秘魯魷魚不同組織營養(yǎng)成分分析與評價

于笛，傅志宇，鄭杰*，陳沖，王軍，王慶志，宋志遠，王志松*

（1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學研究院，遼寧大連116023；2.遼寧省海洋水產(chǎn)科學研究院大連市海產(chǎn)貝類種質資源創(chuàng)新利用重點實驗室，遼寧大連116023；3.大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧大連116023）

魷魚捕撈加工是我國水產(chǎn)加工的一大支柱產(chǎn)業(yè)，行業(yè)年產(chǎn)值約200 億元[1]。2018 年，我國魷魚遠洋捕撈產(chǎn)量為57.43 萬噸，是全國遠洋漁業(yè)的主要品種（占比達到25.44%）[2]。其中，秘魯魷魚（Dosidicus gigas）作為海洋魷魚生物資源中個體最大、資源最豐富的品種之一，因其產(chǎn)量高、成本低和營養(yǎng)豐富而成為水產(chǎn)加工領域研究和開發(fā)的重點。

秘魯魷魚是典型的高蛋白、低脂肪海產(chǎn)品，含有豐富的必需氨基酸、微量元素及多不飽和脂肪酸等，具有預防動脈粥樣硬化和防止心血管疾病等多種生理功效[3-4]。目前，針對秘魯魷魚的研究大多集中在資源分布[5]、肌肉品質[6-7]、蛋白和凝膠性能[8-10]及甲醛含量的控制[11-12]等方面，而有關其營養(yǎng)價值的研究則相對較少，且主要針對其肌肉部位，如楊憲時等[13]對秘魯魷魚和日本海魷魚胴體的營養(yǎng)成分進行了分析比較。在秘魯魷魚相關產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工過程中通常還會產(chǎn)生內臟、魷魚皮等大量廢棄物，約占魷魚自身體重的15%～20%[14]，若能將這部分組織加以綜合利用，將進一步提高其附加值并減少資源的浪費。本研究對秘魯魷魚不同組織的營養(yǎng)成分進行了系統(tǒng)的分析與評價，旨在補充秘魯魷魚營養(yǎng)學數(shù)據(jù)，從而為其綜合開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原條冷凍秘魯魷魚：遼寧省大連海洋漁業(yè)集團公司；H 型氨基酸混合標準溶液：日本和光純藥工業(yè)株式會社；L-色氨酸標準品：中國計量科學研究院；37 種脂肪酸甲酯混合標準品：美國Sigma-Aldrich 公司；正己烷（色譜純）：天津市科密歐化學試劑有限公司；試驗中所用其它分析試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設備

LG-1.0 真空冷凍干燥機：沈陽航天新陽速凍設備制造有限公司；HB43-S 水分測定儀：瑞士METTLER TOLEDO 有限公司；SKD-100 凱氏定氮儀：上海沛歐分析儀器有限公司；SZF-06A 粗脂肪測定儀：上海新嘉電子有限公司；JZ-4-1200 馬弗爐：上海精釗機械設備有限公司；L-8900 氨基酸全自動分析儀：日本HITACHI 有限公司；456-GC 型氣相色譜儀：Scion Instruments。

1.3 方法

1.3.1 原料預處理

秘魯魷魚解凍后，將其分別分解為頭部、肌肉、內臟、眼部和頸部5 個組織（圖1），沖洗瀝干，冷凍儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 基本營養(yǎng)組成測定

水分含量采用水分測定儀進行測定；蛋白質含量采用GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法測定[15]；脂肪含量采用GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》中索氏抽提法測定[16]；灰分含量采用GB 5009.4—2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》中高溫灼燒法測定[17]；總糖含量采用GB/T 9695.31—2008《肉制品總糖含量測定》中苯酚硫酸法測定[18]。

1.3.3 氨基酸組成測定

氨基酸（除色氨酸外） 組成測定按照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》中酸水解方法[19]進行。樣品加入6 mol/L HCl 溶液后，110 ℃條件下水解22 h，經(jīng)過濾、定容、濃縮后，采用日立L-8900 型氨基酸全自動分析儀進行檢測。色氨酸含量的測定按照GB 18246—2019《飼料中氨基酸的測定》中堿水解方法[20]進行。

1.3.4 脂肪酸組成測定

脂肪酸組成采用Hiroaki Saito 等[21]的方法進行。取100 mg 樣品，加入5 mL 2%硫酸甲醇溶液，70 ℃轉酯化1 h，加入0.75 mL 去離子水和2 mL 正己烷，混勻后靜置分層，取正己烷層進行氣相色譜分析。

圖1 秘魯魷魚各組織部位分解示意圖Fig.1 Different tissues of squid Dosidicus gigas

氣相色譜條件：DB-23 色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm），進樣口溫度270 ℃，檢測器溫度270 ℃，分流比10 ∶1，進樣量1 μL。升溫程序：130 ℃保持1 min，以10 ℃/min 的速率升至170 ℃，以2.5 ℃/min的速率升至210 ℃后，保持2 min。

1.3.5 礦物質元素測定

礦物質元素含量測定采用GB5009.268—2016《食品安全國家標準食品中多元素的測定》中的方法[22]進行。

1.3.6 營養(yǎng)品質評價方法

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO/World Health Organization，WHO）建議的每克氮中氨基酸的標準評分模式[23]和中國預防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所建議的雞蛋蛋白模式[24]對秘魯魷魚不同組織進行蛋白質營養(yǎng)品質評價。分別按照公式（1）～（3）計算氨基酸評分（amino acid score，AAS）、化學評分（chemical score，CS）和F 值（支鏈氨基酸與芳香族氨基酸的比值），具體如下。

AAS 按照公式（1）計算。

式中：aa 為樣品中必需氨基酸的含量，mg/g N；AA(FAO/WHO)為FAO/WHO 標準模式中同種氨基酸的含量，mg/g N。

CS 按照公式（2）計算。

式中：aa 為樣品中必需氨基酸的含量，mg/g N；AA(egg)為雞蛋蛋白模式中同種氨基酸的含量，mg/g N。

F 值按照公式（3）計算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗均重復3 次，結果以平均值±標準偏差的形式表示。采用統(tǒng)計軟件SPSS Statistics 22.0 進行數(shù)據(jù)處理和顯著性差異分析，P＜0.05 為顯著水平。

2 結果與分析

2.1 秘魯魷魚不同組織基本營養(yǎng)組成

秘魯魷魚不同組織的基本營養(yǎng)組成見表1。

表1 秘魯魷魚不同組織基本營養(yǎng)組成Table 1 Nutritional components in different tissues of squid Dosidicus gigas%

由表1 可知，秘魯魷魚眼部水分含量最高，達到（84.85±0.45）%，其次為頸部和頭部，肌肉和內臟水分含量相對較低；肌肉的粗蛋白含量最高，為（18.21±0.21）%，內臟和眼部的含量最低；粗脂肪則以內臟的含量為最高（2.75±0.09）%，顯著高于其它組織部位；不同組織灰分含量在1.43%～1.99%之間，內臟含量（1.99±0.07）%最高，肌肉（1.92±0.05）%含量其次，眼部含量最低；不同組織總糖含量均較低，其中含量最高的為內臟（0.60±0.02）%，眼部含量最低，僅為（0.21±0.03）%。秘魯魷魚不同組織部位均呈現(xiàn)出高蛋白、低脂肪且低糖的特點，同時，不同組織間也各自存在不同的營養(yǎng)組成特性。內臟的粗脂肪、灰分和總糖含量均顯著高于其它組織，肌肉組織則粗蛋白含量最高、粗脂肪含量最低。肌肉組織作為主要可食部位，其粗蛋白含量（18.21±0.21）%，略高于北太平洋紅魷魚（Ommastephes bartram，17.48%）[25]和日本海魷魚（Onychoteuthis borealijaponicus okada，17.25%）[13]，顯著高于杜氏槍烏賊（Loligo duvauceli，10.75%）[26]，略低于阿根廷魷魚（Illex argentinus Castellanos，18.90%）[27]。肌肉組織的粗脂肪含量為0.33%，明顯低于北太平洋紅魷魚（2.31%）[25]、日本海魷魚（1.20%）[13]和阿根廷魷魚（2.19%）[27]，與杜氏槍烏賊相近（0.30%）[26]。與楊憲時等[13]的研究結果相比，本研究中肌肉組織部位的水分和粗脂肪含量略低，粗蛋白和灰分含量相對較高，這可能與原料的捕撈季節(jié)、采樣地點等有所不同有關。

2.2 氨基酸組成及評價

秘魯魷魚不同組織的氨基酸組成及含量見表2。海洋動物不同組織部位之間氨基酸組成和含量明顯不同[28-29]。秘魯魷魚不同組織均含有18 種氨基酸，包含所有種類的人體必需氨基酸，且差異顯著。肌肉組織的氨基酸總量（15.36±0.25）%、必需氨基酸（5.84±0.11）%、非必需氨基酸（9.52±0.14）%、鮮味氨基酸（7.20±0.07）%和藥效氨基酸（10.48±0.14）%含量均明顯高于其它組織。內臟的上述各種氨基酸含量在所有組織中均為最低，分別為（10.25±0.25）%、（4.01±0.11）%、（6.24±0.12）%、（4.59±0.07）%、（6.77±0.14）%。所有組織（除眼部外）均為谷氨酸含量最高，與楊憲時等[13]的研究結果一致。眼部藥效氨基酸比例（75.74%）明顯高于其它組織，可考慮進一步開發(fā)其藥用價值。

表2 秘魯魷魚不同組織氨基酸組成和含量Table 2 Composition and content of amino acids in different tissues of squid Dosidicus gigas %

FAO/WHO 推薦的理想蛋白模式認為，質量較好的蛋白質其氨基酸組成EAA/TAA 和EAA/NEAA 應該分別在40%左右和60%以上。除頭部和頸部外，秘魯魷魚其余組織均符合這一模式。因此，秘魯魷魚的必需氨基酸種類齊全且比例適宜，有利于人體消化吸收，屬于優(yōu)質蛋白。

將表2 中的必需氨基酸數(shù)據(jù)換算成每克氮中氨基酸的毫克數(shù)，計算F 值，并將其與FAO/WHO 制定的氨基酸標準模式和雞蛋蛋白的氨基酸模式進行比較，分別計算氨基酸評分（AAS）和化學評分（CS），結果見表3 和表4。

秘魯魷魚眼部必需氨基酸總量（2 404 mg/g N）高于FAO/WHO 標準模式（2 250 mg/g N），但低于雞蛋蛋白模式（3 058 mg/g N）。其它組織的必需氨基酸總量均低于FAO/WHO 模式，其中肌肉組織相對最為接近（2 209 mg/g N）。支鏈氨基酸具有促進合成代謝、降低膽固醇和抑癌保肝等功能，正常人體及哺乳動物的F值為3.0～3.5，當肝臟受到損傷時，其范圍降到1.0～1.5[30]。秘魯魷魚頭部、肌肉、內臟、眼部及頸部的F 值分別為2.21、2.27、2.26、0.70 和2.73，除眼部外F 值均在2.21～2.73 之間，明顯高于人體肝臟受傷時的水平。因此，對于患有肝臟疾病的人來說，秘魯魷魚具有良好的營養(yǎng)補充功能。

表3 秘魯魷魚不同組織必需氨基酸的組成評價Table 3 Evaluation of essential amino acids in different tissues of squid Dosidicus gigas mg/g N

表4 秘魯魷魚不同組織必需氨基酸的組成評分Table 4 Scores of essential amino acids composition in different tissues of squid Dosidicus gigas

采用AAS 得分對秘魯魷魚不同組織進行評價時，纈氨酸均為第一限制氨基酸，蛋氨酸+半胱氨酸是第二限制氨基酸（眼部為亮氨酸）。除了眼部的兩種限制氨基酸纈氨酸和亮氨酸的AAS 分值較低（分別為0.36和0.56）外，所有組織中每種氨基酸的AAS 分值均在0.60 以上。賴氨酸總體得分較高，含量（除眼部外）均高于FAO/WHO 模式（分值＞1）。采用CS 得分對秘魯魷魚不同組織進行評價時，蛋氨酸+半胱氨酸是第一限制氨基酸（眼部為纈氨酸），第二限制氨基酸不同組織間有所區(qū)別，頭部和肌肉為色氨酸，內臟和頸部為纈氨酸，眼部為亮氨酸。除了眼部的蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、色氨酸和肌肉的賴氨酸外，其它氨基酸含量均低于雞蛋蛋白模式。秘魯魷魚肌肉組織的賴氨酸含量非常豐富，AAS 和CS 值均大于1，而賴氨酸是谷物和大多數(shù)植物蛋白的第一限制氨基酸，因此秘魯魷魚豐富的賴氨酸可以對以谷物為主食地區(qū)的膳食提供有效補充。秘魯魷魚不同組織必需氨基酸的組成評分見表4。

2.3 脂肪酸組成分析

秘魯魷魚不同組織的脂肪酸組成見表5。

秘魯魷魚不同組織間的脂肪酸組成（除二十碳五烯酸外）存在顯著差異。不同組織共計檢測出脂肪酸13 種，其中頭部和內臟的脂肪酸種類最多（11 種），眼部其次（10 種），肌肉和頸部最少（8 種），略少于楊憲時等[13]的結果。不同組織中不飽和脂肪酸的比例均很高，在66.57%～80.58%之間，且以多不飽和脂肪酸為主。多不飽和脂肪酸具有重要的生物學功能，尤其是以二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）為代表的ω-3 系列多不飽和脂肪酸，已被證實具有預防心血管疾病、抗炎、降低人體血液膽固醇水平、降血脂和促進大腦發(fā)育等生理功能[31-33]。秘魯魷魚不同組織中EPA 和DHA 的含量均較高，除內臟中（EPA+DHA） 含量相對較低（41.75%）外，其余組織中兩者含量之和均達到60%左右，可以作為較好的多不飽和脂肪酸食物來源。

表5 秘魯魷魚不同組織脂肪酸組成Table 5 Fatty acids composition in different tissues of squid Dosidicus gigas %

2.4 礦物質元素含量

礦物質元素是人體重要的組成部分，具有維持骨骼結構、調節(jié)身體酸堿平衡等功能。同時，也是激素、酶和酶激活劑的重要組成部分[34]。秘魯魷魚不同組織中10 種礦物質元素含量的檢測結果見表6。

秘魯魷魚不同組織中礦物質元素的含量規(guī)律相類似，常量元素中K、Na 和P 的含量較高，Mg、Ca 次之，Cu、Fe、Zn 和Mn、Se 的含量較低。肌肉組織中K元素的含量最高（4 076.68±180.15）mg/kg，遠高于雞蛋（600 mg/kg）、牛肉（3 300 mg/kg）和海鱸魚（3 077 mg/kg）等[35]，低于軍曹魚（5220 mg/kg）[36]。有研究表明，多食用鉀含量高的食物，將大大降低患癌癥的概率[35]。Na有利于提高機體活力，維持機體的電解質平衡，促進新陳代謝水平[37]。秘魯魷魚Na 元素含量豐富，尤以眼部含量最高（3 576.46±110.15）mg/kg。Zn 能促進肌體發(fā)育和組織再生，幫助神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和完善，當Zn/Cu＞10 以上時，其生物學功能是相互拮抗的，而秘魯魷魚不同組織的Zn/Cu 都明顯小于10，因此秘魯魷魚是較好的Zn 元素補充源。內臟中Mg、Ca、Cu、Fe、Zn、Mn和Se等元素的含量均顯著高于其它組織。

表6 秘魯魷魚不同組織礦物質元素含量Table 6 Content of mineral elements in different tissues of squid Dosidicus gigas mg/kg

3 結論

秘魯魷魚不同組織均呈高蛋白、低脂肪的營養(yǎng)組成特性，但不同組織之間存在顯著差異。肌肉組織的粗蛋白、氨基酸總量、必需氨基酸含量、鮮味和藥效氨基酸含量、賴氨酸評分及K 和P 元素的含量均為最高，粗脂肪含量最低，（EPA+DHA）含量次高，營養(yǎng)最為豐富；內臟的粗脂肪和總糖含量及Mg、Ca、Cu、Fe、Zn、Mn、Se 等元素的含量最高，粗蛋白、氨基酸總量、必需氨基酸含量最低，但EAA/NEAA 值最高，脂肪酸種類最多但多不飽和脂肪酸含量最低；眼部藥效氨基酸比例、多不飽和脂肪酸比例、Na 元素含量及（蛋氨酸+半胱氨酸）、（苯丙氨酸+酪氨酸）和色氨酸的氨基酸評分最高；頭部的鮮味氨基酸占比最高，必需氨基酸評分均高于頸部（除色氨酸外）；頸部的粗蛋白、總糖含量次高，粗脂肪含量最低，必需氨基酸含量占比最高，藥效氨基酸含量占比最低，（EPA+DHA）含量最高。秘魯魷魚不同組織各具特色的營養(yǎng)組成特點可使其進一步綜合開發(fā)利用更加有針對性和目的性。