溶液(優(yōu)級純，上海安普科學儀器有限公司)；混合氨基酸標準品、十一烷酸標準品(優(yōu)級純，美國Sigma-Aldrich公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 營養(yǎng)成分分析

稱取黃金鯽背肌待測樣品，參照《食品中水分的測定》(GB 5009.3—2016)，直接以干燥法測定水分；參照《食品中蛋白質的測定》(GB 5009.5—2016)，采用凱氏定氮法測定粗蛋白質含量；參照《食品中脂肪的測定》(GB 5009.6—2016)，采用索氏抽提法測定粗脂肪含量；參照《食品中灰分的測定》(GB 5009.4—2016)，采用灼燒法測定粗灰分含量；參照《食品中氨基酸的測定》(GB 5009.124—2016)，采用酸水解法測定氨基酸含量；參照《食品中脂肪酸的測定》(GB 5009.168—2016)，采用水解法測定脂肪酸含量。

1.2.2 質構分析

周大國說：“這個我還真不知道，我跟他雖然熟，但是辦公區(qū)不同，所以呢平常也很少在一起，毛夫人后來報毛主任失蹤后，院方很重視，也報過警，陪同當?shù)嘏沙鏊娜ニ霓k公室查過，也問他的助手及他科室的其他人，都沒有反常情況。他的電腦中還有才寫到一半的論文呢，桌上擺著的參考書也都是攤開著的，他還安排了差不多一周的日程，包括講學、去電視臺錄節(jié)目等?！?/p>

取兩組新鮮魚的背肌樣品，切成長2 cm、寬2 cm、厚1 cm的肉塊，用于全質構分析(TPA)。采用TA-XT Plus物性測試儀進行TPA模式測試，選擇P/36R圓柱形測試探頭，測試前速度為3 mm/s，測試時速度為1 mm/s，測試后速度為5 mm/s，魚肉的變形率為50%，間隔停留時間5 s，負重探頭類型：Auto-5 g。每個處理組的混合樣品測6次平行，取平均值[14]。

1.2.3 揮發(fā)性風味物質

參照對鱘魚的檢測方法[15]，使用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯(lián)用法對黃金鯽背肌(鮮樣)的揮發(fā)性風味物質進行分析。進樣口參數(shù)：選擇不分流模式，溫度為240 ℃，不分流時間為1 min，隔墊吹掃5 mL/min，載氣為氦氣，流速控制為1 mL/min。GC條件：DB-5 MS彈性毛細管柱(60 m×0.32 mm×1 μm)。起始溫度40 ℃，以3 ℃/min升至100 ℃，以2 ℃/min升至150 ℃，以8 ℃/min升至240 ℃，保留5 min。MS條件：EI模式，離子源溫度250 ℃，傳輸線溫度250 ℃，全掃描質量范圍35～500 amu，間隔時間0.2 s。

1.2.4 氨基酸組成與營養(yǎng)評價

根據聯(lián)合國糧農組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的氨基酸評分標準和全雞蛋蛋白質評定氨基酸模式的營養(yǎng)價值，對黃金鯽魚肉蛋白質的氨基酸評分(amino acid score，AAS)和化學評分(chemical score，CS)進行計算。

AAS=樣品中某種氨基酸含量/(WHO/FAO模式譜中對應氨基酸含量)

(1)

CS=樣品中某種氨基酸含量/全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量

(2)

1.3 數(shù)據處理與統(tǒng)計

試驗數(shù)據以“平均值±標準誤”表示，用SPSS 16.0軟件進行單因素方差分析(One-way ANOVA)，用Turkey氏多重比較法檢驗組間差異，設P<0.05為差異顯著。

2 結果

2.1 基本營養(yǎng)成分

檢測結果顯示，“跑道”組黃金鯽肌肉的粗脂肪質量分數(shù)顯著低于池塘組(P<0.05)，相比降低了24.43%；粗灰分質量分數(shù)則顯著高于池塘組(P<0.05)，相比提高了50.52%。但兩種模式養(yǎng)成的黃金鯽，其肌肉中的水分、粗蛋白質含量均無顯著性差異(P>0.05)(見表1)。

表1 池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉基本營養(yǎng)成分Tab.1 Nutrient components in muscle of C. auratus from the UPS and IPRS groups 單位：%

2.2 質構特性

兩種養(yǎng)成方式下的黃金鯽肌肉質構參數(shù)見表2。與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖相比，“跑道”模式顯著提升了黃金鯽肌肉的硬度、粘附性和黏性等指標(P<0.05)，但兩組黃金鯽肌肉的彈性、內聚性、咀嚼性和回復性等指標無顯著差異(P>0.05)。

表2 池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉質構參數(shù)分析Tab.2 Muscle texture characteristics of C. auratus from the UPS and IPRS groups

2.3 氨基酸組成和評價

本試驗檢測到黃金鯽肌肉中有17種氨基酸，其組成情況見表3。從統(tǒng)計學分析，不同養(yǎng)殖模式對黃金鯽肌肉必需氨基酸和非必需氨基酸的組成和總量均無顯著性影響(P>0.05)。兩種模式養(yǎng)成的黃金鯽，其肌肉必需氨基酸總量與氨基酸總量的比值分別為53.11%和55.86%，必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量的比值分別為113.25%和126.55%

表3 池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉的氨基酸組成及含量(濕質量)Tab.3 Amino acids composition in muscle of C. auratus from the UPS and IPRS groups (fresh matter basis) 單位：%

在呈味氨基酸方面，兩組黃金鯽肌肉中的天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸等4種氨基酸含量均不存在顯著差異(P>0.05)；池塘組和“跑道”組的呈味氨基酸總量/氨基酸總量分別為32.73%和31.34%，組間無顯著差異(P>0.05)。

按照FAO/WHO的氨基酸評分標準和全雞蛋蛋白標準，對黃金鯽肌肉的必需氨基酸進行評分，結果見表4。由表4可見，“跑道”組黃金鯽肌肉的必需氨基酸均高于FAO/WHO標準，并且Leu、Phe+Tyr和Lys的評分高于全雞蛋蛋白；池塘組除Val以外，其他幾種必需氨基酸均高于FAO/WHO標準。與全雞蛋蛋白相比，池塘組黃金鯽肌肉Phe+Tyr和Lys的評分較高。進一步分析黃金鯽肌肉的氨基酸評分(AAS)和化學評分(CS)發(fā)現(xiàn)，其第一限制性氨基酸為纈氨酸(見表4)。

表4 池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉必需氨基酸評價Tab.4 Evaluation on essential amino acids composition in the muscle of C. auratus from UPS and IPRS groups with AAS and CS

2.4 脂肪酸組成

黃金鯽肌肉脂肪酸的組成和含量見表5。“跑道”組共檢測到17種脂肪酸，池塘組則檢測出18種脂肪酸，多檢出的1種為花生四烯酸(C20∶4n-6)。“跑道”組的硬脂酸(C18∶0)和二十二烷酸(C22∶0)等2種飽和脂肪酸，以及十四碳烯酸甲酯(C14∶1)、油酸(C18∶1n-9)、花生三烯酸(C20∶3n-6)、花生四烯酸(C20∶4n-6)和二十四碳烯酸(C24∶1)等5種不飽和脂肪酸的含量顯著高于池塘組(P<0.05)；而棕櫚酸(C16∶0)和亞麻酸(C18∶3n-3)等2種脂肪酸顯著低于池塘組(P<0.05)。此外，“跑道”組的UFA/FA、MUFA/FA、PUFA/FA均顯著高于池塘組，SFA/FA則顯著低于池塘組(P<0.05)。

表5 池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉的脂肪酸組成Tab.5 Fatty acid composition in the muscle of C. auratus from UPS and IPRS groups 單位：%

2.5 揮發(fā)性物質組成

本試驗從池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉中分別檢測出23種和21種揮發(fā)性成分(見表6)，包括醛、醇、酮、酯類等。池塘組樣品中酮類和醇類的種類較多，而“跑道”組樣品中上述4類揮發(fā)性物質的分類總含量均高于池塘組，分別高22.8%、35.7%、4.1%和17.7%。其中影響風味閾值較低、對魚肉風味有貢獻的醛類物質如反-2-辛烯醛、癸醛，以及酯類成分如1-辛烯-3醇亞油酸酯，“跑道”組均高于池塘組；而對魚腥味有貢獻的揮發(fā)性成分如壬醛和1-辛烯-3-醇等，則在池塘組肌肉樣品中的含量較高。

表6 池塘組和“跑道”組黃金鯽肌肉中揮發(fā)性風味物質分析Tab.6 Volatile flavor composition in the muscle of C. auratus from UPS and IPRS groups 單位：%

3 討論

3.1 脂肪含量

肌肉是魚體的主要食用部位，其營養(yǎng)成分組成和含量是評價其品質的主要依據[16]。本試驗中，兩種模式養(yǎng)殖的黃金鯽，雖然其蛋白質和水分含量無顯著差異，但脂肪和灰分的含量有顯著差異。黃金鯽肌肉中粗脂肪含量的差異可能與不同養(yǎng)殖方式下魚的運動量有關。在“跑道”模式下飼養(yǎng)的黃金鯽，為應對流水帶來的推力，需要有較大的運動量，從而增加了魚體脂肪的氧化代謝，抑制了體脂肪的蓄積[17-18]；此外，高密度養(yǎng)殖的“跑道”環(huán)境也使養(yǎng)殖對象需要消耗更多的能量進行空間與攝食等的競爭，對其體脂組成也有一定的影響。本試驗結果與黃顙魚[10]、大口黑鱸[11]、梭魚[13]等魚類的研究報道相一致。根據魚肉中脂肪含量的高低，可將魚類分為多脂魚(>10%)、中脂魚(5%～10%)和少脂魚(<5%)。有研究表明，當魚類肌肉中脂肪含量達鮮樣的3.5%～4.5%時，具有良好的口感[19]。本試驗中，“跑道”養(yǎng)殖的黃金鯽，其肌肉粗脂肪含量為4.61%，而池塘養(yǎng)殖的為6.10%，相較而言，“跑道”模式養(yǎng)殖的黃金鯽口感更好。本試驗結果表明，不同養(yǎng)殖模式會對黃金鯽基本營養(yǎng)組成產生影響。

3.2 質構指標

質構是評價魚類肌肉組織特性的重要指標之一。通過質構儀模擬食物咀嚼過程，把質地感官知覺與力學性能、幾何特性相結合，客觀地評價魚肉的品質特性[20]。本試驗觀察到，“跑道”模式對黃金鯽的肌肉硬度、粘附性和黏性等質構指標具有顯著的提升作用。已有研究認為，魚類在狹小的流水槽空間內需釋放更多的能量來維持其生命活動，其運動能力提高，肌肉細胞間的結合力增強，導致肌肉硬度增加[21]；此外，高水分含量和高脂肪含量會使魚肉的機械強度降低，而“跑道”組黃金鯽肌肉中較低的脂肪含量也有助于其肌肉硬度的提升。黏性反映魚肉在一定外力作用下的流動性，黏性的提高可能是因為采用“跑道”模式養(yǎng)成的黃金鯽，其肌肉纖維細胞排列更緊密，肌原纖維蛋白含量更高[22]。本試驗中，TPA指標綜合反映在感官上可表現(xiàn)為魚肉緊實、咬勁十足，表明“跑道”模式有助于提升黃金鯽肌肉的口感，這與大口黑鱸[11]、梭魚[13]、斑點叉尾魚回(IetalurusPunetaus)[23]等品種的研究報道相一致。

3.3 氨基酸含量

與肌肉粗蛋白含量相似，本試驗發(fā)現(xiàn)，黃金鯽肌肉的氨基酸組成和含量未隨著養(yǎng)殖模式改變而產生顯著變化。兩種模式下養(yǎng)成的黃金鯽，其肌肉必需氨基酸總量/氨基酸總量分別為53.11%和55.86%，均高于FAO/WHO的推薦標準(35.38%)，必需氨基酸總量/非必需氨基酸總量分別為113.25%和126.55%，也遠高于FAO/WHO的標準(60%)[24]，表明黃金鯽的魚肉是1種氨基酸組成較為平衡的優(yōu)質蛋白質，符合人體飲食健康需求。本試驗觀察到黃金鯽的第一限制性氨基酸為纈氨酸，與白金豐產鯽[25]、萍鄉(xiāng)肉紅鯽[26]等鯽魚品種一致，這一結果可為該品系人工配合飼料的研發(fā)提供參考。呈味氨基酸的組成及含量直接影響魚肉的鮮美程度。谷氨酸和天門冬氨酸為呈鮮味的特征性氨基酸，同時還是調節(jié)腦和神經代謝功能的重要氨基酸，參與生命體的多項生理活動；甘氨酸和丙氨酸則可產生甜味，去除苦味，增加鮮味。本試驗結果顯示，黃金鯽呈味氨基酸的占比分別為32.73%(池塘組)和31.34%(“跑道”組)，兩個組之間無顯著差異，與湘云鯽2號(32.49%)[27]、斑尾復蝦虎魚(Synechogobiusommaturus)(31.40%)[28]、瓦氏黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)(31.14%)[29]等品種的呈味氨基酸占比相近，而高于云南光唇魚(Acrossocheilusyunnanensis)(27.1%)[30]、云斑魚回(Lctalurusnebulosus)(29.00%)[29]等。

3.4 脂肪酸含量

魚類肌肉脂肪酸組成與變化受棲息習性、食性、適應性和生長習性等綜合影響。已有研究報道，“跑道”模式對黃顙魚[14]、籃子魚(Siganusrivulatus)[21]和大口黑鱸[22]等品種的脂肪酸組成有改善作用。對長豐鯽(Changfeng varietyCarassiusauratusgibelio)、彭澤鯽(Carassiusauratus)、異育銀鯽(Carassiusauratusgibelio)、紅鯽(Carassiusauratusred v.Xiangjiang)等4種鯽魚的對比研究發(fā)現(xiàn)，其肌肉中不飽和脂肪酸占比為71.6%～73.9%，多不飽和脂肪酸占比為8.3%～24.2%[31]。與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖相比，“跑道”養(yǎng)成的黃金鯽，其肌肉的不飽和脂肪酸含量增加，飽和脂肪酸含量下降?！芭艿馈苯M黃金鯽的不飽和脂肪酸占比為75.37%，高于從池塘組的68.28%，也高于上述的4種鯽魚。池塘組黃金鯽的多不飽和脂肪酸占比為12.38%，“跑道”組則為16.51%，僅低于長豐鯽的24.2%。高不飽和脂肪酸能顯著增加魚肉的香味，反映肌肉的多汁性，同時在預防心腦血管疾病、促進生長發(fā)育等方面具有重要作用[32]。本試驗結果表明，“跑道”養(yǎng)殖優(yōu)化了黃金鯽肌肉的脂肪酸組成，這對人類的飲食健康更有益處。

3.5 揮發(fā)性風味物質

揮發(fā)性風味物質含量也是評價水產品品質的重要指標之一，主要包括醛、醇、酮、酯類物質。醛類物質可能來源于不飽和脂肪酸氧化后形成的過氧化物的進一步裂解。一般認為，5～9個碳原子的醛具有清香、油香、脂香風味，閾值相對較低，對魚肉風味影響較大[33]。本試驗發(fā)現(xiàn)，黃金鯽肌肉的醛類物質中，含量較高的是己醛和壬醛，其中“跑道”組黃金鯽肌肉中的己醛(青草味)較池塘組高55.0%，而壬醛(魚腥味)較池塘組低45.3%。另外，“跑道”組的反-2-辛烯醛(脂香味)和癸醛(橘皮味)含量高于池塘組，2-十一烯醛(清醛味)則低于池塘組。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，往往有甜甜的花香和果香，對腥味有一定的增強作用，因其閾值高于其同分異構體的醛，對魚肉風味的貢獻比醛類小[15]。本試驗中，“跑道”組魚肉的酮類物質總量相比池塘組增加了35.7%。醇類物質大多來源于脂肪的氧化分解，一般閾值較高、高濃度或不飽和形式的醇類物質對魚肉風味影響較大[34]，如1-辛烯-3-醇會產生腥臭氣味。本試驗觀察到，池塘組黃金鯽肌肉不飽和醇共有1-辛烯-3-醇、反式-2-辛烯-1-醇和順-3-壬烯-1-醇等3種，占比為5.52%；而“跑道”組檢測出1-辛烯-3-醇和3-癸炔-2-醇，占比3.84%，與池塘組相比低43.8%。對異育銀鯽的研究也發(fā)現(xiàn)，隨著在微流水系統(tǒng)中養(yǎng)殖時長的增加，魚肉中該類揮發(fā)物含量明顯減少[35]。此外，含氮、含硫雜環(huán)化合物是通過微生物和酶的作用分解蛋白質而產生的堿性含氮物質，對魚腥味有一定影響。本試驗中，池塘組黃金鯽肌肉中含氮、含硫雜環(huán)類化合物的種類和含量均高于“跑道”組。

4 結論

本試驗結果表明，與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖模式相比，池塘循環(huán)水“跑道”模式養(yǎng)成的黃金鯽具有魚肉脂肪含量低、不飽和脂肪酸含量高、彈性和黏性強、風味好等特點，魚肉的營養(yǎng)品質在整體上有所提升。但“跑道”養(yǎng)殖模式對魚肉品質調控的機理還需進一步研究。