滕 瑜,王淑夏,于愛美,畢國棟,王彩理
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東 青島 266071;2.煙臺建信食品有限公司,山東 煙臺 264001;3.煙臺奇創(chuàng)食品有限公司,山東 煙臺 264006)
凡納濱對蝦(Penaeus vannamei) 又稱南美白對蝦、萬氏對蝦,屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda)、甲殼綱(Crustacea)、十足目(Decapoda)、游泳亞目(Natantia)、對蝦科(Penaeidae)、對蝦屬(Penaeus),Litopenaeus 亞屬[1],是目前世界三大養(yǎng)殖對蝦單產(chǎn)最高的蝦種,繁養(yǎng)時兼具雜食性、抗病力較強(qiáng)、生長迅速,成體時營養(yǎng)全面、味美鮮滑,深受國內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛,我國養(yǎng)殖蝦有凡納濱對蝦、斑節(jié)對蝦、中國對蝦、日本對蝦等多種,其中凡納濱對蝦產(chǎn)量最高、資源最豐富[2],2020 年凡納濱對蝦產(chǎn)量達(dá)到186.3 萬t,其中海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量119.8 萬t,淡水養(yǎng)殖總產(chǎn)量為66.5 萬t[3]。但隨著近年來我國對蝦產(chǎn)量的提高,出口國外卻遭遇人為的貿(mào)易壁壘,導(dǎo)致一度出現(xiàn)供過于求、價格下跌的狀況,影響了國內(nèi)凡納濱對蝦產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,尋求產(chǎn)業(yè)發(fā)展新出路成為一個新課題。通過對制作的復(fù)合蝦腸的營養(yǎng)分析包括氨基酸組成、脂肪酸組成和無機(jī)元素含量等進(jìn)行了測定和分析,為后續(xù)的延長蝦類產(chǎn)業(yè)鏈、促進(jìn)蝦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。
試驗用凡納濱對蝦,購自濰坊濱海開發(fā)區(qū)產(chǎn)地,購買后加冰運(yùn)輸,凍結(jié)備用,食用添加劑中有2.0%卡拉膠、0.01%亞硝酸鈉、0.5%磷酸鹽、0.5%三聚磷酸鹽、0.5%六偏磷酸鹽、0.1%山梨酸、2.0%乳酸鈉。
蝦腸配料占比見表1。
表1 蝦腸配料占比/%
①凍魚→解凍→去皮去骨去內(nèi)臟;
②凍蝦→解凍→去殼去頭去蝦線;
①+②→攪碎→混合攪拌→灌制→滅菌→冷卻→包裝。 調(diào)味料
K2400/2460 型全自動定氮儀、Soxtec 2055 型全自動脂肪測定儀,瑞典特卡托公司產(chǎn)品;Trace1310 ISQ 型氣相色譜儀質(zhì)譜儀,美國Thermo 公司產(chǎn)品;L-8800 型全自動氨基酸自動分析儀,日本日立公司產(chǎn)品;LRH-150B 型生化培養(yǎng)箱,廣東省醫(yī)療器械廠產(chǎn)品;7890A 型氣相色譜儀,美國安捷倫公司產(chǎn)品;UPLC 液相色譜儀,美國Waters 公司產(chǎn)品;5300DV型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,美國PE 公司產(chǎn)品。
根據(jù)GB 5009.3—2016 常壓干燥法測定水分,根據(jù)GB 5009.4—2016 高溫灼燒法測定灰分,根據(jù)GB 5009.5—2016 凱氏定氮法測定粗蛋白,根據(jù)GB 5009.6—2016 索氏提取法測定粗脂肪,根據(jù)GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》 常壓干燥法測定水分含量,根據(jù)GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》高溫灼燒法測定灰分含量,根據(jù)GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)含量,根據(jù)GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》索氏提取法測定粗脂肪含量,根據(jù)GB/T 5009.124—2016 鹽酸水解用氨基酸自動分析儀法測定氨基酸含量,依據(jù)GB5009.168—2016 面積歸一化法氣相色譜法測定脂肪酸含量,依據(jù)GB 5009.268—2016 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定鉀、鈉、鈣、鐵、銅、鋅、磷等礦物質(zhì)元素。
采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO) 和世界衛(wèi)生組織(WHO) 1973 年推薦的營養(yǎng)評價模式,按照氨基酸評分(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) 分別計算出其營養(yǎng)價值,并依據(jù)以下表達(dá)式計算:CS=aa/AA(egg)×100,AAS=aa/AA(FAO/WHO)×100,EAAI=[a/A×b/B×…×j/J]1/n×100,其中,aa 是樣品氨基酸含量,AA(FAO/WHO)、AA(egg)是FAO/WHO 模式和全雞蛋蛋白的對氨基酸含量,n 是必需氨基酸類別,用a、b、c……j 是各種必需氨基酸,F(xiàn)AO/WHO 模式或全雞蛋蛋白的必需氨基酸含量以A、B、C……J 表示[4-5]。另外,在氨基酸混合物中,支鏈氨基酸與芳香族氨基酸的含量之比為F(Fischer ratio)值,高F 值寡肽具有良好的抗疲勞和解醉酒功能、輔助治療肝性腦病、調(diào)節(jié)體內(nèi)苯丙氨酸代謝特殊功效[6]。
蝦腸等屬于肉類復(fù)合腸,其中添加的肥肉瘦肉比例對于蝦腸本身彈性、口感的影響較大,合理的肥瘦比例制出的香腸無裂痕、切片性能好[7],還能有效避免脂肪包和凝膠劣性。
蝦腸制品的常規(guī)營養(yǎng)成分見表2。
表2 蝦腸制品的常規(guī)營養(yǎng)成分/%
呈味氨基酸(Flavour amino acids,F(xiàn)AA) 包括鮮味氨基酸(Delicious amino acids,DAA)、甜味氨基酸(Sweet amino acids,SAA) 和苦味氨基酸(Bitter amino acids,BAA),鮮味氨基酸和甜味氨基酸給人以愉悅感、可適感,對整體鮮味有重要影響,苦味氨基酸給人以不愉悅、不適感,影響感官對食物的接受程度。
腸制品的氨基酸含量見表3。
表3 腸制品的氨基酸含量/%
由表3 可知,丙氨酸、天門冬氨酸、賴氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量最高,丙氨酸高達(dá)10.55%,丙氨酸除了增強(qiáng)鮮味,還有緩解低血糖、預(yù)防腎結(jié)石等作用,天門冬氨酸在保護(hù)心臟、降血壓方面有很好的功效[8],谷氨酸能參與多種生理活性物質(zhì)的合成[9]。谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸等是鮮味氨基酸[10],合計含量為4.23%,占氨基酸總量的39.13%,含量高于養(yǎng)殖斑尾復(fù)蝦虎魚的38.14%[11]、紅鰭笛鯛的37.6%[12]等魚類;甜味氨基酸為丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸、脯氨酸含量之和[13],總含量3.65%,占氨基酸總量的33.77%;苦味氨基酸是指異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、組氨酸和色氨酸,總含量2.34%,占氨基酸總量的21.65%。FAO/WHO 推薦的理想模式是其中氨基酸組成的EAA/TAA 約40%,EAA/NEAA 高于60%。試驗中復(fù)合蝦腸的(EAA/TAA) 比值為39.5%,(EAA/NEAA) 的比值為65.3%,符合FAO/WHO 對優(yōu)質(zhì)蛋白的判定標(biāo)準(zhǔn),說明氨基酸平衡效果良好。
食物中蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成越接近人體的蛋白質(zhì)組成,氨基酸模式越接近全雞蛋模式,其營養(yǎng)價值就越高[14],通過FAO/WHO 氨基酸評分模式(AAS) 和全雞蛋蛋白的化學(xué)評分模式(CS) 分別計算蝦腸制品的EAAI 值,EAAI 值越大,蛋白利用率越高。
必需氨基酸的營養(yǎng)評分見表4。
表4 必需氨基酸的營養(yǎng)評分
由表4 可知,AAS 模式的限制性氨基酸為蛋氨酸、纈氨酸,CS 模式的限制性氨基酸為蛋氨酸、蘇氨酸,低于其他必需氨基酸的評價指標(biāo),可以部分強(qiáng)化限制性氨基酸含量,進(jìn)一步提高其利用率。賴氨酸的氨基酸和化學(xué)評分最高,分別為1.30 和1.10,超過了FAO/WHO 和全雞蛋模式的推薦值,賴氨酸是谷類的第一限制性氨基酸,可以補(bǔ)強(qiáng)谷類Lys 不足的情況。氨基酸的F 值2.15 較高,高F 值寡肽因其獨特的氨基酸組成而具有多種生理活性[6],可以應(yīng)用在功能食品界、醫(yī)用食品界。
蛋白質(zhì)利用價值的高低不僅要看蛋白質(zhì)的數(shù)量,而且要看蛋白質(zhì)的氨基酸組成是否合理[5]。由表3 可知,按照FAO 模式計算的必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為78.07,按照全雞蛋模式計算的必需氨基酸指數(shù)(EAAI) 為59.45,接近紅鰭笛鯛的63.96%[12]、草魚的61.53%[15]等,說明復(fù)合蝦腸的氨基酸均衡,必需氨基酸滿足率較高,是一種優(yōu)質(zhì)蛋白源。
采用GB5009.168—2016 第二法在蝦腸制品中檢測出6 種多不飽和脂肪酸(PUFA)、4 種單不飽和脂肪酸(MUFA)、5 種飽和脂肪酸(SFA) 共15 種脂肪酸。
腸制品脂肪酸測定結(jié)果見表5。
表5 腸制品脂肪酸測定結(jié)果
復(fù)合蝦腸中總脂肪酸含量為3.271 79 g/100 g,其中PUFA、SFA、MUFA 含量分別為0.730 4 g/100 g占22.3%,1.449 62 g/100 g 占44.3%和1.091 77 g/100 g占33.4%,表中可以看出,C18∶1n9 在MUFA 中含量最高1.30 g/100 g;SFA 以C16∶0 和C18∶0 為主。PUFA 以亞油酸(C18∶2n6) 含量最高0.420 g/100 g,占總脂肪酸的12.8%,占多不飽和脂肪酸的57.5%,亞油酸(C18∶2n6)、亞麻酸(C18∶3n3)、花生四烯酸(C20∶4n6) 是人體必需脂肪酸,機(jī)體自身又不能合成,必須由食物供給,脂肪是食物香氣的重要來源,尤其是高含量的多不飽和脂肪酸(PUFA)能在食物加熱時產(chǎn)生香味,并能反映肌肉的多汁性[2],膳食低n-3、n-6PUFAs 攝入會導(dǎo)致女性內(nèi)臟脂肪的蓄積進(jìn)而引發(fā)肥胖及胰島素抵抗等并發(fā)癥[16],EPA(C20∶5n3) 和DHA(C22∶6n3) 含量分別占總脂肪酸的3.85%,3.61%,占PUFA 的17.25%和16.16%,EPA 具有降低膽固醇和甘油三酯、預(yù)防動脈粥樣硬化等多種功能,DHA 被稱作“腦黃金”,更具重要性,能夠開發(fā)人類智力和視力[17]。
人體內(nèi)除了碳、氧、氫、氮等主要以有機(jī)物形式存在的其余60 多種常量元素和微量元素統(tǒng)稱為礦物質(zhì)(也叫無機(jī)鹽),其中鐵、銅、碘、鋅、錳、鉬、鈷、鉻、錫、釩、硅、鎳、氟、硒共14 種在機(jī)體內(nèi)數(shù)量極少0.01%~0.005%,但具有強(qiáng)大的生物學(xué)功能,被稱為微量元素,而鐵、鋅、銅、鈷、鉬、硒、碘、鉻等8 種為必需的微量元素。鈣和鐵是人體最容易缺乏的元素,鈣能維持人體細(xì)胞正常生理狀態(tài);鐵是氧氣運(yùn)輸、細(xì)胞生長、合成血紅蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)必不可少的原料;鋅能抗癌抗衰老、提高再生能力,與智力發(fā)育密切相關(guān);錳則參與和影響多種酶的活性,這些元素還是對蝦呈味不可缺少的因子[18]。
凡納濱腸制品無機(jī)元素含量測定結(jié)果見表6。
表6 凡納濱腸制品無機(jī)元素含量測定結(jié)果/mg·kg-1
由表6 可知,鈉含量8.4 g/kg 最高,下面依次為鉀、磷、鈣、鎂、鋅、鐵、銅,其中的鈣、磷、鋅含量豐富,對于兒童發(fā)育和老人補(bǔ)鈣、抗癌有積極作用;從補(bǔ)鈣來講,人體鈣磷的理想比例為1∶2,蝦腸制品鈣磷比為1∶3.87;鐵、錳、銅、鋅均為第4 周期元素,根據(jù)Hill 和Matron“理化性質(zhì)相似,其生物學(xué)功能則相互拮抗”理論,其拮抗作用通常發(fā)生在Zn∶Cu>10 及Zn∶Fe>1 條件下[19-20],復(fù)合蝦腸的鋅銅比為3.43∶1<10,鋅鐵比為1.88∶1>1,鋅銅比和鋅鐵比并沒有完全符合。
復(fù)合蝦腸的營養(yǎng)較齊全,必需氨基酸/氨基酸總量(EAA/TAA) 39.5%和必需氨基酸/非必需氨基酸(EAA/NEAA) 65.3%與FAO/WHO 推薦的優(yōu)質(zhì)蛋白標(biāo)準(zhǔn)相符,賴氨酸的氨基酸評分和化學(xué)評分最高,超過了FAO/WHO 和全雞蛋模式的推薦值,氨基酸的F值2.15 較高,從AAS 方面計算,復(fù)合蝦腸的蛋氨酸是第一限制性氨基酸,纈氨酸是第二限制性氨基酸,從CS 方面計算,蛋氨酸是第一限制性氨基酸,蘇氨酸是第二限制性氨基酸;根據(jù)FAO 推薦計算出的必需氨基酸指數(shù)(EAAI) 是78.07,根據(jù)全雞蛋模式公式算出的必需氨基酸指數(shù)(EAAI) 是59.45,從EAAI 值評價可知,復(fù)合蝦腸的氨基酸均衡,必需氨基酸滿足率較高,是一種優(yōu)質(zhì)蛋白源。復(fù)合蝦腸可檢出6 種PUFA、4 種MUFA、5 種SFA 共15 種脂肪酸,其中PUFA、SFA、MUFA 含量分別為22.3%,44.3%,33.4%;EPA(C20∶5n3) 和DHA(C22∶6n3) 含量分別占總脂肪酸的3.85%,3.61%,占PUFA 的17.25%和16.16%;復(fù)合蝦腸還富含人體所需的多種礦物質(zhì)元素。
凡納濱對蝦、斑節(jié)對蝦與中國對蝦是全球集約化三大優(yōu)良養(yǎng)殖蝦類品種,其中凡納濱對蝦有較高的食用價值和開發(fā)前景,由于肉鮮嫩滑、營養(yǎng)齊全、色香味美,凡納濱對蝦產(chǎn)品已成為我國出口的主要養(yǎng)殖水產(chǎn)品[21]。目前,我國的蝦加工尚處在初級階段,除了鮮銷,主要是以蝦仁及其制品、凍蝦粗加工品為主,產(chǎn)品形式有單凍蝦、干制蝦等初級品[22],隨著我國對蝦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和產(chǎn)量的持續(xù)增長,精深加工的滯后成為對蝦產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展障礙,需要不斷研究新工藝和探索新產(chǎn)品。