第三章水产食品原料的一般营养成分课件.ppt

第三章 水产食品原料的一般 营养成分,第三章 水产食品原料的一般 营养成分,一、水分,大多数鱼贝肉的水分在60%-80%之间。海蛰水分含量很高，达到95%。养殖鱼水分含量比天然鱼高，但养殖虾和天然虾水分含量差别不大。不同时期的水产品中水分周年变化较大。,一、水分大多数鱼贝肉的水分在60%-80%之间。海蛰水分含量,生物组织的水分按照其存在状态可分为自由水（free water）和结合水（bound water）。自由水：占多数，具有作为溶剂的功能，可在组织内流动，以输送营养素和代谢产物，并参与维持电解质平衡和调节渗透压。结合水（约占全水的15-25%）：通过与蛋白质、碳水化合物的羧基、羟基、氨基、亚氨基等形成氢键而结合，不能作为溶剂，难于蒸发和冻结。水分活度：食品的蒸汽压/同温度下纯水的饱和蒸汽压,生物组织的水分按照其存在状态可分为自由水（free wate,二、蛋白质,鱼贝类蛋白质含量大部分在16%-25%范围内，种类间变动较小。一般分析时，蛋白质含量通常以包括非蛋白氮（nonprotein nitrogen，也称浸出物氮）的全氮量乘以蛋白质换算系数（水产品通常使用6.25）算出，严密地应该称为粗蛋白质（crude protein）。,二、蛋白质,表3-1 鱼贝类肌肉的粗蛋白质与纯蛋白质含量（鲜肉中%）,表3-1 鱼贝类肌肉的粗蛋白质与纯蛋白质含量（鲜肉中%）种,三、脂质,脂质是一般成分中变动最大的成分，种类之间的变动在0.2%-64%之间，即含量最低的种类与含量最高的种类之间实际差别可达320倍之多。同一种类脂质周年变化也较大，其变化量与水分变化呈负相关关系。影响鱼贝类脂质变化的因素很多，如环境条件、生理条件、季节、食饵状态等因素的影响而变动。根据鱼体中脂肪含量的多少可将鱼分为：少脂 中脂 多脂 高脂 1%1-5%5-10%10%,三、脂质 脂质是一般成分中变动最大的成分，种类之,口语中一般分为低脂鱼（5%）和高脂鱼（5%）低栖性鱼类 洄游性鱼类 淡水鱼、鲷科、带鱼、鲅鱼、鲐 鱼、,金枪鱼、鳀鱼,石首科,口语中一般分为低脂鱼（5%）和高脂鱼（5%）低栖性,根据季节分：春、秋,根据生殖季节分：产卵前、产卵后 含脂高 含脂低 粗脂+水分=常数鱼种之间脂质含量的变化，主要是由于贮藏脂质含量的差异所致。,根据季节分：春、秋根据生殖季节分：产卵前、产卵后,四、糖 鱼贝类体内含有的主要碳水化合物是多糖的糖原和粘多糖，也有单糖、二糖。糖原是鱼贝类体内最常见的糖类。贮存于肌肉或肝脏中，是能量的重要来源。在鱼类、甲壳类、头足类等肌肉中，只含有微量的糖。贝类中糖原含量高，尤其是牡蛎，但季节变动性较大。影响含量的因素：鱼种、生长阶段、营养状态、饵料组成、致死方式等。,四、糖 鱼贝类体内含有的主要碳水化合物是多糖的糖原,糖原和脂肪共同作为能量来源贮芷于组织中。鱼活杀时糖原含量高（0.3%1.0%），挣扎疲劳死亡的鱼类，消耗体内糖原，使其含量降低。运动强的洄游性鱼类糖原含量高。贝类主要能源贮芷形式是糖原，因此其含量往往比鱼类高10倍，含量有明显的季节性变化，产卵期糖原含量最少，产卵后急剧增加。代谢方式；鱼类乳酸 贝类琥珀酸,糖原和脂肪共同作为能量来源贮芷于组织中。,五、灰分（无机质）,概念：1、无机质（mineral）：除C、H、O、N之外，其它元素形成的化合物（包括无机化合物和有机化合物）介称为无机质。2、常量元素：在无机质的分类中，比较大量存在的Na、K、Ca、Mg、Cl、P、S七元素称为常量元素 3、微量元素（trace element）除常量元素之外，人体生理所必需的元素（如：Mn、Co、Cr、I、Mo、Se、Cu等）称为微量元素。无机质的含量：鱼贝类的灰分在1%-2%，变动极小,五、灰分（无机质）概念：1、无机质（mineral）：除C,骨、鳞、甲壳、贝壳等硬组织含量高。肌肉相对含量低（1%2%）特点：富集性：铅、砷、Hg等（检测指标）；人体不易代谢出。流动性：（生物流动、水流）。水产品中的含量碘比陆地禽类高1050倍，是人们摄食碘的主要来源。Zn、Cu、Mn三元素被称为壮阳元素，在贝类在含量较高。碘Zn硒功能海藻具有富集硒的功能，吃海藻即可得到硒的补充，海洋生物是硒的良好食物来源。,骨、鳞、甲壳、贝壳等硬组织含量高。肌肉相对含量低（1%2%,表3-2 鱼贝类肌肉或可食部的一般组成（%）,表3-2 鱼贝类肌肉或可食部的一般组成（%）种类水分蛋白质脂,六、引起一般成分变动的各种因素,个体部位 成长度 季节 生息地区 饵料 雌雄,六、引起一般成分变动的各种因素 个体部位,6.1 部位的差异,脂质；腹部比背部肉，靠近头部的背肉比尾肉、表层肉比内层肉各自的脂质含量较多。也有例外，如天然小时，由于脂质含量很低而部位差别较小；如香鱼，则是背部的脂质含量较高。,表 3-3 鲣鱼肌肉各部位间脂质含量的差异（%）,6.1 部位的差异 脂质；腹部比背部肉，靠近头部的背肉比尾肉,暗色肉与普通肉相比，脂质含量较高，水分和蛋白质含量较低。,表3-4 普通肉与暗色肉的一般成分,暗色肉与普通肉相比，脂质含量较高，水分和蛋白质含量较低。,6.2 季节的差异,鱼类主要是脂质含量（与此相关联的水分）的变动大，贝类主要是糖原含量变动较大。这种季节变动有的是随着成长而发生的，或是伴随着生殖周期而发生的变化；有的是受饵料和海况等环境的影响，变动原因是复杂的。鱼肉中由于生殖腺的发育消费或积蓄脂质，少脂期与产卵期一致。贝类中糖质变化一般也是产卵期糖原含量低。,6.2 季节的差异 鱼类主要是脂质含量（与此相关联的水分）的,表3-5 鲱肌肉的水分和脂质含量的季节变化(%),春季产卵期，脂质含量较低，随后的索饵期脂质含量增高，水分与脂质含量呈相反变化。,表3-5 鲱肌肉的水分和脂质含量的季节变化(%)春季产卵期,图：蛤子一般成分的季节变化相比之下，碳水化合物（大部分是糖原）显示较大的变动。,图：蛤子一般成分的季节变化,碳水化合物含量（X）与水分（Y）具有关系如下：Y=-0.76X+83.7（R=-0.97），X、Y之和在83.6-85.6之间。这与鱼肉中水分与脂质的关系完全一样。,碳水化合物含量（X）与水分（Y）具有关系如下：,图：贻贝可食部干重物的季节变化,图：贻贝可食部干重物的季节变化,6.3 年龄的差异,在相同季节，鱼肉的脂质含量一般随年龄增大而增加。,表3-7 不同鱼龄沙丁鱼普通肉与暗色肉的脂质含量（%）,6.3 年龄的差异 在相同季节，鱼肉的脂质含量一般,6.4 天然鱼贝类与养殖鱼贝类的差异,表3-6 野生及养殖真鲷肌肉的一般组成（%）,养殖鱼肉的脂质和碳水化合物较多的原因，认为与饵料的品质、数量以及鱼体运动量和野生的不同有关。,6.4 天然鱼贝类与养殖鱼贝类的差异表3-6 野生及养殖真鲷,概 述,定 义浸出物成分（extractive components）：将生物组织细切后加水溶出各种水溶性成分，从浸出物中除去蛋白质、多糖、色素、维生素等成分之后的游离氨基酸、肽、有机碱、核苷酸及其关联化合物、糖、有机酸等，总称为浸出物成分（或提取物成分）。从广义上讲，浸出物成分可以认为是除去高分子成分后的水溶性部分。,概 述 定 义,研究意义：浸出物成分都是与生物体代谢有关的物质，在生化领域早就受到多方面关注。随着人们逐渐认识到食品的味是受到浸出物成分的组成所支配，同时发现在食品品质劣化方面也有重要的作用，因此食品化学领域对浸出物成分的研究也受到很大的关注。,研究意义：,6.1 含氮成分,游离氨基酸（free amino acid）肽（peptide）核苷酸（nucleotide）及其关联化合物 甜菜碱（betaine）类 胍基化合物（guanidino compound）奥品类（opine）氧化三甲胺（trimethylamine oxide,TMAO）尿素（urea）,6.1 含氮成分 游离氨基酸（free amino acid,6.1.1 游离氨基酸,表 水产动物肌肉中主要游离氨基酸的分布（mg/kg）,6.1.1 游离氨基酸氨基酸鲣蓝鳍金枪鱼真鲷鲆香鱼盘鲍扇贝柔,6.1.2 肽,鱼类肌肉中含有寡肽，但只有少数已经确认结构 三肽：谷光甘肽（glututhione,-L-glutaminyl-L-cys-teinyglycine）二肽：由-丙氨酸与组氨酸或甲基组氨酸构成。肌肽（carnosine,-alanyl-L-histidine）鹅肌肽（anserine,-alanyl-methyl-L-histidine）鲸肌肽（balenine）或蛇肌肽（ophidine,-alanyl-methyl-L-histidine）,6.1.2 肽 鱼类肌肉中含有寡肽，但只有少数已经确,表 水产动物肌肉中咪唑化合物的分布（mol/g）,表 水产动物肌肉中咪唑化合物的分布（mol/g）水产动物组,这些咪唑化合物一般在游泳能力强的鱼类及鲸类肌肉中含量较多，因为咪唑环的pK值在生理pH附近，被认为具有缓冲物质的作用。值：使1g组织的pH升高1个ph单位所需要的NaOH的mol数。咪唑化合物含量多的蓝鳍金枪鱼普通肉的值高，这种高值的60%以上是由咪唑化合物支持形成的。在贝类、乌贼、章鱼类、虾、蟹的肌肉中，几乎没有肌肽、鹅肌肽和鲸肌肽的检出。,这些咪唑化合物一般在游泳能力强的鱼类及鲸类肌肉中含量较多，,6.1.3 核苷酸及其关联化合物,鱼贝类肌肉中主要含腺嘌呤核苷酸，1g肌肉中含有4-9 mol，在休息状态的肌肉中存在的大部分是ATP。,ATPADP,AMP,脱氨基,脱磷酸,IMP,HxR,Hx,HxR,Hx,死后代谢：,这种代谢速度因动物种类、死前的运动量、贮藏条件不同而有显著差异。金枪鱼、真鲷为HxR蓄积型，鲆、鲽类为Hx蓄积型，秋刀鱼、带鱼等为中间型，无脊椎动物则一般蓄积AMP。,Ado,6.1.3 核苷酸及其关联化合物 鱼贝类肌肉中主,K值：,用作表示鱼类肌肉高鲜度的尺度。,K值（%）=,HxR+Hx,ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx,*100,K值：用作表示鱼类肌肉高鲜度的尺度。K值（%）=HxR+H,6.1.4 甜菜碱类,鱼贝类中存在的甜菜碱类化合物有：为链状化合物的甘氨酸甜菜碱（glycine betaine）；丙氨酸甜菜碱（alanine betaine）；-丁酸甜菜碱（butyrobetain）；肉毒碱（carnitine）；江珧碱（atrinine）；石勃卒碱（halocynine）。为环状化合物的有：龙虾肌碱（homarine）；葫芦巴碱（trigonelline）；水苏碱（stachydrine）。,6.1.4 甜菜碱类鱼贝类中存在的甜菜碱类化合物有：,第三章水产食品原料的一般营养成分课件,6.1.5 胍基化合物,鱼贝类中含有精氨酸、肌酸、肌酸酐之类具有胍基的胍基化合物。精氨酸多存在于无脊椎动物肌肉中，肌酸则多存在于脊椎动物肌肉中。已知在鱼贝类中还存在有精胺（agmatine），-胍酪酸（-guanidino-n-butyric acid），-羟基精氨酸（-hydroxyarginine），海星红素（二甲胍基乙磺酸，asterubine），蚶碱（arcaine）等。,6.1.5 胍基化合物 鱼贝类中含有精氨酸、肌酸、肌酸酐之类,6.1.6 奥品类,除棘皮动物、节足动物之外的无脊椎动物，特别是软体动物、环形动物一类的海产动物组织中存在奥品类化合物：章鱼碱（octopine）丙氨奥品（alanopine）凤螺奥品（甘氨奥品，strompine）牛磺奥品（tauropine，又称红藻酸 rhodoic acid)丙氨奥品（-alanopine）,6.1.6 奥品类 除棘皮动物、节足动物之外的无,奥品类化合物的结构,上述化合物都是分子内具有共同的D-丙氨酸骨架，采取D-丙氨酸分别与L-精氨酸、L-丙氨酸、甘氨酸、牛磺酸及 丙氨酸以共有亚氨基的形式相结合的结构。在生物体内，丙酮酸与上述5种氨基酸以尼克酰胺二核苷酸（NADH）为辅酶，通过各自的奥品脱氢酶催花生成。例如：,奥品类化合物的结构上述化合物都是分子内具有共同的D-丙氨酸骨,章鱼碱的生理作用,通过是厌氧的糖酵解生成的丙酮酸与磷酸肌酸分解时产生的精氨酸两者结合，而起到如下作用：蓄积有关能量成分；可以抑制渗透压的上升和pH值的变化。,章鱼碱的生理作用 通过是厌氧的糖酵解生成的丙酮酸,6.1.7 氧化三甲胺,氧化三甲胺（TMAO）广泛分布于海产动物组织，但在淡水动物中则基本不存在。鱼类中，白色肉鱼类的含量比红色肉鱼类多，特别是在鳕类中含量较高。板鳃类含量可达10-15g/kg肌肉，它与尿素一起有起者维持渗透压的作用；乌贼类有很多种类富含TMAO；虾蟹中含量较高；贝类中，扇贝闭壳肌含有大量TMAO，但蝾螺、牡蛎、盘鲍几乎不含有。,6.1.7 氧化三甲胺 氧化三甲胺（TMAO）广,TMAO的代谢,TMAO在动物死后，主要被细菌的TMAO还原酶（TMAO reductase)还原而生成三甲胺（trimethylamine,TMA），从而产生鱼腥（臭）.TMAO被TMAO demetylase作用生成DMA和FA。,TMAO的代谢 TMAO在动物死后，主要被细菌的T,6.1.8 尿素,尿素在鱼贝类的组织中仅微量存在，但在海产的板鳃类中，大部分尿素由肾脏的尿细管再吸收而分布于体内，含量可达14-21g/kg肌肉。动物死后，尿素由细菌的脲酶（urease）分解而生成氨。板鳃类中，随着鲜度下降生成的大量氨和有TMAO所生成的TMA一起，使鱼体带有强烈的氨类臭气。,6.1.8 尿素 尿素在鱼贝类的组织中仅微量存在,6.2 无氮成分,糖：游离糖，磷酸糖苷 有机酸：丙酮酸，乳酸，琥珀酸,6.2 无氮成分 糖：游离糖，磷酸糖苷,6.2.1 糖,游离糖主要成分是葡萄糖，其总量因鱼种而异，可达数毫克到数十毫克。游离核苷不存在于活鱼肌肉中，但鱼死后，从ATP分解生成物次黄嘌呤核苷中游离生成。果糖、阿拉伯糖、肌醇都在不同种类中有检出。磷糖是糖酵解途径和磷酸戊糖循环的重要因子，主要有G6P、F6P、FDP和核糖-5-磷酸。,6.2.1 糖 游离糖主要成分是葡萄糖，其总量因鱼种而异，可,表 鲤肌肉中的磷酸糖苷和乳酸（mg/kg）,*-磷酸甘油,表 鲤肌肉中的磷酸糖苷和乳酸（mg/kg）磷糖及其他休息状,6.2.2 有机酸,鱼 类 在金枪鱼、鲣一类洄游性的红肉鱼类中，肌肉糖原含量可高达约1%，捕获后鱼肉中乳酸含量从6-7g/kg增至12g/kg。相比之下，运动不活泼的底层鱼类，糖原含量低，乳酸含量在2-3g/kg。乳酸的生成因捕捞时的运动量（致死方法）、放置条件等而有显著差异。,6.2.2 有机酸鱼 类,无脊椎动物,有机酸的种类和分布因动物种类而异。虾、蟹类通常乳酸含量比较高，可达底层鱼的水平。乌贼、章鱼类，糖酵解反应生成的丙酮酸主要与精氨酸结合生成章鱼碱。蛤子、真蚬、扇贝等体内，主要蓄积琥珀酸、苹果酸、延胡索酸等，乳酸含量很低。,无脊椎动物 有机酸的种类和分布因动物种类而异。,6.3 各种因素引起的浸出物成分的变化,成长有关的变化 季节引起的变化 不同部位的变化 性别分布 养殖鱼贝类的差异,6.3 各种因素引起的浸出物成分的变化 成长有关的变化,表 鱼体的大小和TMAO含量（mg/kg）,表 鱼体的大小和TMAO含量（mg/kg）鱼种和体长（cm）,图 罗氏石勃卒肌膜体的浸出物氮、牛磺酸、脯氨酸、及谷氨酸的季节变化,图 罗氏石勃卒肌膜体的浸出物氮、牛磺酸、脯氨酸、及谷氨酸的季,表 长鳍金枪鱼鱼体各部位TMAO的分布（mg/kg）,A 前部背肉，B 中部背肉，C 中部腹肉，D 后部背肉，E 尾肉。,表 长鳍金枪鱼鱼体各部位TMAO的分布（mg/kg）试料测,6.4 鱼贝肉的味与浸出物成分的关系,通过减缺试验，可以确认鱼贝类的味与浸出物成分之间的关系。减缺试验（omission test）:根据鱼贝类肉的浸出物成分分析结果，配制成合成浸出物，通过感官鉴定，比较从合成浸出物中除区某一特定成分后味的变化，从而判断该成分对味觉所起的作用。,6.4 鱼贝肉的味与浸出物成分的关系 通过减缺试,鱼肉呈味的主体在于肌苷酸、游离氨基酸、有机酸等组成，一般红色肉鱼类味浓厚，白色肉鱼类味淡泊。鱼肉中的肌肽和鹅肌肽使味变得浓厚。贝类的成味成分因种类不同而多样，主要有琥珀酸、糖原、谷氨酸、AMP等。乌贼类：比较味美的乌贼如剑尖枪乌贼，游离氨基酸，特别是甘氨酸含量高。虾、蟹类：虾肉中含有较多的甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、甘氨酸甜菜碱等具有甘味的成分。,鱼肉呈味的主体在于肌苷酸、游离氨基酸、有机酸等组成，一般红,图 盲珠雪怪蟹味的构成模式,图 盲珠雪怪蟹味的构成模式,6.5 水产品的品质劣化与浸出物成分的关系,鱼贝肉的浸出物成分有助于微生物的增殖，是造成鲜度下降的原因，也是腐败臭的主要母体。在水产品贮藏加工时，经常可以发现由于浸出物成分的化学变化而引起的品质劣化。,6.5 水产品的品质劣化与浸出物成分的关系 鱼贝肉,金枪鱼罐头的绿色肉 长鳍金枪鱼、黄鳍金枪鱼加工成水煮、油渍罐头而进行蒸煮时，鱼肉不呈粉红的鲜明色调，而呈灰绿色的暗淡色调，这种蒸煮肉称为绿色肉。绿色肉的产生是由于TMAO含量高，易和肌红蛋白、半胱氨酸反应生成绿色色素。,虾类的变黑 虾类的体液中存在酚酶，使酪氨酸氧化生成黑色素，造成虾头胸部和尾部产生黑色斑点。,金枪鱼罐头的绿色肉 虾类的变黑,糖-氨反应引起的褐变 鱼贝肉中含有的酮、醛，特别是还原糖，与氨基酸或蛋白质中的氨基酸反应而生成黑褐色素的类黑精（melanoidin）。,白班、结晶的析出 在虾干、的油渍罐头有时会因酪氨酸析出而出现白斑。水煮蟹罐头、鲑和鳟的盐藏品、鱼酱油等中，有时会生成一种被称为鸟粪石（struvite）的磷酸镁铵盐结晶（MgNH4PO46H2O）。,糖-氨反应引起的褐变 白班、结晶的析出,思考题:,1、简述水产食品原料的一半营养成分？2、影响鱼贝类脂质变化的因素很多，有（）、（）、（）、（）等因素的影响而变动。3、（）是鱼贝类体内最常见的糖类。贮存于肌肉或肝脏中，是能量的重要来源；（）和（）共同作为能量来源贮芷于组织中；贝类主要能源贮芷形式是（），因此其含量往往比鱼类高10倍，含量有明显的季节性变化，产卵期含量（），产卵后（），代谢方式鱼类（），贝类()。4、影响鱼贝类一般营养成分的因素有哪些？,思考题:1、简述水产食品原料的一半营养成分？,