蘇永昌,劉淑集,劉智禹,劉秋鳳,王 茵(福建省水產(chǎn)研究所,國家海水魚類加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門),福建省海洋生物增養(yǎng)殖 與高值化利用重點實驗室,福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心,福建廈門 361013)

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羅非魚下腳料營養(yǎng)成分的分析及評價

蘇永昌,劉淑集,劉智禹,劉秋鳳,王 茵
(福建省水產(chǎn)研究所,國家海水魚類加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門),福建省海洋生物增養(yǎng)殖 與高值化利用重點實驗室,福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心,福建廈門 361013)

通過測定羅非魚下腳料的各組分營養(yǎng)成分,對羅非魚下腳料進行營養(yǎng)分析與評價。結(jié)果表明,羅非魚下腳料占整魚質(zhì)量的56.3%,其中水分、粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物和粗灰分的含量分別為60.5%、18.4%、10.6%、0.9%、8.8%;羅非魚下腳料中氨基酸含量達26.38%(干重),其中,必需氨基酸占總氨基酸的比例(WEAA/WTAA)為36%,呈味氨基酸占總氨基酸的比例(WFAA/WTAA)為45%,必需氨基酸與非必需氨基酸的比例(WEAA/WNEAA)為55%,必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為83.16,生物價(BV)為78.95,表明羅非魚下腳料中的必需氨基酸的構(gòu)成比例符合FAO/WHO的標準;羅非魚下腳料不飽和脂肪酸(UFA)占脂肪酸總量的50.8%;礦物質(zhì)元素中鈣含量最高,達43600 mg/kg。因此,羅非魚下腳料是一種富含蛋白質(zhì)、脂肪酸和礦物質(zhì)元素的水產(chǎn)生物資源,有待進一步開發(fā)利用。

羅非魚下腳料,營養(yǎng)成分,營養(yǎng)評價

我國幅員遼闊,水產(chǎn)資源特別是魚類資源十分豐富。近年來,魚類加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,為人們提供了多種多樣的魚類精深加工產(chǎn)品[1]。在魚類加工過程中,產(chǎn)生大量的魚類加工下腳料,包括魚頭、魚排、內(nèi)臟和魚鱗等。這些下腳料一般可占整魚比例的20%～50%,有些魚下腳料比重甚至可達70%[2]。目前,魚類下腳料的主要開發(fā)利用途徑為開發(fā)飼料魚粉、魚骨粉、魚油、膠原蛋白等,而多數(shù)魚類下腳料則作為廢棄物進行處理[3]。

我國是世界最大的羅非魚養(yǎng)殖生產(chǎn)國,羅非魚加工產(chǎn)品以凍羅非魚和凍羅非魚片為主,因此,羅非魚加工下腳料產(chǎn)量巨大[4]。羅非魚下腳料占羅非魚的40%～50%,是一類優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源[5]。此外,羅非魚下腳料中還含有膠原蛋白、不飽和脂肪酸、各種微量元素等營養(yǎng)元素,具有豐富的營養(yǎng)價值,可作為水產(chǎn)保健食品的原料進行開發(fā)利用[6]。本實驗對羅非魚下腳料進行營養(yǎng)成分測定和評價分析,為羅非魚下腳料的充分開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

魚下腳料 市售羅非魚(853±124) g/尾、鰱魚(1540±254) g/尾、草魚(1844±320) g/尾、大黃魚(357±159) g/尾、鯉魚(705±135) g/尾、藍圓鲹(131±43) g/尾、鯽魚(685±158) g/尾、鱸魚(726±189) g/尾,洗凈后,瀝干,參照SCT3037-2006凍羅非魚片加工技術(shù)規(guī)范分離魚片及下腳料,將魚下腳料絞碎后,分裝冷凍保存;鹽酸、氫氧化鈉、乙醚等試劑 均為國產(chǎn)分析純。

表1 幾種魚類下腳料比較所占的比重Table 1 Proportion of byproduct in some kinds of fish

BSA224S分析天平 德國賽多利斯;M200 PRO多功能酶標儀 瑞士Tecan;L-8800型氨基酸自動分析儀 日本日立;6890型氣相色譜 美國安捷倫;AA 6200型原子吸收光譜分析儀 日本島津。

1.2 測定方法

1.2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分檢測 取魚下腳料,分別參照GB/T 5009.3-2010測定羅非魚下腳料中的水分;羅非魚下腳料中的粗蛋白、粗脂肪、總糖和灰分分別參照國家標準測GB/T 5009.5-2010、GB/T 5009.6-2003、GB/T 9695.31-2008、GB/T 5009.4-2010進行測定。

1.2.2 氨基酸組成分析 參照GB/T 5009.124-2003的方法,取魚下腳料,經(jīng)鹽酸水解后,測定水解液中的氨基酸組分及含量;而色氨酸采用熒光分光光度法進行測定。

1.2.3 脂肪酸組成分析 取魚下腳料,進行索氏抽提提取脂肪酸,參照依據(jù)GB/T 9695.2-2008的方法,分析脂肪酸的組成及含量。

1.2.4 礦物質(zhì)含量檢測 取魚下腳料,分別參照GB/T 5009.13-2003的方法對碘(I)、硒(Se)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鈉(Na)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鉀(K)等元素進行測定。

1.3 氨基酸評價方法

將魚下腳料氨基酸組成按照FAO/WHO建議的氨基酸評分標準模式進行評價,進行蛋白質(zhì)的氨基酸評分(AAS);與全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式進行化學(xué)評分(CS),并計算必需氨基酸指數(shù)(EAAI)和生物價(BV)，計算公式為[7]:

AAS=待評蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸含量(mg/gN)/FAO評分模式中某種必需氨基酸含量(mg/gN)

式(1)

CS=待評蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸含量(mg/gN)/雞蛋蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸含量(mg/gN)

式(2)

式(3)

其中,n:氨基酸數(shù)目;t:樣品氨基酸;s:雞蛋氨基酸。

BV=1.09×EAAI-11.7

式(4)

2 結(jié)果與分析

2.1 羅非魚下腳料與其他幾種魚類比較

分別將羅非魚和其他魚類參照魚片加工技術(shù)分離出魚片及下腳料。其中,下腳料包括魚頭、魚排、魚皮、魚鱗等部分。對8種魚類進行分析,結(jié)果如表1所示。8種魚下腳料比例均值為48.3%,蛋白質(zhì)含量均值達18.1%,表明魚下腳料是一類蛋白質(zhì)含量豐富的加工副產(chǎn)物。其中,羅非魚下腳料占整魚比例的56.3%,其中蛋白質(zhì)含量達18.4%,略高于該8種魚下腳料蛋白質(zhì)含量均值18.1%。羅非魚下腳料中魚頭和魚排是下腳料的主要部分,分別占羅非魚下腳料的62.2%和24.7%。結(jié)果表明,羅非魚下腳料是羅非魚加工過程中的重要副產(chǎn)物,具有較高的開發(fā)利用價值。

2.2 羅非魚下腳料主要營養(yǎng)成分

對羅非魚下腳料中一般營養(yǎng)成分進行測定,并與羅非魚肌肉進行比較,結(jié)果如表2所示。羅非魚水分含量為60.5%,略低于羅非魚魚片的72.6%。羅非魚下腳料干物質(zhì)主要由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和灰分組成。其中下腳料中蛋白質(zhì)含量為18.4%,占下腳料干重的46.6%;碳水化合物為0.9%,低于羅非魚魚片2.9%,但下腳料中脂肪含量為10.6%,高于羅非魚魚片的脂肪含量,表明羅非魚中的脂肪主要集中于下腳料中。此外,下腳料中的灰分含量較高,可能與下腳料中的魚骨含量較高有關(guān)。測定結(jié)果表明,羅非魚下腳料是一種高蛋白質(zhì)、高脂肪的水產(chǎn)加工副產(chǎn)物,對其進行精深開發(fā)利用,可有效地提高羅非魚加工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟附加值[8]。

表2 羅非魚下腳料主要營養(yǎng)成分測定Table 2 Main nutritional components in tilapia byproduct

2.3 羅非魚下腳料氨基酸組成分析

對羅非魚下腳料進行水解,對氨基酸組成與含量進行測定,結(jié)果如表3所示。羅非魚下腳料中檢測氨基酸17種,氨基酸總量(TAA)為26.38%(干重),其中,谷氨酸(Glu)含量最高,達為4.25%,其次分別為天門冬氨酸(Asp)、丙氨酸(Ala)的2.63%和2.43%;羅非魚下腳料中含量最低的氨基酸為胱氨酸(Cys)、甘氨酸(Gly)和色氨酸(Trp),分別為0.41%、0.41%和0.03%。

羅非魚下腳料中必需氨基酸(EAA)含量為9.39%。此外,羅非魚下腳料氨基酸WEAA/WTAA為36%,WEAA/WNEAA為55%,與羅非魚肌肉WEAA/WTAA40.07%,WEAA/WNEAA66.87%接近[9]。參照FAO/WHO的理想模式,氨基酸組成WEAA/WTAA為40%左右,WEAA/WNEAA大于60%,蛋白質(zhì)營養(yǎng)質(zhì)量較高[10]。羅非魚下腳料氨基酸組成比例接近評價標準,表明羅非魚下腳料蛋白質(zhì)含量較高,蛋白質(zhì)營養(yǎng)質(zhì)量較高。

羅非魚下腳料口感與呈味氨基酸(Flavour amino acids,FAA)的構(gòu)成與比例有關(guān)[11]。羅非魚下腳料FAA的總量占氨基酸總量的45%,與羅非魚魚片的WFAA/WTAA的45%相同[8],略低于大黃魚WFAA/WTAA的49.30%[10],表明羅非魚下腳料呈味氨基酸較為豐富,具有較鮮美滋味,因此,具有開發(fā)為調(diào)味產(chǎn)品的原料的潛質(zhì)。

表3 羅非魚下腳料氨基酸組分測定Table 3 Amino acid composition of tilapia byproduct

2.3 氨基酸營養(yǎng)評價

氨基酸評分(AAS)和化學(xué)評分(CS)是進行食品中氨基酸構(gòu)成與營養(yǎng)評價的重要指標[12]。將羅非魚下腳料中氨基酸組成與FAO/WHO氨基酸評分標準和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式進行比較,并計算出羅非魚下腳料的AAS和CS,結(jié)果見表4。由表4可知,羅非魚下腳料中EAA含量為2493 mg/g N,略高于FAO/WHO標準(2250 mg/g N),低于雞蛋蛋白標準(3066 mg/g N);羅非魚下腳料中的氨基酸中Ile、Leu、Val的AAS評分接近1,而Met+Cys、Phe+Tyr、Thr、Lys則大于1,表明羅非魚下腳料中該三種氨基酸(Ile、Leu、Val)最接近人體營養(yǎng)需要[13];羅非魚下腳料中的Thr、Lys的CS評分大于1,表明羅非魚下腳料中Thr、Lys與雞蛋蛋白氨基酸含量接近。以AAS為標準時,羅非魚下腳料的第一限制氨基酸為Ile,第二限制氨基酸為Val;以CS為標準時,羅非魚下腳料的第一限制氨基酸為Met+Cys,第二限制氨基酸為Ile。

必需氨基酸指數(shù)(EAAI)是蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的常用指標之一,反映的是EAA與標準蛋白相接近的程度,而生物價(BV)是反映食物蛋白質(zhì)消化吸收后,被機體利用程度的指標[11]。羅非魚的肌肉必需氨基酸指數(shù)(EAAI)范圍為79.55～83.97[14]。本實驗中羅非魚下腳料的必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為83.16,生物價(BV)為78.95,與羅非魚肌肉EAAI相近[9],略低于大黃魚的95.07(EAAI)和91.92(BV)[11],表明羅非魚下腳料中必需氨基酸含量豐富,組成與雞蛋蛋白相近,其蛋白質(zhì)品質(zhì)較高,易被機體吸收利用。

表4 羅非魚下腳料的氨基酸評分Table 4 Amino acid evaluation indices of tilapia byproduct

表5 羅非魚下腳料主要脂肪酸組成Table 5 Composition of main fatty acids in tilapia byproduct

2.4 羅非魚下腳料脂肪酸的組成

羅非魚下腳料中脂肪含量較高,對羅非魚進行魚油提取。對羅非魚加工下腳料中的粗魚油中脂肪酸組成進行測定,結(jié)果如表5所示。羅非魚加工下腳料中粗魚油主要由C12～C22脂肪酸組成,其中有4種飽和脂肪酸,6種不飽和脂肪酸。飽和脂肪酸含量占總脂肪酸的39.8%,其中棕櫚酸(C16∶0)含量最高,達27.9%;羅非魚下腳料的不飽和脂肪酸總量達50.8%,與吉弘武等研究結(jié)果相近[15]。其中,不飽和脂肪酸以單不飽和脂肪酸含量較高,為36.5%,其中以油酸(C18∶1)含量最高,達32.0%;多不飽和脂肪酸為14.3%,EPA和DHA含量分別為0.2%和1.0%。羅非魚下腳料中脂肪含量高達10.6%,并且以不飽和脂肪酸為主,具有開發(fā)高價值的魚油制品的潛力[16]。

2.5 礦物質(zhì)元素含量

對羅非魚加工下腳料中的微量元素含量進行測定,結(jié)果如表6所示。羅非魚加工下腳料中含有許多重要的礦物質(zhì),除了鉀、鈣、鈉、鎂之外,鐵、鋅、錳、硒、碘在羅非魚下腳料中也一應(yīng)俱全。羅非魚加工下腳料由于含有魚骨等成分,因此鈣含量高,達43600 mg/kg。其次,羅非魚下腳料中的鉀、鈉、鎂含量分別達1560、1380、504 mg/kg,分別是羅非魚肌肉中鉀、鈉、鎂含量的8.0、17.2和11.2倍。因此,羅非魚下腳料具有開發(fā)成補充人體鈣、鉀、鈉、鎂等微量元素的功能食品的潛力[17]。

表6 羅非魚下腳料礦物質(zhì)含量(mg/kg)Table 6 Mineral content in tilapia byproduct(mg/kg)

3 結(jié)論

綜合分析研究結(jié)果可知,羅非魚下腳料是一類高蛋白、高脂肪含量的水產(chǎn)加工副產(chǎn)物。同時,羅非魚下腳料中氨基酸種類齊全,含有較豐富的必需氨基酸和呈味氨基酸。氨基酸營養(yǎng)評價表明,羅非魚下腳料必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為83.16,生物價BV為78.95,表明羅非魚下腳料氨基酸比例與人體營養(yǎng)需求接近,羅非魚下腳料蛋白質(zhì)營養(yǎng)質(zhì)量較高。羅非魚下腳料脂肪含量高,不飽和脂肪酸總量達50.8%。此外,羅非魚下腳料中還含有豐富的鈣、鉀、鈉、鎂等礦物質(zhì)元素。因此,羅非魚下腳料是一類有待深入開發(fā)利用的優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)資源。目前,我國魚類加工下腳料的開發(fā)利用水平不高,技術(shù)含量低,尚有許多關(guān)鍵技術(shù)亟待解決[18]。隨著食品科技的發(fā)展,特別是水產(chǎn)精深加工技術(shù)的逐漸進步,魚類下腳料作為水產(chǎn)加工中的重要組成部分,必將受到高度的重視和高值化的開發(fā)利用[19]。羅非魚下腳料作為水產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)中大宗的加工副產(chǎn)物,具有高蛋白、高脂肪、高鈣等特點,具有良好的市場開發(fā)前景,可開發(fā)出各類羅非魚食品、功能食品和生物制品,不僅能實現(xiàn)羅非魚下腳料的高值化利用,還能減少加工廢棄物的環(huán)境污染問題,具有較好的社會和生態(tài)效益[20]。

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Analysis and evaluation of nutritional components in tilapia byproduct

SU Yong-chang,LIU Shu-ji,LIU Zhi-yu,LIU Qiu-feng,WANG Yin

(Fisheries Reasearch Instiute of Fujian,National Research and Development Center for Marine Fish Processing(Xiamen), Key Laboratory of Cultivation and High-value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province,Fujian Collaborative Innovation Center for Exploitation and Utilization of Marine Biological Resources,Xiamen 361013,China)

Nutritional components of tilapia byproduct were analyzed and nutritive quality was evaluated. The results showed that tilapia byproduct accounted for 56.3% of the whole fish body. The contents of crude protein,crude fat,polysaccharose and crude ash of tilapia byproduct were 60.5%,18.4%,10.6%,0.9% and 8.8% respectively. In dry sample,the total content of amino acids was 26.38%,among which essential amino acids and delicious amino acids accounted for 36% and 45%.The ratio of essential amino acids to non-essential amino acids was 55%.The amino acids index(EAAI)and the biological valence(BV)were 83.16 and 78.95 respectively.The constitutional rate of the essential amino acids accorded with the FAO/WHO Standard.The unsaturated fatty acids accounted for 50.8% of the total fatty acids. Calcium(Ca)was the most predominant mineral element and its content was 43600 mg/kg. In conclusion,tilapia byproduct is a valuable marine biology resource rich in protein,fatty acids and mineral elements,which should be fully utilized.

tilapia byproduct;nutritional components;nutritive evalnation

2016-10-11

蘇永昌(1982-)，男，碩士，助理研究員，主要從事海洋天然活性物質(zhì)開發(fā)利用方面的研究，E-mail：suyongchang5@126.com。

國家海洋經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項目(2014FJPT01)；福建省海洋高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項項目([2013]026)；福建省省屬公益類科研院所基本科研專項(2016R1003-12)；廈門南方海洋研究中心項目(14PZY017NF17) 。

TS254.1

A

1002-0306(2017)14-0285-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.056