兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉營(yíng)養(yǎng)特性及食用品質(zhì)的比較分析

蔣文枰，程順，賈永義，劉士力，遲美麗，鄭建波，顧志敏

（浙江省淡水水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 湖州 313001）

池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖（inner-circulation pond aquaculture,IPA）是2013 年我國(guó)引進(jìn)的一項(xiàng)新養(yǎng)殖技術(shù)，是80∶20 池塘養(yǎng)殖模式的技術(shù)轉(zhuǎn)型和升級(jí)。它將傳統(tǒng)常規(guī)池塘養(yǎng)殖（usual pond aquaculture,UPA）的開放式散養(yǎng)通過工程化改造，創(chuàng)造性地整合成為池塘、設(shè)施和流水養(yǎng)殖“三合一”超高密度的新型現(xiàn)代集約化圈養(yǎng)模式，是水產(chǎn)養(yǎng)殖理念的革新和傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖技術(shù)的革命性改變[1-3]，具有水資源利用效率高、節(jié)地高效、水體水質(zhì)好及環(huán)境可控等優(yōu)點(diǎn)，契合了水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的理念[4]，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在江蘇、浙江、上海、重慶等10 多個(gè)省市建成IPA 養(yǎng)殖系統(tǒng)2 000 條以上，是推進(jìn)我國(guó)池塘養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要模式之一。

劉梅等[4]、董立學(xué)等[5]和原居林等[6]研究表明：與UPA 模式相比，IPA 養(yǎng)殖模式下的魚類不但具有低脂高蛋白，高EPA+DHA，科學(xué)合理的氨基酸、脂肪酸組成的營(yíng)養(yǎng)特性和肌肉硬度、彈性高，口感細(xì)膩，肉質(zhì)鮮美的食用品質(zhì)，還具有更優(yōu)的體型和更高的養(yǎng)殖成活率。太湖魴鲌為翹嘴鲌（Culter alburnus）和團(tuán)頭魴（Megalobrama terminalis）通過屬間遠(yuǎn)緣雜交獲得的國(guó)家水產(chǎn)新品種，兼具雙親生長(zhǎng)快[7]、體型優(yōu)[8]、肌間刺少[9]、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[10]等優(yōu)點(diǎn)和明顯的超親優(yōu)勢(shì)。適合IPA 高密度養(yǎng)殖，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和養(yǎng)殖前景。本研究通過測(cè)定兩種模式條件下養(yǎng)殖的太湖魴鲌肌肉營(yíng)養(yǎng)成分、礦物元素和質(zhì)構(gòu)特性，評(píng)價(jià)IPA 養(yǎng)殖模式下太湖魴鲌魚肉的營(yíng)養(yǎng)特性和食用品質(zhì)，以期為太湖魴鲌新品種池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖技術(shù)的開發(fā)利用提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用IPA 模式和UPA 模式養(yǎng)殖的太湖魴鲌均取自杭州余杭建光黑魚專業(yè)合作社。兩組魚均來自同一批體質(zhì)健康、規(guī)格整齊的冬片魚種，放養(yǎng)初始體質(zhì)量為（6.16±0.85）g。養(yǎng)殖期間，每日8:00 和16:00 投喂2 次翹嘴鲌專用配合飼料，投喂量為魚體質(zhì)量的1%～3%，并視前1 d 的攝食量適當(dāng)調(diào)整。隨魚體生長(zhǎng)適時(shí)調(diào)整飼料粒徑。養(yǎng)殖296 d 結(jié)束時(shí)，兩種模式各取鮮活魚30 尾運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室分析，其中IPA 模式魚體質(zhì)量為（741.21±90.81）g，UPA 模式魚體質(zhì)量為（754.73±89.30）g。

1.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定：水分采用直接干燥法（GB 5009.3-2016）[11]，灰分采用550℃馬弗爐灼燒法（GB 5009.4-2016）[12]，粗脂肪采用索氏抽提法（GB 5009.6-2016）[13]，粗蛋白采用凱氏定氮法（GB 5009.5-2016）[14]。氨基酸含量參照GB 5009.124-2016 的方法進(jìn)行測(cè)定[15]。脂肪酸組成參照GB 5009.168-2016的方法進(jìn)行測(cè)定[16]。礦物元素含量參照[17]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3 肌肉質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

肌肉質(zhì)構(gòu)特性參照[18]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再用SPSS 22.0 進(jìn)行獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)顯著性分析，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分差異分析

兩種養(yǎng)殖模式魚體肌肉的一般營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果（表1），IPA 模式的魚體肌肉粗蛋白含量顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而水分和粗脂肪含量則顯著低于UPA 模式（P＜0.05），灰分含量?jī)煞N模式無顯著性差異（P＞0.05）。

表1 兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分（%,鮮重,n=6）Tab.1 Approximate nutrients in muscle of C.alburnus♀×M.amblycephala in two culture models（%,wet weight,n=6）

表1 兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分（%,鮮重,n=6）Tab.1 Approximate nutrients in muscle of C.alburnus♀×M.amblycephala in two culture models（%,wet weight,n=6）

注:同行上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著（P＜0.05），無字母表示差異不顯著（P＞0.05），下同Note:Means with different letters in the same columnare significant differences（P＜0.05）,and means with the same letter are not significantly different（P＞0.05）.et sequentia

2.2 氨基酸組成差異分析

由表2 可知，兩種養(yǎng)殖模式魚體肌肉中均檢測(cè)到18 種氨基酸，其中，必需氨基酸（EAA）8 種、半必需氨基酸（HEAA）2 種和非必需氨基酸（NEAA）8種。其中，IPA 模式太湖魴鲌肌肉的氨基酸總量（∑TAA）、必需氨基酸總量（∑EAA）、鮮味氨基酸總量（∑DAA）和∑DAA/∑TAA均顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而UPA 模式的∑EAA/∑TAA則顯著高于IPA 模式（P＜0.05）。

表2 兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉的氨基酸組成（g/100g,鮮重,n=6）Tab.2 Amino acid composition in muscle of C.alburnus♀× M.amblycephala in two culture models（g/100g,wet weight,n=6）

表2 兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉的氨基酸組成（g/100g,鮮重,n=6）Tab.2 Amino acid composition in muscle of C.alburnus♀× M.amblycephala in two culture models（g/100g,wet weight,n=6）

從氨基酸組成上看，IPA 模式肌肉的Glu、Asp和Gly 等13 種氨基酸含量顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而UPA 模式的Lys 和Trp 含量則顯著高于IPA 模式（P＜0.05），Met、Tyr 和Cys 含量?jī)山M無顯著性差異（P＞0.05）。其中，IPA 模式的4 種呈味氨基酸（Asp、Glu、Gly 和Ala）含量均顯著高于UPA 模式（P＜0.05）（表2）。

2.3 脂肪酸組成差異分析

由表3 可知，兩種養(yǎng)殖模式下魚體肌肉中均檢測(cè)出12 種脂肪酸，其中飽和脂肪酸（SFA）4 種、單不飽和脂肪酸（MUFA）3 種、多不飽和脂肪酸（PUFA）5 種，其含量均為PUFA＞MUFA＞SFA。兩種養(yǎng)殖模式下的魚體肌肉中12 種脂肪酸含量均具有顯著性差異（P＜0.05）。兩組魚的SFA均以棕櫚酸（C16∶0）為主，IPA 模式中月桂酸（C12∶0）、硬脂酸（C18∶0）含量顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而UPA 模式則棕櫚酸（C16∶0）和花生酸（C20∶0）含量顯著高于IPA 模式（P＜0.05）；兩組魚的MUFA 均以反油酸（trans-C18∶1）為主，IPA 模式中棕櫚油酸（C16∶0）含量顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而UPA 模式則肉豆蔻烯酸（C14∶1）和trans-C18:1 含量顯著高于IPA 模式（P＜0.05）；兩組魚的PUFA 均以亞油酸（C18∶2n6）和二十二碳六烯酸（C22∶6n3，DHA）為主，其中，IPA 模式肌肉中α-亞麻酸（C18∶3n3）、二十碳五烯酸（C20∶5n3，EPA）和C22∶6n3（DHA）含量顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而UPA 模式則在C18∶2n6 和二十碳四烯酸（C20∶4n6）含量顯著高于IPA 模式（P＜0.05），尤其是EPA 含量，IPA 模式為UPA 模式的1.41 倍。

表3 兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉的脂肪酸組成（%,鮮重,n=6）Tab.3 Fatty acid composition in muscle of C.alburnus♀× M.amblycephala in two culture models（%,wet weight,n=6）

表3 兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌肌肉的脂肪酸組成（%,鮮重,n=6）Tab.3 Fatty acid composition in muscle of C.alburnus♀× M.amblycephala in two culture models（%,wet weight,n=6）

2.4 礦物元素含量差異分析

兩種養(yǎng)殖模式魚體肌肉的礦物元素含量見表4。由表4 可知，兩種模式的魚體肌肉均富含人體所需的鉀（K）、鈣（Ca）、鈉（Na）、鎂（Mg）等常量元素和鋅（Zn）、鐵（Fe）、銅（Cu）、錳（Mn）等微量元素，常量元素中K 含量最高，分別達(dá)2 415.67 mg/kg 和1 944.67 mg/kg，其次為Ca，微量元素均以Zn 含量最高，分別達(dá)6.53 mg/kg 和5.69 mg/kg，其次為Fe。IPA 模式的K 和Zn 顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而Ca 和汞（Hg）則顯著低于UPA 模式（P＜0.05），其他礦物元素含量?jī)山M間差異不顯著（P＞0.05）。樣品中有害重金屬鎘（Cd）未檢出，鉛（Pb）和Hg 含量均低于《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》[19]中規(guī)定的魚類Pb（1.0 mg/kg）和Hg（0.5 mg/kg）限量指標(biāo)。

表4 兩種養(yǎng)殖模式下太湖魴鲌肌肉的礦物元素含量（mg/kg,鮮重,n=6）Tab.4 Mineral element composition in muscle of C.alburnus♀× M.amblycephala in two culture models（mg/kg,wet weight,n=6）

表4 兩種養(yǎng)殖模式下太湖魴鲌肌肉的礦物元素含量（mg/kg,鮮重,n=6）Tab.4 Mineral element composition in muscle of C.alburnus♀× M.amblycephala in two culture models（mg/kg,wet weight,n=6）

2.5 質(zhì)構(gòu)特性差異分析

兩種養(yǎng)殖模式魚體背部肌肉質(zhì)構(gòu)特性分析見表5。由表5 可知，除內(nèi)聚性無顯著性差異外（P＞0.05），IPA 模式肌肉的質(zhì)構(gòu)特性在硬度、膠黏性、咀嚼性和彈性等均顯著高于UPA 模式（P＜0.05）。IPA 模式太湖魴鲌肌肉的硬度、膠黏性、咀嚼性和彈性分別是UPA 模式的1.29 倍、1.13 倍、1.31 倍和1.14 倍。

表5 兩種養(yǎng)殖模式下太湖魴鲌肌肉的質(zhì)構(gòu)特性Tab.5 Texture in muscle of C.alburnus ♀×M.amblycephalain two culture models

表5 兩種養(yǎng)殖模式下太湖魴鲌肌肉的質(zhì)構(gòu)特性Tab.5 Texture in muscle of C.alburnus ♀×M.amblycephalain two culture models

3 討論

3.1 太湖魴鲌肌肉的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析

蛋白質(zhì)和脂肪含量決定魚肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[20]。本研究中，IPA 模式魚肉的粗蛋白含量顯著高于UPA模式（P＜0.05），而水分和粗脂肪含量顯著低于UPA模式（P＜0.05）。因此，IPA 模式下太湖魴鲌具有低脂、高蛋白的營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn)。適宜的運(yùn)動(dòng)在提高肌肉蛋白質(zhì)含量的同時(shí)，還能促進(jìn)脂代謝[21,22]。李秀明[23]研究也表明：魚肉的營(yíng)養(yǎng)成分不但與其特性和生理機(jī)能密切相關(guān)，還受其生存環(huán)境的直接影響。兩種模式的最大不同在于：IPA 模式長(zhǎng)期持續(xù)水流，促使魚體持續(xù)性運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致太湖魴鲌代謝速率和蛋白質(zhì)的合成、轉(zhuǎn)化效率大于分解，提高了魚體肌肉蛋白質(zhì)含量。同時(shí)，肌肉中的糖原不斷消耗，為保證持續(xù)性運(yùn)動(dòng)所需的能量，需要分解利用儲(chǔ)存在魚體肌肉中的脂肪，從而降低肌肉中的脂肪含量[4,6,22,24]。這可能是IPA 模式太湖魴鲌肌肉低脂高蛋白營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn)的主要原因。

3.2 太湖魴鲌肌肉的氨基酸組成分析

蛋白質(zhì)是人體的第一營(yíng)養(yǎng)要素，在膳食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中具有十分重要的作用。蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不僅在于含量，更取決于質(zhì)量，即氨基酸組成和含量[10,25]。本研究中，兩種養(yǎng)殖模式魚體肌肉均檢測(cè)出18 種氨基酸，IPA 模式太湖魴鲌肌肉的∑TAA、∑EAA、∑DAA和∑DAA/∑TAA含量均顯著高于UPA 模式（P＜0.05），而除Lys 和Trp，UPA 模式顯著高于IPA 模式（P＜0.05），Met、Tyr 和Cys 兩組無顯著性差異（P＞0.05）外，其他13 種氨基酸，IPA 模式均顯著高于UPA 模式（P＜0.05）。魚肉的鮮美程度由蛋白質(zhì)中DAA 的組成和含量決定[26]。在一定程度上，∑DAA/∑TAA比例越大，味道越鮮美。其中，Glu 和Asp 為呈鮮味的氨基酸，Ala 和Gly 則為呈甘味的特征氨基酸，可產(chǎn)生甜味，去除苦味，增加鮮味[27]。IPA 模式4 種呈味氨基酸和∑DAA，均顯著高于UPA 模式，其中∑DAA甚至超過了∑EAA。張昌潁等[28]的認(rèn)為，Glu 是鮮味最強(qiáng)的氨基酸，而莊平等[29]認(rèn)為，Glu 是人體多種生物活性物質(zhì)合成和腦組織生化代謝所需的重要氨基酸，而兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌蛋白質(zhì)含量最高的氨基酸均為Glu。這可能是IPA 養(yǎng)殖模式導(dǎo)致太湖魴鲌運(yùn)動(dòng)量增加，而適宜的運(yùn)動(dòng)能夠增強(qiáng)魚類的腸道功能，對(duì)飼料的消化和吸收能力提高（特別是必需氨基酸和鮮味氨基酸），從而促使太湖魴鲌肌肉中的∑TAA、∑EAA和∑DAA增加，更接近于野生狀態(tài)下的食用風(fēng)味[4]。因此，IPA 模式下的太湖魴鲌具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和更鮮美的口感風(fēng)味。

3.3 太湖魴鲌肌肉的脂肪酸組成分析

脂肪酸是魚肉烹調(diào)過程中產(chǎn)生香氣不可或缺的關(guān)鍵物質(zhì)，而脂肪酸中的PUFA 含量還能在一定程度上決定魚肉的風(fēng)味和多汁性[30]。本研究中，兩種養(yǎng)殖模式太湖魴鲌脂肪酸含量排序均為PUFA＞MUFA＞SFA，其中，ΣPUFA/ΣSFA比值分別為1.96和1.89。PUFA 分為n-3 和n-6 兩個(gè)系列，具有特殊的生物活性,在生物系統(tǒng)中具有廣泛的功能[31]。n-3系列的PUFA 無法在人體內(nèi)合成，而必須從膳食中攝取，其中最為重要的是具有“腦黃金”之稱的EPA和DHA，其能有效預(yù)防人類心血管疾病，對(duì)人體健康具有十分重要的營(yíng)養(yǎng)作用，是人和動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的必需脂肪酸[10,17,30,32,33]。本研究?jī)山M魚的PUFA 均以C18∶2n6 和C22∶6n3（DHA）為主，IPA 模式C20∶5n3（EPA）和DHA顯著高于UPA模式（P＜0.05），尤其是EPA 含量，IPA 模式為UPA 模式的1.41 倍。因此，IPA 模式太湖魴鲌具有優(yōu)質(zhì)的脂肪酸營(yíng)養(yǎng)組成和有利健康的營(yíng)養(yǎng)作用。兩種模式魚體脂肪酸的組成差異可能是環(huán)境因子、食物攝入以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素造成，但其具體作用機(jī)制尚不明確，運(yùn)動(dòng)對(duì)魚類脂肪代謝影響及其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究。

3.4 太湖魴鲌肌肉的礦物元素組成分析

礦物元素對(duì)維持人體生長(zhǎng)發(fā)育、酸堿平衡調(diào)節(jié)和物質(zhì)代謝等生理功能具有重要作用[34,35]。兩種養(yǎng)殖模式魚體肌肉均富含人體所需的K、Ca、Na、Mg等常量元素，Zn、Fe、Cu、Mn 等微量元素。兩種養(yǎng)殖模式魚體常量元素含量最高的均為K，分別達(dá)2 415.67 mg/kg 和1 944.67 mg/kg，微量元素則均以Zn的含量為最高，分別達(dá)6.53 mg/kg 和5.69 mg/kg。其中，IPA 模式的K 和Zn 顯著高于UPA 模式（P＜0.05），Ca 則顯著低于UPA 模式（P＜0.05），同時(shí)，IPA 模式的Fe 含量也高于UPA 模式。這可能與各元素的生理生化功能有關(guān)。K 的主要作用是維持酸堿平衡，參與能量代謝以及維持正常的神經(jīng)肌肉功能；Fe 是構(gòu)成血紅蛋白，參與氧氣的運(yùn)輸，是肌紅蛋白及細(xì)胞色素酶和過氧化物酶等的必需組成成分[17]；Zn則通過多種酶參與能量代謝、氧化還原以及蛋白質(zhì)和DNA 合成等生理生化功能[27]，均與在IPA 模式下太湖魴鲌需要持續(xù)運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，而Ca 是機(jī)體骨骼組織的重要組成成分，因此，IPA 模式下魚體維持高強(qiáng)度的游泳運(yùn)動(dòng)需要更為強(qiáng)大的骨骼組織，魚體中的Ca 大量參與骨骼組織的發(fā)育，導(dǎo)致魚體肌肉中Ca 含量下降，但其作用機(jī)理有待進(jìn)一步探索。樣品未檢出有害重金屬Cd，而Pb 和Hg 含量均低于《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》中規(guī)定的魚類Pb（1.0 mg/kg）和Hg（0.5 mg/kg）限量指標(biāo)。因此，太湖魴鲌具有豐富、均衡的礦物質(zhì)含量，可作為補(bǔ)充人體礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的安全膳食來源，IPA 養(yǎng)殖模式的太湖魴鲌尤為理想。

3.5 太湖魴鲌肌肉的質(zhì)構(gòu)特性分析

水產(chǎn)品的食用口感由質(zhì)構(gòu)特性決定[36]，而質(zhì)構(gòu)特性是魚體肌肉的重要物理特性，評(píng)價(jià)魚肉品質(zhì)的重要指標(biāo)，與營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味及外觀共同組成四大食品品質(zhì)要素[37-39]。其由硬度、彈性、膠黏性、內(nèi)聚性和咀嚼性等品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成，其中以咀嚼性、硬度和彈性三個(gè)指標(biāo)最為關(guān)鍵[40]。本研究中，IPA 模式肌肉的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性等均顯著高于UPA模式（P＜0.05），分別是UPA 模式1.29 倍、1.13 倍、1.31 倍和1.14 倍。硬度、咀嚼力和脂肪成反比[41]，過高的脂肪含量會(huì)導(dǎo)致肌肉機(jī)械強(qiáng)度降低[42,43]，造成肉質(zhì)松軟，口感較差，肌肉品質(zhì)下降。而在IPA 養(yǎng)殖模式水流的作用下，太湖魴鲌運(yùn)動(dòng)量顯著增加，肌肉脂肪含量降低，肉質(zhì)硬度、彈性和咀嚼性增強(qiáng)。而DI Monaco[44]等和林婉玲等[45]的研究表明：魚肉的硬度、咀嚼性和彈性越高，肉質(zhì)的口感越好。因此，IPA養(yǎng)殖模式下的太湖魴鲌肉質(zhì)爽脆，口感和食用品質(zhì)明顯優(yōu)于UPA 模式。