3種養(yǎng)殖模式羅非魚品質比較分析與評價

郭忠寶　肖蕊　黃卉　羅永巨　崔凱　肖俊　汪翔　陰晴朗　梁軍能

摘要：【目的】探討池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖（水槽組）、稻田養(yǎng)殖（稻田組）和池塘養(yǎng)殖（池塘組）3種不同養(yǎng)殖模式對羅非魚肌肉營養(yǎng)品質的影響，為羅非魚養(yǎng)殖業(yè)的提質增效提供參考依據?！痉椒ā恳约黄废的崃_羅非魚（GIFT，Oreochromis niloticus）為研究對象，選取平均體質量為595±88、625±75和644±21 g的羅非魚分別飼養(yǎng)于水槽組、稻田組和池塘組養(yǎng)殖模式下，通過每克氮氨基酸評分模式、完全蛋白質評分模式和質構特性參數評價對肌肉營養(yǎng)成分進行分析比較，判斷羅非魚肌肉的營養(yǎng)價值?！窘Y果】在常規(guī)營養(yǎng)成分方面，3組羅非魚肌肉水分和粗灰分含量無顯著差異（P>0.05），水槽組羅非魚肌肉粗脂肪含量顯著高于池塘組和稻田組（P<0.05，下同），稻田組羅非魚肌肉粗蛋白含量顯著高于水槽組和池塘組。在氨基酸組成方面，天門冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、亮氨酸（Leu）和賴氨酸（Lys）含量最高，稻田組羅非魚肌肉必需氨基酸總量（ΣEAA）顯著高于池塘組和水槽組，3組羅非魚肌肉ΣEAA/氨基酸總量（ΣTAA）范圍為0.39～0.41，ΣEAA/非必需氨基酸總量（ΣNEAA）為0.65～0.68。在必需氨基酸評價方面，水槽組羅非魚肌肉必需氨基酸總量（2689 mg/g N）和必需氨基酸指數（EAAI，87.96）最高，池塘組次之，稻田組最低。在肌肉質構特性方面，水槽組羅非魚肌肉硬度顯著低于稻田組和池塘組，膠黏性顯著高于稻田組和池塘組?！窘Y論】池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式下生產的羅非魚肉質綜合評價最佳，養(yǎng)殖效果好，且符合當前節(jié)能減排、提質增效的要求，可在適宜區(qū)域內大力推廣應用。

關鍵詞： 羅非魚;池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖;稻田養(yǎng)殖;池塘養(yǎng)殖;營養(yǎng)成分;分析

中圖分類號： S965.125? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2021）01-0206-07

Abstract：【Objective】To explore the effects of three different culture modes on the nutritional quality of tilapia muscle，including in-pond raceway system aquaculture（IPRS group），paddy field aquaculture（paddy field group） and pond aquaculture （pond group），so as to provide reference for improving the quality and efficiency of tilapia culture. 【Method】The GIFT（Oreochromis niloticus） in IPRS group， paddy field group and pond group were selected with body weights at 595±88，625±75 and 644±21 g，respectively. The nutritional value of GIFT muscle was evaluated by analyzing and comparing the nutritional components of muscle with each gram of nitrogen amino acid score model， complete protein score model and texture characteristic parameters. 【Result】In terms of conventional nutrients，the water content and crude ash content had no significant difference among the three groups（P>0.05）， the crude fat content of GIFT muscle in IPRS group was significantly higher than that in pond group and paddy field group（P<0.05，the same below），and the crude protein content of GIFT muscle in paddy field group was significantly higher than that in IPRS group and paddy field group. In terms of amino acid composition，aspartic acid（Asp），glutamic acid（Glu），leucine（Leu） and lysine（Lys） contents were the highest. The total essential amino acid（ΣEAA） of GIFT muscle in paddy field group was significantly higher than that in pond group and IPRS group. The EAA/total amino acid（ΣTAA） ranged from 0.39 to 0.41， and ΣEAA/total non-essential amino acid（ΣNEAA） ranged from 0.65 to 0.68 in the three groups. In the evaluation of EAA， the total amount of EAA（2689 mg/g N） and the index of essential amino acid（EAAI，87.96） in GIFT muscle of IPRS group were the highest， followed by pond group and rice field group. In terms of muscle texture characteristics，the hardness of GIFT muscle in IPRS group was significantly lower than that in paddy field group and pond group，and the stickiness was significantly higher than that in paddy field group and pond group. 【Conclusion】The comprehensive evaluation of GIFT meat quality under the pond engineering recirculating water culture mode is the best，and the culture effect is good，which is consistent with the requirements of energy conservation，emission reduction，quality improvement and efficiency，so it can be vi-gorously promoted in suitable areas.

Key words： GIFT（Oreochromis niloticus）; in-pond raceway system; rice field culture; pond culture; nutrient composition; analysis

Foundation item： Construction Project of National Modern Agricultural Industrial Technology System （CARS-46）;Anhui Science and Technology Major Project（18030701169）; Nanning Scientific Research and Technology Development Plan Project（20202104）; Guangxi Agricultural Science and Technology Self Financing Project（Z202064）

0 引言

【研究意義】羅非魚原產于非洲，具有適應性強、生長速度快和食性廣等特點，是聯合國糧農組織向全球推廣的養(yǎng)殖品種，也是我國主要的特色淡水養(yǎng)殖品種之一（羅欽等，2020）。近年來，隨著羅非魚養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，我國羅非魚養(yǎng)殖業(yè)面臨的水資源短缺、病害頻發(fā)及水產品質量安全等問題日益凸顯，嚴重制約羅非魚養(yǎng)殖產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展（王世表等，2016）。因此，改善羅非魚養(yǎng)殖模式，有利于構建大水體生態(tài)凈化區(qū)，并與當今節(jié)能減排、提質增效的要求相吻合?！厩叭搜芯窟M展】池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式（In-pond raceway system，IPRS）和稻田養(yǎng)殖模式（Paddy field aquaculture）是近年來在我國傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖模式外新興的養(yǎng)殖模式。池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式集成池塘養(yǎng)魚和流水養(yǎng)魚的優(yōu)勢，由散養(yǎng)變?yōu)槿︷B(yǎng)，使靜水成流水，在有效治理池塘自身污染的同時，實現養(yǎng)殖廢水循環(huán)利用，提高池塘養(yǎng)殖的經濟效益和生態(tài)效益。有研究表明，池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式的最大優(yōu)勢是提高產量的同時能凈化水環(huán)境，緩解環(huán)境壓力（馬立鳴等，2016）。劉邦輝等（2016）研究證明，羅非魚在精養(yǎng)池塘陸基微循環(huán)工廠化生態(tài)養(yǎng)殖模式下具有顯著環(huán)保優(yōu)勢，是一種健康的養(yǎng)殖模式;盧詠梅等（2019）對循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的養(yǎng)殖效益和池塘水質進行評價，結果表明循環(huán)水模式養(yǎng)殖的加州鱸具有更佳的經濟效益。稻田養(yǎng)殖模式具有防治蟲害、豐富稻田水體群落結構和多樣性及發(fā)達水稻根系等優(yōu)點，在實現生態(tài)綠色種植的前提下，也提高了養(yǎng)殖效益（李嘉堯等，2014）。樊海平等（2018）研究發(fā)現，稻田養(yǎng)殖條件對鯉魚生長性能及肌肉營養(yǎng)成分有良好影響;葉香塵等（2020）研究證明稻田養(yǎng)殖模式下的金邊鯉肌肉品質優(yōu)勢明顯，具有較高的產業(yè)開發(fā)潛力?！颈狙芯壳腥朦c】目前，人們對池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式和稻田養(yǎng)殖模式的研究主要集中在養(yǎng)殖品種的適應性研究和高效利用、養(yǎng)殖品種的品質評價等方面（王峰和雷霽霖，2015;邵俊杰等，2017;劉克明等，2019）。雖然關于池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式下羅非魚的生長性能已有不少相關研究，不同鹽度、密度和投喂率等相關因子對羅非魚肉質結構影響已有結論（李星星等，2008;程亞美等，2019;陰晴朗等，2020），但這些研究只是把池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖作為單一條件，很少涉及不同養(yǎng)殖模式下羅非魚的肉質比較分析與評價?！緮M解決的關鍵問題】選擇在池塘養(yǎng)殖模式、稻田養(yǎng)殖模式和池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式下體重規(guī)格相近和年齡相同的羅非魚作為研究對象，分析3種養(yǎng)殖模式下肌肉各品質指標的差異性，為羅非魚養(yǎng)殖業(yè)的提質增效提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗用羅非魚均來自南寧市隆安縣廣西康佳龍農牧集團有限公司水產養(yǎng)殖基地。選擇規(guī)格相近的吉富品系尼羅羅非魚（GIFT，Oreochromis niloticus）共30尾，隨機分為3組，稻田組（稻田養(yǎng)殖模式）、水槽組（池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式）和池塘組（池塘養(yǎng)殖模式）各10 尾，其中稻田組平均體質量625±75 g，水槽組平均體質量595±88 g，池塘組平均體質量644±21 g。稻田組養(yǎng)殖密度為1尾/m2，池塘組養(yǎng)殖密度為4尾/m2，水槽組養(yǎng)殖密度為180尾/m2。池塘組和水槽組羅非魚在整個養(yǎng)殖周期中均投喂南寧通威飼料有限公司配合飼料157（粗蛋白質≥30.0%，粗脂肪≥3.0%，粗纖維≤8.0%，粗灰分≤16.0%，鈣0.5%～2.0%），稻田組只在苗種期間投喂飼料。

1. 2 樣品采集

將活體羅非魚運回實驗室，使用MS-222進行麻醉（根據動物倫理學要求）。經去鱗及剃皮處理后，取羅非魚背部兩側肌肉組織，一部分肌肉組織均勻剪碎，用于測量常規(guī)營養(yǎng)成分，另一部分用于測量肌肉組織質構特性。

1. 3 常規(guī)營養(yǎng)成分測定

水分采用105 ℃烘干法測定（GB 5009.3—2016），粗蛋白采用半微量凱氏定氮法測定（GB 5009.5—2016），粗脂肪采用索式抽提法測定（GB 5009.6—2016），粗灰分采用馬弗爐550 ℃灼燒法測定（GB 5009.4—2016）。

1. 4 氨基酸成分測定

氨基酸分析前處理方法參考《食品中氨基酸的測定》（GB/T 5009.124—2003），采用L-8900型氨基酸自動分析儀（日本日立公司）測定。分析條件：進樣量20 μL，泵1流速0.4 mL/min，壓力6.0 MPa，泵2流速0.38 mL/min，壓力0.8 MPa;分離柱溫度50 ℃，反應柱溫度135 ℃。

1. 5 質構特性測定

選擇樣品背部肌肉的前1/3處，整片取樣。采用TMS-Pro型質構分析儀（美國Food Technology Corporation公司）測定質構。探頭為6 mm的平底柱形探頭P/6，力量感應元量程為25 N;探頭回升到樣品表面上高度為15 mm;壓縮形變量為40%;測試前速度60 mm/min;測試速度60 mm/min;測試后速度60 mm/min;時間間隔5 s。

1. 6 肌肉營養(yǎng)價值評價

肌肉營養(yǎng)成分測定根據聯合國糧農組織（FAO）與世界衛(wèi)生組織（WHO）于1973年建議的每克氮氨基酸評分標準模式（Pellett and Young，1980）和中國預防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所（1991）提出的全雞蛋蛋白質化學評分模式進行營養(yǎng)價值評定，氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）和必需氨基酸指數（EAAI）按以下公式計算：

氨基酸含量（mg/g N）=肌肉中氨基酸含量（%，鮮樣）/肌肉粗蛋白含量（%，鮮樣）×6.25×1000

CS=待測蛋白質中某種必需氨基酸含量（mg/g N）/雞蛋蛋白質中某種必需氨基酸含量（mg/g N）

EAAI=[100賴氨酸t(yī)賴氨酸S×100纈氨酸t(yī)纈氨酸S×…100亮氨酸t(yī)亮氨酸Sn]

式中，mg/g N表示每克氮中氨基酸的含量（mg），n為比較的氨基酸個數，t為試驗蛋白質的必需氨基酸含量（mg/g），s為雞蛋蛋白質中的必需氨基酸含量（mg/g）。

1. 7 統(tǒng)計分析

試驗數據采用Excel 2010進行統(tǒng)計處理，并以SPSS 18.0分別進行單因素方差分析和Duncans多重比較。

2 結果與分析

2. 1 常規(guī)營養(yǎng)成分比較

3種養(yǎng)殖模式羅非魚常規(guī)營養(yǎng)成分如表1所示， 3組羅非魚肌肉水分和粗灰分含量無顯著差異（P>0.05，下同）;稻田組羅非魚肌肉粗蛋白含量顯著高于水槽組和池塘組（P<0.05，下同）;在粗脂肪方面，水槽組羅非魚肌肉粗脂肪含量顯著高于稻田組和池塘組。

2. 2 氨基酸組成及營養(yǎng)品質評價

2. 2. 1 氨基酸組成 如表2所示，3種養(yǎng)殖模式羅非魚肌肉中均檢測出17種氨基酸（色氨酸在酸解過程中被破壞），其中含有人體必需氨基酸7種，含量最高的4種氨基酸均為谷氨酸、天門冬氨酸、賴氨酸和亮氨酸，最低均為半胱氨酸。其中，稻田組羅非魚肌肉中天門冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、亮氨酸、酪氨酸和賴氨酸含量顯著高于水槽組和池塘組，池塘組羅非魚肌肉中甘氨酸含量顯著高于稻田組和水槽組。稻田組羅非魚肌肉氨基酸總量（ΣTAA）、必需氨基酸總量（ΣEAA）和鮮味氨基酸總量（ΣFAA）均顯著高于水槽組和池塘組;池塘組與水槽組的ΣTAA無顯著差異，但水槽組羅非魚肌肉的ΣEAA顯著高于池塘組，ΣFAA顯著低于池塘組。3組羅非魚肌肉的ΣEAA/ΣTAA、必需氨基酸/非必需氨基酸（ΣEAA/ΣNEAA）和ΣFAA/ΣTAA均無顯著差異。

2. 2. 2 營養(yǎng)品質評價 如表3所示，水槽組羅非魚肌肉EAA（2689 mg/g N）和EAAI（87.96） 最高，池塘組（2665 mg/g N和86.89）次之，稻田組（2634 mg/g N和85.45）最低。根據AAS可知，3組羅非魚肌肉第一限制性氨基酸均為纈氨酸，第二限制性氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸;根據CS可知，3組羅非魚肌肉第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制性氨基酸均為纈氨酸。3種養(yǎng)殖模式下羅非魚肌肉的ΣEAA/ΣNEAA為0.65～0.68，符合FAO/WHO要求，是一種優(yōu)質的動物性蛋白源。

2. 3 質構特性比較

由表4可知，3種養(yǎng)殖模式下羅非魚肌肉的咀嚼性、恢復性、彈性、凝聚性和黏附性均無顯著差異;水槽組羅非魚肌肉硬度顯著低于稻田組和池塘組，而稻田組與池塘組間無顯著差異;稻田組和池塘組羅非魚肌肉膠黏性顯著低于水槽組，稻田組羅非魚肌肉膠黏性又顯著低于池塘組。

3 討論

3. 1 不同養(yǎng)殖模式羅非魚肌肉營養(yǎng)價值評價

鮮味氨基酸是決定食物蛋白質鮮美程度的主要因素之一，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值（ΣEAA/ΣNEAA）應在0.6以上（樊佳佳等，2018）。本研究中，3種養(yǎng)殖模式羅非魚肌肉的ΣFAA/ΣTAA為38%～39%，略高于草魚（34.04%）（程漢良等，2013）和鳙魚（35.97%）（王金娜等，2013）。不同養(yǎng)殖模式對魚類肌肉營養(yǎng)成分組成產生不同影響。本研究結果顯示，稻田組羅非魚肌肉氨基酸總量顯著高于池塘組和水槽組，氨基酸組成也存在差異，與劉克明等（2019）分析不同養(yǎng)殖模式下北極紅點鮭營養(yǎng)成分的結果相似。AAS和CS是廣泛被采用的蛋白質營養(yǎng)價值評價方法，而EAAI可表示樣品中必需氨基酸含量與標準蛋白質的相符程度，常用于評價食物營養(yǎng)價值，EAAI越高，表明肌肉營養(yǎng)價值越高。本研究結果顯示，3組羅非魚的EAAI均在85.00以上，說明3組羅非魚均可為人體提供優(yōu)質蛋白質;水槽組EAAI高于稻田組和池塘組，表明水槽組羅非魚肌肉營養(yǎng)價值最高，池塘組次之，稻田組營養(yǎng)價值最低。根據AAS和CS評分可知，3種養(yǎng)殖模式必需氨基酸組成和含量存在差異，3種養(yǎng)殖模式第一限制性氨基酸和第二限制性氨基酸相同。

3. 2 不同養(yǎng)殖模式對羅非魚肌肉營養(yǎng)成分的影響

魚類的肌肉營養(yǎng)成分受到年齡、生長環(huán)境、養(yǎng)殖品種和飼料等因素的影響（Zlatanos and Laskaridis，2007;Every et al.，2016）。池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式通過推水設備為魚類提供微流水環(huán)境，池塘養(yǎng)殖模式（4尾/m2）遠低于流水槽養(yǎng)殖模式（180尾/m2）;而稻田養(yǎng)殖的放養(yǎng)密度（1尾/m2）低于池塘養(yǎng)殖模式。池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式和池塘養(yǎng)殖模式均屬于人工養(yǎng)殖模式，羅非魚每日可獲得穩(wěn)定的食物，生長速度較快;稻田養(yǎng)殖模式屬于半人工養(yǎng)殖模式，稻田中具有豐富浮游微生物，養(yǎng)殖過程中羅非魚能攝食這些浮游微生物。周飄蘋等（2014）研究發(fā)現，餌料不同可能會影響魚類游離氨基酸含量。池塘組和水槽組攝食人工配合飼料，稻田組攝食天然餌料和青儲飼料，因此，導致稻田組羅非魚肌肉氨基酸含量與其他2種養(yǎng)殖模式相比差異顯著，肌肉粗蛋白含量顯著高于水槽組和池塘組。稻田養(yǎng)殖模式下，羅非魚需尋找食物，導致運動量較大，可能是稻田組羅非魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分與其他養(yǎng)殖模式組相比差異顯著的原因。在池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式中，羅非魚在整個養(yǎng)殖周期內處于游動狀態(tài)（0.4～0.7 m/s），運動量巨大，由于魚類長期處于適宜流水環(huán)境中，會增加蛋白質的合成率和轉化率，對蛋白含量影響不顯著。

3. 3 不同養(yǎng)殖模式對羅非魚肌肉質構特性的影響

魚肉的質構特性與魚肉的組織結構及狀態(tài)相關，決定其在食用時的口感，受多種因素影響，如處理方式、生物特性和宰殺過程等（陳盎弘等，2015;李敬等，2015）。本研究中，3種養(yǎng)殖模式生產出的羅非魚在硬度和膠黏性方面存在差異。其中水槽組羅非魚肌肉硬度顯著低于稻田組和池塘組;胡芬等（2011）研究表明，隨著魚體規(guī)格增大，肌肉硬度會顯著增加。膠黏性表示肌肉表面和其他物體（舌、牙、口腔）附著時，剝離所需的力。水槽組羅非魚的膠黏性顯著高于池塘組和稻田組，究其原因可能是水流環(huán)境導致肌肉組織中水分和脂肪含量發(fā)生改變，從而影響肌肉的膠黏性。林婉玲等（2009）的研究結果也表明，魚肉中脂肪含量和水分含量對魚肉的質構特性有較大影響。

4 結論

在同等條件下，采用池塘工程化循環(huán)流水養(yǎng)殖模式更具優(yōu)勢，其養(yǎng)殖密度高，羅非魚的肉質營養(yǎng)結構和風味更佳，且符合當前節(jié)能減排、提質增效的要求相吻合，可在適宜區(qū)域內大力推廣應用。

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（責任編輯 羅 麗）