辛 茜,陳德經(jīng),金文剛,陳小華,賈少杰,賀屹潮
(1.陜西理工大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 漢中 723001; 2.陜西理工大學(xué) 陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 漢中 723001)
大鯢(Andriasdavidianus),俗稱“娃娃魚”,屬有尾目、隱鰓鯢科,人工繁殖的子二代大鯢允許被加工和利用。大鯢油富含多種多不飽和脂肪酸,且不含膽固醇,具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。但是大鯢油腥味較大,嚴(yán)重影響了大鯢油的開發(fā)應(yīng)用。李文佳[2]采用白土、活性炭、凹凸棒土和硅藻土4種吸附劑對(duì)淡水魚油脫腥,發(fā)現(xiàn)活性炭對(duì)淡水魚油脫腥效果最好。錢攀等[3]采用活性炭、β-環(huán)糊精、紅茶和酵母對(duì)鰱魚魚肉進(jìn)行脫腥,并采用GC-MS 結(jié)合感官評(píng)價(jià)分析得出紅茶浸泡脫腥的效果好。但針對(duì)大鯢油的脫腥研究較少。動(dòng)物油脂的揮發(fā)性成分分析中,通常采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(HS-SPME-GC-MS)、氣相色譜-嗅覺測(cè)量(GC-O)、電子鼻等方法[4]。但對(duì)魚油的研究大都集中在魚油工藝方面[5-6],對(duì)于揮發(fā)性成分和其特征成分分析方面研究較少[3,7]。
本研究以脫色大鯢油為原料,比較茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母復(fù)合液對(duì)大鯢油的脫腥效果,并分析了脫腥大鯢油的脂肪酸組成及揮發(fā)性成分,運(yùn)用相對(duì)氣味活度值法確定其特征成分,為大鯢油的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
大鯢脂肪組織,陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。37種脂肪酸甲酯混標(biāo)、異辛烷為色譜純;磷酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇均為分析純;活性白土、茶多酚、酵母液、活性炭(30~60目)均為食品級(jí)。
6890N-5973N型氣相色譜-質(zhì)譜儀,手動(dòng)SPME進(jìn)樣手柄,65 μm PDMS/DVB萃取頭,KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗器,JA5003型電子天平,電熱恒溫水浴鍋,LC-800型低速離心機(jī),RE52-05型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,SHB-III循環(huán)水式多用真空泵。
1.2.1 大鯢油脫腥前處理
大鯢油脫腥前處理工藝為:大鯢脂肪組織→酶解→脫膠→脫酸→脫色。
以大鯢脂肪組織為原料,通過水酶法[8]提取,酸法脫膠(80%磷酸添加量為油質(zhì)量0.2%),堿法脫酸(NaOH溶液添加量根據(jù)樣品酸價(jià)確定),吸附脫色(活性白土用量約為油質(zhì)量4%)得到脫色大鯢油。
1.2.2 大鯢油脫腥
(1)茶多酚液、酵母液和茶多酚-酵母復(fù)合液脫腥。按脫色大鯢油體積的2倍向大鯢油中分別加入2%的茶多酚液、酵母液和茶多酚-酵母復(fù)合液(茶多酚液與酵母液1∶1混合),充分振蕩后靜置2 h,過濾后再用去離子水清洗3遍。
(2)活性炭脫腥。取油質(zhì)量2%的活性炭在100℃的烘箱中活化1 h,然后加入脫色大鯢油中,在沸水浴攪拌10 min,抽濾后即為脫腥大鯢油。
將上述經(jīng)茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母復(fù)合液4種脫腥劑脫腥的大鯢油,在100℃的條件下,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋蒸1 h進(jìn)行脫水處理,然后放入150℃、0.08 MPa的真空干燥箱中1 h后取出,待測(cè)。
1.2.3 感官評(píng)價(jià)
采用人工感官評(píng)分檢驗(yàn)方法[9],由10名經(jīng)驗(yàn)豐富感官評(píng)定員組成評(píng)定小組,對(duì)大鯢油中的油腥味進(jìn)行評(píng)分,采用0~10分制評(píng)定氣味強(qiáng)度,分值越大,油腥味越重,以未脫腥的大鯢油作為對(duì)照(10分計(jì)),取10人感官評(píng)分的平均值衡量油腥味。
1.2.4 脫腥大鯢油的脂肪酸組成
甲酯化:參考陳德經(jīng)等[10]的甲酯化方法。
GC條件:PEG毛細(xì)管柱(0.53 mm×30 m,1 μm),進(jìn)樣量1 μL,汽化室溫度220℃,檢測(cè)器溫度230℃;柱溫箱溫度采取程序升溫,起始溫度100℃,保持10 min,然后以4℃/min升溫至250℃,保持10 min;載氣流量3 mL/min,氫氣流量45.0 mL/min,空氣流量500 mL/min,分流比9∶1。脂肪酸相對(duì)含量采用面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。
1.2.5 脫腥大鯢油的揮發(fā)性成分測(cè)定
1.2.5.1 樣品揮發(fā)性成分的頂空采樣
采用頂空-固相微萃取的方法收集大鯢油的揮發(fā)性成分[11]。固相微萃取針第一次使用時(shí),需在GC進(jìn)樣口250℃老化2 h,以后每次在使用前活化30 min,避免萃取頭吸附空氣中的雜質(zhì)對(duì)目標(biāo)物造成干擾。
取大鯢油10 g裝于內(nèi)置攪拌子的15 mL頂空瓶中,將密封的頂空瓶置于60℃帶磁力攪拌的水浴鍋中預(yù)熱5 min,讓大鯢油的氣味充分揮發(fā),然后插入固相微萃取的萃取針,使活化好的萃取頭暴露在瓶?jī)?nèi)樣品上部的頂空中,邊攪拌邊吸附40 min。之后迅速將萃取針插入GC進(jìn)樣口,250℃解吸5 min,取出萃取針并啟動(dòng)儀器。
1.2.5.2 GC-MS測(cè)定條件
GC條件:DB -5MS彈性毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);不分流模式進(jìn)樣;升溫程序?yàn)橹鯗?0℃,保持3 min,以3℃/min升至100℃,而后以5℃/min升至290℃,保持15 min;進(jìn)樣口溫度250℃;載氣(He)流量1.0 mL/min。
MS條件:傳輸線溫度280℃;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍(m/z) 33~650。
1.2.5.3 揮發(fā)性成分評(píng)價(jià)
參考張蒙娜等[12]的方法,采用相對(duì)氣味活度值法(見下式),確定對(duì)大鯢油風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分。相對(duì)氣味活度值越大,則該組分對(duì)樣品總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。
式中:ROVA為相對(duì)氣味活度值;CA、TA分別為物質(zhì)A的相對(duì)含量和對(duì)應(yīng)的感覺閾值;Cstan、Tstan分別為對(duì)樣品總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分的相對(duì)含量(以1-辛烯-3-醇為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))和對(duì)應(yīng)的感覺閾值。
1.2.6 數(shù)據(jù)分析
GC-MS數(shù)據(jù)處理采用Xcalibu軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,未知化合物在計(jì)算機(jī)帶的譜圖進(jìn)行檢索,同時(shí)結(jié)果與NIST 05譜庫(kù)相匹配,對(duì)正逆匹配度大于800(最大值為1 000)的匹配鑒定結(jié)果進(jìn)行報(bào)道。各揮發(fā)性成分相對(duì)含量的計(jì)算按面積歸一化法確定。
10名感官評(píng)定員采取嗅聞評(píng)分的方式,對(duì)經(jīng)不同脫腥劑處理的大鯢油進(jìn)行評(píng)分,結(jié)果見表1。
由表1可知,相比對(duì)照組,茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母復(fù)合液對(duì)大鯢油的腥味均有不同程度的去除作用。10名感官評(píng)定員對(duì)茶多酚液組的脫腥評(píng)價(jià)平均得分為6.1,對(duì)酵母液組的脫腥評(píng)價(jià)平均得分為5.5,對(duì)活性炭組的脫腥評(píng)價(jià)平均得分為6.2,對(duì)茶多酚-酵母復(fù)合液組的脫腥評(píng)價(jià)平均得分為3.9。因此,茶多酚-酵母復(fù)合液組對(duì)大鯢油的脫腥效果最好,油腥味較小。
表1 不同脫腥劑對(duì)大鯢油脫腥的評(píng)分結(jié)果
注:氣味由小到大得分依次為0~10分。
對(duì)茶多酚-酵母復(fù)合液脫腥后的大鯢油測(cè)定脂肪酸組成及相對(duì)含量,結(jié)果見表2。
表2 脫腥大鯢油的脂肪酸組成及相對(duì)含量
由表2可知,檢測(cè)到脫腥大鯢油中含有10種已知脂肪酸,主要飽和脂肪酸有豆蔻酸(2.0%)、棕櫚酸(16.4%)和硬脂酸(2.2%),不飽和脂肪酸中的單不飽和脂肪酸含量為49.1%,有棕櫚油酸(14.3%)、油酸(33.9%)和花生一烯酸(0.9%),多不飽和脂肪酸含量為27.0%,主要為亞油酸(13.7%)、亞麻酸(6.6%),二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量較少,分別為2.8%、3.9%。除此之外,還有4種未知脂肪酸,總量占總脂肪酸含量的3.3%。
2.3.1 揮發(fā)性成分及相對(duì)含量
利用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)茶多酚-酵母復(fù)合液脫腥后的大鯢油的揮發(fā)性成分及相對(duì)含量進(jìn)行分析,結(jié)果見表3。
表3 脫腥大鯢油揮發(fā)性成分及相對(duì)含量 %
由表3可知 ,脫腥大鯢油中共鑒定出60種揮發(fā)性物質(zhì),包括17種醛類、4種醇類、2種酮類、4種酯類、2種酸類、28種烴類、3種其他類化合物。因醛類化合物的閾值較低,且低級(jí)醛具有刺激性氣味,因而對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大[13]。醛類化合物相對(duì)含量占揮發(fā)性成分的9.159%,其中苯甲醛、苯乙醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛的相對(duì)含量均達(dá)到1%以上,分別具有堅(jiān)果香、風(fēng)信子香和脂肪香味。在脫腥大鯢油中檢測(cè)到的庚醛、壬醛總含量為0.608%,主要來源于不飽和脂肪酸的分解,在低濃度時(shí)具有青草和蔬菜的氣味。2-辛烯醛、2-壬烯醛、2-癸烯醛等單烯醛化合物閾值較低,具有脂肪味、清香、蠟香等氣味。醇類化合物主要以1-辛烯-3-醇(1.684%)、2-乙基-1-己醇(2.252%)和芳樟醇(3.879%)為主,其中,1-辛烯-3-醇和芳樟醇分別具有蘑菇味和果香味風(fēng)味特征。不飽和醇閾值低,對(duì)風(fēng)味形成有重要貢獻(xiàn)[14]。酮類化合物在大鯢油中無論是種類還是相對(duì)含量都不多,2種酮類化合物占大鯢油揮發(fā)性成分的比例僅1.134%。烴類化合物種類豐富,共檢出28種,但每種物質(zhì)的相對(duì)含量并不高,占15.773%。因其閾值較高,對(duì)大鯢油風(fēng)味的直接貢獻(xiàn)不大。酯類化合物檢測(cè)到4種,其相對(duì)含量?jī)H有0.625%,雖然酯類的整體閾值較高,但可能通過風(fēng)味疊加效應(yīng)提高大鯢油的整體香味效果[15]。此外,檢測(cè)到的其他化合物(64.348%)相對(duì)含量最高,反式-2-戊烯基-呋喃相對(duì)含量高達(dá)61.508%,2-戊基-呋喃閾值低,具有豆香、果香、泥土味、清香及類似蔬菜的香味。
2.3.2 揮發(fā)性成分氣味特征
揮發(fā)性成分對(duì)總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)由揮發(fā)性組分在風(fēng)味體系中的濃度和感覺閾值共同決定,其相對(duì)含量與風(fēng)味特征之間無直接關(guān)系[16]。揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量高的,其對(duì)于大鯢的整體風(fēng)味貢獻(xiàn)不一定大,因此采用相對(duì)氣味活度值法對(duì)脫腥大鯢油的關(guān)鍵風(fēng)味成分進(jìn)行分析,結(jié)果見表4。
由表4可知,脫腥大鯢油中醛類化合物的相對(duì)氣味活度值(ROVA)較高,且感覺閾值較低,因此醛類化合物對(duì)大鯢油的整體風(fēng)味具有較大的影響。壬醛、苯乙醛、庚醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛、2-壬烯醛的相對(duì)氣味活度值均高于8,其中(Z,Z)-2,4-癸二烯醛和2-壬烯醛的ROVA均超過100,感覺閾值均低于0.1 μg/kg,表明這兩種醛類化合物對(duì)脫腥大鯢油風(fēng)味貢獻(xiàn)最大。醇類化合物對(duì)大鯢油的風(fēng)味貢獻(xiàn)也起了很大的作用,其中芳樟醇和1-辛烯-3-醇的ROVA分別達(dá)到39.23和100,感覺閾值分別為6 μg/kg和1 μg/kg,對(duì)脫腥大鯢油整體風(fēng)味有一定影響。烴類化合物中僅α-蒎烯對(duì)大鯢油整體風(fēng)味影響較大。其他類化合物中2-戊基-呋喃的ROVA為27.84,對(duì)脫腥大鯢油的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。
表4 脫腥大鯢油揮發(fā)性成分的相對(duì) 氣味活度值及其氣味特征
茶多酚液、酵母液、茶多酚-酵母復(fù)合液和活性炭對(duì)大鯢油的腥味均有不同程度的去除作用,其中,茶多酚-酵母復(fù)合液的脫腥效果較好,脫腥后油腥味較小。脫腥大鯢油中含有10種已知脂肪酸,飽和脂肪酸含量為20.6%;單不飽和脂肪酸含量為49.1%,主要為油酸(33.9%);多不飽和脂肪酸主要為亞油酸(13.7%),其次為亞麻酸(6.6%),EPA、DHA含量較少,分別為2.8%、3.9%。
脫腥大鯢油中共鑒定出60種揮發(fā)性成分,包括17種醛類、4種醇類、2種酮類、4種酯類、2種酸類、28種烴類和3種其他類化合物,其相對(duì)含量分別為9.159%、7.986%、1.134%、0.625%、0.181%、15.773%、64.348%,主要特征性成分為壬醛、苯乙醛、庚醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛、2-壬烯醛、芳樟醇、1-辛烯-3-醇、α-蒎烯、2-戊基-呋喃,有脂肪味、清香、堅(jiān)果香和蘑菇味等氣味。