论文部分内容阅读
秋刀鱼英文名为Pacific saury,学名Cololabis saira,是一种重要的海洋经济鱼类。成熟后体长一般为24cm~32cm,最长可达到40cm。寿命较短,大概1年到2年,但产卵期长,成熟后几乎终年产卵。它这种生命周期短,生长迅速的特性,决定了其产量大,资源恢复能力强的特点。日本是捕捞秋刀鱼最主要的国家之一,年总捕捞量在30万t左右,一直位居第一。我国台湾省自2001年也开始在北太平洋公海进行秋刀鱼的捕捞,取得了明显的经济效益,据报道,2012年我国台湾省秋刀鱼捕获量已超过16万t,居全球第二。我国大陆从2003年开始在北太平洋公海进行秋刀鱼捕捞,虽然2013年的捕捞量仅为4.6万t,但我国有良好的渔业基础、丰富的劳动力资源以及庞大的市场规模,其捕捞量持续增加,同时我国对秋刀鱼的需求也是持续增加。秋刀鱼本身价格低廉,所以在我国具有广阔的市场前景。而随着对秋刀鱼加工量的增大,产生了大量的废弃物-内脏(占整鱼的10.5%),若对这些废弃物不加以利用,就会产生资源浪费,甚至造成环境严重的污染。秋刀鱼内脏中粗脂肪和磷脂含量分别达到21.0%和8.9%,同时作为海洋鱼类,一般来说富含不饱和脂肪酸,故秋刀鱼内脏可作为甘油三酯(下文简称“鱼油”)和磷脂萃取的良好原料。本文初步研究了西北太平洋秋刀鱼肌肉的营养组成及对其加工废弃物——内脏的利用。对秋刀鱼的肌肉营养成分进行分析测定,综合评价其营养价值。采用现行的国家标准方法测定鱼肉中的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分以及氨基酸、脂肪酸和矿物质组成和含量。结果为秋刀鱼肌肉的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量分别为(60.62±0.48)%、(17.63±0.34)%、(21.04±0.60)%和(0.75±0.01)%,属于高蛋白高脂肪食物;18种氨基酸总量为18.67g/100g(湿重),其中8种必需氨基酸的含量占总氨基酸的38%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值为0.79,氨基酸评分(AAS)2786.44mg/g N;Trp和Met+Cys分别为秋刀鱼的第一、第二限制性氨基酸,必需氨基酸指数(EAAI)为83.65;必需氨基酸、鲜味氨基酸含量丰富,组成合理,符合FAO/WHO推荐优质蛋白质氨基酸模式。粗脂肪中共检测到21种脂肪酸,二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和单不饱和脂肪酸含量丰富,其中EPA和DHA分别占总脂肪酸含量的5.17%和11.27%,n-3/n-6的比值很高。鱼肉富含Na、Mg、P、Fe等矿物质元素。常量和微量元素组成均衡,是补充人体营养物质的理想食品来源,具有广阔的市场开发潜力。鉴于秋刀鱼内脏中含有大量甘油三酯和磷脂,本研究进一步对秋刀鱼加工废弃物——内脏采用超临界CO2萃取技术从其内脏中先后萃取甘油三酯和卵磷脂,与有机溶剂萃取法(乙醇和丙酮)萃取的卵磷脂得率作对比。首先采用超临界CO2萃取法从内脏中萃取甘油三酯,再以无水乙醇为夹带剂,从脱油内脏中萃取卵磷脂,利用单因素和响应面分析法优化其工艺参数,得出最佳萃取条件。超临界CO2一次萃取甘油三酯选择萃取压力、萃取温度和萃取时间3个主要因素,以鱼油得率为响应值,其萃取工艺参数经优化后得出最佳萃取工艺条件:萃取压力45 MPa,萃取温度55℃,动态萃取3h。由响应面模型Y=20.14+2.21A-0.086B+1.07C+0.09AB+0.79AC+0.43BC-1.52A2-3.55B2-1.07C2预测的甘油三酯得率为21.66g/100g(湿样),实际值为22.07±0.33 g/100g(湿样),经检测甘油三酯中不含卵磷脂。其后以脱油内脏为原料进行二次萃取,选择萃取压力、萃取温度、夹带剂(无水乙醇)流速和萃取时间4个主要因素,以卵磷脂得率为响应值,将萃取工艺参数进行优化后得出最佳条件:萃取压力45 MPa、萃取温度50℃、夹带剂流速2.0ml/min以及萃取时间2.5h。由响应面模型Y=7.88+0.68A+0.45B+0.73C+1.11D-0.38AB+0.20AD-0.25CD-0.20A2-0.87B2-0.25C2-0.70D2预测的卵磷脂得率9.24g/100g(湿样),实际值为9.23 g±0.12/100g(湿样)。对萃取得到的内脏卵磷脂采用薄层色谱法进行分离,共分离出4种磷脂,分别是磷脂酰胆碱,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇。对其含量采用高效液相色谱(HPLC)进行分析。磷脂酰胆碱(PC)(63.87%±1.67%)和磷脂酰乙醇胺(PE)(32.30%±1.72%)是粗卵磷脂中主要的磷脂。鱼油、粗卵磷脂、PC和PE的脂肪酸组成通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)进行分析。对于鱼油而言,棕榈酸(C16:0)是最主要的饱和脂肪酸,含量为9.47±0.38%。芥酸(C22:1)是最主要的单不饱和脂肪酸,含量为20.62±0.27%。在n-6多不饱和脂肪酸组分中,花生四烯酸(C20:4:2.36%)是主要的n-6多不饱和脂肪酸;亚麻酸(C18:3)和二十碳三烯酸(C20:3)在多不饱和脂肪酸组分中的含量都较低;EPA(C20:5)和DHA(C22:6)在n-3多不饱和脂肪酸组分中的含量分别为第一和第二,为13.82%和7.00%。我们的研究揭示了秋刀鱼油由于n-3/n-6的比例(5.03)较高,因此对人类具有较高的营养价值。卵磷脂中多不饱和脂肪酸在总脂肪酸含量中比例很高,尤其是DHA(27.44%)。对于PC和PE,SFA的含量在总脂肪酸含量中是最高的。单不饱和脂肪酸的含量分别为34.49%和32.99%。重要的多不饱和脂肪酸是EPA(6.51%和6.41%)和DHA(21.99%和22.08%),在脂质组分中的含量都十分高。另外我们还研究了粗卵磷脂的氧化稳定性,研究证明,卵磷脂在一段时间内显示了较高的氧化稳定性。EPA和DHA是卵磷脂中主要的最易被氧化的多不饱和脂肪酸。