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温州市三种不同养殖模式大黄鱼品质特性研究

时间:2024-05-24

范正利,陈 坚,郭安托,刘志坚,张石天,胡忠健,迟 海,黄艳青*

(1.温州市渔业技术推广站,浙江温州 325000;2.中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室,上海 200090)

大黄鱼(Pseudosciaena crocea)肉质鲜美,营养丰富,体色诱人,深受消费者的喜爱。随着消费者对大黄鱼的需求不断增加,大黄鱼的过度捕捞造成我国野生大黄鱼资源严重破坏,人工养殖大黄鱼逐渐成为满足消费者需求的主要途径[1]。据报道,2020年全国大黄鱼水产养殖量高达25.4×104t[2]。由于水产养殖业的最终落脚点在于其终端水产品的高产量和高品质,对人工养殖大黄鱼品质的研究表明,不同养殖模式直接影响大黄鱼的品质特征,优化养殖模式可提升大黄鱼品质[3-7]。大黄鱼人工养殖模式也因此从传统的筏式网箱养殖模式,发展到如今通框网箱、深海网箱和深海围网等多种大黄鱼养殖模式。

温州市位于浙江省东南部,海域面积广,港湾和岸线众多,海洋渔业开发条件良好,其中温州地区的洞头县、平阳县和瑞安市等是开展深海网箱和深海围网大黄鱼养殖的主要区域[8]。由于当地自然环境和资源的优势、技术支持和政策扶持,深海网箱和深海围网大黄鱼养殖已经成为温州市发展现代渔业的重要方向和渔业经济发展的新亮点。2020年,随着温州大黄鱼获得“全国农产品地理标志产品”,温州地区的深海网箱和深海围网大黄鱼养殖进一步飞速发展。

为更好的开展温州大黄鱼品级评定、地理品牌推介等相关工作,需对温州地区不同养殖模式大黄鱼的品质特性开展评价研究。本研究以温州地区不同养殖模式(深海网箱、工程栏网和智能围网)条件下的仿生态养殖大黄鱼为对象,并以野生大黄鱼为对照,分析温州地区不同养殖模式仿生态养殖大黄鱼的品质特性,以期为推进温州地区大黄鱼仿生态养殖模式的发展,提升温州地区仿生态养殖大黄鱼的品质提供基础数据。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 大黄鱼样品

2021年3—4月,选取不同养殖模式(深海网箱、工程栏网和智能围网)条件下养殖大黄鱼样品。样品取自浙江省温州地区(瑞安北麂海域和洞头地区海域,该批大黄鱼均为2020年5月购自福建宁德某养殖场,放养规格为 400±50 g·尾-1,放养密度、放养时间和管理模式均符合温州市仿生态大黄鱼养殖条件)。其中深海网箱为置于沿海开放性水域的网箱(周长50 m,水深12 m),以投喂冰鲜杂鱼和捕食网内天然饵料为主,平均体质量510.82±34.12 g;工程栏网为中国最大的双圆周、大跨距、管桩式围网原生态大黄鱼散养基地,双圆周大跨距宽达10 m,内外圈周长分别为438 m和498 m,养殖面积约0.02 km2,水深18 m,最大养殖水体约 30×104m3,以投喂冰鲜杂鱼和捕食网内天然饵料为主,平均体质量521.56±60.35 g;智能围网为网衣围圈插杆形式(周长188m,水深12 m),以投喂冰鲜杂鱼和捕食网内天然饵料为主,平均体质量465.53±58.19 g。野生大黄鱼在浙江省温岭海域渔船捕捞取得,平均体质量 558.46±21.71 g。

大黄鱼样品采用层鱼层冰的方式,冰鲜运输回实验室,冰盘上测量形体相关数据,完成体色测定后开展解剖工作,取相同背部肌肉用于质构、营养组成、游离氨基酸、羟脯氨酸和甜菜碱测定,所有相关采样工作和质构检测工作均于48 h内完成。

1.1.2 实验耗材

氢氧化钠、浓硫酸、硼酸、盐酸、石油醚、硫酸铜、硫酸钾、甲基红、亚甲基蓝、酚酞指示剂,乙醇、丙酮、雷氏盐和甜菜碱等常见实验室试剂均购自国药集团化学试剂有限公司;羟脯氨酸检测试剂盒购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器设备

FOSS TM 2200型 半自动凯氏定氮仪,瑞典福斯FOSS公司;CF16RXII高速冷冻离心机,日本日立HITACH集团日立工机株式会社;GZX-9240MBE电热恒温鼓风干燥箱,江苏常州诺基仪器有限公司;Thermo马弗炉,球兴科仪国际贸易(上海)有限公司;Soxtec 2050型索氏抽提仪,瑞典福斯公司;S-433D型氨基酸自动分析仪(德国SYKAM(赛卡姆)公司)。TMS-PRO型高精度专业食品物性分析仪(质构仪),美国Food Technology Corporation(FTC)公司;CR-400色彩色差仪,日本Chroma Meter(柯尼卡美能达)公司。

1.3 检测指标

1.3.1 形体指标

随机抽取不同大黄鱼样本,对所有大黄鱼称量体质量(g),测量体高(鱼体最高处的垂直距离,cm)、体长(自吻端至尾鳍基部最后1枚椎骨的末端的垂直距离,cm),尾柄长(从臀鳍基部后端到尾鳍基部、最后一尾椎骨后缘垂直线的距离,cm)、尾柄高(尾柄部分最低处的高度,cm)。在冰盘上解剖分离肝脏、内脏,用滤纸吸掉水分后称重(g)。计算肥满度(体质量/体长3×100),肝体比(肝脏质量/体质量×100),脏体比(内脏质量/体质量×100),体长与体高、尾柄长与尾柄高以及尾柄长与体长的比值。

1.3.2 肌肉基本营养成分测定

不同养殖模式大黄鱼肌肉一般营养成分:粗蛋白含量、粗脂肪、水分和灰分等参照国家相关标准进行测定。粗蛋白测定采用凯氏定氮法(GB/T 5009.5-2016)[9];粗脂肪测定采用索式抽提法(GB/T 5009.6-2016)[10];水分测定采用105℃烘干恒重法(GB/T 5009.3-2016)[11];灰分测定采用高温灼烧法(GB/T 5009.4-2016)[12]。

1.3.3 质构测定

采用TMS-PRO型质构仪,对大黄鱼鱼块(2 cm×1.5 cm×0.7cm)进行 TPA测定。TPA测定的最佳参数为:使用N1000探头,测试速度为30 mm·min-1,形变量为50%,回程距离为25 mm,测定指标包括硬度、内聚性、弹性、胶粘性、粘附性和咀嚼性。

1.3.4 肌肉中游离氨基酸组成

采用张艳霞方法[13],将处理好的大黄鱼肌肉浸提液样品通过氨基酸自动分析仪对其游离氨基酸含量进行分析。

1.3.5 肌肉中甜菜碱含量测定

取研碎的大黄鱼肌肉10 g,加入20 mL纯水进行匀浆后在80℃水浴条件下水浴1 h。在3 100 rpm条件下离心20 min,收集上清液后将沉淀物用10 mL去离子水洗涤3次,合并所有上清物质并定容至50 mL,加入225 mL无水乙醇后在4℃条件下静置过夜。将过夜后的样品在3 100 rpm条件下离心分离20 min,沉淀物用50 mL 80%的乙醇分别洗涤3次,收集合并所有上清液,3 100 rpm离心10 min后将上清液在旋转蒸发条件下去除乙醇,用去离子水洗涤转移浓缩物质,定容至50mL(称为提取物A),-40℃保存备用。

取5 mL提取物A加入5 mL雷氏盐,将生成的红色沉淀过滤,乙醚洗涤沉淀,待乙醚挥干,用70%丙酮溶解沉淀并转移至25 mL容量瓶中,用70%丙酮溶液补充至刻度,以70%丙酮溶液作为空白,在525 nm处测定吸光度,利用甜菜碱标准曲线查出甜菜碱的含量。

1.3.6 肌肉中羟脯氨酸含量测定

精确称取0.2 g搅碎的大黄鱼肌肉新鲜样品置于安瓿瓶中,加入2 mL 6 mol·L-1的 HCl,封口后在120℃烘箱中水解4~8 h,16 000 rpm离心25 min,取上清液用10 M的NaOH溶液调节pH至6~8范围内,用蒸馏水定容至10 mL(提取物B)。取60μL提取物B加入60μL氧化剂,摇匀,常温条件下放置20 min,然后加入显色剂60μL,摇匀后加入120μL纯水,60℃水浴25 min,室温冷却15 min后于560 nm处测吸光度。

1.3.7 大黄鱼体色测定

参考迟海等方法[14],采用 CR-400色彩色差仪对养殖大黄鱼背部、腹部和尾柄皮肤的色泽进行测量。结果以L*、a*和b*表示。

1.4 数据分析

实验中所有数据用平均值±方差来表示。采用单因素方差分析(ANOVA)对各组间均数进行统计分析,然后采用SPSS软件进行Duncan多重比较,P<0.05表示统计学上差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同养殖模式大黄鱼形体特征

肥满度是衡量鱼体体型的重要指标,也可以反映鱼类的营养水平和生活史。温州地区三种养殖模式大黄鱼形体检测结果见表1。野生大黄鱼肥满度最低,深海网箱大黄鱼肥满度显著高于野生大黄鱼。三种养殖模式大黄鱼肝体比组间无显著差异,均显著高于野生大黄鱼。智能围网和野生大黄鱼脏体比、工程栏网和深海网箱大黄鱼脏体比无统计学上差异,且智能围网和野生大黄鱼脏体比均显著低于工程栏网和深海网箱大黄鱼脏体比。体长/体高比值和尾柄长/体长比值越大,表明大黄鱼鱼体越修长,体型更优美。工程栏网大黄鱼体长/体高比值最高,显著高于深海网箱和野生大黄鱼,野生大黄鱼体长/体高比值最低。三种养殖模式大黄鱼尾柄长/体长比值无显著差异,均显著高于野生大黄鱼。三种养殖模式大黄鱼尾柄高/尾柄长比值与野生大黄鱼间无统计学上差异。从表1中大黄鱼的肥满度、体长/体高比值和尾柄长/体长比值3项指标的综合分析结果可知,工程栏网大黄鱼体形最修长,其次是智能围网大黄鱼。

表1 温州不同养殖模式大黄鱼体型数据表Tab.1 Basic information of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou

2.2 不同养殖模式大黄鱼基本营养组成检测

每5尾大黄鱼肌肉混合为1个平行样品,每种养殖模式测定3个平行值。温州地区三种养殖模式大黄鱼肌肉中基本营养组成见表2。从表2可以看出,温州地区三种养殖模式养殖大黄鱼肌肉的主要营养组分:粗蛋白含量、粗脂肪含量与野生大黄鱼无统计学上差异。工程栏网与野生大黄鱼肌肉水分含量无统计学上差异,均显著低于与智能围网和深海网箱大黄鱼肌肉水分含量。智能围网大黄鱼肌肉中灰分含量最低,但与工程栏网大黄鱼肌肉中灰分含量无统计学上差异,智能围网大黄鱼肌肉中灰分含量显著低于深海网箱大黄鱼和野生大黄鱼肌肉中灰分含量,且深海网箱大黄鱼肌肉中灰分含量与野生大黄鱼无统计学上差异。

表2 温州不同养殖模式大黄鱼基本营养组成(干物质)Tab.2 Nutritional contents of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou(dry mass) (%)

2.3 不同养殖模式大黄鱼肌肉风味物质检测

温州地区三种养殖模式大黄鱼肌肉中游离氨基酸组成结果见表3。大黄鱼肌肉浸提液中共测到29种游离氨基酸,不仅有18种常规氨基酸,还有如瓜氨酸、鸟氨酸、羟脯氨酸、牛磺酸和γ氨基丁酸等特殊氨基酸种类,除牛磺酸之外,其余特殊氨基酸含量很低。

牛磺酸是一种调节机体正常生理活动的含硫氨基酸,是人体必需氨基酸,对胎儿婴儿神经系统的发育有重要作用,因此牛磺酸作为优良的食品添加剂在欧美及日本等发达国家已被广泛应用[15]。从表3可以看出,野生大黄鱼肌肉游离氨基酸中牛磺酸和常规游离氨基酸总量(∑FAA)含量最高,分别是温州地区三种养殖模式大黄鱼肌肉游离氨基酸中牛磺酸和∑FAA含量的3.9~6.0倍和2.7~3.8倍。深海网箱大黄鱼的牛磺酸含量最低,其与工程栏网大黄鱼的∑FAA含量接近,且深海网箱的∑DAA/∑FAA与野生大黄鱼差异较小。

表3 温州不同养殖模式大黄鱼肌肉中常规游离氨基酸组成Tab.3 FFA contents of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou

游离氨基酸总量可作为滋味物质直接刺激人们的味觉器官,让人感觉到鲜美,但鲜美滋味并不是由单一种类的氨基酸决定的,味道的鲜美程度与食品中呈味氨基酸(谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、丝氨酸和脯氨酸)的组成和含量有关[16]。氨基酸是多官能基团,可与多种味受体作用,味感丰富,根据氨基酸的呈味特性,将其分为酸鲜味感、甜鲜味感、苦味、苦略甜味四种[17]。不同种类游离氨基酸之间的平衡及相互影响是决定滋味的关键因素之一[18]。分别计算各组大黄鱼肌肉中各类氨基酸的含量及其在∑TFAA中所占百分比。从表4可看出,大黄鱼肌肉中甜鲜味氨基酸在常规游离氨基酸总量(∑FAA)中百分比最高,其次是酸鲜味氨基酸。野生大黄鱼中苦味氨基酸百分比最低,而温州地区养殖大黄鱼中工程栏网、深海网箱苦略甜味氨基酸含量最低,智能围网则以苦味氨基酸最低。这种差异可能是温州地区养殖大黄鱼和野生大黄鱼品尝时口感差异的原因之一。

表4 温州不同养殖模式大黄鱼肌肉中滋味特征氨基酸组成Tab.4 Special amino acid contents of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou

Glu和Asp是特征的呈鲜味氨基酸,通常作为食品滋味增强剂持续性提高食品的特征风味和甜味[19]。从酸鲜味氨基酸在常规游离氨基酸总量(∑FAA)中百分比来看:深海网箱最高,工程栏网次之,智能围网最低,均高于野生大黄鱼。此外,Gly、Ala、Ser、Pro和 Thr是带甜味特征的氨基酸[20]。Gly和Ala是大黄鱼肌肉游离氨基酸中所占百分比最高的氨基酸种类之一,对其肉质风味亦有重要作用。从鲜甜味氨基酸在∑FAA中百分比来看:深海网箱含量最高,其次是工程栏网,最低是智能围网,但温州三种养殖模式养殖大黄鱼鲜甜味均低于野生大黄鱼。从苦味氨基酸在∑FAA中百分比来看:野生大黄鱼肌肉游离氨基酸中苦味氨基酸含量最低,温州三种养殖模式大黄鱼肌肉游离氨基酸中苦味氨基酸含量较高,为野生大黄鱼肌肉游离氨基酸中苦味氨基酸含量的1.5~1.9倍。

His、Lys、Arg是具有苦略甜味的氨基酸,相关研究显示相关水产品的特征风味均与Arg有相关关系[21-22]。从苦略甜味氨基酸在∑FAA中百分比来看:野生大黄鱼肌肉游离氨基酸中苦略甜味氨基酸含量最高,智能围网大黄鱼肌肉游离氨基酸中苦略甜味氨基酸含量与野生大黄鱼中含量相近,而工程栏网和深海网箱大黄鱼肌肉游离氨基酸中苦略甜味氨基酸含量都较低,不足野生大黄鱼对应值的一半。从4类滋味特征氨基酸在大黄鱼肌肉常规游离氨基酸总量中的百分比结果看,深海网箱与智能围网大黄鱼品质更接近野生大黄鱼,其次是工程栏网。

从表5可知,野生大黄鱼肌肉中特殊氨基酸总和及羟脯氨酸显著高于温州地区养殖大黄鱼肌肉中的对应值,这也许是野生大黄鱼肌肉口感优于养殖大黄鱼的原因之一。深海网箱大黄鱼肌肉中未能检出羟脯氨酸,这可能是仪器误差引起的,后期还需要送检更多的平行样品进行验证。

表5 温州不同养殖模式大黄鱼肌肉中特殊游离氨基酸组成Tab.5 Special FFA contents of large yellow croaker cultred by different modes in Wenzhou

甜菜碱是带有爽快甜味的物质,有一定鲜味,作为呈味物质广泛存在于鱼类体内[23],其呈味阈值为 250 mg·(100g)-1[24]。从表 6可知,深海网箱大黄鱼与野生大黄鱼肌肉中甜菜碱含量最高,显著高于智能围网大黄鱼肌肉中甜菜碱含量,工程栏网大黄鱼肌肉中甜菜碱含量高于智能围网大黄鱼肌肉中甜菜碱含量,但工程栏网与智能围网、工程栏网与深海网箱大黄鱼、工程栏网与野生大黄鱼肌肉中甜菜碱含量间均无统计学上差异。温州养殖大黄鱼和野生大黄鱼肌肉中甜菜碱含量均未超过其呈味阈值,但这并不意味着甜菜碱对大黄鱼肌肉风味特点无影响。了解温州不同养殖模式大黄鱼肌肉中甜菜碱含量范围,不仅有助于对其肌肉品质评级,还有助于指导今后通过营养策略调控改善仿野生生态大黄鱼肌肉品质的研究工作,通过营养策略调控改善仿野生生态大黄鱼的肌肉品质。

表6 温州不同养殖模式大黄鱼肌肉甜菜碱含量(n=3)Tab.6 Betaine contents of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou(n=3)

2.4 不同养殖模式大黄鱼感官分析与评价

人们对食物的触觉,是指从食物刚进入口腔中开始,到吃完以后的食后感觉为止的所有感觉,中间包括第一下咬下去的感觉、咀嚼及吞咽的感觉。本文选择质构仪器检测结果和羟脯氨酸(HYP)含量作为口感的品质评价指标。

2.4.1 不同养殖模式大黄鱼肌肉质构

鱼肉的质地是反应消费者的满意程度以及鱼片机械加工过程中的重要属性[25]。通常,消费者更倾向于坚实的肉质,而较软的鱼片会降低消费者的可接受性。检测或评价鱼肉质地的方法通常分为感官评价和仪器测量两种。感官评价中大多由嫩度、多汁性、纤维感、咀嚼性等评价。相比感官估计,质构仪器测量分析能减少评估人为因素导致的误差,因此得到的结果更精确[26]。

从表7可看出,参考文献[3]中野生大黄鱼弹性和内聚性都显著高于温州地区三种养殖模式大黄鱼,但野生大黄鱼肌肉胶粘性显著低于温州地区三种养殖模式大黄鱼,这与郭全有等人研究结果相反[3]。智能围网大黄鱼的硬度显著高于工程栏网大黄鱼,后者显著高于深海网箱大黄鱼。温州三种养殖模式养殖大黄鱼肌肉咀嚼性都较高,组间无显著性差异,但均显著高于野生大黄鱼。总体而言,大黄鱼肌肉硬度指标能较好地反映温州地区不同养殖模式大黄鱼的品质差异。

2.4.2 不同养殖模式大黄鱼肌肉中羟脯氨酸含量

研究表明肌肉胶原蛋白含量与鱼肉质地相关,肌肉胶原蛋白含量,成熟程度可作为评价鱼类肉质的指标[25]。羟脯氨酸是肌体胶原蛋白主要成分,因此,羟脯氨酸含量是反应胶原组织代谢和纤维化程度的一项重要指标[27]。各组大黄鱼背部肌肉检测结果见表8。从表8可以看出,智能围网大黄鱼肌肉中羟脯氨酸含量最高,显著高于工程栏网、深海网箱大黄鱼肌肉中羟脯氨酸含量,虽然工程栏网、深海网箱大黄鱼肌肉中羟脯氨酸含量比较接近,但二者间存在统计学上差异。从表7可知,智能围网大黄鱼肌肉硬度最高,而表8结果表明,智能围网大黄鱼肌肉中羟脯氨酸含量也最高,提示大黄鱼肌肉硬度与其肌肉中羟脯氨酸含量可能存在一定相关性。

表7 温州地区不同养殖模式大黄鱼肌肉质构(n=6)Tab.7 Muscle texture of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou(n=6)

表8 温州地区不同养殖模式大黄鱼肌肉羟脯氨酸(HYP)含量Tab.8 HYP contents of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou

2.4.3 不同养殖模式大黄鱼体色检测

鱼的体色不仅能反应鱼体的健康福利、内稳态和生命周期的转变,还是决定消费者喜好的品质指标[28]。大黄鱼体色黄亮更易受到消费者喜爱。从表9可以看出,大黄鱼背部皮肤(点1)颜色青灰色,各组差异不大。大黄鱼腹部皮肤(点2)和尾柄侧线上皮肤(点3)及尾柄侧线下皮肤(点4)黄蓝色度值各组间差异很大。结合外观观察结果,大黄鱼黄蓝度是很好的体色指标,其中,工程栏网的大黄鱼体色最佳。

表9 温州地区不同养殖模式大黄鱼体色Tab.9 Body color of large yellow croaker cultured by different modes in Wenzhou

3 结论

温州地区三种养殖模式的养殖大黄鱼从外形特征,肌肉中粗蛋白粗脂肪含量上与野生大黄鱼接近。温州三种养殖模式的养殖大黄鱼肌肉游离氨基酸中不同特征滋味氨基酸含量及百分比与野生大黄鱼有较大区别,且三种不同养殖模式的养殖大黄鱼的肌肉品质特征各有不同,大黄鱼腹部和尾柄皮肤的黄蓝色度(b*)、肌肉的硬度与养殖模式有一定关系,今后可采集更多不同养殖模式大黄鱼进一步进行分析验证。

本研究结果可为后续温州地区仿生态大黄鱼的品质评价体系构建,推进温州地区大黄鱼仿生态养殖模式的发展,提升温州地区仿生态养殖大黄鱼品质的系列工作提供理论依据。

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