卵形鲳鲹肌肉原料特性及食用品质的分析与评价

熊 添1,2,吴燕燕2,*,李来好2,林婉玲2,杨贤庆2,胡 晓2,杨少玲2

(1.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东 青岛 266000;2.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部水产品加工重点实验室,广东 广州 510300)

摘 要: 为探究卵形鲳鲹肌肉的原料特性及食用品质,对卵形鲳鲹的形体参数、各部分质量分数及采肉率、肌原纤维直径、质构、色泽、蒸煮损失率、滴水损失率、失水率、pH值、基本成分质量分数、蛋白质组成、矿物质元素含量、脂肪酸组成、氨基酸含量及挥发性风味物质比例等多方面指标进行测定和分析。结果表明:卵形鲳鲹肥满度高但采肉率低,加工下脚料多;其肌原纤维直径为(77.84±4.94)μm,肉质细嫩;腹部肌肉的白度最高,硬度和咀嚼性明显高于背部和尾部,更适合加工为即食鱼片;卵形鲳鲹肌肉的水分和粗脂肪质量分数分别为(71.65±0.55)%、(8.74±0.55)%;肌肉中钠、镁含量相对其他鱼类略高,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸比例接近1∶1∶1,必需氨基酸指数为93.51,己醛、壬醛、2-乙基己醇为其主要挥发性风味物质。本研究可为卵形鲳鲹的多元化加工利用提供基础数据和参考。

关键词: 卵形鲳鲹;形体参数;肌肉微观结构;质构;品质特性;风味

2016年,中国水产品生产总量为6 901.25万 t,约占世界总量的40%;而加工能力仅有2 849.11万 t,加工率为38.2%[1],远低于中国畜禽产品加工率,与世界发达国家70%以上的水产品加工率相比也有较大差距。研究水产品原料特性、根据原材料的特点进行精准加工有助于解决目前中国水产品加工过程中普遍存在的技术含量低、浪费严重、开发种类少、综合利用率低等问题,对提升水产品的加工率及加工水平具有重要的参考价值。

卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)是中国近年来新增的养殖海洋经济鱼种,其在国内市场主要以产地周边鲜活或冰鲜销售为主,货架期短、经济效益低;而主要以条冻形式进行出口贸易的卵形鲳鲹在解冻过程中品质会发生劣变,在国内外水产品市场中竞争力较弱。总之,中国卵形鲳鲹产业的发展潜力尚未被充分挖掘,提高其加工利用率、丰富产品的种类和数量、延长产品货架期、实现原材料的高值化利用的任务迫在眉睫。本实验全面探究卵形鲳鲹加工及食用特性,测定其形体参数、理化性质、营养物质及风味成分等方面的指标,以期为卵形鲳鲹产业尤其是养殖业和加工业的发展提供可靠数据,为实现水产品行业的精准加工提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

雄性鲜活卵形鲳鲹,A组体质量(215.44±34.92)g,全长(2 2.3 8±1.1 1)c m,2 0 条;B组体质量(452.31±45.81)g,全长(28.55±2.05)cm,20 条;于2017年9月—12月间购于广州市下渡大街农贸市场。

氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、三氯醋酸、三氯甲烷、氢氧化钠、氯化钠、石油醚、氯仿、硼酸、盐酸、硝酸、硫酸、硫酸钾、硫酸铜、乙醇、甲醇、甲醛、正己烷、二丁基羟基甲苯、苯酚、三氟化硼-甲醇等均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

BS124S型电子天平、PB-10型pH计 德国Sartorius公司;MILLI-Q超纯水机 美国Millipore公司;QTS-25质构仪 英国CNS Farnell公司;SC-80C全自动色差计北京康光仪器有限公司;3-550A高温马弗炉 美国Ney Vulcan公司;T50型均质机 德国IKA公司;3K30冷冻离心机 德国Sigma公司;KjeltecTM 2300型全自动凯氏定氮仪、SoxtecTM 2050型脂肪分析仪 丹麦FOSS公司;Titrando 809型自动电位滴定仪 瑞士万通公司;AA240 FS型原子吸收分光光度计 美国瓦里安公司;DHG-9145A型电热恒温鼓风干燥器 上海一恒科技有限公司;GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司;N-EVAP24氮吹仪 美国Organomation公司;835-50型高速氨基酸自动分析仪 日本日立公司;7900电感藕合等离子体质谱仪 美国安捷伦公司;BX53显微镜 日本Olympus公司。

1.3 方法

1.3.1 形体参数的测定

图1 卵形鲳鲹外形
Fig. 1 Shape of Trachinotus ovatus

活鱼运至实验室后拍晕,称体质量,如图1所示测量全长(A~E)、体长(A~D)、头长(A~B)、尾长(D~E)及体高(B~C)。按式(1)计算肥满度。

1.3.2 各部分质量的测定

用刀具分离鱼的鳞片、鱼鳍、内脏、鱼皮、鱼头、鱼骨、鱼肉并称质量,其占体质量的百分数为各部分质量分数。

1.3.3 各部分质构的测定

图2 卵形鲳鲹横切面图
Fig. 2 Cross-sectional view of Trachinotus ovatus

如图1、2所示,取鱼背部、腹部、尾部的鱼肉,去皮,修整为2 cm×2 cm×1 cm的方块,使用质地多面剖析测试模式通过二次压缩法测定其质构[2]。使用平底柱形探头,直径4 mm、触发点负载5.0 g、目标值4.00 mm、测试速率0.50 mm/s。每组实验重复测量10 次,去除异常数据后求平均值。

1.3.4 各部分色泽的测定

取鱼背部、腹部、尾部的鱼肉,去皮,修整为2 cm×2 cm×1 cm的方块,采用全自动色差计于室温下测定鱼块正反面的明度(L*)、红绿度(a*)、蓝黄度(b*)[3]。其中L*值为0~100,0为黑,100为白;a*值为-80~100,-80为绿,100为红,a*>0表示颜色偏红,a*值越大颜色越红;b*值为-80~100,-80为蓝,100为黄,b*>0表示颜色偏黄,b*值越大颜色越黄。每个样品测定6 次,按式(2)计算白度(W)。

1.3.5 显微结构观察及肌纤维直径的测定

将鱼的背部肌肉纵切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的小块,用体积分数10%甲醛固定48 h后用梯度乙醇(体积分数分别为70%、80%、90%、95%、100%)脱水,用二甲苯浸泡2 h至透明后再浸蜡2 h,最后用切片机切成10 μm薄片,于展片盒中展开(水温45 ℃)。将薄片完全展平后贴于载玻片上,于70 ℃烘箱中烘干1~2 h,待石蜡脱尽,用二甲苯洗脱(40 min)2 次,再用梯度乙醇(体积分数分别为100%、95%、90%、80%、70%)洗脱,每个梯度2~3 min。用蒸馏水洗脱,质量分数1%伊红溶液染色10~20 s,体积分数95%乙醇脱水2~3 min,二甲苯透明40 min,进行显微镜观察[4]

肌纤维直径的测定参考侯粲等[5]的方法。在10×40 倍镜下通过Cellsens Standrad图像采集系统随机截取视野并拍照,然后使用Digimizer软件测定每一根肌纤维横截面的最长距离,通过该最长距离的中点测定垂直距离,计算几何平均值。每个样品测定36 个肌纤维。

1.3.6 鱼肉pH值的测定

取5.0 g绞碎鱼肉,加入50 mL无CO2去离子水(将超纯水煮沸15 min,逐去CO2后冷却密封,于4 ℃贮藏备用),浸泡30 min,浸泡过程中不断搅拌,过滤后取滤液测定。

1.3.7 鱼肉物理性质测定

滴水损失率:鱼死后2 h内将背腹肌肉整片剖下,称其质量,然后用棉线系住肉样一端,装入塑封袋中,扎好袋口,肉样不与袋壁接触,在4 ℃冰箱中悬挂贮存24 h后取出,用滤纸吸干肉样表面水分称质量,按式(3)计算滴水损失率[6]

蒸煮损失率:鱼死后2 h内将背腹肌肉整片剖下称其质量,然后置于100 ℃下蒸约10 min,冷却至室温后称质量,通过式(4)计算蒸煮损失率。

失水率:鱼死后2 h内取中心部位鱼肉去皮,称质量后放入50 mL离心管内,在3 000 r/min下离心30 min,用镊子取出肉样,用滤纸吸去肉表面水分后称质量,通过式(5)计算失水率。

1.3.8 鱼肉基本成分质量分数的测定

水分质量分数的测定:按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[7]直接干燥法;灰分质量分数的测定:参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》[8]高温灼烧法;蛋白质量分数的测定:参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[9]凯氏定氮法;粗脂肪质量分数的测定:按照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》[10]索氏抽提法。

1.3.9 鱼肉蛋白质组成的测定

鱼肉蛋白分离参照Visessanguan等[11]的方法进行并略有修改。提取液A:pH 7.5、15.6 mmol/L磷酸氢二钠、3.5 mmol/L磷酸二氢钾;提取液B:pH 7.5、0.45 mol/L氯化钾、15.6 mmol/L磷酸氢二钠、3.5 mmol/L磷酸二氢钾;提取液A、B在使用前预先冷却至4 ℃。

精确称量3.000 g肉样于100 mL离心管中,加入30 mL提取液A,用均质机在10 000 r/min下冰浴均质1 min,均质液于10 000 r/min下离心10 min,重复一次,合并上清液即为水溶性组分(包括非蛋白氮和水溶性蛋白),沉淀备用。在合并后的上清液中加入质量分数50%三氯乙酸溶液至终质量分数为10%(约7 mL),在10 000 r/min下离心15 min,上清液为非蛋白氮,沉淀为水溶性蛋白。在首次分离得到的沉淀中加入30 mL提取液B,10 000 r/min均质分散,将均质液于10 000 r/min下离心20 min,重复一次,将上清液合并,即得到盐溶性蛋白,沉淀为盐不溶组分(含碱溶性蛋白和碱不溶蛋白)。沉淀中加入30 mL 0.1 mol/L NaOH,室温下搅拌2 h,于10 000 r/min下离心15 min,得到的上清液为碱溶性蛋白,沉淀为碱不溶蛋白。各组分占肉样质量的百分数为其质量分数。

1.3.10 鱼肉矿物质元素含量的测定

参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》[12]电感耦合等离子体质谱法。

1.3.11 鱼肉脂肪酸组成的测定

参照杨贤庆等[13]的方法并略作修改。脂肪的提取:称量2.0 g搅碎的鱼肉于离心管中,加入15 mL氯仿-甲醇(体积比2∶1)溶液(含质量分数0.01%二丁基羟基甲苯),冰浴均质2 次(10 000 r/min、15 s,间隔30 s),定容至30 mL,静置1 h后过滤。滤液中加入0.2 倍体积的质量分数0.85%生理盐水,于3 000 r/min下离心10 min,吸去上层水与甲醇等液体杂质,将下层脂质液体转移到45 mL离心管内,用氮气吹扫,得到浓缩的脂质。

脂肪酸甲酯化:将得到的浓缩脂质加入2 mL质量分数14%三氟甲硼-甲醇溶液,60 ℃水浴30 min进行甲酯化反应。冷却至室温后,分别加入1 mL正己烷和蒸馏水,振荡1 min,静置分层后吸取上层有机层,过0.22 μm有机滤膜后进样,采用气相色谱-质谱联用仪进行分析测定,各组分根据保留时间及对应的质谱图在数据库中检索鉴定,用峰面积占总峰面积的百分数表示脂肪酸的比例。

气相色谱条件:H P-5-M S毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),载气为氦气,流速为1.52 mL/min,分流比为1∶30,进样量1 μL,进样口温度230 ℃;升温程序为110 ℃保持4 min;以10 ℃/min升温到160 ℃,保持1 min;以5 ℃/min升温到240 ℃,保持15 min。质谱条件:离子源温度200 ℃,电子能量70 eV,溶剂延迟3 min,质量扫描范围m/z40~550。

1.3.12 鱼肉的氨基酸含量及营养评价

参照Guo Yanru等[14]的方法并稍作修改。采用全自动氨基酸分析仪测定,以外标法计算氨基酸含量。

根据联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)/世界卫生组织(World Health Organization,WHO)(1973)建议的氮氨基酸评分(amino acid score,AAS)模式和鸡蛋蛋白AAS模式对比分析[15],AAS、化学评分(chemical score,CS)以及必需氨基酸(essential amino acid,EAA)指数(EAA index,EAAI)计算公式分别如式(6)~(8)[16]所示,其中AAS、CS均以每克样品中氮的质量表示。

式中:n为比较氨基酸的数目;T为样品蛋白质中EAA含量/(g/100 g);S为鸡蛋蛋白质中EAA含量/(g/100 g)。

1.3.13 鱼肉中挥发性风味物质比例的测定

称量2.0 g搅碎的鱼肉于15 mL顶空瓶中,加入5 mL饱和氯化钠溶液,放入磁转子,于65 ℃磁力搅拌器上加热平衡10 min,用已活化好的固相微萃取装置萃取头(PDMS/DVB,65 μm)顶空吸附40 min,吸附完成后迅速将萃取头插入气相色谱仪的进样口解吸10 min。

气相色谱条件:采用R t x®-W A X色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);载气为氦气,流速为1.00 mL/min,分流比为1∶20;进样口温度为250 ℃;程序升温至40 ℃保持2 min;以6 ℃/min升温到200 ℃保持3 min;再以10 ℃/min升温到250 ℃保持3 min。质谱条件:离子源温度为230 ℃,电子能量为70 eV;质量扫描范围m/z 35~350。将质谱图与NIST谱库和Wiley谱库比对并结合文献对风味物质进行定性分析,采用面积归一化法计算各成分比例。

1.4 数据统计与分析

每组实验测试样品个数为10~15 个,实验数据以平均值±标准差表示,采用Excel软件进行整理,采用SPSS软件进行统计分析。对实验结果进行单因素方差分析,差异显著时用Tukey法多重检验分析组间差异显著性,P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 卵形鲳鲹形体指标及各部分质量分数

表1 卵形鲳鲹形体指标
Table 1 Body indices of Trachinotus ovatus

注:同列肩标小写字母不同表示差异显著(P<0.05);下同。

肥满度/(g/cm3)A 19.12±0.79a 26.49±1.30a 1.89±0.06a 9.47±1.02b 8.66±1.41a 3.42±0.13b B 18.81±1.45a 25.46±1.08b 1.89±0.03a 15.81±0.47a 8.55±1.05a 3.52±0.01a组别 尾长/全长/%头长/体长/%体长/体高体质量/全长/(g/cm)内脏质量/体质量/%

卵形鲳鲹头小,体型为侧扁形,呈卵圆状,尾柄短且细,国内市场一般按卵形鲳鲹体型大小分级销售。如表1所示,A、B两组卵形鲳鲹的体长/体高、尾长/全长、内脏质量/体质量这几个指标数据较接近,差异不显著(P>0.05)。整体比较可知,B组(体型偏大)卵形鲳鲹头、尾和内脏所占的比例更小,体质量与全长比值更高,切割成鱼片时所产生的下脚料少于A组(体型偏小)的卵形鲳鲹,原材料的加工利用率更高。A、B两组卵形鲳鲹的肥满度分别为3.42、3.52 g/cm3,高于军曹鱼(0.89 g/cm3[17]、大黄鱼(1.71 g/cm3[18]、石斑鱼(2.98 g/cm3[19]等大多数常见经济鱼种,是一种经济性和生产性俱佳的海水鱼类。

卵形鲳鲹鳞片呈细小的圆形,量少且极易脱落,该部分质量分数可基本忽略不计。如图3所示,A组鱼皮、鱼骨、内脏、鱼鳍质量分数与B组基本一致,均为9.22%、13.32%、8.55%、2.27%左右。由于鱼皮、鱼骨、内脏质量分数大,因此卵形鲳鲹采肉率低;尽管B组鱼肉部分质量分数高于A组,但其采肉率依然只有44.48%左右,比大口黑鲈(48.49%)[6]、石斑鱼(78.80%)[20]、大黄鱼(65.95%)[21]等大多数经济鱼种都低。鱼肉是食用和加工的主体,而卵形鲳鲹剔去鱼肉后剩余部分质量超过总质量的50%,这些部分如果作为废物直接丢弃,既污染环境又会造成资源浪费。因此,加工卵形鲳鲹时也需考虑下脚料的综合开发利用,例如将鱼骨磨粉、利用鱼皮提取胶原蛋白、经化学或生物方法提炼出内脏中的鱼油和蛋白等。

图3 卵形鲳鲹各部分质量分数
Fig. 3 Proportion of various parts ofTrachinotus ovatus

2.2 卵形鲳鲹不同部位肌肉的质构特性、色泽及背部肌肉显微结构

表2 卵形鲳鲹各部位肌肉的质构特性
Table 2 Texture properties ofTrachinotus ovatus muscle from various parts

部位 硬度/g 黏着力/g 黏性/mJ 内聚力 弹性/mm 咀嚼性/mJ背部 262.50±25.24b4.71±1.28b0.06±0.02b0.38±0.05a2.01±0.15a1.98±0.25b腹部 329.45±51.40a5.17±1.61b0.09±0.02a0.39±0.04a1.86±0.12a2.51±0.30a尾部 247.62±17.53b6.40±1.29a0.12±0.03a0.30±0.02b1.91±0.26a1.59±0.38c

通过模拟牙齿咀嚼食物的机械过程而获得的质构参数是用来衡量鱼肉食用品质的重要指标,鱼肉的pH值、肌纤维直径以及水分、脂肪、胶原蛋白含量均是影响其质构特性的因素[22]。由表2可以看出,卵形鲳鲹背部、腹部、尾部肌肉的弹性较接近,无显著差异(P>0.05);而硬度、咀嚼性、黏着力和黏性等指标差异显著(P<0.05)。腹部肌肉硬度分别高出背部、尾部25.50%和33.04%;咀嚼性分别高出背部、尾部肌肉26.77%和57.86%。各部分肌肉的黏性和黏着力大小依次为尾部>腹部>背部;背部和腹部肌肉的内聚力大小相近,均高于尾部。综合各质构参数来看,卵形鲳鲹腹部肌肉由于咀嚼性较好、黏性适中,口感最佳。尾部肌肉因硬度和内聚力相对较低,肉质松散,口感稍差。

消费者习惯把是否变色作为评价肉品新鲜和健康的指标,尽管色泽与鱼肉本身的食用品质之间并无直接关系,但它却影响着消费者的购买倾向。肌红蛋白、血红蛋白及细胞色素是鱼肉的主要呈色物质,其含量和存在形式与鱼肉的颜色和光泽密切相关[23]。由表3可知,卵形鲳鲹各部分肌肉色泽的差异显著,腹部肌肉的L*值显著大于背部和尾部,亮度最高;尾部肌肉的a*、b*值最大,色泽更偏向红色和黄色;背部肌肉的L*、a*、b*值均低于其他部分,白度也最低。总体而言,卵形鲳鲹肌肉整体色泽明亮,呈白色、略微泛黄偏红,各部分间色泽差异显著,腹部肌肉最洁白透亮。

表3 卵形鲳鲹各部位肌肉色泽
Table 3 Color and whiteness ofTrachinotus ovatus muscle from various parts

部位 L* a* b* W背部 44.83±0.74c 0.28±0.08c 2.01±0.30c 44.79±0.73c腹部 53.09±1.29a 1.89±0.11b 4.00±0.26b 52.88±1.30a尾部 49.16±0.70b 5.92±1.02a 6.79±0.43a 48.35±0.57b

肌纤维是肌肉组织的基本单位,其直径是影响肌肉质构的重要因素。肌纤维直径主要与鱼类年龄、营养状况、品种、质量增长速率和运动量等有关[5]。鱼类在生长期肌纤维会变粗、变长,其营养水平与生长速度呈正相关;肌纤维成熟后,其大小基本上不再变化。研究发现,肌纤维细而密度大的品种肌内脂肪沉积要多于肌纤维粗而密度低的品种[24],口感更好。Johnston等[25]发现肌纤维直径越小,肌肉对光的散射能力越强,肉的色泽越鲜亮。由图4可看出,卵形鲳鲹肌肉的肌纤维排列紧密,肌纤维直径为(77.84±4.94)μm,远小于草鱼(196.0 μm)[26]、异育银鲫(214.22 μm)[27]等淡水鱼,略小于狼鲈(83.2 μm)[22]、大西洋鲑(94.0 μm)[25]等海水鱼;这在一定程度上反映了海水鱼和淡水鱼的肉质存在差异,而卵形鲳鲹肉质相对较细嫩,口感优于大多数淡水鱼和海水鱼。

图4 卵形鲳鲹肌肉的横切面显微结构(×400)
Fig. 4 Cross-sectional microstructure ofTrachinotus ovatusmuscle (×400)

2.3 卵形鲳鲹肌肉的物理特性

pH值是衡量肌肉酸度的指标,其大小与肉品的贮藏性和加工能力密切相关。鱼肉pH值其受种类、生长环境、宰杀方式等诸多因素的调控,对鱼肉的系水力、凝胶性、肉色、可溶性蛋白浓度、货架期都有显著影响[28]。鱼肉pH值较高时,蛋白所带负电荷多,能吸附大量的水,此时肌肉有较强的系水力[29]。由表4可知,两组卵形鲳鲹肌肉的pH值非常接近,B组卵形鲳鲹pH值略微偏高,蒸煮损失率、滴水损失率、失水率相对更低,系水力更强,具有更好的加工和贮藏性能。综合上述实验结果,选用B组样品继续实验。

表4 卵形鲳鲹肌肉的物理特性
Table 4 Physical properties ofTrachinotus ovatus muscle

组别 蒸煮损失率/% 滴水损失率/% 失水率/% pH A 18.25±1.81a 3.84±0.32a 11.36±1.31a 6.49±0.02a B 15.31±1.35b 2.95±0.67b 9.89±1.11b 6.51±0.05a

2.4 卵形鲳鲹肌肉的基本成分质量分数及蛋白质组成

表5 卵形鲳鲹和其他鱼类肌肉的基本成分质量分数
Table 5 Basic chemical composition of muscle fromTrachinotus ovatus and other fish

粗脂肪质量分数/%卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus) 71.65±0.55 1.16±0.11 18.79±0.15 8.74±0.55灰鲳(Pampus cinereus)[30] 74.08±0.95 0.85±0.29 18.45±0.64 6.12±0.52银鲳(Pampus argenteus)[30] 73.11±1.21 1.21±0.16 20.16±0.66 4.90±0.13日本真鲈(Lateolabrax japonicus)[6]76.82±0.77 0.94±0.14 19.93±0.39 1.58±0.40草鱼(Ctenopharyngodon idellus)[31] 81.02±0.66 1.03±0.05 16.56±0.07 1.40±0.13鲫鱼(Carassius auratus)[32] 80.17±0.46 1.18±0.19 18.16±1.02 1.15±0.39种类 水分质量分数/%灰分质量分数/%蛋白质量分数/%

鱼类的营养价值主要决定于鱼肉基本分成中的蛋白质和脂肪含量,其影响因素包括物种、个体大小、生理状态、水体环境、投喂饲料、取样季节等,其中投喂饲料的差异带来的影响最为明显[33]。如表5所示,卵形鲳鲹肌肉的粗蛋白和灰分质量分数与灰鲳[30]、银鲳[30]、日本真鲈[6]等鲈形目海水鱼及草鱼[31]、鲫鱼[32]等淡水鱼相差不明显,水分质量分数远低于表中其他鱼类,而粗脂肪质量分数远高于表中所有鱼类,根据文献[34]推测这与鱼的品种及喂养卵形鲳鲹的颗粒饲料中脂肪含量较高有关。由于卵形鲳鲹水分质量分数较低,而粗脂肪、蛋白质量分数偏高,其肉质可能较其他鱼类更加肥软细嫩,营养价值也更好。但在加工时应考虑脱去卵形鲳鲹肌肉中部分脂肪,以抑制产品在加工及贮藏过程中的氧化变质。

表6 卵形鲳鲹和其他鱼类肌肉的蛋白质组成
Table 6 Protein composition of muscle from Trachinotus ovatus and other fish

非蛋白氮质量分数/%卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus) 4.42±0.07 9.93±0.62 2.03±0.29 0.54±0.08 1.87±0.04日本真鲈(Lateolabrax japonicus)[6]3.91±0.33 9.79±0.92 2.97±0.20 0.33±0.15 1.82±0.20草鱼(Ctenopharyngodon idellus)[32]4.17±0.33 9.91±0.57 1.50±0.11 0.60±0.25 1.21±0.13鲫鱼(Carassius auratus)[32] 3.76±0.32 8.78±0.19 1.26±0.33 0.77±0.25 0.91±0.19种类 水溶性蛋白质量分数/%盐溶性蛋白质量分数/%碱溶性蛋白质量分数/%碱不溶蛋白质量分数/%

与表6中的其他鱼类比较,卵形鲳鲹的碱溶性蛋白和碱不溶蛋白质量分数处于中间水平;而水溶性蛋白、盐溶性蛋白和非蛋白氮质量分数均最高。碱溶性蛋白和碱不溶蛋白被统称为基质蛋白,其含量与鱼肉的质构存在相关性[35]。水溶性蛋白和盐溶性蛋白都是鱼糜加工过程中的关键蛋白,水溶性蛋白的含量通常与产品品质成反比[6],因此要求在漂洗工艺中尽量除去;盐溶性蛋白有助于形成鱼糜凝胶,其含量越高凝胶的强度和弹性越好。非蛋白氮中含有大量的游离氨基酸、核苷酸及小分子多肽等呈味物质[32],姜启兴等[36]发现鳙鱼头部的非蛋白氮含量略高于其他部位,并推测这可能是鱼头汤味道鲜美的原因之一。本实验中盐溶性蛋白和非蛋白氮质量分数较高,说明卵形鲳鲹不仅适合做成鱼糜制品,而且风味物质含量高、味道鲜美。

2.5 卵形鲳鲹肌肉的矿物质元素含量分析

表7 卵形鲳鲹和其他鱼类肌肉矿物质元素含量比较
Table 7 Mineral element composition of muscle from
Trachinotus ovatus and other fish mg/kg

品种 K含量 Na含量 Mg含量 Ca含量 Mn含量 Fe含量 Cu含量 Zn含量 Se含量卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus) 3 206.86±91.91 507.33±14.01 339.04±32.11 66.17±4.24 0.18±0.02 9.74±0.78 0.79±0.12 6.85±0.150.32±0.04石斑鱼(Epinephelussp)[37] 4 608.82 446.82 300.12 159.72 0.25 5.86 0.18 4.82 0.22银鲳(Pampus argenteus)[38] 870.03 468.90 154.54 61.19 11.72 1.17 20.89军曹鱼(Rachycentron canadum)[38] 1 011.98 464.43 177.02 34.29 9.95 0.93 15.25花鲈(海水养殖)(Lateolabrax maculatus)[39] 4 030.94±35.12 190.163±5.17 230.34±3.73 201.65±6.510.07±0.00 0.38±0.04 5.89±0.10

由表7可知,卵形鲳鲹肌肉中4 种常量元素含量排序依次为:钾>钠>镁>钙;5 种微量元素含量排序依次为:铁>锌>铜>硒>锰。其中,钠、镁、硒的含量高于表中其他鱼类,钙的含量相对偏低,其他元素含量均处于中等水平。卵形鲳鲹能为人体提供大量的必需矿物质元素及适量的微量元素,具有良好的营养保健价值。

理化性质相似的元素生物功能是相互拮抗的,且拮抗作用通常发生在锌含量/铜含量大于10及锌含量/铁含量大于1时[40]。经计算,卵形鲳鲹锌含量/铜含量为8.67,锌含量/铁含量为0.70,均在合理范围内。卵形鲳鲹肌肉中铅、镉、汞、铬、镍等重金属含量均符合GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[41]标准,食用时不存在摄入重金属超标的风险,安全性较好。

2.6 卵形鲳鲹肌肉的脂肪酸组成

表8 卵形鲳鲹肌肉的脂肪酸组成
Table 8 Fatty acid composition ofTrachinotus ovatusmuscle

脂肪酸 比例/% 脂肪酸 比例/%月桂酸(C12:0) 0.02 γ-亚麻酸(C18:3 n-6) 0.12肉豆蔻酸(C14:0) 1.72 α-亚麻酸(C18:3 n-3) 1.31十五碳酸(C15:0) 0.20 二十碳二烯酸(C20:2 n-6) 1.93棕榈酸(C16:0) 22.60 二十碳三烯酸(C20:3 n-6) 0.15十七碳酸(C17:0) 0.24 花生四烯酸(C20:4 n-6) 0.55硬脂酸(C18:0) 6.76 二十碳三烯酸(C20:3 n-3) 0.40花生酸(C20:0) 0.52 EPA(C20:5 n-3) 0.50二十二碳酸(C22:0) 0.55 二十二碳二烯酸(C22:2 n-6) 0.38二十三碳酸(C23:0) 0.13 DHA(C22:6 n-3) 7.38肉豆蔻油酸(C14:1 n-5) 0.02 SFA 32.74棕榈油酸(C16:1 n-7) 2.43 MUFA 34.01油酸(C18:1 n-9c) 27.90 PUFA 33.22二十碳一烯酸(C20:1 n-9) 2.06 UFA 67.23芥酸(C22:1 n-9) 0.75 n-3 PUFA 9.59二十四碳一烯酸(C24:1 n-9) 0.85 n-6 PUFA 23.63亚油酸(C18:2 n-6c) 20.50 EPA+DHA 7.88

如表8所示,卵形鲳鲹肌肉中共检测出25 种脂肪酸,其中饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)9 种,单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)6 种,多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)10 种,SFA、MUFA和PUFA比例接近,分别为32.74%、34.01%和33.22%。MUFA和PUFA可统称为不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA),卵形鲳鲹肌肉中UFA占肌肉脂肪酸总量的67.23%,高于海鲈鱼(63.9%)[42]、珍珠龙胆石斑鱼(55.45%)[37]等大多数经济鱼种。棕榈酸、油酸和亚油酸分别为SFA、MUFA、PUFA的主要成分,比例均超过20%。亚油酸能降低血液和肝脏中的胆固醇含量,且能够预防动脉粥样硬化和糖尿病。卵形鲳鲹肌肉中二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)比例分别为0.50%和7.38%,这与杨欣怡等[43]的实验结果(EPA 0.64%、DHA 5.05%)十分接近。中国营养学会和WHO推荐人体摄入最佳n-6 PUFA/n-3 PUFA为4~6,而由于饮食习惯的原因,人们日常摄入的n-6 PUFA/n-3 PUFA为15~20[44];卵形鲳鲹肌肉n-6 PUFA/n-3 PUFA仅为2.46,适量摄入可平衡人体膳食结构,保护心血管健康。

2.7 卵形鲳鲹肌肉的氨基酸组成及营养评价

表9 卵形鲳鲹肌肉的氨基酸组成
Table 9 Amino acid composition ofTrachinotus ovatus muscle

干样中含量/(g/100 g)亮氨酸(Leu) 1.52 5.36 异亮氨酸(Ile) 0.90 3.17天冬氨酸(Asp) 1.94 6.84 苯丙氨酸(Phe) 0.78 2.75苏氨酸(Thr) 0.88 3.10 赖氨酸(Lys) 1.80 6.35丝氨酸(Ser) 0.75 2.65 组氨酸(His) 0.46 1.62谷氨酸(Glu) 2.84 10.02 精氨酸(Arg) 1.18 4.16脯氨酸(Pro) 0.53 1.87 酪氨酸(Tyr) 0.65 2.29甘氨酸(Gly) 1.01 3.56 TAA 18.09 63.81丙氨酸(Ala) 1.15 4.06 EAA 7.48 26.38胱氨酸(Cys) 0.10 0.35 NEAA 10.61 37.43缬氨酸(Val) 1.01 3.56 DAA 6.94 24.48蛋氨酸(Met) 0.59 2.08氨基酸 鲜样中含量/(g/100 g)干样中含量/(g/100 g) 氨基酸 鲜样中含量/(g/100 g)

如表9所示,干样品中总氨基酸(total amino acid,TAA)含量为63.81 g/100 g,EAA含量/TAA含量为41.4%,EAA含量/非必需氨基酸(nonessential amino acid,NEAA)含量为70.5%。根据FAO/WHO的理想模式,品质较好的蛋白质EAA含量/TAA含量为40%左右,EAA含量/NEAA含量在60%以上[45],卵形鲳鲹肌肉的氨基酸组成完全符合这一标准,可作为优质蛋白的来源。卵形鲳鲹肌肉干样品中谷氨酸含量(10.02 g/100 g)最高,天冬氨酸含量(6.84 g/100 g)次之,胱氨酸含量(0.35 g/100 g)最低。天冬氨酸和谷氨酸均为呈鲜味的特征氨基酸,其中谷氨酸鲜味更强,其除呈味外还参与多种生理活性物质的合成。谷氨酸、天冬氨酸与呈甘甜味的甘氨酸、丙氨酸是决定动物蛋白鲜美程度的4 种鲜味氨基酸(delicious amino acids,DAA)。卵形鲳鲹肌肉干样品中DAA含量为24.48 g/100 g,DAA含量/TAA含量为38.4%,接近并略高于海鲈鱼(38.11%)[42],肉质鲜甜。

表10 卵形鲳鲹肌肉EAA组成评价
Table 10 Evaluation of essential amino acid composition of Trachinotus ovatus muscle

注:*.第一限制性氨基酸;**.第二限制性氨基酸。

EAA FAO/WHO评分模式中含量/(mg/g)全鸡蛋模式中含量/(mg/g)卵形鲳鲹肌肉中含量/(mg/g) AAS CS缬氨酸(Val)** 310 410 348.69 1.12 0.85蛋氨酸(Met)*+胱氨酸(Cys)* 220 386 238.01 1.08 0.62异亮氨酸(Ile) 250 331 310.49 1.24 0.94亮氨酸(Leu) 440 534 524.99 1.19 0.98苏氨酸(Thr) 250 292 303.63 1.21 1.05赖氨酸(Lys) 340 441 621.96 1.83 1.41苯丙氨酸(Phe)+酪氨酸(Tyr) 380 565 493.65 1.30 0.87

如表10所示,各EAA的AAS均大于1,CS均大于0.6,说明卵形鲳鲹肌肉蛋白质是一种营养平衡的优质蛋白。卵形鲳鲹肌肉的含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸)AAS、CS均最低,为第一限制性氨基酸;第二限制性氨基酸是缬氨酸。卵形鲳鲹肌肉中赖氨酸的含量较高,其AAS和CS均最高,分别是FAO/WHO模式和全鸡蛋模式中含量的1.83 倍和1.41 倍,可以用于改善因日常食用谷物食品较多而导致的赖氨酸摄入不足,也可以进一步加工成优质的催乳剂和婴幼儿补充食品[40]。按照全鸡蛋模式计算EAAI为93.51,这说明卵形鲳鲹肌肉蛋白的均衡性较好,利于人体消化吸收。

2.8 卵形鲳鲹肌肉的挥发性风味物质及比例

表11 卵形鲳鲹肌肉挥发性风味成分及比例
Table 11 Flavor compounds and their relative contents in Trachinotus ovatus muscle

类别(数量)保留时间/min CAS号 名称 分子式 比例/%醛类(11 种)3.531 590-86-3 异戊醛 C5H10O 1.39 3.630 110-62-3 戊醛 C5H10O 0.29 5.737 66-25-1 己醛 C6H12O 26.66 8.776 111-71-7 庚醛 C7H14O 0.64 12.133 124-13-0 辛醛 C8H16O 1.83 13.051 18829-55-5 (E)-2-庚烯醛 C7H12O 0.41 15.543 124-19-6 壬醛 C9H18O 8.25 16.479 20407-84-5 反-2-十二烯醛 C12H22O 0.21 18.891 112-31-2 正癸醛 C10H20O 1.57 19.150 100-52-7 安息香醛、苯甲醛 C7H6O 1.14 19.819 18829-56-6 反式-2-壬烯醛 C9H16O 0.23醇类(11 种)7.585 71-36-3 正丁醇 C4H10O 0.65 8.074 616-25-1 1-戊烯-3-醇 C5H10O 0.67 14.294 111-27-3 1-己醇 C6H14O 0.33 17.493 4798-44-1 1-己烯-3-醇 C6H12O 0.69 18.729 104-76-7 2-乙基己醇 C8H18O 4.90 20.770 111-87-5 正辛醇 C8H18O 1.05

续表11

类别(数量)保留时间/min CAS号 名称 分子式 比例/%23.052 15356-70-4 (+/-)-薄荷醇 C10H20O 0.39 30.130 60-12-8 苯乙醇 C8H10O 0.32 32.069 112-53-8 1-十二(烷)醇、月桂醇 C12H26O 0.12 33.505 14852-31-4 2-十六醇 C16H34O 0.21 35.710 122-99-6 苯氧乙醇 C8H10O2 0.35酮类(2 种)13.662 110-93-0 甲基庚烯酮 C8H14O 0.43 22.927 98-86-2 苯乙酮 C8H8O 0.30芳香类(7 种)4.721 108-88-3 甲苯 C7H8 1.64 11.436 527-84-4 邻-异丙基苯 C10H14 0.14 19.392 49826-80-4 (2-甲基辛基)-苯 C15H24 1.41 28.775 90-05-1 愈创木酚 C7H8O2 0.56 30.568 128-37-0 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 C15H24O 1.34 40.029 96-76-4 2,4-二叔丁基酚 C14H22O 0.23 42.599 4286-23-1 4-异丙基苯酚 C9H10O 0.16酯类(6 种)22.210 93-58-3 苯酸甲酯 C8H8O2 0.10 23.412 1066-42-8 硅烷二醇二甲酯 C2H8O2Si 8.54 34.201 124-06-1 十四酸乙酯 C16H32O2 0.26 38.880 105-99-7 己二酸二丁酯 C14H26O4 0.48 39.003 628-97-7 十六酸乙酯 C18H36O2 0.83 39.454 118-60-5 水杨酸-2-乙基己基酯 C15H22O3 0.25烃类(10 种)9.135 5989-27-5 D-柠檬烯 C10H16 0.29 9.642 112-40-3 正十二烷 C12H26 0.57 10.915 100-42-5 苯乙烯 C8H8 3.63 13.392 98-83-9 α-甲基苯乙烯 C9H10 1.36 16.252 629-59-4 十四烷 C14H30 0.36 17.587 62238-08-8 1-乙基-2-戊基环丙烷 C10H20 0.44 18.360 2080-89-9 (3E)-3-乙基己-1,3-二烯 C8H14 0.14 18.531 26456-76-8 3,5,5-三甲基-2-己烯 C9H18 0.34 22.432 55045-13-1 6,9-二甲基十四烷 C16H34 0.16 28.092 7098-21-7 四十三烷 C43H88 0.12酸类(5 种)17.072 64-19-7 乙酸 C2H4O2 0.75 28.595 142-62-1 己酸 C6H12O2 0.29 34.051 124-07-2 辛酸 C8H16O2 0.21 36.596 112-05-0 正壬酸 C9H18O2 0.16 42.143 65-85-0 苯甲酸 C7H6O2 0.19醚类(3 种)6.940 107-98-2 丙二醇甲醚 C4H10O2 13.76 15.694 111-76-2 乙二醇单丁醚 C6H14O2 1.04 26.641 629-82-3 二辛醚 C16H34O 0.70含氮类(3 种)8.383 110-86-1 吡啶 C5H5N 2.01 26.880 甲氧基-苯基-肟 C8H9NO2 4.25 36.886 16528-77-1 4-十八烷基吗啉 C22H45NO 0.28

由表11可知,卵形鲳鲹肌肉中共检测出58 种挥发性化合物,包括醛类、醇类物质各11 种,烃类10 种,芳香类7 种,酯类6 种,酸类5 种,醚类和含氮类化合物各3 种,酮类2 种。其中醛类物质的比例最高,达42.61%,这是由于醛类化合物的气味阈值相对较低所致[46]。腥味的产生与水产品中脂肪的氧化密切相关,UFA在氧化时产生氢过氧化物,可以进一步降解成许多挥发性的小分子如醛、酮、酸等,这些次级氧化产物的形成是水产品产生腥味的主要原因[47]。卵形鲳鲹UFA比例高,易发生氧化、变腥,其挥发性成分中比例较大的己醛、壬醛等被认为是鱼腥味的重要相关物质[48]。2-乙基己醇等C8挥发性醇能产生类似植物的新鲜香味;甲基庚烯酮、苯乙酮等酮类化合物具有独特的清香和果香味;低级酯有水果清香;长链酯呈轻微油脂味;甲氧基-苯基-肟等含氮化合物具有肉香、烤肉香、焦香和坚果香。这些风味物质的协同作用共同构成了卵形鲳鲹肌肉的特征风味。

3 结 论

从肥满度来看,卵形鲳鲹是一种经济性和生产性俱佳的海水鱼类,且其体表鱼鳞覆盖率极低,加工便捷。体型偏大的卵形鲳鲹头、尾和内脏所占的比例更小,原材料的加工利用率更高,适用性更好。由于卵形鲳鲹采肉率低,其下脚料的综合开发利用也应该受到关注,鱼皮、鱼骨、内脏在食品、医药、环境、化妆品、饲料等多领域的应用仍需进一步挖掘。

卵形鲳鲹肌原纤维直径小,肉质结构相对较细嫩,口感优于大多数淡水鱼和海水鱼。其腹部肌肉色泽、咀嚼性更好,更适合加工成即食鱼片产品。由于非蛋白氮、盐溶性蛋白质量分数及DAA含量相对较高,卵形鲳鲹味道鲜美、凝胶性好,适合生产鱼糜。由于脂肪质量分数相对较高,卵形鲳鲹在贮藏和加工时应考虑脱去部分脂肪,以抑制产品在加工及贮藏过程中的氧化变质。

卵形鲳鲹肌肉食用安全性较好,能给人体提供大量的必需矿物质元素及适量的微量元素,且UFA比例高,适量摄入可平衡人体膳食结构,保护心血管健康;其蛋白质的均衡性较好,利于人体消化吸收,具有良好的营养保健价值。

己醛、壬醛和2-乙基己醇为卵形鲳鲹肌肉的主要挥发性风味物质,鱼肉整体呈现出腥味、鲜香、青草香、水果香、脂肪酸败味、植物香、坚果香和甜香的混合气味。腥味等一些不良风味的产生源于脂肪和脂肪酸的氧化分解,适当脱脂有助于鱼肉整体风味的改良。

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Material Characteristics and Eating Quality of Trachinotus ovatus Muscle

XIONG Tian1,2, WU Yanyan2,*, LI Laihao2, LIN Wanling2, YANG Xianqing2, HU Xiao2, YANG Shaoling2
(1. College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266000, China;2. Key Laboratory of Aquatic Product Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300, China)

Abstract: In order to explore the material characteristics and eating quality of Trachinotus ovatus muscle, various indicators including body parameters, proportion of each body part and meat yield as well as myofibril diameter, texture, color, cooking loss percentage, drip loss percentage, water loss percentage, pH, basic chemical composition, protein composition, mineral element contents, fatty acid composition, amino acid contents and volatile flavor substances were measured and analyzed.The results showed that Trachinotus ovatus had high fullness but low meat yield, and so it had more processing wastes.The diameter of myofibrils was (77.84 ± 4.94) μm, and the meat was tender. Abdominal muscle had significantly higher hardness and chewiness than back and tail muscle as well the highest whiteness, thus being more suitable for the processing of ready-to-eat fish fillets. The moisture and crude fat contents in Trachinotus ovatus muscle were (71.65 ± 0.55)% and(8.74 ± 0.55)%, respectively. The contents of sodium and magnesium in Trachinotus ovatus muscle were slightly higher than in other fish. Meanwhile, Trachinotus ovatus muscle had a ratio among saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids close to 1:1:1, and an essential amino acid index of 93.51. Hexanal, furfural and 2-ethylhexanol were the major components of Trachinotus ovatus muscle. This study provides a rationale for diversified processing and utilization of Trachinotus ovatus.

Keywords: Trachinotus ovatus; body parameters; muscle microstructure; texture; quality characteristics; flavor

收稿日期:2018-07-20

基金项目:现代农业产业技术体系建设专项(CARS-47);“十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0400201-6);国家自然科学基金面上项目(31571869)

第一作者简介:熊添(1995—)(ORCID: 0000-0002-7987-2850),女,硕士研究生,研究方向为水产品加工与质量安全控制。E-mail: xiongtian1995@126.com

*通信作者简介:吴燕燕(1969—)(ORCID: 0000-0002-0557-3225),女,研究员,博士,研究方向为水产品加工与质量安全控制。E-mail: wuyygd@163.com

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180720-255

中图分类号:TS254.1

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2019)17-0104-09

引文格式:熊添, 吴燕燕, 李来好, 等. 卵形鲳鲹肌肉原料特性及食用品质的分析与评价[J]. 食品科学, 2019, 40(17): 104-112.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180720-255. http://www.spkx.net.cn

XIONG Tian, WU Yanyan, LI Laihao, et al. Material characteristics and eating quality of Trachinotus ovatus muscle[J].Food Science, 2019, 40(17): 104-112. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180720-255.http://www.spkx.net.cn