3种水域养殖南美白对虾食用品质与营养品质比较分析

徐锦华1,茅 渊2,乔 璐1,杨 臻1,胡 鑫1,徐小栋1,贾芳慧1,3,李晋成1,穆迎春1,*

(1.中国水产科学研究院 农业农村部水产品质量安全控制重点实验室,北京 100141;2.新疆生产建设兵团第八师石河子市畜牧水产发展服务中心,新疆 石河子 832000;3.渤海大学食品科学与工程学院,辽宁 锦州 121013)

摘 要:利用传统的营养品质评价方法,对3种水域(新疆盐碱水、新疆淡水和广东省湛江市海水)的养殖南美白对虾食用品质与营养品质进行分析评价。结果显示,在色差和质构方面,煮熟的海水养殖南美白对虾红度值更高,颜色更偏向于粉白色;盐碱水组弹性和回复性显著高于海水组和淡水组(P<0.05),其内聚性显著高于淡水组(P<0.05),与海水组无显著差异,说明盐碱水养殖条件下的南美白对虾口感更好。3种养殖环境南美白对虾肌肉的基本营养成分差异显著,新疆盐碱水养殖环境的粗蛋白含量最低,海水养殖环境的粗蛋白含量最高,淡水环境次之。在氨基酸组成方面,海水养殖南美白对虾氨基酸总量最高,盐碱水养殖环境的呈味氨基酸含量占比最高。氨基酸评分和化学评分表明,3种养殖环境南美白对虾的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸,第二限制氨基酸均为缬氨酸;赖氨酸含量丰富。必需氨基酸指数和氨基酸比值系数分评价结果表明,新疆盐碱水养殖南美白对虾的蛋白质组成更接近全鸡蛋蛋白模式。在脂肪酸方面,海水养殖组脂肪酸种类最为丰富,且多不饱和脂肪酸含量最高,淡水养殖组次之;淡水养殖组的山嵛酸(C22:0)未检出,而盐碱水养殖组的棕榈油酸(C16:1 n-7)、亚麻酸(C18:3 n-3)和山嵛酸(C22:0)均未检出;淡水养殖组的二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸含量显著高于海水和盐碱水养殖组(P<0.05)。新疆盐碱水养殖的南美白对虾在营养与加工特性上呈现显著优势,尤其适合加工虾滑等弹韧性产品。本研究可为不同养殖环境南美白对虾高值化开发提供关键数据支撑。

关键词:南美白对虾;食用品质;营养品质;氨基酸;氨基酸评分;脂肪酸

收稿日期:2025-05-13

基金项目:中国水产科学研究院基本科研业务费资助项目(2024A003);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-48);中央公益性科研机构基础研究资助项目(2023TD80);中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(Y2023LM10)

第一作者简介:徐锦华(1993—)(ORCID: 0000-0001-5679-4717),男,助理研究员,硕士,研究方向为水产品质量安全与营养品质评价。E-mail: xujh@cafs.ac.cn

*通信作者简介:穆迎春(1978—)(ORCID: 0000-0001-5888-0862),女,副研究员,硕士,研究方向为水产品质量安全风险评估和营养品质评价。E-mail: muyc@cafs.ac.cn

Comparative Analysis of Eating Quality and Nutritional Quality in Whiteleg Shrimp (Litopenaeus vannamei) from Three Aquaculture Environments

XU Jinhua1, MAO Yuan2, QIAO Lu1, YANG Zhen1, HU Xin1, XU Xiaodong1, JIA Fanghui1,3, LI Jincheng1, MU Yingchun1,*
(1. Key Laboratory of Control of Quality and Safety for Aquatic Products, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Chinese Academy of Fishery Sciences, Beijing 100141, China; 2. Shihezi Livestock and Veterinary Workstation, the 8th Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Shihezi 832000, China; 3. College of Food Science and Engineering, Bohai University, Jinzhou 121013, China)

Abstract: This study analyzed and evaluated the eating quality and nutritional quality of Litopenaeus vannamei cultivated in three aquaculture environments (saline-alkali water and freshwater in Xinjiang, and seawater in Zhanjiang, Guangdong)by using traditional nutritional quality evaluation methods. With respect to chroma and texture, cooked shrimp cultured in seawater exhibited a higher redness value and a color closer to pinkish-white. The elasticity and resilience of the salinealkali water group were significantly higher than those of the seawater and freshwater groups (P < 0.05). Additionally, the cohesiveness of the saline-alkali water group was significantly greater than that of the freshwater group (P < 0.05), while no significant difference between the saline-alkali and seawater groups. These results indicate that Pacific white shrimp cultured under saline-alkali conditions possesses superior texture properties. Significant differences were observed in the basic nutritional composition of shrimp muscle from the three cultivation environments. Shrimp reared in saline-alkali water exhibited the lowest crude protein content. In contrast, seawater-cultivated shrimp demonstrated the highest crude protein content, followed by freshwater-reared shrimp. Regarding amino acid composition, the seawater-cultivated group contained the highest total amino acid content. However, shrimp from the saline-alkaline water environment had the highest proportion of taste-active amino acids. Amino acid score and chemical score analyses identified methionine + cysteine as the first limiting amino acid and valine as the second limiting amino acid for shrimps from all three environments, which were found to be rich in lysine. Based on the essential amino acid index and the score of ratio coefficient of amino acid (SRC),the protein composition of shrimp cultivated in saline-alkali water was closer to the whole egg protein pattern than that of the other groups. Concerning fatty acid profiles, the seawater-cultivated group exhibited the greatest diversity of fatty acids and the highest polyunsaturated fatty acid content, followed by the freshwater group. Behenic acid (C22:0) was not detected in the freshwater-cultivated group, while palmitoleic acid (C16:1 n-7), linolenic acid (C18:3 n-3), and behenic acid (C22:0) were found to be absent in the saline-alkali water group. Notably, the freshwater group contained a significantly higher content of eicosapentaenoic acid + docosahexaenoic acid compared to the seawater and saline-alkali water groups (P < 0.05). The nutritional and processing characteristics of Pacific white shrimp cultured in saline-alkali water demonstrated distinctive advantages, particularly their suitability for processing into elastic and resilient products such as shrimp paste. This study provides crucial data support for the high value-added development of shrimp from diverse aquaculture environments.

Keywords: Litopenaeus vannamei; eating quality; nutritional quality; amino acid; amino acid score; fatty acid

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20250513-142

中图分类号:TS254.1

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2026)04-0001-08

引文格式:

徐锦华, 茅渊, 乔璐, 等. 3种水域养殖南美白对虾食用品质与营养品质比较分析[J]. 肉类研究, 2026, 40(4): 1-8.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20250513-142. http://www.rlyj.net.cn

XU Jinhua, MAO Yuan, QIAO Lu, et al. Comparative analysis of eating quality and nutritional quality in whiteleg shrimp(Litopenaeus vannamei) from three aquaculture environments[J]. Meat Research, 2026, 40(4): 1-8. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20250513-142. http://www.rlyj.net.cn

南美白对虾(Litopenaeus vannamei)因其广盐性、快速生长及高密度养殖适应性强,已成为全球水产养殖业的核心品种之一。据《2024中国渔业统计年鉴》[1]统计,2023年我国南美白对虾总产量达223.84万 t,其中海水养殖占63.88%(142.98万 t),淡水养殖占28.5%(63.85万 t),盐碱水养殖占7.62%(17.01万 t)。这一产量分布凸显了不同水域养殖模式的重要性。然而,我国盐碱地面积约1亿 hm2,其中西北地区占比约70%。而且,西北地区盐碱水储量较大,其中地表苦咸水储量为1 650.883×108 m3;地下苦咸水资源量为62.302×108 m3[2]。开发盐碱水养殖不仅是拓展水产空间的战略需求,更是保障粮食安全的重要途径[3]。但不同水域(海水、淡水、盐碱水)的理化参数差异显著,直接影响南美白对虾的生理代谢与营养品质[4-7]。因此,系统评价3种水域养殖南美白对虾的食用与营养品质差异,对优化养殖模式及提升产品价值具有关键意义。

传统营养品质评价方法(如粗蛋白测定、氨基酸分析、脂肪酸谱检测)因其准确性高、可重复性强,是解析水产品营养特征的基础手段[8-9]。Li Liu等[10]比较分析不同养殖环境的南美白对虾营养差异,采用多元统计方法建立了南美白对虾营养品质综合评价模型,并创建了5 级营养品质综合评价等级标准;Gonçalves等[11]采用气相色谱-质谱联用技术研究不同环境南美白对虾的脂肪酸组成,发现性别与年龄(幼体/成体)对单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)、n-6多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)及n-3 PUFA/n-6 PUFA比值存在影响,但区域间差异更为显著(P<0.05)。此外,氨基酸自动分析仪的应用明确了水产品肌肉中必需氨基酸(如赖氨酸、蛋氨酸)的比例及呈味氨基酸(谷氨酸、甘氨酸)的积累规律[12]。上述方法为系统评价水产品品质差异提供了不可替代的技术支持。

尽管传统方法在水产品品质评价中具有重要地位,但针对盐碱水南美白对虾的研究仍存在不足,现有研究多集中于单一水域(如海水或淡水),缺乏3种水域养殖南美白对虾的系统性营养对比。李晓等[13]研究养殖水盐度对南美白对虾营养组成的影响,发现呈味氨基酸含量随着盐度的升高而呈下降趋势。葛建民等[14]研究指出,新疆盐碱水生态养殖可显著提高鱼类肌肉粗蛋白含量并优化氨基酸组成,表明环境调控具有改善营养品质的潜力,但类似研究在南美白对虾中尚未开展。盐碱水高碱度(质量浓度50~300 mg/L)对甲壳类功能性成分(如虾青素、甲壳素)的合成影响机制尚未明确。王世会等[15]的研究虽证实盐碱水养殖蟹类的n-3 PUFA/n-6 PUFA比值较淡水组提高15%~20%,但甲壳类间的代谢差异仍需进一步验证。

本研究以3种水域(新疆盐碱水、新疆淡水和广东省湛江市海水)养殖的南美白对虾为研究对象,采用传统营养品质评价方法系统比较不同水域南美白对虾的食用品质(色差、质构特性)与营养品质(基本营养成分、氨基酸、脂肪酸)差异。旨在为盐碱水南美白对虾品质定向调控提供理论依据,也为传统营养评价方法在水产领域的深化应用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

海水养殖南美白对虾(标记为HS)于2024年8月采集于广东省湛江市麻章区某养殖场(经纬度:20°55’52”N,110°31’38”E,盐度:22~28);盐碱水养殖南美白对虾(标记为YJ)于2024年8月采集于新疆阿拉尔市十四团某养殖场(经纬度:40°25’16”N,80°45’57”E,盐度:8~9,总碱含量20 mg/L);淡水养殖南美白对虾(标记为DS)于2024年9月采集于新疆石河子市某养殖场(经纬度:44°22’21”N,86°2’9”E,盐度:0~1)。所采集的样品均为人工养殖条件下发育正常、健康的出塘状态下的南美白对虾。样品采集后,干冰运输至北京市房山区五渡实验室-80 ℃保存备用。测定时,室温解冻2 h,剥壳取虾腹部肌肉,用绞肉机搅碎混匀,进行各项营养指标测定。

五水合硫酸铜、硫酸钾、硼酸、浓硫酸、浓盐酸、无水乙醚、苯酚、柠檬酸钠(均为分析纯)国药集团化学试剂有限公司;乙酸镁(纯度99%,分析纯) 上海麦克林生化科技有限公司;氢氧化钠(纯度>98%)、无水硫酸钠(纯度 99.0%)、氯化钠(纯度 99.5%)、乙醇、石油醚、异辛烷、正庚烷、甲酸、三氟化硼甲醇溶液(质量分数15%)(均为色谱纯)上海安谱实验科技股份有限公司;甲醇、乙腈(均为色谱纯)、去离子水 美国赛默飞世尔科技公司;异丙醇(色谱纯) 美国默克公司;L-2-氯苯丙氨酸(纯度98%) 梯希爱(上海)化成工业发展有限公司;茚三酮显色液、MCI缓冲液 日本日立公司;氨基酸混合标准溶液 北京坛墨质检标准物质中心;37 种脂肪酸甲酯混合标准品、十一烷酸甘油三酯标准品 上海安谱璀世标准技术服务有限公司。

1.2 仪器与设备

CR-400便携式色差仪 柯尼卡美能达(中国)投资有限公司;LGJ-10真空冷冻干燥机 北京松源华兴科技发展有限公司;SH420F石墨消解仪、K9860全自动凯氏定氮仪 山东海能科学仪器有限公司;R-300旋转蒸发仪 瑞士步琦有限公司;L-8900氨基酸分析仪 日本日立公司;7890A气相色谱仪 美国安捷伦科技有限公司;NewClassic MF MS105DU电子天平瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司;Centrifuge 5424 R冷冻离心机 德国艾本德股份公司;ACQUITY UPLC超高效液相色谱系统 美国Waters公司;AB SCIEX-Triple TOF 6600质谱仪 美国AB SCIEX公司;Wonbio-96c多样品冷冻研磨仪 上海万柏生物科技有限公司;SBL-10TD控温超声波清洗机 宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 色差测定

使用便携式色差仪测定沸水煮制5 min冷却后的虾肉色泽,测定位置为脱壳后虾仁第2腹节与第3腹节横切面。色差值亮度值(L*)代表黑白偏差量,正数表示偏白,负数表示偏黑;红度值(a*)代表红绿偏差量,正数表示偏红,负数表示偏绿;黄度值(b*)代表黄蓝偏差量,正数表示偏黄,负数表示偏蓝。测试前需用标准色板校准仪器,同一样品平行测定6 次[16]

1.3.2 质构特性测定

将南美白对虾沸水煮制5 min后冷却,选取脱壳后虾仁的第3腹节进行质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)测定,选用P/50柱形探头,测前速率2 mm/s、测试速率1 mm/s、测后速率1 mm/s、压缩程度50%、时间间隔3 s、压缩次数2 次,每组样品分别进行10 次平行实验,结果取平均值[17-18]

1.3.3 基本营养成分测定

水分含量的测定:参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法测定;蛋白质含量的测定:参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定;脂肪含量的测定:参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定。

1.3.4 氨基酸含量测定

参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》,在其基础上进行优化。具体步骤:取南美白对虾肉糜于培养皿上,置于-18 ℃环境下完全冻结,将样品放于冷冻干燥机中,冷冻干燥72 h,取出后备用。称取0.02 g南美白对虾干样于水解管中,加入10 mL 6 mol/L的盐酸溶液,氮吹15 min,加盖封口。放入烘箱110 ℃水解22 h,取出,冷却至室温。水解液倒入25 mL比色管中,用超纯水定容至25 mL,涡旋混匀。取5 mL至小称量瓶中,80 ℃水浴至干,再加入1 mL去离子水,80 ℃水浴至干,重复3 次。加入5 mL去离子水润洗称量瓶,倒入10 mL离心管,涡旋混匀。过0.22 μm水系滤膜,用氨基酸自动分析仪进行测定。

1.3.5 脂肪酸含量测定

参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》,采用酸水解-提取法进行前处理,内标法定量分析37 种脂肪酸含量。

1.3.6 氨基酸营养品质评价

根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织织(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization,FAO/WHO)建议的人体必需氨基酸评分标准模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的全鸡蛋蛋白质模式,分别计算3种南美白对虾的变异系数(coefficient of variation,CV)、氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical score,CS)、F[18]和必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)。计算公式如式(1)~(6)所示:

式中:SD为南美白对虾样品中某种氨基酸含量的标准差/(mg/g);X为南美白对虾样品中某种氨基酸含量的平均值/(mg/g);Aa为南美白对虾样品中某种氨基酸含量/(mg/g);AA为FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量/(mg/g);AE为全鸡蛋蛋白质模式中同种氨基酸含量/(mg/g);n为必需氨基酸个数;AaBb、……、Hh为样品中各必需氨基酸含量/(mg/g);AEBE、……、HE为全鸡蛋蛋白质相对应的必需氨基酸含量/(mg/g)。

氨基酸比值系数(ratio coefficient of amino acid,RC)法是基于氨基酸平衡理论设计的评价方法,其消除了样品氨基酸与标准模式氨基酸在含量上的差异,仅受FAO/WHO标准模式下氨基酸比值的影响,反映样品的营养均衡性。结合RC和氨基酸比值系数分(score of RC,SRC)对3种养殖水环境南美白对虾进行氨基酸营养评价[19-20]。RC和SRC按式(7)~(9)计算:

式中:s为RC的相对标准偏差。

1.3.7 脂肪酸营养品质评价

采用动脉粥样硬化指数(index of atherogenic,IA)和血栓形成指数(index of thrombogenic,IT)评估3种不同水环境养殖南美白对虾肌肉脂肪酸对人类心血管疾病发生的影响,二者分别按式(10)、(11)[21-22]计算:

式中:C12:0、C14:0、C16:0和C18:0分别为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸含量/(mg/100 g);∑MUFA为MUFA含量/(mg/100 g);∑PUFA为PUFA含量/(mg/100 g);∑n-3 PUFA为n-3 PUFA含量总和/(mg/100 g);∑n-6 PUFA为n-6 PUFA含量总和/(mg/100 g)。

1.4 数据处理

采用Excel 2016和SPSS 20.0软件对数据进行统计学分析,结果以平均值±标准差表示,组间进行Duncan’s多重比较,显著性水平为P<0.05,使用Origin 2018软件绘图。

2 结果与分析

2.1 3种南美白对虾色差分析

一般认为优质的虾肉具有高亮度、低红度,色泽以粉白色为宜[23]。由图1可知,3种养殖环境的南美白对虾在煮熟后的L*b*无显著差异,色泽受环境特点和季节变化的影响,而HS组南美白对虾在煮熟后a*更高,表明海水养殖南美白对虾的a*更高,颜色更偏向于粉白色,因此海水养殖南美白对虾可能更受消费者喜爱。

图1 3种南美白对虾的色差
Fig. 1 Color parameters of whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments

小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

2.2 3种南美白对虾质构特性分析

TPA是目前使用较广的感官评定方法[24],可以很好地模拟人类的咀嚼运动,能够更加科学、直观地体现食品感官特性,是一种重要的食品品质评价指标[25]。由表1可知,3种南美白对虾煮熟后的硬度、胶黏性、咀嚼性、黏性、黏聚性差异不显著。而YJ组的弹性和回复性显著高于HS组和DS组(P<0.05),HS组和YJ组的内聚性无显著差异,显著高于DS组(P<0.05),表明盐碱水养殖条件下的南美白对虾口感更好,肉质更有嚼劲。

表1 3种南美白对虾肌肉的质构特性
Table 1 Textural properties of whiteleg shrimps muscles cultured in three aquaculture environments

注:同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

组别硬度/g弹性内聚性胶黏性/mN咀嚼性/mJ黏性/mJ黏聚性回复性HS2 065.11±576.14a0.61±0.07a0.67±0.06b1 390.77±459.91a860.39±325.99a0.70±0.49a3.25±2.46a0.32±0.05a YJ1 833.78±380.36a0.69±0.04b0.73±0.08b1 348.96±347.77a939.45±286.93a0.91±0.39a4.85±2.25a0.39±0.07b DS1 856.63±418.07a0.57±0.02a0.60±0.05a1 127.97±319.12a650.23±198.53a0.62±0.11a3.02±1.68a0.28±0.04a

2.3 3种南美白对虾基本营养成分分析

由表2可知,不同养殖环境的南美白对虾水分、粗脂肪、粗蛋白含量存在差异,水分质量分数为74.86%~80.28%,粗脂肪质量分数为0.37%~0.42%,粗蛋白质量分数为17.59%~21.13%。结果显示,YJ组和DS组南美白对虾水分含量显著高于HS组南美白对虾(P<0.05);DS组南美白对虾的粗脂肪含量显著高于HS组和YJ组南美白对虾(P<0.05);3种养殖环境的南美白对虾粗蛋白含量差异较大,其中YJ组显著最低(P<0.05),HS组显著最高(P<0.05),DS组次之。

表2 3种南美白对虾基本营养成分含量
Table 2 Proximate nutritional composition of whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments %

注:同行小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。表3、7同。

项目HS组YJ组DS组水分质量分数74.86±0.08a80.28±0.06b79.16±1.74b粗脂肪质量分数0.37±0.02a0.39±0.01a0.42±0.01b粗蛋白质量分数21.13±0.06c17.59±0.06a18.08±0.24b

2.4 3种南美白对虾氨基酸组成及含量分析

由表3可知,3 个养殖环境中的南美白对虾均测得17 种氨基酸,其中HS组南美白对虾的氨基酸总量显著大于YJ组和DS组南美白对虾(P<0.05);YJ组和DS组南美白对虾氨基酸总量差异不显著,与粗蛋白含量差异不一致,表明盐碱水环境影响了生物体内含氮化合物的组成或代谢[26],特别是减少了非蛋白氮(如游离氨基酸、核酸、尿素等)的积累[27],但对构成蛋白质本身的氨基酸总量影响不大。HS组的必需氨基酸含量显著高于YJ组和DS组;氨基酸总量的高低顺序和必需氨基酸含量一致。3种养殖环境的南美白对虾非必需氨基酸总量差异显著(P<0.05),依次为HS组>YJ组>DS组。呈味氨基酸含量的高低顺序依次为HS组>YJ组>DS组,与非必需氨基酸顺序一致。从单个氨基酸来看,3种养殖环境南美白对虾中均为谷氨酸含量最高,半胱氨酸含量最低。在必需氨基酸含量方面,亮氨酸含量最高,其次为赖氨酸,蛋氨酸含量最低。3种养殖环境中的南美白对虾氨基酸含量存在差异,除蛋氨酸和甘氨酸外,其余15 种氨基酸含量均以HS组南美白对虾最高;甘氨酸以YJ组的含量最高,蛋氨酸含量在HS组和YJ组间差异不显著,但均显著高于DS组(P<0.05),这2 种氨基酸的合成可能与盐碱胁迫有关;DS组的氨基酸含量与另外2 种养殖环境相比未发现具有明显特征的氨基酸种类[28]

表3 3种南美白对虾氨基酸组成
Table 3 Amino acid composition of whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments

注:*.呈味氨基酸。

氨基酸种类质量分数/%CV/%HS组YJ组DS组必需氨基酸苏氨酸0.75±0.01b0.61±0.01a0.61±0.01a10.63赖氨酸1.34±0.01c1.10±0.01a1.13±0.00b9.31亮氨酸1.80±0.02b1.50±0.01a1.55±0.06a8.69异亮氨酸0.78±0.02b0.67±0.00a0.71±0.08ab8.42蛋氨酸0.21±0.02b0.22±0.00b0.18±0.01a11.24苯丙氨酸*0.75±0.02c0.64±0.00a0.68±0.02b7.15缬氨酸0.80±0.01c0.65±0.00a0.68±0.01b9.40非必需氨基酸天冬氨酸*1.52±0.01c1.26±0.01a1.29±0.01b8.91丝氨酸0.72±0.01b0.61±0.01a0.61±0.00a8.92谷氨酸*2.25±0.03b1.89±0.01a1.89±0.02a9.04甘氨酸*1.08±0.01b1.27±0.01c0.98±0.02a11.84丙氨酸*1.36±0.01c1.09±0.01a1.14±0.00b10.38半胱氨酸0.15±0.01c0.13±0.00b0.10±0.01a19.14酪氨酸*0.53±0.00b0.47±0.00a0.46±0.03a7.57组氨酸0.26±0.01b0.21±0.00a0.22±0.01a11.30精氨酸2.14±0.03c1.69±0.01b1.62±0.02a13.50脯氨酸0.94±0.02c0.34±0.00a0.40±0.02b51.58总氨基酸17.37±0.17b14.36±0.06a14.24±0.28a10.08必需氨基酸6.41±0.06b5.40±0.02a5.55±0.16a8.35非必需氨基酸10.95±0.10c8.96±0.04b8.69±0.12a11.25呈味氨基酸7.48±0.08c6.62±0.03b6.42±0.10a7.13必需氨基酸含量/总氨基酸含量36.9337.5938.952.40必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量58.5560.2363.803.89呈味氨基酸含量/总氨基酸含量43.0546.1345.133.05

HS、YJ和DS组南美白对虾的必需氨基酸含量/总氨基酸含量比值分别为36.93%、37.59%和38.95%,接近FAO/WHO模式中的高质量蛋白质对该比值的要求(40%),其中DS组最高,YJ组次之,HS组最低;HS、YJ和DS组南美白对虾的必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量比值分别为58.55%、60.23%和63.80%,其中DS组和YJ组高于高质量蛋白质对该比值的要求(60%);HS、YJ和DS组南美白对虾的呈味氨基酸含量/总氨基酸含量比值分别为43.05%、46.13%和45.13%,其中YJ组最高,DS组次之,HS组最低;而呈味氨基酸总量则是HS组最高,YJ组次之,DS组最低,特别是甘氨酸含量,在3种养殖环境中,YJ组南美白对虾含量最高,表明盐碱水养殖南美白对虾相比海水和淡水养殖南美白对虾更鲜甜[5,28]

从CV来看,除苏氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸(分别为10.63%、11.24%、11.84%、10.38%、19.14%、11.30%、13.50%和51.58%)大于10%,其他氨基酸CV均小于10%;必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量和呈味氨基酸含量的CV分别为8.35%、11.25%和7.13%;必需氨基酸含量/总氨基酸含量、呈味氨基酸含量/总氨基酸含量的CV分别为2.40%和3.05%,处于较低水平,说明3种养殖环境中南美白对虾的氨基酸组成比例比较保守[29]

2.5 3种南美白对虾氨基酸营养评价

由表4可知,3种养殖环境南美白对虾的必需氨基酸总量均低于FAO/WHO模式的2 190 mg/g和鸡蛋蛋白标准模式的2 960 mg/g,其中,YJ组(2 131 mg/g)最高,其次是DS组(2 109 mg/g),而HS组(2 098 mg/g)最低。3种养殖环境南美白对虾的亮氨酸和赖氨酸含量均高于FAO/WHO模式的440、340 mg/g,除DS组南美白对虾的亮氨酸含量高于鸡蛋蛋白标准模式的534 mg/g以外,其余氨基酸均低于鸡蛋蛋白标准模式。可见,淡水养殖南美白对虾是亮氨酸的良好来源,其次为盐碱水养殖南美白对虾;而盐碱水养殖南美白对虾是赖氨酸的良好来源,仅次于海水养殖南美白对虾。

表4 3种南美白对虾必需氨基酸含量
Table 4 Essential amino acid content of whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments mg/g

必需氨基酸FAO/WHO模式鸡蛋蛋白模式HS组YJ组DS组苏氨酸250292223218212缬氨酸310411236231236异亮氨酸250331230238247亮氨酸440534531533537赖氨酸340441395392391蛋氨酸+半胱氨酸22038610512494苯丙氨酸+酪氨酸380565378395392总量2 1902 9602 0982 1312 109

由表5可知,根据AAS可知,3种养殖环境南美白对虾的第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸;除第一限制氨基酸的AAS较低(HS、YJ和DS组分别为0.48、0.57和0.43)外,其余每种氨基酸的AAS均在0.60以上。亮氨酸和赖氨酸AAS较高,均高于FAO/WHO模式要求的1。CS与AAS一致,同样是以上2 种限制氨基酸;除亮氨酸外,其他氨基酸含量均低于鸡蛋蛋白模式所列出的对应氨基酸含量。3种养殖环境南美白对虾的亮氨酸含量最为丰富,AAS和CS均≥1,食用南美白对虾肌肉可以促进肌肉生长与修复,增强免疫力;而赖氨酸含量次之,其AAS大于1,赖氨酸是谷物和大部分植物蛋白的第一限制氨基酸[28],因此,南美白对虾丰富的赖氨酸可以对以谷物为主食地区的膳食提供有效的补充。

表5 3种南美白对虾必需氨基酸营养评价
Table 5 Nutritional evaluation of essential amino acids in whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments

必需氨基酸HS组YJ组DS组AASCSAASCSAASCS苏氨酸0.890.760.870.750.850.73缬氨酸0.760.570.750.560.760.57异亮氨酸0.920.690.950.720.990.75亮氨酸1.211.001.211.001.221.01赖氨酸1.160.901.150.891.150.89蛋氨酸+半胱氨酸0.480.270.570.320.430.24苯丙氨酸+酪氨酸0.990.671.040.701.030.69 F值2.642.542.60 EAAI65.0566.9664.58

支链氨基酸具有促进合成代谢、降低胆固醇和抑癌保肝等作用,正常人体及哺乳动物的F值为3.0~3.5,当肝脏受到损伤时,其范围降至1.00~1.53[19]。3种养殖环境南美白对虾F值分别为2.64、2.54和2.60,其顺序依次为HS组>DS组>YJ组。对于患有肝脏疾病的人来说,3种环境的南美白对虾均具有良好的营养保健功能[30]。EAAI是评价食品营养价值比较常见的指标之一,其不仅考虑的是单种必需氨基酸,而是同时考虑到样品蛋白质中所有必需氨基酸相对于一种高价值参比蛋白质(通常为标准卵清蛋白)中所有必需氨基酸的比率。EAAI越接近100,说明食物蛋白与参比蛋白的必需氨基酸组成越接近,其营养价值越高[30]。本研究中HS、YJ和DS组南美白对虾的EAAI分别为65.05、66.96和64.58,说明盐碱水养殖南美白对虾的蛋白质组成更接近于全鸡蛋蛋白模式,更有利于人体吸收蛋白质,可以作为一种良好的蛋白质来源。

现代营养学研究认为,蛋白质的氨基酸组成与蛋白质营养价值密切相关,食物中的氨基酸组成比例越接近人类蛋白质组成,并能被人体消化吸收时,营养价值越高。RC法是根据氨基酸平衡理论提出的一种新的评价蛋白质营养价值的方法[19],该方法弥补了氨基酸不足或过剩限制蛋白质营养价值的问题。基于RC和SRC开展的蛋白质营养评价比FAO模式计算的AAS更接近生物价。如果食物中氨基酸组成与氨基酸模式一致,则RC应等于1,SRC为100。RC>1表示该氨基酸相对过剩,RC<1则表示该氨基酸相对不足。SRC越接近100,蛋白质营养价值越好[20,31]。由表6可知,3种养殖环境南美白对虾氨基酸中RC最小的必需氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸,与AAS和CS结果均一致。3种养殖环境南美白对虾的SRC在70.70~75.60之间,其中YJ组南美白对虾SRC最高,HS组次之,DS组最低,说明新疆盐碱水养殖南美白对虾的蛋白质营养价值更加均衡,与EAAI评价结果一致。

表6 3种南美白对虾的RC和SRC
Table 6 Ratio coefficient of amino acid and SRC of whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments

必需氨基酸RC HS组YJ组DS组苏氨酸0.970.930.93缬氨酸0.830.800.83异亮氨酸1.001.021.07亮氨酸1.321.301.33赖氨酸1.271.241.25蛋氨酸+半胱氨酸0.520.610.47苯丙氨酸+酪氨酸1.081.111.12 SRC72.9775.6070.70

2.6 3种南美白对虾脂肪酸组成及营养评价

由表7可知,在3种养殖环境的南美白对虾中共检出12 种脂肪酸,包括4 种饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)和8 种不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)。其中,在DS组南美白对虾中共检出11 种脂肪酸,在YJ组南美白对虾中共检出9 种脂肪酸。在SFA中,HS组中检出4 种,而YJ组和DS组仅检出3种,均为山嵛酸(C22:0)未达到检出限;其中含量最高的均为棕榈酸(C16:0),其次为硬脂酸(C18:0)。在UFA中,HS组和DS组均检出8 种,而YJ组仅检出6 种,棕榈油酸(C16:1 n-7)和亚麻酸(C18:3 n-3)均未检出,其中含量最高的为亚油酸(C18:2 n-6c)。3种养殖环境中南美白对虾的SFA和PUFA含量均存在显著差异(P<0.05),其中,SFA表现为HS组>YJ组>DS组;PUFA表现为HS组>DS组>YJ组。MUFA含量为HS组显著高于YJ组和DS组(P<0.05),YJ组和DS组差异不显著。二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)+二十二碳六烯酸(docosahexenoic acid,DHA)含量则是DS组((107.84±1.03)mg/100 g)显著高于HS组((102.54±2.37)mg/100 g)和YJ组((102.24±2.20)mg/100 g),HS组和YJ组差异不显著。HS组、YJ组和DS组∑SFA/∑UFA比值分别为0.44、0.48和0.42,3 组间的差异相对较小;DS组的∑PUFA/∑SFA比值(1.94)高于HS组(1.75)和DS组(1.68),表明DS组的脂肪酸组成在营养健康层面更具优势。HS组、YJ组、DS组南美白对虾n-3 PUFA/n-6 PUFA比值分别为0.81、1.02和1.14,远高于FAO/WHO推荐的n-3 PUFA/n-6 PUFA理想比值0.1~0.2,说明南美白对虾的PUFA营养更丰富,更容易被人体吸收[21-22]。IA和IT是评估食物对人体心血管疾病发生影响的指标,值越高代表对疾病发生的影响越大[32-33]。3种养殖环境南美白对虾脂肪酸的IA和IT均为盐碱水养殖组最高,表明盐碱水养殖南美白对虾脂肪酸品质相比海水和淡水养殖组较差,可能与养殖环境差异较大有关[7]

表7 3种南美白对虾脂肪酸组成及营养评价
Table 7 Fatty acid composition and nutritional assessment of whiteleg shrimps cultured in three aquaculture environments mg/100 g

注:-.未检出,其中山嵛酸、棕榈油酸、亚麻酸检出限分别为6.60、3.30、3.30 mg/100 g。

脂肪酸HS组YJ组DS组棕榈酸(C16:0)80.64±1.51b74.88±1.94a72.66±0.43a珠光脂酸(C17:0)5.02±0.07b3.58±0.22a5.88±0.29c硬脂酸(C18:0)49.95±0.95c42.34±0.72b34.52±0.46a山嵛酸(C22:0)4.16±0.37b--∑SFA139.77±2.46c120.80±2.80b113.07±1.15a棕榈油酸(C16:1 n-7)5.08±0.39b-5.99±0.01c油酸(C18:1 n-9c)66.08±0.67c51.15±1.04b44.28±0.46a∑MUFA71.16±1.02b51.15±1.04a50.28±0.45a亚油酸(C18:2 n-6c)105.23±1.43c76.98±1.67b67.00±0.32a亚麻酸(C18:3 n-3)6.64±0.10b-9.07±0.38c花生二烯酸(C20:2)6.67±0.39c5.84±0.10b4.37±0.17a花生四烯酸(C20:4 n-6)23.34±0.29b17.28±0.09a31.16±0.37c EPA(C20:5 n-3)43.23±1.33a48.66±1.01b51.97±0.50c DHA(C22:6 n-3)59.32±1.12c53.58±1.25a55.87±0.53b∑PUFA244.42±4.10c202.33±4.05a219.43±1.96b∑UFA315.58±5.11c253.49±5.09a269.71±2.40b∑SFA/∑UFA0.440.480.42∑PUFA/∑SFA1.751.681.94∑n-3 PUFA109.18±2.37b102.24±2.20a116.90±1.23c∑n-6 PUFA135.24±2.10b100.10±1.85a102.53±0.72a n-3 PUFA/n-6 PUFA0.811.021.14 DHA+EPA102.54±2.37a102.24±2.20a107.84±1.03b IA0.260.300.27 IT0.300.310.25

3 结 论

煮熟的海水养殖南美白对虾红度值更高,颜色更偏向于粉白色;盐碱水组弹性和回复性显著高于海水组和淡水组(P<0.05),其内聚性显著高于淡水组(P<0.05),与海水组无显著差异。3种养殖环境南美白对虾肌肉的基本营养成分差异显著。新疆盐碱水养殖南美白对虾肌肉紧实且呈味氨基酸占比最高,EAAI与SRC评价表明,蛋白质组成更接近全鸡蛋蛋白模式,其蛋白质生物利用率优于海水和淡水养殖南美白对虾,更符合婴幼儿及高蛋白需求人群;但PUFA含量较低,且IA和IT均为3 组中最高。3种养殖环境南美白对虾的第一、第二限制氨基酸分别为蛋氨酸+半胱氨酸和缬氨酸。新疆盐碱水养殖的南美白对虾在营养与加工特性上呈现显著优势,尤其适合加工虾滑等弹韧性产品,同时可简化调味配方,本研究可为解析养殖环境对南美白对虾品质影响机制及为盐碱水养殖南美白对虾高值化开发提供关键数据支撑。

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