穆迎春, 郭亞男,2, 何雅靜, 許玉艷, 楊臻, 宋金龍, 韓剛*
(1中國水產(chǎn)科學研究院,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點實驗室,北京 100141;2上海海洋大學水產(chǎn)與生命學院,上海 201306)
中國是水產(chǎn)品生產(chǎn)和貿(mào)易大國,改革開放以來,特別是1985年中央確定“以養(yǎng)為主”的漁業(yè)發(fā)展方針并實施一系列市場化政策以來,中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展,取得了舉世矚目的成就,成為世界水產(chǎn)養(yǎng)殖大國[1-5]。中國從20世紀80年代的“吃魚難”到現(xiàn)在的“無魚不成宴”,水產(chǎn)品市場豐富多彩,魚蝦蟹貝藻應有盡有。2018年,中國水產(chǎn)品產(chǎn)量6 457.66萬t,出口量432.20萬t、出口額223.26億美元,進口量522.22萬t,進口額148.61億美元,貿(mào)易順差74.65億美元??梢孕蜗蟮卣f,在中國,4條魚中有3條是養(yǎng)殖的;在世界,3條養(yǎng)殖的魚中有2條是中國的[6]。
當前,中國漁業(yè)處于從產(chǎn)量型向質(zhì)量和效益型轉(zhuǎn)變的關鍵時期,在“大力推進漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”的背景下,水產(chǎn)品質(zhì)量安全成為“提質(zhì)增效、減量增收、綠色發(fā)展、富裕漁民”的重要抓手[7-8]。深入開展水產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)分析評價研究,進一步促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型升級,充分滿足消費者對水產(chǎn)品品質(zhì)的更高需求,是當前亟需深入思考和探討的新課題。
根據(jù)2015年“中國健康與營養(yǎng)調(diào)查(CHNS)”結(jié)果顯示,中國18~59 歲成年居民平均每天水產(chǎn)品類食物攝入量為28.0 g。水產(chǎn)動物蛋白質(zhì)攝入量占動物蛋白總量的25.8%,比世界平均水平(17%)高8.8%。中國居民平衡膳食寶塔(2016)建議日均消費魚蝦40~75 g,畜禽類40~75 g,蛋類40~50 g,肉蛋吃得越來越少,品質(zhì)要求越來越高[9]。
水產(chǎn)品以蛋白含量高、脂肪含量低以及包含多種維生素等營養(yǎng)特點被消費者喜愛,蛋白質(zhì)含量一般為15%~20%,脂肪含量一般為1%~3%,且富含不飽和脂肪酸DHA/EPA,維生素種類較多,其中維生素B2、維生素E、維生素A和維生素D含量豐富[10-11]。
國內(nèi)外市場變化和消費者需求變化是提高中國水產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。隨著人類進步,消費物質(zhì)的不斷豐富,人們對水產(chǎn)品外觀、風味和營養(yǎng)等品質(zhì)問題越來越關注,要求也越來越高。在同等安全衛(wèi)生情況下,選擇食用優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品已成為消費觀念和消費文化,水產(chǎn)品質(zhì)量分級,實行以質(zhì)論價、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價變得切實可行。建立水產(chǎn)品品質(zhì)評價體系,有助于水產(chǎn)業(yè)的宏觀調(diào)控,促進企業(yè)實施品牌戰(zhàn)略,提高優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的市場知名度和市場占有率[12]。
水產(chǎn)品品質(zhì)是指水產(chǎn)品的食用性能及特征符合有關標準的規(guī)定和滿足消費者要求的程度,既包括水產(chǎn)品本身所固有的食用品質(zhì),又包括不同食用者對食品的不同要求。水產(chǎn)品品質(zhì)的分類一般包括感官品質(zhì)和理化品質(zhì),其中感官品質(zhì)主要包括外觀品質(zhì)、質(zhì)地品質(zhì)和風味品質(zhì),理化品質(zhì)主要包括營養(yǎng)品質(zhì)和安全品質(zhì)[13-14]。
感官品質(zhì)一般指產(chǎn)品大小、形狀、色澤、鮮嫩程度、整齊度、成熟一致性、有無斑痕或損傷、氣味和滋味等,這是刺激消費者購買與否的直接因素。主要評價指標包括大小、重量、形狀、顏色和缺陷、氣味和滋味等[15-18]。大小主要采用目測或測徑儀(游標卡尺)測定,重量測定包括手掂估測法和直接稱重法,顏色常采用目測法、比色卡比色或可見光反射儀等儀器測定,缺陷需要對缺陷癥狀進行詳細描述或照片比對參照。氣味與滋味主要采用電子鼻分析技術和電子舌分析技術,可實現(xiàn)連續(xù)、實時的監(jiān)測[19-22]。
理化品質(zhì)主要通過理化分析或儀器分析的方法來測定所含營養(yǎng)和功能成分種類和含量以及有害成分的含量。理化品質(zhì)主要包括pH值、丙二醛(MDA)含量、三磷酸腺苷(ATP)關聯(lián)物、K值、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量和微生物等[23-25]。安全品質(zhì)主要包括農(nóng)藥殘留、重金屬污染、天然有害物質(zhì)或微生物毒素等[26-28];風味品質(zhì)主要包括脂肪酸、氨基酸,常規(guī)營養(yǎng)品質(zhì)包括水分、灰分、脂肪及蛋白質(zhì)[29-30]。脂肪酸主要采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定,優(yōu)點是可以對未知物圖譜提前預見,分析時間短,樣品消耗少;缺點是成本較高,衍生化處理復雜,比較耗時耗力[31-32]。氨基酸的測定方法主要采用高效液相色譜法或氨基酸自動分析儀法。高效液相色譜法的優(yōu)點是可以同時測定17種氨基酸,缺點是成本高、前處理操作繁瑣、穩(wěn)定性差、重復性差;氨基酸自動分析儀法的優(yōu)點是操作簡單,缺點是只可測定出除色氨酸外的16種氨基酸、儀器價格高、方法所用試劑量大[33-36]。水分采用干燥法測定,灰分參照國標測定,蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法測定,脂肪采用酸水解法測定[37-40]。
目前,已經(jīng)開展得較為深入的水產(chǎn)品營養(yǎng)與活性因子及品質(zhì)評價研究的品種涵蓋海水和淡水主要經(jīng)濟品種,其中以海水養(yǎng)殖為主的產(chǎn)品有刺參(Stichopusjaponicus)、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)、大黃魚(Larimichthyscrocea)、鮑(Abalone)、菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、海帶(Laminariajaponica)等,以淡水養(yǎng)殖為主的產(chǎn)品有黃鱔(Monopterusalbus)、中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)和羅非魚(Oreochromsmossambcus)等。
趙艷芳等[41]對底播、圍堰、池塘等3種養(yǎng)殖模式下的刺參營養(yǎng)組成進行了比較分析,結(jié)果表明:底播增殖模式刺參的膠原蛋白含量、EPA和DHA含量、甘氨酸(Gly)含量以及人體必需微量元素(Fe、Mn 和 Se)含量顯著高于圍堰養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖模式,池塘養(yǎng)殖模式刺參中飽和脂肪酸含量以及必需常量元素(K、Na、Mg、Ca 和 P)含量顯著高于圍堰養(yǎng)殖與底播增殖。3種模式下刺參多糖和皂甙含量無顯著差異??傮w而言,3種模式下刺參營養(yǎng)組成總體而言差異不顯著。
不同產(chǎn)地的刺參營養(yǎng)組成比較發(fā)現(xiàn):遼寧刺參中氨基酸含量(呈味氨基酸、必需氨基酸和總氨基酸)以及膠原蛋白含量、多糖與海參皂甙含量和必需微量元素(Fe、Mn、Cu和Zn)優(yōu)于山東刺參,其他基本營養(yǎng)組成與脂肪酸含量(飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸及EPA與DHA含量)兩產(chǎn)地差異不大[42-44]。
滕瑜等[45]和宋理平等[46]就不同部位(上背部、下背部、腹部和尾部)大菱鲆肌肉營養(yǎng)水平進行了研究,結(jié)果顯示,4個部位中總糖含量無顯著差異,下背部粗脂肪含量明顯高于其他部位,水分、粗蛋白、灰分等顯著低于其他部位。4個部位的持水力差異較大,下背部持水力最差。傅新鑫等[47]就大菱鲆不同部位的膠原蛋白含量進行了研究,結(jié)果顯示,不同部位的膠原蛋白含量差異較大,其中腹部的膠原蛋白含量最高。下背部肌原纖維斷裂指數(shù)(MFI,越高嫩度越大)最大,口感最嫩,且氨基酸含量低于其他部位。陳峻青[48]對大棚式工廠化流水養(yǎng)殖與封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖兩種模式下的大菱鲆基本營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)及理化特性展開研究,結(jié)果顯示,這兩種養(yǎng)殖模式下的大菱鲆基本營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)及理化特性無顯著差異。
鐘愛華等[49]對野生和不同養(yǎng)殖方式下(大圍銅網(wǎng)、筏式網(wǎng)箱、深水網(wǎng)箱和池塘)大黃魚的營養(yǎng)品質(zhì)差異進行了研究,結(jié)果表明:野生大黃魚粗脂肪含量最低,蛋白質(zhì)最高,其余模式差異不顯著。郭全友等[50]發(fā)現(xiàn)野生大黃魚彈性最好,深水網(wǎng)箱、圍網(wǎng)養(yǎng)殖暫養(yǎng)時間越長,彈性越好,品質(zhì)整體好于筏式養(yǎng)殖。周飄蘋等[51]和繆伏榮[52]發(fā)現(xiàn)大黃魚肌肉pH和TVB-N含量對魚體氣味產(chǎn)生影響,野生和養(yǎng)殖大黃魚TVB-N含量均小于13 mg/100g,達到一級鮮度標準,野生大黃魚pH(約7.00)偏中性,養(yǎng)殖大黃魚pH偏低,但背部肌肉pH值差異不顯著。
不同產(chǎn)地(廣東、福建、山東及遼寧)、不同養(yǎng)殖模式(淺海筏式、工廠化、底播)的鮑營養(yǎng)品質(zhì)研究表明,底播養(yǎng)殖鮑的總糖含量顯著高于另外兩種養(yǎng)殖模式。淺海筏式養(yǎng)殖鮑的氨基酸總量、必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸和鮮味氨基酸均高于另外兩種養(yǎng)殖模式。工廠化養(yǎng)殖鮑的Na、Mg含量顯著高于其他兩種養(yǎng)殖模式[53]。另有研究[54-56]表明,廣東鮑的灰分、蛋白質(zhì)均顯著高于山東、遼寧和福建3個產(chǎn)地鮑,而總糖含量顯著低于其他3個產(chǎn)地的鮑,山東最高為7.17%;水分差異顯著,遼寧最高為78.19%,山東最低為74.29%。4個產(chǎn)地鮑的飽和脂肪酸均為棕櫚酸最高,單不飽和脂肪酸均為油酸最高。礦物元素中廣東鮑的K、Ca、Fe、Zn和Cu含量均高于另外3個產(chǎn)地的鮑。
吳云霞等[57]對不同產(chǎn)地(青島紅島和福建近海)菲律賓蛤蜊營養(yǎng)品質(zhì)展開了研究,結(jié)果表明:青島紅島產(chǎn)菲律賓蛤仔的甘油磷脂、s-腺苷甲硫氨酸、尿苷二磷酸-N-乙酰葡萄糖胺、谷氨酰胺、胞磷膽堿、維生素A、視黃醛及鳥苷酸(呈味)含量顯著高于福建近海產(chǎn)菲律賓蛤仔,但組氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸和次黃嘌呤含量顯著低于福建近海產(chǎn)菲律賓蛤仔。
不同加工方式(鮮海帶、干海帶、鹽漬海帶)下的海帶營養(yǎng)品質(zhì)研究表明,干海帶中粗纖維和總糖明顯低于鮮海帶和鹽漬海帶,而灰分、粗脂肪、粗蛋白及碘等指標并無顯著差異。鮮海帶中氨基酸較高于干海帶和鹽漬海帶,但三者之間并無顯著差異。鮮海帶的硬度顯著低于其他兩種海帶,咀嚼性和黏性并無顯著差異[58-59]。
吳秀林等[60]通過比較野生和不同養(yǎng)殖品種(大花斑、碎花斑、細花斑和隱花斑)黃鱔的營養(yǎng)品質(zhì)差異發(fā)現(xiàn),野生黃鱔的背肌硬度、咀嚼性和黏性要比養(yǎng)殖黃鱔的背肌高得多。野生黃鱔呈味氨基酸與粗脂肪含量均高于養(yǎng)殖黃鱔。礦物質(zhì)含量無顯著差異。文平等[61]發(fā)現(xiàn)細花斑與其他花斑的黃鱔的肌纖維直徑均存在顯著性差異,細花斑黃鱔的肌纖維直徑最??;大花斑與碎花斑黃鱔的肌纖維直徑也存在顯著性差異,碎花斑黃鱔的肌纖維直徑顯著高于大花斑黃鱔的肌纖維直徑。
通過對不同養(yǎng)殖方式[62]、生長時間[63]和生長狀態(tài)[64-65]條件下中華絨螯蟹營養(yǎng)品質(zhì)差異展開研究,結(jié)果表明:稻蟹的感官評價明顯優(yōu)于池塘蟹,其中雄蟹的肝胰腺滋味、體肉氣味,雌蟹的性腺肥滿度、肝胰腺色澤、肝胰腺滋味均達到顯著性差異。趙樑等[66]比較了8~12月中華絨螯蟹的滋味差別,結(jié)果顯示:在體肉中,11月甜味、鮮味最顯著,11、12月苦味最不顯著;在性腺中,10月之后苦味不顯著,所有月份甜味均不顯著;肝胰腺中,11月甜味最顯著,12月鮮味最顯著,8月苦味最顯著??傮w來說,11月的中華絨螯蟹雄蟹滋味最佳。湯辰婧等[67]對不同階段的中華絨螯蟹脂含量及脂肪酸組成進行了分析,表明以FAO/WHO推薦的ω3/ω6比例為評價指標,11月份中華絨螯蟹的體肉及蟹黃和10月份的蟹膏對人體健康最有利,與其他人所得到的研究結(jié)果基本一致[68-69],而與彭靜文等[70]的結(jié)果稍有差異,分析造成這種差異的原因可能是由個體和養(yǎng)殖環(huán)境等造成的。
王亞會等[71-72]對新鮮和垂死狀態(tài)下中華絨螯蟹營養(yǎng)品質(zhì)展開研究,發(fā)現(xiàn)非蛋白氮的檢測結(jié)果所呈現(xiàn)出的趨勢與感官評價和鮮度值變化趨勢相同,到10 h時,非蛋白氮含量值達到峰值的中間值,24 h后則達到最高,說明蛋白已經(jīng)被分解為非蛋白氮,由此產(chǎn)生出胺類物質(zhì),產(chǎn)生出了一些難聞的氣味。在新鮮的中華絨螯蟹和瀕死中絨螯蟹中沒有檢測到生物胺,而死蟹在10 h后則產(chǎn)生了一定量的腐胺和尸胺,在15 h時含量有所升高,但未達到引起人體中毒的劑量。
不同地區(qū)、品種及養(yǎng)殖模式羅非魚營養(yǎng)差異分析表明,實驗選擇的奧尼和吉富兩個品種的羅非魚基本營養(yǎng)成分差異不大,兩者的脂肪酸組成和含量基本一致,但奧尼羅非魚的氨基酸總量和必需氨基酸含量要比吉富羅非魚高。不同養(yǎng)殖模式下,魚魚混養(yǎng)羅非魚的部分氨基酸含量均高于魚蝦混養(yǎng)羅非魚,單養(yǎng)模式與另外兩種養(yǎng)殖模式差異不顯著[73]。在4個主要羅非魚產(chǎn)區(qū)中,廣東羅非魚的氨基酸、脂肪酸含量均高于海南、福建和廣西產(chǎn)區(qū)。廖凌鴻等[74]用常規(guī)方法測定、分析了無錫淡水中心選育的2代吉富羅非魚肌肉中營養(yǎng)成分組成與含量,結(jié)果表明吉富羅非魚氨基酸含量豐富,氨基酸組成比例基本符合FAO/WHO的標準,其限制性氨基酸主要為蛋氨酸+胱氨酸、纈氨酸和異亮氨酸,必需氨基酸指數(shù)為69.55;脂肪酸中多不飽和脂肪酸含量為24.56%,要高于其他優(yōu)質(zhì)鯉科魚類;其中EPA與DHA的總含量為11.9%,高于多種經(jīng)濟魚類;其肌肉的礦物質(zhì)元素含量豐富、合理,具有較高的食用價值與保健作用。因此,羅非魚蛋白質(zhì)的氨基酸組成與人體組織蛋白質(zhì)的組成相似,較易被人體吸收,更適合病人、老年人和兒童食用,可用于開發(fā)特殊膳食食品。
目前關于水產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)評價的研究多集中于常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)的測定,以及生長環(huán)境、生長季節(jié)、生理條件(年齡、性別、成熟度等)、養(yǎng)殖模式和餌料種類等因素對營養(yǎng)品質(zhì)造成的差異,而針對這些影響因素之間的相互作用及作用機理方面的研究還相對較少。水產(chǎn)品由于本身營養(yǎng)物質(zhì)豐富,自身所含有的自溶酶活力較高,且在運輸和貯藏過程中容易受到微生物的污染,進而導致水產(chǎn)品變質(zhì),因此研究水產(chǎn)品的保鮮方法,開發(fā)新的有效冷鏈運輸手段,使其營養(yǎng)價值能夠得到最大限度的發(fā)揮,亦是當前研究的熱點。此外,目前開展水產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)研究的發(fā)展迅速,已經(jīng)逐步深入到代謝組學等,研究方法和技術的升級將為進一步開展水產(chǎn)品分級與營養(yǎng)品質(zhì)研究帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。