鰹魚(Katsuwonus pelamis)肌肉蛋白在熱處理過程中的營養(yǎng)變化及功能性評價(jià)*

李海波 楊 雪 白 冬 王 歡 關(guān)麗萍 謝 超①

(1. 浙江國際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 舟山 316021; 2. 浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院 舟山 316022)

金槍魚類是硬骨魚綱, 鱸形目, 鯖科魚類中具有胸甲(指胸區(qū)和側(cè)線前部明顯擴(kuò)大的鱗片)幾個屬魚類的總稱, 主要分布于大西洋、太平洋和印度洋的熱帶、亞熱帶和溫帶水域, 生活在海洋的中上層水域,屬于大洋性高度洄游魚類(方健民等, 2006)。據(jù)FAO(聯(lián)合國糧農(nóng)組織)資料統(tǒng)計(jì)(FAO of the United Nation), 鰹魚和黃鰭金槍魚的產(chǎn)量均超過百萬噸級,其中鰹魚的產(chǎn)量約占世界主要金槍魚總產(chǎn)量的 48%以上。鰹魚俗稱炸彈魚, 屬鱸形總目、金槍魚亞目、金槍魚科、鰹屬, 為大洋型重要經(jīng)濟(jì)魚類, 分布范圍較廣, 生活在印度洋、太平洋和大西洋水溫高于15°C以上的水域。鰹魚肉質(zhì)柔嫩, 肉呈紅色, 高蛋白、低脂肪, 營養(yǎng)豐富, 具有預(yù)防心腦血管疾病、益智健腦等多種功效, 是一種綠色無污染健康美食(全晶晶等,2013); 鰹魚肉的蛋白質(zhì)含量高, 氨基酸比例合理且種類豐富, 易于人體吸收; 膽固醇和脂肪含量低, 而且DHA和EPA等多不飽和脂肪酸含量豐富, 是便于人體吸收利用的健康食品?？晒r食或制成咸干品,主要用來加工成鰹魚罐頭, 是主要的出口海產(chǎn)加工品之一, 暢銷日本、歐洲等地。深加工后的鰹魚味道鮮美, 營養(yǎng)豐富, 而且更加便于消費(fèi)者食用, 開發(fā)前景比較樂觀。

國內(nèi)外對鰹魚的研究主要在生物學(xué)和質(zhì)量安全(Tahmouzi et al, 2013)等方面, 對其營養(yǎng)成分的研究也有一些報(bào)道, 如Hiratsuka等(2004)對鰹魚的卵巢和睪丸中脂肪酸構(gòu)成進(jìn)行對比研究。為了研究鰹魚蒸煮前后的背部肌肉的營養(yǎng)價(jià)值, 本文以鰹魚背部肌肉為研究對象, 測定其在蒸煮前后的一般營養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分等與氨基酸、脂肪酸及礦物質(zhì)元素等指標(biāo)的含量, 并對以上營養(yǎng)成分進(jìn)行評價(jià), 以期提供鰹魚的加工利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù), 為滿足產(chǎn)品加工及人們食用需求提供便利。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

鰹魚由舟山千島水產(chǎn)食品有限公司提供。取鰹魚背部肌肉兩份, 將其中一份放入沸水中煮熟冷卻, 裝袋后放入–30°C冰箱冷凍備用。

1.2 一般營養(yǎng)成分測定

粗蛋白測定: GB/T5009.5-2010半微量凱氏定氮法; 粗脂肪測定: GB/T14772-2008索氏提取法; 水分測定: GB/T5009.3-2010直接干燥法; 灰分測定: GB/T 5009.4-2003, 采用馬福爐灼燒稱重法進(jìn)行測定。

1.3 蛋白質(zhì)氨基酸成分測定

依據(jù) GB/T 5009.124-2003方法, 將樣品用6mol/L鹽酸水解后, 采用全自動氨基酸分析儀直接測定氨基酸組成成分。

1.4 氨基酸評分

將 FAO/WHO推薦的成人必需氨基酸需要量模式、2—5歲學(xué)齡前兒童體內(nèi)的必需氨基酸模式和雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸模式做參比, 計(jì)算氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)(FAO/WHO/UNU, 1985)。

氨基酸評分(AAS)=被測蛋白質(zhì)每克氮(蛋白質(zhì))氨基酸含量(mg)/FAO/WHO模型(學(xué)齡前兒童)體內(nèi)蛋白質(zhì)的每克氮(蛋白質(zhì))中氨基酸含量(mg)×100

氨基酸化學(xué)評分(CS)=被測蛋白質(zhì)每克氮(蛋白質(zhì))氨基酸含量(mg)/雞蛋蛋白質(zhì)的每克氮(蛋白質(zhì))中氨基酸含量(mg)×100

1.5 脂肪酸組成分析

采用氣相色譜儀, 依照 FOLCH法(Folch et al,1957)測定脂肪酸組成。

1.6 礦物質(zhì)元素含量的測定

通過電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定礦物質(zhì)含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 蒸煮前后鰹魚背部肌肉的一般營養(yǎng)成分

鰹魚在蒸煮前后背部肌肉的營養(yǎng)成分如表 1所示。生鰹魚的水分含量為76.9%, 經(jīng)熟加工后水分含量有所降低, 但熟鰹魚的水分含量仍有 60.55%; 其次, 熟鰹魚的蛋白質(zhì)含量為 20.42%, 略低于生鰹魚的蛋白質(zhì)含量; 另外, 熟鰹魚的脂肪含量為 2.37%,相對生鰹魚有所增加; 熟鰹魚的灰分含量為 0.74%,低于生鰹魚的1.97%。由此可見, 蒸煮前后的鰹魚背部肌肉均為高蛋白、低脂肪的優(yōu)質(zhì)食品, 符合人們對健康食品的需求。

表1 鰹魚蒸煮前后背部肌肉基礎(chǔ)營養(yǎng)成分分析(%)Tab.1 Analysis of back muscle basic nutrients before and after cooking bonito (%)

2.2 蒸煮前后鰹魚背部肌肉的氨基酸組成

表 2列出了測得的鰹魚蒸煮前后背部肌肉的 17種氨基酸, 包括7種必需氨基酸, 10種非必需氨基酸。其中, 生鰹魚的氨基酸總量為 75.195g/100g, 必需氨基酸總含量為 28.889g/100g, 約占氨基酸總量的38.419%; 熟鰹魚氨基酸均有所降低, 其氨基酸總量為58.096g/100g, 必需氨基酸的含量為22.582g/100g,占總量的38.87%。就熟鰹魚來看, 呈味氨基酸含量達(dá)20.66g/100g, 為氨基酸總量的35.56%。谷氨酸含量最高, 約為7.989g/100g, 天冬氨酸次之, 作為鮮味氨基酸的谷氨酸和天冬氨酸賦予了熟鰹魚鮮美的味道,甘氨酸(3.65g/100g)和丙氨酸(2.989g/100g)使熟鰹魚風(fēng)味甘甜。生鰹魚呈味氨基酸含量約占總氨基酸含量(色氨酸除外)的35.08%, 使其具有濃郁的海鮮風(fēng)味。支鏈氨基酸(纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸)有抗衰老、促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和防治臟器功能衰竭的功能(蔣瀅,1996), 鰹魚背部肌肉的支鏈氨基酸含量也比較高,生鰹魚的支鏈氨基酸含量為 14.92g/100g, 占氨基酸總量的 19.84%; 熟鰹魚的支鏈氨基酸含量也達(dá)到11.793g/100g, 占氨基酸總量的20.3%。由此可見, 兩種被測樣品必需氨基酸的種類齊全且其含量較高,氨基酸總量均較高, 是符合人體健康標(biāo)準(zhǔn)的最佳食品之一。

2.3 蒸煮前后鰹魚背部肌肉的氨基酸評分分析

氨基酸評分反映了蛋白質(zhì)的構(gòu)成及利用率的關(guān)系, 而蛋白質(zhì)中的必需氨基酸能為人體合成含氮化合物所能提供的數(shù)量和比例決定著蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值(王哲平等, 2012)。表3根據(jù)FAO/WHO推薦的成人必需氨基酸需要量模式和雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸模式,以1973年FAO/WHO推薦的2—5歲學(xué)齡前兒童必需氨基酸需要量模式為基準(zhǔn), 將鰹魚在蒸煮前后的背部肌肉蛋白質(zhì)中的必需氨基酸與參考蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量比較, 進(jìn)行氨基酸評分。

表2 鰹魚蒸煮前后背部肌肉氨基酸含量分析(干基)Tab.2 Analysis of amino acids in back muscle before and after cooking bonito (dry basis)

表3以全雞蛋的蛋白質(zhì)為參考蛋白質(zhì)(Lehane et al, 2000; Fuke et al, 1996), 將兩種被測樣品中蛋白質(zhì)必需氨基酸含量與學(xué)齡前兒童體內(nèi)的蛋白質(zhì)必需氨基酸需要量進(jìn)行了比較。生、熟鰹魚背部肌肉各必需氨基酸評分值均大于 100, 熟鰹魚氨基酸中甲硫氨酸評分最高為 177, 亮氨酸評分最低為 103; 生鰹魚中甲硫氨酸評分為 220, 亮氨酸評分最低為 125。這說明生、熟鰹魚背部肌肉氨基酸組成合理, 人體必需氨基酸含量非常高, 且必需氨基酸的組成均接近人體的氨基酸需要量, 符合優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的定義, 蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值較高。EAAI反映的是必需氨基酸含量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)相比接近的程度, 當(dāng) EAAI＞0.95時(shí)為優(yōu)質(zhì)蛋白源, 0.86＜EAAI＜0.95 時(shí)為良好蛋白源, 0.75＜EAA＜0.86時(shí)為可用蛋白源, EAAI＜0.75時(shí)為不適蛋白源(馮東勛, 1997)。由表 3 數(shù)據(jù)可見, 0.86＜EAAI(熟鰹魚)＜0.95, 因此熟鰹魚背部肌肉為良好蛋白源; 而 EAAI(生鰹魚)＞0.95, 因此生鰹魚背部肌肉為優(yōu)質(zhì)蛋白源。

表 3中組成熟鰹魚背部肌肉蛋白質(zhì)的必需氨基酸總含量達(dá)412.4mg/g蛋白, 低于雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸模式, 但高于FAO/WHO推薦的學(xué)齡前兒童體內(nèi)的必需基酸模式; 生鰹魚則均高于兩種參考必需氨基酸模式, 由此可見, 生、熟鰹魚均為補(bǔ)充必需氨基酸的理想食品, 適合兒童食用, 生鰹魚背部肌肉營養(yǎng)價(jià)值更高。由表4可見, 鰹魚在蒸煮前后背部肌肉中的蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸和胱氨酸、苯丙氨酸和色氨酸、賴氨酸含量與 FAO/WHO推薦的氨基酸模式比較接近。熟鰹魚的第一限制氨基酸為纈氨酸,生鰹魚不含限制性氨基酸。生、熟鰹魚背部肌肉氨基酸含量最多的苯丙氨酸, 其中生鰹魚苯丙氨酸含量高達(dá) 104.3mg/g, 含量最少的是蘇氨酸, 熟鰹魚蘇氨酸含量只有36.8mg/g。豐富的苯丙氨酸可以作為苯丙氨酸缺乏人群補(bǔ)充的來源。生、熟鰹魚的各種必需氨基酸含量均達(dá)到了 FAO/WHO提出的理想氨基酸模式的85%—100%。因此均具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。

表3 鰹魚肌肉必需氨基酸組成和其蛋白質(zhì)氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)及必需氨基酸指數(shù)(EAAI)Tab.3 The essential amino acids and their protein amino acid score (AAS), chemical score (CS) and the essential amino acid index(EAAI) of skipjack muscle

表4 鰹魚背部肌肉必需氨基酸組成與FAO/WTO模式的比較Tab.4 Essential amino acids composition of protein hydrolysate compared with the FAO/WHO pattern of skipjack tuna

2.4 蒸煮前后鰹魚背部肌肉的脂肪酸含量的測定分析

由表5可見, 生鰹魚和熟鰹魚背部肌肉中均檢出21種脂肪酸, 在測得的脂肪酸中, 均有7種飽和脂肪酸(SFA), 6種單不飽和脂肪酸(MUFA), 8種多不飽和脂肪酸(PUFA), 生鰹魚背部肌肉飽和脂肪酸含量最多, 約占脂肪酸總量的 37.05%, 熟鰹魚多不飽和脂肪酸總量最高, 約占脂肪酸總量的39.18%。鰹魚在蒸煮前后的背部肌肉中EPA和DHA的含量最高, 生鰹魚脂肪含量只有1.03%, 但是DHA和EPA總的含量有 29.92%, 熟鰹魚的 DHA和 EPA總量更是高達(dá)32.26%。從表中可知, DHA是生熟鰹魚背部肌肉的優(yōu)勢脂肪酸, DHA能促進(jìn)大腦和視網(wǎng)膜發(fā)育, 具有增強(qiáng)記憶和提高學(xué)習(xí)能力的功能; 其次, EPA在生熟鰹魚背部肌肉中也含量較高, 能起到降低血液黏稠、促進(jìn)血液循環(huán)、預(yù)防心血管疾病的作用(杭曉敏等, 2001;Osman et al, 2001)。綜上可知, 鰹魚背部肌肉是具有保健功能的天然食品, 有豐富含量的 DHA和 EPA,經(jīng)常食用, 可改善學(xué)習(xí)能力, 增強(qiáng)記憶力, 預(yù)防老年癡呆癥(謝宗墉, 1991; 李桂芬, 2003)。

2.5 蒸煮前后鰹魚背部肌肉的礦物元素含量的測定分析

由表6可知, 鰹魚背部肌肉的礦物元素含量豐富,包括各種人體所需的常量元素(如鉀、鈉、鈣、鎂、磷元素)和各類微量元素(如鐵、硒、鋅、銅元素), 其中鉀元素尤為豐富,生鰹魚背部肌肉含量高達(dá)5565mg/kg, 熟鰹魚含量也達(dá)到 5415mg/kg; 次之,Na、Mg、P元素含量也高達(dá)400mg/kg。其豐富的K、Na元素對維持細(xì)胞內(nèi)滲透壓和體液的酸堿平衡具有重要作用; P是細(xì)胞組織的重要組分, 參與維持機(jī)體體液的滲透壓和酸堿平衡。生、熟鰹魚背部肌肉中Fe、Cu、Zn、Se等微量元素含量也較高, Fe元素能促進(jìn)兒童的生長發(fā)育和智力發(fā)展, Cu元素與血的代謝過程有關(guān); Zn、Se是人體必需的兩種微量元素, Zn元素能維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性, Se元素具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用(陳有旭等, 1994)。鰹魚在蒸煮前后各礦物元素含量變化不大, 熟鰹魚仍然保留了大量的礦物營養(yǎng)成分, 可見鰹魚在蒸煮前后肌肉營養(yǎng)成分含量差異性很小, 礦物元素組成含量基本無變化, 是高礦物元素含量的食物。

表5 鰹魚蒸煮前后背部肌肉的脂肪酸組成(mg/100g)Tab.5 The fatty acid composition of skipjack back muscles(mg/100g) before and after cooking

表6 鰹魚蒸煮前后背部肌肉的礦物元素含量(mg/kg)Tab.6 The content of mineral elements of back muscles before and after cooking bonito (mg/kg)

3 結(jié)論

根據(jù)對鰹魚在蒸煮前后背部肌肉的基本營養(yǎng)成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素的分析, 可以認(rèn)為蒸煮前后的鰹魚背部肌肉蛋白質(zhì)含量均達(dá)到 20%以上,脂肪低至 1%左右, 灰分含量為 0.7%, 水分比重達(dá)60%以上。蒸煮前后的鰹魚背部肌肉含有 17種氨基酸, 其中包括7種必需氨基酸; 生鰹魚背部肌肉中必需氨基酸占氨基酸總量的38.4%, 熟鰹魚背部肌肉中必需氨基酸占氨基酸總量的38.9%。熟鰹魚肌肉的必需氨基酸含量低于雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸模式,但高于 FAO/WHO推薦的學(xué)齡前兒童體內(nèi)的必需基酸模式; 而生鰹魚肌肉的必需氨基酸含量均超過了兩個參考必需氨基酸需要量模式。生鰹魚背部肌肉的飽和脂肪酸含量最高, 為 37.1%, 熟鰹魚的多不飽和脂肪酸含量最高, 為39.2%; 生鰹魚背部肌肉的DHA和EPA含量有29.9%, 熟鰹魚的含量更高, 為32.3%。鰹魚背部肌肉中K元素含量最高, Na、P、Mg元素含量也較高, 但相對K元素依次減少。鰹魚背部肌肉中也均含有較多的微量元素, 如Fe、Cu、Zn、Se等。

綜上所述, 蒸煮前后的鰹魚背部肌肉均具有高蛋白、低脂肪的特征, 并富含不飽和脂肪酸以及礦物元素, 符合健康食品標(biāo)準(zhǔn), 其豐富的潛在功能有待更深入研究。

王哲平, 劉 淇, 曹 榮等, 2012. 野生與養(yǎng)殖刺參營養(yǎng)成分的比較分析. 南方水產(chǎn)科學(xué), 8(2): 64—70

方健民, 黃富雄, 鄭鐘新等, 2006. 金槍魚的營養(yǎng)價(jià)值和加工利用. 水產(chǎn)科技, (2): 8—13

馮東勛, 趙保國, 1997. 利用必需氨基酸指數(shù)(EAAI)評價(jià)新飼料蛋白源. 中國飼料, (7): 10—13

全晶晶, 蔡江佳, 鄭平安等, 2013. 鰹魚肌肉品質(zhì)改良研究.中國食品學(xué)報(bào), 13(7): 122—129

李桂芬, 樂建盛, 2003. 金槍魚的營養(yǎng)功效與開發(fā)加工. 食品科技, (9): 41—44

陳有旭, 湯化琴, 1994. 試論環(huán)境、微量元素與人體健康的關(guān)系. 天津師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), (1): 63—67

杭曉敏, 唐涌濂, 柳向龍, 2001. 多不飽和脂肪酸的研究進(jìn)展.生物工程進(jìn)展, 21(4): 18—21

蔣 瀅, 1996. 氨基酸的應(yīng)用. 北京: 世界圖書出版公司,150—167

謝宗墉, 1991. 海洋水產(chǎn)品營養(yǎng)與保健. 青島: 青島海洋大學(xué)出版社, 53—57

FAO/WHO/UNU, 1985. Energy and protein requirements. Report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation, World Health Organization technical report series 724. Geneva:WHO, 121—123

Folch J, Lees M, Sloane Stanley G H, 1957. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. J Biol Chem, 226(1): 497—509

Fuke S, Ueda Y, 1996. Interactions between umami and other flavor characteristics. Trends in Food Science and Technology, 7(12): 407—411

Hiratsuka S, Kitagawa T, Matsue Y et al, 2004. Lipid class and fatty acid composition of phospholipids from the gonads of skipjack tuna. Fish Sci, 70(5): 903—909

Lehane L, Olley J, 2000. Histamine fish poisoning revisited.International Journal of Food Microbiology, 58(1—2):1—37

Osman H, Suriah A R, Law E C, 2001. Fatty acid composition and cholesterol content of selected marine fish in Malaysian waters. Food Chem, 73(1): 55—60

Tahmouzi S, Ghasemlou M, Aliabadi F S et al, 2013. Histamine formation and bacteriological quality in skipjack tuna(Katsuwonus pelamis): effect of defrosting temperature. J Food Proc Preserv, 37(4): 306—313