啤酒酿造生物质饲料对鱼肉品质特征的影响：酒糟与清酒糟改善鱼肉质地、鲜度及风味的研究

《Food Chemistry Advances》：Quality characterization for flesh from fish fed brewery biomass

　　

摘要专业翻译 可持续水产养殖需要既能提升鱼肉品质又不抑制生长性能的饲料原料，但目前仍有待筛选出有前景的材料。研究人员检测了投喂啤酒酿造生物质——酒糟（wine lees, WL）与日本清酒糟（sake lees, SL）的鱼肉组成及鲜度保持特征。贮藏5天后，WL组鱼背部肌肉的硬度保留了初始值的99.6%，而商业饲料（commercial feed, CF）组鱼肉硬度下降了18.3%。WL组鱼背部肌肉保持了肌原纤维（myofibrillar）结构。CF组鱼背部肌肉中检出2-十二烯（(E)-2-dodecene），SL组鱼背部肌肉中检出1-十五烯（1-pentadecene），这些化合物是鱼类氧化的标志物，进一步支持WL抑制了氧化从而有助于维持肌肉硬度。SL组鱼腹部肌肉中胆固醇（cholesterol）与N-甲基花生酰胺（N-methyl arachidamide）的特异性组合增强了细胞膜和肌内结缔组织的稳定性。WL组和SL组鱼肉中含有特定的酯类化合物，这些酯类可能掩盖鱼腥味。研究结果表明，WL投喂与质地保持相关，SL投喂与肌肉结构保持相关。研究结果提示，啤酒酿造生物质是一种有前景的功能性饲料原料。

论文解读

一、研究背景与意义

水产养殖是全球优质蛋白供给的关键产业。1961年至2017年间，水产养殖海产品消费量以年均3.1%的速度增长，养殖鱼类目前占全球海产品消费量的一半。随着全球健康导向饮食需求的上升，水产养殖产品的需求预计将进一步增长。鱼肉品质（包括质地和风味）直接关系到流通环节的附加值，消费者往往依据气味、口感和质地决定是否食用，生鱼片用鱼肉必须具有紧实的质地和鲜美的风味。然而，大量生物质未被利用或被废弃，如何将这些废弃生物质转化为功能性饲料原料，是水产养殖可持续发展的重要课题。

已有研究表明，通过在饲料中添加橄榄果渣油、菠萝皮粉等成分，可以改善鱼肉品质、调节脂质谱和抗氧化活性。红葡萄酒葡萄渣可防止海鲈鱼肉氧化从而改善肉质，清酒糟可提高鱼肉中酯类化合物水平并抑制鱼腥味。但葡萄多酚提取物补充剂却会导致鱼肉软化。啤酒酿造生物质（酒糟和清酒糟）在水产养殖研究中已显示出改善鱼类生长性能的潜力，但其对鱼肉品质——特别是贮藏期间质地保持和风味改善的影响，尚缺乏系统研究。基于此，研究人员开展了本研究，以评估酒糟和清酒糟作为饲料补充剂对鱼肉品质的影响。

二、研究设计与技术方法

本研究选用150尾平均初始体重为972±26 g的成年牙鲆（Paralichthys olivaceus），经2.5年标准饲料养殖后，随机分配至3个养殖槽（每槽50尾），进行44天养殖实验。实验设置三种饲料处理：商业饲料（CF）组、在CF基础上按50 g/kg补充酒糟（WL）组、在CF基础上按50 g/kg补充清酒糟（SL）组。酒糟来源于日本新潟县上越市酒庄，清酒糟来源于日本新潟县长冈市传统清酒酿造厂。养殖采用陆基流水式 aquaculture，盐度维持38 ppt，海水交换流量3.6吨/小时，每日9:00和15:00投喂两次。实验结束后每槽采集10尾鱼，取腹部和背部肌肉，于4°C冷藏保存5天。

研究采用的主要技术方法包括：常规成分分析（proximate analysis，按AOAC国际标准方法测定水分、灰分、粗蛋白、粗纤维和粗脂肪）；氨基酸分析（采用超高效液相色谱UHPLC结合柱前衍生化法）；质地剖面分析（texture profile analysis，使用Brookfield质构仪，3 mm直径探头、50%压缩比、2 mm/min穿刺速率）；冷冻扫描电子显微镜（cryo-SEM，日立TM-3030 Plus，-20°C冷台，15 kV加速电压）观察肌肉微观结构；气相色谱-飞行时间质谱联用（GC?TOF?MS，JEOL JMS-T200GC，分辨率10,000 FWHM，热裂解温度650°C，EI/FI双电离源）分析化学化合物组成。

三、研究结果

3.1 常规成分分析

WL组和SL组鱼的腹部肌肉和背部肌肉在水分、蛋白质、灰分和碳水化合物含量上与CF组相似。SL组腹部肌肉脂质含量高于CF组和WL组，而SL组背部肌肉脂质含量则低于其他两组，呈现出腹部与背部脂质分布的明显差异。

3.2 氨基酸分析

WL组鱼背部肌肉和腹部肌肉的天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）含量均高于CF组和SL组。与CF组和SL组相比，WL组背部肌肉的丝氨酸（Ser）、甘氨酸（Gly）、组氨酸（His）、苏氨酸（Thr）、精氨酸（Arg）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、甲硫氨酸（Met）、色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）、异亮氨酸（Ile）和亮氨酸（Leu）含量均呈现高于1.2倍的趋势。SL组腹部和背部肌肉的各种氨基酸含量均趋向低于CF组和WL组。

3.3 质地分析

贮藏第1天，各饲料组间背部肌肉和腹部肌肉硬度无显著差异。贮藏第5天，腹部肌肉硬度在各组间出现差异，WL组高于CF组和SL组。背部肌肉方面，与CF组相比，WL组硬度在贮藏第5天更高。CF组背部肌肉硬度从第1天的2.63×10⁵ N/m²降至第5天的2.15×10⁵ N/m²，下降18.3%；WL组从2.89×10⁵ N/m²降至2.88×10⁵ N/m²，保留了99.6%的初始硬度；SL组从3.06×10⁵ N/m²降至2.32×10⁵ N/m²，下降24.1%。WL组在腹部和背部肌肉的质地保持方面均表现最佳。

3.4 微观结构表征

扫描电子显微镜观察显示，贮藏第1天，CF组鱼腹部和背部肌肉表面以及WL组背部肌肉呈现特征性蜂窝状结构。贮藏第5天，CF组鱼腹部和背部肌肉均未观察到蜂窝状结构，表面未见清晰的肌束膜（perimysium）。WL组鱼腹部和背部肌肉在第5天仍保持蜂窝状结构，肌束膜变形有限。SL组鱼腹部肌肉在第5天仍可观察到肌束膜，肌内结缔组织保持可见。

3.5 差异化合物分析

GC?TOF?MS分析显示，CF组背部肌肉特异性检出2-十二烯（(E)-2-dodecene），SL组背部肌肉特异性检出1-十五烯（1-pentadecene）和环十二烯，这些烯烃类化合物是鱼类脂质氧化的标志物。WL组背部肌肉特异性检出酯类化合物（氯乙酸壬酯、二氯乙酸十三烷基酯）、吡啶类（3,5-二甲基吡啶）和脂肪烃（环十二烷）。腹部肌肉方面，WL组特异性检出二氯乙酸十三烷基酯，SL组特异性检出碳酸异丁基4-异丙基苯基酯和N-甲基花生酰胺（N-methyl arachidamide），WL组和SL组腹部肌肉均检出胆固醇（cholesterol），而CF组未检出。

四、讨论与结论

讨论部分指出，WL投喂与贮藏期间鱼肉硬度的保持相关，其机制在于WL抑制了脂质氧化——WL组未检出CF组和SL组中出现的氧化标志物烯烃化合物（2-十二烯和1-十五烯），从而维持了肌原纤维结构的完整性。WL组背部肌肉中较高的天冬氨酸和谷氨酸含量可能增强鲜味。WL和SL组鱼肉中检出的特异性酯类化合物属于挥发性风味物质，可能掩盖鱼腥味。SL组腹部肌肉中胆固醇与N-甲基花生酰胺的特异性组合，提示其增强了细胞膜和肌内结缔组织的稳定性，这与SL组腹部肌肉中肌束膜在贮藏第5天仍清晰可见的微观结构观察结果一致。

研究结论为：WL饲料与贮藏期间鱼肉硬度的保持相关，其机制是抑制氧化；SL饲料与结缔组织的保持相关，这与胆固醇和N-甲基花生酰胺的检出有关；WL和SL均能产生掩蔽鱼腥味的特异性香气活性酯类化合物，这是CF组未观察到的现象。啤酒酿造生物质作为未利用生物质资源，为延长水产养殖产品的贮藏期和改善鱼肉风味提供了有前景的材料。