鳙鱼不同部位的成分分析及营养评价

姜启兴,吴佳芮,许艳顺,汤凤雨,王 立,张 缓,夏文水*

(江南大学食品学院,江苏 无锡 214122)

 

摘 要:以鳙鱼为研究对象,对鳙鱼不同部位(头、背、腹、尾)的基本成分、蛋白组成、氨基酸组成、胶原蛋白含量和脂肪酸组成进行测定分析,并对其营养价值进行综合评定。结果表明:不同部位(头、背、腹、尾)的粗蛋白含量略有差异,分别为18.32%、18.04%、17.37%和17.62%;其中盐溶性蛋白和水溶性蛋白含量较高,分别为8.36%、8.43%、8.42%、8.37%和4.88%、4.78%、4.75%、4.73%;不同部位均含有较高含量的胶原蛋白,其中尾部含量最高,达9.54mg/g,背及腹部相对较低;鳙鱼各部位蛋白质中氨基酸组成无显著差异,必需氨基酸含量较高,均达到40%以上,第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸;鳙鱼背肉含有丰富的矿物元素,其中钙含量最高,达1195.36mg/kg;鳙鱼腹部脂肪中不饱和脂肪酸的相对百分含量为69.77%,其中多不饱和脂肪酸为28.80%。

关键词:鳙鱼;成分分析;营养评价

 

Composition Analysis and Nutritional Evaluation of Different Parts of Bighead Carp (Aristichthys nobilis)

 

JIANG Qi-xing, WU Jia-rui, XU Yan-shun, TANG Feng-yu, WANG Li, ZHANG Huan, XIA Wen-shui*

(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

 

Abstract: The nutritional components of the head, back, abdomen and tail of bighead carp (Aristichthys nobilis) were determined, and their nutritional value was synthetically evaluated. Results showed that there were only slight differences in crude protein content from head, back, abdomen and tail, which were 18.32%, 18.04%, 17.37% and 17.62%, respectively. Salt-soluble and water-soluble proteins were contained in head, back, abdomen and tail in relatively high amounts of 8.36%, 8.43%, 8.42% and 8.37% as well as 4.88%, 4.78%, 4.75% and 4.73%, respectively. All the samples tested were rich in collagen, with the highest level of 9.54 mg/g observed in tail and relatively lower levels in back and abdomen. There were no significant differences in amino acid composition of different parts, and the ratios of essential amino acids to total amino acids in these parts were over 40%. The first limiting amino acids were methionine and cysteine, while the second limiting amino acid was valine. Minerals were abundant in the back of bighead carp, particularly for Ca2+, up to 1195.36 mg/kg. The relative content of unsaturated fatty acids in the abdomen was 69.77%, in which the polyunsaturated fatty acids accounted for 28.80%.

Key words: bighead carp; composition analysis; nutritional evaluation

中图分类号:TS231 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)05-0183-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201405036

鳙鱼(Aristichthys nobilis)又名胖头鱼、花鲢、黑鲢、鲢鳙,主要分布于长江流域下游和珠江地区,东北、华北也有养殖,是我国主要的淡水经济鱼类之一[1]。据2010年《中国渔业统计年鉴》显示,鳙鱼养殖产量达255.08t[2],仅次于草鱼、鲢鱼。但是鳙鱼目前主要还是以鲜销为主,加工比率仅10%左右,往往出现卖鱼难的问题,迫切需要开发鳙鱼的系列加工产品。用鳙鱼头制作的砂锅鱼头是江浙一带的特色菜肴,并且已有工业化的产品在销售,但是鱼中段和尾段基本未加利用,对这些部分进行加工利用也势在必行[3]。对鳙鱼增值加工的关键是充分利用原料的特性,提高其利用价值,提高原料利用率和经济效益。因此对不同部位鳙鱼的基本特性进行系统研究,充分了解鳙鱼原料的组成特点,为鳙鱼的加工提供基础数据和理论支持,具有重要的实用价值[4-6]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜活鳙鱼,体质量2~2.5kg/条,购于无锡市滨湖区雪浪镇农贸市场,宰杀、去鳞、去内脏后分为头、背、尾、腹四部分,备用。

浓硫酸、氢氧化钠、硼酸、三氯醋酸、浓硝酸、溴甲酚氯等试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

101-3-BS电热恒温鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械厂;精密电子天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;Agilent 1100氨基酸自动分析仪 美国安捷伦科技有限公司;Specter AA 220石墨炉原子吸收仪、Varian Cary 50紫外分光光度计 美国瓦里安(中国)有限公司;PE-2280火焰原子吸收仪 美国PerkinElmer股份有限公司;GC-2010气相色谱仪 岛津国际贸易(上海)有限公司;Hitachi 650-60荧光分光光度计 日立(中国)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基本成分的测定

水分含量:参照GB5009.3—2010《食品中水分的测定》,105 ℃恒质量法;粗蛋白质含量:参照
GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》,凯氏定氮法;粗脂肪含量:参照GB/T5009.6—2010《食品中脂肪的测定》,索氏抽提法;总灰分含量:参照GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的测定》,550 ℃灼烧法。

1.3.2 蛋白质组分的分离

参照Visessanguan等[7]的方法进行。

1.3.3 氨基酸分析及营养评价

根据Heu等[8]的方法,采用Agilent 1100氨基酸自动分析仪,C18柱(4.0 mm×125 mm),柱温40 ℃,缓冲液流速:1.0 mL/min。流动相:A:20 mmol/L醋酸钠;B:V(20 mmol/L醋酸钠)V(甲醇)V(乙腈)=122。紫外检测波长:338nm。因色氨酸在盐酸水解过程被破坏,所以未能测出。

蛋白质的氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical sore,CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)按照以下公式计算[9-10]。

546514.jpg (1)

546538.jpg (2)

548612.jpg (3)

式中:t表示干基样品的必需氨基酸含量/%;s表示干基全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量/%;n为比较的必需氨基酸个数。

1.3.4 胶原蛋白含量的测定

参照GB/T 9695.23—2008《肉与肉制品 羟脯氨酸含量测定》测定鱼肉中的羟脯氨酸含量,标准曲线为y=0.1784x+0.0118(R2=0.9968),y表示吸光度,x表示羟脯氨酸质量浓度/(μg/mL)。由标准曲线得羟脯氨酸的含量乘以9.75即为鱼肉胶原蛋白的含量[11]。

1.3.5 脂肪酸组成的测定

采用气相色谱法测定[12],岛津GC-2010气相色谱仪,柱温:220.0 ℃;FID温度:250 ℃;进样量:0.5μL;空气流速:360 mL/min;氢气流速:30 mL/min。

1.3.6 矿质元素的测定

As、Pb采用石墨炉原子吸收仪测定;P采用紫外分光光度法;其余Ca、Mg、K、Na、Fe、Zn、Mn、Cu等采用火焰原子吸收法测定。

1.4 数据分析

采用SPSS18.0软件进行方差分析,数据采用

545960.jpg
545961.jpg

±s表示。

2 结果与分析

2.1 鳙鱼不同部位的基本成分

表 1 鳙鱼不同部位的基本成分(

x

545990.jpg

± sn=3)

Table 1 Basic components of different parts of bighead carp (

x

546019.jpg

± s, n = 3)

部位

水分含量/%

灰分含量/%

蛋白质含量/%

脂肪含量/%

头部

80.69±0.15

1.22±0.03

18.32±0.86

0.62±0.04

背部

80.45±0.08

1.14±0.03

18.04±0.58

0.66±0.05

腹部

79.56±0.18

1.03±0.02

17.37±0.33

1.89±0.12

尾部

81.23±0.02

1.05±0.07

17.62±0.35

0.62±0.02

 

 

由表1可知,不同部位鳙鱼肉的基本成分略有差异,整体来说,头部与背部的成分比较接近。腹部的蛋白质和水分含量最低,分别为17.37%、79.56%,而脂肪含量明显高于其他部位为1.89%,这可能是导致鱼腹部肉香嫩滑爽的主要原因。尾部水分含量最高达到81.23%,蛋白质含量相对较低为17.62%,这可能是鱼尾肉口感偏软的主要原因。鱼头部的灰分含量最高,背部次之,分别为1.22%、1.14%,腹部和尾部灰分含量差别不大分别为1.03%和1.05%,表明鳙鱼的矿物质含量较为丰富。

2.2 鳙鱼不同部位蛋白质的组成分析

表 2 鳙鱼不同部位的蛋白组成(

x

546082.jpg

± sn=3)

Table 2 Protein composition of different parts of bighead carp (

x

546112.jpg

± s, n = 3)

部位

非蛋白氮

含量/%

水溶性

蛋白含量/%

盐溶性

蛋白含量/%

碱溶性

蛋白含量/%

碱不溶性

蛋白含量/%

头部

1.56±0.11

4.88±0.59

8.36±0.52

1.57±0.15

0.79±0.12

背部

1.53±0.21

4.78±0.47

8.43±0.63

1.53±0.14

0.75±0.16

腹部

1.49±0.16

4.75±0.51

8.42±0.55

1.59±0.17

0.76±0.21

尾部

1.49±0.19

4.73±0.49

8.37±0.39

1.58±0.12

0.76±0.19

 

 

由表2可知,整体而言不同部位鳙鱼肉的非蛋白氮、水溶性蛋白、盐溶性蛋白、碱溶性蛋白、碱不溶性蛋白的质量分数均无显著性的差异。不同部位鳙鱼肉中蛋白质的主要组成是盐溶性蛋白和水溶性蛋白,分别为8.36%、8.43%、8.42%、8.37%和4.88%、4.78%、4.75%、4.73%。

头部非蛋白氮和水溶性蛋白含量略高于其他部位,非蛋白氮主要是由游离氨基酸、核苷酸及小分子的多肽构成,是肉类食品的主要呈味成分,这可能是鱼头汤鲜美的原因之一。水溶性蛋白对鱼糜制品弹性影响的程度大体与其含量成正比,在鱼糜生产中此类蛋白质要求在漂洗工艺中尽量除去。盐溶性蛋白是形成鱼糜凝胶的主要蛋白,盐溶性蛋白含量越高,其凝胶强度越大、弹性越好。总基质蛋白(碱溶性蛋白和碱不溶性蛋白)含量与鱼肉的质地和加工特性有一定相关性[13-14]。

2.3 鳙鱼不同部位的胶原蛋白含量

胶原蛋白是肉类中重要的营养成分,而羟脯氨酸是胶原蛋白的特征氨基酸,通过测定羟脯氨酸含量可以得到鱼肉中胶原蛋白的含量,鳙鱼不同部位的胶原蛋白含量见图1。

546572.jpg 

图 1 鳙鱼不同部位的胶原蛋白含量(

x

546179.jpg

± sn=3)

Fig.1 Collagen contents in different parts of bighead carp (

x

546208.jpg

± s, n = 3)

由图1可知,鳙鱼肉中不同部位的胶原蛋白含量是不同的,头部和尾部的含量要高于背部和腹部含量。其中鳙鱼尾部的胶原蛋白含量最高,达到9.54mg/g,这可能是由于鱼尾部运动较多,结缔组织相对发达的缘故;此外,由于尾部胶原较多,蒸煮后胶原溶出也就相对较多,这也是尾部肉质口感黏软的另一个原因。头部胶原含量也较高,这也从一定程度上印证了喝鱼头汤美容的说法。腹部胶原蛋白含量最低,可能是由于腹部脂肪较多导致胶原蛋白含量减少。

2.4 鳙鱼不同部位蛋白质的氨基酸组成分析及营养评价

蛋白质是鳙鱼的主要营养物质,蛋白质的氨基酸组成是决定蛋白质营养价值高低的重要依据。必需氨基酸含量决定着肌肉的营养价值。鳙鱼不同部位的17种氨基酸测定结果见表3。鳙鱼各部位肉中氨基酸的组成无显著性差异,必需氨基酸含量较高,头、背、腹和尾部等各部位的必需氨基酸与氨基酸总质量量的比值(mEAA/mTAA)
分别达到40.42%、40.38%、41.06%和40.88%;必需氨基酸与非必需氨基酸质量的比值(mEAA/mNEAA)分别为67.85%、67.71%、69.67%和69.16%。根据FAO/WHO的理想模式,质量较好的蛋白质mEAA/mTAA为40%左右,mEAA/mNEAA在60%以上[15-17]。可见鳙鱼不同部位肉中蛋白质的氨基酸组成均符合上述指标要求。

表 3 鳙鱼不同部位的氨基酸组成(

x

546238.jpg

± sn=3)

Table 3 Amino acid composition of different parts of bighead carp
(

x

546267.jpg

± s, n = 3)

g/100g pro

 

氨基酸

头部

背部

腹部

尾部

非 必 需 氨 基 酸

天冬氨酸(Asp)

8.62

8.40

8.42

8.44

谷氨酸(Glu)

14.72

14.48

14.44

14.82

丝氨酸(Ser)

3.41

3.46

3.34

3.43

组氨酸(His)

2.52

2.41

2.39

2.42

甘氨酸(Gly)

4.44

4.51

4.08

4.57

精氨酸(Arg)

5.20

5.16

5.00

5.29

丙氨酸(Ala)

4.86

4.79

4.73

4.78

酪氨酸(Tyr)

2.67

2.63

2.52

2.77

半胱氨酸(Cys)

0.10

0.09

0.09

0.10

脯氨酸(Pro)

3.71

3.60

3.33

3.66

 

 

 

 

 

 

必 需 氨 基 酸

缬氨酸(Val)

4.46

4.34

4.40

4.67

蛋氨酸(Met)

2.25

2.25

2.14

2.31

苯丙氨酸(Phe)

3.46

3.36

3.43

3.37

异亮氨酸(Ile)

3.88

3.75

3.83

4.11

亮氨酸(Leu)

7.18

7.10

7.15

7.41

赖氨酸(Lys)

9.08

8.99

9.04

9.11

苏氨酸(Thr)

3.77

3.76

3.70

3.80

色氨酸(Trp)

 

 

 

 

 

 

 

必需氨基酸(EAA)

34.09

33.55

33.68

34.78

 

氨基酸总量(TAA)

84.33

83.10

82.01

85.07

 

注:—.未检测。

 

从食品营养学角度来看,食品蛋白质的营养价值很大程度上取决其必需氨基酸的含量。对鳙鱼不同部位肉中必需氨基酸进行比较和计算AAS、CS和EAAI结果见表4、5。

表 4 鳙鱼不同部位的必需氨基酸含量(

x

546331.jpg

± sn=3)

Table 4 Contents of essential amino acids in different parts of bighead carp (

x

546362.jpg

± s, n = 3)

mg/g N

必需氨基酸

头部

背部

腹部

尾部

WHO/FAO模式谱

鸡蛋蛋白

Ile

242.50

234.38

239.38

256.88

250

331

Leu

448.75

443.75

446.88

463.13

440

534

Thr

235.63

235.00

231.25

237.50

250

292

Val

278.75

271.25

275.00

291.88

310

441

Met+Cys

146.88

146.25

139.38

150.63

220

386

Phe+Tyr

383.13

374.38

371.88

383.75

380

565

Lys

567.50

561.88

565.00

569.38

340

441

总计

2303.13

2266.88

2268.75

2353.13

2190

2990

 

 

由表4可见,鳙鱼不同部位肉中总必需氨基酸含量差异不大,约在2300mg/g N左右,低于鸡蛋蛋白标准2990mg/g N,但高于FAO/WHO标准2190mg/g N [10]。由表5可见,不同部位鳙鱼肉的氨基酸评分差异不大,根据AAS和CS评分,可知鳙鱼的第一限制氨基酸为蛋氨酸+
胱氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸,而其他几种氨基酸的AAS均接近或大于1,CS均大于0.6,各部位EAAI按照WHO/FAO模式计算均大于97,按照全鸡蛋模式计算均大于70,说明鳙鱼的氨基酸均衡性好,易于消化吸收。

表 5 鳙鱼不同部位必需氨基酸的AAS和CS评分

Table 5 AAS and CS Scores of essential amino acids in different parts of bighead carp

必需氨基酸

头部

 

背部

 

腹部

 

尾部

AAS

CS

 

AAS

CS

 

AAS

CS

 

AAS

CS

Ile

0.97

0.73

 

0.94

0.71

 

0.96

0.72

 

1.03

0.78

Leu

1.02

0.84

 

1.01

0.83

 

1.02

0.84

 

1.05

0.87

Thr

0.94

0.81

 

0.94

0.80

 

0.93

0.79

 

0.95

0.81

Val

0.90**

0.63**

 

0.88**

0.62**

 

0.89**

0.62**

 

0.94**

0.66**

Met+Cys

0.67*

0.38*

 

0.66*

0.38*

 

0.63*

0.36*

 

0.68*

0.39*

Phe+Tyr

1.01

0.68

 

0.99

0.66

 

0.98

0.66

 

1.01

0.68

Lys

1.67

1.29

 

1.65

1.27

 

1.66

1.28

 

1.67

1.29

总计

7.18

5.36

 

7.06

5.27

 

7.06

5.28

 

7.34

5.48

EAAI

99.15

72.40

 

97.57

71.24

 

97.24

71.01

 

101.63

74.21

 

注:*.第一限制氨基酸,**.第二限制氨基酸。

 

2.5 鳙鱼背肉中的矿物质元素组成

表 6 鳙鱼背肉中的矿物元素组成(

x

546406.jpg

± sn=3)

Table 6 Mineral composition of back muscle of bighead carp (

x

546434.jpg

± s, n = 3)

矿质元素

测定值/(mg/kg)

8.81

11.60

3.41

0.57

284.57

1195.36

0.007

<0.045

 

 

由表6可知,鳙鱼背肉中钙含量最高,为1195.36mg/kg。8种矿物质元素,其中对身体有益的矿物质元素平均含量的大小顺序为钙>镁>铁>锌>铜>锰。在生物体内,矿物质元素与维生素同样重要,矿物质元素与生物体的各项生理机能有密切的联系,对生物体尤其是对人类都有极其重要的生理和病理意义,矿物质元素在体内缺乏或过多都会导致各种疾病。锌是100多种酶的活性中心,又是胰岛素的成分,是维持生命正常活动的关键因子,缺锌会引起代谢功能的紊乱,免疫功能下降,易引起细菌、病菌和真菌的反复感染;铜和铁参与造血,是红血球中血红素的重要成分,在血红蛋白合成上是一个活性剂;不断补充铜和铁,对造血、活血化瘀及防止贫血病有重要作用;钙是骨骼和牙齿的主要成分;镁在保护人体心血管、预防心脏病等方面具有积极作用。如从矿物质元素角度来评价,鳙鱼能较好地满足人体对矿物质元素的需要[18-19]。

2.6 鳙鱼腹部脂肪酸组成分析

由表7可知,鳙鱼鱼肉中主要检测到16种脂肪酸,其中饱和脂肪酸8种,单不饱和脂肪酸3种,多不饱和脂肪酸5种。不饱和脂肪酸的相对百分含量为69.77%,其中多不饱和脂肪酸为28.80%。主要的不饱和脂肪酸成分为油酸,含量达到34.66%,其次为亚油酸,含量分别达到了20.52%,亚油酸在人体内可被转化成γ-亚麻酸,二高-γ-亚麻酸(dohomo-γ-linolenic acid,DH-γ-亚麻酸)和花生四烯酸,亚油酸可使胆固醇脂化,从而降低血清和肝脏中的胆固醇水平,对糖尿病也有预防作用[20]。DHA和EPA等也有较高含量,这些成分对人体尤其对脑部有保健和降低血糖、保护脑血管、提高记忆力和视力等作用[21]。因此,鳙鱼中脂肪酸组成具有较高的营养价值。

表 7 鳙鱼腹部肉中的脂肪酸组成及相对含量(

x

546467.jpg

± sn=3)

Table 7 Fatty acid composition and content in abdomen muscle of bighead carp (

x

546495.jpg

± s, n = 3)

脂肪酸

相对含量/%

饱和脂肪酸

23.90

 

 

 

C120

月桂酸

0.14

C130

十三(烷)酸

0.10

C140

肉豆蔻酸

2.00

C150

十五(烷)酸

0.49

C160

棕榈酸

16.18

C170

珍珠酸

0.52

C180

硬脂酸

4.30

C200

花生酸

0.17

单不饱和脂肪酸

40.97

 

 

C161

棕榈油酸

4.69

C181

油酸

34.66

C201

二十碳烯酸

1.62

多不饱和脂肪酸

28.80

C182

亚油酸

20.52

C183

亚麻酸

4.18

C205

二十碳五烯酸(EPA)

2.06

C225

二十二碳五烯酸(DPA)

0.54

C226

二十二碳六烯酸(DHA)

1.50

 

3 结 论

蛋白质是鳙鱼的主要营养成分,鱼体不同部位(头、背、腹、尾)的蛋白质含量略有差异,分别为18.32%、18.04%、17.37%和17.62%,其中盐溶性蛋白和水溶性蛋白含量较高,分别为8.36%、8.43%、8.42%、8.37%和4.88%、4.78%、4.75%、4.73%;尾部胶原蛋白含量最高,达9.54mg/g,背、腹部较低。

鳙鱼各部位蛋白质中氨基酸组成差异不明显,必需氨基酸与氨基酸总量的比值最高,均达40%以上;AAS、CS及EAAI表明第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸,鳙鱼肉氨基酸组成均衡性好,易于消化吸收。

6种矿物质元素在鳙鱼背肉中平均含量的大小顺序为:钙>镁>铁>锌>铜>锰,其中钙含量最高,为1195.36mg/kg,因此鳙鱼能较好地满足人体对矿物质元素的需要。

鳙鱼腹部肉中主要检测到16种脂肪酸,不饱和脂肪酸的相对百分含量为69.77%,其中多不饱和脂肪酸为28.80%。主要的不饱和脂肪酸成分为油酸,含量达到34.66%;DHA和EPA等也有较高含量。

由实验可得,鳙鱼不同部位的营养成分有所差异,但整体差异不大,可以根据不同的组成特点加以开发利用。

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收稿日期:2013-03-14

基金项目:国家现代农业(大宗淡水鱼)产业技术体系建设专项(CARS-46);常熟市科技计划项目(CN201210)

作者简介:姜启兴(1977—),男,副教授,博士研究生,研究方向为食品加工与保藏。E-mail:qixingj@163.com

*通信作者:夏文水(1958—),男,教授,博士,研究方向为食品加工与保藏。E-mail:xiaws@jiangnan.edu.cn