彭海川,張鵬程,白 婷,陳小蝶,錢 琴,肖文奇,張 崟
(成都大學 肉類加工四川省重點實驗室,四川 成都 610106)
魚肉經(jīng)烹飪處理后,不僅能提高其食用安全性,而且能賦予其良好的風味.研究發(fā)現(xiàn),面包魚在160 ℃的電烤箱烘烤4 min后,可降低其呋喃化合物的產(chǎn)生,增加食用安全性[1];鯽魚經(jīng)自熱烹調后,可制成風味獨特的烤魚[2];加熱處理有利于河豚魚肉的嫩化,當加熱溫度為 50 ℃ 時,河豚魚肉不僅有較好的嫩度,而且食用品質較佳[3];鱘魚肉的蛋白質營養(yǎng)價值(PER)與揮發(fā)性風味化合物含量經(jīng)烹飪處理后得到了提高[4];白烏魚肉和鯽魚肉經(jīng)油炸和蒸煮處理后,可以使其風味含量增加[5].
鱸魚因其肉質細嫩、味道鮮美且營養(yǎng)價值高,并具有補肝腎、益脾胃與化痰止咳的藥用價值,深受人們喜愛[6].研究發(fā)現(xiàn),低溫真空烹飪的鱸魚肉的嫩度、鮮味和可接受性均優(yōu)于傳統(tǒng)沸煮的鱸魚,但是香氣不足[7];海鱸魚背部肌肉蒸制8 min時,咀嚼度和硬度較好,當蒸制10 min時,魚肉的游離氨基酸總量最高[8];烤制的海鱸魚肉較清蒸和煮制方式彈性最大,硬度較低,食用感更佳,風味物質含量更高[9].但目前國內外鮮有烹飪方式對鱸魚肉風味含量影響的研究,因此,本研究以鱸魚為原料,分析了清蒸、煎炸和烘烤對其揮發(fā)性風味物質含量的影響.
GFL-125型鼓風干燥箱(天津萊玻特瑞儀器設備有限公司),SZF-06A型脂肪測定儀(上海昕瑞儀器儀表有限公司),KDN-102C型定氮儀(上海纖檢儀器有限公司),SX-2.5-10型馬弗爐(成都瑞派斯科技有限公司), K35FK602型電烤箱(浙江蘇泊爾股份有限公司),WP-UPT-20標準型超純水機(四川沃特爾水處理設備有限公司), Clarus-680型氣相色譜儀(美國珀金埃爾默股份有限公司),5977A-7890B型氣相色譜—質譜聯(lián)用儀(安捷倫科技有限公司),BSA124S型萬分之一電子分析天平(德國賽多利斯集團).
4條新鮮鱸魚購于成都市龍泉驛區(qū)十陵鎮(zhèn)菜市場,每條魚長約為35 cm,重量約為2.5 kg;一級大豆油,購于成都市龍泉驛區(qū)十陵鎮(zhèn)紅旗超市;固體氫氧化鈉(NaOH)、濃鹽酸(HCl)、石油醚(30~60 ℃)、乙酸鎂[(CH3COO)2Mg·4H2O]、硫酸銅(CuSO4·5H2O)、硫酸鉀(K2SO4)、濃硫酸(H2SO4)、硼酸(H3BO3),均為分析純;所有用水均為實驗室自制的超純水.
1.3.1 樣品的制備
生鱸魚肉(生):將活魚經(jīng)去鱗,凈膛、去頭,水洗干凈,取其背部肉,用刀統(tǒng)一切分為長×寬×高為3 cm × 3 cm × 2 cm的魚塊,并在其表面均勻刷上一級大豆油.
清蒸鱸魚肉(蒸):用美的電磁爐蒸煮功率1 600 W加熱至水沸騰后,將上述生魚塊置于蒸板上清蒸10 min,用濾紙吸附除去其表面水分.
煎炸鱸魚肉(煎):將油燒熱后,將上述生魚塊置于平底鍋中,用美的電磁爐煎炸功率1 600 W煎炸6 min(每一面3 min),用濾紙吸附除去其表面殘留油脂.
烘烤鱸魚肉(烤):將上述生魚塊置于蘇泊爾電烤箱中,溫度選擇180 ℃,烘烤時間10 min,功能選擇上下面烘烤,用濾紙吸附除去其表面殘留油脂.
1.3.2 基本營養(yǎng)物質成分測定
水分含量參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法測定[10];灰分含量參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》中的第一法測定[11];蛋白質含量參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法測定[12];脂肪含量參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定[13].平行測定3個樣品.
1.3.3 魚肉風味物質測定
采用PAL RSI多功能氣相色譜自動進樣器(CTC Analytics AG,Switzerland)進行樣品頂空固相微萃取.取粉碎混合均勻的樣品3 g,精密稱定,置于15 mL頂空瓶中,加入內標物.設置加熱箱溫度為75 ℃,轉速250 r/min,平衡20 min,260 ℃老化5 min,插入50/30 DVB/CAR/PDMS萃取頭(Supelco,USA)萃取20 min,解析5 min.
GC條件:DB-WAX UI(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細管氣相色譜柱(Agilent,USA),壓力64.3 kPa,流速1.0 mL/min,載氣為He,分流比5∶1,進樣口溫度250 ℃.升溫程序為起始溫度為50 ℃,保持3.0 min,以2.5 ℃/min升至100 ℃,保持3 min,以3 ℃/min到150 ℃,保持 3 min,再以15 ℃/min到250 ℃,保持5 min.
MS條件:電子電離源(EI),電子能量為 70 eV,離子源溫度為230 ℃,四級桿溫度為150 ℃,檢測器電壓為 350 V,質量掃描范圍(m/z)為40~400 amu.
定性方法:將得到的數(shù)據(jù)通過儀器的NIST 2017譜庫數(shù)據(jù)中進行檢索,同時結合人工和參考文獻解譜,選擇匹配度高于80%的物質.
定量方法:對總離子流量色譜圖采用內標(每樣加入2 g/L 2,4,6-三甲基吡啶1 μL)和相對峰面積定量,結果用2,4,6-三甲基吡啶當量表示.
1.3.4 氣味活性值(OAV)分析
OAV為香氣化合物絕對含量與其風味閾值的比值,用于評價香氣化合物對樣品風味呈現(xiàn)的貢獻程度,OAV值越大對樣品整體的香氣貢獻程度越高[14].
1.3.5 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2019及SPSS 24.0對數(shù)據(jù)進行處理,進行方差和顯著性差異分析.以單因素方差分析(ANOVA)方法進行分析,用Duncan’s多重比較進行檢驗.
為了分析鱸魚肉與其他魚肉營養(yǎng)價值的差異,對鱸魚肉和其他2種魚肉的基本營養(yǎng)成分進行了比較(見表1).由表1中營養(yǎng)物質含量的顯著性差異分析可知,與鱘魚肉[4]和白烏魚肉[5]相比,水分含量為鱸魚肉>白烏魚肉>鱘魚肉,且差異顯著(P<0.05);在干基蛋白質含量方面,白烏魚肉>鱸魚肉>鱘魚肉,且差異顯著(P<0.05);干基灰分含量為白烏魚肉>鱸魚肉>鱘魚肉,且差異顯著(P<0.05);但干基脂肪含量為鱸魚肉>鱘魚肉>白烏魚肉,且差異顯著(P<0.05).
表1 魚肉營養(yǎng)物質含量比較
通過比較3種魚肉的營養(yǎng)物質含量可知,與鱘魚肉和白烏魚肉相比,鱸魚肉具有高水分與高脂肪的特點.導致這3種魚肉的基本營養(yǎng)成分不同的原因可能與他們的進食種類及生長環(huán)境有關.白烏魚肉和鱸魚肉含有較高蛋白質的原因可能是其所進食的飼料富含高蛋白所致,鱸魚肉較白烏魚肉蛋白質較低的原因可能與飼料種類與喂食頻率有關[15],由于脂肪含量對魚肉烹飪風味有重要影響[16],為了進一步分析高脂肪含量的鱸魚肉在烹飪處理后的風味變化,本研究對蒸煮、油炸和烤制鱸魚肉的風味物質含量進行了分析.
以生魚肉為對照,烹飪處理后鱸魚肉的揮發(fā)性風味化合物相對含量和絕對含量分別見表2和表3.
表2 不同烹飪方式鱸魚肉揮發(fā)性風味化合物相對含量
由表2可知,鱸魚肉的揮發(fā)性化合物以醛類、烴類、醇類、酮類和其他類組成,共檢測出54種揮發(fā)性風味化合物.生鱸魚肉中檢測出21種化合物,醛類2種(2.66%),醇類6種(11.61%),烴類10種(16.67%),酮類2種(4.42%),其他類1種(0.93%).在這些風味化合物中,己醛(2.16%)、正己醇(4.03%)、3-羥基-2-丁酮(4.05%)和3-異丙基氧雜環(huán)丁烷(5.50%)等揮發(fā)性化合物相對含量較高.清蒸、煎炸和烘烤烹飪方式處理的鱸魚肉中分別檢出12種、19種和15種化合物.不同烹飪方式的鱸魚肉主要揮發(fā)性化合物不同,這可能是影響感官的原因之一.
清蒸鱸魚肉中主要揮發(fā)性化合物為醛類(5種),相對含量為62.28%,其次是醇類(3種),相對含量為6.56%.在這些化合物中,己醛(53.39%)、庚醛(2.38%)、辛醛(2.21%)、壬醛(3.12%)和1-辛烯-3-醇(2.96%)等揮發(fā)性化合物相對含量較高.以生鱸魚肉為對照,清蒸后揮發(fā)性化合物相對含量增加了38.28%.清蒸鱸魚肉的烴類、醇類、酮類和其他類化合物相對含量減少,但醛類和酯類化合物的種類和相對含量增加.
煎炸鱸魚肉中主要揮發(fā)性化合物為烴類(6種),相對含量為20.19%,其次是醛類和酮類相對含量分別為10.10%和3.63%.在這些化合物中己醛(5.23%)、壬醛(2.49%)、烯丙基丙酯(4.33%)和戊烷(16.85%)等揮發(fā)性化合物的相對含量較高.以生鱸魚肉為對照,煎炸鱸魚肉烴類化合物的相對含量增加,且高于清蒸樣品;酮類、醛類和其他類化合物的種類均增加,但醛類化合物的種類和相對含量低于清蒸樣品.
烘烤鱸魚肉中主要揮發(fā)性化合物為醇類(5種),相對含量為22.02%,其次是烴類(7種),相對含量為18.50%.在這些化合物中,3-辛酮(2.70%)、正己醇(17.00%)、1-辛烯-3-醇(3.29%)、4,5-二甲基辛烷(4.01%)和戊烷(11.24%)等揮發(fā)性化合物的相對含量較高.以生鱸魚肉為對照,烘烤后鱸魚肉烴類和醇類化合物相對含量增加,且烴類化合物的種類和相對含量高于清蒸組;與清蒸鱸魚肉相比,烘烤后鱸魚肉揮發(fā)性化合物相對含量減少30.20%.
2.2.1 烹飪方式對鱸魚肉醛類化合物的影響
醛類化合物主要源于不飽和脂肪酸分解生成,因而被賦予了特殊的脂肪香味,研究發(fā)現(xiàn),醛類化合物是水產(chǎn)品的主要風味貢獻物[17].由表3可知,以生鱸魚肉為對照,醛類化合物烹飪后絕對含量發(fā)生了明顯變化.清蒸后2-甲基丙醛未檢出,己醛絕對含量增加,新增了丙醛、庚醛、辛醛和壬醛;煎炸后的醛類化合物中,己醛絕對含量增加,新增戊醛、庚醛和壬醛;烘烤后未檢出醛類物質.
烹飪后鱸魚肉中的己醛和庚醛主要由亞油酸和花生四烯酸氧化產(chǎn)生[18],己醛有青草香味.與生的鱸魚樣品相比較,清蒸和煎炸的鱸魚肉的己醛絕對含量顯著增加,這可能是由于多不飽和脂肪酸在高溫時受熱氧化降解產(chǎn)生.辛醛和壬醛是油酸氧化的產(chǎn)物,呈油脂香味[19].醛類物質閾值低且清蒸后醛類化合物絕對含量高,這可能是烹飪鱸魚一般選擇清蒸的原因之一.
2.2.2 烹飪方式對鱸魚肉醇類化合物的影響
(通過問題2,使學生認識到大多數(shù)方程都不能像一元一次、一元二次方程那樣,用公式法求精確解,必須尋找新的方法,從而引發(fā)學生強烈的認知沖突.五次及以上方程沒有根式解背后的數(shù)學史,更凸顯了數(shù)學文化的教育價值.)
醇類主要來源于脂質受熱發(fā)生氧化分解生成.由表3可知,醇類化合物種類和絕對含量在清蒸和煎炸后都減少,而烘烤后醇類化合物絕對含量增加.2,4-戊二醇、3-丁烯-2-醇和1-戊醇在烹飪后均未檢出;1-辛烯-3-醇經(jīng)清蒸和烘烤后絕對含量增加,煎炸后未檢出.正己醇烘烤后絕對含量增加;清蒸后新增1-庚醇;烘烤后新增(2-甲氧基-2-基)甲醇和4-甲基-1-己醇.
醇類化合物在清蒸和煎炸后絕對含量減少,可能是醇類化合物在加熱過程中轉化為其他化合物而被消耗,如醇類化合物進一步反應轉化為醛類化合物,或與酸類化合物發(fā)生酯化反應生成酯類化合物,成為鱸魚關鍵風味化合物.1-辛烯-3-醇由亞油酸的氫過氧化物分解而來,具有蘑菇的芳香味,普遍存在于淡水魚的揮發(fā)性化合物中[20].1-辛烯-3-醇是造成淡水魚具有腥味的主要成分之一,而煎炸后的魚肉中未檢出,清蒸后絕對含量增加,烘烤后絕對含量最高,說明煎炸較清蒸和烘烤處理,能更好地降低魚腥味,這與之前鱘魚肉的研究結果是一致的.
2.2.3 烹飪方式對鱸魚肉烴類化合物的影響
烴類可能是通過脂肪酸烷氧自由基均裂形成,主要包括烷烴類、烯烴類和芳香烴類.在一定條件下,烴類可形成醛類和酮類等化合物[21],所以對鱸魚肉的整體風味形成具有潛在作用.由表3可知,鱸魚肉中烴類的種類和絕對含量較高,但由于閾值較高,對魚肉整體風味的影響較小.其中,2,2,6-三甲基辛烷和1-庚氧庚烷等8種化合物烹飪后未檢出;清蒸后新增苯乙烯;煎炸后新增2,2-二甲基戊烷和戊基環(huán)丙烷等7種化合物;烘烤后新增辛烷等5種化合物.
烴類化合物經(jīng)烹飪后消失,可能是烹飪過程中轉化為新的烴類化合物,如煎炸和烘烤后2,3,4-三甲基戊烷和3,3-二甲基戊烷消失,戊烷絕對含量增加,也可能是轉化醛類化合物,促進鱸魚關鍵化合物的形成.戊烷等風味化合物絕對含量的增加,可能是2,3,4-三甲基戊烷轉化而來,也可能與烹飪導致鱸魚肉中的脂肪酸氧化,進而產(chǎn)生的自由基發(fā)生均裂而形成有關.
2.2.4 烹飪方式對鱸魚肉酮類化合物的影響
酮類主要由脂肪酸氧化分解,氨基酸降解生成,是脂肪氧化的最終產(chǎn)物,具有清香和果香氣味,風味與碳鏈呈正相關,碳鏈越長風味越濃郁[22].由表3可知,丙酮和2-丁酮等4種化合物煎炸后被檢出;3-戊酮和2-庚酮等3種化合物烘烤后被檢出;清蒸后檢出3-辛酮.酮類化合物減少的原因可能是食用油結合肉中的蛋白質、脂肪和酮類等物質轉化生成吡嗪類和烴類化合物.
酯類化合物由脂質代謝或醇類、羧酸類經(jīng)酯化反應產(chǎn)生的,酯類化合物通常閾值較低,短鏈酯類化合物一般具有愉快的水果甜味,長鏈酯類化合物具有油脂味[23].由表3可知,酯類化合物在生鱸魚肉中未檢出,清蒸后檢出正己酸乙烯酯,可能是由酸類和醇類發(fā)生酯化反應后形成的,是清蒸鱸魚特征香味的重要化合物.
表3 不同烹飪方式鱸魚肉揮發(fā)性風味化合物絕對含量
續(xù)表3
2.2.6 烹飪方式對鱸魚肉吡嗪類化合物的影響
吡嗪類化合物是熱加工食品中的重要揮發(fā)性成分,一般具有堅果和燒烤香氣[24].吡嗪類只在煎炸后檢出,煎炸后檢出的1,3,5-三嗪、2,6-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪,可能是高溫下發(fā)生美拉德反應生成或由酮類化合物轉化而來.
OAV是用于表征關鍵風味物質的參數(shù),OAV ≥1的化合物為關鍵化合物,不同烹飪方式的風味化合物的OAV見表4.
表4 不同烹飪方式的風味化合物的OAV
由表4可知,鱸魚肉中有8種關鍵風味化合物,以生鱸魚肉為對照,清蒸后鱸魚肉的關鍵風味化合物增加了2種,煎炸后鱸魚肉的關鍵風味化合物增加了1種,烘烤后的鱸魚肉的關鍵風味化合物減少了1種.這些關鍵化合物以醛類為主,清蒸后鱸魚肉的己醛和辛醛的OAV>100,說明這2種物質對清蒸鱸魚肉整體香氣有極明顯的影響;庚醛、壬醛和1-辛烯-3-醇的OAV>10,說明這3種物質對清蒸鱸魚肉整體香氣有明顯的影響.煎炸后鱸魚肉中己醛、戊醛、庚醛和壬醛的OAV>10,說明這4種物質對煎炸鱸魚肉整體香氣有明顯的影響.烘烤后鱸魚肉的1-辛烯-3-醇的OAV>10,說明其對烘烤鱸魚肉的整體香氣有明顯的影響;烘烤后鱸魚肉的正己醇的OAV>1,說明其對烘烤鱸魚肉的整體香氣有一定的影響.
鱸魚肉經(jīng)清蒸處理后,魚肉風味得到明顯增強.清蒸后鱸魚肉的OAV總值是生鱸魚肉的18.41倍,醛類OAV是生鱸魚肉的28.94倍,煎炸鱸魚肉和烘烤鱸魚肉的OAV總值低于生鱸魚肉.己醛帶有果香,其貢獻度遠大于辛醛和1-辛烯-3-醇,這也是清蒸鱸魚肉呈現(xiàn)愉悅氣味的原因之一.而烘烤鱸魚肉中1-辛烯-3-醇的貢獻度最大,導致其呈現(xiàn)一股淡淡的魚腥味.值得注意的是,雖然魚肉關鍵性化合物對其風味有重要影響,但其他OAV低于1的風味化合物往往以協(xié)調或輔助修飾作用,最終形成不同魚肉的獨特風味.
本研究將鱸魚肉與鱘魚肉和白烏魚肉就基本營養(yǎng)物質進行比較,得出鱸魚肉具有高水分與高脂肪的特點.鱸魚烹飪過程中脂肪氧化產(chǎn)物與風味有極強的相關性[25],烹飪時魚肉脂肪細胞由于溫度過高而破裂產(chǎn)生油膩的外表層,促進脂肪和蛋白質的相互作用[26],從而促進風味的形成.以生鱸魚肉為對照,通過分析清蒸、煎炸和烘烤3種烹飪方式對鱸魚肉的揮發(fā)性化合物的影響,結果表明,3種烹飪處理的鱸魚肉和生鱸魚肉中,檢出54種揮發(fā)性風味化合物,主要由醛類、烴類、醇類、酮類和其他類組成.鱸魚肉的揮發(fā)性風味化合物相對含量為清蒸(74.57%)>烘烤(44.37%)>煎炸(41.87%)>生肉(36.29%),說明熱處理有利于原料肉中揮發(fā)性風味化合物的產(chǎn)生.鱸魚肉中有8種關鍵風味化合物,其中清蒸鱸魚肉中有5種關鍵風味化合物,且其OAV總值是生鱸魚肉的18.41倍,其醛類OAV是生鱸魚肉的28.94倍,清蒸鱸魚肉的己醛和辛醛的OAV>100,對其風味有突出貢獻.總之,清蒸較煎炸和烘烤烹飪產(chǎn)生更多風味物質.