新鲜与风干带鱼肌肉品质及营养成分分析与评价

新鲜与风干带鱼肌肉品质及营养成分分析与评价

廖月琴，吴盈茹，杜琪，林慧敏*，张宾*，邓尚贵，周小敏1(浙江海洋大学食品与药学学院，浙江舟山，316022)2(浙江兴业集团有限公司，浙江舟山，316022)带鱼(Trichiuruslepturus)又名刀鱼，属于硬骨鱼纲，鲈形目带鱼科，是我国四大经济海产鱼类之一，年产量将近百万吨，在我国的浙江与山东等海域较为丰富。带鱼中含有丰富的蛋白质、脂肪和微量元素，有降低胆固醇、滋阴补阳、开胃、润肤等功效，且味道鲜美，深受沿海地区居民的喜爱[1]。由于带鱼在捕捞后很难存活，接触空气后易发生腐败变质的现象，通常采用冷冻、烟熏、腌制及干制等加工方法贮藏带鱼，其中干制包括传统日晒、自然风干和机器风干等加工方式。传统日晒的鱼类干制品，其加工时间长，水分含量少，脂质氧化严重，使得鱼类中的营养物质损失较大，失去了鱼类制品本身肉质柔嫩的特性[2]，机器风干成本高，风味形成不足。相较于传统日晒和机器风干，市售的风干带鱼采用传统风干工艺进行加工，风干2d后的带鱼具有含水量高，有弹性，营养成分高等特点，深受沿海居民的喜爱，具有潜在的市场开发和应用前景。带鱼的脂肪含量较高，鱼体表面的脂肪容易与空气接触加速氧化，从而导致腐烂发臭。经过腌制和风干的带鱼，不仅可以减少腐烂，还极大地保留了带鱼的鲜味，同时使产品形成独特的风味。揭珍等[3]研究发现新鲜带鱼的二十二碳六烯酸(docosahexaenoicacid,DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoicacid,EPA)含量较高，挥发性化合物以三甲胺和醇类化合物居多。丁丽丽等[4]发现咸带鱼在腌制过程中会产生大量己醛、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇，在干燥过程中产生大量己醇。然而有关风干带鱼的研究鲜有报道。因此，本实验以东海雷达网带鱼为研究对象，采用传统的风干方法对其进行加工，通过生化分析方法和模拟实验，研究在自然风干条件下，带鱼风干前后的营养品质变化，为消费者选择产品提供参考依据。1材料与方法1.1实验材料及处理新鲜雷达网带鱼，购自舟山国际水产城(12月份)，用泡沫箱加冰运回实验室。将带鱼原料去鳃、内脏、尾及腹腔内黑膜，清洗后沥干表面水分，称取质量并记录[(345.92±26.59)g]，随机抽取3尾带鱼，取鲜样测定水分含量及水分活度；其余带鱼用带鱼质量2%计的食盐均匀涂抹在鱼身和鱼腹中，用铁钩和玻璃绳将带鱼悬挂于通风干燥处进行自然风干2d[温度(5±2)℃，湿度47%，风速4m/s]，风干后切段置于塑料袋内，于-80℃冰箱进行冻藏。1.2设备和仪器BR4I型离心机，Thermo；LA8080型氨基酸自动分析仪，日本株式会社日立高新技术科学；1260型液相色谱仪、7890A型气相色谱仪，Agilent。1.3实验方法1.3.1基本营养成分按照GB5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法测定水分含量；按照GB5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的全自动凯氏定氮法测定粗蛋白含量；按照GB5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法测定粗脂肪含量；按照GB5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》中的马弗炉高温灼烧法测定灰分含量；水分活度用水分活度仪进行测定。1.3.2质构特性采用质构仪对带鱼肌肉进行质地剖面分析。质构仪参数：测试探头为P/50，测试速度为60mm/min，形变量为30%，间隔时间1s，起始力为0.6N。剪切力参数：采用不锈钢三角形剪切刀片(厚1.2mm)，起始力为0.6N，测试速度为60mm/min，回程速度为60mm/min，回程距离为25mm。1.3.3蛋白质消化率胃消化率：参照孙立春等[5]的方法并修改。称取3g带鱼肌肉组织(m0)于锥形瓶中，加入20mL的模拟胃液，将样品置于37℃轨道摇床中，在100r/min下分别孵育1、4、5h，模拟胃的蠕动。消化达到预定时间后，加入1mLNa2CO3终止酶反应。消化液在105℃的恒温干燥箱中干燥至恒重，称量干质量(m1)。体外胃蛋白酶消化率按公式(1)计算：(1)肠消化率：参照孙立春等[5]的方法并修改。称取3g带鱼肌肉组织(m0)于锥形瓶中，加入20mL模拟肠液，将样品置于37℃轨道摇床中，在100r/min下分别孵育1、4、5h，模拟肠道的蠕动。消化达到预定时间后，加入1mLNa2CO3溶液终止酶反应。消化液在105℃的恒温干燥箱中干燥至恒重，称量干质量(m1)。体外胰蛋白酶消化率按公式(2)计算：(2)1.3.4氨基酸按照GB5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》测定16种常规氨基酸；根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FoodandAgricultureOrganizationoftheUnitedNations/WorldHealthOrganization,FAO/WHO)建议[6]的氨基酸评分模式和鸡蛋蛋白质氨基酸评分模式计算氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)、化学评分(chemicalscore,CS)和必需氨基酸评分(essentialaminoacidindex,EAAI)[7]。半胱氨酸(Cys)：取适量样品于水解管中，加入20mL体积分数50%的HCl溶液，放入电热鼓风干燥箱中，110℃水解22～24h。取出冷却后，转移至25mL比色管中定容。分取1mL上清液，85℃水浴吹干，加水1mL，吹干。加入10mL0.02mol/LHCl溶液，晃匀。分取500μL，加入250μL0.1mol/L异硫氰酸苯酯-乙腈，250μL1mol/L三乙胺乙腈，衍生1h。加入2mL正己烷，振荡，静置。分层后取下层过0.45μm有机膜上机。色氨酸(Trp)：取适量样品于水解管中，加入0.3mL水使样品浸湿，再加4.3mol/LNaOH溶液，充氮气封管，110℃水解20h。冷却后将样品转移至烧杯，用4mol/LHCl溶液调pH值为4.3，并定容至50mL，摇匀。6000r/min离心5min，取上清液过0.22μm滤膜，上机测定。天冬酰胺、谷氨酰胺：取适量样品加入100μL50μmol/L双(1,1-三氟乙酸基)碘苯-乙腈，并加入25μL吡啶水溶液(50μmol/L)，混匀，充氮气，50℃下反应4h，室温吹干备用。向上述样品中加入200μL6mol/LHCl溶液，充氮气封管，110℃水解24h，水解完成后氮气吹干。酸水解样用100μL的乙腈-吡啶-三乙胺-水(10∶5∶2∶3，体积比)缓冲液，并加入20μL异硫氰酸苯酯(phenylisothiocyanate,PITC)，50℃反应1h，分取250μL，加入750μL0.02mol/LHCl溶液，加入200μL正己烷除杂，取下层过膜上机。牛磺酸(Tau)：称取5g左右样品加入40℃温水40mL，超声提取10min，分别加入亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液500μL，混匀，定容至50mL，样液6000r/min离心10min，取上清液1mL加入1mLNa2CO3缓冲液，1mL丹磺酰氯溶液，充分混合，避光衍生2h(1h后需摇晃1次)，加入0.1mL盐酸甲胺溶液涡旋混匀，终止反应，避光静置至沉淀完全。取上清液过0.45μm滤膜后上机待测。另取1mL标准工作液进行衍生。1.3.5脂肪酸按照GB5009.168—2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》中的外标法测定脂肪酸。1.3.6数据处理与分析使用Excel2010、SPSS21.0和Origin2017软件处理数据。T检验方法用于分析数据之间的差异。数据显示为平均值±标准偏差。P2结果与分析2.1基本营养成分带鱼风干前后常规营养成分见表1。与新鲜带鱼相比，风干带鱼的水分含量、水分活度分别降低了14.25%和0.02，粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量分别上升了0.80%、13.23%和0.29%，与文献[3，8]报道一致。风干终点时，带鱼中仍含有较高的水分含量，这是风干带鱼在烹饪时依然保持新鲜带鱼鲜味口感的原因之一。带鱼风干终点时的蛋白质含量略高于新鲜带鱼，蛋白质含量的增加表明在风干过程中，蛋白质相对含量随着水分的减少而增加，蛋白氮可能没有发生太大的损失[9]。风干带鱼的粗脂肪含量远高于新鲜带鱼，二者有显著差异性(P<0.05)，可能是由于在风干过程中，随着水分含量的减少，脂肪相对含量增加导致的[10-11]。脂肪酸、甘油三酯和磷脂是肌肉中脂质的主要成分[12]。干制过程中草鱼脂质分解的酶活力增强，甘油三酯与磷脂的水解程度加深，不饱和脂肪酸在风干终点时显著增加[13]。风干带鱼的灰分含量增加，可能与水分含量的减少和无机物含量相对增加有关[14]。风干终点带鱼仍有较高的水分活度，因此风干后需进行冻藏，以防微生物富集而引起腐败变质。表1新鲜和风干带鱼的基本营养成分含量Table1Thebasicnutrientcontentoffreshandair-driedhairtail2.2质构特性质构特性是通过模拟口腔咀嚼的过程，对肌肉进行压缩来表示肌肉的肉质特性。从表2可知，带鱼风干终点时，硬度、剪切力呈下降趋势，可能是因为在风干过程中肌纤维束发生轻微收缩，间隙变大，部分结构变得松散，使得硬度和剪切力下降[15]；弹性、黏聚性和咀嚼性呈现上升的趋势，可能是因为风干温度较低，鱼肉组织被破坏的程度低，随着水分的流失，肌原纤维逐渐收缩并紧密相连[16]，肌束膜具有一定弹性，当它从肌束上剥落，与旁边的肌束膜相互粘黏，导致弹性上升[17]。表2新鲜和风干带鱼的质构特性Table2Texturecharacteristicsoffreshandair-driedhairtail2.3蛋白质消化特性由图1可知，胃消化率随着消化时间的增加而升高。风干带鱼消化1h的消化率为43.43%，而新鲜带鱼的消化率仅为31.98%，风干带鱼的消化率显著大于新鲜带鱼消化率(P图1新鲜与风干带鱼的模拟胃消化率Fig.1Simulatedgastricdigestibilityoffreshandair-driedhairtail注：不同字母表示组间显著差异(P<0.05)(下同)由图2可知，肠消化率与胃消化率趋势一致，均随着消化时间的增加而升高。风干带鱼消化1h的消化率为55.14%，新鲜带鱼的消化率为43.34%，相差约12%，消化5h新鲜带鱼的消化率为45.57%，仍小于1h的风干带鱼消化率，进一步说明了风干带鱼的消化率优于新鲜带鱼的消化率。图2新鲜与风干带鱼的模拟肠消化率Fig.2Simulatedgastricdigestibilityoffreshandair-driedhairtail2.4氨基酸由表3可知，新鲜和风干带鱼均检出了21种氨基酸。表3新鲜和风干带鱼的氨基酸组分及含量Table3Aminoacidcompositionandcontentoffreshandair-driedhairtail氨基酸总量分别为23.83g/100g(新鲜)和20.80g/100g(风干)。其中，风干带鱼的必需氨基酸含量(8.20g/100g)略高于新鲜带鱼(6.99g/100g)，风干前后的Leu和Lys含量均较高，Leu和Lys是人体所需的必需氨基酸。新鲜和风干带鱼中均含有微量的Tau(0.02g/100g)，Tau具有促进脂肪吸收、提高机体免疫、改善心肌损伤以及促进生理代谢等多种功能[19]。在一定程度上，鱼的新鲜度由鲜味氨基酸含量决定。与新鲜带鱼相比，风干带鱼鲜味氨基酸的含量均有所增加，其中谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)含量最高，这2种氨基酸对风干带鱼的风味有促进作用[7]。根据FAO/WHO理想模式，理想蛋白质源中必需氨基酸(essentialaminoacid，EAA)与总氨基酸(totalaminoacid，TAA)的比例在40%左右，EAA与非必需氨基酸(nonessentialaminoacid，NEAA)的比例在60%以上[7]。本实验中新鲜带鱼EAA/TAA和EAA/NEAA的比值分别为29.33%和42.65%，未达到评价标准。风干带鱼EAA/TAA和EAA/NEAA的比值分别为39.42%和65.08%，符合评价标准。因此，风干带鱼属于高蛋白质鱼类。2.5氨基酸评分通常采用AAS、CS以及EAAI3种评价指标来评估肌肉蛋白质的营养质量[20]。从表4可知，AAS评分中，Trp是新鲜与风干带鱼的第一限制性氨基酸，缬氨酸(Val)和蛋氨酸(Met)+Cys分别为新鲜和风干带鱼的第二限制性氨基酸；CS评分中，Trp和Met+Cys是新鲜与风干带鱼的第一、第二限制性氨基酸。EAAI通常用于评估膳食蛋白营养价值的指标之一，以鸡蛋蛋白质中的必需氨基酸为参考标准，EAAI>0.95为优质蛋白源，0.86<eaai≤0.95为良好蛋白源，0.75≤eaai≤0.86为可用蛋白源，eaai<0.75为不适蛋白源[21]。由表4中的eaai可知，带鱼风干前后的eaai值分别为0.87和0.91，属于良好蛋白源，说明新鲜与风干带鱼中含有丰富且均衡的必需氨基酸，其肌肉营养价值高。<p>表4新鲜和风干带鱼肌肉中必需氨基酸组成评价Table4Evaluationofessentialaminoacidcompositioninfreshandair-driedhairtailmuscle续表42.6脂肪酸脂肪酸是脂肪的组成部分，其种类及含量决定其营养价值。新鲜和风干带鱼的脂肪酸组成及含量见表5。表5新鲜和风干带鱼的脂肪酸组分及含量Table5Fattyacidcompositionandcontentoffreshandair-driedhairtail新鲜和风干带鱼分别检出了27种和22种脂肪酸，新鲜与风干带鱼中饱和脂肪酸(saturatedfattyacid,SFA)含量分别为脂肪酸(fattyacid,FA)总量的49.68%和38.43%，其中棕榈酸含量最多，分别为0.0058g/100g(新鲜)、3.2523g/100g(风干)，其次是硬脂酸，分别为0.0287g/100g(新鲜)、0.6805g/100g(风干)，和大多数海水鱼类一致[22]，风干终点时棕榈酸和硬脂酸含量显著增加，可能是因为盐渍促进了肌肉脂肪中SFA含量增加。新鲜与风干带鱼中不饱和脂肪酸(unsaturatedfattyacid,UFA)分别为FA的50.32%和61.57%，其中，单不饱和脂肪酸(monounsaturatedfattyacid,MUFA)中油酸最多，分别为0.0299g/100g(新鲜)、3.9158g/100g(风干)，其次是棕榈油酸，分别为0.0078g/100g(新鲜)、1.0868g/100g(风干)，也是海、淡水鱼类的共同特点[23]。新鲜和风干带鱼的多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacids,PUFA)中，DHA、EPA和花生四烯酸的含量较高。FA在风干终点时大量聚积，说明风干过程中，脂质分解的酶活力增强，促使了脂质的降解，UFA在风干终点时显著增加，说明风干工艺有利于甘油三酯与磷脂的水解，生成不饱和脂肪酸，其中PUFA易氧化，可形成更高含量的MUFA[12]。新鲜和风干带鱼均含有人体所必需的脂肪酸，如花生四烯酸(0.0079g/100g和0.1192g/100g)、EPA(0.0069g/100g和0.4457g/100g)、DHA(0.0407g/100g和1.2162g/100g)，其中风干带鱼的必需脂肪酸含量明显高于新鲜带鱼，这些变化与脂肪分解、氧化和成酯反应密切相关，游离脂肪酸是脂肪分解的一级产物，也是脂质氧化等二级反应的前体物质，对于风味物质的形成具有重要贡献[24]。由表5可知，风干带鱼的脂肪酸总量远高于新鲜带鱼。带鱼风干后，DHA和EPA的含量增长了12%，DHA和EPA可以降低胆固醇和血脂，改善记忆力[25]。在PUFA中，风干带鱼的ω-3PUFA含量高达1.7827g/100g，研究表明，补充ω-3PUFA可以有效地减少有害微生物的数量，降低心血管疾病的患病风险以及并发症的发生[26]