池塘內(nèi)循環(huán)“跑道”與傳統(tǒng)土池模式養(yǎng)成梭魚的營養(yǎng)成分對比研究

周 凡，丁理法，彭 建，陳劉浦，相興偉，貝亦江，馬文君，丁雪燕

（1.浙江省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，浙江 杭州 310023； 2.溫嶺市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，浙江 溫嶺 317500；3.浙江工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州 310014）

梭魚 (Liza haematocheila) 隸屬于鯔形目、鯔科、梭魚屬，具有廣溫廣鹽性、生長速度快、病害較少、肉質(zhì)鮮美等特點(diǎn)，是我國沿海和河口地區(qū)一種重要經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類[1-2]，其傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式主要有土池養(yǎng)殖、海水小網(wǎng)箱等。近年來興起的池塘內(nèi)循環(huán)“跑道”養(yǎng)殖 (In-pond raceway aquaculture,IPAS) 模式 (以下簡稱“跑道”模式)，是一種將傳統(tǒng)池塘分為流水槽養(yǎng)魚區(qū)和水凈化處理區(qū)，在“跑道”中高密度圈養(yǎng)吃食性魚類，將外塘作為凈水區(qū)的設(shè)施養(yǎng)殖模式[3]，具有生態(tài)循環(huán)、節(jié)約勞動成本、環(huán)境易于管控等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。已有研究認(rèn)為梭魚是一種適宜在海水池塘“跑道”中養(yǎng)殖的魚類[6]。

養(yǎng)殖模式優(yōu)化可以影響水產(chǎn)動物營養(yǎng)與品質(zhì)[7]，是促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展和滿足消費(fèi)者對高品質(zhì)水產(chǎn)品日益增長需求的重要途徑。目前已有關(guān)于“跑道”養(yǎng)殖對淡水魚類營養(yǎng)品質(zhì)提升的研究報道[8-10]，但市場和消費(fèi)者對“跑道魚”的整體認(rèn)知度還不高，據(jù)調(diào)查顯示，浙江省能夠?qū)崿F(xiàn)出售價格提升的“跑道”養(yǎng)殖主體不到10%，未能體現(xiàn)優(yōu)品優(yōu)價[5]。本文以傳統(tǒng)土池和“跑道”養(yǎng)殖的梭魚為研究對象，對比分析2種模式養(yǎng)成梭魚的營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)特性和泥腥味物質(zhì)等組成和含量差異，旨在為海水魚“跑道”模式推廣及養(yǎng)殖模式對魚肉品質(zhì)調(diào)控提供參考依據(jù)，促進(jìn)“跑道”模式健康可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)梭魚由浙江省溫嶺市城南綠貝水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司提供。該公司在4口海水池塘 (總面積0.067 km2) 共建有混凝土磚結(jié)構(gòu)的“跑道”15條。本試驗(yàn)中檢測的“跑道”梭魚，初始放養(yǎng)密度為每條槽 8 000 尾 (40 尾·m?2，初始規(guī)格 350 g·尾?1)，流水槽推水速度為0.4～0.5 m·s?1，在投喂飼料期間將推水速度降低約50%；在投喂結(jié)束后1 h恢復(fù)推水速度，最大程度將殘餌和魚糞排出系統(tǒng)，并開啟吸污裝置進(jìn)行清污。經(jīng)4個月的養(yǎng)殖到10月之后，梭魚長至商品規(guī)格時，隨機(jī)抽樣10尾魚 [ 體長 (34.84±1.21) cm，體質(zhì)量 (758.09±8.08) g]，作為“跑道”養(yǎng)殖組樣品。同時，從該基地的傳統(tǒng)海水土池中 (放養(yǎng)密度為10尾·m?2)抽樣規(guī)格相近的梭魚10尾 [體長 (35.29±1.97) cm，體質(zhì)量 (765.17±10.45) g]，作為土池養(yǎng)殖對照組樣品。

1.2 儀器與設(shè)備

本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備包括烘箱 (上海智誠)、馬弗爐 (德國納博熱)、凱氏定氮儀 (海能K9840)、索氏抽提儀 (瑞士BUCHI B-811)、氨基酸自動分析儀 (日本日立L-8900) 、氣相色譜儀 (美國Aglient 7890A)、質(zhì)構(gòu)儀 (瑞典泰沃TVT-300XP)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀/三重四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀 (美國 THERMO/TSQ 9000)。

1.3 檢測方法

1.3.1 梭魚背部肌肉營養(yǎng)組成測定指標(biāo)與方法水分用105 ℃恒質(zhì)量法，參照《食品中水分的測定》(GB 5009.3—2016)；粗蛋白質(zhì)用凱氏定氮法，參照《食品中蛋白質(zhì)的測定》(GB 5009.5—2016)；粗脂肪用索氏抽提法，參照《食品中脂肪的測定》(GB 5009.6—2016)；總灰分用灼燒法，參照《食品中灰分的測定》(GB 5009.4—2016)。魚肉氨基酸組成和含量按照食品中氨基酸的測定(GB 5009.124—2016)；脂肪酸組成和相對含量按照《食品中脂肪酸的測定》(GB 5009.168—2016)。

1.3.2 魚肉質(zhì)構(gòu)參數(shù) 梭魚宰殺后，取魚體左右背部肌肉切成長、寬、厚為2 cm×2 cm×1 cm的肉塊，用于全質(zhì)構(gòu) (TPA) 分析。采用TVT-300XP物性測試儀進(jìn)行TPA模式測試，選擇圓柱形測試探頭，測試前速度為 3 mm·s?1，測試速度為 1 mm·s?1，測后速度為5 mm·s?1，魚肉變形率為50%，間隔停留時間5 s，負(fù)重探頭類型為Auto-5 g，每個樣品測6次平行后取平均值[11]。

1.3.3 魚肉土腥味檢測 主要檢測土臭素(Geosmin, GSM) 和2-甲基異莰醇 (2-Methylisoborneol, 2-MIB) 2種物質(zhì)。取梭魚背部肌肉5 g，搗碎并研磨肌肉組織成魚糜狀態(tài)，添加5 g 氯化鈣 (CaCl2) 和 50 mL 200 g·L?1氯化鈉 (NaCl) 溶液充分混勻。微波爐微波功率為560 W，蒸餾時間5 min；載氣氮?dú)鈱饣漠愇段镔|(zhì)帶出，經(jīng)由冷凝管冷凝后收集餾分。取5 mL微波蒸餾液注入吹掃捕集裝置中進(jìn)行富集；再使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀/三重四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀 (THERMO/TSQ 9 000)檢測[12]。

1.4 評價指標(biāo)

梭魚肌肉的氨基酸評分 (Amino acid score,AAS)、化學(xué)評分 (Chemical score, CS) 和必需氨基酸指數(shù) (Essential amino acid index, EAAI) 分別按照聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織 (FAO/WHO)建議的必需氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸模式計算。計算公式為：

1.5 統(tǒng)計方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0和Microsoft Excel 2010軟件分析處理，取平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。數(shù)據(jù)采用單因子方差分析，再用Tukey's檢驗(yàn)均值的顯著性，P＜0.05表示顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 常規(guī)營養(yǎng)組成

肌肉是魚體的主要營養(yǎng)部位和食用部位，其營養(yǎng)成分組成和含量通常作為魚體肌肉的品質(zhì)評價。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“跑道”養(yǎng)殖模式對梭魚魚肉基本營養(yǎng)組成的影響主要表現(xiàn)為粗脂肪含量下降和粗灰分含量增加 (P＜0.05)，但對魚肉的水分和粗蛋白含量無明顯影響 (P＞0.05，表1)。有研究報道1齡和2齡的梭魚肌肉中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于75.71%～77.18%、粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于18.21%～18.96%、粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于2.95%～4.32%[13]，與本試驗(yàn)結(jié)果較為接近。根據(jù)魚肉的含脂量高低，可分為多脂魚 (脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥10%) 和少脂魚 (脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤5%)，研究認(rèn)為梭魚屬于一種介于多脂魚和少脂魚之間的中脂魚[14]。“跑道”梭魚肌肉脂肪的降低可能與魚類在流水槽中具有較大的運(yùn)動量而加速魚體的脂肪氧化代謝，抑制內(nèi)臟脂肪蓄積，并加速體蛋白合成有關(guān)[8-9,15]。相比于傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖，在“跑道”高密度養(yǎng)殖的環(huán)境，魚類也需要消耗更多的能量進(jìn)行空間與攝食等競爭，肌肉中原有糖原被大量消耗，致使蓄存的脂肪被分解用于供能，從而表現(xiàn)為體脂含量降低。本試驗(yàn)也得到相似結(jié)果，通過高密度 (為外塘模式密度的4倍)、微流水的“跑道”養(yǎng)殖后，梭魚從傳統(tǒng)的“中脂魚”變成了“低脂魚”。

表1 2種模式養(yǎng)成的梭魚肌肉基本營養(yǎng)成分對比 (濕質(zhì)量)Table 1 Proximate composition of L.haematocheila muscle between usual-pond and in-pond raceway systems (wet mass) %

2.2 氨基酸組成與評價

氨基酸組成與含量是評價魚肉蛋白質(zhì)質(zhì)量的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在魚肉必需氨基酸組成方面，“跑道”養(yǎng)殖組梭魚肌肉中賴氨酸和纈氨酸含量均顯著高于土池養(yǎng)殖組 (P＜0.05)，其他必需氨基酸的含量未受不同養(yǎng)殖模式的影響 (P＞0.05，表2)。在梭魚肌肉非必需氨基酸組成上，“跑道”養(yǎng)殖組中的天冬氨酸和甘氨酸含量均顯著高于土池養(yǎng)殖組 (P＜0.05)，而脯氨酸含量則顯著低于土池養(yǎng)殖組 (P＜0.05)，其他非必需氨基酸組成無顯著性差異 (P＞0.05)。

表2 2種模式養(yǎng)成梭魚的肌肉氨基酸組成和含量的對比分析 (濕質(zhì)量)Table 2 Proximate composition and contents of amino acids of L.haematocheila muscle between usual-pond and in-pond raceway systems (wet mass) %

本試驗(yàn)中2種模式下梭魚的必需氨基酸總量/氨基酸總量分別為0.41和0.42，高于FAO/WHO的推薦標(biāo)準(zhǔn) (35.38%)；必需氨基酸總量/非必需氨基酸總量分別為0.68和0.73，同樣高于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn) (60%)，說明梭魚魚肉是一種氨基酸組成較為平衡的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，可以滿足人體對食物氨基酸的攝入需求?！芭艿馈别B(yǎng)殖組的必需氨基酸總量/非必需氨基酸總量顯著高于土池養(yǎng)殖組 (P＜0.05)，在“跑道”和池塘養(yǎng)成的黃顙魚 (Pelteobagrus fulvidraco) 對比研究中也有相同發(fā)現(xiàn)[9]。但不同養(yǎng)殖模式對梭魚肌肉的必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量以及呈味氨基酸 (谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和天冬氨酸) 總量均未產(chǎn)生顯著影響 (P＞0.05)。

根據(jù)AAS和CS評分，土池養(yǎng)殖組和“跑道”養(yǎng)殖組的梭魚第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸，第二限制性氨基酸均為纈氨酸，該結(jié)果與已有對梭魚的研究結(jié)果一致[16](表3)。黃斑籃子魚 (Siganus orami)[17]、澳洲金鱸 (Macquaria ambigua)[18]等海水魚的第一限制性氨基酸也是蛋氨酸+胱氨酸，這為梭魚的人工配合飼料研發(fā)提供了參考。2種模式下養(yǎng)成的梭魚，除蛋氨酸+胱氨酸以外，其他必需氨基酸的CS評分均高于雞蛋蛋白的評分標(biāo)準(zhǔn)；所有氨基酸的AAS評分也都高于FAO/WHO氨基酸的評分標(biāo)準(zhǔn)。EAAI作為評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的常用指標(biāo)之一，反映了必需氨基酸的平衡性，EAAI＜70表示蛋白質(zhì)營養(yǎng)不充足，EAAI約80表示蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值良好，EAAI＞90則表示蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高[19]。本試驗(yàn)中土池養(yǎng)殖組和“跑道”養(yǎng)殖組梭魚肌肉EAAI分別為80.06和91.19，說明梭魚的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值較高，其氨基酸平衡性較好；也表明“跑道”模式能夠優(yōu)化梭魚的魚肉氨基酸組成，提高氨基酸平衡性。同時，兩組EAAI指數(shù)的F值 (2.12和2.22) 相近，表明梭魚在2種養(yǎng)殖模式下養(yǎng)殖的氨基酸營養(yǎng)整體上相近。

表3 2種模式養(yǎng)成的梭魚肌肉必需氨基酸與聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織和全雞蛋蛋白標(biāo)準(zhǔn)模式的比較Table 3 Comparison of essential amino acids of L.haematocheila muscle with FAO/WHO and egg protein standard modes from different aquaculture systems

2.3 脂肪酸組成

魚類肌肉脂肪酸組成與變化受棲息習(xí)性、食性、適應(yīng)性和生長習(xí)性等綜合影響[20]，而脂肪酸的含量又影響魚肉的多汁性與風(fēng)味[21]。本試驗(yàn)共測定出23種具有統(tǒng)計意義的脂肪酸 (表4)，其中飽和脂肪酸 (SFA) 8種、單不飽和脂肪酸 (MUFA)8種、多不飽和脂肪酸 (PUFA) 7種；兩組間存在顯著差異的脂肪酸有8種，表明養(yǎng)殖模式也會對梭魚的脂肪酸產(chǎn)生影響。土池養(yǎng)殖的梭魚肌肉SFA、MUFA和PUFA分別占脂肪酸總量的32.83%、40.91%和26.22%；“跑道”養(yǎng)殖的梭魚肌肉中這3類脂肪酸含量分別為25.83%、39.83%和34.35%(表4)?！芭艿馈别B(yǎng)殖組梭魚肌肉的SFA總量顯著低于土池養(yǎng)殖組 (P＜0.05)，而PUFA總量和總不飽和脂肪酸 (∑UFA) 含量均顯著高于土池養(yǎng)殖組(P＜0.05)；類似結(jié)果在黃顙魚[9]、金帶籃子魚 (S.rivulatus)[22]及大口黑鱸 (Micropterus salmoides)[23]中也有報道。但本試驗(yàn)的兩組魚肉單不飽和脂肪酸總量 (∑MUFA) 不存在顯著差異 (P＞0.05)。

表4 2種模式養(yǎng)成的梭魚肌肉脂肪酸組成和含量對比分析 (濕質(zhì)量)Table 4 Fatty acid composition and contents of L.haematocheila muscle between usual-pond and in-pond raceway systems (wet mass)%

二十二碳六烯酸 (DHA) 和二十碳五烯酸(EPA) 屬于n-3長鏈高不飽和脂肪酸，是魚類肌肉營養(yǎng)和魚油價值評價的重要指標(biāo)[24]。已有研究報道“跑道”模式養(yǎng)成的青魚 (Mylopharyngodon piceus)肌肉中DHA和EPA均顯著高于傳統(tǒng)池塘養(yǎng)成的試驗(yàn)魚[8]，推測循環(huán)流水槽養(yǎng)殖有助于青魚的育肥，并具有促進(jìn)魚肉中DHA和EPA富集的可能性。本試驗(yàn)觀察到2種模式養(yǎng)成的梭魚的EPA和DHA含量雖存在顯著差異 (P＜0.05)，但兩者的總量并無統(tǒng)計學(xué)差異 (P＞0.05)。

2.4 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)

全質(zhì)構(gòu)分析已被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品的肉質(zhì)評價，通過質(zhì)構(gòu)儀模擬食物咀嚼過程，把質(zhì)地感官知覺與力學(xué)性能、幾何特性相結(jié)合，以系統(tǒng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)來揭示人牙齒在咀嚼過程中時間和力的變化規(guī)律，從而客觀評價魚肉的品質(zhì)特性[25]。本試驗(yàn)觀察到“跑道”養(yǎng)殖模式中梭魚的肌肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)產(chǎn)生了明顯變化，“跑道”模式組魚肉的硬度、膠黏性、咀嚼性等指標(biāo)均顯著提高 (P＜0.05)，凝聚力、黏附性和回復(fù)性等指標(biāo)也顯著高于土池養(yǎng)殖組 (P＜0.05, 表5)。其中硬度和咀嚼性與蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)，與水分、脂肪呈負(fù)相關(guān)，影響魚肉的機(jī)械強(qiáng)度。已有研究表明魚類運(yùn)動量的增加使得肌肉細(xì)胞間的結(jié)合力增強(qiáng)，肌纖維直徑變得小而緊密，肌纖維密度增加，肌原纖維蛋白含量更高[26]；流水環(huán)境下，高密度養(yǎng)殖梭魚在“跑道”內(nèi)泳動量大幅增加，推測是“跑道”組梭魚肌肉硬度和膠黏性顯著提升的原因之一。對“跑道”養(yǎng)成的大口黑鱸質(zhì)構(gòu)分析也發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果[27]。咀嚼性反映的是魚肉從可咀嚼狀態(tài)到可吞咽狀態(tài)所需的能量，本試驗(yàn)觀察到“跑道”梭魚的該指標(biāo)提升522%，是增幅最大的質(zhì)構(gòu)參數(shù)；咀嚼性數(shù)值越高，則口感上對應(yīng)的“咬勁”越好，熱處理后不易變爛，口感更好，更受消費(fèi)者歡迎[27-28]。

表5 2種模式養(yǎng)成的梭魚肌肉質(zhì)構(gòu)參數(shù)對比Table 5 Muscle texture parameters of L.haematocheila muscle between usual-pond system and in-pond raceway aquaculture systems

2.5 土腥味物質(zhì)

有研究指出，養(yǎng)殖水產(chǎn)動物出現(xiàn)的土腥味物質(zhì)并不是其自身產(chǎn)生的，而是因富營養(yǎng)化水體中的藍(lán)藻和放線菌等微生物通過分解有機(jī)質(zhì)，釋放出大量的次生代謝產(chǎn)物 (主要為2-甲基異茨醇和土臭素)，這些異味化合物被魚體鰓、皮膚吸收，或隨著攝食藻類進(jìn)入魚體內(nèi)蓄積而成[29]；養(yǎng)殖池塘的底質(zhì)也會影響?zhàn)B殖水產(chǎn)品的土腥味蓄積[30]。有研究認(rèn)為2-甲基異茨醇和土臭素在魚肉中的嗅覺閾值分別為 0.6 和 0.9 μg·kg?1[31]。本試驗(yàn)在土池養(yǎng)殖組的梭魚肌肉中檢測出了土臭素 (0.22 μg·kg?1)，2-甲基異茨醇則未檢出；而“跑道”養(yǎng)殖組的魚肉中這2種物質(zhì)均未檢出。研究發(fā)現(xiàn)土塘養(yǎng)殖的羅非魚 (Oreochromis mossambicus) 魚肉中土臭素的含量最高，鋪設(shè)地膜的養(yǎng)殖塘里的魚肉中次之，在咸淡水魚蝦混養(yǎng)的水泥池塘中的魚肉土腥味最低[12]。而對團(tuán)頭魴 (Megalobrama amblycephala) 和鯽 (Carassius auratus) 的試驗(yàn)表明，通過調(diào)控水質(zhì)和水流速度等方式，可以有效去除魚肉土腥味[32]。本試驗(yàn)的“跑道”為混凝土磚結(jié)構(gòu)，流水槽底部鋪設(shè)了瓷磚，推測底質(zhì)和水流速的差異是造成土池養(yǎng)殖梭魚具有輕微土腥味的原因。

3 結(jié)論

綜上所述，與傳統(tǒng)土池養(yǎng)殖模式相比，通過池塘循環(huán)水“跑道”模式養(yǎng)成的梭魚具有魚肉脂肪較低、氨基酸組成更均衡、不飽和脂肪酸總量較高等特點(diǎn)，并且魚肉口感更加緊實(shí)、有彈性且無土腥味，整體上提升了梭魚的營養(yǎng)品質(zhì)，更符合市場和消費(fèi)者對優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的需求。本研究為通過改變養(yǎng)殖模式實(shí)現(xiàn)梭魚養(yǎng)殖業(yè)優(yōu)品優(yōu)價發(fā)展提供了理論依據(jù)，也為“跑道”養(yǎng)殖模式的可持續(xù)健康發(fā)展提供了參考。