Muscle composition determination and nutrition evaluation of three tuna species near Meiji Reef
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摘要: 为分析中国南海美济礁附近海域大目金枪鱼 (Thunnus obesus)、蓝鳍金枪鱼 (T. thynnus)、黄鳍金枪鱼 (T. albacares) 的营养成分与营养价值，该研究采用国标法检测了3种金枪鱼的水分、蛋白质、灰分、脂肪酸和氨基酸成分及其结构，并进行营养评价。结果显示，3种金枪鱼中黄鳍金枪鱼蛋白质含量最高，蓝鳍金枪鱼脂肪和灰分含量最高；以氨基酸评分 (AAS) 和必需氨基酸指数 (EAAI) 为评分标准，3种金枪鱼氨基酸评分均大于等于1；3种金枪鱼各种必需氨基酸构成均优于联合国粮食及农业组织 (FAO)/世界卫生组织 (WHO)模式；蓝鳍金枪鱼的油酸含量远高于其他2种金枪鱼，且差异显著 (P<0.05)；蓝鳍金枪鱼的单不饱和脂肪酸 (MUFA) 和多不饱和脂肪酸 (PUFA) 种类最多且含量最高。结果表明，3种金枪鱼均具有较丰富的营养成分、较完美的营养比例和较高的营养价值；3种金枪鱼相比，黄鳍金枪鱼可提供更多的蛋白质，蓝鳍金枪鱼提供更多的不饱和脂肪酸。美济礁附近海域3种金枪鱼具有很高的开发价值，成分检测对研究设计这3种金枪鱼专用驯化养殖饲料有重要的参考价值。Abstract: In order to analyze and evaluate the muscle nutritional composition and value of bigeye tuna (Thunnus obesus), bluefin tuna (T. thynnus) and yellowfin tuna (T. albacares) near Mischief Reef, the South China Sea, we applied the national standard method to evaluate their water, protein, ash, fatty acid and amino acid composition. The results show that yellowfin tuna had the highest protein content, while bluefin tuna has the highest fat content and ash content. With amino acid score (AAS) and essential amino acid index (EAAI) as scoring criteria, the amino acid scores of three tuna species were greater than or equal to 1. The essential amino acid compositions of the three tuna species were better than FAO/WHO model. The oleic acid content of bluefin tuna was significantly higher than those of the other two species (P<0.05). Most mono-unsaturated fatty acid (MUFA) and poly-unsaturated fatty acid (PUFA) were detected in bluefin tuna with highest contents. It is indicated that all of the three tuna species had richer nutrients, higher nutritional ratio and value. Yellowfin tuna provided more protein, while bluefin tuna provided more unsaturated fatty acids. Thus, the bigeye tuna, bluefin tuna and yellowfin tuna near Mischief Reef have high development value, and the composition detection has important guiding significance for further research, design special domestication and breeding feed ingredients of these three tuna species.
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Keywords:
- Tuna /
- Muscle /
- Nutrition ingredients /
- Nutrition evaluation /
- Mischief Reef
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酸价是衡量水产品油脂酸败的重要指标。鱼、虾等水产品在加工、贮藏及运输过程中，由于受氧、水、光、热、酶和微生物等因素的作用，油脂逐渐水解或氧化而变质，使中性脂肪分解为游离脂肪酸而使酸价增高，或使脂肪酸形成过氧化物后再分解为低级脂肪酸、醛类和酮类等有害物质[1-2]，影响水产品中油脂贮藏的稳定性，危害人体健康。因此，测定水产品的酸价有助于判断其油脂水解酸败程度，从而鉴定水产品的品质。
目前，国内外对油脂酸价的测定多采用氢氧化钾滴定法，中国GB/T 5530-1998[3]和SN/T 0801.19-1999[4]也把此法定为动植物油脂中酸价和酸度的测定方法。但样品未作处理，只能用于测定成品油脂，不适于水产品中酸价的测定。有报导[5-6]用石油醚来提取食品中的油脂，然后再测定酸价，但是水产品中水分含量较高，而石油醚、乙醚和正己烷等试剂不溶于水，只用它们提取水产品中的油脂效率很低，即使加大溶剂用量也不能达到试验的要求。因此，研究水产品的样品处理，制定一个适合于水产品酸价的测定方法，对于评定动物产品的品质，判断油脂是否酸败及酸败程度，降低保管损耗，保证人民群众身体健康等方面都具有重要意义。该研究用乙醚-乙醇混合溶剂提取水产品中的油脂后测定其酸价，方法的精密度和准确性良好。
1. 材料与方法
1.1 样品
鱼肉从超市购买。
1.2 试剂
干燥至恒量的基准邻苯二甲酸氢钾。用邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钾标准溶液，其浓度为0.1052mol·L-1。无水乙醚-无水乙醇混合溶剂按体积比2:1的比例混合，使用前加入酚酞指示剂，用氢氧化钾标准溶液滴定至中性。用95%的乙醇配制10 g·L-1的酚酞指示剂溶液。
1.3 仪器
10mL和25mL碱式滴定管、锥形瓶、感量为0.0001 g的分析天平和50 mL聚丙烯离心管等。
1.4 实验方法
1.4.1 样品处理
将样品于绞肉机中绞成肉泥状，准确称取5 g(±0.01 g)于50 mL聚丙烯离心管中，加入15 mL乙醚-乙醇混合溶剂，涡旋振荡，超声提取15 min后以4 500 r·min-1离心3 min，上清液移入锥形瓶中，残渣用上述方法再提取2次，合并上清液后供测定使用。
1.4.2 酸价测定
在提取溶液里面加入2~3滴酚酞指示剂，以氢氧化钾溶液滴定至粉红色，10 s内不褪色即为终点，记录所需的氢氧化钾标准溶液的体积。
1.5 结果计算
$$ \text { 酸价 }=\frac{V \times c \times 56.1}{m} $$ 式中V为所用氢氧化钾标准溶液的体积(mL)；c为所用氢氧化钾标准溶液的准确浓度(mol·L-1)；56.1为氢氧化钾的摩尔质量(g·mol-1)；m为试样的质量(g)。
2. 结果
2.1 回收率试验
以从超市购买的罗非鱼作为空白样品，加入油酸[酸价ω(KOH)约为206 mg·g-1]进行添加回收试验，测定方法的准确度和精密度。每个样品进行6次平行测定，以消耗的KOH毫升数计算回收率，添加0.100 g油酸的平均回收率为94.3%，相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)为3.53%，添加0.200 g油酸的平均回收率为96.1%，RSD为4.01%(表 1)。
表 1 罗非鱼酸价测定的回收率与精密度(n=6)Table 1. Recovery and RSD of acid value determination in tilapia油酸添加量/g
oleic acid added回收率/% recovery 平均回收率/%
average recovery相对标准偏差/%
RSD1 2 3 4 5 6 0.100 91.5 94.7 97.5 89.8 93.9 98.4 94.3 3.53 0.200 96.5 92.3 101.3 91.0 97.4 98.3 96.1 4.01 2.2 实际样品分析
采用所建立的方法对采自湛江的罗非鱼样品进行分析，经6次平行测定，鱼肉酸价的平均值为1.2，RSD小于5%。为检测实际样品的提取效果，将此罗非鱼肉在日光下暴晒3 d后再次测定，进行对比试验。结果发现，经过暴晒，鱼肉酸价的平均值为10.7，这是由于暴晒后的鱼肉脂肪变质，氧化分解生成了更多的游离脂肪酸所致。
3. 讨论
用容量法进行酸价测定具有操作简单、结果准确和成本较低等优点。目前国内关于酸价测定的标准一般只局限于动物或者植物油脂，油脂样品不需提取即可直接滴定，而测定水产品及猪肉、鸡肉等畜禽产品的酸价时，必须先提取出油脂才能测定。为了拓展这些方法的适用性，此研究增加了样品的前处理步骤，使得水产品也能直接用容量法进行酸价测定，这为畜禽等其他动物产品进行相关研究提供依据。
3.1 提取溶剂的选择
测定水产品中的酸价，主要涉及样品中脂肪的提取。石油醚、乙醚、正己烷及乙酸乙酯等溶剂常用来提取脂肪，但是它们都不溶或者微溶于水，而动物产品一般含水量都比较高，直接用这些溶剂来提取时，由于其疏水性而不能将脂肪从动物产品中有效地提取出来。采用石油醚-无水乙醇(2:1)混合溶剂来提取游离脂肪酸，效果良好，但是2种溶液放置时分层，需用旋转蒸发仪蒸去石油醚，然后再用无水乙醚-无水乙醇溶解后滴定。减压蒸发的过程比较慢，水分也不容易蒸干，导致溶解后滴定时偏差比较大。直接用无水乙醚-无水乙醇(2:1)提取游离脂肪酸，提取液经过离心或者过滤后即为澄清液体，可以直接用来滴定。结果显示，该方法前处理时间短，回收率较高，RSD低于5%，可以用来进行水产品中酸价的测定。
3.2 提取条件的确定
取样量的多少与提取用溶剂的量成正相关，如果样品量太多，需要消耗较多的提取溶剂，既造成试剂的浪费又污染环境；而样品量太少，总游离脂肪酸的量也相应较少，会导致测定结果的误差比较大。经过多次试验，确定样品的重量为5 g。与样品相比，油酸的酸价太高，称量时应精确到±0.001 g，否则易对分析结果产生较大影响。另外在样品提取过程中，每次提取的时间不宜过短，以超声15 min为佳，经过3次重复提取，基本能够达到试验的要求。
3.3 指示剂的选择
有报道[7]称用百里酚兰作指示剂，效果比酚酞好，加入百里酚兰后溶液显示为黄色，滴定终点时突跃为兰绿色，在滴定颜色较深的油脂时效果比较好。水产品经过无水乙醚-无水乙醇提取后，经过离心的上清液是澄清液体，多次试验证明，用酚酞与百里酚兰效果相当，两者可以互相替代，对检测结果基本上无影响。
3.4 滴定溶液浓度的确定
试验中氢氧化钾溶液的浓度应根据实际样品的酸价进行调整，如果酸价过高，超过滴定管的刻度范围，需要提高氢氧化钾溶液的浓度或者更换大容量滴定管；反之则降低，以使消耗的溶液体积适当，滴定管的读数更加准确，减小试验的误差。
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表 1 3种金枪鱼肌肉的成分检测 (湿质量)
Table 1 Composition determination of muscle of three tuna species (wet mass)
% 成分 Composition 大目金枪鱼 T. obesus 蓝鳍金枪鱼 T. thynnus 黄鳍金枪鱼 T. albacares 水分 Moisture 72.65±0.02a 76.05±1.05b 74.45±0.25c 蛋白质 Protein 25.45±0.02a 18.7±0.00b 26.65±0.15c 灰分 Ash 1.25±0.05a 1.45±0.05b 1.35±0.05c 脂肪 (游离态) Fatty acid (Free state) 0.83±0.14a 5.335±0.35b 0.145±0.01c 脂肪 (总) Fatty acid (Total) 0.705±0.03a 5.27±0.18b 0.31±0.00c 注：同行不同字母上标表示差异显著 (P<0.05) Note: The superscripts in the same row indicate significant difference (P<0.05). 
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表 2 3种金枪鱼肌肉氨基酸组成
Table 2 Amino acid composition and composition of muscle of three tuna species
% 氨基酸 Amino acid 大目金枪鱼 T. obesus 蓝鳍金枪鱼 T. thynnus 黄鳍金枪鱼 T. albacares 苏氨酸 Thr* 1.15±0.01a 0.77±0.00b 1.10±0.02c 缬氨酸 Val*& 1.17±0.01a 0.77±0.01b 1.12±0.01c 异亮氨酸 Ile*& 1.12±0.01a 0.73±0.00b 1.03±0.01c 亮氨酸 Leu*& 1.98±0.01a 1.27±0.07b 1.76±0.02c 苯丙氨酸 Phe*# 0.98±0.01a 0.61±0.00b 0.85±0.01c 赖氨酸 Lys* 2.15±0.02a 1.40±0.02b 2.02±0.03c 蛋氨酸 Met* 0.75±0.01a 0.49±0.01b 0.71±0.01c 色氨酸 Trp*# 0.22±0.01a 0.15±0.00b 0.24±0.01c 组氨酸 His^ 1.48±0.01a 0.41±0.01b 1.70±0.02c 精氨酸 Arg^ 1.38±0.01a 0.98±0.00b 1.31±0.02c 酪氨酸 Tyr# 0.94±0.02a 0.64±0.00b 0.87±0.00c 丝氨酸 Ser 0.92±0.01a 0.65±0.00b 0.89±0.02c 天冬氨酸 Asp@ 2.24±0.02a 1.44±0.01b 2.14±0.03c 谷氨酸 Glu@ 3.59±0.03a 2.54±0.02b 3.41±0.05c 甘氨酸 Gly@ 1.03±0.02a 0.70±0.04b 0.92±0.01c 丙氨酸 Ala@ 1.50±0.02a 0.91±0.01b 1.35±0.02c 胱氨酸 Cys 0.16±0.01a 0.13±0.01b 0.15±0.00a 脯氨酸 Pro 0.92±0.01a 0.68±0.01b 0.87±0.02c 必需氨基酸 EAA 9.28±0.05a 6.02±0.03b 8.57±0.09c 半必需氨基酸 HEAA 2.86±0.01a 1.39±0.01b 3.01±0.02c 非必需氨基酸 NEAA 14.13±0.11a 9.07±0.04b 13.60±0.18c 鲜味氨基酸 DAA 8.35±0.08a 5.59±0.02b 7.82±0.11c 支链氨基酸 BCAA 4.27±0.01a 2.77±0.03b 3.91±0.01c 氨基酸总含量 TAA 23.41±0.16a 15.09±0.01b 22.17±0.26c 必需氨基酸/总氨基酸 EAA/TAA/% 39.65±0.21a 39.91±0.04a 38.64±0.35b 必需氨基酸/非必需氨基酸 EAA/NEAA/% 65.70±0.15a 66.41±0.06a 62.98±0.27b 鲜味氨基酸/总氨基酸 DAA/TAA/% 35.65±0.22a 37.02±0.03b 35.26±0.36a 注：*. 必需氨基酸；^. 半必需氨基酸；#. 芳香族氨基酸；&. 支链氨基酸；@. 鲜味氨基酸；EAA. 必需氨基酸量；NEAA. 非必需氨基酸量；DAA. 鲜味氨基酸量；TAA. 氨基酸总量；不同上标字母表示差异显著 (P<0.05) Note: *. Essential amino acids; ^. Semi-essential amino acids; #. Aromatic amino acids; &. Branched chain amino acids; @. Umami amino acid; EAA. Essential amino acids; NEAA. Non-essential amino acids; DAA. Amount of delicious amino acids; TAA. Total amount of amino acids. The superscripts indicate significant difference (P<0.05).
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表 3 3种金枪鱼肌肉必需氨基酸含量与联合国粮食及农业组织/世界卫生组织模式比较
Table 3 Comparison of essential amino acid contents of muscle of three tuna species with FAO/WHO model
mg·g–1 氨基酸
Amino acid大目金枪鱼
T. obesus蓝鳍金枪鱼
T. thynnus黄鳍金枪鱼
T. albacaresFAO/WHO 模式
FAO/WHO model苏氨酸 Thr 48.68±0.07** 50.54±0.01** 48.87±0.07** 40 缬氨酸 Val 49.31±0.11* 50.21±0.28 49.77±0.30 50 蛋氨酸+胱氨酸 Met+Cys 38.1±0.22** 40.04±0.01** 38.38±0.01** 35 异亮氨酸 Ile 47.41±0.08** 47.92±0.01** 45.75±0.26** 40 亮氨酸 Leu 83.81±0.13** 83.03±0.29** 78.33±0.21** 70 苯丙氨酸+酪氨酸 Phe+Tyr 80.85±0.12** 82.05±0.02** 76.77±0.38** 60 赖氨酸 Lys 90.79±0.00** 91.57±0.83** 89.93±0.04** 55 注：*. 与“FAO/WHO模式”差异显著 (P<0.05)；**. 与“FAO/WHO模式”差异极显著 (P<0.01) Note: *. Significant difference from "FAO/WHO" (P<0.05); **. Extremely significant difference from "FAO/WHO" (P<0.01)
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表 4 3种金枪鱼肌肉必需氨基酸组成评价
Table 4 Evaluation of essential amino acid composition of muscle of three tuna species
氨基酸
Amino acid大目金枪鱼 T. obesus 蓝鳍金枪鱼 T. thynnus 黄鳍金枪鱼 T. albacares 氨基酸评分 AAS 化学评分 CS 氨基酸评分 AAS 化学评分 CS 氨基酸评分 AAS 化学评分 CS 苏氨酸 Thr 1.23** 1.05* 1.28** 1.09* 1.24** 1.06* 缬氨酸 Val 1.00^ 0.76^^** 1.02^^ 0.77^^** 1.01^ 0.77^^** 蛋氨酸+胱氨酸 Met+Cys 1.11^^** 0.68^** 1.00^ 0.62^** 1.11^^** 0.68^** 异亮氨酸 Ile 1.20** 0.89** 1.21** 0.90* 1.16** 0.86** 亮氨酸 Leu 1.21** 0.98 1.20** 0.98 1.13** 0.92* 苯丙氨酸+酪氨酸 Phe+Tyr 1.37** 0.88** 1.38** 0.89** 1.29** 0.83** 赖氨酸 Lys 1.67** 1.31** 1.69** 1.33** 1.66** 1.30** 总量 Total 8.78 6.55 8.78 6.57 8.60 6.42 必需氨基酸指数 EAAI 0.98a 0.97a 0.98a 注：^. 第一限制氨基酸；^^. 第二限制氨基酸；*. 与“1.00”差异显著；**. 与“1.00”差异极显著；“a”表示组间差异不显著 Note: ^. The first restricted amino acid; ^^. The second restricted amino acid; *. Significant difference from "1.00"; **. Very significant difference from "1.00"; "a" means that the difference between groups is not significant.
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表 5 3种金枪鱼脂肪酸组成 (以总脂肪酸为100%计)
Table 5 Fatty acid composition of three tuna species (Based on total fatty acids as 100%)
% 脂肪酸 Fatty acid 大目金枪鱼 T. obesus 蓝鳍金枪鱼 T. thynnus 黄鳍金枪鱼 T. albacares 丁酸 C4:0 − − − 己酸 C6:0 − − − 辛酸 C8:0 − − − 癸酸 C10:0 − − − 十一碳酸 C11:0 − − − 月桂酸 C12:0 − 0.03±0.00 − 十三碳酸 C13:0 − − − 肉豆蔻酸 C14:0 1.97±0.04a 2.62±0.02b 0.93±0.01c 十五碳酸 C15:0 0.77±0.02a 0.78±0.01a 0.65±0.02b 棕榈酸 C16:0 17.20±0.29a 17.16±0.02a 19.81±0.19b 珠光脂酸 C17:0 1.25±0.03a 0.82±0.00b 0.66±0.02c 硬脂酸 C18:0 12.12±0.30a 5.78±0.01b 8.54±0.09c 花生酸 C20:0 0.54±0.02a 0.63±0.00b 0.19±0.02c 二十一碳酸 C21:0 0.14±0.01a 0.14±0.00a − 山萮酸 C22:0 0.44±0.03a 0.41±0.00a − 二十三碳酸 C23:0 0.32±0.02a 0.24±0.00b − 二十四碳酸 C24:0 0.58±0.05a 0.33±0.00b 0.33±0.00b 肉豆蔻烯酸 C14:1 − 0.11±0.00 − 顺-10-十五碳一烯酸 C15:1 − − − 棕榈油酸 C16:1 3.32±0.07a 6.53±0.03b 1.91±0.00c 顺-10-十七碳一烯酸 C17:1 − 1.40±0.02 − 顺-11-二十碳一烯酸 C20:1 0.98±0.00a 4.12±0.00b 0.42±0.01c 顺-15-二十四碳二烯酸 C24:1 1.45±0.01a 1.89±0.01b 1.62±0.01c 反式油酸 C18:l n-9n − − − 油酸 C18:l n-9c 11.81±0.07a 41.16±0.02b 12.61±0.25c 反式亚油酸 C18:2 n-6t − − − 亚油酸 C18:2 n-6c 1.68±0.00a 0.94±0.00b 1.29±0.10c γ-亚麻酸 C18:3 n-6 0.08±0.00 − − α-亚麻酸 C18:3 n-3 0.57±0.00a 0.53±0.00b − 顺-11,14-二十碳二烯酸 C20:2 0.42±0.02a 0.38±0.00b − 顺-8,11,14-二十碳三烯酸 C20:3 n-6 0.30±0.01a 0.14±0.00b − 二十二碳一烯酸 (芥酸) C22:l n-9 0.69±0.11a 0.81±0.00a 0.78±0.13a 顺-11,14,17-二十碳三烯酸 C20:3 n-3 0.32±0.00a 0.34±0.00b − 花生四烯酸 C20:4 n-6 3.85±0.01a 1.59±0.01b 7.69±0.09c 顺-13,16-二十二碳二烯酸 C22:2 − − − 二十碳五烯酸 (EPA) C20:5 n-3 4.11±0.05a 1.09±0.00b 4.75±0.08c 二十二碳六希酸 (DHA) C22:6 n-3 35.09±0.57a 10.04±0.04b 37.83±0.16c 饱和脂肪酸相对含量 SFA 35.33±0.56a 28.90±0.02b 31.11±0.31c 不饱和脂肪酸相对含量 UFA 64.59±0.62a 71.07±0.07b 68.89±0.29c 单不饱和脂肪酸相对含量 MUFA 5.75±0.06a 14.05±0.04b 3.94±0.01c 多不饱和脂肪酸相对含量 PUFA 58.84±0.63a 57.02±0.06b 64.95±0.31c 二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸 EPA+DHA 39.20±0.55a 11.13±0.02b 42.58±0.24c 多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸 PUFA/SFA 1.67±0.04a 1.977±0.00b 2.09±0.03c 注：表中数据均为总脂肪酸的百分比；−. 未检出；表中不同字母上标表示差异显著 (P<0.05) Note: The data are the percentage of total fatty acids; −. Undetected; the superscripts of different letters in the table indicate significant difference (P<0.05).
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