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實驗室,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,具有極高的營養(yǎng)價值[1]。但是大鯢油腥味較大,嚴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種吸附劑對淡水魚油脫腥,發(fā)現(xiàn)活性炭對淡水魚油脫腥效果最好。錢攀等[3]采用活性炭、β-環(huán)糊精、紅茶和酵母對鰱魚魚肉進行脫腥,并采用GC-MS 結(jié)合感官評價分析得出紅茶浸泡脫腥的效果好。但針對大鯢油的脫腥研究較少。動物油脂的揮發(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-嗅覺測量(GC-O)、電子鼻等方法[4]。但對魚油的研究大都集中在魚油工藝方面[5-6],對于揮發(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,運用相對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實驗室提供。37種脂肪酸甲酯混標、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。
6890N-5973N型氣相色譜-質(zhì)譜儀,手動SPME進樣手柄,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,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。
1.2.3 感官評價
采用人工感官評分檢驗方法[9],由10名經(jīng)驗豐富感官評定員組成評定小組,對大鯢油中的油腥味進行評分,采用0~10分制評定氣味強度,分值越大,油腥味越重,以未脫腥的大鯢油作為對照(10分計),取10人感官評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毛細管柱(0.53 mm×30 m,1 μm),進樣量1 μL,汽化室溫度220℃,檢測器溫度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。脂肪酸相對含量采用面積歸一化法進行計算。
1.2.5 脫腥大鯢油的揮發(fā)性成分測定
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,需在GC進樣口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)對目標物造成干擾。
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內(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進樣口,250℃解吸5 min,取出萃取針并啟動儀器。
1.2.5.2 GC-MS測定條件
GC條件:DB -5MS彈性毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);不分流模式進樣;升溫程序為柱初溫40℃,保持3 min,以3℃/min升至100℃,而后以5℃/min升至290℃,保持15 min;進樣口溫度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)性成分評價
參考張蒙娜等[12]的方法,采用相對氣味活度值法(見下式),確定對大鯢油風(fēng)味貢獻最大的組分。相對氣味活度值越大,則該組分對樣品總體風(fēng)味貢獻越大。
式中:ROVA為相對氣味活度值;CA、TA分別為物質(zhì)A的相對含量和對應(yīng)的感覺閾值;Cstan、Tstan分別為對樣品總體風(fēng)味貢獻最大的組分的相對含量(以1-辛烯-3-醇為標準物質(zhì))和對應(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)進行數(shù)據(jù)處理,未知化合物在計算機帶的譜圖進行檢索,同時結(jié)果與NIST 05譜庫相匹配,對正逆匹配度大于800(最大值為1 000)的匹配鑒定結(jié)果進行報道。各揮發(fā)性成分相對含量的計算按面積歸一化法確定。
10名感官評定員采取嗅聞評分的方式,對經(jīng)不同脫腥劑處理的大鯢油進行評分,結(jié)果見表1。
由表1可知,相比對照組,茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母復(fù)合液對大鯢油的腥味均有不同程度的去除作用。10名感官評定員對茶多酚液組的脫腥評價平均得分為6.1,對酵母液組的脫腥評價平均得分為5.5,對活性炭組的脫腥評價平均得分為6.2,對茶多酚-酵母復(fù)合液組的脫腥評價平均得分為3.9。因此,茶多酚-酵母復(fù)合液組對大鯢油的脫腥效果最好,油腥味較小。
表1 不同脫腥劑對大鯢油脫腥的評分結(jié)果
注:氣味由小到大得分依次為0~10分。
對茶多酚-酵母復(fù)合液脫腥后的大鯢油測定脂肪酸組成及相對含量,結(jié)果見表2。
表2 脫腥大鯢油的脂肪酸組成及相對含量
由表2可知,檢測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)性成分及相對含量進行分析,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,且低級醛具有刺激性氣味,因而對風(fēng)味的貢獻較大[13]。醛類化合物相對含量占揮發(fā)性成分的9.159%,其中苯甲醛、苯乙醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛的相對含量均達到1%以上,分別具有堅果香、風(fēng)信子香和脂肪香味。在脫腥大鯢油中檢測到的庚醛、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,對風(fēng)味形成有重要貢獻[14]。酮類化合物在大鯢油中無論是種類還是相對含量都不多,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)的相對含量并不高,占15.773%。因其閾值較高,對大鯢油風(fēng)味的直接貢獻不大。酯類化合物檢測到4種,其相對含量僅有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,檢測到的其他化合物(64.348%)相對含量最高,反式-2-戊烯基-呋喃相對含量高達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)性成分對總體風(fēng)味的貢獻由揮發(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)相對含量高的,其對于大鯢的整體風(fēng)味貢獻不一定大,因此采用相對氣味活度值法對脫腥大鯢油的關(guān)鍵風(fēng)味成分進行分析,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氣味活度值(ROVA)較高,且感覺閾值較低,因此醛類化合物對大鯢油的整體風(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脫腥大鯢油風(fēng)味貢獻最大。醇類化合物對大鯢油的風(fēng)味貢獻也起了很大的作用,其中芳樟醇和1-辛烯-3-醇的ROVA分別達到39.23和100,感覺閾值分別為6 μg/kg和1 μg/kg,對脫腥大鯢油整體風(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,對脫腥大鯢油的風(fēng)味貢獻較大。
表4 脫腥大鯢油揮發(fā)性成分的相對 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、堅果香和蘑菇味等氣味。