大鲵不同部位肌肉和皮营养品质评价

喻亚丽 ,  刘智禹 ,  鲁晓蓉 ,  甘金华 ,  周运涛 ,  毛涛 ,  张浪 ,  何力

甘肃农业大学学报 ›› 2022, Vol. 57 ›› Issue (04) : 184 -193.

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甘肃农业大学学报 ›› 2022, Vol. 57 ›› Issue (04) : 184 -193. DOI: 10.13432/j.cnki.jgsau.2022.04.024
食品科学·农业工程

大鲵不同部位肌肉和皮营养品质评价

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Evaluation of nutritional quality of muscle and skin in different parts of Andrias davidianus

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摘要

目的 探寻大鲵不同部位皮和肌肉的质构特性、营养成分差异。 方法 选取大鲵不同部位肌肉和不同部位皮进行营养成分、质构特性、pH和保水性进行差异研究,并进行感官评价。 结果 大鲵尾部肌肉和皮的粗脂肪含量分别为4.88 g/100g和2.68 g/100g,显著高于其他部位的肌肉和皮;尾部肌肉水分含量显著低于其他部位(P<0.05);大鲵皮和肌肉中第一限制性氨基酸均为Met+Cys,肌肉中必需氨基酸总含量和氨基酸总量均低于皮,各部位皮中呈味氨基酸总含量为28.23 g/100g,远高于肌肉的17.15 g/100g;大鲵肌肉质构特性中腹部的硬度和回复性显著低于背部和尾部肌肉(P>0.05);大鲵尾部肌肉脂肪酸种类最多,为20种;肌肉和皮中含量最高的脂肪酸均为油酸,其中以尾部肌肉中油酸含量最高,达到37.59%。尾部肌肉亚油酸、亚麻酸、EPA和DHA齐全,脂肪酸种类丰富;尾部肌肉pH值最低,保水性最差;背部肌肉嫩度、色泽及气味感官评分最高。 结论 大鲵各部位肌肉和皮均具有较高的营养价值和食用价值。

Abstract

Objective To explore the texture characteristics and nutrient composition differences of skin and muscle of different parts of Andrias davidianus. Method The nutritional composition,TPA,pH and water retention of muscle and skin of different parts of the Andrias davidianus were studied. Sensory assessment was also performed. Result The crude fat content of muscle and skin in tail were 4.88 g/100g and 2.68 g/100g, respectively, which were significantly higher than that of muscle and skin in other parts, and the moisture of muscle in tail was significantly lower than other parts (P<0.05). The first limiting amino acid in skin and muscle was Met+Cys.The total content of essential amino acid and total amino acid in muscle was lower than that in skin.The total content of delicious amino acid in skin was 28.23 g/100g,which was much higher than that in muscle (17.15 g/100g).The hardness and recovery of abdominal muscles were significantly lower than those of muscle in back and tail (P>0.05). There were 22 kinds of fatty acids in muscle and 20 kinds of fatty acids in skin. Oleic acid represented the highest quantity of fatty acids in both muscle and skin, and the oleic acid content in tail muscle was the highest (37.59%). Tail muscle was rich in linoleic acid, linolenic acid,EPA and DHA.The pH value of tail muscle was the lowest and water retention was the worst. Back muscle tenderness, color and odor sensory scores were the highest. Conclusion The muscle and skin of the Andrias davidianus have high nutritional value and edible value.

Graphical abstract

关键词

大鲵 / 肌肉 / / 营养成分 / 质构特性

Key words

Andrias davidianus / muscle / skin / nutrition / texture characteristics

引用本文

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喻亚丽,刘智禹,鲁晓蓉,甘金华,周运涛,毛涛,张浪,何力. 大鲵不同部位肌肉和皮营养品质评价[J]. 甘肃农业大学学报, 2022, 57(04): 184-193 DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2022.04.024

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大鲵(Andrias davidianus),俗称娃娃鱼,属于两栖纲(Amphibia),有尾目(Caudata)隐鳃鲵科(Cryptobrachidae),大鲵属(Andrias),是我国珍稀名贵物种,国家二级保护动物,也是现存最大的两栖动物1-2。由于生态环境遭到破坏和人为滥捕,导致野生大鲵曾濒临灭绝。近年来随着大鲵繁殖和养殖技术的日渐成熟,养殖大鲵产量迅速增加,使得大鲵资源得以恢复。目前大鲵高端消费市场低迷,开展大鲵的精深加工对促进了大鲵产业的发展具有重要意义3
大鲵是国家特色农业重点开发品种,营养美味,氨基酸种类齐全,富含多种不饱和脂肪酸、矿物元素和功能性因子2,除了具有食用及观赏价值外,其黏液、皮肤、肌肉、骨头和油脂均具有重要药用价值4。近年来,关于大鲵的研究涉及多个方面,包括人工繁育、病害、免疫应答、保护与开发、药用价值等5-6。在营养方面也有相关报道,李斌等7分析了洛阳伊水大鲵肌肉的营养成分,王立新等8分析了陕西汉中养殖大鲵皮肤营养成分,李莉等9研究了人工养殖大鲵肌肉和皮肤的营养成分,王茁10比较不同育龄大鲵肌肉和皮肤的营养成分。但是,鲜见有关于大鲵不同部位肌肉和皮的营养品质综合比较。因此,本研究通过分析比较大鲵不同部位的肌肉和皮营养成分,评价其营养品质,为大鲵食用及加工提供参考,可推动大鲵精深加工,提高大鲵产品的科技含量和经济附加值,使大鲵产业链得到延伸,具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验材料:随机选取3尾子二代3龄商品鲵,体质量(1 896.27±58.63)kg,采于中国水产科学研究院长江水产研究所养殖基地。宰杀后分别采集大鲵背部、腹部、尾部的肌肉和皮,于-20 ℃保存备用。

试验仪器:电热鼓风干燥箱DHG-9240A购自上海新苗医疗器械有限公司,凯氏定氮仪K-350购自瑞士Buchi公司,氨基酸自动分析仪L-8900购自日本Hitachi公司,质构分析仪 TVT-300购自瑞典Perten公司,气相色谱仪7890A购自美国安捷伦公司。

1.2 试验方法

1.2.1 常规营养成分测定

常规营养成分测定参照国家有关标准进行。水分含量的测定采用105 ℃烘箱干燥法,参照《GB 5009.3-2016食品中水分的测定》;粗蛋白含量的测定采用凯氏定氮法,参照《GB 5009.5-2010食品中蛋白质的测定》;粗脂肪含量的测定采用索氏抽提法,参照《GB 5009.6-2016食品中脂肪的测定》。常规营养成分含量以鲜质量计。

1.2.2 氨基酸含量测定与评价

氨基酸含量的测定参照《GB 5009.124-2016食品中氨基酸的测定》,使用L-8900氨基酸自动分析仪进行测定。氨基酸含量以鲜质量计。

根据FAO/WHO(1973年)模式和全鸡蛋白的氨基酸模式评价氨基酸的营养11-12,按以下公式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI13-14

AAS=CaaCAAO
CS=CaaCAA(Egg)
EAAI=100CACAE×100CBCBE×100CCCCE××100CHCHEn

式中:Caa 为试验样品中氨基酸含量(%),CAA0为FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(%),CAA(Egg)为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(%),n为比较的必需氨基酸个数,CACBCC,…,CH为样品蛋白质的必需氨基酸含量(%),CAECBECCE,…,CHE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量(%)。

1.2.3 肌肉texture profile analysis(TPA)测定

将肌肉组织样品切成0.5 cm ×0.5 cm ×0.5 cm的小块,利用TVT300XP型物性质构仪进行2次压缩测定,探头为P-cy5s圆柱型,参数为:测试前速率5 mm/s,测试速率1 mm/s,测试后速率5 mm/s,压缩程度为30%,触发力为10 g,停留时间5 s。每个样品平行测定6次。

1.2.4 脂肪酸测定

脂肪酸含量的测定参照《GB 5009.168-2016食品中脂肪酸的测定》,使用Agilent 7890A气相色谱仪进行测定。脂肪酸含量以鲜质量计。

1.2.5 pH值测定

按照国家标准《GB 5009.237-2016食品安全国家标准 食品pH值的测定》进行测定。取10 g均质的肉样,加入新煮沸后冷却的去离子水至100 mL,摇匀。浸渍30 min后,取50 mL的上清。使用FG-2 酸度计对肉样的pH值进行测定。

1.2.6 蒸煮损失率测定

称取一定质量的肌肉样品(W1),利用沸水蒸煮15 min。蒸煮结束后,用吸水纸除去肌肉表面的水,并对质量进行测定(W2)。每个部位的样品测定3组数据,并取平均值。蒸煮损失率的计算如公式(4)所示:

CL(%)=W1-W2W1×100%

1.2.7 感官评价

对10位评价员根据国标GB/T 14195-1993和GB/T 16860-1997进行培训,分别对肌肉的嫩度、色泽、多汁性、风味进行评分,具体评定的参考标准见表1。为了避免评价小组成员因各自不同嗜好等因素造成对产品的偏见,感官评定时需对样品进行盲标,且在每个样品评价之间用清水漱口,排除样品之间的相互影响。样品送呈评价员之前置于20 ℃条件下进行评定测试。

1.3 数据处理

采用SPSS 17.0对试验数据进行统计分析,结果以x±s表示,进行单因素方差分析和多个样本均数间的多重比较,采用Origin 2021作图,不同字母表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分分析

表2可知,肌肉水分含量远高于皮,而肌肉中尾部的水分显著低于其他部位(P<0.05,下同),不同部位大鲵皮水分含量无显著性差异。大鲵不同部位肌肉和皮的粗蛋白含量均无显著性差异(P>0.05,下同)。尾部肌肉和皮中粗脂肪含量显著高于其他部位,尾部肌肉粗脂肪含量为4.88 g/100g,是背部和腹部肌肉粗脂肪的11.35~12.84倍,尾部皮粗脂肪含量为2.68 g/100g,是背部和腹部皮粗脂肪1.99~3.94倍。

2.2 氨基酸组成分析

表3可知,大鲵各个部位肌肉和皮中氨基酸种类一致,有7种必需氨基酸,4种呈味氨基酸,但不同部位中各种氨基酸含量存在一定差异。表3中,除胱氨酸和蛋氨酸外,不同部位肌肉的氨基酸含量以腹部最高,其次是背部,尾部肌肉含量最低。各部位肌肉中氨基酸含量存在一致的趋势,均以谷氨酸含量最高,其次为天门冬氨酸、亮氨酸和赖氨酸,含量最低的为胱氨酸。大鲵各部位皮中氨基酸含量无明显规律,与肌肉氨基酸含量不同的是,大鲵皮中含量最高的氨基酸是甘氨酸,其次是谷氨酸、天门冬氨酸和脯氨酸,含量最低的氨基酸为蛋氨酸。3个部位皮中,尾部的赖氨酸、亮氨酸和异亮氨酸含量显著低于背部,而背部与腹部差异不显著。根据FAO/WHO的理想模式,质量较好的蛋白质EAA/TAA为40%左右,EAA/NEAA在60%以上。结果显示,大鲵背部和尾部肌肉必需氨基酸与氨基酸总质量的比值(EAA/TAA)分别为38.22%和38.02%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值(EAA/NEAA)为61.85%和61.34%,符合FAO/WHO理想模式下的优质蛋白,有较高的食用价值;大鲵皮在氨基酸总含量上远高于肌肉,但是背、尾和腹部皮的必需氨基酸与氨基酸总质量量的比值(EAA/TAA)分别为28.06%、28.59%和27.93%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值(EAA/NEAA)均在60%以下,均未达到FAO/WHO理想模式,表明大鲵皮的蛋白质营养低于肌肉。

鱼肉鲜味的呈现主要取决于4种呈味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸) 含量的高低15,在大鲵肌肉和皮中,背部和腹部的鲜味氨基酸含量均显著高于尾部,说明尾部鲜美程度低于背部和腹部。背、尾和腹部皮的呈味氨基酸与氨基酸总质量的比值(DAA/TAA)分别达到45.12%、39.83%和45.12%,远高于肌肉的38.15%、38.40%和39.03%,表明3个部位皮的鲜味均优于肌肉,但皮的氨基酸组成不符合FAO/WHO模式,蛋白质营养低于肌肉,因此两者同时食用可在获得较好鲜味的同时还能补充蛋白质营养。

2.3 必需氨基酸组成评价

表4显示大鲵不同部位肌肉和皮必需氨基酸含量在1 603.12~2 122.76 mg/g N之间,背部肌肉和腹部肌肉接近于WHO/FAO模式所要求的2 190 mg/g N。由表5可知,以AAS和CS评价时,大鲵尾部皮的第一限制性氨基酸为Met+Cys,以AAS评价时,尾部皮的第二限制性氨基酸为Leu,以CS为标准进行评价时,第二限制性氨基酸为Val。大鲵各部位肌肉和背皮、腹皮其第一、第二限制性氨基酸一致,分别为Met+Cys、Val。大鲵背部肌肉EAAI高达93.93,与标准蛋白质十分接近,大鲵各部位肌肉的EAAI都比皮要高,表明大鲵肌肉蛋白质质量整体优于皮。大鲵肌肉中赖氨酸的CS接近1.0,而AAS均大于1。

2.4 大鲵不同部位肌肉质构分析

质构剖面分析法 (texture profile analysis,TPA)是水产品质构品质评判的重要指标。由表6可知,大鲵不同部位肌肉的质构特性具有一定的差异,其中背部、尾部肌肉的硬度和回复性显著高于腹部。腹部肌肉的回复性显著小于背部和尾部。不同部位肌肉在弹性、凝聚性、粘性和咀嚼性方面没有显著性差异。

2.5 大鲵不同部位肌肉与皮脂肪酸含量的差异

表7可见,肌肉中脂肪酸种类最多的是尾部肌肉,为20种,背部和腹部脂肪酸种类含量相同,均为17种。皮中脂肪酸种类最多的是尾部,为19种,背部和腹部为16种。不同部位肌肉中多不饱和脂肪酸较高,含量依次为腹部(44.45%)、背部(42.37%)和尾部(31.21%);而不同部位皮的单不饱和脂肪酸较高,含量依次为尾部(43.23%)、腹部(41.36%)和背部(32.98%)。不同部位肌肉和皮的脂肪酸主要以亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生四烯酸为主,肌肉和皮中含量最高的单不饱和脂肪酸都为油酸,含量最高的部位为尾部肌肉(37.59%)和尾部皮(37.52%);含量最高的多不饱和脂肪酸均为亚油酸,含量最高的部位为尾部肌肉(24.12%)和腹部皮(22.10%)。表中可知,大鲵肌肉和皮中还含有一定量的EPA(C20:5n3)和DHA(C22:6n3),且肌肉中的EPA和DHA含量远高于皮,背部皮中未检出EPA含量,表明肌肉中的脂肪酸种类较皮更为丰富。

2.5 大鲵不同部位肌肉的pH

图1可知,大鲵腹部肌肉pH值最高,为5.81,尾部肌肉最低,为5.75,腹部与尾部肌肉pH存在显著性差异。

2.6 大鲵不同部位肌肉的保水性

图2可知,大鲵背部、腹部和尾部蒸煮损失率均存在显著性差异,背部蒸煮损失率最低,为25.42%,其次是腹部,为28.44%,尾部蒸煮损失率最高,为31.56%。由此可知,大鲵背部肌肉保水性最好,尾部最差。

2.7 不同部位肌肉感官评定

根据评价员的打分情况,感官评定结果如图3所示,大鲵背部和尾部肌肉嫩度和色泽显著高于腹部肌肉,说明大鲵背部和尾部肌肉有光泽,肉质有弹性且细腻饱满,而腹部肌肉弹性一般,细腻感较弱。尾部多汁性评分显著高于背部和腹部,汁液更为饱满,气味评分显著低于背部和腹部,食用时气味不够清新。

3 讨论

3.1 常规营养成分

脂肪对水产品的品质起着至关重要的作用,水产品的风味物质主要由脂肪酸氧化生成16。肌肉中的脂肪主要分为皮下脂肪、肌间脂肪和肌内脂肪,其含量受饲养条件及部位的影响17。本研究中,大鲵尾部肌肉和皮的粗脂肪含量远高于背部和腹部,这主要是因为大鲵属两栖动物,在变态发育过程中尾部会形成脂肪组织18。大鲵尾部脂肪含量高可能是大鲵抗饥饿能力强的原因19,这也使得大鲵尾部肌肉和皮口感较其他部位要更为爽滑。现有研究表明,肌肉中水分含量与脂肪含量呈负线性相关20-21,本研究中大鲵尾部肌肉粗脂肪含量高而水分含量较低,同现有研究结果相一致。

3.2 氨基酸组成

蛋白质是大鲵的主要营养物质,蛋白质的营养价值是由氨基酸组成与必需氨基酸含量所决定的22。大鲵背部和腹部肌肉必需氨基酸均衡性好,含量高,其中Lys含量远超WHO/FAO模式下的含量,更适合用于补充蛋白质营养。背部和腹部皮中鲜味氨基酸含量都远高于中华鳖(8.13 g/100 g)23和鲍鱼(7.25 g/100 g)24,但其EAAI均在75以下,不属于传统营养学的优质蛋白。因此,在食用大鲵肌肉作为优质蛋白源来补充蛋白质营养时,大鲵皮同时进行加工可以增加其风味。大鲵皮也可加工为调味料和食品添加剂来增加食物风味,增加其附加值。研究结果显示,大鲵肌肉中含量最高的氨基酸为Glu(2.06~2.48 g/100g),此结果与陕西养殖场大鲵25、洛阳伊水大鲵7和贵州人工养殖子二代大鲵26一致。而张家界大鲵27肌肉中以丙氨酸(Ala)含量最高,氨基酸含量的差异可能是因为饵料或养殖环境的不同导致。

3.3 肌肉质构特性

TPA指标中的硬度和弹性与感官分析指标具有显著相关性,且与咀嚼性呈显著正相关30,硬度较大,弹性较强的鱼肉,其口感会更好31。因此,大鲵背部和尾部肌肉的口感优于腹部。现有研究表明,肌肉的硬度和水分呈负相关,与粗脂肪呈正相关30,本研究中尾部肌肉的硬度高于腹部和背部,其脂肪显著高于背部和腹部,水分显著低于背部和腹部,与现有结论相一致。

3.4 脂肪酸组成

本研究显示,大鲵肌肉中最多检出20种种脂肪酸,其脂肪酸的种类和含量与陕西养殖大鲵(13种)32、洛阳养殖大鲵(13种)7、张家界养殖大鲵(14种)27、重庆养殖大鲵18有一定的差异,而年龄、养殖环境和生活习性、饵料可能是导致该差异的原因。本研究中大鲵肌肉中PUFA种类丰富,含有较高的棕榈酸、硬脂酸和油酸,且亚油酸、亚麻酸、EPA和DHA四种必需脂肪酸含量齐全。通过临床试验发现,PUFA具有降低心脑血管疾病、降低胆固醇、调节血脂、降低血压、抗肿瘤、抗炎和保护视力等多种生理功能33;棕榈酸、油酸和硬脂酸则可以降低胆固醇和缓解血栓34-35。说明大鲵有较高药用价值,食用大鲵能对人体健康起到促进作用。本研究中,大鲵尾部皮肤和肌肉MUFA含量最高,脂肪酸种类最丰富,其中亚油酸远高于背部与腹部,这与尾部脂肪储存较多有关,可将尾部进一步精加工成大鲵鱼油,提高其产品附加值,促进大鲵产业的发展。

3.5 pH及保水性

pH值和保水性是评定肌肉理化特性的重要指标,肌肉pH值是影响鱼肉品质的因素之一,与肌肉质构特性存在一定关系36。本研究中大鲵尾部肌肉pH最低,这可能与大鲵的变态发育有关,在变态发育过程中肌内脂肪逐渐转移至皮下与尾部上端形成脂肪组织,从而导致尾部pH降低18

保水性是指肌肉通过自身的物理化学特性对水分的束缚能力,水分的流失会导致可溶性蛋白和可溶性风味物质的流失,也会造成有色物质的损失而影响肉色37。因此,系水力对肌肉的物理形态、风味、肉色等都有重要的影响。大鲵肌肉的pH较低,保水性较其他肉制品差,不利于长期保持18。本研究中背部保水性最好,这也可能是感官评定中背部肌肉嫩度、色泽和气味要优于其他部位的原因。

3.6 感官评定

感官评定是指有经验的人员通过嗔觉、触感、视觉及味觉感受肉类的气味、质地、色泽及口感来综合评定肉品的质感38。本研究中,背部肌肉除多汁性略差外,其余指标均为最高,在食用时能获得较好的口感。尾部肌肉多汁性评分最高,但其水分含量和保水性均为最低,感官评定时能获得较高的分数可能是由于其脂肪含量远大于其他部位。尾部气味评分均值为3.5,远低于其他部位,说明尾部肌肉中带有轻微腥味,可能是大鲵尾部肌肉中含有1-辛烯-3-醇等挥发性风味物质导致39

4 结论

在不同部位大鲵的皮和肌肉的品质特性存在明显差异,可以根据其不同部位特点进行大鲵产品的加工、开发和利用。背部和腹部皮中呈味氨基酸含量高,可用于调味品制作。大鲵背部和腹部肌肉的氨基酸总量、必需氨基酸含量、呈味氨基酸的含量均高于尾部肌肉,合适作为补充人体蛋白质的优质蛋白源。背部肌肉的硬度和回复性显著高于腹部,嫩度和气味的感官评分最高,因此在食用时具有较好的口感。尾部肌肉和皮粗脂肪含量高,脂肪酸种类丰富,可用于加工油脂类产品,提高其附加值。

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福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室开放课题(2020fjscq11)

中国水产科学研究院基本科研业务费(2020TD74)

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