徐永霞,姜程程,劉瀅,儀淑敏,密更,勵建榮
(渤海大學食品科學研究院,渤海大學化學化工與食品安全學院,遼寧省食品安全重點實驗室,遼寧 錦州,121013)
帶魚(Thchiurus haumela)又稱刀魚、牙魚、白帶魚,屬鱸形目帶魚科帶魚屬,分布廣泛,是我國最重要的海產經濟魚類之一[1]。帶魚肉嫩體肥、味道鮮美,具有很高的營養(yǎng)價值。然而帶魚在加工貯藏過程中會產生腥味物質,如胺類、醛類、低級有機酸和其他揮發(fā)性成分等[2-4],令大多數(shù)消費者無法接受,嚴重影響了帶魚加工產業(yè)的發(fā)展,因此提高帶魚脫腥技術水平尤為重要。
目前,魚肉制品脫腥方法主要包括物理法、化學法、生物法和感官屏蔽去腥法等[5]。其中化學法中常采用抗氧化劑法。茶多酚(tea polyphenols)是一種天然抗氧化劑,是茶葉中多酚類物質的總稱,包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等。茶多酚具有多種生物學活性,其中黃酮類化合物有消臭作用,萜烯類化合物具有吸附異味的功能,黃烷醇類物質可以消除甲基硫醇化合物,并可以與氨基酸結合,具有一定的鈍化酶類和殺菌作用[6]。本實驗選用茶多酚對帶魚進行脫腥處理,以感官評分為指標,優(yōu)化脫腥條件,同時評價了茶多酚脫腥處理對帶魚品質的影響。
冷凍帶魚,購于錦州市林西街水產市場;茶多酚(多酚含量98.36%,其中兒茶素含量82.31%,EGCG含量47.04%),杭州浙大茶葉科技有限公司;濃H2SO4、NaOH、H2O2等均為分析純。
Chroma Meter CR400 色差儀,日本Konica-Minolta 公司;TA. XT. plus 質構儀,Stable Micro Systems 公司;Kjeltec 8400 全自動定氮儀,瑞典FOSS 公司;7890N/5975 氣質聯(lián)用儀,美國Agilent 公司;固相微萃取裝置、50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭、20 mL頂空鉗口樣品瓶,美國Supelco 公司;DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,鄭州長城科工貿有限公司。
1.2.1 原料預處理
冷凍帶魚先進行解凍,去頭、內臟和鰭,清水洗凈后,切成5 cm 左右的小塊,瀝干備用。
1.2.2 茶多酚脫腥法
將經過處理的帶魚塊按一定的比例浸泡于一定濃度的茶多酚溶液中,在一定溫度下浸泡一定時間后,瀝干,進行感官評定。
1.2.3 腥味感官評定
帶魚樣品經茶多酚溶液浸泡脫腥后,由6 名受過訓練的感官評定員根據(jù)嗅聞的腥味大小,按表1 標準評分,結果表示為6 人感官評分的平均值[7]。
表1 感官評分標準Table 1 Scoring standard of sensory test
1.2.4 營養(yǎng)成分的測定
蛋白質的測定:采用Kjeltec 8400 全自動凱式定氮儀測定;脂肪的測定:索氏抽提法,參照GB/T 5009.6 -2003;水分的測定:直接干燥法,參照GB/T 5009.3 -2010。
1.2.5 質構的測定
將帶魚肉切成2 cm ×1 cm ×1 cm 的立方體,使用質構儀在質地剖面分析(TPA)模式下測定。設定參數(shù)為:測試前速度1 mm/s,測試速度0.5 mm/s,測試后速度1 mm/s,觸發(fā)力值5 g,測定時間5 s,探頭類型p/50。測定指標包括硬度、彈性和咀嚼度等。每個樣取不同樣品重復測量3 次,取平均值。
1.2.6 色澤的測定
取脫腥前后的帶魚,用CR-400 色差計測定其亮度、黃色度、紅色度,進行比較分析。
1.2.7 揮發(fā)性成分分析
揮發(fā)性成分的提取:準確稱取經絞碎的魚肉樣品3.0 g 于20 mL 頂空瓶中,加入6 mL 飽和NaCl 溶液,加入磁轉子,用聚四氟乙烯隔墊密封,于60℃磁力攪拌器中加熱平衡15 min 后,用已活化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭頂空吸附40 min 后,將萃取頭插入GC 進樣口,解吸5 min。
GC 條件:HP-5MS 毛細管柱(30 m ×0.25 mm ×0.25 μm);進樣口溫度為250℃,不分流進樣;載氣為He,流速1.0 mL/min;程序升溫:起始溫度40℃保持3 min,然后以3℃/min 升至100℃,再以5℃/min 升至230℃并保持5 min。
MS 條件:色譜-質譜接口溫度280℃,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃;離子化方式:EI;電子能量70eV;質量掃描范圍m/z 30 ~550。
采用茶多酚溶液對帶魚進行浸泡處理,選取茶多酚溶液濃度、浸泡溫度、浸泡時間及料液比(魚液質量比)進行單因素實驗,考察它們對帶魚腥味去除效果的影響。
2.1.1 茶多酚溶液濃度對帶魚脫腥效果的影響
采用不同濃度的茶多酚溶液對帶魚進行浸泡處理,固定料液比為1∶4,在40℃下浸泡60 min 后,取出瀝干進行感官評定,結果如表2 所示。
表2 茶多酚溶液濃度對脫腥效果的影響Table 2 The effect of concentration of tea polyphenols on deodorization
由表2 可知,在一定的處理溫度和時間條件下,茶多酚對帶魚的脫腥效果隨著溶液濃度的增加而增強,當茶多酚溶液濃度為2.5 g/L 時脫腥效果最好。因此,適宜的茶多酚溶液濃度為2.5 g/L。
2.1.2 處理溫度對帶魚脫腥效果的影響
采用2.5 g/L 的茶多酚溶液對帶魚進行浸泡處理,固定料液比為1∶4,于不同的溫度下浸泡60 min后,取出瀝干進行感官評定,結果如表3 所示。
表3 處理溫度對脫腥效果的影響Table 3 The effect of temperature on deodorization
從表3 可知,在處理溫度為20℃時,茶多酚溶液對帶魚的脫腥效果較差,隨著溫度的上升,脫腥效果逐漸增強,當溫度為35℃時脫腥效果最好,之后隨處理溫度的升高,脫腥效果有所減弱。因此,適宜的處理溫度為35℃。
2.1.3 處理時間對帶魚脫腥效果的影響
采用2.5 g/L 的茶多酚溶液對帶魚進行浸泡處理,固定料液比為1∶4,在35℃下浸泡不同時間后,取出瀝干進行感官評定,結果如表4 所示。
表4 處理時間對脫腥效果的影響Table 4 The effect of time on deodorization
由表4 可知,隨著茶多酚溶液處理時間的增加,脫腥效果逐漸增強,當處理時間為80 min 時脫腥效果最好,之后隨著時間的增加,脫腥效果有所減弱,這可能是隨著時間的延長,茶多酚的活性成分逐漸氧化失效。因此,選擇適宜的處理時間為80 min。
2.1.4 料液比對帶魚脫腥效果的影響
采用2.5 g/L 的茶多酚溶液對帶魚進行浸泡處理,在35℃下浸泡80 min 后,取出瀝干進行感官評定,考察不同料液比對帶魚脫腥效果的影響,結果如表5 所示。由表5 可知,當料液比為1∶4 時,脫腥效果最好。因此,選擇適宜的料液比為1∶4。
表5 料液比對脫腥效果的影響Table 5 The effect of the ratio of material to liquid on deodorization
根據(jù)單因素試驗結果,以腥味感官評分為評價指標,固定魚液質量比為1∶4,選取茶多酚溶液濃度、處理時間、處理溫度3 個因素,對其進行3 因素3 水平正交試驗設計(表6),以確定茶多酚脫腥的最佳條件。正交實驗及結果見表7。
表6 正交實驗因素和水平Table 6 Orthogonal factor and level
根據(jù)表7 的極差R 大小判斷,各因素對感官評分值影響的主次關系為A >C >B,即茶多酚濃度對脫腥效果的影響最大,其次是處理溫度,處理時間的影響最小;通過比較均值得出茶多酚除腥的最佳工藝條件為:茶多酚溶液濃度3 g/L,處理時間70 min,處理溫度40℃。
表7 正交實驗設計及結果Table 7 Orthogonal test design and result
帶魚樣品在上述適宜條件下經茶多酚溶液浸泡脫腥后,分析其脫腥前后理化性質的變化。
2.3.1 基本營養(yǎng)成分變化
帶魚樣品脫腥前后的基本營養(yǎng)成分組成如表8所示。由表8 可知,帶魚經茶多酚溶液浸泡脫腥后,蛋白質和脂肪含量略有增加,水分含量基本不變。
表8 帶魚脫腥前后基本營養(yǎng)成分的變化 %Table 8 Basic nutrient content of hairtail before and after deodorization %
2.3.2 質構特性的變化
帶魚脫腥前后質構特性的變化見表9。由表9可以看出,帶魚經過脫腥處理后,硬度、彈性、回復性、黏聚性變化不大,咀嚼度明顯下降,而膠著度明顯增強。
表9 帶魚脫腥前后質構特性的變化Table 9 Texture properties of hairtail before and after deodorization
2.3.3 色澤的變化
帶魚脫腥前后色澤的變化見表10。其中L*代表亮度,反映的是肉表面光的反光性,L*值越大,亮度越大;a*表示紅—綠方向,b*表示黃—藍方向[8]。由表10 可以看出,脫腥處理后帶魚的亮度有明顯的提高,而黃色程度和紅色程度有不同程度的下降,這表明脫腥處理后帶魚的白度提高,色澤變淺。
表10 帶魚脫腥前后色澤的變化Table 10 Chromatic aberration of hairtail before and after deodorization
2.3.4 帶魚脫腥前后揮發(fā)性成分的比較
利用固相微萃取結合氣質聯(lián)用技術對脫腥前后帶魚的揮發(fā)性成分進行分析,結果如表11 所示。
表11 脫腥處理前后帶魚的揮發(fā)性成分的變化Table 11 Volatile components in muscle of hairtail before and after deodorization
從表11 可以看出,帶魚脫腥前、后分別檢測出40 種和22 種揮發(fā)性成分,主要為醛類、酮類、醇類、烴類、胺類、酯類等,其中含量較高的是醛類、醇類和烴類化合物。
魚肉中的氣味主要是由于揮發(fā)性羰基化合物和醇類引起的[2],如己醛具有明顯的青草味,一般被認為是魚腥味的代表物質[9],壬醛具有魚腥味[10]。從表10 可知,醛類化合物是帶魚肉中主要的揮發(fā)性成分之一,大部分醛類物質脫腥處理后的含量顯著降低,其中己醛脫腥前的相對百分含量為8.55%,而脫腥后為4.64%。酮類物質可能是由不飽和脂肪酸氧化產生的,酮類閾值比醛類高些,由于存在相互作用,仍會產生氣味,并且對腥味有一定的增強作用[11]。帶魚經脫腥處理后,6-甲基-5-庚烯-2-酮的含量顯著降低,而苯乙酮和(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮在脫腥處理后的樣品中未檢出,這些酮類化合物可能對帶魚腥味有重要貢獻。不飽和醇閾值相對較低,對魚肉風味有一定作用[12]。帶魚經茶多酚脫腥處理后,醇類物質種類和含量均減少,其中(Z)-2-戊烯-1-醇、(E)-2-戊烯-1-醇和1-辛烯-3-醇含量顯著降低。
烴類物質主要來源于脂肪酸烷氧自由基的均裂。研究發(fā)現(xiàn),各種烷烴(C6~C19)存在于甲殼類和魚類的揮發(fā)物中,但由于閾值較高,對整體風味貢獻不大[13]。烯烴類在一定條件下可形成醛或酮,是產生魚腥味的潛在因素[8]。帶魚脫腥后烴類化合物含量明顯減少,其中烯烴類的D-檸檬烯含量降低最為顯著。胺類化合物主要是由于蛋白質和氨基酸在細菌的脫羧作用下分解產生的,這些物質一般都有腥臭味[14]。帶魚經脫腥處理后,胺類化合物種類和含量明顯減少,脫腥前共檢出8 種胺類,而脫腥后僅檢測出3 種胺類化合物。
采用茶多酚溶液對帶魚進行浸泡脫腥處理,得出較佳的脫腥條件為:茶多酚溶液濃度3 g/L、浸泡時間70 min、浸泡溫度40℃、料液比1∶4。
對脫腥前后帶魚的理化性質、揮發(fā)性成分進行分析,脫腥后帶魚的粗蛋白、粗脂肪含量及膠著度增加,色澤變淺。SPME-GC-MS 結果表明,脫腥前帶魚中共檢測出40 種揮發(fā)性成分,主要為醛類、酮類、醇類、烴類、胺類和酯類物質等,經茶多酚脫腥后共檢出22 種揮發(fā)性成分,其種類及含量較脫腥前的少,其中醛類、醇類、烯烴類和胺類物質顯著減少。
[1] 王聯(lián)珠,譚樂義. 我國冷凍水產品質量狀況及發(fā)展前景[J]. 海洋水產研究,2002,23(2):83 -87.
[2] 王國超,李來好,郝淑賢,等. 水產品腥味物質形成機理及相關檢測分析技術的研究進展[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(5):401 -404.
[3] 任仙娥,張水華. 魚肉風味的研究現(xiàn)狀[J]. 中國調味品,2003 (12):17 -21.
[4] Nilsson T,Larsen T O,Montanarella L,et al. Application of head-space solid-phase microextraction for the analysis of volatile metabolites emitted by Penicillium species[J].Journal of Microbiological Methods,1996,25(3):245 -255.
[5] 游麗君,趙謀明. 魚肉制品腥味物質形成及脫除的研究進展[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34(2):117 -120.
[6] 金晶. 淡水魚魚糜制品脫腥技術及凝膠特性改良的研究[D]. 武漢:武漢工業(yè)學院,2008.
[7] 劉奇,郝淑賢,李來好,等. 鱘魚不同部位揮發(fā)性成分分析[J]. 食品科學,2012,33(16):144 -145.
[8] 楊華,婁永江,楊震峰. GC-MS 法分析養(yǎng)殖大黃魚脫腥前后揮發(fā)性成分的變化[J]. 中國食品學報,2008,8(3):147 -151.
[9] Varlet V,Knockaert C,Prost C,et al. Comparison of odor-active volatile compounds of fresh and smoked salmon[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(9):3 391 -3 401.
[10] 張青,王錫昌,劉源. 頂空固相微萃取-氣質聯(lián)用-質譜-嗅覺測量聯(lián)用初探鰱魚肉的揮發(fā)性風味物質[J].水產學報,2009,33(4):692 -696.
[11] Josephson D B,Lindsay R C,Stuiber D A. Identification of compounds characterizing the aroma of fresh whitefish[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1983,31(2):326 -330.
[12] Alasalvar C,Taylor K D A,Shahidi F. Comparison of volatiles of cultured and wild sea bream (Sparus aurata)during storage in ice by dynamic headspace analysis/gas chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2005,53(7):2 616 -2 622.
[13] Shahidi F. 肉制品與水產品的風味[M]. 李潔,朱國斌,譯. 2 版. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2001:143-164.
[14] 章超樺,解萬翠. 水產風味化學[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2012:41.