ABSTRACT

In this paper, the content and composition of the basic nutrient composition, amino acid and fatty acid of muscles of Coregonus peled were analyzed, and its nutritional analysis and quality evaluation were carried out, and the composition characteristics of flavor substances were discussed. The results showed that: The higher content of protein and fat of muscles of Coregonus peled is respectively 18.93% and 13.87%. The content and composition of amino acids fully conform to FAO/WHO standards, among which the essential amino acids are complete and well balanced. The content of unsaturated fatty acid is higher than that of saturated fatty acid, and the content of n-3 PUFAs is as high as 38.17%, especially EPA and DHA. 28 kinds of volatile flavor compounds were detected, of which aldehydes accounted for 48.13%. The content of flavor amino acids is abundant, accounting for 6.1% of the total free amino acids. The content of IMP in nucleotides is higher, which has the most obvious effect on the delicious taste of muscles of Coregonus peled. The research results will provide some theoretical basis and reference value for the fresh-keeping processing of Coregonus peled in the future.

Keywords:Coregonus peled, Nutritional Composition, Flavor Compounds, Quality Evaluation

高白鲑肌肉营养评价及风味物质分析

徐楚¹，王锡昌^1*，侯玉军²，张治平²，毕福洋²，马壮²

¹上海海洋大学食品学院，上海

²新疆鲑鳟鱼工程技术研究中心，新疆赛湖渔业科技开发有限公司，新疆 温泉

收稿日期：2019年12月25日；录用日期：2020年1月9日；发布日期：2020年1月16日

摘 要

本文以高白鲑为研究对象，分析其肌肉的基本营养成分以及氨基酸和脂肪酸的含量及其组成，对其进行营养分析及品质评价，并探讨风味物质的组成特征。研究表明，高白鲑肌肉中蛋白质和脂肪含量较高，分别为18.93%和13.87%。氨基酸的含量及其组成完全符合FAO/WHO标准，其中，必需氨基酸种类齐全且均衡性好。不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量，其中n-3 PUFAs含量高达38.17%，尤其EPA和DHA含量较高。检测出28种挥发性风味物质，其中醛类物质所占比重较大，达48.13%。呈味氨基酸含量丰富，占总游离氨基酸含量的6.1%。核苷酸中IMP含量较高，对高白鲑肌肉的鲜美滋味影响程度最明显。研究结果将对今后高白鲑的保鲜加工提供一定的理论依据和参考价值。

关键词 :高白鲑，营养成分，风味物质，品质评价

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1. 引言

高白鲑肉味鲜美，肉质细嫩，无肌间刺，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素以及矿物质等营养物质，并且必需氨基酸种类齐全，多不饱和脂肪酸如DHA和EPA含量较高，而胆固醇含量几乎为零 [1]，因此属于一类经济价值和营养价值均较高的优质增养殖品种。

近些年来，有关高白鲑的文献只是集中于对其形态特征、胚胎发育以及人工繁殖等方面进行研究 [2] [3] [4]，而对于其营养品质的分析评价较为稀少 [1]，特别是有关高白鲑风味方面的研究目前还是空白。因此，本文以高白鲑为研究对象，分析其肌肉中的水分、灰分、蛋白质、脂肪等基本营养成分以及氨基酸和脂肪酸的含量及其组成，对其进行系统全面的营养评价，并探讨其滋味物质和挥发性气味物质的组成特征，以期为高白鲑的保鲜加工及物流运输提供理论支持和参考依据。

2. 材料与方法

2.1. 材料与仪器

高白鲑新疆赛湖渔业科技开发有限公司，采集10尾作为实验材料，平均体重(650.9 ± 34.2) g，体长(37.5 ± 1.3) cm，冰藏条件下运回实验室。

五水硫酸铜，饱和氯化钠，甲醇，硫酸钾，石油醚(30~60℃)，氢氧化钠，浓硫酸，正己烷，重蒸苯酚，浓盐酸，三氯甲烷，三氟化硼均为分析纯，国药集团化学试剂公司；17种氨基酸混合标准溶液、37种脂肪酸甲酯混合标准溶液、14% BF₃-CH₃OH溶液，Sigma-Aldrich公司；0.22 μm水相滤膜，上海安谱科学仪器有限公司。

FOSS Soxtec2050型全自动索氏脂肪浸提仪，FOSS Kjeltec8400型全自动凯氏定氮仪(丹麦FOSS中国上海有限公司)；Avanti J-26xP型冷冻离心机(贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司)；L-8800型氨基酸自动分析仪(日本日立公司)；TRACE GC ULTRA型气相色谱仪(美国 Thermo公司)；Agilent 7890B-5977A- GC/MSD型气相色谱–质谱联用仪(美国安捷伦公司)；Waters e2695型高效液相色谱仪(美国Waters公司)。

2.2. 实验方法

2.2.1. 基本营养成分测定

水分是依据GB 5009.3-2016方法，选用直接干燥法。

蛋白质是依据GB 5009.5-2016方法，选用凯氏定氮法。

粗脂肪是依据GB 5009.6-2016方法，选用索氏提取法。

灰分是依据GB 5009.4-2016方法，选用马弗炉灰化法。

2.2.2. 总氨基酸组成分析

根据Adeyeye方法 [5] 并作修改。将鱼肉去除肌间刺后切碎，用组织粉碎机或研磨机粉碎，搅匀后称取0.15 g置于水解管内，加入15 mL 6 mol/L盐酸和3滴重蒸苯酚后冷冻5 min，接到真空泵上抽真空，再冲入氮气，重复操作3~4次，充氮气状态下封口，然后置于110℃恒温箱中水解22 h。取出冷却后转移至50 mL容量瓶，用水定容至刻度，取滤液1.0 mL放入50℃真空干燥箱内，反复操作2~3次，最后蒸干，加2.0 mL pH = 2.2柠檬酸钠缓冲液进行溶解，经0.22 µm滤膜过滤，用氨基酸自动分析仪测定。

2.2.3. 脂肪酸组成分析

参照Bligh-Dyer方法 [6] 并作修改。准确称取经研磨机粉碎的鱼肉10.00 g，加入10 mL三氯甲烷和20 mL甲醇，置于磁力搅拌器上搅拌20 h，经4000 r/min离心5 min后取出下层溶液置于圆底烧瓶，然后连接旋转蒸发仪，70℃水浴加热。加入5 mL 0.5 mol/L NaOH-CH₃OH溶液，连接冷凝回流装置，每间隔60 s晃动接收瓶一次。加入5 mL 14%三氟化硼–甲醇溶液，100℃水浴加热5 min。然后加2 mL正己烷萃取2 min。取出冷却后加入10 mL饱和NaCl溶液，静置后取出上清液。经0.22 μm有机相滤膜过滤，用气相色谱仪分析。

气相色谱条件：色谱柱：Agilent SP-2560毛细管柱(0.2 µm，100 m × 0.25 mm)。色谱柱初温为70℃；70℃升至140℃，升温速率50℃/min，保持1 min；140℃升至180℃，升温速率4℃/min 保持1 min；180℃升至225℃，升温速率3℃/min，保持30 min。汽化室温度250℃，载气N₂，色谱柱流速1 mL/min，分流比45:1，进样体积1.0 µL。

2.2.4. 挥发性成分测定

准确称取样品2.50 g，加入2.5 mL 0.18 g/mL NaCl溶液后匀浆，然后置于15 mL顶空瓶中 [7]，以备进样测定。

顶空固相微萃取条件：采用65 μm PDMS/DVB萃取头，萃取温度45℃，萃取时间40 min [8]。

色谱条件：色谱柱：HP-5MS弹性毛细管柱(0.25 μm，30 m × 0.25 mm)。不分流模式进样，程序升温：色谱柱初温为40℃；40℃升至70℃，升温速率1℃/min，保持5 min；70℃升至100℃，升温速率2℃/min，无保留；100℃升至180℃，升温速率4℃/min，无保留；最后180℃升至250℃，升温速率5℃/min，保持5 min。进样口温度250℃，载气He，流速1.0 mL/min。

质谱条件：电子电离离子源；解吸时间5 min，解吸温度250℃；电子能量70 eV；灯丝发射电流200 µA；离子源温度230℃；四极杆温度150℃；传输线温度280℃；检测器电压1.2 kV；质量扫描范围m/z：35~350。

2.2.5. 游离氨基酸测定

根据文献方法 [9] 并作修改。准确称取样品0.50 g，加入15 mL 5%三氯乙酸，匀浆后静置1 h，取上清液10 mL，经4℃ 15000 r/min冷冻离心10 min，取上清液5 mL，然后用6 mol/L NaOH溶液调节pH至2.0，最后定容至10 mL，经0.22 μm水相滤膜过滤，用氨基酸自动分析仪检测。

2.2.6. 核苷酸测定

依照文献方法 [10] 并作修改。准确称取样品5.00 g，加入30 mL预冷的5%高氯酸，匀浆后超声处理5 min，静置2 h，经4℃ 10000 r/min冷冻离心10 min，取上清液，沉淀用10 mL 5% PCA重复提取3次，合并上清液，用1 mol/L KOH调节pH至5.75，最后用1% pH 5.75高氯酸定容至50 mL，经0.22 µm滤膜过滤，用HPLC分析测定。

HPLC指标：色谱柱：岛津ODS-3 C18柱(5 μm，4.6 mm × 250 mm)；流动相：A为0.02 mol/L K₂HPO₄和KH₂PO₄ (1:1)，用磷酸调节pH至5.8，B为纯甲醇溶液；检验波长254 nm；流速1.0 mL/min；柱温30℃；进样量10 μL。梯度洗脱程序：0~8 min，缓冲液为100%流动相A；8~10 min，流动相B线性延长到3%；10~15 min，流动相B线性延长到6%；15~23 min，流动相B线性延长到15%；23~28 min，流动相B线性延长到30%；28~30 min，流动相A恢复为100%，平衡5 min后进下一个样品 [11]。

2.2.7. 营养价值评价方法

按照联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)建议的氨基酸评分标准和鸡蛋蛋白质的氨基酸模式，分别计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI) [12]，公式如下所示：

$\text{AAS}=\frac{待测蛋白质中某种必需氨基酸含量\left(\text{mg/gN}\right)}{\text{FAO}/\text{WHO}评分模式中相应必需氨基酸含量\left(\text{mg/gN}\right)}$ (2-1)

$\text{CS}=\frac{待评蛋白质中某种必需氨基酸含量\left(\text{mg/gN}\right)}{鸡蛋蛋白质中相应必需氨基酸含量\left(\text{mg/gN}\right)}$ (2-2)

$\text{EAAI}=\sqrt[n]{\frac{Lys\left(\text{t}\right)}{Lys\left(\text{s}\right)}\times 100\times \frac{Met\left(\text{t}\right)}{Met\left(\text{s}\right)}\times 100\times \cdots \times \frac{Val\left(\text{t}\right)}{Val\left(\text{s}\right)}\times 100}$ (2-3)

式中：n为比较氨基酸数；t为实验蛋白质氨基酸；s为标准蛋白质氨基酸。

2.3. 数据处理

每个样品重复测量三次，数据用SPSS 21.0进行处理分析，实验结果均采用平均值 ± 标准偏差(mean ± SD，n = 3)的形式表示。

3. 结果与分析

3.1. 高白鲑肌肉基本营养成分分析

高白鲑与其他鱼类肌肉基本营养成分比较结果如表1所示。从表1可以看出，与其他养殖鱼类肌肉营养成分相比，高白鲑肌肉中的水分含量最低，为69.55%。粗蛋白含量为18.93%，仅次于大西洋鲑 [12]，与虹鳟 [14] 等鲑科鱼类测定结果相近，且略高于某些淡水鱼类(青鱼 [15]，草鱼 [15]，鲢鱼 [16]，鳙鱼 [16])。而粗脂肪含量远高于其他养殖鱼类，可达13.87%，是一种高脂肪鱼类，因此在贮藏运输过程中要特别注意脂肪氧化酸败导致的鲜度品质下降。此外，高白鲑肌肉中灰分含量也低于其他养殖鱼类，为1.14%。研究结果表明，高白鲑属于一类高蛋白、高脂肪的优质增养殖品种，具有良好的营养价值，应用前景广阔。

表1. 高白鲑与其他鱼类肌肉基本营养成分比较(%)

注：平均值 ± 标准差，n = 3。以下同。

3.2. 高白鲑肌肉氨基酸组成及营养评价

本实验测定出17种氨基酸，包含7种必需氨基酸(EAA)、2种半必需氨基酸(SEAA)和8种非必需氨基酸(NEAA)。从表2中数据结果可以发现，高白鲑肌肉中谷氨酸所占比重较大，天冬氨酸次之，赖氨酸含量也较高，因而与谷类一起搭配食用，填补赖氨酸含量缺乏，从而提升蛋白质利用价值。此外，从表2能够看到，高白鲑肌肉中EAA含量较高，可达7.64 g/100g，而EAA/TAA为42.42%，EAA/NEAA为73.67%，由此可见，高白鲑肌肉中氨基酸的含量及其组成完全达到FAO/WHO规定的蛋白质优良级别标准 [17]，能够提供氨基酸均衡较好的优良蛋白质。

根据FAO/WHO理想模式可知，质量较好的蛋白质所含的总必需氨基酸含量占总氨基酸含量之比(ΣEAA/ΣAA)在40%左右，而总必需氨基酸含量与总非必需氨基酸含量之比(ΣEAA/ΣNEAA)在60%以上 [17]。

由表3能够发现，高白鲑肌肉中ΣEAA/ΣAA为42.42%，ΣEAA/ΣNEAA为73.67%，这与袁小敏等 [18] 研究高白鲑肌肉中必需氨基酸的测定结果基本一致，说明高白鲑肌肉中氨基酸的含量及其组成均完全符合上述FAO/WHO标准规定。因此，高白鲑肌肉中氨基酸的营养价值较高，能够提供氨基酸较好的优质蛋白质。

从营养学角度分析可知，食品蛋白质的营养价值很大程度上取决于其所含必需氨基酸的含量及其组成 [19]。因此，将必需氨基酸含量与FAO/WHO建议的氨基酸评分标准和鸡蛋蛋白的氨基酸模式进行比较，然后根据相应公式分别计算出氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)以及必需氨基酸指数(EAAI)，计算结果如表4和表5所示。

从表4可以发现，高白鲑肌肉中必需氨基酸除了赖氨酸含量比鸡蛋蛋白模式高，其余的含量均较低，但是7种必需氨基酸的含量均高于FAO/WHO规定标准。由表5能够得到，高白鲑肌肉中必需氨基酸的AAS均大于1，CS均大于0.6，因此，高白鲑肌肉中必需氨基酸的均衡性较好，能够提供较为优质全面的蛋白质。除此之外，高白鲑的EAAI与几种鲑科鱼类(大西洋鲑80.12，虹鳟84.58，山女鳟81.46)测定结果相近 [20]，且明显高于某些淡水鱼类(鲢鱼60.73，草鱼62.71，鲤鱼65.92) [21]。因此，高白鲑肌肉中必需氨基酸含量丰富、种类齐全且均衡性好，具有较高的营养价值和食用价值。

表2. 高白鲑肌肉氨基酸组成与含量(g/100g)

注：ΣAA表示总氨基酸含量；ΣEAA表示总必需氨基酸含量；ΣNEAA表示总非必需氨基酸含量。

表3. 高白鲑肌肉氨基酸比例及其百分含量

注：ΣEAA/ΣAA表示总必需氨基酸含量与总氨基酸含量之比；ΣEAA/ΣNEAA表示总必需氨基酸含量与总非必需氨基酸含量之比。

表4. 高白鲑肌肉必需氨基酸组成的评价

表5. 高白鲑肌肉必需氨基酸的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)

3.3. 高白鲑肌肉脂肪酸组成分析

由实验中可以看出，高白鲑肌肉中共检测出30种脂肪酸(FA)。根据表6能够发现，饱和脂肪酸(SFA)为13种，占总脂肪酸含量的27.92%，其中棕榈酸含量最高，可达60.17%。

不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量，其中单不饱和脂肪酸(MUFA)为7种，占总脂肪酸含量的28.67%。多不饱和脂肪酸(PUFA)为10种，占总脂肪酸含量的43.41%，这一结果与袁小敏等 [18] 研究高白鲑肌肉中脂肪酸的测定结果基本一致。此外，PUFA中n-3 PUFAs含量相对较高，可达38.17%，具有抑制癌细胞增加、调节免疫功能、促进婴幼儿神经元生长等重要作用 [22] [23]，而n-3 PUFAs中EPA和DHA含量丰富，分别占总脂肪酸含量的13.28%和23.12%，对于提高人体记忆力和反应能力、预防老年痴呆症等有良好功效 [24]。因此，高白鲑肌肉中脂肪酸具有良好的营养价值和保健价值。

3.4. 高白鲑肌肉挥发性成分分析

高白鲑肌肉挥发性成分含量及组成如表7所示。由表7可知，高白鲑肌肉中挥发性物质共有28种，包括醛类10种、醇类5种、酮类4种、烷烃类9种，其中醛类物质所占比重较大，可达48.13%。一些相对分子质量低的醛类物质具有较高阈值，因而对鱼肉的特征性风味有所影响。饱和直链醛如己醛、庚醛、辛醛、壬醛等对高白鲑鱼肉的气味有着重要作用，特别是实验中相对含量较高的己醛，含量可达21.28%，认定存在于淡水鱼和海水鱼体内 [25]。而由于烯醛等不饱和醛的含量较低，但其阈值也偏小，因此对高白鲑的风味产生影响。除此之外，从实验中检测出来的醇类物质和烷烃类物质，由于其阈值偏高，对整体风味的作用较小，这一结果与蔡原等 [26] 研究虹鳟肌肉中挥发性风味物质组成的结果基本一致，说明醛类物质对高白鲑的风味影响显著，而醇类物质和烷烃类物质作用较小。

3.5. 高白鲑肌肉游离氨基酸分析

鱼肉味道的鲜美程度与其肌肉中呈味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、脯氨酸)的含量及其组成有着密切关系 [27]。谷氨酸和天冬氨酸是对鲜味起作用的特征性氨基酸，尤其是谷氨酸对鲜味的贡献作用最显著 [28]。而甘氨酸、丙氨酸是对甘味起作用的特征性氨基酸，丝氨酸、脯氨酸也与甘味的形成存在一定的联系 [29]。

由表8能够得出，高白鲑肌肉中总游离氨基酸含量较高，为1.06 g/100g，其中呈味氨基酸含量丰富，可达0.06 g/100g，占总游离氨基酸含量的6.1%。这与杨欣怡等 [29] 对鱼肉中呈味物质进行分析评价的结论基本相符，说明呈味氨基酸的含量及其组成是导致高白鲑味道鲜美的重要原因之一。

表6. 高白鲑肌肉脂肪酸组成(mg/100g)

表7. 高白鲑肌肉挥发性成分组成

3.6. 高白鲑肌肉核苷酸分析

滋味物质对鱼肉滋味的影响取决于味道强度值(TAV)，即该物质在样品中的测定值与其本身味道阈值之比 [30]。有研究表明，当味道强度值大于1时，该物质对鱼肉的滋味有着重要作用，且数值越大，作用效果越明显 [31]。从表9可以看到，高白鲑肌肉中IMP含量可达246.07 mg/100g，这与鲑鱼(235 mg/100g) [32] 研究结果相近，但高于草鱼(142 mg/100g) [33] 、海产鲈鱼(188 mg/100g) [32] 等某些淡水鱼类。此外，根据查阅文献可知，IMP、AMP 和GMP味道阈值分别为25、50和12.5 mg/100g，因此通过计算能够发现，三种核苷酸中只有IMP的TAV > 1，说明IMP对高白鲑肌肉的鲜美滋味影响程度最明显。

表8. 高白鲑肌肉游离氨基酸组成(mg/100g)

表9. 高白鲑肌肉核苷酸组成(mg/100g)

4. 结论

通过对高白鲑肌肉中营养物质分析得出结论：1) 与其他养殖鱼类相比，高白鲑肌肉中水分和灰分含量较少，分别为69.55%和1.14%；粗蛋白含量仅次于大西洋鲑，可达18.93%；而粗脂肪含量远高于其他鱼类，为13.87%，属于高蛋白、高脂肪鱼类；2) 高白鲑肌肉中氨基酸的含量及其组成均完全符合FAO/WHO标准，根据AAS、CS和EAAI的评价结果可知，必需氨基酸含量丰富、种类齐全且均衡性较好，是优质的蛋白质来源；3) 高白鲑肌肉中不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量，其中n-3 PUFAs含量高达38.17%，尤其EPA和DHA含量丰富，具有良好的营养价值和保健价值。

此外，对高白鲑肌肉中风味物质研究可知：1) 从高白鲑肌肉中检测出28种挥发性风味物质，其中醛类物质所占比重较大，达48.13%，对鱼肉的特征性气味产生影响；2) 呈味氨基酸含量较高，占总游离氨基酸含量的6.1%，这是导致高白鲑味道鲜美的重要原因之一；3) 三种核苷酸中只有IMP的TAV > 1，说明IMP对高白鲑肌肉的鲜美滋味影响程度最明显。研究结果表明，高白鲑是一类味道鲜美、营养价值较高的优质增养殖品种，具有广阔的应用前景。

基金项目

自治区科技支疆项目(D-8005-17-0012)：新疆高白鲑品质评价及保鲜加工物流技术研究与示范。

文章引用

徐 楚,王锡昌,侯玉军,张治平,毕福洋,马 壮. 高白鲑肌肉营养评价及风味物质分析
Nutritional Assessment and Flavor Compounds Analysis of Muscles of Coregonus peled[J]. 食品与营养科学, 2020, 09(01): 47-58. https://doi.org/10.12677/HJFNS.2020.91006

参考文献