酵母细胞液处理对白鲢鱼鱼糜脂肪氧化和风味的影响

2010-09-13付湘晋贺海翔许时婴李忠海胡叶碧

食品科学 2010年15期

付湘晋，贺海翔，许时婴，李忠海，胡叶碧，张慧

(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙 410000；2.江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡 214122； 3.湖南宏兴隆湘莲食品有限公司，湖南湘潭 411228)

付湘晋1,2，贺海翔3，许时婴2，李忠海1，胡叶碧1，张慧1

研究酵母细胞液脱除鲢鱼肉的腥味，以水洗鱼糜为对照，采用化学分析、感官评定、气相色谱-质谱-嗅闻(GC-MS-O)研究酵母细胞液对白鲢鱼鱼糜脂肪氧化和风味的影响。结果表明：葡萄酒酵母细胞液能显著抑制鱼肉脂肪氧化，并快速消除鱼肉的硫代巴比妥酸反应物(TBARS)，在2h内从2.4 mg/kg降低到0.8mg/kg，速率约为0.8mg/(kg·h) (25℃)。水洗鱼糜鱼腥味残留较重，葡萄酒酵母细胞液处理鱼糜的鱼腥味大部分被脱除。鱼糜中具有鱼腥味的2-葵烯醛、2, 4-葵二烯醛在经葡萄酒酵母细胞液处理后已检测不到，而水洗鱼糜中有部分2-葵烯醛残留(0.48mg/kg)。所以，葡萄酒酵母细胞液对白鲢鱼鱼糜具有很好的脱腥效果。

酵母细胞液；脱腥；白鲢鱼；鱼糜

Abstract：Suspension of wall-free cells of different types of yeast (brewers' yeast, grape wine yeast, Saccharomyces cerevisiae and braker 's yeast) prepared by snailase hydrolysis was used to treat silver carp surimi in order to examine its effect on lipid oxidation and flavor of silver carp surimi using chemical analysis, sensory evaluation and gas chromatography-mass chromatography. The results indicated that the suspension wall-free cells of grape wine yeast could more significantly inhibit lipid oxidation in silver scarp meat in comparison with brewers ' yeast, Saccharomyces cerevisiae and braker' s yeast. The thiobartiburic acid reactive substance (TBARS) in silver scarp meat was quickly eliminated within 2 h period from 2.4 to 0.8 mg/kg with a rate of 0.8 mg/(kg·h) at 25 ℃. Although traditional water-washed surimi retained severe fishy odor, it could be almost removed after treatment with the suspension. The contents of 2-decenal and 2, 4-decadenal as the major components responsible for fishy odor were under the detection limit (0.48 mg/kg) in surimi after treatment with the suspension. Therefore, wall-free cells of wine yeast have excellent effect on the removal of fishy odor from silver carp surimi.

Key words：yeast；deodorization；silver carp；surimi

白鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)是我国产量最大的淡水鱼，但肉薄刺多、腥味重，鲜销价格很低[1]。白鲢鱼的腥味主要与戊醛、庚醛、壬醛、E-2-癸烯醛、E,E-2, 4-癸-二烯醛等有关[2]，不饱和脂肪酸的氧化降解是腥味物质的主要来源[2]。

鱼肉脱腥的方法有水洗法、有机溶剂萃取法、掩盖法、酵母发酵法等。传统鱼糜制备工艺中采用水洗法脱腥，腥味残留严重[3]。付湘晋等[4]和金晶等[5]的报道表明酵母发酵是鱼肉脱腥的有效方法，但酵母发酵产生CO2，使鱼肉蛋白在热致胶凝时形成多孔结构，凝胶强度降低[5]。酵母脱腥的主要机理是酵母细胞中的醛脱氢酶、醇脱氢酶在发酵过程中把鱼肉中有腥味的醛类分别转化成无腥味的酸类和醇类[4-5]；所以，如果采用酵母的细胞液处理鱼肉，利用酵母细胞液中的醛脱氢酶、醇脱氢酶转化腥味物质，则可能具有与酵母发酵同样的脱腥效果而同时又可以避免酵母发酵对鱼糜凝胶产生的负面影响。

Siddaiah等[6]发现，鲢鱼肉脂肪氧化指标硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance，TBARS)与鲢鱼腥味感官评分正相关，所以本实验研究酵母细胞液脱腥先对鲢鱼肉脂肪氧化产物TBARS进行测定，优化脱腥工艺参数，然后采用感官评定和固相微萃取-气相-质谱-嗅闻联用(SPME-GC-MS-O)研究酵母细胞液脱腥对鲢鱼肉风味和挥发性风味物质的影响，为鱼糜加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

白鲢鱼(市购)要求鲜活，无明显土腥味。

酵母由中国高校工业微生物资源与信息中心(江南大学)提供。

己醛、庚醛、辛醛、己醇、壬醛、E-2-癸烯醛、E,E-2, 4-癸二烯醛(均为色谱纯) 美国Sigma公司；蜗牛酶上海源聚生物科技有限公司；其他试剂均为分析纯。

Trace MS型气相色谱-质谱仪美国Finnigan公司；H1-80-140嗅闻装置瑞士Brechbuhler AG公司。

1.2 采样

鲜活白鲢鱼宰杀后，去头和内脏，用冰水洗净，手工剔取白色肌肉。整个过程鱼肉均放置在冰块上。鱼肉绞碎后立即贮存在－18℃。使用前在4℃解冻12h。

1.3 水洗法制备鱼糜

绞碎鱼肉加3倍(V/m)蒸馏水(4℃)，用玻璃棒搅拌2min，4℃、10000×g离心10min。得到的沉淀加3倍(V/m)蒸馏水(4℃)，用玻璃棒搅拌2min，4℃、10000×g离心10min，得到的沉淀即是水洗鱼糜[7]。

1.4 酵母细胞液处理脱腥

酵母细胞培养与收集[8]：酵母培养基配方为质量分数0.1%酵母膏、质量分数0.2%蛋白胨、质量分数4%葡萄糖，121℃灭菌30min。300mL三角瓶装100mL培养基，接种量5mL，30℃、150r/min培养72h。4℃、5000×g离心10min，收集菌体细胞。

酵母细胞液制备[8]：10g湿菌体分散在100mL 磷酸缓冲液(0.05mol/L，pH 6.5)中，10000r/min均质30s。加入100mg蜗牛酶28℃溶解细胞1h。4℃、10000×g离心15min，上清液即为酵母细胞液(CE)。

CE处理鱼肉脱腥：取CE 100mL添加到100g鱼肉中，空白对照以蒸馏水代替CE；另外，鱼肉中只添加BHT(质量分数0.05%)作为阳性对照，各组样品混合均匀，静置脱腥5h，间隔取样测定硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance，TBARS)值。脱腥完成后，4℃、10000×g离心20min，下层沉淀即为酵母脱腥鱼糜。

1.5 感官评定

样品20g装在100mL棕色广口瓶中，30℃密封平衡30min。7个感官评定员，23～35岁之间，系统学习过感官评定课程，有丰富的感官评定经验。采用0～9分制评定气味强度，9分为最强，气味最后得分取平均值[9]。在训练阶段，感官评定员在嗅闻样品后经过讨论，决定使用的感官描述词汇。

1.6 SPME-GC-MS-O检测鱼肉及脱腥鱼糜中的挥发性风味物质

样品用组织匀浆机打碎(10000r/min) 后取6g装入15mL的样品瓶， 25℃下固相微萃取(SPME)30min。SPME使用的萃取头材料为DVB/CAR-PDMS。

气相色谱条件：PEG-20M色谱毛细管柱(60m×0.32mm，1μm)；萃取头在250℃下解吸2min；色谱柱起始温度40℃，保持3min， 6℃/min升温到230℃，保留6min。

质谱条件：电离方式EI，电离电压70eV，灯丝发射电流为200μA，离子源温度为200℃，接口温度300℃，扫描质量范围为33～450u。

嗅闻：采用时间强度法(OSME)，两位有经验的感官评定员，每人嗅闻20min后交换。记录保留时间、气味特征、气味强度。气味及其强度描述方法同1.5节。重复3次，其中有两次在同一保留时间嗅到相同气味的为有效结果[10]。

1.7 TBARS反应物测定

TBARS值的测定参照Richards等[9]的方法。精确称取约0.3g样品，添加2.7mL三氯乙酸(质量分数15%)-硫代巴比妥酸(质量分数0.1%)溶液，60℃加热反应1h，5000×g离心5min，取上清液在波长532nm处测定吸光度。以丙二醛为标准品制备标准曲线，结果表示为mg/kg鱼肉。

1.8 数据处理及绘图

用软件SPSS 11.0、Excel 2007处理数据，用软件Origin 7.0绘图。

2 结果与分析

2.1 不同酵母细胞液对鱼肉脂肪氧化的影响

不同酵母菌株细胞液在25℃下处理白鲢鱼鱼肉2h后测定鱼肉的TBARS值，结果见图1。

TBARS值与腥味密切相关，一般而言，TBARS值高于2.0mg/kg[11]，则鱼肉有明显腥味。由图1可知，添加葡萄酒酵母细胞液鱼肉的TBARS值最低。所以，葡萄酒酵母处理鱼肉的脂肪氧化程度最低，这与酵母产生大量抗氧化物质有关[12]，采用葡萄酒酵母细胞液进行下一步研究。

图1 酵母细胞液对白鲢鱼肉TBARS值的影响(n=3)Fig.1 Effect of wall-free cells of different types of yeast on TBARS value in silver carp meat (n=3)

图2 温度、时间对葡萄酒酵母细胞液处理鱼糜TBARS值的影响(n=3)Fig.2 Effect of grape wine yeast treatment temperature and duration on TBARS value in silver carp meat (n=3)

由图2A可见，阳性对照组(BHT)及空白对照组温度越高，鱼糜脂肪氧化越严重，添加葡萄酒酵母细胞液组在25℃进行脱腥时TBARS值最低。从图2B可以看出，空白对照的TBARS值在1～5h快速增加，阳性对照组的TBARS值基本不变，BHT是食品中普遍应用的一种强抗氧化剂，通过清除自由基抑制脂肪氧化，从而防止腥味产生，但对已经氧化的鱼肉则没有脱腥的效果。而葡萄酒酵母细胞液能显著降低鱼糜的TBARS值(P＜0.05)，TBARS值在2h内快速降低，从2.4mg/kg降低到0.8mg/kg，速率约为0.8mg/(kg·h) 。

综上可知，采用葡萄酒酵母细胞液脱腥时的最佳条件是25℃、2h；但金晶等[5]在研究酵母脱除草鱼腥味时发现，酵母脱腥的最佳条件是35℃、30min；陈奇等[13]也发现，酵母脱除白鲢鱼腥味时，35℃、1h效果最好；所以采用酵母细胞液脱腥与采用酵母脱腥的条件不完全一致，这可能是因为酵母细胞在35℃生长很好，而酵母细胞液液中的脱腥活性物质热稳定性较差。

2.2 鱼肉、鱼糜感官评定

表1 鲢鱼鱼肉、鱼糜感官评价结果Table 1 Results of sensory evaluation of silver carp meat and surimi after water washing or grape wine yeast treatment

表1表明，白鲢鱼鱼肉最主要的气味为青草味、蘑菇味、鱼腥味；不同方法加工得到的鱼糜的气味特征不同，水洗鱼糜的鱼腥味残留严重；葡萄酒酵母细胞液处理法对鱼腥味脱除效果很好。

2.3 鱼肉、鱼糜挥发性风味物质的含量

图3 鱼糜及鱼肉GC-MS图Fig.3 GC-MS profile of silver carp meat and surimi after water washing or grape wine yeast treatment

表2 鱼肉、鱼糜挥发性风味物质含量及其气味特征Table 2 Identified compounds, their contents and odor some of which are responsive for silver carp meat and surimi after water washing or grape wine yeast treatment

由图3、表2可知，鱼肉和不同脱腥鱼糜的风味物质种类和含量差异很大。鱼肉中检测到的挥发性物质包括烷烃、醇、醛、酮、酸、酯等，其中醛和醇的种类最多；含量较多的有己醛(hexanal)、辛醛(octanal)、3-辛醇(3-octanol)、己醇(hexanol)、1-辛烯 -3-醇(1-octen-3-ol)、2-癸烯醛(E-2-Decanal)、2,4-癸二烯醛(E,E-2,4-decadenal)等。特别是己醛、1-辛烯-3-醇、己醇(hexanol)的含量分别达到15.78、5.35、5.88mg/kg。这与白鲢鱼肉中已报道的气味成分组成基本一致[14-15]。

水洗鱼糜含有较多的有乙酸乙酯(acetic acid ethyl ester)、乙醇(ethanol)、2-甲基-1-丙醇(1-propanol 2-methyl-)、异戊基乙醇(iso amyl alcohol)、己醇(hexanol)；而且水洗鱼糜中1-辛烯-3-醇、己醛、2-癸-烯醛的含量也很高。

葡萄酒酵母细胞液处理鱼糜中乙醇(ethanol)、乙酸丁酯(acetic acid butyl ester)、3-辛醇(3-octanol)、2-辛醇(2-octanal)、薄荷醇(menthol)、2-烯-十一醛(2-undecenal)的含量较高。3-薄荷酮(p-menthan-3-one)、薄荷醇、薄荷酮(piperitone) 为葡萄酒酵母细胞液处理鱼糜所特有，应该是酵母本身产生的物质，它们一般具有薄荷的植物性香味，但由于其含量太低，对鱼糜整体气味没有明显影响。

采用GC-MS-O在白鲢鱼中一共检测到10种风味活性物质。辛醛(octanal)表现为哈喇味，E,E-2,4-癸-二烯醛(E,E-2,4-decadenal)、E-2-癸烯醛(E-2-decanal)表现为鱼腥味，3-辛醇(3-octanol)、1-辛烯-3-醇(1-octen-3-ol)有蘑菇味，己醛(hexanal)、己醇(hexanol)有青草味。这与感官评定的结果一致，这些物质的气味特征与报道的也一致[16-18]。

与鱼肉相比，水洗鱼糜中2-癸烯醛的残留量较高(0.48mg/kg)，2-癸烯醛是鱼腥味的特征物质之一，所以水洗白鲢鱼鱼糜鱼腥味残留较重，与感官评定结果一致。1-辛烯-3-醇有蘑菇味、1-己醇有青草味，它们在水洗鱼糜中含量也很高，可能对水洗鱼糜的鱼腥味也有一定加强作用。而葡萄酒酵母细胞液处理鱼糜中没有检测到己醛(青草味)、壬醛(哈喇味)、2-癸烯醛(腥味)和2,4-癸-二烯醛(腥味)；所以，葡萄酒酵母细胞液具有很好的脱腥效果。

3 结论

酵母细胞液能使鱼肉的TBARS值降低，其中葡萄酒酵母细胞液的效果最好；采用葡萄酒酵母细胞液脱腥的适宜条件为25℃、2h。葡萄酒酵母细胞液脱腥鱼糜的鱼腥味大部分被脱除，鱼肉中具有鱼腥味的2-葵烯醛、2, 4-葵二烯醛在酵母细胞液处理后已检测不到。所以，葡萄酒葡萄酒酵母细胞液具有很好的脱腥效果。

[1] 张愍, 段振华, 汤坚. 低值淡水鱼加工利用研究进展[J]. 渔业现代化,2003(3): 30-31.

[2] FU Xiangjin, XU Shiying, WANG Zhang. Kinetics of lipid oxidation and off-odor formation in silver carp mince: the effect of lipoxygenase and hemoglobin[J]. Journal of Food Research International, 2009, 42: 85-90.

[3] 陈申如, 张其标, 倪辉. 酸法提取鲢鱼鱼肉蛋白质技术的研究[J]. 海洋水产研究, 2004(5): 61-64.

[4] 付湘晋, 许时婴, 王璋, 等. 酸碱法提取鲢鱼蛋白脱腥及酵母脱腥机理研究 [J]. 食品与生物技术, 2009, 28 (1): 57-62.

[5] 金晶, 周坚, 李永丽. 发酵法在淡水鱼鱼糜脱腥中的应用研究[J]. 武汉工业学院学报, 2007, 26(4): 8-12.

[6] SIDDAIAH D, REDDY G V S, RAJU C V, et al. Changes in lipids,proteins and kamaboko forming ability of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) mince during frozen storage[J]. Food Research International,2001, 34(1): 47-53.

[7] LUO Yongkang, SHEN Huixing, PAN Daodong, et al. Gel properties of surimi from silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) as affected by heat treatment and soy protein isolates[J]. Food Hydrocolloids, 2008, 22:1513-1519.

[8] 贾艳萍, 魏群, 赵军. 对酵母细胞酶法破壁的研究[J]. 中国酿造, 2005(9): 11-13.

[9] RICHARDS M P, INGRID U, HULTIN H O. Aqueous extracts from some muscle inhibit hemoglobin-mediated oxidation of cod muscle membrane lipids[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003,51: 3111-3119.

[10] 田怀香, 王璋, 许时婴. GC-O法鉴别金华火腿中的风味活性物质[J].食品与发酵工业, 2004, 30(12):117-123.

[11] FAN Wenjiao, CHI Yuanlong, ZHANG Shuo. The use of a tea polyphenol dip to extend the shelf life of silver carp (Hypophthalmicthys molitrix)during storage in ice[J]. Food Chemistry, 2008, 106: 118-132.

[12] KAKUTA T, HOSHIKUMA A, KANAUCHI M, et al. Studies on autioxidant producd by the yeast part I: identification and some properties of antioxidant produced by the yeast[J]. Food Preservation Science,1999: 25, 215-220.

[13] 陈奇, 黄寿恩. 鱼制品脱腥工艺的研究[J]. 食品科学, 2007, 28(6):163-167.

[14] 江健, 王锡昌, 陈西瑶. 顶空固相微萃取与GC-MS联用法分析淡水鱼肉气味成分[J]. 现代食品科技, 2006, 22(2): 219-222.

[15] 王锡昌, 陈俊卿. 顶空固相微萃取与气质联用法分析鲢鱼肉中风味成分[J]. 上海水产大学学报, 2005, 14(2): 176-180.

[16] REDA T. Sensory and flavor profiles as a means of assessing freshness of hake (Merluccius merluccius) during ice storage[J]. European Food Research Technology, 2006, 222: 41-47.

[17] REDA T, NOURREDINE B. Freshness assessments of moroccan sardine (Sardina pilchardus): Comparison of overall sensory changes to instrumentally determined volatiles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, 51: 7540-7546.

[18] YOSHIWA T, MORIMOTO K, SOKAMOTO K, et al. Volatile compounds of fishy odor in sardine by simultaneous distillation and extraction under reduced pressure [J]. Nippon Suisan Gakkaishi, 1997,63(2): 222-230.

Effect of Wall-free Cells of Yeast on Lipid Oxidation and Flavor of Silver Carp Surimi

FU Xiang-jin1,2，HE Hai-xiang3，XU Shi-ying2，LI Zhong-hai1， HU Ye-bi1， ZHANG Hui1
(1.School of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410000, China；2. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China；3. Hunan Hongxinglong Lotus Foodstuffs Co. Ltd., Xiangtan 411228, China)

TS251.5

1002-6630(2010)15-0095-05

2009-11-17

付湘晋(1980—)，男，讲师，博士，主要从事水产品加工研究。E-mail：yangtzfu@yahoo.com.cn