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VC、大蒜粉和柠檬酸对草鱼内脏调味基料风味的改善

2015-10-24丛艳君周胜云苘钰婷

食品工业科技 2015年8期
关键词:氨态草鱼内脏

丛艳君,周胜云,易 红,苘钰婷

(北京工商大学食品学院,北京市食品风味化学重点实验室,食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京100048)

VC、大蒜粉和柠檬酸对草鱼内脏调味基料风味的改善

丛艳君,周胜云,易 红,苘钰婷

(北京工商大学食品学院,北京市食品风味化学重点实验室,食品添加剂与配料北京高校工程研究中心,北京100048)

以氨态氮、多肽的含量及感官评定值为指标,结合风味物质分析,分别研究了添加大蒜粉、VC和柠檬酸对草鱼内脏蛋白质调味基料风味的影响。结果表明,VC、大蒜粉和柠檬酸均能促进风味化合物的形成,大蒜粉最适添加量为0.1%,检测到22种香味活性化合物;VC最适添加量为0.2%,检测到25种香味活性化合物;柠檬酸最适添加量为1.5%,检测到23种香味活性化合物。

草鱼内脏,大蒜粉,VC,柠檬酸,风味物质

近年来,随着牛肉、鸡肉、酵母抽提物等动植物蛋白水解液成功地运用在调味料领域,水解蛋白液已成为饮食烹调和食品加工制造的基础调味料,不少国内外学者投身于利用水解鱼蛋白来进行调味料的开发。技术相对成熟的一系列产品已经在日本问世,我国在制作水产品调味料方面的研究报道也已有不少,但基本是以贝类为主要研究对象,以低值鱼下脚料蛋白酶解液作为原料相对较少见,而且大部分还在研究阶段,市场上常见的水产调味料仍然以传统的鱼露、虾油、蚝油等为主。

草鱼内脏中富含的氨基酸、有机酸及核苷酸等呈味物质[1],是生产纯天然调味品的理想原材料[2]。利用酶解技术制备鱼内脏蛋白质酶解液,不仅能最大程度地保留鱼的鲜味,而且可获得小肽、氨基酸等多种易于被人体吸收的营养成分和多种风味前体物质。余杰等[3]酶解鳗鱼下脚料得到的蛋白提取物具有营养价值高、海鲜风味浓郁的特点。热反应技术主要是氨基酸和糖的美拉德反应,能够显著增加调味料的香味成分,如吡嗪、噻唑、呋喃、吡咯和含硫化合物等。以鱼内脏蛋白质酶解液为基料,结合热反应技术,配以调味辅料,制备风味鲜美、营养丰富、品种多样的天然调味料,具有广阔的市场前景。Liu Tongxun等[4]研究了鲢鱼蛋白的酶解及热反应产物肉类风味物质的形成。

前期以脱脂草鱼内脏蛋白水解液为原料通过热反应制得调味基料,在此基础上,本文探究了添加大蒜粉、VC和柠檬酸对草鱼内脏蛋白质调味基料风味的影响,以期为制备质量相对稳定的水产调味基料,以及复配、添加制备新型复合调味料提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

草鱼 购于北京市四道口水产品批发市场;木瓜蛋白酶(Papain)(酶活力4982U/g) 美国Sigma公司;乙醚、浓硫酸、盐酸、硼酸、硫酸钾、系列烷烃(C7~C22,色谱纯) 北京化学试剂公司;氢氧化钠 西陇化工股份有限公司;甲醛 天津市永大化学试剂公司;硫酸铜 天津市光复科技发展有限公司;溴甲酚绿-甲基红 0.2%的甲基红乙醇溶液(95%)和0.2%的溴甲酚绿乙醇溶液(无水)以体积比5∶1混合,本实验室自制。

DKB-501A超级恒温水槽 上海精宏实验设备有限公司;PHS-3D功能型pH计 上海三信仪表厂;TB214型电子天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司;CR22G型离心机 日本Hitachi公司;Kejeltic2100型凯氏定氮仪 瑞士Foss公司;D2004W电动搅拌器 上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司;Spectrum lab 22pc可见分光光度计 上海棱光技术有限公司;YX-280D型灭菌锅 江阴滨江医疗设备有限公司;7890A-7000气质联机 美国Agilent公司;ODP2嗅闻检测仪 德国Gerstal公司;DB-WAX毛细管柱 30m× 0.25mm,0.25μm,美国J&W公司;30m L萃取瓶 北京玻璃仪器厂;50/30μmDVB-CAR-PDMS手动固相微萃取进样器 美国Supelco公司。

1.2 实验方法

1.2.1 脱脂草鱼内脏蛋白酶解产物的制备 将去除胆囊和鱼鳔的草鱼内脏清洗,绞碎,置于95℃水浴锅中20min,灭内源酶活[5-6]。冷却后按料液比1∶1(g/m L)加入去离子水,在4℃、8000r/m in的条件下离心10m in,去除上层液体,收集下层沉淀。重复上述操作3次,得到脱脂草鱼内脏蛋白质。以脱脂草鱼内脏蛋白为底物恒温水浴酶解,控制酶添加量333015U/g蛋白质、温度62.35℃、反应时间5.37h、pH 7.9,酶解结束时将酶解液在95℃水浴中灭酶15min。

1.2.2 基质添加量对热反应的影响 取20g草鱼内脏水解液分别控制VC、大蒜粉、柠檬酸的添加量,按羰氨比(摩尔比)1∶2加入葡萄糖,混匀后将pH调至8,置于110℃下反应30min[7],对反应液中的氨基态氮含量和多肽含量进行测定,并做感官评价。氨基态氮含量和多肽含量的测定方法参考文献[8-9]。大蒜粉的加入量为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,VC的加入量为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,柠檬酸的加入量为0、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%。

1.2.3 感官评定 感官评价采用排序检验法测定[10-11],选12位评价员(6男6女,23~50岁),有超过200h的感官评价经验,以表1为感官评价参考标准。将热反应液作为品尝对象,比较待测样品与对照样品中滋味感差别,评价其滋味。热反应液放入口中15s吐出,每个样品给两次,打分采用五分制。评定前用清水漱口,评定时拒绝交流,且样品需用带中性的文字标明,避免主观评价。

1.2.4 SPME-GC-O-MS对挥发性风味物质的检测选择VC、大蒜粉、柠檬酸最适添加量组进行风味物质分析。称取5m L待测液,装入固相微萃取小瓶,密封;50℃水浴平衡30min;然后将固相微萃取针头插入小瓶中,推动手柄使纤维头处于顶空状态,吸附30m in,进样[12]。DB-WAX毛细管柱(30m×0.25mm,0.25μm),程序升温:初始温度,40℃,保持3m in;以5℃/m in升温到200℃,保持0min;再以10℃/min升温到240℃,保持5min。载气(He),恒定流速为1.2m L/min,进样口温度为250℃,压力14.87psi,不分流[13]。

表1 感官评价的标准Table 1 Point system of sensory index

质谱条件:接口温度为280℃,电离方式为EI,电子能量为70eV,离子源温度为230℃,四级杆温度为150℃,溶剂延迟3min,质谱扫描范围40~600aum[14]。嗅觉检测器:接口温度为200℃。用预处理后的样品和标准香味化合物对3位评价员组成的感官评价小组进行培训后,方可进行实验。在嗅觉检测口,感官评价人员及时记录下嗅闻到的香味时间,香味特性和香气强度。至少2人描述一致时才可确定其为香味活性化合物。化合物定性:通过检索质谱库NIST08提供的标准质谱图,仅当正反匹配度均大于800(最大值1000)的化合物才给予列出,并标记为MS;通过系列烷烃计算出未知化合物的保留指数RI值,并与标准化合物进行比对,一致者标记为RI,其中:

式中:ta为样品a的保留时间;tn为系列烷烃Cn的保留时间;n表示系列烷烃碳的个数。

2 结果与分析

2.1 大蒜粉的添加量对热反应的影响

蒜素是大蒜的主要成分,在氨和丙酮酸同时存在的情况下可溶解具有腥膻异味的三甲胺,在加热的过程中除去异味。新鲜大蒜中含有的蒜氨酸可以分解产生蒜素,蒜氨酸为含硫氨基酸,因此,大蒜粉含有丰富的含硫化合物,是热反应中硫的主要来源,并且能够改善调味料风味。另外,蒜素与维生素B1结合可产生蒜硫胺素,具有消除疲劳、增强体力的功效,同时维生素B1与之结合后变为脂溶性,有助于人体的吸收[15]。

由图1、图2可以看出,随着大蒜粉添加量的增加,氨态氮的损失率呈增加的趋势,多肽的含量呈现先升后降的趋势。

就感官而言,由表2可以得到,随着大蒜粉添加量的增加,鱼香味和肉香味先加强后又减弱,脂肪味比较重,鲜味在大蒜粉添加量为0.3%、0.4%时增强,苦涩味和酸味在大蒜粉添加量为0.2%、0.3%时均增强,腥味较重。显著性分析显示氨态氮损失率在添加量为0~0.1%之间差异是显著的(p<0.05),其他相邻添加量之间差异不显著,多肽含量在添加量为0.1%~0.2%之间差异是显著的(p<0.05),综合考虑,选择最适大蒜粉添加量为0.1%。

图1 大蒜粉添加量对氨态氮损失率的影响Fig.1 Effect of garlic powder on the loss rate of amino-acid nitrogen

图2 大蒜粉添加量对多肽含量的影响Fig.2 Effect of garlic powder on the peptide content

表2 大蒜粉添加量对水解液风味的影响Table 2 Effect of garlic powder on the flavor

2.2 VC添加量对热反应的影响

VC(即抗坏血酸)略带酸性,易被氧化,性质极其不稳定,是强抗氧化剂,也是营养的强化剂,也可防癌、治疗坏血病,提高人体免疫力和应急能力[16]。VC的加入能够起到提高调味料营养价值和减缓氧化的作用,同时有利于调味料的保存。

由图3、图4可以看出,随着VC添加量的增加,氨态氮的损失率呈先增加后下降的趋势,多肽的含量呈现先降后平稳的趋势。

图3 VC添加量对氨态氮损失率的影响Fig.3 Effect of VCon the loss rate of amino-acid nitrogen

图4 VC添加量对多肽的影响Fig.4 Effect of VCon the contentof peptide

就感官而言,由表3可知随着VC添加量的增加,鱼香味有所加强,肉香味较重,不随添加量变化;脂肪味很重,鲜味较淡,苦涩味和酸味随VC添加量增加先增强后减弱,腥味较重。显著性分析显示氨态氮损失率和多肽含量在添加量为0.1%、0.2%之间差异是显著的(p<0.05),其他相邻添加量之间差异不显著,综合考虑,选择最适VC添加量为0.2%。

表3 VC添加量对水解液风味的影响Table 3 Effect of VCon the flavor

图5 柠檬酸添加量对氨态氮损失率的影响Fig.5 Effect of Critric acid on the loss rate of amino-acid nitrogen

2.3 柠檬酸添加量对热反应的影响

柠檬酸是一种三羧酸类化合物,是常用的杀菌剂和调酸剂,也是食用油的良好抗氧化剂。柠檬酸主要作用在于赋予产品酸味,同时调节产品的风味,并降低pH,抑制细菌生长。

由图5、图6可以看出随着柠檬酸添加量的增加,氨态氮的损失率呈增加的趋势,多肽的含量呈现下降的趋势。

图6 柠檬酸添加量对多肽的影响Fig.6 Effect of critric acid on the contentof peptide

就感官而言,由表4可知随着添加量的增加,肉香味开始没有变化后增强最后减弱,鱼香味、鲜味先减弱又加强后减弱,脂肪味很重,苦涩味在添加量为1.5%、2%时增强,酸味、腥味随添加量增加呈减弱趋势。显著性分析显示氨态氮损失率和多肽含量在各添加量之间差异都不显著(p>0.05),综合考虑,选择最适柠檬酸添加量为1.5%。

表4 柠檬酸的添加量对水解液风味的影响Table 4 Effect of critric acid on the flavor

2.4 风味物质分析

经过热反应之后,检测到了18种风味活性化合物,如表5所示,其中包括酮类3种,醛类3种,酯类1种,呋喃类3种,吡嗪类1种,噻唑类1种,萜类2种,烯类2种,醚类1种,酸类1种。

表5 热反应液中的香味活性化合物Table 5 Aroma-active compounds of thermal fluid

VC的加入,促进了风味活性化合物的形成,如表6所示,25种香味活性化合物被检测到,其中包括酮类3种,醛类3种,呋喃类4种,吡嗪类3种,噻唑类2种,萜类2种,烯类2种,醚类1种,醇类2种,酚类2种,酸类1种。

表6 加入VC的热反应液中的香味活性化合物Table 6 Aroma-active compounds of thermal fluid with VC

如表7所示,大蒜粉的加入,对香味活性化合物的形成起到了促进作用,其中22种香味活性化合物被检测到,其中包括酮类3种,醛类4种,呋喃类3种,吡嗪类2种,噻唑类1种,萜类2种,烯类2种,醚类1种,醇类1种,酚类1种,酸类2种。

续表

表7 加入大蒜粉的热反应液中的香味活性化合物Table 7 Aroma-active compounds of thermal fluid with garlic

如表8所示,柠檬酸的加入,同样也促进了风味活性化合物的形成,23种香味活性化合物被检测到,其中包括酮类3种,醛类4种,呋喃类3种,吡嗪类2种,噻唑类1种,萜类2种,烯类2种,醚类1种,醇类3种,酸类2种。

从上述分析得到的风味化合物的种类和数量可以看出,VC、大蒜粉和柠檬酸的加入对香气化合物的形成起到了一定程度的促进作用。与热反应检测到的香味物质相比,VC可以促进醛类、醇类、呋喃类、吡嗪类物质的形成,但是没有酯类物质产生;大蒜粉的加入主要是促进了醛类、醇类、酚类物质的形成,但是酯类、噻唑类物质没有产生;柠檬酸主要是促进了醛类、醇类、酸类物质的形成,但是酯类、酚类没有产生。

3 结论

热反应可有效去除草鱼内脏酶解液的腥味,增加了酶解物附加值,鉴定出18种特征风味物质。基质VC、大蒜粉和柠檬酸的加入均对风味化合物的形成起到了一定程度的促进作用,其机理有待深入研究。大蒜粉添加量为0.1%时,22种香味活性化合物被检测到;VC添加量为0.2%时,25种风味活性化合物被检测到;柠檬酸添加量为1.5%时,23种风味活性化合物被检测到。本研究结果为水产调味基料风味的改善修饰提供了新的研究思路和理论依据。

表8 加入柠檬酸的热反应液中的香味活性化合物Table 8 Aroma-active compounds of thermal fluid with critric acid

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Improvement the flavor of grass carp visceral seasoning by VC,garlic powder and citric acid

CONG Yan-jun,ZHOU Sheng-yun,YIHong,QING Yu-ting
(Beijing Technology and Business University,School of Food Science,Beijing Key Laboratory of Food Flavor Chemistry,Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients,Beijing 100048,China)

The effect of garlic powder,VCand citric acid on the grass carp visceral protein seasoning flavor were studied,the content of ammonia nitrogen,pep tide and sensory evaluation as measurement indexes.The results showed that garlic powder,VCand citric acid could promote the formation of aroma compounds.22 kinds of aroma active compounds were detected when garlic powder optimum adding amount was 0.1%.25 kinds of aroma active compounds were detected when VCoptimum adding amount was 0.2%.23 kinds of fragrance active compounds were detected when citric optimum adding amount was 1.5%.

grass carp viscera;garlic powder;VC;citric acid;flavor compounds

TS201

A

1002-0306(2015)08-0119-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.015

2014-06-17

丛艳君(1978-),女,博士,副教授,研究方向:蛋白质化学与工程。

国家自然科学基金项目(31101236);北京市自然科学基金面上项目(6132004);北京市科技新星计划项目(Z131102000413005)。

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