銀鮭不同部位肌肉的營養(yǎng)評價與特征風味分析

趙 玲 曹 榮 劉 淇,* 高峰濤 胡夢月

(1 中國水產科學研究院黃海水產研究所，山東 青島 266071；2 濰坊學院， 山東 濰坊 261061)

銀鮭(Oncorhynchuskisutch)隸屬于硬骨魚綱、鮭形目、鮭科、大馬哈魚屬，為太平洋五大主產鮭魚之一。銀鮭富含蛋白質、脂肪、維生素和鋅、鐵、鈣、硒等多種礦物質，脂肪多為不飽和脂肪酸，據報道銀鮭肉中二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid, EPA)含量偏高，具有促進嬰幼兒大腦和視力發(fā)育、抗抑郁癥、預防心血管疾病，防止大腦衰老等多種功效[1]。銀鮭不但營養(yǎng)價值高，且肉嫩鮮美，因其食用價值高且具有保健功效，已經成為當今最名貴的魚類之一。

銀鮭的主要消費方式是生食，由于不同部位的水分、脂肪、蛋白質等營養(yǎng)成分存在差異，口感和風味也有較大差異。目前，國內外學者對銀鮭的研究主要集中在養(yǎng)殖[2]、生物學[3-4]、保鮮加工[5-6]等方面，而對其營養(yǎng)成分的報道較少，如Karrick等[7]研究了銀鮭的基本營養(yǎng)組成，岑劍偉等[8]對比分析了挪威大西洋鮭、丹麥銀鮭和國產虹鱒肌肉的營養(yǎng)組成差異，但缺少對不同部位肌肉的營養(yǎng)價值及風味的研究。本研究對銀鮭背部和腹部2個部位肌肉的基本營養(yǎng)成分、氨基酸和脂肪酸組成進行測定，分析其營養(yǎng)學特征，并通過氣相離子遷移譜儀(gas chromatography ion mobility spectrometry, GC-IMS)分析不同部位肌肉的特征風味，以期為銀鮭的精深加工與綜合利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

銀鮭由山東康科潤海洋科技有限公司清源養(yǎng)殖場(臨沂市平邑縣)提供，捕撈后去內臟處理，分別取背部和腹部肌肉，于-80℃凍藏備用。

混合氨基酸標準品，美國Sigma-Aldrich公司；35 種脂肪酸甲酯標準品，上海安譜科技股份有限公司；石油醚、三氯乙酸、NaOH、磷酸二氫鉀等(均為分析純)，國藥集團化學試劑有限公司；乙腈(色譜純)，德國Merck公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9423A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海精宏實驗設備有限公司；LX0711箱式高溫電阻爐，天津萊玻特瑞儀器設備有限公司；Kjeltec2400/2460全自動定氮儀，瑞典Tecator公司； ST310索氏脂肪浸提系統，丹麥Foss公司；L-8900型高速氨基酸分析儀，日本Hitachi公司；ETHOS 1微波消解儀，意大利MILESTONE公司；電感耦合等離子體質譜聯用儀，美國Agilent公司；FlavorSpace?氣相色譜-離子遷移譜儀，德國G.A.S公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 基本營養(yǎng)成分測定 水分含量按照《GB 5009.3-2016食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定[9]；粗蛋白質含量按照《GB 5009.5-2016食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法測定[10]；粗脂肪含量按照《GB 5009.6-2016食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定[11]；粗灰分含量按照《GB 5009.4-2016食品安全國家標準 食品中灰分的測定》中的第一法測定[12]。

1.3.2 氨基酸組成測定 氨基酸含量按照《GB 5009.124-2016食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》采用氨基酸分析儀測定[13]。

1.3.3 脂肪酸含量測定 脂肪酸含量按照《GB 5009.168-2016食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》中的外標法測定[14]。

1.3.4 肌肉營養(yǎng)品質評價方法 依據聯合國糧食與農業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織(Food and Agriculture Organization/World Health Organization, FAO/WHO)1973年建議的氨基酸評分標準模式和全雞蛋蛋白質的氨基酸模式，分別計算氨基酸評分(amino acid score，AAS)和化學評分(chemical score, CS)[15-16]。

1.3.5 GC-IMS檢測 檢測條件：MXT-WAX極性柱(15 m×0.53 mm，1.0 μm)，色譜柱溫度40℃；載氣為N2(純度≥99.999%)；載氣流速程序：初始流速2.0 mL·min-1，增速至5.0 mL·min-1，保持2 min；增速至15 mL·min-1，保持8 min；增速至50 mL·min-1，保持5 min；增速至100 mL·min-1，保持5 min。漂移管溫度45℃；漂移氣為N2(純度≥99.999%)。

稱取1.0 g待測樣品于20 mL頂空進樣瓶中，用氣相離子遷移譜儀進行檢測，通過比對NIST數據庫和IMS數據庫定性分析，采用Gallery Plot功能繪制樣品的揮發(fā)性成分譜圖。

1.4 數據處理

采用SPSS 25.0進行統計分析， 結果以平均值±標準偏差表示，顯著性界值以P<0.05為顯著，P>0.05為不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同部位肌肉基本營養(yǎng)成分分析

由表1可知，銀鮭腹部肌肉粗脂肪含量高達10.93 g·100 g-1，是背部的2.75倍，而腹部肌肉的粗蛋白和水分含量則顯著低于背部(P<0.05)。因此，除粗灰分外，銀鮭不同部位肌肉的基本營養(yǎng)成分存在顯著差異。

表1 銀鮭不同部位肌肉基本營養(yǎng)組成(濕基)

2.2 不同部位肌肉氨基酸組成與營養(yǎng)評價

由表2可知，銀鮭背部和腹部肌肉的氨基酸含量存在顯著差異(P<0.05)。背部和腹部肌肉氨基酸總量分別為59.78 和44.83 g·100g-1，其中必需氨基酸總量(essential amino acid，EAA)分別為24.96 和18.39 g·100g-1； 背部和腹部肌肉必需氨基酸總量占氨基酸總量(ΣEAA/ΣAA)的比例均在40%以上, 必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量(ΣEAA/ΣNEAA)比值均大于60%，符合FAO/WHO推薦的蛋白質營養(yǎng)評價的理想模式，屬于優(yōu)質蛋白。

表2 銀鮭不同部位肌肉氨基酸組成(以干基計)Table 2 Amino acid composition in different muscle parts of Oncorhynchus kisutch(in dry basis)

2個部位肌肉含量最高的氨基酸為Glu、Asp、Lys和Leu，與岑劍偉等[8]的研究結果一致。其中Glu和Asp均是重要的藥效和鮮味氨基酸，Asp在保護心肌和降血壓方面有較好的功效[17]，而Glu能夠改進兒童智力發(fā)育和促進紅細胞生成[18]；Glu和Asp含量高，可能是銀鮭味道鮮美獨特的主要原因。鮮味氨基酸(delicious amino acid，DAA)的含量決定著魚肉的鮮美程度[19]。背部和腹部肌肉DAA總量(ΣDAA)分別為23.23和17.65 g·100g-1，其占各自氨基酸總量的比例分別為38.86%和39.37%，腹部肌肉鮮味氨基酸總量占氨基酸總量的比值略高于背部肌肉，這與劉書臣等[1]和王煜坤等[19]的研究結論一致。由于本研究中銀鮭背部肌肉鮮味氨基酸總量顯著高于腹部肌肉，因而推測背部肌肉鮮味優(yōu)于腹部。

AAS和CS 是評價食品營養(yǎng)價值的主要參數[20]。由表3可知，銀鮭不同部位肌肉的第一限制氨基酸為Met，第二限制氨基酸為Ile；其中Lys含量已經超過了FAO/WHO和雞蛋蛋白模式的推薦值，可以改善因長期食用谷類食物而導致體內Lys不足的情況，從而實現更高的蛋白利用率[1]。AAS 評分中，除Met、Ile和Val外，其他氨基酸的得分均大于或接近1，說明銀鮭肌肉的必需氨基酸含量豐富，營養(yǎng)價值較高。

2.3 不同部位肌肉的脂肪酸組成分析

由表4可知，銀鮭背部和腹部肌肉均含有種類豐富的脂肪酸，分別檢測出26和27種脂肪酸，其中飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA) 分別為10種、11種，單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA) 均為4種，多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid， PUFA)均為 12 種。

背部和腹部肌肉脂肪酸總含量依次為77.80和284.41 mg·g-1，SFA中肉豆蔻酸C14:0、棕櫚酸C16:0和硬脂酸C18:0含量均較高；在MUFA中，棕櫚油酸C16:1和二十碳一烯酸C20:1含量較高；PUFA中以油酸C18:1n9、亞油酸C18:2n6、二十二碳六烯酸C22:6n3(DHA)和二十碳五烯酸C20:5n3(EPA)含量較高，其中亞油酸是機體無法自身合成而生命活動必需的脂肪酸，EPA具有預防心血管疾病、降血壓、顯著降低動脈粥樣硬化等功能[21]；DHA有“腦黃金”之稱，對人智力和視力的發(fā)育起著至關重要的作用[22-23]。背部和腹部中對人體健康有益的PUFA含量非常豐富，分別占70.1%和71.2%，且富含C20:5n3和C22:6n3 等n-3 型PUFA；Σn-6PUFA與Σn-3PUFA的比值分別為0.78和1.22，遠低于WHO/FAO建議的標準(4～6)，這表明銀鮭背部和腹部肌肉中富含n-3PUFA，可作為補充 PUFA的重要膳食來源。

2.4 銀鮭不同部位肌肉的氣味特征分析

采用氣相離子遷移譜儀從銀鮭背部和腹部肌肉中共分離鑒定出33種揮發(fā)性成分(圖1)，包括酮類、醛類、醇類、酯類、烷烯烴以及含氮含硫化合物等。

圖1 銀鮭不同部位肌肉的氣相離子遷移譜圖Fig.1 Gas chromatography-ion migration spectrum of different muscle parts of Oncorhynchus Kisutch

銀鮭不同部位肌肉的氣味指紋圖譜見圖2。圖2中每一橫行代表一種樣品含有的揮發(fā)性有機物，每一豎列代表同一揮發(fā)性有機物在不同樣品中的信號峰，顏色代表各種氣味物質的相對含量，藍色越深，表示相對濃度越低，紅色越深，表示相對濃度越高。從圖中可以看出，銀鮭不同部位肌肉中的揮發(fā)性風味物質在組成和含量上存在明顯差異，背部肌肉中2-甲基丁酸乙酯、乙酸丙酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、3-戊酮、E-2-戊烯醛、E-2-庚烯醛等物質的含量較高；而腹部肌肉中1,1-二乙氧基-乙烷、2-戊酮、3-甲基丁醇、2-己酮、α-水芹烯、2-庚酮、1-辛烯-3-酮、2-己醇、2-乙?；秽?、2-辛酮、2-乙基呋喃、1-羥基-2-丙酮、2,3-戊二酮、2-甲基丙醇、3-甲基丁醛、二丙基二硫醚、二烯丙基硫醚、反式-2-辛烯醛、乙酸、二乙基二硫醚和4-甲基-2-戊酮等物質的含量較高。

圖2 銀鮭不同部位肌肉的氣味指紋圖譜Fig.2 The major volatile compounds in different muscle parts of Oncorhynchus kisutch

3 討論

揮發(fā)性風味物質是水產品的典型特征之一，也是影響消費者接受度的重要因素。研究水產品中揮發(fā)性風味物質的組成，對于評價其品質、指導其精深加工等具有重要的現實意義。GS-IMS技術具有選擇性和靈敏度高、分析速度快、設備體積小、能耗低等諸多優(yōu)點[24]，可以很好地分辨出質量相同但結構不同的化合物。 本研究中，GC-IMS分析結果表明，酮類、醛類、醇類、酯類、烷烯烴以及含氮含硫化合物等共同構成了銀鮭的主體風味。

酮類化合物由多不飽和脂肪酸氧化或降解、氨基酸降解或微生物氧化產生[25]，閾值較高，對魚肉氣味的貢獻相對較小，但對腥味物質具有增強作用，可使腥味增強或改變[26]。6-甲基-5-庚烯-2-酮呈魚腥味、金屬味[27-28]，2,3-戊二酮呈乳香微甜味，對腥味物質具有增強作用。醛類化合物的閾值較低[27]，對魚的特征風味有重要作用。3-甲基丁醛是一種常見的水產品揮發(fā)性風味成分，隨著濃度變化而表現出清香、果香、堅果香、奶酪香等，在蟹肉中能產生出類似植物的氣味[29]。醇類化合物一般閾值較高, 對揮發(fā)性風味貢獻不大，除非以高濃度或不飽和形式存在[30-31]。本研究檢出的氣味物質均為飽和醇，說明其對風味的貢獻不大。烷烴類化合物閾值較高，對水產品整體風味的貢獻不大。呋喃類化合物閾值較低[32]，2-乙基呋喃具有焦香味。含硫化合物主要來自甲硫氨酸、胱氨酸和半胱氨酸的Strecker降解形成硫醇[33]，含硫化合物閾值很低，對新鮮魚肉中的海味特征香氣具有重要貢獻。新鮮小黃魚[27]、牡蠣[28]中都曾鑒定出硫醚類化合物，可能由細菌降解甲硫氨酸產生；腹部肌肉中3-甲基丁醛、2-乙基呋喃、二乙基二硫醚、二丙基二硫醚和二烯丙基硫醚等化合物的濃度明顯高于背部肌肉。因此，銀鮭腹部肌肉的整體香氣特征優(yōu)于背部。

本研究采用GC-IMS解析了銀鮭背部和腹部肌肉中各種不同揮發(fā)性風味化合物的動態(tài)變化，進一步明確了銀鮭不同部位肌肉的特征風味，研究結果對銀鮭粗深加工具有重要的理論指導意義。

4 結論

本研究結果表明，銀鮭背部和腹部肌肉均具有較高的營養(yǎng)價值，但二者在基本營養(yǎng)成分、氨基酸組成、脂肪酸組成、揮發(fā)性風味物質組成方面均有明顯差異。背部肌肉鮮味氨基酸總含量顯著高于腹部，推測其鮮味優(yōu)于腹部；而腹部肌肉中不飽和脂肪酸含量高，且其香氣特征優(yōu)于背部肌肉。