廖濤,楊玉平,白嬋,鉏曉艷,李海藍,李小定,吳文錦,熊光權(quán),*
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所,湖北武漢430064;2.武漢藥品醫(yī)療器械檢驗所,湖北武漢430075;3.華中農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,湖北武漢430070)
白鰱作為四大家魚之一,由于其生長周期短,產(chǎn) 量大,抗病能力強,營養(yǎng)豐富等一系列優(yōu)點,成為我國主要的淡水養(yǎng)殖魚之一。白鰱魚肉味道鮮美,含有許多生物學效價高的蛋白質(zhì)和人體所需的多種氨基酸,此外,還含有很多不飽和脂肪酸,如二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA),對人體的一些疾病具有積極防治作用[1-4]。
然而,由于白鰱魚存在較重的腥味,不被一些消費者所接受,因而嚴重影響了白鰱魚加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是制約白鰱魚深加工的技術(shù)“瓶頸”。因此,研究出一種高效脫除白鰱魚體內(nèi)腥味物質(zhì)的方法已成為白鰱魚深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要。
魚制品加工脫除異味的方法主要包括物理法、化學法和生物法。物理法又包含吸附法[5]、遮掩法[6]和微膠囊法[7]?;瘜W法包括美拉德反應(yīng)[8-9]、酸堿鹽處理[10-12]和加入抗氧化劑的方法[13-15]。而生物法則是依據(jù)微生物的代謝使腥味化合物轉(zhuǎn)變成無腥味的物質(zhì),包括酵母[16-17]和一些其他的菌類[18]。目前來說還沒有最合適的脫腥方法。
本課題組在前期試驗發(fā)現(xiàn)[19],茶多酚和姜汁料酒可有效脫除魚體腥味,茶多酚的脫腥的最佳條件為:茶多酚添加量1.0 g/kg、處理時間50 min、處理溫度20℃;姜汁料酒脫腥的最佳條件為:料酒姜汁添加量2.5%、處理時間40 min、處理溫度50℃。本文研究了茶多酚、姜汁料酒及茶多酚、姜汁料酒混合這3種方法處理對鰱魚魚糜脫腥的揮發(fā)成分、營養(yǎng)成分和口感的影響,以期為鰱魚脫腥進而為白鰱魚深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定的技術(shù)依據(jù)。
湖北省農(nóng)業(yè)科學院社區(qū)生鮮超市內(nèi)購得鮮活白鰱魚,急殺后取魚肉,絞肉機攪碎后,置于-20℃保存待用;茶多酚(98%):四川碧馥生物科技有限公司;料酒:武漢市太陽行股份責任有限公司;生姜:武漢市武商量販超市內(nèi),榨汁后與料酒按照1∶1(質(zhì)量比)配比待用。
為探索茶多酚和姜汁料酒脫腥的較佳條件,本試驗在單因素試驗基礎(chǔ)上設(shè)計正交試驗,選取茶多酚和姜汁料酒添加量、處理時間和溫度3個因素,每個因素設(shè)置3個水平設(shè)計正交試驗(見表1和表2),采用感官評定和氣質(zhì)聯(lián)用儀相結(jié)合的方法評價脫腥效果。茶多酚結(jié)合姜汁料酒處理組:魚糜先加入2.5 g/kg姜汁料酒,50℃恒溫攪拌40 min;然后加入0.1 g/kg茶多酚,20℃恒溫攪拌50 min。
表1 茶多酚脫腥正交試驗因素水平表Table 1 The factors and levels graph of orthogonal experiment on deodorization by tea polyphenol
表2 姜汁料酒脫腥正交試驗因素水平表Table 2 The factors and levels graph of orthogonal experiment on deodorization by ginger and cooking wine
57330U SPME 萃取裝置:SUPELCO;7890A/5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀、20 mL頂空采樣瓶:Agilent儀器有限公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器:鄭州長城科工貿(mào)有限公司;MZ-2070EGZ微波爐:海爾公司;SC-80C色差器:北京康光儀器有限公司;BT25S電子天平:德國賽多利斯;MM絞肉機:山東諸城機械有限公司;57348-U萃取頭:SUPELCO;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋:江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;PHB-4便攜式pH計:上海精科;FOX4000電子鼻:Alpha MOS;TAXTPlus食品物性儀:英國Stable Micro System公司。
鰱魚魚糜經(jīng)脫腥處理,微波爐蒸熟后(蒸2 min)進行感官評定。10個感官評定人員,20歲~40歲之間,系統(tǒng)學習過感官評定課程,有豐富的感官評定經(jīng)驗。感官評定采用綜合評分法,其中:0-表示無腥味,1-表示略有腥味,2-表示腥味較弱,3-表示有腥味,4-表示腥味一般,5-表示腥味偏重,6-表示腥味較重,7-表示腥味很重。最后氣味值為10個評分的平均值。
固相微萃?。╯olid-phase micro-extration,SPME)前處理方法:在20 mL的頂空采樣瓶中放入微型磁力攪拌子,加入3 g待測魚肉和7 mL飽和食鹽水,封蓋。然后將SPME針管插入頂空瓶中,調(diào)整并固定萃取頭在頂空體積中的位置,攪拌速度為該磁力攪拌器的最大檔,在60℃下頂空萃取50 min后,迅速取出插入到氣質(zhì)聯(lián)用儀的進樣口,解吸5 min后,取出SPME針管。
色譜柱:DB-5MS彈性毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);程序升溫:柱初溫30℃,保持2min,以5℃/min升至60℃,保持2 min,再以5℃/min升至150℃,保持2 min,最后以20℃/min升至250℃,保持2 min;進樣口溫度250℃;載氣流量:恒流1 mL/min;不分流;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 40~400。
稱取2.0 g(準確至0.01 g)已脫腥處理的魚肉樣品,加蓋密封待檢。魚肉樣品的檢測參數(shù)為:載氣為合成干燥空氣,流速150 mL/min,小瓶中的樣品量2.0 g,小瓶體積10 mL,頂空產(chǎn)生時間1 200 s,產(chǎn)生溫度60℃,攪動速度500 r/min,注射體積4.5 mL,注射速度2.5 mL/s,注射針總體積5.0 mL,注射針溫度70℃,獲取時間80 s,延滯時間360 s。
電子鼻數(shù)據(jù)分析通常采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和判別因子分析(discriminant factor analysis,DFA),PCA是在對樣品特性一無所知的前提下,通過對原始數(shù)據(jù)向量進行線性變換,從而在一定的視角來尋找樣品間的差異的一種算法。該算法不丟失任何樣品信息,僅僅通過改變坐標軸來達到區(qū)分樣品的目的。DFA是在有先驗知識的前提下,即知道各樣品所屬類別的情況下,對原始數(shù)據(jù)向量進行線性變換,使得各類樣品能夠更好的區(qū)分,這是與PCA的區(qū)別。DFA分析常用于建立樣本數(shù)據(jù)庫而后對未知樣本進行定性判別。
水分按《食品安全國家標準食品中水分的測定》(GB 5009.3-2010)檢測;粗蛋白按《食品安全國家標準食品中蛋白質(zhì)的測定》(GB 5009.5-2010)檢測;粗灰分按《食品安全國家標準食品中灰分的測定》(GB 5009.4-2010)檢測;粗脂肪按《食品中脂肪的測定》(GB/T 5009.6-2003)檢測;氨基酸按《食品中氨基酸的測定》(GB/T 5009.124-2003)檢測;鉛按《食品安全國家標準食品中鉛的測定》(GB 5009.12-2010)檢測;無機砷按《食品中總砷及無機砷的測定》(GB/T 5009.11-2003)檢測;鎘按《食品中鎘的測定》(GB/T 5009.15-2003)檢測;無機汞按《食品中總汞及有機汞的測定》(GB/T 5009.17-2003)檢測;菌落總數(shù)按《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》(GB 4789.2-2010)檢測;大腸菌群按《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》(GB 4789.3-2010)檢測;致病菌按《食品安全國家標準食品微生物學檢驗總則》(GB 4789.1-2010)檢測。
將魚塊去刺,切成厚10 mm,長30 mm,寬20 mm的長方體。采用TPA模式測試,P/5探頭測定。測試條件:測試前速率3 mm/s,測試速率1 mm/s,測試后速率1 mm/s。壓縮程度50%,停留間隔時間5 s,負重探頭類型auto-5 g,數(shù)據(jù)收集率200,環(huán)境溫度:室溫。每個樣品測3次取平均值。
為優(yōu)化茶多酚脫腥的最佳條件對魚糜風味的影響,對1~9組試驗進行感官評定并采用GC-MS對揮發(fā)性成分測定。結(jié)果見表3和表4。
表3 茶多酚脫腥的正交試驗設(shè)計及感官評價結(jié)果Table 3 Design of orthogonal experiment and sensory evaluation results of deodorization by tea polyphenol
表4 茶多酚脫腥的氣質(zhì)聯(lián)用儀測定結(jié)果Table 4 Results were detected by GC-MS on deodorization of tea polyphenol
續(xù)表4 茶多酚脫腥的氣質(zhì)聯(lián)用儀測定結(jié)果Continue table 4 Results were detected by GC-MS on deodorization of tea polyphenol
由表3可知,茶多酚處理6組的脫腥效果較好。氣質(zhì)檢測結(jié)果和空白組[20]相比表明,茶多酚的加入可有效脫除魚體的腥味,包括一些醛、烯醛類物質(zhì)等,從而可以推測茶多酚和魚體內(nèi)的腥味物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生無腥味的物質(zhì),或者抑制魚體內(nèi)脂肪氧化酶氧化降解多不飽和脂肪酸產(chǎn)生腥味物質(zhì)的過程。其他對腥味貢獻較小的苯類、烷烴、烯烴類物質(zhì)的種類和百分含量較多。
為優(yōu)化姜汁料酒脫腥的最佳條件對魚肉糜風味的影響,對1~9組試驗進行感官評價并采用GC-MS對揮發(fā)性成分測定,結(jié)果見表5和表6。
表5 姜汁料酒脫腥的正交試驗設(shè)計及感官評價結(jié)果Table 5 Orthogonal experiment design and sensory evaluation results of deodorization by ginger and cooking wine
表6氣質(zhì)檢測結(jié)果和空白組[20]相比表明7組脫腥效果較好。姜汁和料酒處理脫腥后,導致魚體產(chǎn)生腥味的醛、烯醛類物質(zhì)的種類和百分含量雖然有一定程度的降低,但是效果不如茶多酚脫腥的效果明顯。姜汁和料酒脫腥的機理主要是,姜汁和料酒本身的風味掩蓋了魚體的腥味。
從表6可知姜汁料酒脫腥的機理存在一定程度的掩蓋作用,而茶多酚的脫腥機理主要是脫除導致魚體產(chǎn)生腥味的物質(zhì),因此本試驗結(jié)合兩者不同的脫腥機理,搭配使用。結(jié)果見表7。
表6 姜汁和料酒脫腥的氣質(zhì)聯(lián)用儀分析結(jié)果Table 6 Results were detected by GC-MS on deodorization of ginger and cooking wine
續(xù)表6 姜汁和料酒脫腥的氣質(zhì)聯(lián)用儀分析結(jié)果Continue table 6 Results were detected by GC-MS on deodorization of ginger and cooking wine
表7 料酒姜汁茶多酚脫腥效果Table 7 Effect of ginger and cooking wine and tea polyphenol on deodorization
續(xù)表7 料酒姜汁茶多酚脫腥效果Continue table 7 Effect of ginger and cooking wine and tea polyphenol on deodorization
從表7可以看出料酒姜汁和茶多酚組合搭配脫腥,魚糜感官評定結(jié)果和氣質(zhì)聯(lián)用儀分析結(jié)果都比單獨使用時效果要好,檢測出的物質(zhì)種類和百分含量都較少,而且導致魚體產(chǎn)生腥味的物質(zhì)基本被脫除,說明搭配組合脫腥效果較好。
本試驗在上述脫腥試驗的基礎(chǔ)上,采用電子鼻評價各種脫腥方法對腥味物質(zhì)的脫除效果。結(jié)果見圖1,從圖1可以看出各種脫腥方法處理后氣味與空白均有不同程度的差別,其中料酒姜汁、料酒姜汁和茶多酚的差別最大,從而間接說明脫腥處理后魚肉的綜合風味和空白魚肉不同。
為了檢測各種處理方法的重現(xiàn)性,我們在傳感器上測定了各種樣品的平均精密度表。表8為魚肉樣品在傳感器上的平均RSD值。
從表8中可以看出,樣品具有較好的重現(xiàn)性。
圖1 脫腥樣品的主成分分析圖Fig.1 The principal components analysis of samples on deodorization
表8 樣品在優(yōu)選傳感器上的RSD值Table 8 RSD Value of sample in the optimized sensor
在主成分分析的基礎(chǔ)上,分析了樣品的判別因子分析結(jié)果,見圖2。
從圖2可以看出各種脫腥方法在向量坐標上與空白樣品存在很大的差異,而且料酒姜汁、料酒姜汁茶多酚與空白的差異最大。
經(jīng)脫腥處理后對魚肉糜進行衛(wèi)生指標和營養(yǎng)成分測定,研究脫腥處理對魚肉成分的影響,結(jié)果見表9 和表10。
圖2 魚肉樣品的判別因子分析圖Fig.2 The discriminant factor analysis of samples deodorization
表9 脫腥處理后魚糜營養(yǎng)和衛(wèi)生指標Table 9 Nutrition and health indicators of silver carp after deodorization treatment
表10 脫腥處理后氨基酸含量的測定Table 10 The determination of amino acid in silver carp after deodorization treatment
從表9可以看出,各種脫腥方法處理后,魚糜水分、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分等營養(yǎng)指標與空白相比差別不大,而且各種衛(wèi)生指標均符合魚糜制品衛(wèi)生標準的要求。因此可以說明各種脫腥方法對營養(yǎng)成分損失較少,而且脫腥處理后的魚糜是安全可靠的。
從表10可以看出各組脫腥方法處理后,鰱魚魚糜氨基酸成分含量變化不顯著,證明各種脫腥方法對魚糜的營養(yǎng)成分破壞較小,脫腥方法安全可靠。
魚硬度隨魚肌肉細胞的破壞程度而增加,同時反應(yīng)蛋白質(zhì)變性的程度。彈性反映外力作用時變形及去力后的恢復程度,反映肌動球蛋白變性程度。黏附性反映魚肉細胞間結(jié)合力大小,細胞間結(jié)合力大,則黏附性值大。咀嚼性是肌肉硬度、細胞間凝聚力和彈性的綜合作用反應(yīng)。以未脫腥處理的魚糜樣品為對照,測定3個處理組的魚糜質(zhì)構(gòu)參數(shù)。結(jié)果見表11。
表11 脫腥處理后魚糜質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果Table 11 Texture determination results of silver carp after deodorization treatment
從表11可以看出料酒姜汁和茶多酚組合脫腥處理后硬度、回彈性、咀嚼度都明顯增加,說明脫腥處理有效保持了魚糜的品質(zhì)。
茶多酚脫腥處理后腥味物質(zhì)的種類和含量明顯減少,腥味值較低,料酒姜汁處理后腥味物質(zhì)種類和含量也有所減少,但不如茶多酚效果明顯,料酒姜汁茶多酚組合時脫腥效果最好。氣質(zhì)聯(lián)用儀分析、電子鼻測定的結(jié)果基本吻合,脫腥后魚糜無腥味,魚糜品質(zhì)較對照質(zhì)構(gòu)特性略好,而且營養(yǎng)和衛(wèi)生指標均符合國家標準。