靖海湾条斑紫菜的营养及鲜味评价

引用本文

赵玲, 曹荣, 王联珠, 刘淇, 陈少凡, 符鹏飞. 靖海湾条斑紫菜的营养及鲜味评价[J]. 渔业科学进展, 2018, 39(6): 134-140. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20171109001.

ZHAO Ling, CAO Rong, WANG Lianzhu, LIU Qi, CHEN Shaofan, FU Pengfei. Nutritional Analysis and Umami Assessment of Pyropia yezoensis from Jing Bay[J]. Progress in Fishery Sciences, 2018, 39(6): 134-140. DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20171109001.

基金项目

现代农业产业技术体系专项资金(CARS-50)资助

作者简介

赵玲，E-mail: zhaoling@ysfri.ac.cn

通讯作者

刘淇，研究员，E-mail: liuqi@ysfri.ac.cn

文章历史

收稿日期：2017-11-09
收修改稿日期：2017-12-12

Contents Abstract Full text Figures/Tables PDF

靖海湾条斑紫菜的营养及鲜味评价

赵玲 ¹, 曹荣 ¹, 王联珠 ¹, 刘淇 ¹, 陈少凡 ², 符鹏飞 ²

1. 中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛 266071;
2. 威海市科蓝海洋科技有限公司文登 264400

收稿日期：2017-11-09；收修改稿日期：2017-12-12

基金项目：现代农业产业技术体系专项资金(CARS-50)资助

作者简介：赵玲，E-mail: zhaoling@ysfri.ac.cn.

通讯作者：刘淇，研究员，E-mail: liuqi@ysfri.ac.cn.

摘要：以不同收割期的靖海湾条斑紫菜(Pyropia yezoensis)为研究对象，对比分析营养价值并评价其鲜味。通过测定基本营养成分、无机元素组成和氨基酸组成，分析其营养学特征，通过测定游离氨基酸与呈味核苷酸组成，进而计算滋味活性值(Taste active value, TAV)与味精当量(Equivalent umami concentration, EUC)。结果显示，靖海湾条斑紫菜蛋白质含量丰富，头水和二水紫菜的蛋白含量均在49%以上，显著高于四水和六水紫菜(P < 0.05)。不同收割期条斑紫菜的脂肪含量较低，均小于1.1%。常量元素中P含量最低，K含量最高，约为2.59×10⁴~5.52×10⁴ mg/kg；微量元素以Fe含量最高，Zn次之，Co最低；Pb含量明显低于GB 2762-2017的限量要求。头水、二水紫菜与四水、六水紫菜的必需氨基酸及氨基酸总量间存在显著差异(P < 0.05)。游离谷氨酸和次黄嘌呤核苷酸对条斑紫菜的鲜味起主要贡献作用，头水、二水、四水和六水紫菜的EUC(以干基计)依次降低，分别为239.71、190.03、108.05和51.56 g MSG/100 g。靖海湾条斑紫菜具有较高的营养价值，且收割前期的靖海湾条斑紫菜鲜味度较高，可作为开发调味品的原料。

关键词：条斑紫菜营养鲜味

Nutritional Analysis and Umami Assessment of Pyropia yezoensis from Jing Bay

ZHAO Ling ¹, CAO Rong ¹, WANG Lianzhu ¹, LIU Qi ¹, CHEN Shaofan ², FU Pengfei ²

1. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071;
2. Weihai Crown Marine Science & Technology Co., Ltd., Wendeng 264400

Corresponding author: LIU Qi, E-mail:liuqi@ysfri.ac.cn.

Fund: This work was supported by Special Funds for Modern Agricultural Industry Technology System (CARS-50)

Abstract: Pyropia yezoensis at different harvest times were obtained from Jing Bay, and its nutritional and umami characteristics were analyzed. Crude protein, crude fat, ash, inorganic elements, and amino acid composition were determined to analyze its nutritional characteristics. Free amino acids and flavor nucleotides were determined to calculate the taste active value (TAV) and equivalent umami concentration (EUC), which indicated the umami of P. yezoensis. The results showed that P. yezoensis from Jing Bay had high protein and low fat content. The protein content exceeded 49% in the first and second harvest, indicating that the P. yezoensis had higher nutritional value in the early stage of the harvest. The K content was the highest among the constant elements, while the P content was the lowest. Fe content was the highest among the trace elements; Zn content was higher, and Co content was the lowest. Pb content was significantly lower than the limited requirements of GB 2762-2017. There were significant differences between P. yezoensis from the first, second harvest and the fourth, sixth harvest in terms of essential and total amino acid content (P < 0.05). Glutamic acid and hypoxanthine nucleotide played a major role in the umami contribution; the Equivalent umami concentration (in dry basis) of P. yezoensis in the first, second, fourth, and sixth harvests was 239.71, 190.03, 108.05, and 51.56 g MSG/100 g, respectively. P. yezoensis from Jing Bay has high nutritional values and desirable umami characteristics in the early stage of harvest, and thus, has great market potential.

Key words: Pyropia yezoensis Nutrient Umami

紫菜属于红藻门(Rhodophyta)、原红藻纲(Protoflorideophy-ceae)、红毛菜目(Bangiales)、红毛菜科(Bangiaceae)、紫菜属(Pyropia)(宋惠平等, 2015)，含有丰富的蛋白质和多种微量元素，具有化痰软坚、清热利水、补肾养心的功效，极富营养价值和药用价值(陈必链等, 2001; 王亚等, 2012)。条斑紫菜(Pyropia yezoensis)和坛紫菜(P. haitnensis)是主要的养殖种类(李晓蕾等, 2017)。

条斑紫菜经济价值高，是海水藻类中的主要养殖品种，主要分布在江苏、山东，在辽宁也有少量分布(闵建等, 2008)。紫菜的质量随养殖地区、季节、水质等因素的不同而有明显差异。应苗苗等(2009)研究发现，不同收割期的坛紫菜基本营养成分、主要矿物质及微量元素含量有较大的差异；曾繁杰等(1991)研究表明，中国坛紫菜和条斑紫菜所含的必需氨基酸含量较高，可与蛋、奶等高营养价值的动物蛋白相媲美；纪明侯等(1981)研究表明，条斑紫菜的氨基酸含量依生长海区的不同而各不相同；仲明等(2003)研究表明，条斑紫菜的主要营养成分随着采收期的不同其变化规律不同；胡传明等(2015)研究发现，不同品系条斑紫菜的氨基酸含量随采收期的延迟呈增长趋势，在采收后期达到最高；姚兴存等(2002)对连云港沿海条斑紫菜的营养成分做了一个养殖周期的跟踪分析测定，结果表明其营养成分丰富，蛋白质含量随生产季节逐渐降低，碳水化合物则逐渐升高，其他组成成分变化不明显；但目前未见关于不同收割期条斑紫菜鲜味评价的研究。2016年底，条斑紫菜在文登靖海湾海域插杆式试养成功，养殖面积为66.7 hm²，本研究分析了不同收割期靖海湾条斑紫菜的主要营养成分和呈味成分，并对其进行鲜味评价，以期为条斑紫菜资源的开发利用提供依据。

1 材料与方法 1.1 实验材料

条斑紫菜干品，由威海市科蓝海洋科技有限公司提供，头水、二水、四水和六水紫菜分别于2016年12月30日、2017年1月17日、2月14日、3月13日采自威海市靖海湾海域(121°59'11.300"N 36°51'17.300"E)，干品运至实验室后，分别粉碎，4℃储藏备用。

1.2 实验方法 1.2.1 基本营养组成测定

采用直接干燥法测定水分(GB 5009.3-2016)；采用高温灼烧法测定灰分(GB 5009.4-2016)；采用直接滴定法测定盐分含量(SC/T 3011-2001)；采用凯氏定氮法测定粗蛋白质含量(GB 5009.5-2016)；采用索氏提取法测定粗脂肪含量(GB 5009.6-2016)。

1.2.2 元素含量测定

参照文献(王亚等, 2012; 孙耀帆等, 2012)，采用碰撞/反应池电感耦合等离子体质谱仪测定标准物质、空白溶液及样品中各元素含量。

1.2.3 氨基酸含量测定

参照GB 5009.124-2016测定水解氨基酸的含量，原料经浓盐酸处理后，采用日立L-8800型氨基酸自动分析仪测定；采用磺基水杨酸法处理样品，氨基酸自动分析仪测定游离氨基酸的含量。

1.2.4 呈味核苷酸含量测定

参照文献(Yokoyama et al, 1992; 曹荣等, 2018)测定呈味核苷酸的含量。色谱分析条件：色谱柱Shiseido C18 SG (4.6 mm×150 mm)；流动相为乙酸、柠檬酸、三乙胺混合溶液(分别为20、20、40.0 mmol/L, pH 5.5)；流速为0.8 ml/min；柱温为40℃；UV检测器，检测波长为260 nm；进样量为10 μl。

1.2.5 滋味活性值(Taste active value, TAV)计算

根据龚骏等(2014)的方法计算呈味物质的TAV，计算公式如下：

$ {\rm{TAV}} = \frac{{{\rm{样品中某呈味物质的绝对浓度值}}}}{{{\rm{该物质的味道阈值}}}} $

呈味物质指能使感觉器官产生感觉印象的物质；味道阈值是指某种味道能被感觉到时的最低浓度值。

1.2.6 味精当量(Equivalent umami concentration，EUC)计算

味精当量是呈味核苷酸与鲜味氨基酸之间产生的协同增鲜作用，以同等鲜味所需的谷氨酸单钠(Monosodium glutamate, MSG)的浓度来表示。根据姚海芹等(2016)的方法计算，公式如下：

$ {\rm{EUC(g\ MSG/100}}\;{\rm{g) = }}\sum {{a_i}{b_i} + 1218(\sum {{a_i}{b_i}})(\sum {{a_j}{b_j}})} $

式中，1218为协同作用常数；a_i为鲜味氨基酸的量(g/100 g)；b_i为鲜味氨基酸相对于谷氨酸钠(MSG)的鲜味系数(Glu, 1; Asp, 0.077)；a_j为呈味核苷酸的量(g/100 g)；b_j为呈味核苷酸相对于IMP的鲜味系数(AMP, 0.18; IMP, 1; GMP, 2.3)。

1.3 数据处理

采用SPSS 17.0软件处理数据，实验重复2次，设3个平行，结果以平均值±标准差(Mean±SD)表示，显著性以P < 0.01为极显著，P < 0.05为显著，P > 0.05为不显著。

2 结果与分析 2.1 基本营养组成测定结果

由表 1可知，靖海湾条斑紫菜中蛋白质含量丰富，脂肪含量较低。头水和二水紫菜的蛋白质含量均在49%以上，蛋白含量显著高于四水和六水紫菜(P < 0.05)。随着收割期的延长，灰分含量显著增加，与仲明等(2003)的研究结果一致。六水紫菜的总糖含量最高，因而生产上通常用末水紫菜提取多糖等营养因子(姚兴存等, 2002)。

表 1 基本营养成分(以干基计, g/100 g) Tab.1 Basic nutrition composition (in dry basis, g/100 g)

2.2 19种元素含量分析

常量元素和微量元素含量见表 2。从表 2可以看出，靖海湾条斑紫菜中常量元素以K含量最高，P含量最低，这与王亚等(2012)的研究结果一致；其中二水紫菜中K含量最高，四水紫菜次之，头水紫菜中K含量最低，这可能是二水紫菜灰分显著高于头水紫菜的主要原因。海带富含K，姚海芹等(2016)报道，海带中K含量约为3.50×10⁴~4.86×10⁴ mg/kg，而靖海湾条斑紫菜K含量约为2.59×10⁴~5.52×10⁴ mg/kg，二者含量相当，因而补充K，可以适量食用海带和紫菜。微量元素中Fe含量最高，Zn次之，Co最低。

表 2 常量元素和微量元素含量(以干基计, mg/kg) Tab.2 The content of macro-and microelement (in dry basis, mg/kg)

有害元素的含量见表 3。GB 2762-2017食品安全国家标准《食品中污染物限量标准》规定，Pb的限量为1.0 mg/kg(以干重计)，由表 3可知，靖海湾条斑紫菜中Pb含量明显低于GB 2762-2017的限量要求；无机As的含量范围与尚德荣等(2011)的研究结果一致。

表 3 有害元素含量(以干基计, mg/kg) Tab.3 The content of harmful elements (in dry basis, mg/kg)

2.3 水解氨基酸与游离氨基酸组成

由表 4可知，在水解氨基酸种类上，靖海湾条斑紫菜中含量较高的氨基酸依次为Ala、Glu、Asp、Arg和Val。随着收割期次的增加，必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)含量及氨基酸(AA)总量逐渐降低；头水、二水紫菜与四水、六水紫菜的EAA、NEAA含量及AA总量间存在显著差异(P < 0.05)。

表 4 水解氨基酸组成(以干基计, g/100 g) Tab.4 Hydrolytic amino acid composition(in dry basis, g/100 g)

氨基酸 Amino acids	头水紫菜 Laver of first harvest	二水紫菜 Laver of second harvest	四水紫菜 Laver of fourth harvest	六水紫菜 Laver of sixth harvest
天冬氨酸Asp	3.95±0.13^a	3.87±0.22^a	3.32±0.20^b	2.59±0.11^c
苏氨酸Thr^*	2.38±0.19^a	2.27±0.17^a	2.15±0.17^b	1.66±0.08^c
丝氨酸Ser	1.96±0.09^a	1.83±0.12^a	1.66±0.13^b	1.33±0.06^c
谷氨酸Glu	5.25±0.17^a	4.29±0.29^b	3.75±0.23^c	2.70±0.15^d
甘氨酸Gly	2.33±0.08^a	2.33±0.13^a	2.18±0.11^a	1.68±0.10^b
丙氨酸Ala	6.29±0.11^a	5.23±0.15^b	4.53±0.19^c	2.88±0.13^d
缬氨酸Val^*	2.60±0.15^a	2.34±0.23^b	2.12±0.09^b	1.64±0.12^c
蛋氨酸Met^*	0.72±0.04^a	0.43±0.10^b	0.40±0.03^b	0.32±0.01^c
异亮氨酸Ile^*	1.64±0.12^a	1.50±0.09^b	1.48±0.14^b	1.16±0.10^c
亮氨酸Leu^*	3.27±0.05^a	3.11±0.17^a	2.86±0.24^b	2.11±0.32^c
酪氨酸Tyr	1.79±0.09^a	1.51±0.05^b	1.37±0.16^b	1.14±0.04^c
苯丙氨酸Phe^*	1.78±0.11^a	1.60±0.19^b	1.64±0.08^b	1.25±0.09^c
赖氨酸Lys^*	2.39±0.17a	2.24±0.07^a	2.06±0.12^b	1.48±0.12^c
组氨酸His	1.00±0.14^a	1.01±0.05^a	1.06±0.08^a	0.69±0.05^b
精氨酸Arg	2.67±0.11^a	2.59±0.13^a	2.15±0.17^b	1.54±0.15^c
脯氨酸Pro	0.99±0.03^a	1.11±0.03^b	1.07±0.07^b	0.80±0.03^c
∑EAA	14.78±0.83^a	13.49±1.02^a	12.11±0.87^b	9.26±0.84^c
∑NEAA	26.23±0.95^a	23.77±1.17^b	20.1±1.14^c	14.77±0.82^d
∑AA	41.01±1.78^a	37.26±2.19^a	32.21±2.01^b	24.03±1.66^c
∑EAA/∑AA	36.04%	36.21%	37.60%	38.54%
∑EAA/∑NEAA	56.35%	56.75%	60.25%	62.69%
注：^：必需氨基酸；∑EAA：必需氨基酸总量；∑NEAA：非必需氨基酸总量；∑AA：氨基酸总量 Note: ^: Essential amino acids; ∑EAA: Total essential amino acids; ∑NEAA: Non-essential amino acids; ∑AA: Total amino acids

表 4 水解氨基酸组成(以干基计, g/100 g) Tab.4 Hydrolytic amino acid composition(in dry basis, g/100 g)

游离氨基酸是影响水产品滋味的重要成分之一。从表 5可以看出，头水紫菜和二水、四水、六水紫菜的鲜味游离氨基酸总量存在极显著差异(P < 0.01)。紫菜中含量较高的鲜味游离氨基酸依次为Ala、Glu、Asp。Glu和Asp，是典型的呈鲜味氨基酸，头水紫菜的游离Glu和Asp含量均极显著高于二水、四水和六水紫菜(P < 0.01)。

表 5 鲜味游离氨基酸含量(以干基计, mg/100 g) Tab.5 The content of free flavor amino acid (in dry basis, mg/100 g)

2.4 呈味核苷酸含量

核苷酸及其关联化合物是影响水产品滋味的另一类重要成分，其中，鸟嘌呤核苷酸(GMP)、次黄嘌呤核苷酸(IMP)和腺嘌呤核苷酸(AMP)是典型的呈鲜味的核苷酸(Fuke et al, 1996)。呈味核苷酸含量见表 6，头水、二水紫菜与四水、六水紫菜中呈味核苷酸总量之间存在显著差异(P < 0.05)，二水紫菜中GMP、IMP和AMP含量最高。

表 6 呈味核苷酸含量(干基计, mg/100 g) Tab.6 The contents of flavor nucleotide (in dry basis, mg/100 g)

2.5 鲜味评价

鲜味是水产品最重要的滋味特征，通常用TAV和EUC进行评价。其中，TAV被广泛用来对食品的滋味强度进行判定，以及评价某一组分对整体风味的贡献(曹荣等, 2018)。当化合物TAV < 1时，该呈味物质对整体滋味作用不明显；当TAV > 1时，该呈味物质对整体滋味有重要贡献，且值越高，贡献度越大。呈现鲜味的化合物主要有游离氨基酸(Glu、Asp)和核苷酸(AMP、IMP、GMP)等。上述5种化合物的阈值及TAV见表 7。其中，Glu对条斑紫菜鲜味的贡献最为突出，其次是IMP、Asp和GMP，AMP对鲜味的贡献最小。

表 7 滋味活性物质含量及TAV Tab.7 Taste-active compounds and their TAV values

不同滋味化合物之间的交互作用也是呈味的关键因素之一。当呈味核苷酸与鲜味氨基酸并存时，产生协同效应，带来强烈的鲜味(Maehashi et al, 1999)，这种协同效应可以用EUC来衡量(杨欣怡等, 2016)。头水、二水、四水和六水条斑紫菜的EUC(以干基计)依次为239.71、190.03、108.05和51.56 g MSG/100 g。根据水分含量换算成鲜品EUC分析发现，头水和二水紫菜的EUC高于脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda) (12.98 g MSG/100g)和大黄鱼(Pseudosciaena crocea) (13.43 g MSG/100g)的EUC值，鲜味度高(曹荣等, 2018; 翁丽萍等, 2015)，这与收割前期的紫菜食用时口感鲜美的结论一致。

3 结论

靖海湾条斑紫菜中蛋白质含量丰富，头水和二水紫菜的蛋白质含量明显高于四水和六水紫菜，脂肪含量较低。头水、二水紫菜与四水、六水紫菜的必需氨基酸及氨基酸总量间存在显著差异(P < 0.05)。常量元素以P含量最低，K含量最高，K含量约为2.59×10⁴~ 5.52×10⁴ mg/kg；微量元素中Fe含量最高，Zn次之，Co最低；Pb含量明显低于GB 2762-2017的限量要求。游离谷氨酸(Glu)和次黄嘌呤核苷酸(IMP)对条斑紫菜的鲜味起主要贡献作用，头水、二水、四水和六水条斑紫菜的EUC(以干基计)依次为239.71、190.03、108.05和51.56 g MSG/100 g，具备理想的鲜味特征。

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