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对虾虾仁及其加工副产物营养组成与安全状况分析

2012-09-12郝淑贤邓建朝李来好杨贤庆

食品工业科技 2012年20期
关键词:虾壳凡纳滨虾仁

郝淑贤,邓建朝,李来好,石 红,杨贤庆,黄 卉,魏 涯,戚 勃

(中国水产科学研究院南海水产研究,农业部水产品加工重点实验室,国家水产品加工技术研发中心,广东广州510300)

对虾虾仁及其加工副产物营养组成与安全状况分析

郝淑贤,邓建朝,李来好,石 红,杨贤庆,黄 卉,魏 涯,戚 勃

(中国水产科学研究院南海水产研究,农业部水产品加工重点实验室,国家水产品加工技术研发中心,广东广州510300)

主要对凡纳滨对虾加工副产物营养组成及质量安全状况进行了分析。结果表明,凡纳滨对虾加工副产物所占比例为47.6%,约占虾体重量的一半。虽然虾加工副产物中蛋白质含量明显低于虾仁,但该部位富含粗脂肪、灰分及虾青素。虾仁中以谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸和赖氨酸含量较高,而虾加工副产物中则以谷氨酸和苯丙氨酸含量居多。虾仁及虾加工副产物中多不饱和脂肪酸含量约占其脂肪酸总量的33.09%~35.16%之间,但各部位脂肪酸组成差异不显著。虾头中钙含量明显高于磷、钠和镁,而铁含量则比较少。虾仁中以钾元素含量居多,而虾头及虾壳中则以钙含量居多。虾头和虾壳中挥发性盐基氮含量范围在4.62~16.97mg/100g,细菌总数分布范围在4.5×103~6.0×104cfu/g,均低于国家安全限量范围,虾头中的镉含量超出欧盟限量范围,加工应用时应予以注意。

对虾,副产物,营养组成,安全

Abstract:Nutritional components and safety conditions of processing by-products(heads,shells) of white shrimp(Litopeneaus vannamei) were investigated.By product contents were 47.6%(w/w) in white shrimp,which were almost half of the weights of whole shrimps.Crude protein contents of by-products muscle were lower than that of muscle,while by-products were rich in total fat,ash and astaxanthin.Glutamic acid,phenylalanine,lysine and arginine were the predominant amino acids in the protein fraction of muscle,while glutamic acid and phenylalanine were major amino acids in by products.MUFA in amount was among 33.09%~35.16%and there was no significant difference among fatty acids composition in different tissue.The calcium content(2600mg/100g)in head was higher than those of phosphorus(390mg/100g),sodium(140mg/100g) and magnesium(79mg/100g)while iron was present in trace amounts.The potassium content was higher in muscle and calcium content was higher in by-products.Volatile basic nitrogen(VBN) values of the processing by products were around 4.62~16.97mg/100g,number of viable cells(cfu/g) was 4.5×103~6.0×104cfu/g,which was lower than safety level of national and acceptable for seafood processing.Special attention should be payed on Cadmium content because the Cadmium content in shrimp head exceeded the limit of European Union.

Key words:white shrimp;by-product;nutritional components;safety

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)具有生长迅速、出肉率高、对蛋白饲料需求量低、抗病力强、适于高密度养殖及对盐度的适应能力强等特点[1],已成为“海虾淡养”的优质品种,与斑节对虾、中国对虾并列为目前世界养殖产量最高的三大优良虾种[2]。因其肉质鲜美、蛋白质含量高、氨基酸种类齐全且组成理想、必需氨基酸含量较高、矿物元素种类多,还含有多种对人体新陈代谢所必需的维生素,而具有较高的营养价值[3-4],深受国内外市场的欢迎,欧美各国的消费量约占其水产品消费总量的35%[5],极大程度上促进了对虾加工业的迅猛发展。在对虾精深加工过程中,产生的加工副产物如虾头、虾壳等多被废弃,不但造成资源的浪费,还对环境造成污染。为进一步促进凡纳滨对虾加工副产物的高值化利用,本研究对比分析了对虾虾仁及其加工副产物营养成分及质量安全状况,为科学利用这些加工副产物提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

凡纳滨对虾 购于大江苑菜市场,分别取虾仁、虾头、虾壳(包括虾尾)冷藏备用;硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠、无水乙醇、无水乙醚、石油醚、四氯化碳、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、高氯酸、水杨酸等 均为市售分析纯。

AA240FS火焰原子吸收光谱仪,240Z石墨炉原子吸收光谱仪 Varian;L-8900氨基酸分析仪 日立公司;SP6890GC一5973MS气相色谱仪 Agilent;CN-3000PC分光光度计 广州德菲科学仪器有限公司;HG53全自动卤素水分测定仪 德国mettler。

1.2 测定方法

1.2.1 营养成分的测定 水分测定:取3~5g样品置于托盘中,用全自动卤素水分测定仪测定[6];粗蛋白测定:用微量凯氏定氮法(GB/T5009.5-2003);脂肪测定:索氏抽提法[7];灰分测定:常规分析[7];氨基酸测定:采用酸水解法,用氨基酸自动分析仪测定[8];脂肪酸测定:常规法提取肌肉中脂肪,在三氟化硼存在下,进行甘油脂的皂化和游离脂肪酸的酯化,然后进气相色谱仪,用面积归一化法测脂肪酸相对含量[9]。

1.2.2 金属元素及磷的测定 将样品用硝酸和高氯酸消解后,用火焰原子吸收光谱法测定Ca、Mg、Fe、K、Na的含量,用分光光度法测定P的含量[10]。

1.2.3 重金属的测定 将样品用硝酸进行微波消解后,用墨炉原子吸收法测定Cu、Mn、Cd、Pb、Zn含量[11]。

1.2.4 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定 按SC/T3032-2007《水产品中挥发性盐基氮的测定》[12]规定的方法测定,每个样品做三个平行,取平均值计算。

1.2.5 细菌总数测定 按GB4789.2-2003食品卫生微生物学检测菌落总数测定[13]。

1.3 数据的统计检验

用SAS软件的Bonferronit-test统计方法对数据作多重比较检验分析。

2 结果与讨论

2.1 虾仁及副产物所占比例分析

表1为凡纳滨对虾虾仁及副产物质量分布情况,其中虾仁约占虾重的52.4%,超过虾体总重的一半以上,其次为虾头和虾壳,各占虾体总重的35.4%和12.2%,副产物合计占虾体总重的47.6%,略低于北极虾[14]。鉴于加工副产物所占比重较大,约为47.6%,从经济的角度讲,凡纳滨对虾加工副产物仍是值得关注的利用资源。

表1 虾体各部位所占比例分析Table 1 Analysis on the occupy proportion of different sits of shrimp body

2.2 营养成分分析

分别对凡纳滨对虾不同部位的蛋白质、脂肪、灰分、水分进行测定,结果列于表2。从表2可以看出,凡纳滨对虾不同部位基本成分存一定的差异。其中水分含量范围在71.61%~75.09%之间,以虾壳水分含量最低,虾头及虾仁水分含量基本相当;蛋白质是虾体各部位重要的营养成分,虾头和虾壳中的粗蛋白质含量基本相当,但明显低于虾仁,推测虾壳中可能含有较多的角质蛋白或与甲壳素有关;虾头中粗脂肪明显高于虾仁;虾壳中灰分和虾青素含量较高,是制备虾青素的较好原料来源。

表2 虾仁及副产物营养成分分析(%,湿重)Table 2 Analysis of nutritional components of shrimp and processing by-product(%,fresh weight)

2.3 氨基酸组成分析

表3 虾仁及副产物氨基酸组成分析(mg/100g湿重)Table 3 Contents of amino acid in in shrimp muscle and processing by-products(mg/100g,fresh weight)

由表3可见,凡纳滨对虾虾仁和加工副产物氨基酸种类齐全,均由18种氨基酸组成,总氨基酸含量为13451.5mg/100g,为虾仁氨基酸含量的79.24%。虾仁中以谷氨酸和天门冬氨酸含量较高,分别占总氨基酸的15.74%和9.91%,而虾加工副产物中则以谷氨酸和苯丙氨酸含量居多,特别是苯丙氨酸含量明显高于虾仁。Heu等[14]通过研究也发现,北极虾加工副产物(含虾头、虾壳和虾尾)苯丙氨酸含量高于虾仁。本研究表明,谷氨酸和苯丙氨酸总和占虾加工副产物总氨基酸含量的23.49%。虾的味道鲜美程度是由鲜味氨基酸的组成和含量来决定,其中丙氨酸和甘氨酸是呈甘味的特征性氨基酸,而天门冬氨酸和谷氨酸这两种氨基酸为鲜味的特征性氨基酸[14]。测定结果,表明虾仁、虾加工副产物中4种鲜味氨基酸总量分别为6750.9mg/100g和4406.6mg/100g,分别占其氨基酸含量的39%和32%。除氨基酸外,虾仁及加工副产物中还含有一定量的氨,其中虾加工副产物中的氨含量较高,约为虾仁的1.25倍。

2.4 脂肪酸组成分析

由表4可知,虾仁、虾加工副产物中多不饱和脂肪酸含量约占其脂肪酸总量的33.09%~35.16%,其中以虾加工副产物的多不饱和脂肪酸略高,虾仁及虾加工副产物饱和脂肪酸约为42.18%~42.29%,单不饱和脂肪酸含量约为22.65%~24.62%,但总体来讲虾仁及虾加工副产物脂肪酸组成差异不显著;在虾体各个部位中,饱和脂肪酸中16∶0含量较高,其次为18∶0,18∶1是单不饱和脂肪酸含量最高的组份;而18∶2则在多不饱和脂肪酸中占有较高的比例,该脂肪酸是合成花生四烯酸的前体物质,对动物体的生长和繁殖能力起到重要的作用。此外,虾体中含有较多的n-3长链多不饱和脂肪酸,如EPA(20∶5)和DHA(22∶6)等,虾加工副产物中EPA、DHA及多不饱和脂肪酸含量略高于虾仁部位。

表4 虾仁及副产物脂肪酸组成分析(%)Table 4 Fatty acids composition in the muscle and by-product of shrimp(%)

2.5 矿物质含量分析

从表5可以看出,除钾元素外,虾头及虾壳中其他检测元素含量均高于虾仁。各部位中以铁元素含量相对较低。虽然虾头、虾壳中含量大量的钙,分别为虾仁钙含量的160倍和38倍,但其钙、磷比例分别为6.6和1.8,并非利于人体吸收的合理比例[14],如果开发人体补钙制剂,需注意调整钙、磷的配比。

表5 虾仁及副产物重要金属元素及磷含量(mg/100g)Table 5 Important mineral and phosphorus content of shrimp muscle and processsong by-products(mg/100g)

2.6 挥发性盐基氮、细菌总数

凡纳滨对虾虾仁及加工副产物挥发性盐基氮、细菌总数测定结果见表6。虾仁、虾头和虾壳中挥发性盐基氮含量分别为9.05、16.97、4.62mg/100g,低于国家限量标准20mg/100g。虾仁和虾壳中细菌总数分布范围在4.5×103~8.6×103cfu/g,虾头中细菌总数含量则为6.0×104,明显高于虾仁及虾壳,但仍低于1×105cfu/g的上限,因此认为对虾加工副产物可作为加工原料加以利用。

表6 虾仁及副产物中挥发性盐基氮、细菌总数Table 6 TVB-N content,total counts of bacterial

2.7 重金属含量分析

表7 虾体不同部位重金属含量(mg/kg)Table 7 Heavy metals content of of different sits of shrimp body(mg/kg)

总体来讲,虾仁中重金属含量处于较低的水平,虾加工副产物特别是虾头是重金属富集的主要部位。检测的五种重金属元素中,铅在虾体中的含量极少,仅在虾头中有少量检出;镉在虾仁和虾壳中的分布明显低于虾头;锌的分布规律与镉类似,虾仁和虾壳中锌含量其本相当,而虾头中锌的含量明显高于其他部位;铜主要分布在虾头和虾壳中,而锰则在虾壳中的分布较多。我国农业行业标准《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》是铅和镉的安全限量均为0.5mg/kg,铜含量为50mg/kg[15],检测结果表明,虾仁及其加工副产物中的铅、镉及铜含量均处于安全限量范围。但按欧盟规定镉的安全限量为0.05mg/kg,虾头中的镉含量则超出其安全限量范围。

3 结论

虾加工副产物中挥发性盐基氮含量范围在4.62~16.97mg/100g,细菌总数分布范围在4.5×103~6.0×104cfu/g,均低于国家安全限量范围,适合作为食品加工原料。虽然凡纳滨对虾加工副产物蛋白质含量低于虾仁部分,但该部分氨基酸种类齐全,富含脂肪、钙质及虾青素等营养成分,特别是鲜、甜味氨基酸所占比例较大,张祥刚等[16]经研究也发现虾头、虾壳等加工副产物中含有丰富的鲜味氨基酸,并推断虾加工副产物水解液具有较强的鲜味,可用于开发虾味海鲜调味料。除氨基酸组成丰富外,虾加工副产物中脂肪含量明显高于肌肉组织,且富含EPA、DHA等多不饱和脂肪酸,可用于开发虾油产品。虾头及虾壳中含有钙等多种常量、微量有益元素,若能加以利用,可作为功能食品使用。因副产物所占比例为47.6%,约占虾体重量的一半,是食品加工领域蛋白、风味物质及功能活性物质开发的重要资源,但虾头加工利用过程中应格外注意镉含量的监控。

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Nutritional components and safety analysis of shrimp muscle and processing by-products

HAO Shu-xian,DENG Jian-chao,LI Lai-hao,SHI Hong,YANG Xian-qing,HUANG Hui,WEI Ya,QI Bo
(South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Key Laboratory of Aquatic Product Processing,Ministry of Agriculture,P.R.China,National R&D Center for Aquatic Product Processing,Guangzhou 510300,China)

TS254.2

A

1002-0306(2012)20-0337-04

2012-03-29

郝淑贤(1972-),女,博士,副研究员,主要从事水产品加工与质量安全研究。

广东省海洋渔业科技推广专项项目(A201000D03,A201001B02,A201101B05);广东省科技计划项目(2011A020102005);广东省教育部产学研结合示范基地项目(2011B090500015)。

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