李運(yùn)燕,王萍亞,薛靜,何欣,趙巧靈,沈清,陳康*
(1.浙江工商大學(xué)海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,浙江省水產(chǎn)品加工技術(shù)研究聯(lián)合重點實驗室,海洋食品研究院,浙江杭州 310012;2.舟山市食品藥品檢驗檢測研究院,浙江舟山 316012;3.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院實驗中心,浙江杭州 310012)
隨著居民生活水平的不斷提升和消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化和改善,水產(chǎn)品在膳食結(jié)構(gòu)中的比重得到了大幅度的增加,需求的持續(xù)增長推動水產(chǎn)品總產(chǎn)量的不斷提升[1]。消費(fèi)市場上水產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題是水產(chǎn)品市場和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
龍利魚是一種具有重要商業(yè)價值的海水魚類,因其蛋白質(zhì)含量高、魚肉無刺等優(yōu)質(zhì)特性而深受消費(fèi)者喜愛。同時,龍利魚含有豐富的具有生物活性的多不飽和脂肪酸,廣泛存在于大腦、精子、視網(wǎng)膜和神經(jīng)組織中,具有有效降低人體膽固醇含量、預(yù)防心血管疾病、調(diào)節(jié)人體脂質(zhì)代謝、抗衰老等生理功能[2?3]。巴沙魚是東南亞國家重要的淡水養(yǎng)殖品種,是一種重要的經(jīng)濟(jì)淡水魚類,通常被用作冷凍魚片出口銷售[4]。巴沙魚具有生長迅速、個體大、產(chǎn)量高、易飼養(yǎng)、刺少、易加工等諸多優(yōu)點[5]。巴沙魚片肉質(zhì)、顏色和外觀上和龍利魚非常相似,消費(fèi)者在購買時經(jīng)?;煜D壳?,國內(nèi)外對巴沙魚和龍利魚鑒別方面的研究并不多。姜鵬飛等[6]對巴沙魚和龍利魚的營養(yǎng)成分和藥物殘留進(jìn)行了分析比較,發(fā)現(xiàn)兩種魚都是豐富的營養(yǎng)和蛋白來源。Shen 等[7]將電子手術(shù)刀(iKnife)與快速蒸發(fā)電離質(zhì)譜(rapid evaporation ionization mass spectrometry,REIMS)相結(jié)合,開發(fā)了一種高通量技術(shù),篩選出導(dǎo)致巴沙魚和龍利魚脂質(zhì)組學(xué)圖譜產(chǎn)生差異的主要貢獻(xiàn)離子,用于原位和實時鑒定這兩種魚類。
本研究對巴沙魚和龍利魚的基本營養(yǎng)成分、氨基酸、質(zhì)構(gòu)、色差和風(fēng)味進(jìn)行分析和比較,以期為巴沙魚片和龍利魚片的鑒別提供方便快捷的檢測方法。
巴沙魚、龍利魚:市售;乙酸鎂、濃硫酸、氫氧化鈉、氯仿、甲醇、15%三氟化硼?甲醇溶液(均為分析純):國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
Trace DSQⅡ氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國Thermo Fisher Scientific 公司;K?360 凱氏定氮儀:瑞士Buchi公司;S?433D 全自動氨基酸分析儀:德國Sykam(賽卡姆)公司;7890A 型氣相色譜儀:美國Agilent 公司;TMS?PRO 食品物性分析儀:美國FTC 公司;Color Quest XE 型色差儀:美國HunterLab 公司。
1.3.1 基本成分的測定
水分含量參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》中的直接干燥法測定。
灰分含量參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》測定。
粗蛋白含量參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法測定。
粗脂肪含量參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定。
1.3.2 游離氨基酸含量的測定
魚肉切碎,稱取2.0 g 樣品,加入8.0 mL 水,混合均勻靜置24 h 后離心(10 000×g,10.0 min)。取5.0 mL上清液,加入5.0 mL 5% 磺基水楊酸混合后6 000 ×g離心10.0 min,吸取9.0 mL 上清液旋蒸干燥,最后加入1.0 mL 的檸檬酸鈉緩沖液溶解后過0.22μm 膜。采用全自動氨基酸分析儀測定游離氨基酸含量。
1.3.3 脂肪酸的測定
魚肉切碎,采用Folch 法提取油脂并甲酯化[8?9]。取0.2 mL 油脂加入2.0 mL 0.5 mol/L NaOH?甲醇溶液,混勻后于65 ℃水浴30 min。冷卻至室溫后加入2.0 mL 15% 三氟化硼?甲醇溶液并搖勻,65 ℃水浴3 min。冷卻后加入2 mL 正己烷提取,2.0 mL 飽和NaCl 淋洗取上層,無水Na2SO4脫水,0.22 μm 過膜,采用氣相色譜法分析脂肪酸組成。
1.3.4 質(zhì)構(gòu)和色差的測定
將巴沙魚和龍利魚魚肉切成尺寸為2 cm×2 cm×1 cm 的矩形,解凍后用濾紙吸干表面水分。采用全質(zhì)構(gòu)分析(texture profile analysis,TPA)方法,5 mm 球形探頭,穿刺速度60 mm/min,形變量70%。選取魚肉背部位置一致、顏色穩(wěn)定的部分采用色差儀分析樣品中的L*(亮度)、a*(+a,紅色;-a,綠色)、b*(+b,黃色;-b,藍(lán)色)值。
1.3.5 風(fēng)味的測定
魚肉切碎,稱取2.5 g 樣品置于頂空進(jìn)樣瓶中,密封后用氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography?mass spectrometry,GC?MS)測定分析風(fēng)味物質(zhì)[10]。
頂空固相微萃取條件:萃取頭為DVB/CAR/PDMS涂層,樣品于60 ℃平衡10 min 后,插入萃取頭于60 ℃吸附30 min,取出后進(jìn)入GC 進(jìn)樣口于250 ℃解吸3 min。
氣相色譜條件:TR?35ms(30 m×0.25 mm,0.25μm);載氣為高純氦;無分流;注射口溫度250 ℃;升溫程序:初始溫度為40 ℃,保持3 min 后以5 ℃/min 的速度升至90 ℃,然后以10 ℃/min 的速度升至230 ℃,保持7 min后降溫。
MS 條件:傳輸線溫度250 ℃;探測器溫度280 ℃;電子轟擊離子源(electron ionization source,EI)溫度為200 ℃;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍為m/z 30~500。
1.3.6 風(fēng)味成分的確定
采用Xcalibur 軟件處理圖譜,采用NIST 2.0 標(biāo)準(zhǔn)圖譜(MS)進(jìn)行對比,獲得的化合物分子的正反匹配度均大于800。同時在相同試驗條件下,分析C5~C25 的正構(gòu)烷烴出峰時間計算保留指數(shù)(retention index,RI)。以MS 和RI 值結(jié)合確定揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的成分。采用相對氣味活度值(relative odor active value,ROAV)[11]評價各成分的香味貢獻(xiàn)值。
采用Excel 2013 和SPSS 22 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
巴沙魚和龍利魚魚肉組織中的基本營養(yǎng)成分見表1。
表1 巴沙魚和龍利魚魚肉組織中基本營養(yǎng)成分的組成Table 1 Basic components in the flesh tissues of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis
由表1 可知,雖然巴沙魚和龍利魚的各項基本成分有所差異,但差異較小,表明兩種魚類的基本組成非常相似,從基本營養(yǎng)成分方面無法區(qū)分兩種魚肉產(chǎn)品。這與淡水魚和海水魚的總體基本成分差異相一致[12?13]。
表2 為巴沙魚和龍利魚的游離氨基酸組成。
表2 巴沙魚和龍利魚魚肉組織中氨基酸的組成Table 2 Amino acids composition in the flesh tissues of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis
由表2 可知,巴沙魚和龍利魚包含8 種必需氨基酸和8 種非必需氨基酸。游離氨基酸通常由多肽和蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生,在新鮮魚肉中含量較低,但其是重要的風(fēng)味活性物質(zhì),巴沙魚和龍利魚的總游離氨基酸含量分別為279.25μg/g 和204.25μg/g,是作為食品滋味的重要組成部分[14?15]。游離氨基酸根據(jù)滋味不同可分為苦味、鮮味、甜味、酸味,而谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸稱為呈味氨基酸[16]。由表2 可知,巴沙魚的苦味氨基酸含量整體比龍利魚略高,而龍利魚的鮮味和甜味氨基酸整體高于巴沙魚,這表明龍利魚的肉質(zhì)較巴沙魚鮮甜,而巴沙魚口感較苦。同時,雖然龍利魚的呈味氨基酸相對含量高于巴沙魚,但其絕對含量差異較小,這也表明在實際食用時,兩種魚肉的滋味較為接近,消費(fèi)者無法通過品嘗滋味的方式對兩種魚類進(jìn)行區(qū)分。
魚類脂質(zhì)是人類飲食中能量和必需脂肪酸的良好來源[17]。表3 為兩種魚肉脂質(zhì)中脂肪酸種類和相對含量。
表3 巴沙魚和龍利魚肌肉組織的脂肪酸組成Table 3 Fatty acid composition of the muscle tissue of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis
由表3 可知,巴沙魚肉中檢出15 種脂肪酸,其中包括6 種飽和脂肪酸、3 種單不飽和脂肪酸和6 種多不飽和脂肪酸。龍利魚肉中檢出16 種脂肪酸,包括7 種飽和脂肪酸、5 種單不飽和脂肪酸和4 種多不飽和脂肪酸。巴沙魚和龍利魚的SFA 含量較為接近,而MUFA和PUFA 的含量差異較大,巴沙魚的MUFA 含量較高,而龍利魚的PUFA 含量較高。龍利魚的EPA+DHA 相對含量為19.02%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于巴沙魚(2.39%)。相關(guān)研究表明,多不飽和脂肪酸可以通過減少心律失常、血壓、甘油三酯濃度和血小板聚集等風(fēng)險因素,預(yù)防多種疾病的發(fā)生,尤其是可以顯著降低心血管疾病的發(fā)病率[18?20]。因此,食用龍利魚產(chǎn)品具有較好地預(yù)防心血管疾病的效果,而巴沙魚則效果較差。巴沙魚和龍利魚脂肪酸含量差異最大的為C18:1 cis,巴沙魚肉中含量為37.98%而龍利魚中含量為0.76%。因此,EPA+DHA 含量和C18:1 cis 可作為區(qū)別巴沙魚和龍利魚的潛在脂肪酸組分。
食品的質(zhì)地和顏色特性是食品的一種重要的感官特性,巴沙魚和龍利魚的質(zhì)構(gòu)特性如表4所示。
表4 巴沙魚和龍利魚的物性參數(shù)Table 4 Physical property of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis
研究表明,當(dāng)魚肉含有更多結(jié)締組織時硬度會升高,而彈性與蛋白質(zhì)?脂質(zhì)和蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)之間的相互作用密切相關(guān)[21]。由表4 可知,巴沙魚的硬度和彈性都高于龍利魚,這表明巴沙魚相對于龍利魚肉質(zhì)更為緊密,脂質(zhì)含量也相對更高,這同基本成分的差異情況相似。巴沙魚的咀嚼性雖然高于龍利魚,但差異較小,而黏性也基本相同。
顏色是影響消費(fèi)者對肉類和肉制品購買決策中的重要標(biāo)準(zhǔn),肉制品顏色取決于肌紅蛋白濃度及其氧化程度,同時也和肉的結(jié)構(gòu)相關(guān)[22]。由表4 可知,龍利魚肉相對于巴沙魚肉偏紅黃,顏色也較亮,相對較鮮艷。盡管巴沙魚和龍利魚的色澤有所差異,但以人眼觀察差異較小,難以體現(xiàn)顯著差異。
揮發(fā)性風(fēng)味化合物是水產(chǎn)品的典型特征之一,也是影響消費(fèi)者接受度的重要因素。研究水產(chǎn)品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成,對于評價水產(chǎn)品的質(zhì)量,指導(dǎo)水產(chǎn)品的深加工具有重要的現(xiàn)實意義[23]。表5 為巴沙魚和龍利魚魚肉中檢測出揮發(fā)性成分的名稱及相對含量。
表5 巴沙魚和龍利魚的揮發(fā)性成分和相對含量Table 5 Volatile components and their contents of Pangasius bo?couti and Cynoglossus semilaevis%
由表5 可知,醛、醇、酮、烯烴等化合物相對含量的差異共同構(gòu)成了巴沙魚和龍利魚的不同風(fēng)味。巴沙魚中檢測到28 種揮發(fā)性物質(zhì),包括醛類8 種、醇類3 種、酮類4 種、烴類9 種以及其它類4 種。在龍利魚中檢測到24 種揮發(fā)性物質(zhì),包括醛類7 種、醇類2 種、酮類7 種、烯烴類6 種以及其它類2 種。
巴沙魚和龍利魚魚肉中揮發(fā)性成分基本相同,主要為醛類、醇類、酮類和烴類。其中,醛類化合物在巴沙魚和龍利魚中占比最大。醛類化合物是魚肉中不良風(fēng)味的主要組成部分,其主要來源于脂質(zhì)氧化降解和氨基酸降解[24]。醛類化合物的感覺閾值較低,因此對整體風(fēng)味影響有重要作用,當(dāng)含量較低時,呈現(xiàn)出淡淡的香氣和堅果香氣,而含量較高時,呈現(xiàn)出有刺鼻的氣味或魚腥味[25]。巴沙魚屬于淡水魚,淡水魚中腥味物質(zhì)的主要來源為低分子量的C4?C7 類醛類物質(zhì),壬醛、辛醛和戊醛等長鏈醛類物質(zhì)被認(rèn)為是水產(chǎn)品中重要的腥味來源[26]。由表5 可知,巴沙魚中壬醛的相對含量為22.15%,遠(yuǎn)高于龍利魚中壬醛的含量(5.84%),同時巴沙魚中的醛類總量(51.60%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于龍利魚(29.67%),表明巴沙魚具有更濃郁的腥味,因此腥味的醛類物質(zhì)可作為鑒別巴沙魚肉和龍利魚肉的重要依據(jù)。巴沙魚中醇類物質(zhì)含量(1.50%)低于龍利魚中醇類化合物含量(26.69%)。魚肉中的醇類化合物是由多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化降解產(chǎn)生,其中不飽和醇類的感覺閾值更低,其特征氣味一般表現(xiàn)為蘑菇味、金屬味,對魚肉香味的形成有一定作用[27]。1?戊烯?3?醇是魚油中重要的不飽和醇類化合物,普遍存在于淡水魚和海水魚的揮發(fā)性物質(zhì)中,可作為評價魚油氧化程度的參考化合物,且具有魚腥味等特征風(fēng)味[28?30]。酮類化合物是在不飽和脂肪酸與脂肪氧化酶作用下產(chǎn)生的。巴沙魚和龍利魚中酮類化合物含量并不高,差異不大,其感覺閾值較低,對魚的整體風(fēng)味有增強(qiáng)作用[31]。酮類化合物多表現(xiàn)為魚腥味、油脂味和花香味等。巴沙魚中烴類總含量(17.18%)低于龍利魚(28.20%)。烴類化合物大部分是由烷基自由基的自氧化作用產(chǎn)生,是魚油中含量最高的揮發(fā)性物質(zhì)。揮發(fā)性物質(zhì)的風(fēng)味特征與其相對含量沒有直接關(guān)系,總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)度需要結(jié)合相對含量和感覺閾值共同分析,進(jìn)一步確定巴沙魚和龍利魚的主體風(fēng)味成分,通過查詢文獻(xiàn)將可知閾值的組分與相對含量進(jìn)行ROAV 計算[32?34],研究巴沙魚與龍利魚的整體風(fēng)味情況,結(jié)果如表6所示。
表6 巴沙魚和龍利魚揮發(fā)性成分的感覺閾值和ROAVTable 6 Threshold and ROAV of the volatile components in Pan?gasius bocouti and Cynoglossus semilaevis
由表6 可知,巴沙魚的主體風(fēng)味成分由醛類組成,主要風(fēng)味貢獻(xiàn)者[壬醛(100.00%)、辛醛(12.21%)、癸醛(11.40%)]均呈現(xiàn)脂肪味和青草味,這與巴沙魚脂肪含量較高有關(guān)。龍利魚的主體風(fēng)味成分由1?辛烯?3?醇(100.00%)、壬醛(26.08%)、辛醛(15.81%)組成,1?辛烯?3?醇在水產(chǎn)品中廣泛存在,主要呈現(xiàn)魚腥味[35]。主體風(fēng)味成分表明巴沙魚具有較重的脂肪味和青草味,而龍利魚魚腥味較重,這與巴沙魚解凍后具有較重的土腥味相一致。從揮發(fā)性成分的相對含量和主體風(fēng)味成分可知,巴沙魚和龍利魚的具有明顯的差異,可以作為區(qū)分兩種魚的依據(jù),具有進(jìn)一步研究的價值。
巴沙魚和龍利魚的基本成分略有差異,同時兩者的肉質(zhì)相近、色澤相似。巴沙魚的苦味氨基酸含量比龍利魚略高,鮮味和甜味氨基酸低于龍利魚。雖然巴沙魚呈味氨基酸相對含量低于龍利魚,但其絕對含量差異較小,表明2 種魚肉的滋味較為接近。由于巴沙魚和龍利魚肉質(zhì)相近、滋味相似,消費(fèi)者很難通過簡單的感官方式對兩種魚類進(jìn)行區(qū)分。龍利魚的EPA+DHA含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于巴沙魚,具有更高的營養(yǎng)價值。龍利魚和巴沙魚中EPA+DHA 含量和C18:1 cis 差異較大,可做為區(qū)別巴沙魚和龍利魚的潛在脂肪酸組分,值得進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。在巴沙魚中檢測到28 種揮發(fā)性物質(zhì),在龍利魚中檢測到24 種揮發(fā)性物質(zhì),包括醛類8 種、醇類4 種、酮類9 種、烴類11 種以及其它類6 種。從揮發(fā)性成分的相對含量和主體風(fēng)味成分可知,巴沙魚和龍利魚的具有明顯的差異。龍利魚和巴沙魚中EPA+DHA 含量和C18:1 cis 差異較大,并且主體風(fēng)味分別為魚腥味和土腥味,具有明顯差異,可作為區(qū)別巴沙魚和龍利魚的研究對象。本研究表明,巴沙魚和龍利魚肉質(zhì)和口感相似,而脂肪酸和風(fēng)味成分可作為兩者區(qū)分的潛在指標(biāo),有待進(jìn)一步研究。