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白乌鱼头骨和脊骨理化成分分析及营养价值比较

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文章附图

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白乌鱼头骨和脊骨理化成分分析及营养价值比较


作   者


焦晓磊1,李清2,樊威1,苏建1

罗煜1,吴俊1,邓语1*张崟2


作者单位


1.四川省内江市农业科学院

2. 成都大学 肉类加工四川省重点实验室


引用格式


焦晓磊,李清,樊威,等.白乌鱼头骨和脊骨理化成分分析及营养价值比较[J].农产品加工,2025,(01):52-56.


基金项目


四川省自然科学基金项目“白乌鱼高值化加工与综合利用关键技术研究”(2022NSFSC1764);内江市科技项目“白乌鱼全胴体”(2021KJJH008);国家现代农业产业技术体系四川创新团队项目(SCCXTD-2025-15);四川省科技计划项目“内江市中区省级农业科技园区白乌鱼新品种育繁推种业与深加工关键技术研究及产业化应用(园区创新项目)”(2021YFN0033)。


摘   要


为了明确白乌鱼鱼骨的营养价值,以白乌鱼的头骨和脊骨为原料,在对其中的基本营养成分、脂肪酸、氨基酸含量进行分析基础上,对脂肪酸及氨基酸的营养价值进行比较。结果表明,白乌鱼的头骨具有高水分、高灰分、高蛋白、低脂肪、低碳水化合物的特点。2种鱼骨中共检测出25种脂肪酸,脂肪酸的多不饱和指数值(PI)、致动脉粥样硬化指数值(AI)表明,白乌鱼头骨和脊骨中的脂肪酸对人体的危害性高于蛋类。2种鱼骨共检测出16种氨基酸,必需氨基酸含量为32.27%~39.43%。鱼脊骨中的2种风味氨基酸(丙氨酸、谷氨酸)含量较头骨高,但头骨中风味氨基酸的总含量大于脊骨。头骨的氨基酸价和氨基酸指数较高,脊骨的蛋白质效价较头骨高,脊骨蛋白更易被人体吸收。


关 键 词


白乌鱼头骨;白乌鱼脊骨;

营养成分;脂肪酸;氨基酸


正   文


白乌鱼因为具有促进伤口愈合、催乳等功效而使其销售价格居高不下[1]。鱼肉在加工过程中,除去可食用部分后会产生大量的副产物,如鱼头、鱼骨,其中鱼头占鱼体质量的24%~34%,鱼骨占鱼体质量的10%~15%[2],如果能对其充分利用,不仅有利于降低餐余垃圾的排放量,而且有利于充分利用其中的营养物质。鱼头中含有丰富的蛋白质、脂肪、钙、多种氨基酸等营养物质,鱼骨中含有丰富的胶原蛋白、明胶、矿物质等[3],具有一定的再利用价值。

近年来,国内外研究人员开展了一系列研究。高瑞昌等人[4]以麦芽糊精为助干燥剂,采用喷雾干燥法制作乌鱼鱼头汤粉。蒋丽施等人[5]对白乌鱼的熬煮及干燥工艺进行探讨,发现最佳熬煮工艺为料液比13,熬煮时间3 h,熬煮温度100 ℃,最佳喷雾干燥工艺为进风温度170 ℃,进料速度280 mL/h。刘晗慧等人[6]采用挤压膨化技术高效制备亚微米——纳米级鱼骨粉。结果表明,挤压膨化对鱼骨粉的化学结构及成分影响较小。但目前有关白乌鱼鱼骨的营养价值研究较少,为了进一步了解白乌鱼鱼骨的营养价值,比较了白乌鱼头骨与脊骨的基本理化成分及其营养价值。

1   材料与方法

1.1   试验材料

白乌鱼头骨和脊骨,购自四川省内江市农业科学院水产养殖基地,将其干燥后粉碎制备成过60目筛的粉末,备用。氢氧化钠、盐酸、海砂、乙酸镁、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、甲基红、溴甲酚蓝、亚甲基蓝、石油醚、无水乙醚、乙醇、酒石酸钾钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、硝酸、高氯酸、氯化铯,均为分析纯;海砂烘干至恒质量;超纯水为实验室制备。

ZFA-D5140 型恒温鼓风干燥箱,上海琅玕实验设备有限公司产品;LE104E 型万分之一电子分析天平,梅特勒托利多公司产品;XMTD-7000型电热恒温水浴锅,北京市永光明医疗仪器有限公司产品;KQ-700E型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司产品;FineBox-6100型马弗炉,浙江泛泰仪器有限公司产品;Kjeltec8400型全自动凯氏定氮仪,丹麦FOSS公司产品;SXT-06型索氏抽提器,上海精密仪器仪表有限公司产品;L-8800型氨基酸自动分析仪,日本日立公司产品;TRACEGCULTRA型气相色谱仪,美国Thermo Fisher公司产品;WP-UPT-20型超纯水机,四川沃特尔水处理设备有限公司产品。

1.2   试验方法

1.2.1   水分、灰分、蛋白质、脂肪、碳水化合物和脂肪含量测定

水分含量按照食品安全国家标准GB 5009.32016测定[7];灰分含量按照食品安全国家标准GB 5009.42016测定[8];蛋白质含量按照食品安全国家标准GB 5009.52016测定[9];脂肪含量按照食品安全国家标准 GB 5009.62016测定[10];碳水化合物含量按照食品安全国家标准 GB 5009.72016测定[11];脂肪酸含量按照食品安全国家标准 GB 5009.1682016测定[12];氨基酸含量按照食品安全国家标准 GB 5009.1242016测定[13]

1.2.2   脂肪酸的健康指数

根据脂肪酸的含量,计算饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFAs)的含量,评价其营养价值。计算多不饱和指数(Polyunsaturation indexPI[14]、致动脉粥样硬化指数(Atherogenic indexAI[15],评价头骨与脊骨中脂肪酸的饱和程度和对人体心血管疾病发生的影响。

公式(1)(2).png

1.2.3   蛋白质的营养价值

参照WHO提出的人体氨基酸需求模式计算白乌鱼头骨和脊骨的氨基酸价(Amino acid scoreAAS)、氨基酸指数(Essential amino acid indexEAAI)和蛋白质效价(Protein efficiency ratioPER[16]

公式(3)—(5).png

1.2.4   数据分析

采用Microsoft Excel 2010 对试验数据进行统计分析。

2   结果与分析

2.1   白乌鱼头骨与脊骨的理化成分比较

白乌鱼头骨与脊骨的理化成分见表1

表 1 白乌鱼头骨与脊骨的理化成分.png

由表1可知,头骨的水分含量明显高于脊骨;头骨与脊骨的灰分含量相近;头骨的蛋白质含量高于脊骨;头骨的脂肪含量低于脊骨;头骨的总碳水化合物含量远低于脊骨,约为脊骨的1/14

1的数据表明,与脊骨相比,白乌鱼的头骨具有高灰分、高蛋白、低脂肪、低碳水化合物的特点,适合作为矿物元素及蛋白质类营养强化剂,将其微粉碎后,制作成无蹭牙感的微骨粉,可作为火腿肠、水饺、面条、人造肉等产品的配料,可以实现副产物的再利用[17-20]

2.2   白乌鱼头骨和脊骨脂肪酸比较及营养评价

白乌鱼头骨与脊骨脂肪酸见表2

表 2 白乌鱼头骨与脊骨脂肪酸.png

由表2可知,白乌鱼头骨与脊骨中共检测出25种脂肪酸,其中顺- 9 -十八碳一烯酸十(油酸)的含量最高,其次是十六碳酸(棕榈酸)、顺,-9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)。亚油酸是人体必需脂肪酸,油酸和亚油酸具有抗炎、抗氧化、预防心脑血管疾病及降低血脂胆固醇的作用[21-23]。白乌鱼脊骨中油酸和亚油酸含量分别为4.892.01 g/100 g,均高于头骨。为了进一步评价白乌鱼鱼骨的食用安全性,对其脂肪酸营养价值与健康指数进行了计算。

白乌鱼头骨与脊骨的脂肪酸营养价值与健康指数评价见表3

表 3 白乌鱼头骨与脊骨的脂肪酸营养价值与健康指数评价.png

白乌鱼头骨中SFA含量为3.012 6 g/100 g,占TFA总量的29.75%UFA含量为7.113 5 g/100 g,占TFA总量的70.25%。白乌鱼脊骨中SFA含量为3.606 1 g/100 g,占TFA总量的30.56%UFA含量为8.191 3 g/100 g,占TFA总量的70.25%。其中SFA以十六碳酸(棕榈酸)为主,其次是硬脂酸(十八碳酸)。棕榈酸具有保护心血管、抗氧化、维持肠道健康、保护皮肤、降低胆固醇含量的功效[24]UFA以顺-9-十八碳一烯酸十(油酸)为主,其次为亚油酸、顺-9-十六碳一烯酸(棕榈一烯酸)。

白乌鱼头骨MUFA含量为4.837 5 g/100 g,占UFA含量的68%PUFA含量为2.276 0 g/100 g,占UFA含量的32%。白乌鱼脊骨MUFA含量为5.724 9 g/100 g,占UFA含量的69.89%PUFA含量为2.466 4 g/100 g,占UFA含量的30.11%MUFA以油酸为主,油酸不仅具有软化血管的功能,还可改善代谢综合征[25]PUFA以亚油酸为主,同时亚油酸也是主要的n-6PUFA,是人体必需脂肪酸。此外,较高的二十碳六烯酸含量有利于人体健康[26]

PIAI分别代表多不饱和指数、致动脉粥样硬化指数。PI数值越高,表明越有利于调解机体胆固醇水平。AI解释了饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的相关性,表明了促动脉粥样化特性脂肪酸与抗动脉粥样化特性脂肪酸之间的关系。AI数值越低,越有利于人体健康[27]。白乌鱼头骨的PIAI指数分别为2.260.43,白乌鱼脊骨的PIAI指数分别为2.470.45。两者的AI值远低于白羽鸡蛋黄(0.71)、金定鸭蛋黄(0.74)、鹌鹑蛋黄(0.82)等[28]。因此,白乌鱼头骨和脊骨中的脂肪酸对人体的危害更小。

2.3   白乌鱼头骨与脊骨氨基酸比较及营养评价

2.3.1   氨基酸比较

白乌鱼头骨与脊骨氨基酸见表4

表 4 白乌鱼头骨与脊骨氨基酸.png

由表4可知,白乌鱼的头骨和脊骨中共检测出16种氨基酸,其中必需氨基酸6种,非必需氨基酸10种。在白乌鱼头骨中,谷氨酸含量最高,甘氨酸、天冬氨酸次之,酪氨酸含量最低。白乌鱼脊骨中,谷氨酸含量最高,天冬氨酸、赖氨酸次之,组氨酸含量最低。赖氨酸是必需氨基酸之一,同时也是粮谷类蛋白质的第一限制性氨基酸。因此,将面粉与白乌鱼头骨和脊骨搭配,可以弥补面粉中赖氨酸的不足,从而起到强化氨基酸的作用[29]

根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐的必需氨基酸标准模式可知,食物中必需氨基酸含量(EAA/TAA)为40%时最适合人体吸收。与头骨相比,白乌鱼脊骨的氨基酸含量比例接近此值,其中的氨基酸更易于被人体吸收利用。

Glu(鲜味)、Asp(鲜味)、Phe(甜味)、Tyr(苦味)、Ala(甜味)、Gly(甜味)为主要的风味氨基酸,谷氨酸是鲜味最强的天然氨基酸,食物在烹饪过程中会释放游离的谷氨酸增强食物的鲜味[29]。头骨的GLU含量(6.65 g/100 g)低于脊骨(6.71 g/100 g),头骨的Asp含量(4.22 g/100 g)低于脊骨(4.51 g/100 g),头骨的Phe含量(1.83 g/100 g)低于脊骨(2.13 g/100 g),头骨的Tyr含量(1.19 g/100 g)低于脊骨(1.77 g/100 g),头骨的Ala含量(4.39 g/100 g)高于脊骨(3.14 g/100 g),头骨的Gly含量(6.16 g/100 g)高于脊骨(3.54 g/100 g),头骨的风味氨基酸总量(24.35 g/100 g)大于脊骨(21.8 g/100 g)。

2.3.2   氨基酸营养价值比较

白乌鱼头骨与脊骨氨基酸指数见表5

表 5 白乌鱼头骨与脊骨氨基酸指数.png

根据WHO提出的人体氨基酸需求模式,计算白乌鱼头骨和脊骨的氨基酸价和氨基酸指数。参照2~5岁儿童对氨基酸的需求模式,白乌鱼头骨的AAS0.079,高于白乌鱼脊骨(0.060);白乌鱼头骨的EAAI0.092,高于白乌鱼脊骨(0.076)。参照成人对氨基酸的需求模式,白乌鱼头骨的AAS0.094,高于白乌鱼脊骨(0.081);白乌鱼头骨的EAAI0.171,高于白乌鱼脊骨(0.141)。

AASEAAI的计算原理可知,AAS为限制性氨基酸的比值,表示一种氨基酸与人体氨基酸需求模式中氨基酸的比值,氨基酸指数EAAI为多种氨基酸的比值。相对于AASEAAI更能全面反映白乌鱼头骨和脊骨的氨基酸营养价值。不论以2~5岁儿童的氨基酸需求模式还是以成人的氨基酸需求模式为对比,白乌鱼头骨的EAAI值均大于白乌鱼脊骨。因此,白乌鱼头骨氨基酸的营养价值优于脊骨。

AASEAAI反映的是白乌鱼的头骨和脊骨中氨基酸与标准蛋白中氨基酸的营养价值差异,而PER反映的是人体对营养物质的吸收情况。由表3中亮氨酸Leu和酪氨酸Tyr的含量计算白乌鱼头骨和脊骨的蛋白质效价,白乌鱼脊骨的蛋白质效价(PER)为1.384,高于白乌鱼头骨的蛋白质效价(PER1.058。因此,白乌鱼脊骨中的氨基酸更容易被人体吸收。

3   结论

白乌鱼头骨具有高水分、高灰分、高蛋白、低脂肪、低碳水化合物的特点。两者共检测出25种脂肪酸,含有丰富的不饱和脂肪酸,占总脂肪酸含量的69.43%~70.25%。白乌鱼脊骨中含有较高的油酸和亚油酸。白乌鱼头骨的PIAI指数表明,其中的脂肪酸食用安全性优于鸡蛋。头骨和脊骨中都含有丰富的氨基酸,脊骨中EAA含量较多。风味Ala在头骨中含量高于脊骨;头骨的Gly含量高于脊骨。头骨的风味氨基酸总量大于脊骨。头骨的AASEAAI较脊骨高。因此,从氨基酸的营养价值比较,白乌鱼头骨的氨基酸营养价值大于脊骨,但PER值显示,白乌鱼脊骨氨基酸更易被吸收。

参考文献:

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编辑:赵国燕

审核:关   颖


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