脫脂藍(lán)圓鲹魚粉與酶解蛋白粉成分分析及營養(yǎng)評價(jià)

涂曉玲 ，史夢佳 ，張 卿 ，陳麗嬌 ，2，程文健 ，2，梁 鵬 ，2

藍(lán)圓鲹（Decapterus maruadsi），又稱池魚、巴浪魚，屬于鱸形目，鲹科，圓鲹屬的一種，主要分布于西北太平洋區(qū)，包括日本、韓國，以及中國東海、中國臺灣等海域，屬于暖水性中上層魚類[1]；其生長速度較快，肉質(zhì)易腐爛變質(zhì)，屬于產(chǎn)量較大的低值魚類。已有研究表明，藍(lán)圓鲹屬于高蛋白、低脂肪的優(yōu)質(zhì)海洋魚類資源，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值、食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。

根據(jù)中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒，2016年藍(lán)圓鲹全國捕撈產(chǎn)量60.09×104t，相比較2015年增長2.34%[3]。目前，藍(lán)圓鲹主要以鮮銷為主，其加工制品主要集中在咸干品、動物飼料、休閑食品[4-5]、調(diào)味品[6-7]、魚糜制品[8]等；而以藍(lán)圓鲹作為原料加工成魚粉、酶解蛋白粉的相關(guān)研究較少。

魚粉是低值魚的主要加工途徑之一，其制備方法因地區(qū)、原料種類及數(shù)量的不同而有所差異，其共同的方法為脫水（干燥）和脫油的過程[9]。隨著食品科技的發(fā)展，魚粉及其派生品作為蛋白質(zhì)的補(bǔ)充品，受到很多人的關(guān)注。食用魚粉營養(yǎng)豐富，可水解為氨基酸強(qiáng)化食品基料和奶粉代用品，也可開發(fā)成營養(yǎng)湯、調(diào)味品及魚蛋白飲料等產(chǎn)品[10]。目前，我國魚粉行業(yè)中蛋白質(zhì)品質(zhì)較高的魚粉主要依賴于進(jìn)口，因此急需要以低值魚類開發(fā)本土高品質(zhì)魚粉產(chǎn)品。此外，用蛋白酶水解低值魚加工成魚蛋白粉也是低值魚類深加工利用的重要途徑之一，酶解方法不僅可以高效利用魚類蛋白資源，而且還可以獲得具有特殊活性功能的蛋白多肽，如降血壓肽[11]、抗氧化肽[12]、抗凝血肽[13]等。因此，酶解也成為了低值魚類高值化利用的重點(diǎn)方向之一。

為了深度利用藍(lán)圓鲹資源，試驗(yàn)分別運(yùn)用脫脂干燥及酶解獲得2種藍(lán)圓鲹加工產(chǎn)品，分別為脫脂魚粉和酶解蛋白粉。通過常規(guī)營養(yǎng)成分分析方法，分析這2種產(chǎn)品的營養(yǎng)組分，并進(jìn)一步基于氨基酸組成評價(jià)2種產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值，旨在為藍(lán)圓鲹資源的進(jìn)一步深加工利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

冰鮮藍(lán)圓鲹，購自福州金山大潤發(fā)超市；復(fù)合蛋白酶（酶活100 U/mg），購自北京索萊寶科技有限公司；氫氧化鈉、鹽酸、乙醚等，均為化學(xué)分析純，均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

L-8800型氨基酸分析儀，日本日立公司產(chǎn)品；LGJ-12S型真空冷凍干燥器，北京松原華興公司產(chǎn)品；T6型新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；KDN系列凱氏定氮儀，浙江托普儀器有限公司產(chǎn)品；M6型原子吸收光譜儀，美國Thermo儀器公司產(chǎn)品；BS224S型電子天平，北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 脫脂藍(lán)圓 魚粉及藍(lán)圓 酶解蛋白粉的制備

將冰鮮藍(lán)圓鲹解凍后去除頭、尾、脊刺及內(nèi)臟等組織，用去離子水清洗后經(jīng)勻漿后置于冰箱于-25℃下冷凍，置于真空冷凍干燥機(jī)中干燥30 h，經(jīng)粉碎得到藍(lán)圓鲹魚粉，再用無水乙醇脫脂、真空干燥獲得脫脂藍(lán)圓鲹魚粉。

將冰鮮藍(lán)圓鲹解凍后去頭尾、脊刺及內(nèi)臟，洗凈勻漿后，放入容器中加水?dāng)嚢杈鶆颍ㄈ馑葹?∶5），加入復(fù)合蛋白酶（酶添加量為5 020 U/g），酶解溫度50℃，酶解時間3.5 h，酶解后滅酶，離心抽濾后經(jīng)冷凍干燥制得藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉。

1.3.2 幾種基本成分的測定方法

水分，采用GB 5009.3—2010方法測定；粗蛋白質(zhì)，采用GB 5009.5—2010方法測定；粗脂肪，采用GB/T5009.6—2003方法測定；灰分，采用GB5009.4—2010方法測定；P，采用GB/T 5009.87—2003方法測 定 ； Cu， Zn， Na， K， Ca，Se， Pb， Fe， Mg，Mn，采用GB 5009.268—2016方法測定；氨基酸的組成和含量，采用氨基酸自動分析儀檢測。

1.3.3 氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)

脫脂藍(lán)圓鲹魚粉及藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)通過氨基酸評分（AAS）[14]和化學(xué)評分（CS）[14]、必需氨基酸指數(shù) （EAAI）[15]、氨基酸比值系數(shù)[16]和氨基酸比值系數(shù)分[16]的計(jì)算結(jié)果綜合評價(jià)。其具體公式如下：

式中：Ax——樣品蛋白質(zhì)某一必需氨基酸的含量，mg/g；

Ay——WFO/FAO評分模式中氨基酸含量，mg/g。

式中：Ax——樣品蛋白質(zhì)中某一種氨基酸含量，mg/g；

Ex——標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白中相應(yīng)某一種氨基酸的含量，mg/g。

式中：p——樣品蛋白；

s——標(biāo)準(zhǔn)蛋白（雞蛋）；

n——比較的氨基酸數(shù)。

氨基酸比值系數(shù)（RCAA）和氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA） 為：

式中：Ax——樣品蛋白質(zhì)某一必需氨基酸的含量，mg/g；

Ay——WFO/FAO評分模式中氨基酸含量，mg/g。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本營養(yǎng)成分分析

脫脂藍(lán)圓鲹魚粉與酶解蛋白粉基本營養(yǎng)成分分析見表1。

從表1中可以看出，脫脂藍(lán)圓鲹魚粉的粗蛋白含量為77%，高于魚粉一級品粗蛋白含量的標(biāo)準(zhǔn)；粗脂肪、粗灰分、水分含量分別為4.6%，8.5%，9.7%，均符合魚粉國家標(biāo)準(zhǔn)一級品的要求。藍(lán)圓鲹蛋白粉的蛋白含量（濕基）72%，略高于河蚌蛋白粉[17]的70.25%和中性蛋白酶酶解的吉尾魚蛋白粉66.37%[18]?？梢姡謩e運(yùn)用脫脂干燥和酶解工藝得到的這2種加工產(chǎn)品均具有高蛋白和低脂肪的特點(diǎn)。魚粉中的粗脂肪會引起油脂氧化，發(fā)生酸敗，進(jìn)而影響其營養(yǎng)價(jià)值，因此采用脫脂工藝和酶解工藝可以獲得營養(yǎng)價(jià)值較高且穩(wěn)定性較好的低脂產(chǎn)品。

表1 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉與酶解蛋白粉基本營養(yǎng)成分分析/%

2.2 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的礦物質(zhì)含量

脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的礦物質(zhì)含量見表2。

表2 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的礦物質(zhì)元素含量/mg·kg-1

由表2可見，二者均含有人體必需的常量元素鉀 （K）、磷 （P）、鈉 （Na）、鎂 （Mg）、鈣 （Ca）。其中，常量元素中K含量最高，蛋白粉的K含量高于脫脂魚粉，高于鰱魚酶解蛋白粉（6.91 mg/g）[19]，Ca含量高于花生蛋白粉（830 mg/kg）[20]。Na，K是維持神經(jīng)、肌肉興奮性，細(xì)胞膜通透性和所有細(xì)胞正常功能的必要條件。Ca是構(gòu)成牙齒和骨骼的重要成分，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的透性、肌肉的收縮與舒張等多種生理功能。二者常量元素含量依次為K＞Na＞Ca＞Mg＞P＞Mn，微量元素含量依次為 Zn＞Fe＞Se＞Cu。二者礦物質(zhì)含量及分布規(guī)律差異較小，說明脫脂藍(lán)圓鲹魚粉與藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉均含有豐富的礦物質(zhì)元素。

2.3 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的氨基酸組成

脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的氨基酸組成和含量見表3。

表3 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的氨基酸組成和含量/mg·g-1

2種產(chǎn)品中氨基酸種類齊全，包含7種人體必需氨基酸和9種非必需氨基酸。脫脂魚粉中的必需氨基酸含量占總氨基酸含量的33%，酶解蛋白粉中的必需氨基酸含量為32%，這與陳曉婷等人[3]測得藍(lán)圓鲹肌肉中必需氨基酸含量39.98%接近，說明這2種加工工方式均保留了藍(lán)圓鲹本身的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值。與洪鵬志等人[21]的黃鰭金槍魚頭酶解蛋白粉37.2%接近，而高于鱘魚魚頭酶解蛋白粉的18.63%[22]。結(jié)果表明，2種產(chǎn)品必需氨基酸含量均接近WHO/FAO推薦的模式（推薦值為35.38%）[23]。

氨基酸的種類和含量決定了蛋白質(zhì)的品質(zhì)，2種產(chǎn)品谷氨酸含量最高，其次是天冬氨酸和賴氨酸。魚肉味道鮮美的程度主要由肌肉中鮮味氨基酸（天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、脯氨酸）的含量和組成來決定[18]。從表3數(shù)據(jù)可以計(jì)算出，脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉中上述鮮味氨基酸總量在氨基酸總量中占比分別為47.4%，46.4%，其中在2種產(chǎn)品中呈鮮味的特征氨基酸天門冬氨酸和谷氨酸占比分別為24.3%，24.5%；呈甘味的特征氨基酸（甘氨酸和丙氨酸）含量占比為13.1%和11.9%；同甘味有關(guān)的絲氨酸和脯氨酸均占比為10%。說明2種藍(lán)圓鲹加工產(chǎn)品具有濃郁的海鮮風(fēng)味。

2.4 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)

在食品中，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值取決于必需氨基酸的種類、數(shù)量和比例。試驗(yàn)采用雞蛋蛋白和FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)模式對脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和藍(lán)圓鲹蛋白粉的氨基酸進(jìn)行評價(jià)。

脫脂藍(lán)圓鲹魚粉及藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉的必需氨基酸組成評價(jià)見表4。

表4 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉及藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉的必需氨基酸組成評價(jià)

從表4中數(shù)據(jù)結(jié)果可知，二者第一限制性氨基酸均為纈氨酸，含量分別為32.3，29.4 mg/g，氨基酸評分分別為0.65，0.59；必需氨基酸中賴氨酸的含量豐富，含量分別達(dá)到68.6，62.1 mg/g，氨基酸評分分別達(dá)到1.37，1.24，高于FAO/WHO的推薦值；而賴氨酸是我國主食的限制氨基酸，將魚蛋白粉添加到食品中作為輔助飲食，可以調(diào)節(jié)食品的氨基酸組成，從而提高食品中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值；另外，添加該產(chǎn)品可以彌補(bǔ)植物蛋白粉賴氨酸缺乏的問題。

2.5 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉的氨基酸比值系數(shù)

蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、比例對于蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值非常重要。根據(jù)氨基酸比值系數(shù)法計(jì)算出的RCAA值越接近于1，越說明該食品蛋白質(zhì)氨基酸組成比例越接近FAO/WHO推薦的氨基酸模式，說明營養(yǎng)價(jià)值更高，能更好地滿足人體的營養(yǎng)需求，當(dāng)RCAA＞1表示該氨基酸含量相對過剩，RCAA＜1表示含量相對不足。

由表5可知，脫脂藍(lán)圓鲹魚粉與藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉第一限制性氨基酸均是纈氨酸，第二限制性氨基酸是蛋氨酸+胱氨酸，而藍(lán)圓鲹肌肉中限制性氨基酸為色氨酸和纈氨酸[3]，說明脫脂和酶解均可保留藍(lán)圓鲹較高營養(yǎng)價(jià)值的蛋白質(zhì)。從研究結(jié)果中可以看出，二者除限制性氨基酸外，其余氨基酸均超過或接近FAO/WHO評分模式中同種氨基酸的含量，可見脫脂藍(lán)圓鲹魚粉與藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉均可作為良好的蛋白質(zhì)源。

3 結(jié)論

試驗(yàn)對海洋低值魚類藍(lán)圓鲹采用脫脂和酶解2種工藝處理，采用標(biāo)準(zhǔn)的生化方法測定了脫脂藍(lán)圓鲹魚粉和酶解蛋白粉的主要營養(yǎng)成分，并對其氨基酸營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評價(jià)。研究結(jié)果可知，2種加工產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量較高、氨基酸配比合理，第一限制性氨基酸均為纈氨酸，鮮味氨基酸總量在氨基酸總量中占比分別為47.4%和46.4%，SRCAA分別為73.1和74.3，營養(yǎng)價(jià)值較高，具有濃郁的海鮮風(fēng)味；均具有豐富的礦物質(zhì)元素，其中K含量最高，Ca含量豐富，微量元素中Zn含量最高，可以進(jìn)一步開發(fā)作為營養(yǎng)補(bǔ)充劑。此外，與脫脂魚粉相比，酶解蛋白粉水溶性好，富含易吸收小肽氨基酸，具有功能特性的特點(diǎn)，根據(jù)不同的市場需求，將2種深加工產(chǎn)品運(yùn)用到不同的領(lǐng)域，這對于藍(lán)圓鲹資源的高值化利用具有深遠(yuǎn)的意義。

表5 脫脂藍(lán)圓鲹魚粉及藍(lán)圓鲹酶解蛋白粉的氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分

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