有效微生物养殖对河豚鱼肉品质的影响

裴雨轩1,袁荣璐1,李嘉荣1,朱纪坤2,陆乃彦1,唐 雪1,*

(1.江南大学食品学院,江苏 无锡 214122;2.镇江江之源渔业科技有限公司,江苏 镇江 212000)

摘 要:比较分析有效微生物(effective microorganisms,EM)养殖(EM菌养殖模式)和普通养殖模式对河豚鱼肉营养成分、质构特性和特征风味的影响。结果表明:相比于普通养殖模式,EM菌养殖模式河豚鱼肉必需氨基酸相对含量更高,并能够显著提高必需氨基酸与总氨基酸和必需氨基酸与非必需氨基酸比值(P<0.05);K、Na、P元素含量更高;肝脏脂肪酸中,二十碳五烯酸(2.65%)、二十二碳六烯酸(6.52%)、∑ω-3多不饱和脂肪酸(9.91%)相对含量更高;能够改善鱼肉质构特性,表现为硬度降低、黏附性和内聚性提高;此外,在特征风味方面,EM菌养殖组鱼肉鲜味氨基酸、甜味氨基酸含量更高,腥味物质三甲胺、氧化三甲胺含量显著降低(P<0.05)。综上,EM菌养殖模式下河豚营养价值更高、氨基酸和脂肪酸组成更佳、食用口感和风味较好,本研究可为河豚EM菌养殖模式的应用与推广提供理论指导。

关键词:河豚;有效微生物;营养成分;风味物质;品质特性

暗纹东方鲀(Takifugu fasiatus)俗称河豚、河鲀、巴鱼,隶属于鲀形目、鲀科、东方鲀属。河豚是我国名贵特种水产养殖品种之一,因肉质鲜美丰腴、营养价值丰富而深受消费者喜爱。近年来,我国河豚养殖产业发展迅速,通过改变河豚生长环境、饵料等条件可繁殖出无毒或低毒河豚[1-2]。但人工养殖过程中不合理的养殖密度和过量饵料投放等极易破坏水环境生态平衡,引起水质恶化,进而影响河豚生长,严重降低胴体肉质和风味[3-4]。一方面,养殖水体含氧量降低,导致氨氮含量增加,水产动物抗病力下降[5-6],病害频发。另一方面,水体浑浊会破坏微生物菌群,浮游藻类和放线菌分泌的土腥味物质土臭味素与二甲基异莰醇在鱼体内沉积,影响鱼肉风味等品质[7]

目前,在养殖水体和饲料中添加微生物菌剂是一种环保、有效的方式。有效微生物(effective microorganisms,EM)是一种新型复合微生物活性菌剂,又称EM菌,包括光合菌群、乳酸菌群、酵母菌群和发酵性丝状菌群等。EM菌养殖通过向水体和饲料中添加EM建立微生态系统,将水中积攒的粪便、残饵和动植物遗体产生的氨氮及亚硝酸盐等有害化合物分解为无毒硝酸盐,从而达到调控水质的目的[8];同时,EM菌能产生活性因子,刺激水生动物肠道黏膜相关淋巴组织,提高其酶活性,增强鱼体抗病力[8-9]。刘洪波等[10]发现EM菌养殖能够突出河蟹鲜味,提高其食用品质。由此可见,在河豚养殖过程中投放EM菌不但能够调控水质和防治病害,而且对提高鱼肉品质和改善鱼肉风味可能具有积极影响。因此,本研究采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)、电感耦合等离子体-质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)等技术比较分析EM菌养殖和普通养殖模式下河豚鱼肉的营养成分、氨基酸组成、脂肪酸组成、质构特性和特征风味差异,以期为河豚EM菌养殖模式推广提供有价值的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

河豚 镇江江之源渔业科技有限公司;EM菌(微生物制剂) 江苏恒泰环保科技发展有限公司。

草酸、三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)、三氯甲烷、三氟化硼、甲醇、硫酸钾、硫酸、苦味酸、无水乙醚、盐酸三甲胺、硝酸、浓盐酸、乙二胺四乙酸二钠(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt,EDTA-2Na)(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

TA.XT PlusC质构仪 英国SMS公司;K9840自动凯氏定氮仪 海能未来技术集团股份有限公司;Centrifuge 5430R离心机 德国Eppendorf公司;1100 HPLC仪、7900 ICP-MS仪、Hypersil ODS柱(4.0 mm×250 mm,5 μm)、ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm) 美国Agilent公司;PEGASUS BT GC-MS仪 德国Leco公司;JD24D810电煮锅 浙江苏泊尔股份有限公司;ME204E分析天平瑞士Mettler Toledo公司。

1.3 方法

1.3.1 河豚养殖及预处理

养殖实验在镇江江之源渔业科技有限公司基地温室大棚开展。实验塘口为6 口667 m2的池塘,水深2 m左右,3 口为EM菌养殖组、3 口为普通养殖组,河豚鱼苗放养密度均为2 500 尾/667 m2,养殖周期1 年。EM菌养殖组在养殖过程中泼洒EM菌调节水质同时拌料投喂,水体中EM菌液(107 CFU/mL)投放量1 kg/667 m2,投放间隔10 d,每1 kg饲料中添加80 mg EM菌;普通养殖组不添加EM菌。

随机采集EM菌养殖组和普通养殖组体质量、体长相似的河豚各25 尾进行测量,取背部相同位置鱼肉进行后续指标检测。将清洗好的河豚鱼肉于蒸锅中常压煮制20 min,自然冷却,收集鱼汤,备用。

1.3.2 生长指标测定

河豚取回后,测量并记录各河豚体长(l/cm)、总质量(m/g),去除内脏后测量肝脏质量(m/g)。肥满度与肝体指数分别按照式(1)、(2)计算:

1.3.3 营养成分含量测定

1.3.3.1 基本营养成分

水分含量测定参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》第一法;灰分含量测定参考GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》第一法;总脂肪含量测定参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》第一法;蛋白质含量测定参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》第一法。

1.3.3.2 矿物质

称取0.1 g左右背部生鱼肉加入微波消解罐中,加入3.0~3.5 mL硝酸,加盖浸泡过夜后加入5 mL超纯水,微波消解冷却后,开盖排气,超纯水定容消解液至50 mL,根据检测范围适当稀释待测液,过0.22 μm水系滤膜后进行ICP-MS分析,根据标准曲线测定消解液中矿物质含量。

1.3.4 水解氨基酸含量测定

参考刘芳芳等[11]方法。称取100 mg样品于消化管中,加入8 mL 6 mol/L HCl溶液混合均匀,氮吹3 min后于120 ℃烘箱中水解22 h,随后加入4.8 mL 10 mol/L NaOH溶液中和并定容至25 mL,双层滤纸过滤,取1 mL滤液10 000 r/min离心10 min后取400 μL上清液,过0.45 μm滤膜后进行HPLC分析。

1.3.5 肝脏脂肪酸含量测定

取1.0 g肝脏匀浆后分别加入15、15、10 mL氯仿-甲醇(2∶1,V/V)提取3 次。64 ℃水浴蒸发去除溶剂,加2 mL NaOH-甲醇(3∶125,g/mL)溶液,60 ℃水浴皂化。加入2 mL三氟化硼-甲醇(1∶3,V/V),60 ℃水浴甲酯化后冷却,加入2 mL正己烷,加水至15 mL,振荡,取上清液测定。GC-MS参数:载气He,流速8 mL/min,气化温度250 ℃;离子源温度230 ℃;电压70 eV;进样量1 μL;检测器电压350 V[12]

1.3.6 质构特性测定

参考胡二坤等[13]的方法。鱼肉切成2.0 cm×2.0 cm×1.5 cm大小,采用质构仪进行质构特性分析。

1.3.7 游离氨基酸(free amino acid,FAA)含量测定

1.3.7.1 固态鱼肉样品

称取1.000 g左右生(熟)鱼肉,记录质量,加入5 g/100 mL TCA溶液混匀,定容至25 mL,常温超声20 min,静置2 h后双层滤纸过滤。取1 mL滤液10 000 r/min离心30 min,取400 μL上清液过0.22 μm水系滤膜于样品瓶[14]。HPLC参数:色谱柱:Hypersil ODS柱(4.0 mm×250 mm,5 μm);紫外检测器(338 nm);流动相A:27.6 mmol/L醋酸钠-三乙胺-四氢呋喃(500∶0.11∶2.5,V/V,pH 7.2),流动相B:80.9 mmol/L醋酸钠-甲醇-乙腈(1∶2∶2,V/V,pH 7.2);梯度洗脱程序:0~17 min,8% B;17~20.1 min,50% B;20.1~24 min,100% B;24 min,0% B;流速1.0 mL/min;柱温40 ℃[15]

1.3.7.2 液态鱼汤样品

取5 mL鱼汤于25 mL容量瓶中,10 g/100 mL TCA溶液定容,混匀后静置1 h,双层滤纸过滤后10 000 r/min离心10 min,取400 μL上清液过0.22 μm水系滤膜于样品瓶。HPLC参数同1.3.7.1节。

1.3.8 呈味核苷酸含量测定

参考Chen Dewei等[16]的方法并稍作修改。取1.00 g样品,加入2 mL 5 g/100 mL TCA溶液均质,8 000 r/min离心10 min,取上清液,再加入1 mL 5 g/100 mL TCA溶液,重复离心,合并上清液,采用NaOH溶液调节pH值至6.5后定容,过0.22 μm滤膜后进样分析。HPLC参数:ZORBAXSB-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱温30 ℃;二极管阵列检测器(260 nm);流动相:乙腈-水(含0.005 mol/L四丁基溴化铵及0.05 mol/L磷酸二氢钾)(2∶98,V/V);流速0.6 mL/min;进样量10 μL。

1.3.9 三甲胺(trimethylamine,TMA)和氧化三甲胺(trimethylamine oxide,TMAO)含量测定

取2 g样品,加入8 mL 5 g/100 mL TCA溶液匀浆后,5 000 r/min离心20 min,取5 mL上清液于具塞试管中。1)TMA含量测定:向试管中分别加1 mL体积分数10%甲醛、10 mL无水甲苯、3 mL 30 g/100 mL NaOH溶液后,振荡静置;吸出上层甲苯,加入含约0.5 g无水硫酸钠的试管中,振荡静置,取5 mL上层TMA甲苯溶液加入含5 mL 0.02 g/100 mL苦味酸甲苯溶液的试管中,摇匀,410 nm处测定吸光度,以TMA为标准品制作标准曲线(标准曲线方程为y=0.015 3x+0.008 7(R2=0.997 5),x为TMA质量浓度/(μg/mL),y为相应的吸光度),计算TMA含量。2)TMAO含量测定:向试管中加入1 mL Fe2+-EDTA试剂(80 mL蒸馏水溶解5.57 g FeSO4·7H2O,加热煮沸后边搅拌边加入7.45 g EDTA-2Na,冷却至室温后转移到1 L容量瓶定容),50 ℃水浴5 min后按照TMA测定方法步骤操作。

1.4 数据处理

采用Excel 2019和IBM SPSS Statistics 27对数据进行统计学分析,结果以平均值±标准差表示。使用Origin 2022绘图。

2 结果与分析

2.1 河豚生长指标分析

EM菌养殖组和普通养殖组河豚体长分别为(23.39±1.66)、(22.50±1.25)cm,体质量分别为(304.53±9.40)、(302.42±25.27)g;肝质量分别为(58.28±3.99)、(55.49±10.61)g;2 种养殖模式下河豚的肥满度和肝体指数均无明显差别,分别达2.44、2.72 g/cm3和0.18%、0.17%。

2.2 河豚鱼肉营养成分分析

2.2.1 基本营养成分分析

由表1可知,除EM菌养殖组水分质量分数(79.70%)显著高于普通养殖组(76.53%)(P<0.05)外,其余营养成分在2 种养殖模式之间均无显著差异(P>0.05),说明EM菌养殖模式对河豚鱼肉基本营养成分影响较小。

表1 河豚鱼肉基本营养成分组成
Table 1 Basic nutrient composition of puffer fish

注:*.与普通养殖相比差异显著(P<0.05)。下同。

指标EM菌养殖普通养殖水分质量分数/%79.70±0.01*76.53±0.01灰分质量分数/%1.43±0.011.48±0.01总脂肪质量分数/%0.87±0.010.88±0.01粗蛋白质量分数/%18.85±0.0318.69±0.02

2.2.2 矿物质分析

矿物质是七大营养素之一,鱼体自身无法合成,需从外界获取。由表2可知,河豚鱼肉的矿物质元素含量丰富,2 种养殖模式鱼肉中均检出K、Na、Mg、Ca和P 5 种常量元素及Fe、Zn、Mn、Cu 4 种微量元素。其中,K是含量最高的常量元素,在EM菌养殖组达到308.86 mg/100 g,显著高于普通养殖组(218.65 mg/100 g)(P<0.05);其次为P,EM菌养殖组为246.74 mg/100 g,普通养殖组为211.19 mg/100 g,与陶宁萍[17]、陈晓婷[18]等的研究结果一致。研究[19]发现,EM菌对饲料具有明显的酸化作用,而酸性物质可以促进胃肠道对Ca、P等矿物质的吸收,推测饲料中添加EM菌可能通过促进河豚对K、Na、P 3 种矿物质元素的吸收增加相关矿物质在鱼肉中的积累。

表2 河豚鱼肉矿物质含量
Table 2 Mineral content of puffer fish mg/100 g

矿物质EM菌养殖普通养殖K 308.86±40.43*218.65±27.86 Na37.65±6.4327.70±7.20 Mg24.30±1.2024.96±1.53 Ca6.18±1.51*11.02±1.71 P 246.74±28.27211.19±35.06 Fe0.66±0.050.92±0.43 Zn0.95±0.11*1.30±0.22 Mn0.02±0.01*0.04±0.01 Cu0.02±0.000.02±0.00

2.3 河豚鱼肉水解氨基酸组成分析

氨基酸组成以及鲜味氨基酸、甜味氨基酸与必需氨基酸(essential amino acids,EAA)含量是评价鱼肉营养价值和风味品质的关键因素。如表3所示,EM菌养殖模式可显著提高生鱼肉和熟鱼肉中鲜味氨基酸相对含量(P<0.05),与普通养殖组相比分别提高至6.74%和7.17%。EM菌养殖组生鱼肉甜味氨基酸相对含量显著低于普通养殖组(P<0.05),但经热处理后相对含量明显上升(4.35%),与普通养殖组(4.78%)无显著差异(P>0.05)。

表3 河豚生鱼肉和熟鱼肉水解氨基酸组成与相对含量
Table 3 Composition and relative contents of hydrolyzed amino acids in raw and cooked fish of puffer fish %

注:TAA.总氨基酸(total amino acids);NEAA.非必需氨基酸(nonessential amino acid);DAA.呈味氨基酸(delicious amino acids)。

氨基酸EM菌养殖普通养殖生鱼肉熟鱼肉生鱼肉熟鱼肉天冬氨酸(Asp)3.05±0.09*3.09±0.21*1.78±0.172.61±0.05谷氨酸(Glu)3.69±0.09*4.08±0.092.90±0.223.91±0.10丝氨酸(Ser)0.36±0.01*0.87±0.020.59±0.040.90±0.03组氨酸(His)0.21±0.01*0.71±0.06*0.43±0.020.86±0.02甘氨酸(Gly)0.59±0.05*1.64±0.04*0.93±0.081.33±0.14苏氨酸(Thr)0.84±0.021.11±0.110.78±0.081.07±0.03精氨酸(Arg)0.63±0.02*1.78±0.081.20±0.031.80±0.07丙氨酸(Ala)0.59±0.03*0.73±0.03*1.03±0.101.49±0.09酪氨酸(Tyr)0.27±0.01*0.40±0.06*0.54±0.021.03±0.05半胱氨酸(Cys)0.01±0.72*0.05±0.030.06±0.010.11±0.02缬氨酸(Val)1.55±0.04*1.66±0.061.05±0.031.40±0.01甲硫氨酸(Met)0.85±0.04*0.80±0.02*0.38±0.010.70±0.01色氨酸(Trp)0.18±0.04*0.26±0.030.10±0.000.13±0.01苯丙氨酸(Phe)1.00±0.04*0.48±0.04*0.71±0.071.04±0.04异亮氨酸(Ile)0.47±0.01*1.61±0.06*0.90±0.101.29±0.01亮氨酸(Leu)1.74±0.02*1.95±0.091.22±0.071.99±0.06赖氨酸(Lys)0.80±0.02*2.18±0.141.28±0.102.14±0.09脯氨酸(Pro)0.85±0.130.81±0.050.33±0.030.99±0.08 TAA17.67±0.1824.21±0.3816.23±0.8824.78±0.49鲜味氨基酸6.74±0.15*7.17±0.12*4.69±0.356.53±0.15甜味氨基酸2.38±0.09*4.35±0.163.33±0.304.78±0.23 EAA7.42±0.0210.05±0.256.44±0.379.76±0.16 DAA9.12±0.2311.52±0.108.02±0.6211.31±0.27 EAA/TAA41.99±0.00*41.51±0.01*39.64±0.0039.39±0.00 EAA/NEAA72.39±0.01*70.98±0.02*65.68±0.0164.99±0.01 DAA/TAA51.62±0.0147.60±0.00*49.32±0.0145.63±0.00

从EAA组成上看,EM菌养殖组生鱼肉和熟鱼肉的EAA/TAA分别为41.99%和41.51%,分别显著高于普通养殖组(P<0.05);EM菌养殖组生鱼肉和熟鱼肉的EAA/NEAA分别达72.39%和70.98%,分别显著高于普通养殖组(P<0.05)。可见,EM菌养殖模式下河豚鱼肉EAA组成更具优势。研究[20]证实,适量添加EM菌可有效促进水产动物肠道有益菌群生长与繁殖,逐渐形成优势菌群,阻止有害微生物定植,调节肠道内菌群平衡。同时,EM菌可产生氨基酸、维生素等多种必需营养物质及各种酶类,可有效促进鱼体对饲料的消化吸收。综上,EM菌养殖模式更利于河豚鱼肉鲜味氨基酸和EAA积累。

2.4 河豚肝脏脂肪酸组成分析

河豚肝脏中含有大量油脂,富含二十二碳六烯酸(docosahexoenoic acid,DHA)(C22:6 n-3)、二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)(C20:5 n-3)、亚油酸(C18:2 n-6)等多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)。如表4所示,饱和脂肪酸(saturated fatty acids,SFA)中,棕榈酸(C16:0)相对含量最高,分别为18.28%和16.44%。不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acids,UFA)相对含量均高于70%,约为SFA相对含量的3 倍。PUFA中EPA和DHA有助于人体健康,可降低体内脂肪积累,减少心血管疾病的发生[21-23]。对比可知,EM菌养殖模式下河豚肝脏EPA(2.65%)和DHA(6.52%)相对含量均显著高于普通养殖组(P<0.05),分别是普通养殖组的3.31 倍和1.71 倍,且EM菌养殖组∑ω-3 PUFA约占总脂肪酸的10%,显著高于普通养殖组(P<0.05)。一方面,鱼体脂肪酸组成及含量受生活环境影响,Chen Xiatian等[24]比较分析近海网箱养殖和循环水产养殖河豚肌肉和皮肤脂肪酸组成,发现不同养殖系统可以明显影响河豚鱼体的脂肪酸含量。另一方面,EM菌进入鱼体后可参与蛋白质、多糖、脂肪等物质代谢。何文佳等[25]研究发现,EM菌养殖可提高亚东鲑的生长率及食物转化率。伍莉等[26]发现,在饲料中添加EM菌可有效提高鲫鱼和大口鲶机体的新陈代谢。由此推测,EM菌可提高饲料转化率,进而改善鱼体脂肪酸组成。

表4 河豚肝脏脂肪酸组成与相对含量
Table 4 Composition and relative contents of fatty acid in liver of puffer fish %

注:MUFA.单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids)。

脂肪酸EM菌养殖普通养殖C12:00.09±0.03*0.02±0.01 C14:01.75±0.15*1.17±0.11 C14:10.09±0.01*0.06±0.01 C15:00.14±0.02*0.11±0.01 C16:018.28±0.9816.44±1.07 C16:110.03±0.557.18±2.29 C17:00.19±0.02*0.13±0.02 C17:10.40±0.060.43±0.05 C18:07.15±0.186.71±0.99 C18:1 n-944.01±1.7343.78±4.34 C18:2 n-64.34±0.5214.24±8.29 C18:3 n-60.21±0.040.11±0.02 C18:3 n-30.74±0.101.43±0.71 C20:00.16±0.010.22±0.05 C20:11.72±0.211.88±0.88 C20:20.24±0.040.78±0.37 C20:30.56±0.06*0.18±0.06 C20:4 n-60.37±0.05*0.30±0.05 C20:5 n-32.65±0.29*0.80±0.38 C22:00.27±0.03*0.07±0.04 C22:1 n-90.08±0.01*0.15±0.02 C22:6 n-36.52±0.70*3.81±1.37∑SFA28.03±1.10*24.88±0.29∑MUFA56.33±1.7153.47±7.56∑PUFA15.62±1.7521.65±7.65∑UFA71.97±1.10*75.12±0.29∑ω-3 PUFA9.91±1.05*6.04±1.05∑ω-6 PUFA4.91±0.6114.64±8.26

2.5 河豚鱼肉质构特性分析

由表5可知,与生鱼肉相比,熟鱼肉硬度、黏附性和弹性等指标均呈下降趋势,可能是由于热加工后鱼肉蛋白变性,维持蛋白结构的化学键被破坏,导致肌肉细胞间结合力下降[27],肉质变软。另外,持续加热促使胶原蛋白溶出,也会导致鱼肉变软。进一步分析发现,普通养殖组生鱼肉硬度显著高于EM菌养殖组(P<0.05),而黏附性与内聚性显著低于EM菌养殖组,说明EM菌养殖组河豚鱼肉更嫩,肉质更紧实。此外,普通养殖组熟鱼肉的胶着性、咀嚼度和回复性均显著低于EM菌养殖组(P<0.05),说明养殖模式能够显著影响河豚熟鱼肉质构特性,这可能与EM菌调控鱼类肌纤维和肉质形成有关[28]

表5 河豚生鱼肉和熟鱼肉的质构特性
Table 5 Texture characteristics of raw and cooked fish of puffer fish

质构参数EM菌养殖普通养殖生鱼肉熟鱼肉生鱼肉熟鱼肉硬度/g1 740.25±439.77*2.50±0.09*3 422.81±855.853.89±1.02黏附性/(g·s)-37.97±27.98*-2.71±1.25*-17.17±12.98-15.21±3.61弹性0.76±0.090.75±0.090.69±0.060.65±0.11内聚性0.71±0.05*0.65±0.04*0.58±0.060.56±0.06胶着性1 557.19±434.90186.82±55.55*1 992.85±616.3651.51±110.19咀嚼度1 154.93±362.07140.07±44.47*1 384.36±500.891.54±0.18回复性0.34±0.050.24±0.02*0.41±0.060.20±0.03

2.6 河豚鱼肉滋味与风味物质组成分析

2.6.1 FAA

FAA作为一种重要的活性物质,不仅参与风味物质合成,还能丰富食品的味觉层次。研究发现,含有更多种类浮游生物的天然饲料能够通过促进鱼体蛋白质合成影响鱼肉FAA含量,提高鱼肉风味品质[29]。如表6所示,相比于生鱼肉,熟鱼肉FAA总含量均有所增加,可能是由于加热导致鱼肉组织松散,蛋白质变性、分解,导致更多氨基酸溶出。

表6 河豚生、熟鱼肉及鱼汤FAA含量
Table 6 FAA content of raw, cooked fish and fish soup of puffer fish mg/100 g

注:GABA. γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid)。

氨基酸EM菌养殖普通养殖生鱼肉熟鱼肉鱼汤生鱼肉熟鱼肉鱼汤Asp8.42±4.64*12.00±2.03*11.65±5.1614.65±0.5315.28±0.2115.74±0.24 Glu8.79±3.0015.12±9.8211.43±1.97*6.19±0.186.16±0.175.96±0.42 Asn6.05±0.525.23±1.8712.08±8.755.01±1.035.01±0.325.27±0.50 Ser5.18±0.715.09±1.258.89±6.845.12±0.745.11±0.285.09±0.44 Gln5.54±2.105.32±1.215.05±1.885.07±0.595.06±0.515.36±0.48 His5.18±1.765.41±2.555.66±2.305.14±0.285.01±0.445.11±0.29 Gly38.62±11.4048.74±19.6284.69±53.8137.70±4.7353.21±8.7934.84±4.49 Thr5.49±2.127.78±3.4511.14±5.375.05±0.225.13±0.965.07±0.26 Arg27.00±10.9633.07±7.3739.58±24.7418.18±5.3427.15±9.5114.97±1.98 Ala20.88±9.6327.55±12.2247.21±24.30*15.67±4.5715.67±3.2815.82±1.93 GABA165.62±28.20169.60±57.98489.77±510.25194.39±24.94189.26±18.27225.75±24.07 Tyr5.86±1.045.30±1.115.24±1.396.14±2.615.11±1.035.79±2.70 Cys5.85±1.005.85±0.515.24±2.345.09±0.445.07±1.465.29±0.06 Val5.16±1.825.72±1.246.83±4.865.15±0.215.05±0.605.17±0.70 Met5.54±1.785.67±1.327.08±2.215.65±7.845.21±2.035.12±0.44 Trp16.47±2.1917.19±4.9038.66±32.0213.75±8.3517.91±5.1722.37±6.41 Phe5.36±0.775.84±1.506.15±1.505.10±0.555.17±2.215.06±0.37 Ile5.42±2.685.64±1.585.31±1.285.07±0.585.17±0.615.01±0.38 Leu5.14±0.886.09±1.195.67±1.8611.9±17.395.16±1.835.09±0.40 Lys57.73±20.7957.18±33.1589.67±77.8939.10±10.8951.32±18.8230.22±5.73 Pro13.33±5.34*13.41±5.85*17.88±1.70*5.75±1.535.24±0.805.33±0.42鲜味氨基酸17.21±5.4227.12±9.0623.07±5.1720.84±0.6421.43±0.3421.70±0.62甜味氨基酸70.17±22.0389.15±34.64151.94±89.5463.53±4.1279.12±11.8460.83±6.06 FAA422.62±43.94462.78±40.34914.85±751.17414.85±47.30442.44±49.18433.44±36.29

EM菌养殖组生鱼肉鲜味氨基酸含量略低于普通养殖组,但其熟鱼肉及鱼汤中鲜味氨基酸含量均高于普通养殖组(P>0.05)。值得注意的是,2 种养殖模式下,生、熟鱼肉及鱼汤中6 种呈味氨基酸(Glu、Asp、Phe、Ala、Gly和Tyr)总含量均较为接近,呈味氨基酸具有特殊鲜味,其中最常见、最具代表性的为Glu和Asp。EM菌养殖组Glu在熟鱼肉和鱼汤中含量分别达到15.12、11.43 mg/100 g,普通养殖组为6.16、5.96 mg/100 g,而EM菌养殖组熟鱼肉和鱼汤中Asp含量低于普通养殖组,但EM菌养殖组Glu与Asp总含量更具优势。此外,EM菌养殖组鱼汤Ala(甜味氨基酸)含量高达47.21 mg/100 g,显著高于普通养殖组的15.82 mg/100 g(P<0.05)。Lys为无味氨基酸,但可提高鱼汤甜味[30],在EM菌养殖组鱼汤高达89.67 mg/100 g。His虽呈苦味,但可增加鱼肉风味,为水产品提供肉香并提高肉质口感[31-32],EM菌养殖组生、熟鱼肉及鱼汤中His含量均高于普通养殖组。总体而言,EM菌养殖组熟鱼肉和鱼汤中鲜味氨基酸、甜味氨基酸含量及FAA总含量均高于普通养殖组,提示EM菌养殖在提高鱼肉鲜甜度与风味品质方面具有潜力。

2.6.2 呈味核苷酸

呈味核苷酸是由核苷酸组成的一种强烈鲜味剂,其中腺苷一磷酸(adenosine 5’-monophosphate,5’-AMP)、鸟苷一磷酸(guanosine 5’-monophosphate,5’-GMP)和肌苷一磷酸(inosine 5’-monophosphate,5’-IMP)是鱼肉中最主要的呈味核苷酸[33]。5’-AMP是鲜味核苷酸,具有蘑菇的甜味并能够抑制苦味,5’-GMP具有较强的风味增强作用,5’-IMP表现为令人愉悦的肉味[34-35],这3 种核苷酸具有降低不良风味、增强鲜甜滋味的作用,对鱼肉鲜甜风味产生积极影响,同时会与谷氨酸单钠、天冬氨酸单钠发挥协同增鲜作用,改善鱼肉风味品质[36]。如表7所示,2 种养殖模式下的熟鱼肉均以5’-IMP相对含量最高,分别高达73.00%和78.82%,5’-AMP与5’-GMP相对含量相对较低。普通养殖组胞苷一磷酸(cytidine 5’-monophosphate,5’-CMP)和5’-AMP相对含量显著高于EM菌养殖组(P<0.05),但由于其相对含量不高,对鱼肉整体的滋味影响可能不大。综上,在呈味核苷酸方面,2 种养殖模式河豚鱼肉差别不大。

表7 河豚熟鱼肉的呈味核苷酸相对含量
Table 7 Relative contents of flavoured nucleotides in cooked fish of puffer fish %

注:5’-UMP.尿苷一磷酸(uridine 5’-monophosphate)。

呈味核苷酸EM菌养殖普通养殖5’-CMP1.62±0.09*4.84±0.04 5’-AMP3.59±0.06*5.22±0.21 5’-UMP2.91±0.121.49±0.03 5’-GMP0.58±0.010.38±0.01 5’-IMP73.00±20.0378.82±10.34

2.6.3 TMA和TMAO

TMA和TMAO是鱼类产生腐败恶臭及鱼腥味的主要原因。由表8可知,熟鱼肉TMA和TMAO含量均明显低于生鱼肉,但普通养殖组生鱼肉TMA、TMAO含量均显著高于EM菌养殖组(P<0.05)。由此说明,EM菌养殖模式有利于减少河豚鱼肉腥气,改善河豚鱼肉品质,提高河豚鱼菜品适口性。TMA和TMAO的产生主要受鱼品种和鱼体上菌丝特性的影响,而本研究主要受养殖水质影响。一方面,残饵和粪便等会使养殖水体中的氨氮含量升高,而EM菌中的光合细菌可以直接吸收利用小分子含氮化合物,抑制有害菌生长繁殖,降低水体氨氮含量。另一方面,EM菌进入鱼体内可通过抑制大肠杆菌活动及促进饵料消化吸收有效降低蛋白质向胺和氨转化[37],进而降低鱼体腥味物质积累。

表8 河豚生鱼肉和熟鱼肉的TMA和TMAO含量
Table 8 TMA and TMAO contents of raw and cooked fish of puffer fish mg/100 g

化合物EM菌养殖普通养殖生鱼肉熟鱼肉生鱼肉熟鱼肉TMA0.64±0.11*0.37±0.01*3.25±0.262.98±0.17 TMAO0.57±0.09*0.44±0.08*3.24±0.23*3.11±0.32

3 结论

通过比较分析EM菌养殖和普通养殖模式对河豚鱼肉营养成分、质构特性和特征风味等品质的影响发现,2 种养殖模式下河豚鱼肉基本营养成分、氨基酸种类和组成相似,与普通养殖模式相比,EM菌养殖模式河豚鱼肉EAA相对含量以及鲜味氨基酸、甜味氨基酸含量更高,对滋味贡献突出的FAA种类更多、含量更高,TMA和TMAO含量更低、腥味更弱;肝脏脂肪酸组成模式更佳,DHA、EPA和∑ω-3 PUFA相对含量更高;EM菌养殖模式能够改善鱼肉质构特性,表现为硬度降低、黏附性和内聚性提高,肉质更为紧实。综上,EM菌养殖模式下河豚鱼肉营养价值更高、风味更好、食用口感更佳,本研究结果可为EM菌养殖模式推广提供理论参考。

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Effects of Effective Microorganisms Culture on the Quality of Puffer Fish Meat

PEI Yuxuan1, YUAN Ronglu1, LI Jiarong1, ZHU Jikun2, LU Naiyan1, TANG Xue1,*
(1. School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China;2. Zhenjiang Jiangzhiyuan Fishery Technology Co. Ltd., Zhenjiang 212000, China)

Abstract: The effects of effective microorganisms (EM) culture (EM bacteria culture mode) and common culture mode on nutrient composition, texture characteristics, and characteristic flavor of puffer fish meat were compared and analyzed. The results showed that the relative content of essential amino acids (EAA) was higher in EM bacteria culture mode compared with the common culture mode, and the ratio of EAA to total amino acids and EAA to nonessential amino acids was significantly increased (P < 0.05). The contents of K, Na, and P elements were higher. Among liver fatty acids, the relative content of eicosapentaenoic acid (2.65%), docosahexaenoic acid (6.52%) and Σω-3 polyunsaturated fatty acid (9.91%)were higher. EM culture mode could improve the texture characteristics of fish meat, showing that hardness was decreased,adhesion and cohesion were increased. In addition, in the terms of characteristic flavor, the contents of amami amino acids and sweet amino acids in fish meat of EM bacteria culture mode group were higher, at the same time, the content of fishy odor substances trimethylamine (TMA) and trimethylamine oxide (TMAO) was significantly reduced (P < 0.05). The results of this study showed that the nutrition value of puffer fish under the EM bacteria culture mode was higher, the composition of amino acids and fatty acids was excellent, and the edible taste and flavor were better, which could provide valuable theoretical guidance for the application and promotion of the EM bacteria culture mode of puffer fish.

Keywords: puffer fish; effective microorganisms; nutrient composition; flavor substance; quality characteristic

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20240809-202

中图分类号:TS254.1

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2024)12-0013-07

引文格式:

裴雨轩, 袁荣璐, 李嘉荣, 等. 有效微生物养殖对河豚鱼肉品质的影响[J]. 肉类研究, 2024, 38(12): 13-19. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240809-202. http://www.rlyj.net.cn

PEI Yuxuan, YUAN Ronglu, LI Jiarong, et al. Effects of effective microorganisms culture on the quality of puffer fish meat[J]. Meat Research, 2024, 38(12): 13-19. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240809-202.http://www.rlyj.net.cn

收稿日期:2024-08-09

基金项目:教育部“新农科”研究与改革实践项目(2020337)

第一作者简介:裴雨轩(2003—)(ORCID: 0009-0008-4996-2055),女,本科生,研究方向为食品营养。E-mail: peiyuxuan0127@126.com

*通信作者简介:唐雪(1981—)(ORCID: 0000-0003-3249-9953),女,副教授,博士,研究方向为食品营养与功能因子。E-mail: tangxue@jiangnan.edu.cn