步 營,王 飛,朱文慧,*,勵(lì)建榮,李學(xué)鵬,*,王明麗,郭曉華,勞敏軍
(1.渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院/生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心, 遼寧 錦州 121013;2.蓬萊京魯漁業(yè)有限公司, 山東 煙臺(tái) 265600; 3.山東美佳集團(tuán)有限公司, 山東 日照 276800;4.浙江興業(yè)集團(tuán)有限公司, 浙江 舟山 316120)
風(fēng)味是食物刺激味覺和嗅覺受體而產(chǎn)生的綜合生理反應(yīng),是評價(jià)食品品質(zhì)的重要指標(biāo)。水產(chǎn)品中風(fēng)味物質(zhì)的種類有很多,已經(jīng)被鑒定出的呈味物質(zhì)包括游離氨基酸、低聚糖、有機(jī)酸、核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物等滋味成分和揮發(fā)性風(fēng)味成分,這些物質(zhì)相互作用,表現(xiàn)出對比、變調(diào)、相乘、消殺作用和氣味的累加、協(xié)同、融合、掩蓋等,共同產(chǎn)生了獨(dú)特的水產(chǎn)品風(fēng)味[5]。由于在?;钋皶吼B(yǎng)停食,饑餓、低溫使魚體產(chǎn)生了一些應(yīng)激反應(yīng),魚體消耗了部分儲(chǔ)備的能量物質(zhì),基本營養(yǎng)成分發(fā)生了變化,同時(shí)魚肉風(fēng)味也出現(xiàn)了一定的變化。目前,已經(jīng)開展了石斑魚[5-6]、大黃魚[7]、大菱鲆[8]、花鱸[9]、鯽魚[9-12]、海鱸魚[13]等水產(chǎn)品在無水?;钸^程中的生理生化變化及脅迫機(jī)制的研究,但針對魚類無水?;钸^程中的風(fēng)味特征變化規(guī)律報(bào)道還較少,有待進(jìn)一步的深入研究。
珍珠龍膽石斑魚常采用無水?;罘绞竭M(jìn)行運(yùn)輸,本研究擬以珍珠龍膽石斑魚為研究對象,探討其在低溫?zé)o水保活過程中呈味成分的變化規(guī)律,希望為珍珠龍膽石斑魚?;钸\(yùn)輸中滋味品質(zhì)保持與提升提供理論參考。
珍珠龍膽石斑魚,購自錦州市林西路水產(chǎn)市場。挑選健康無疾病,體表完好的石斑魚作為實(shí)驗(yàn)樣品,質(zhì)量為(800±50)g,充氧(純氧)運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室后,將其放入配置的人工海水中,水溫為(22±0.5)℃,溶氧為6 mg/mL,鹽度為2.7%±0.2%,暫養(yǎng)24 h以消除應(yīng)激反應(yīng)。
磷酸二氫鉀,分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;乳酸、琥珀酸、檸檬酸、腺嘌呤核糖核苷酸(adenosine monophosphate,AMP)、次黃嘌呤核苷酸(inosinemonphosphate,IMP)、鳥嘌呤核苷酸(guanosine monophosphate,GMP),均為色譜純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;高氯酸,分析純,福晨(天津)化學(xué)試劑有限公司;甲醇,色譜純,德國西格瑪公司。
MS105DU型電子分析天平、PE28型pH計(jì),梅特勒托利多儀器(上海)有限公司;1100型高效液相色譜儀,美國安捷倫公司;L- 8900型氨基酸分析儀,日本日立公司;SA- 402B型電子舌,日本Insent公司;C18型液相色譜柱,美國安捷倫公司;Biofuge Stratos型高速冷凍離心機(jī),美國Thermo公司。
珍珠龍膽石斑魚停食暫養(yǎng)24 h后,以2 ℃/h速率勻速降溫至14 ℃,迅速將魚撈出,放入自封袋中,充入純氧后,封口,置于15 ℃生化培養(yǎng)箱中保存,分別于0、3、6、9、12 h取樣一次。取樣時(shí)采用木棒擊打頭部致死,采集其肌肉組織,隨后將其放入-80 ℃冰箱保存,以便后期指標(biāo)測定。
1.3.1電子舌分析
參照祝倫偉[14]的方法稍做修改。準(zhǔn)確稱取5.0 g石斑魚肉放在100 mL小燒杯中,加入95 mL蒸餾水,高速均質(zhì)機(jī)均質(zhì),4 ℃、8 000 r/min條件下離心10 min,取上清液,稀釋3倍,用0.45 μm濾膜過濾備用。取70 mL過濾后的樣品液于測試杯中,使用電子舌傳感器C00、AE1、AAE、CA0和CT0在室溫下對樣品的苦味、苦味回味、澀味、澀味回味、鮮味、酸味、豐富度和咸味分別進(jìn)行分析。
1.3.2核苷酸測定
參考祝倫偉[14]的方法略有修改。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:將AMP、IMP、GMP 3種核苷酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mg/mL等系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線依次為:y=22 711x+410(R2=0.997),y=36 672x-73.945(R2=0.998),y=40 474x-118.25(R2=0.997)。
樣品前處理:取5 g石斑魚魚肉,絞碎,加入15 mL體積分?jǐn)?shù)為5%的高氯酸溶液,勻漿后在4 ℃條件下4 500 r/min離心10 min,取上清液。沉淀中再次加入10 mL高氯酸,再次勻漿離心(條件同上)。將兩次得到的上清液合并后搖勻,用5 mol/L的KOH調(diào)節(jié)pH值至6.75,過0.22 μm濾膜。
色譜條件:C18柱(5 μm, 4.6 mm×250 mm);流動(dòng)相為pH值為4.3的0.05 mol/L的KH2PO4-甲醇溶液,進(jìn)樣前超聲10~15 min脫氣;流速為0.8 mL/min,進(jìn)樣量為10 μL,紫外檢測器波長為254 nm。采用梯度洗脫,程序?yàn)?~10 min,KH2PO4與甲醇的體積比為97.5∶2.5;10~17 min,KH2PO4與甲醇的體積比為85∶15;17~20 min,KH2PO4與甲醇的體積比為97.5∶2.5。
1.3.3有機(jī)酸測定
參考楊婉琳[15]的方法略有修改。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(包含乳酸、檸檬酸和琥珀酸等3種有機(jī)酸)配制成0.01、0.10、0.25、0.50、1.00 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液;將標(biāo)準(zhǔn)溶液在相同的液相條件下分別進(jìn)樣,以峰面積與對應(yīng)的質(zhì)量濃度(mg/mL)繪制3種有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)曲線,并采用外標(biāo)法進(jìn)行定量。3個(gè)有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線依次為:y=572.47x-4.496 2(R2=0.999),y=714.2x+7.466 9(R2=0.993),y=1 513.6x-30.767(R2=0.997)。
樣品前處理:取5 g石斑魚魚肉,絞碎后加入15 mL體積分?jǐn)?shù)為5%的高氯酸溶液,高速均質(zhì)機(jī)勻漿后靜置20 min,4 ℃、7170 r/min離心10 min,上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾,待高效液相色譜進(jìn)樣分析。
色譜條件:C18柱(5 μm, 4.6 mm×250 mm),柱溫為25 ℃;檢測器為紫外吸收檢測器,檢測波長為205 nm;流動(dòng)相為甲醇與KH2PO4(0.01 mol/L, pH值為2.8,二者體積比為5∶95),流速為0.5 mL/min,進(jìn)樣量10 μL,等梯度洗脫。
1.3.4游離氨基酸測定
參考鄧婕春等[16]的測定方法并修改。準(zhǔn)確稱取魚肉樣品3 g,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的三氯乙酸50 mL,均質(zhì)后靜置2.5 h,12 000 r/min、4 ℃條件下離心20 min。取5 mL上清液,用3 mol/L NaOH將溶液pH值調(diào)節(jié)至2.0~2.5,加入蒸餾水定容至10 mL,搖勻后靜置10 min,過0.45 μm濾膜得到待測液。
氨基酸自動(dòng)分析儀的條件設(shè)置:分離柱溫度為57 ℃,檢測波長為570 nm,緩沖溶液流速為0.4 mL/min;反應(yīng)液為茚三酮試劑,反應(yīng)液流量為0.35 mL/min;反應(yīng)單元溫度為135 ℃,進(jìn)樣量為20 μL。
采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,采用Origin Pro 9.0軟件繪制曲線圖,SPSS 24.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。顯著性分析采用Duncan多重比較法,P<0.05表示差異顯著,數(shù)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
電子舌或味覺傳感器是用來確定感官屬性最常用的工具之一[17]。表1是樣品按體積比稀釋30倍后電子舌的測定結(jié)果。由表1可知,樣品中的酸味、澀味、咸味均為負(fù)數(shù),表明其無法被人類味覺所感知,而苦味和濃厚味的響應(yīng)值明顯高于其他滋味。鮮樣具有較高的苦味和苦味余味響應(yīng)值,并且鮮味和澀味余味的響應(yīng)值較低。無水保活后,與對照組相比,在0~3 h時(shí),鮮味值顯著增加至最大值4.13。這可能是因?yàn)槭唪~在短時(shí)間降溫后,魚體為適應(yīng)低溫環(huán)境,通過積聚氨基酸抵抗冷脅迫,親水性氨基酸,如天冬氨酸、蘇氨酸和絲氨酸能使機(jī)體中的結(jié)合水含量增加,有助于應(yīng)對低溫[18];而天冬氨酸為鮮味氨基酸,蘇氨酸、絲氨酸屬于甜味氨基酸,能夠降低苦味,增加鮮味。?;?~12 h后,鮮味值逐漸緩慢降低,12 h后降為3.52,但仍高于鮮樣。這可能是因?yàn)殡S保活時(shí)間延長,石斑魚再次產(chǎn)生脅迫反應(yīng),體內(nèi)代謝再次發(fā)生變化,產(chǎn)生一定量的多肽,以及不同呈味氨基酸含量發(fā)生變化,因而表現(xiàn)為鮮味增加、苦味降低。在12 h后,濃厚味值增加至最大值,為5.00。
表1 不同保活時(shí)間后珍珠龍膽石斑魚魚肉電子舌分析結(jié)果Tab.1 Analysis results of electronic tongue of pearl gentian grouper with different keeping alive time
圖1為電子舌PCA分析結(jié)果,由圖1可知,PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為68.22%和22.07%,累積貢獻(xiàn)率為90.29%,因此,PC1和PC2包含了大量信息,可以反映樣本的總體特性。圖1中所有樣品的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分散,0 h與其余各組距離較遠(yuǎn),鮮樣與3、6 h距離較為接近,9 h與12 h較為接近,結(jié)合表1數(shù)據(jù)可以表明,?;? h之后,石斑魚魚肉的滋味得到較大改善,12 h后其濃厚味最佳。
圖1 不同?;顣r(shí)間后珍珠龍膽石斑魚魚肉的電子舌PCA分析結(jié)果Fig.1 Electronic tongue PCA analysis results of pearl gentian grouper with different keeping alive time
鮮味被定義為谷氨酸引起的特征味覺,研究表明,AMP、IMP、GMP等核苷酸也能提供一定的鮮味。此外,還發(fā)現(xiàn)核苷酸和鮮味氨基酸之間存在協(xié)同作用,當(dāng)它們以一定的比例混合時(shí)能產(chǎn)生更強(qiáng)烈的鮮味[19-20]。IMP、GMP和AMP是魚肉中的3種主要呈味核苷酸,其中IMP和AMP可以通過ATP的分解產(chǎn)生。在生物體內(nèi),IMP有兩種轉(zhuǎn)化方式:一部分會(huì)參與能量循環(huán),轉(zhuǎn)變成運(yùn)輸能量的物質(zhì)ATP,為細(xì)胞活動(dòng)提供能量;另一部分在酶的作用下進(jìn)一步分解為GMP和AMP,為DNA的合成提供物質(zhì)基礎(chǔ)。無水保活后,魚肉中的核苷酸變化如表2。表2顯示:隨著無水?;畹臅r(shí)間增加,IMP含量隨?;顣r(shí)間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(P<0.05),在保活3 h后含量達(dá)到最大值(465.0 mg/100g);AMP含量無顯著變化;GMP是IMP轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物,GMP在?;钇陂g也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,?;钋捌?,石斑魚為抵抗低溫,消耗的ATP較多,而IMP降解速度較慢,造成IMP的積累;保活后期,IMP含量的降低一方面可能是由于石斑魚在保活后期新陳代謝速率降低,能量消耗較少,分解的ATP較少[21],另一方面,可能是無水?;顚?dǎo)致魚體內(nèi)的堿性磷酸酶活性上升,導(dǎo)致IMP降解增加[22-23]。滋味活性值(taste active value, TAV)是滋味物質(zhì)濃度與該物質(zhì)的閾值的比值。TAV反映了單一化合物對滋味的貢獻(xiàn),TAV小于1表示該物質(zhì)對滋味貢獻(xiàn)不大,TAV大于1表示該物質(zhì)對滋味貢獻(xiàn)較大,且數(shù)值越大,貢獻(xiàn)越大。各處理組IMP的TAV均大于1,說明IMP對珍珠龍膽石斑魚的滋味有重要貢獻(xiàn)。經(jīng)保活12 h后,與鮮樣相比,IMP的含量降低了60%,其TAV降低至7.20。?;?2 h后,核苷酸總量顯著下降,比?;钋敖档土?8.59%。本研究表明,無水?;畈焕谑唪~核苷酸類呈味物質(zhì)的積累。
表2 不同?;顣r(shí)間后珍珠龍膽石斑魚魚肉的核苷酸含量變化Tab.2 Changes in nucleotide content of pearl gentian grouper with different keeping alive time mg/100 g
有機(jī)酸具有一定的呈味作用,檸檬酸略帶果香的酸味,琥珀酸呈現(xiàn)出酸鮮味,乳酸具有爽口的酸味。檸檬酸是有機(jī)酸中的第一大酸,琥珀酸與檸檬酸、谷氨酸鈉或氯化鈉等具有協(xié)同增鮮的作用,能顯著增強(qiáng)鮮味。表3為不同?;顣r(shí)間后珍珠龍膽石斑魚魚肉的有機(jī)酸含量變化情況。由表3可以看出,魚肉中乳酸含量顯著增加,這可能是在無水?;钸^程中,魚體的有氧呼吸受到抑制,無氧呼吸增強(qiáng),從而導(dǎo)致乳酸在肌肉中積累,這與丁亞濤等[24]對鳊魚無水?;畹难芯拷Y(jié)論一致。魚肉中檸檬酸含量在保活后均呈先增加后降低的趨勢,琥珀酸含量呈現(xiàn)出先降低后增高的趨勢。琥珀酸及檸檬酸均為三羧酸循環(huán)的中間物質(zhì),正常情況下,其變化不大,而當(dāng)有氧呼吸被抑制時(shí),兩種有機(jī)酸含量會(huì)受到一定的影響。在?;钋捌?,魚體因冷脅迫,通過加強(qiáng)代謝御暖抗寒,此時(shí)有氧呼吸相對旺盛;?;詈笃?,可能由于包裝袋內(nèi)二氧化碳的積累,抑制了魚體有氧呼吸,從而導(dǎo)致魚體通過無氧呼吸為機(jī)體提供能量[25]。各處理組魚肉中乳酸含量差異顯著(P<0.05),保活12 h后乳酸達(dá)到最大值,為158.70 mg/g,是鮮樣的1.40倍。?;?.2 h后,琥珀酸和檸檬酸含量分別增加了11.2%和12.7%,與周翠平[26]研究結(jié)果一致。各處理組琥珀酸、乳酸和檸檬酸的TAV值均大于1,說明3種有機(jī)酸對石斑魚的滋味有重要貢獻(xiàn)。無水保活后,魚肉中有機(jī)酸總量增加,表明其鮮味比?;钋坝兴黾樱瑢︳~肉的滋味有一定的改善。
表3 不同保活時(shí)間后珍珠龍膽石斑魚魚肉的有機(jī)酸含量變化Tab.3 Changes in organic acid content of pearl gentian grouper with different keeping alive time
魚肉中的氨基酸種類及含量與捕魚的季節(jié)以及飼料中的成分有關(guān)[28],通常情況下認(rèn)為魚肉經(jīng)過處理或者貯藏后,其游離氨基酸的含量及組成會(huì)發(fā)生較大變化。表4是石斑魚徑無水保活后在不同時(shí)間的游離氨基酸含量的變化情況。由表4可知,丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、賴氨酸、絲氨酸和蘇氨酸經(jīng)冰溫處理后有顯著升高(P<0.05)。鮮味氨基酸中谷氨酸、天冬氨酸變化較大,呈先上升后下降的趨勢,?;? h達(dá)到最大值,含量分別為41.50、7.29 mg/100 g,顯著高于鮮樣的8.54、0.60 mg/100 g。甜味氨基酸中丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸的平均值較鮮活魚大幅提高。與鮮樣組相比,休眠處理組魚肉中的游離氨基酸總量(total free amino acid, TFAA)和必需氨基酸(essential amino acid, EAA)分別是保活前的3.70倍和3.04倍,說明無水?;詈笫唪~肉蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值得到提升。石斑魚中具有甜味的氨基酸含量相對較高,是主要呈味成分。無水?;詈?,甜味氨基酸(SAA)與苦味氨基酸(BAA)含量呈先上升后下降的趨勢,?;詈笃浜糠謩e是?;钋暗?.19倍和2.38倍;鮮味氨基酸(DAA)含量是保活前的1.81倍,其中丙氨酸、甘氨酸、蘇氨酸和賴氨酸無水?;詈箫@著增加,除賴氨酸呈苦味,其他3種氨基酸均呈甜味,這表明無水?;钣欣隰~體內(nèi)游離氨基酸含量的提升,且使得魚肉的鮮甜滋味得到改善。牙鲆在低溫?zé)o水?;?0 h后,天冬氨酸、絲氨酸、丙氨酸和精氨酸下降程度超過10%,而胱氨酸則增加了27.3%[29];鱘魚低溫?;钸^程中,游離氨基酸態(tài)氮含量先上升后下降,在12 h達(dá)到最大值,與本研究中魚肉的游離氨基酸變化趨勢一致。在低溫脅迫下,蛋白質(zhì)會(huì)被水解為各種氨基酸,為抗應(yīng)激相關(guān)蛋白質(zhì)的合成與周轉(zhuǎn)提供原料,同時(shí)起到抗應(yīng)激的功能[30]。在低溫?zé)o水條件下,游離氨基酸增加可能是因?yàn)轸~體通過分解蛋白質(zhì)獲得能量及調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝抵抗寒冷,從而增強(qiáng)自身的抗寒能力。
本研究發(fā)現(xiàn),無水?;钸^程對石斑魚的滋味有較大影響,乳酸、琥珀酸、乳酸和檸檬酸等滋味成分對珍珠龍膽石斑魚的滋味有重要貢獻(xiàn)。經(jīng)無水?;詈螅~肉中有機(jī)酸總量和呈鮮味、甜味的游離氨基酸含量均顯著增加;而呈味核苷酸含量呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。經(jīng)無水?;詈?,魚肉總體呈現(xiàn)出鮮味先增加后降低的趨勢,但仍高于鮮樣,苦味呈先增加后降低的趨勢,但仍低于鮮樣;濃厚味呈增加的趨勢,這是魚肉中的核苷酸、有機(jī)酸及游離氨基酸共同呈味作用的結(jié)果。無水?;詈?,有機(jī)酸和游離氨基酸含量的增加,不僅有利于魚肉滋味的改善,同時(shí)也提高了魚肉的營養(yǎng)價(jià)值,這表明無水?;钐岣吡唆~肉的品質(zhì),有利于魚肉的進(jìn)一步加工。
表4 不同?;顣r(shí)間后珍珠龍膽石斑魚魚肉游離氨基酸含量變化Tab.4 Changes in free amino acid content of pearl gentian grouper with different keeping alive time mg/100 g