Effects of dietary supplementation of inulin on survival, growth and intestinal microbiota of juvenile golden pompano (Trachinotus ovatus)
-
摘要: 菊粉等益生元具有促进动物肠道中有益菌生长,提高动物免疫力、成活率和生长性能的作用,在动物营养与饲料领域有广阔的应用前景。研究了在卵形鲳鲹 (Trachinotus ovatus) 幼鱼饲料中添加菊粉对其成活率、生长性能和肠道微生物的影响,并评估了菊粉的适宜添加量。在基础饲料中分别添加0 (对照组)、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的菊粉制成6种等氮等脂的实验饲料,饲喂幼鱼[初始体质量 (18.85±0.02) g] 8周。结果显示,菊粉添加量1.5%处理组的成活率显著高于其他组 (P<0.05),其他各组之间差异不显著 (P>0.05);1.5%处理组的特定生长率最高;添加菊粉显著降低了肝体比和脂体比,肝体比随着菊粉添加量的增加先降低后升高,0.9%处理组的肝体比最低;1.2%和1.5%处理组的脂体比显著低于其他组。添加菊粉各组的肠绒毛高度均大于对照组。各处理组肠道微生物的优势种均属变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门,但优势种的丰度存在差异,变形菌门丰度最高和最低值分别出现在1.5%和0.6%处理组,0.6%处理组的拟杆菌门和厚壁菌门丰度最高,1.5%处理组的厚壁菌门丰度最低,对照组的拟杆菌门丰度最低。无色杆菌属 (Achromobacter)、短波单胞菌属 (Brevundimonas) 和潘多拉菌属 (Pandoraea) 是卵形鲳鲹肠道微生物群落的优势种。1.5%处理组的无色杆菌属种群丰度最高,无色杆菌属、短波单胞菌属、潘多拉均属、代尔夫特菌属 (Delftia)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas) 种群丰度在0.6%处理组最低;添加菊粉使肠道中的无色杆菌属和普雷沃氏菌属 (Prevotella) 等有益菌的数量增加。综上,认为在饲料中添加1.5%的菊粉可以提高卵形鲳鲹幼鱼的成活率和生长速度。Abstract: Prebiotics, such as inulin, can promote the growth of beneficial bacteria in the intestinal tract of animals, improve immunity, survival rate and growth performance, and have broad application prospects in the field of animal nutrition and feed. We conducted an 8-week feeding experiment to investigate the effects of dietary inulin on survival, growth performance and intestinal microbiota of juvenile golden pompano (Trachinotus ovatus) [Initial average body mass of (18.85±0.02) g]. Six isonitrogenous and isolipidic basal diets were supplemented with 0 (Control), 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.2% and 1.5% inulin. Results show that 1.5% inulin group had the highest survival rate, significantly higher than the other groups (P<0.05), and no significant difference was found among the other groups (P>0.05). The specific growth rate was the highest in 1.5% inulin group. The hepatosomatic index and intraperitoneal fat were significantly lower in inulin-included groups. The hepatosomatic index first decreased then increased with increasing levels of dietary inulin, with the lowest value in 0.9% inulin group. 1.2% and 1.5% inulin groups had significantly lower hepatosomatic index than the other groups. The fish fed with inulin-included diets had higher gut villus height than that in the control group. Proteobacteria, Firmicutes and Bacteroidetes were the predominant species of intestinal microbiota communities, but their abundance varied. The highest and lowest abundances of Proteobacteria were observed in 1.5% and 0.6% inulin groups, respectively. 0.6% inulin group had the highest abundances of Bacteroidetes and Firmicutes. The lowest abundances of Firmicutes and Bacteroidetes were found in 1.5% inulin group and control group, respectively. The predominant species at genus level were Achromobacter, Brevundimonas and Pandoraea. Achromobacter was most abundant in 1.5% inulin group. 0.6% inulin group had the lowest abundances of Achromobacter, Brevundimonas, Pandoraea, Delftia and Sphingomonas. Inulin supplementation increased the abundances of bacteria that are beneficial to the host such as Achromobacter and Prevotella. The results indicate that dietary supplementation of inulin at 1.5% can improve the survival and growth performance of T. ovatus.
-
Keywords:
- Inulin /
- Trachinotus ovatus /
- Survival rate /
- Growth performance /
- Intestinal microbiota
-
罗非鱼 (Oreochromis spp.) 因其肉质鲜美、无肌间刺而成为我国主要的养殖经济鱼类之一,以往多被用于制成冻鱼片和冰鲜鱼片等产品[1]。随着预制菜市场的发展,以鱼肉为原料加工而成的酸菜鱼[2]、罗非鱼香肠[3]、鱼糜制品[4]等产品相继出现,罗非鱼加工业呈现多元化的发展趋势。
油炸作为我国传统饮食烹饪模式之一,也是预制菜产业关注的热点。它是以油为介质,通过热传递的方式对原料进行加热的行为。油炸过程中产品外壳形成的特有脆性对消费者在咬或食用时产生的声音感知具有积极影响,这是油炸类产品受消费者喜爱的关键驱动因素之一[5]。油炸也是用于改善产品质地和感官特性最常见的技术之一,油炸过程中食材在高温环境下会发生一系列物理和化学变化,如淀粉糊化、蛋白质变性、焦糖化反应、水分蒸发等,促使产品形成内核柔软多汁、外壳酥脆、金黄的质感特征[6]。
裹糊是油炸肉制品常见的加工方法,根据需求外层裹或不裹面包屑。裹糊主要是以面粉基类为主要原料,配合淀粉、膨胀剂等组成的多组分体系。产品质量直接取决于煎炸油和面糊成分之间的作用[7],而面粉基差异对产品酥脆品质影响较大[8]。目前对油炸膨化类食品的研究主要集中在减油工艺、特色风味等方面,关于影响裹糊脆性主要因素的研究较少,但油炸类食品普遍存在脆性不佳、质地硬、脆性维持时间短等亟需解决的问题[9]。因此,本研究探究了不同类型面粉对外裹糊的黏度及持水性等物理特性,结合油炸鱼块的感官、质构、色泽及油脂渗透情况,筛选适合油炸裹糊鱼块的面粉种类,为油炸食品生产原料的筛选提供了理论依据和科学指导。
1. 材料与方法
1.1 材料与试剂
罗非鱼片 [(140±10) g·片−1] (海南翔泰渔业股份有限公司);高、中、低、无筋面粉 (广州福正东海食品有限公司);土豆淀粉 (新乡良润全谷物食品有限公司);泡打粉 (安琪酵母股份有限公司);糯米粉 (新乡良润全谷物食品有限公司);吉士粉 (广东佳隆食品股份有限公司);麦芽糊精 (河南万邦实业有限责任公司);花生油 (山东鲁花集团有限责任公司);苏丹红B (上海源叶生物科技有限公司)。
1.2 仪器与设备
XJ-7K115型油炸锅 (中山斯乐得科技有限公司);ZG-L74A型料理均质机 (广东志高科技有限公司);CT3-4500型质构仪 (美国Brookfield有限公司);CR-400型色差仪 (日本柯尼卡美能达公司);NDJ-8S型黏度仪 (邦西仪器科技有限公司);H175R型离心机 (湖南湘仪实验室器材开发有限公司);光学显微镜 (日本奥林巴斯科技有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 鱼块制作
将罗非鱼片用流水解冻,取其背部肌肉切成大小厚薄基本一致的小块 (40 mm×30 mm×15 mm),用厨房纸擦干表面水分备用。
1.3.2 裹糊的制备
将60 g面粉、12 g淀粉、20 g糯米粉、5 g泡打粉、2 g吉士粉、1 g麦芽糊精和120 mL水混和。以总粉量为基准加水制成糊液,粉水质量体积比为5∶6,用均质机以1 000 r·min−1搅拌10 min形成均匀的面糊,静止30 min待气泡全部消失后使用。
1.3.3 裹糊鱼块油炸
把鱼块放入面糊中完全浸没5 s后取出静止10 s,待裹浆不再成股滴落时放入面包糠中,使面包糠均匀覆盖在鱼块表面。待油温升至160 ℃时,放入裹糠鱼块炸制5 min,油炸过程中不断用筷子翻动鱼块,使其受热均匀,炸制结束后,取出鱼块沥油备用。
1.3.4 糊液黏度测定
参考姬恒慧等[10]的方法并稍作修改,采用数显黏度计进行测定。将糊液倒入测试容器至转子标位线,使用3号转子在30 r·min−1转速下检测黏度,待数据稳定15 s后开始记录,做3个平行实验。
1.3.5 糊液持水率
参考林楠等[11]的方法并作修改,取20 mL糊液置于已称质量的50 mL试管中,在25 ℃、 7 500 r·min−1的条件下离心15 min,弃去上清液。裹糊液持水率计算公式为:
$$ \mathrm{持}\mathrm{水}\mathrm{率}{\mathrm{=}} \frac{{m}_{2}{\text{−}}{m}_{0}}{{m}_{1}{\text{−}}{m}_{0}}\times 100 {\text{%}} $$ (1) 式中:m0为空白离心管质量;m1和m2分别为离心前后离心管和糊液总质量。
1.3.6 裹糊挂糠率测定
参考马雯雯等[12]的方法并作修改,称取裹糊挂糠前后样品质量,裹糊挂糠率计算公式为:
$$ \mathrm{裹}\mathrm{糊}\mathrm{挂}\mathrm{糠}\mathrm{率}{\mathrm{=}}\frac{{{m}}_{1}{\text{−}}{{m}}_{0}}{{{m}}_{0}}\times 100 {\text{%}} $$ (2) 式中:m0 为鱼块基质的质量;m1为裹糊挂糠后的质量。
1.3.7 膨胀率测定
参考张立彦等[13]和纪蕾等[14]的方法并作修改。将炸制前后鱼块产品置于50 mL圆锥型量筒中,用小米覆盖,振荡摇匀直至小米完全浸没鱼块,记录相应体积数值。膨胀率计算公式为:
$$ 膨胀率{\mathrm{=}} \frac{{{v}}_{1}{\text{−}}{{v}}_{0}}{{{v}}_{0}}\times 100{\text{%}} $$ (3) 式中:$ v $1为炸后体积;$ v $0为鱼块体积。
1.3.8 质构测定
参考潘薇娜[15]的方法,采用质构分析 (Texture profile analysis, TPA) 质地剖析模式,使用直径为5 mm的圆柱形探头,测前速度、测试速度和测后速度分别为 2.0、1.0和2.0 mm·s−1,压缩比为20%,触发力为10 g,触发类型自动,压缩距离为10 mm,每组做6个平行实验。
1.3.9 色泽的测定
参考Jin等[16]的方法,将待测样品置于载样台上,使用色差计测定样品亮度 (L*)、红绿度 (a*) 和黄蓝度 (b*) 值,测前矫正色差计L*、a*和b*值。试样选择3个不同位置进行检测,每组做3个平行,取平均值。
1.3.10 感官评价
评价小组由10名 (男女各5名) 经过培训的人员组成。评价员需在日光灯下进行独立盲评,相互之间无接触交谈。评定不同样品前用清水漱口防止味觉受到干扰,从色泽、形态、风味、滋味、咀嚼感5个方面对产品进行感官评价,评分标准见表1。
表 1 感官评分表Table 1. Sensory evaluation criteria色泽
Color形态
Form风味
Flavor滋味
Taste咀嚼感
Chewing sensation颜色金黄、均匀、无焦糊 (2.0分) 裹糊完整,厚薄一致,无
变形 (1.5分)面包鱼香味明显,无焦味 (2.0分) 肉嫩、香鲜可口(2.0分) 硬度适中,酥松质脆,有明显的咔嚓声 (2.5分) 颜色淡黄或黄褐色,基本均匀,略有焦糊 (1.5分) 裹糊基本完整,厚薄基本一致,略变形 (1.0分) 有油炸香味,有稍许焦味 (1.5分) 肉鲜嫩不足,略有香鲜味 (1.5分) 硬度稍大,略有咔嚓声 (2.0分) 颜色淡黄或暗褐,不均匀,
焦糊明显 (0.5分)裹糊不完整,厚薄不一致,变形明显 (0.5分) 油炸香味不明显,有焦味 (1.0分) 肉不鲜嫩,香鲜味差 (1.0分) 无酥脆感,咀嚼无咔嚓声 (1.0分) 1.3.11 苏丹红染色
参考冯佳奇等[17]的方法,将苏丹红加入油中,苏丹红与油的比例为425 mg·L−1,加热至60 ℃维持4 h,使染料和油充分均匀混合。然后按照1.3.3的油炸步骤对裹糊鱼块进行炸制,冷却后将鱼块样品剖开,用手术刀片切成3 mm×2 mm×1 mm的薄片,用光学显微镜放大4倍,观察染色结果并拍照记录。
1.4 数据处理与分析
采用Microsoft Excel® 2019MSO软件进行数据分析,结果以“平均值±标准差 (x —±s)”表示。采用IBM SPSS Statistics 26软件进行单因素方差分析 (Analysis of variance, ANOVA)和最小显著性差异分析 (Least-significant difference, LSD);采用Duncan's法进行组间多重比较,显著性水平设为p<0.05;使用Origin 2021软件绘图。
2. 结果与分析
2.1 面粉类型对裹糊物理性状的影响
面粉类型对裹糊黏度影响较大。高、中筋粉形成的裹糊黏度显著高于低、无筋粉 (表2,p<0.05),其中无筋粉裹糊黏度仅为119 m.pa.s,约为低筋粉组的1/10。持水率为面糊系统在离心力作用下水分保留的能力[18],反映不同面粉类型的糊液体系中水分的排出能力,是糊液体系中一个重要的物理性状。结果显示,高、中、低和无筋粉的持水率分别为72.5%、70%、69.9%和72%,其中高、无筋粉显著高于中、低筋粉 (p<0.05)。
表 2 不同面粉类型裹糊液的物理性状Table 2. Physical properties of batter of different flour types指标
Index高筋粉
High-gluten flour中筋粉
Medium-gluten flour低筋粉
Low-gluten flour无筋粉
Gluten-free flour黏度Viscosit/(m.pa.s) 2 132±45a 2 067±70a 1 256±12b 119±4c 持水率Water retention/% 72.5±0.02a 70.0±0.73b 69.9±0.13b 72.1±1.07a 注:同行不同小写字母表示显著性差异 (p<0.05)。 Note: Different lowercase letters within the same line represent significant differences (p<0.05). 淀粉和面筋蛋白是面粉中最重要的2种物质,二者存在复杂的相互作用。本研究所用面粉均为小麦粉,在生活中会根据面粉所含面筋含量对面粉类型加以区分。高筋粉的面筋质 (以湿基计)≥30%,而低筋粉面筋质 (以湿基计)≤24%;丰琴和王建国[19]认为无明确的中筋粉的概念,一般将蛋白含量介于高筋和低筋之间的统称为“中筋小麦粉”;无筋粉则为小麦粉洗去面筋蛋白的产物。大量研究表明麦谷蛋白和麦醇溶蛋白作为面粉中主要的蛋白质,约占面粉蛋白质总量的80%,是面筋蛋白的主要成分[20]。小麦粉水化和混合后,麦醇溶蛋白和麦谷蛋白相互作用形成一个连续的黏弹性网络结构,麦醇溶蛋白赋予面团黏度,麦谷蛋白则具有弹性功能[21]。本实验所用的4种面粉表现出的黏性特征与其面筋组成呈一定的正相关,实验结果与Korompokis和Delcour[22]的研究结果一致。
2.2 面粉类型对裹糊挂糠率和膨胀率的影响
裹糊挂糠率与鱼块黏附糊液及挂糠的能力关系密切。裹糊挂糠率越高,相同情况下裹糊越饱满[23]。据市场调查显示,消费者更喜爱裹糊挂糠率高的产品。中筋粉裹糊挂糠率最高为47%,其后依次为高、低和无筋粉 (图1)。膨胀率是面制相关食品关注的热点,反映物体受热水分蒸发体积膨胀的能力。不同面粉类型对膨胀率影响的趋势与裹糊挂糠率一致,均以中筋粉效果最好,膨胀率高达85.5% (图1)。本实验误差较大可能与糊液在受热糊化膨胀过程中内部气室不规则膨胀有关。
图 1 不同面粉类型对油炸裹糊鱼块裹糊挂糠率和膨胀率的影响注:不同小写和大写字母分别表示裹糊挂糠率和膨胀率差异显著 (p<0.05)。Figure 1. Effects of flour types on coating ratio and swelling rate of fried fish meat coated with batterNote: Different lowercase and capital letters represent significant differences in coating and swelling rates, respectively (p<0.05).一定的黏度有利于糊液包裹于鱼块表面。董行等[24]研究认为黏度偏低时,糠粒黏附力弱,导致较低的裹糊挂糠率;但黏度过高可能造成鱼块裹糊困难且不均匀,同样会导致裹糊率偏低[25]。此外,糊液持水率也可能影响其裹糊挂糠效果,持水率低说明糊液的自由水含量高。在裹糊挂糠过程中糊液释放更多水分,有利于提升挂糠效果,从而增加产品裹糊挂糠率。糊液是由淀粉、蛋白质、水及泡打粉等组成的混和体系,在受热过程中水分蒸发,裹糊膨胀形成海绵状的空间结构[26]。对同体积的鱼块而言,裹糊挂糠率越高,其膨胀率也越高。以高筋面粉为基料的裹糊液具有高持水性,与面筋蛋白竞争性吸水,也可能限制面筋蛋白网络的形成,这也是导致高筋粉膨胀率弱于中筋粉的原因之一[27]。
2.3 面粉类型对裹糊鱼块油炸的感官影响
由表3可见,中、高筋粉对产品色泽、形态、风味及滋味影响差异不显著 (p>0.05),但均明显优于低、无筋粉。中筋粉赋予产品较好的咀嚼感,综合评分也明显高于其他3组 (p<0.05),这可能与其糊化形成的空间质构有关[28];高筋粉得分偏低可能是其硬度较大,在一定程度上弱化了其酥脆效果。色泽上,低、无筋组外表金黄色泽偏弱,且咀嚼评分低,可能是由于其裹糊率低或裹糊不足,难以形成致密的外壳。
表 3 不同面粉类型裹糊鱼块油炸感官评价得分Table 3. Score of sensory evaluation of fried fish meat coated with batter of different flour types面粉类型
Flour type色泽
Color (2.0分)形态
Form (1.5分)风味
Flavor (2.0分)滋味
Taste (2.0分)咀嚼感
Chewy (2.5分)总分
Score (10.0分)高筋粉 High-gluten flour 1.54±0.06a 1.36±0.05ab 1.51±0.03ab 1.54±0.07ab 2.03±0.08b 7.98±0.29b 中筋粉 Medium-gluten flour 1.60±0.07a 1.41±0.02a 1.67±0.05a 1.61±0.02a 2.23±0.07a 8.52±0.23a 低筋粉 Low-gluten flour 1.35±0.06b 1.30±0.06b 1.42±0.04b 1.47±0.04b 1.87±0.10c 7.41±0.30c 无筋粉 Gluten-free flour 1.37±0.04b 1.17±0.04c 1.24±0.04c 1.34±0.04c 1.71±0.05d 6.83±0.21d 注:同列不同字母表示具有显著性差异(p<0.05)。Note: Different lowercase letters within the same row represent significant differences (p<0.05). 2.4 面粉类型对裹糊鱼块油炸咀嚼特性的影响
应力-形变曲线是采用质构仪在TPA质地剖析模式下,模拟口腔咀嚼咬合动作,提供与咀嚼相关的感官参数[29]。图2反映了探头下降过程中油炸鱼块应力的感知情况。通常认为脆性是使固态食品破裂所需的力,为应力-形变曲线第1个明显断裂处的峰值[7],而硬度则是使食品变形所需的力,通常为应力-形变曲线图最大力的峰值[30]。由图2可见,中筋粉在探头行进2 mm处出现首个断裂点,此时应力为170 g,随后应力值继续增加,最大应力为238 g。高筋粉裹糊产品则于0.4 mm处形成首个断裂点,其应力值为144 g,最大应力为315 g。有研究认为应力-形变曲线中的正峰数量可能与食品酥脆性有关[31-32],样品在压缩过程中产生的突变峰,反映了咀嚼时可闻噪声的强度,可感觉为悦耳干脆的声音[33]。由图2可见,油炸裹糊挂糠鱼块在模拟咀嚼过程中出现多个断裂点。低、无筋粉制成的产品在应力上升过程中的断裂点不明显;中筋粉有22个断裂点且正峰值普遍高于低、无筋粉,继第1个断裂点后,其制成的产品应力值呈锯齿状上升趋势;高筋粉断裂峰数23个,与中筋粉相近,但其断裂点与中筋粉差异较大,特别是前期断裂点的应力均呈断崖式下降趋势,且在应力上升期间断裂点较少。由此可判定中筋粉制成的产品酥脆特点更突出,而高筋粉制成的产品则表现出较明显的硬度。
2.5 面粉类型对裹糊鱼块油炸脆度和硬度的影响
由图3可见,脆性与硬度呈正相关性。在硬度方面,不同组别有显著性差异 (p<0.05)。高筋粉的硬度值为305 g,中筋粉为275 g (p<0.05),这与感官评价上高筋粉制成的产品口感偏硬、咀嚼感略差相一致。低、无筋粉制成的产品硬度值分别为225、200 g,相较于中筋粉制成的产品显著降低 (p<0.05)。在脆性方面,高、中筋粉制成的产品其脆性值差异不显著 (p>0.05)。鉴于消费者更倾向于选择硬度适中、酥脆口感更明显的食品[34-35],中筋粉制成的产品效果更佳。这可能与不同面粉类型营养组分不同有关。在受热糊化时,面液混合物中的水分 (粉水质量体积比为5∶6) 受热蒸发,水分子在蒸发运动过程中气室膨胀,面筋网络拉伸形成海绵或纤维状空间网状结构[36]。不同面粉类型具有的结构抵抗强度不同,高筋粉因具有较高的面筋质和蛋白,经高温膨化后,蜂窝状的空间网状结构会更密实、牢固;而低筋面粉具有较低的面筋质和蛋白,经高温淀粉膨化后,蜂窝网状结构强度相对较弱[37]。
2.6 不同面粉类型对裹糊鱼块油炸色泽的影响
裹糊鱼块在高温油炸过程中会发生焦糖化、美拉德反应,赋予产品表面特有色泽[37]。国内外常用Lab色彩模型 (由L*、a*和b*值组成) 来表征颜色。L*的值域从0到100表示颜色从深 (黑) 到浅 (白)。由图4可见,产品色泽从高筋组到无筋组发生了微妙变化,由深黄逐渐向浅黄过渡,其中高、中筋粉的裹糊鱼块色泽较深,黄中带淡淡的红褐色,且无筋粉裹糊的鱼块体积较其他3组小。低筋粉组鱼块裹糊和挂糠率低,油炸后可见其内部鱼肉的白色,这也是无筋粉组样品L*值较高的主要原因。除无筋粉a*值较低外,其他3组裹糊鱼块油炸后的a*值差异不明显 (表4,p<0.05),与实拍的视觉差异基本相符。张令文等[38]认为高温导致的褐变和氧化反应是物料色泽变化的主要原因。本研究的原料鱼块表面裹有面包糠,因此淀粉糊化是色泽变化的第一诱因。
表 4 不同面粉类型裹糊鱼块油炸色泽Table 4. Color of fried fish meat coated with batter of different flour types色度
Color高筋粉
High-gluten flour中筋粉
Medium-gluten flour低筋粉
Low-gluten flour无筋粉
Gluten-free flour亮度 L* 70.58±1.94b 71.6±2.43ab 71.3±1.19ab 74.44±0.10a 红绿度 a* 9.28±2.43a 9.05±0.81a 8.28±0.95a 5.92±0.38b 黄蓝度b* 37.90±2.75a 33.87±1.81b 35.42±0.60b 38.02±1.63a 注:同行不同字母表示差异显著 (p<0.05)。Note: Different letters within the same line represent significant differences (p<0.05). 2.7 面粉类型对裹糊鱼块油炸后油脂吸收的影响
苏丹红B是脂溶性物质,与食用油均匀混合后可随油一同进入物料中起到颜色标记的作用,宏观上可反映油脂的吸收状况[39]。如图5所示,裹糊鱼块油炸后油脂主要分布在裹糊及裹糊与肉的交界处,少量油脂可渗入鱼肉。油脂的渗透情况与裹糊淀粉类型有关,低、无筋粉组的裹糊层存在很多大小不等、肉眼可见的气孔,鱼肉部位油脂渗透较明显。高、中筋粉组的裹糊层结构界面交接较紧密,油脂主要集中在裹糊层;中筋粉组的苏丹红染色幅度较小,内部孔隙较少,组织形态较好,说明其裹糊黏附效果较好,这与舒静等[40]的研究结果较一致。翟金玲等[41]认为油炸加工过程,实质是油脂同物料相互之间发生质量交换和热量传递的动态平衡过程。初期物料表面温度逐渐上升,热交换以自然对流传热为主,物料吸油率低;当表面温度达到水的沸点时,热交换过程被食品与油脂的热传导和强制对流共同主导,此阶段食品吸油率增加,其内部蛋白质部分变性、淀粉也开始糊化。中筋粉裹糊在油炸过程中形成致密的凝胶层 (图5),有效减小了外壳形成的孔隙,抑制了水分的蒸发和油脂的渗透,在一定程度上起到控油的作用。
3. 结论
面粉基裹糊黏度特性与原料筋性有一定的相关性。中、高筋面粉的高黏度赋予裹糊较好的裹糊能力和油炸膨胀性能,使裹糊挂糠鱼块油炸后形态更饱满。中筋粉裹糊油炸鱼块的酥脆品质更突出,高筋粉裹糊则使得裹糊油炸鱼块具更明显的硬度特质。苏丹红染色实验表明,中筋粉裹糊在一定程度上能起到控油的作用,但油炸裹糊是以面粉为主要成分,辅以淀粉、泡打粉及其他原料组成的复杂体系,各组分在裹糊中的作用及合理配比还有待进一步的研究。
-
表 1 6 种实验饲料配方及营养成分 (干质量)
Table 1 Formulation and proximate composition of six experimental diets (Dry mass)
原料
Ingredient菊粉添加量 Dietary inulin supplementation level/% 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 鱼粉 Fish meal 40 40 40 40 40 40 豆粕 Soybean meal 20 20 20 20 20 20 谷朊粉 Wheat gluten 6 6 6 6 6 6 高筋面粉 High gluten wheat flour 21.5 21.2 20.9 20.6 20.3 20 鱼油 Fish oil 6 6 6 6 6 6 卵磷脂 Lecithin 2 2 2 2 2 2 矿物质①和维生素②预混料 Mineral and vitamin premix 2 2 2 2 2 2 氯化胆碱 Choline chloride 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 维生素C Vitamin C 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 磷酸二氢钙 Monocalcium phosphate 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 菊粉 Inulin 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 营养成分分析 Proximate analysis 水分 Moisture 10.1 9.8 11.8 11.5 11.2 10.7 粗蛋白 Crude protein 46.6 46.7 46.0 46.6 46.4 46.5 粗脂肪 Crude lipid 10.8 10.7 11.2 11.0 11.0 11.0 灰分 Ash 13.1 13.2 12.8 12.9 13.5 12.9 注:①. 矿物质预混料 (mg或g∙kg−1饲料):氟化纳 2 mg、碘化钾 0.8 mg,氯化钴 50 mg、硫酸铜 10 mg、硫酸铁 80 mg、硫酸锌 50 mg、硫酸锰 60 mg、硫酸镁 1200 mg、磷酸二氢钙 3000 mg、氯化纳 100 mg、沸石粉 15.45 g;②. 维生素 预混料(mg或g∙kg−1饲料):硫胺素 25 mg、核黄素 45 mg、盐酸吡哆醇 20 mg、维生素 B12 0.1 mg、维生素 K3 10 mg、肌醇 800 mg、泛酸 60 mg、烟酸 200 mg、叶酸 20 mg、生物素 1.20 mg、维生素 A 32 mg、维生素 D 5 mg、维生素 E 120 mg、维生素 C 2000 mg、胆碱 2000 mg、乙氧基喹啉 150 mg、次粉 11.52 g。 Note: ①. Mineral premix (mg or g∙kg−1 diet): NaF 2 mg, KI 0.8 mg, CoCl2·6H2O 50 mg, CuSO4·5H2O 10 mg, FeSO4·H2O 80 mg, ZnSO4·H2O 50 mg, MnSO4·H2O 60 mg, MgSO4·7H2O 1 200 mg, Ca(H2PO3)2·H2O 3 000 mg, NaCl 100 mg, zoelite 10.45 g; ②. Vitamin premix (mg or g∙kg-1 diet): thiamin 25 mg, riboflavin 45 mg, pyridoxine HCl 20 mg, vitamin B12 0.1 mg, vitamin K3 10 mg, inositol 800 mg, pantothenic acid 60 mg, niacin acid 200 mg, folic acid 20 mg, biotin 1.20 mg, vitamin A 32 mg, vitamin D 5 mg, vitamin E 120 mg, vitamin C 2 000 mg, Choline chloride 2 000 mg, ethoxyquin 150 mg, wheat middling 11.52 g. 表 2 饲料中添加菊粉对卵形鲳鲹生长和形态学指标的影响
Table 2 Effects of dietary supplemental inulin on growth and morphological indexes of juvenile T. ovatus
指标
Index菊粉添加量 Dietary inulin supplementation level/% 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 成活率 Survival/% 76.67±2.54a 77.78±1.47a 72.22±1.47a 71.44±1.47a 72.22±2.42a 83.33±1.67b 终末体质量 Final body mass/g 73.46±0.43ab 71.20±2.21ab 69.75±0.62a 71.51±1.23ab 71.51±1.04ab 74.97±0.82b 增重率 WG/% 289.2±3.7ab 279.6±11.3ab 270.0±3.1a 293.6±5.9ab 279.0±5.4ab 298.4±3.6b 特定生长率 SGR/(%·d–1) 2.43±0.02ab 2.38±0.05ab 2.34±0.02a 2.44±0.03ab 2.38±0.03ab 2.47±0.02b 饲料系数 FCR 1.95±0.08 2.03±0.06 2.29±0.06 2.15±0.09 2.36±0.17 2.13±0.10 肥满度 CF 3.33±0.09 3.17±0.05 3.31±0.06 3.21±0.06 3.27±0.09 3.36±0.08 脏体比 VSI/% 6.23±0.10 6.07±0.12 5.87±0.18 5.91±0.14 5.64±0.21 6.05±0.13 肝体比 HSI/% 1.30±0.05b 1.04±0.06a 0.97±0.04a 0.93±0.04a 0.98±0.03a 1.28±0.09b 脂体比 IPF/% 0.43±0.03bc 0.44±0.03bc 0.41±0.05b 0.46±0.05c 0.27±0.02a 0.29±0.04a 注:同行不同上标字母表示差异显著 (P<0.05)。 Note: Values with different superscript letters within the same row are significantly different (P<0.05). -
[1] 农业农村部渔业渔政管理局. 2021中国渔业统计年鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 2021: 22. [2] LI G, ZHAO D, LU H, et al. Identification and phylogenetic analysis of Vibrio vulnificus isolated from diseased Trachinotus ovatus in cage mariculture[J]. Aquaculture, 2006, 261(1): 17-25. doi: 10.1016/j.aquaculture.2006.07.013
[3] ZHANG Q, YU H R, TONG T, et al. Dietary supplementation of Bacillus subtilis and fructooligosaccharide enhance the growth, non-specific immunity of juvenile ovate pompano, Trachinotus ovatus and its disease resistance against Vibrio vulnificus[J]. Fish Shellfish Immunol, 2014, 38(1): 7-14. doi: 10.1016/j.fsi.2014.02.008
[4] WANG A R, RAN C, RING Ø E, et al. Progress in fish gastrointestinal microbiota research[J]. Rev Aquac, 2018, 10: 626-640. doi: 10.1111/raq.12191
[5] ZHOU L, LI H, QIN J G, et al. Dietary prebiotic inulin benefits on growth performance, antioxidant capacity, immune response and intestinal microbiota in Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) at low salinity[J]. Aquaculture, 2020, 518: 734847.
[6] ROBERFROID M. Prebiotics: the concept revisited[J]. J Nutr, 2007, 137: 830S-837S. doi: 10.1093/jn/137.3.830S
[7] 郭志勋, 林黑着, 徐力文, 等. 饲料中添加半乳低聚糖对军曹鱼生长、部分血清免疫和生化因子的影响[J]. 南方水产科学, 2011, 7(1): 56-61. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2011.01.009 [8] APOLINARIO A C, DAMASCENO B P G, BELTRAO N E, et al. Inulin-type fructans: a review on different aspects of biochemical and pharmaceutical technology[J]. Carbohydr Polym, 2014, 101: 368-378. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.09.081
[9] SLAVIN J. Fiber and prebiotics: mechanisms and health benefits[J]. Nutrients, 2013, 5(4): 1417-1435. doi: 10.3390/nu5041417
[10] TUFARELLI V, LAUDADIO V. An overview on the functional food concept: prospectives and applied researches in probiotics, prebiotics and synbiotics[J]. J Exp Biol Agric Sci, 2016, 4(3S): 273-278. doi: 10.18006/2016.4(3S).273.278
[11] MAUMELA P, RENSBURG E, CHIMPHANGO A F A, et al. Sequential extraction of protein and inulin from the tubers of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L. )[J]. J Food Sci Technol, 2020, 57(2): 775-786. doi: 10.1007/s13197-019-04110-z
[12] 奚文博, 严昌国, 崔莲花. 益生元-菊粉在动物营养中的研究进展[J]. 饲料研究, 2017(21): 8-12, 21. [13] WICHIENCHOT S, THAMMARUTWASIK P, JONGJAREONRAK A, et al. Extraction and analysis of prebiotics from selected plants from southern Thailand[J]. Songklanakarin J Sci Technol, 2011, 33(5): 517-523.
[14] GIBSON G R, ROBERFROID M B. Dietary modulation of the colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics[J]. J Nutr, 1995, 125: 1401-1412. doi: 10.1093/jn/125.6.1401
[15] GIBSON G R, PROBERT H M, van LOO J A E, et al. Dietary modulation of the human colonic microbiota: updating the concept of prebiotics[J]. Nutr Res Rev, 2004, 17(2): 257-272.
[16] WANG S W, WANG H C, WANG W, et al. Enhancement of the resistance of tilapia and grass carp to experimental Aeromonas hydrophila and Edwardsiella tarda infections by several polysaccharides[J]. Comp Immunol Microbiol Infect Dis, 1997, 20(3): 261-270. doi: 10.1016/S0147-9571(96)00035-5
[17] MAHIOUS A S, GATESOUPE F J, HERVI M, et al. Effect of dietary inulin and oligosaccharides as prebiotics for weaning turbot, Psetta maxima (Linnaeus, C. 1758)[J]. Aquac Int, 2005, 14(3): 219-229.
[18] ALI S S R, AMBASANKAR K, NANDAKUMAR S, et al. Effect of dietary prebiotic inulin on growth, body composition and gut microbiota of Asian seabass (Lates calcarifer)[J]. Anim Feed Sci Technol, 2016, 217: 87-94.
[19] ESHAGHZADEH H, HOSEINIFAR S H, VAHABZADEH H, et al. The effects of dietary inulin on growth performances, survival and digestive enzyme activities of common carp (Cyprinus carpio) fry[J]. Aquac Nutr, 2015, 21(2): 242-247. doi: 10.1111/anu.12155
[20] MO W, CHENG Z, CHOI W, et al. Use of food waste as fish feeds: effects of prebiotic fibers (inulin and mannanoligosaccharide) on growth and non-specific immunity of grass carp (Ctenopharyngodon idella)[J]. Environ Sci Pollut Res, 2015, 22(22): 17663-17671. doi: 10.1007/s11356-015-4971-z
[21] TIENGTAM N, KHEMPAKA S, PAENGKOUM P, et al. Effects of inulin and Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) as prebiotic ingredients in the diet of juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus)[J]. Anim Feed Sci Technol, 2015, 207: 120-129. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2015.05.008
[22] OLSEN R E, MYKLEBUST R, KRYVI H, et al. Damaging effect of dietary inulin on intestinal enterocytes in Arctic charr (Salvelinus alpinus L. )[J]. Aquac Res, 2001, 32(11): 931-934. doi: 10.1046/j.1365-2109.2001.00626.x
[23] IBRAHEM M D, FATHI M, MESALHY S, et al. Effect of dietary supplementation of inulin and vitamin C on the growth, hematology, innate immunity, and resistance of Nile tilapia (Oreochromis niloticus)[J]. Fish Shellfish Immunol, 2010, 29(2): 241-246. doi: 10.1016/j.fsi.2010.03.004
[24] ORTIZ L T, REBOLE A, VELASCO S, et al. Effects of inulin and fructooligosaccharides on growth performance, body chemical composition and intestinal microflora of farmed rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)[J]. Aquac Nutr, 2013, 19(4): 475-482. doi: 10.1111/j.1365-2095.2012.00981.x
[25] 吴越. 三种益生元对珍珠龙胆石斑鱼和卵形鲳鲹生长及免疫的影响[D]. 海口: 海南大学, 2019: 36-47. [26] BAKKE-MCKELLEP A M, PENN M H, SALAS P M, et al. Effects of dietary soyabean meal, inulin and oxytetracycline on intestinal microflora and epithelial cell stress, apoptosis and proliferation in the teleost Atlantic salmon (Salmo salar L. )[J]. Br J Nutr, 2007, 97(4): 699-713. doi: 10.1017/S0007114507381397
[27] BURR G, HUME M, RICKE S, et al. In vitro and in vivo evaluation of the prebiotics GroBiotic-A, inulin, mannanoligosaccharide, and galactooligosaccharide on the digestive microflora and performance of hybrid striped bass (Morone chrysops×Morone saxatilis)[J]. Microb Ecol, 2010, 59(1): 187-198. doi: 10.1007/s00248-009-9597-6
[28] 蒋飞, 严银龙, 施永海. 饲料中添加菊粉对暗纹东方鲀幼鱼生长、消化及非特异性免疫能力的影响[J]. 动物学杂志, 2020, 55(5): 599-605. [29] REZA A, ABDOLMAJID H, ABBAS M, et al. Effect of dietary prebiotic inulin on growth performance, intestinal micromicroflora, body composition and hematological parameters of iuvenile Beluga, Huso huso (Linnaeus, 1758)[J]. J World Aquac Soc, 2009, 40(6): 771-779. doi: 10.1111/j.1749-7345.2009.00297.x
[30] 李会峰. 水飞蓟素、菊粉和β-葡聚糖对缓解凡纳滨对虾低盐应激的效应研究[D]. 上海: 华东师范大学, 2019: 63-64. [31] LIU F, PRABHAKAR M, JU J, et al. Effect of inulin-type fructans on blood lipid profile and glucose level: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Eur J Clin Nutr, 2017, 71(1): 9-20. doi: 10.1038/ejcn.2016.156
[32] YU X R, FU C S, CUI Z C, et al. Inulin and isomalto-oligosaccharide alleviate constipation and improve reproductive performance by modulating motility-related hormones, short-chain fatty acids, and feces microflora in pregnant sows[J]. J Anim Sci, 2021, 99(10): 1-9.
[33] CASPARY W F. Physiology and pathophysiology of intestinal absorption[J]. Am J Clin Nutr, 1992, 55(Suppl 1): 299S-308S.
[34] BLOTTIERE H M, BUECHER B, GALMICHE J P, et al. Molecular analysis of the effect of short-chain fatty acids on intestinal cell proliferation[J]. Proc Nutr Soc, 2003, 62(1): 101-106. doi: 10.1079/PNS2002215
[35] REHMAN H, ROSENKRANZ C, BOHM J, et al. Dietary inulin affects the morphology but not the sodium-dependent glucose and glutamine transport in the jejunum of broilers[J]. Poult Sci, 2007, 86(1): 118-122. doi: 10.1093/ps/86.1.118
[36] NABIZADEH A. The effect of inulin on broiler chicken intestinal micromicroflora, gut morphology, and performance[J]. J Anim Feed Sci, 2012, 21(4): 725-734. doi: 10.22358/jafs/66144/2012
[37] CEREZUELA R, FUMANAL M, TAPIA-PANIAGUA S T, et al. Changes in intestinal morphology and microflora caused by dietary administration of inulin and Bacillus subtilis in gilthead sea bream (Sparus aurata L.) specimens[J]. Fish Shellfish Immunol, 2013, 34(5): 1063-1070. doi: 10.1016/j.fsi.2013.01.015
[38] 马启伟, 郭梁, 刘波, 等. 牛磺酸对卵形鲳鲹肠道微生物及免疫功能的影响[J]. 南方水产科学, 2021, 17(2): 87-96. doi: 10.12131/20200193 [39] DAI J H, LI Y X, YANG P, et al. Citric acid as a functional supplement in diets for juvenile turbot, Scophthalmus maximus L. : effects on phosphorus discharge, growth performance, and intestinal health[J]. Aquaculture, 2018, 495: 643-653. doi: 10.1016/j.aquaculture.2018.04.004
[40] BUTT R L, VOLKOFF H. Gut microbiota and energy homeostasis in fish[J]. Front Endocrinol, 2019, 10: 9. doi: 10.3389/fendo.2019.00009
[41] SHEN J F, LIU H Y, TAN B P, et al. Effects of replacement of fishmeal with cottonseed protein concentrate on the growth, intestinal microflora, haematological and antioxidant indices of juvenile golden pompano (Trachinotus ovatus)[J]. Aquac Nutr, 2020, 26(4): 1119-1130. doi: 10.1111/anu.13069
[42] 廖庆钊, 陈福艳, 覃雅, 等. 投喂乙醇假丝酵母对罗非鱼生长、免疫和肠道菌群的影响[J]. 南方水产科学, 2021, 17(5): 10-17. doi: 10.12131/20200258 [43] YIN Z Y, LIU Q D, LIU Y T, et al. Early life intervention using probiotic Clostridium butyricum improves intestinal development, immune response, and gut microbiota in large yellow croaker (Larimichthys crocea) larvae[J]. Front Immunol, 2021, 12: 640767. doi: 10.3389/fimmu.2021.640767
[44] RING Ø E, OLSEN R E, GIFSTAD T, et al. Prebiotics in aquaculture: a review[J]. Aquac Nutr, 2010, 16(2): 117-136. doi: 10.1111/j.1365-2095.2009.00731.x
[45] HOSEINIFAR S H, ESTEBAN M A, CUESTA A, et al. Prebiotics and fish immune response: a review of current knowledge and future perspectives[J]. Rev Fish Sci Aquac, 2015, 23(4): 315-328. doi: 10.1080/23308249.2015.1052365
[46] RODRIGUEZ J, HIEL S, NEYRINCK A M, et al. Discovery of the gut microbial signature driving the efficacy of prebiotic intervention in obese patients[J]. Gut, 2020, 69(11): 1975-1987. doi: 10.1136/gutjnl-2019-319726
[47] XUN P W, LIN H Z, WANG R X, et al. Effects of dietary lipid levels on growth performance, plasma biochemistry, lipid metabolism and intestinal microbiota of juvenile golden pompano (Trachinotus ovatus)[J]. Aquac Nutr, 2021, 27(5): 1683-1698. doi: 10.1111/anu.13307
[48] SHIN N R, WHON T W, BAE J W. Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota[J]. Trends Biotechnol, 2015, 33(9): 496-503. doi: 10.1016/j.tibtech.2015.06.011
[49] 柴英辉, 高菲, 王金锋, 等. 仿刺参 (Apostichopus japonicus) 肠道菌群的地域性差异与共性研究[J]. 海洋与湖沼, 2019, 50(5): 1127-1137. doi: 10.11693/hyhz20190200044 [50] ARON-WISNEWSKY J, GABORIT B, DUTOUR A, et al. Gut microbiota and non-alcoholic fatty liver disease: new insights[J]. Clin Microbiol Infect, 2013, 19(4): 338-348. doi: 10.1111/1469-0691.12140
[51] PU G, LI P H, DU T R, et al. Adding appropriate fiber in diet increases diversity and metabolic capacity of distal gut microbiota without altering fiber digestibility and growth rate of finishing pig[J]. Front Microbiol, 2020, 11: 533. doi: 10.3389/fmicb.2020.00533
[52] THOMAS F, HEHEMANN J H, REBUFFET E, et al. Environmental and gut Bacteroidetes: the food connection[J]. Front Microbiol, 2011, 2: 93.
[53] PAONE P, CANI P D. Mucus barrier, mucins and gut microbiota: the expected slimy partners?[J]. Gut, 2020, 69(12): 2232-2243. doi: 10.1136/gutjnl-2020-322260
[54] SPILKER T, VANDAMME P, LIPUMA J J. Identification and distribution of Achromobacter species in cystic fibrosis[J]. J Cyst Fibros, 2013, 12(3): 298-301. doi: 10.1016/j.jcf.2012.10.002
[55] RYAN M P, PEMBROKE J T. Brevundimonas spp. : emerging global opportunistic pathogens[J]. Virulence, 2018, 9(1): 480-493. doi: 10.1080/21505594.2017.1419116
[56] JOHNSON L N, HAN J Y, MOSKOWITZ S M, et al. Pandoraea bacteremia in a cystic fibrosis patient with associated systemic illness[J]. Pediatr Infect Dis J, 2004, 23(9): 881-882. doi: 10.1097/01.inf.0000136857.74561.3c
[57] 梁超. 饲料中添加二甲酸钾、低聚木糖和菊粉对刺参的生长、免疫和抗灿烂弧菌感染能力的影响[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2011: 67-68. [58] WANG Y, NAN X M, ZHAO Y G, et al. Consumption of supplementary inulin modulates milk microbiota and metabolites in dairy cows with subclinical mastitis[J]. Appl Environ Microbiol, 2022, 88(4): e0205921.