白鲢鱼体内腥味物质的脱除方法研究

2018-10-31廖涛杨玉平白婵鉏晓艳李海蓝李小定吴文锦熊光权

食品研究与开发 2018年21期

廖涛，杨玉平，白婵，鉏晓艳，李海蓝，李小定，吴文锦，熊光权，*

（1.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北武汉430064；2.武汉药品医疗器械检验所，湖北武汉430075；3.华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070）

白鲢作为四大家鱼之一，由于其生长周期短，产量大，抗病能力强，营养丰富等一系列优点，成为我国主要的淡水养殖鱼之一。白鲢鱼肉味道鲜美，含有许多生物学效价高的蛋白质和人体所需的多种氨基酸，此外，还含有很多不饱和脂肪酸，如二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA），对人体的一些疾病具有积极防治作用[1-4]。

然而，由于白鲢鱼存在较重的腥味，不被一些消费者所接受，因而严重影响了白鲢鱼加工产业的发展，是制约白鲢鱼深加工的技术“瓶颈”。因此，研究出一种高效脱除白鲢鱼体内腥味物质的方法已成为白鲢鱼深加工产业发展的迫切需要。

鱼制品加工脱除异味的方法主要包括物理法、化学法和生物法。物理法又包含吸附法[5]、遮掩法[6]和微胶囊法[7]。化学法包括美拉德反应[8-9]、酸碱盐处理[10-12]和加入抗氧化剂的方法[13-15]。而生物法则是依据微生物的代谢使腥味化合物转变成无腥味的物质，包括酵母[16-17]和一些其他的菌类[18]。目前来说还没有最合适的脱腥方法。

本课题组在前期试验发现[19]，茶多酚和姜汁料酒可有效脱除鱼体腥味，茶多酚的脱腥的最佳条件为：茶多酚添加量1.0 g/kg、处理时间50 min、处理温度20℃；姜汁料酒脱腥的最佳条件为：料酒姜汁添加量2.5%、处理时间40 min、处理温度50℃。本文研究了茶多酚、姜汁料酒及茶多酚、姜汁料酒混合这3种方法处理对鲢鱼鱼糜脱腥的挥发成分、营养成分和口感的影响，以期为鲢鱼脱腥进而为白鲢鱼深加工产业发展提供一定的技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及处理

湖北省农业科学院社区生鲜超市内购得鲜活白鲢鱼，急杀后取鱼肉，绞肉机搅碎后，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：武汉市太阳行股份责任有限公司；生姜：武汉市武商量贩超市内，榨汁后与料酒按照1∶1（质量比）配比待用。

为探索茶多酚和姜汁料酒脱腥的较佳条件，本试验在单因素试验基础上设计正交试验，选取茶多酚和姜汁料酒添加量、处理时间和温度3个因素，每个因素设置3个水平设计正交试验（见表1和表2），采用感官评定和气质联用仪相结合的方法评价脱腥效果。茶多酚结合姜汁料酒处理组：鱼糜先加入2.5 g/kg姜汁料酒，50℃恒温搅拌40 min；然后加入0.1 g/kg茶多酚，20℃恒温搅拌50 min。

表1 茶多酚脱腥正交试验因素水平表Table 1 The factors and levels graph of orthogonal experiment on deodorization by tea polyphenol

表2 姜汁料酒脱腥正交试验因素水平表Table 2 The factors and levels graph of orthogonal experiment on deodorization by ginger and cooking wine

1.2 仪器设备

57330U SPME 萃取装置：SUPELCO；7890A/5975C气质联用仪、20 mL顶空采样瓶：Agilent仪器有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器：郑州长城科工贸有限公司；MZ-2070EGZ微波炉：海尔公司；SC-80C色差器：北京康光仪器有限公司；BT25S电子天平：德国赛多利斯；MM绞肉机：山东诸城机械有限公司；57348-U萃取头：SUPELCO；HH-2数显恒温水浴锅：江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；PHB-4便携式pH计：上海精科；FOX4000电子鼻：Alpha MOS；TAXTPlus食品物性仪：英国Stable Micro System公司。

1.3 感官评定方法

鲢鱼鱼糜经脱腥处理，微波炉蒸熟后（蒸2 min）进行感官评定。10个感官评定人员，20岁～40岁之间，系统学习过感官评定课程，有丰富的感官评定经验。感官评定采用综合评分法，其中：0-表示无腥味，1-表示略有腥味，2-表示腥味较弱，3-表示有腥味，4-表示腥味一般，5-表示腥味偏重，6-表示腥味较重，7-表示腥味很重。最后气味值为10个评分的平均值。

1.4 气质联用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）测定条件

固相微萃取（solid-phase micro-extration，SPME）前处理方法：在20 mL的顶空采样瓶中放入微型磁力搅拌子，加入3 g待测鱼肉和7 mL饱和食盐水，封盖。然后将SPME针管插入顶空瓶中，调整并固定萃取头在顶空体积中的位置，搅拌速度为该磁力搅拌器的最大档，在60℃下顶空萃取50 min后，迅速取出插入到气质联用仪的进样口，解吸5 min后，取出SPME针管。

色谱柱：DB-5MS弹性毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；程序升温：柱初温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；进样口温度250℃；载气流量：恒流1 mL/min；不分流；传输线温度280℃；离子源温度230℃；四极杆温度150℃；电子能量70 eV；质量扫描范围m/z 40～400。

1.5 电子鼻测定条件

称取2.0 g（准确至0.01 g）已脱腥处理的鱼肉样品，加盖密封待检。鱼肉样品的检测参数为：载气为合成干燥空气，流速150 mL/min，小瓶中的样品量2.0 g，小瓶体积10 mL，顶空产生时间1 200 s，产生温度60℃，搅动速度500 r/min，注射体积4.5 mL，注射速度2.5 mL/s，注射针总体积5.0 mL，注射针温度70℃，获取时间80 s，延滞时间360 s。

电子鼻数据分析通常采用主成分分析（principal component analysis，PCA）和判别因子分析（discriminant factor analysis，DFA），PCA是在对样品特性一无所知的前提下，通过对原始数据向量进行线性变换，从而在一定的视角来寻找样品间的差异的一种算法。该算法不丢失任何样品信息，仅仅通过改变坐标轴来达到区分样品的目的。DFA是在有先验知识的前提下，即知道各样品所属类别的情况下，对原始数据向量进行线性变换，使得各类样品能够更好的区分，这是与PCA的区别。DFA分析常用于建立样本数据库而后对未知样本进行定性判别。

1.6 脱腥后营养和卫生指标的测定

水分按《食品安全国家标准食品中水分的测定》（GB 5009.3-2010）检测；粗蛋白按《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》（GB 5009.5-2010）检测；粗灰分按《食品安全国家标准食品中灰分的测定》（GB 5009.4-2010）检测；粗脂肪按《食品中脂肪的测定》（GB/T 5009.6-2003）检测；氨基酸按《食品中氨基酸的测定》（GB/T 5009.124-2003）检测；铅按《食品安全国家标准食品中铅的测定》（GB 5009.12-2010）检测；无机砷按《食品中总砷及无机砷的测定》（GB/T 5009.11-2003）检测；镉按《食品中镉的测定》（GB/T 5009.15-2003）检测；无机汞按《食品中总汞及有机汞的测定》（GB/T 5009.17-2003）检测；菌落总数按《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》（GB 4789.2-2010）检测；大肠菌群按《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》（GB 4789.3-2010）检测；致病菌按《食品安全国家标准食品微生物学检验总则》（GB 4789.1-2010）检测。

1.7 脱腥后质构分析

将鱼块去刺，切成厚10 mm，长30 mm，宽20 mm的长方体。采用TPA模式测试，P/5探头测定。测试条件：测试前速率3 mm/s，测试速率1 mm/s，测试后速率1 mm/s。压缩程度50%，停留间隔时间5 s，负重探头类型auto-5 g，数据收集率200，环境温度：室温。每个样品测3次取平均值。

2 结果与分析

2.1 茶多酚脱腥后鱼糜感官评定及挥发成分分析

为优化茶多酚脱腥的最佳条件对鱼糜风味的影响，对1～9组试验进行感官评定并采用GC-MS对挥发性成分测定。结果见表3和表4。

表3 茶多酚脱腥的正交试验设计及感官评价结果Table 3 Design of orthogonal experiment and sensory evaluation results of deodorization by tea polyphenol

表4 茶多酚脱腥的气质联用仪测定结果Table 4 Results were detected by GC-MS on deodorization of tea polyphenol

续表4 茶多酚脱腥的气质联用仪测定结果Continue table 4 Results were detected by GC-MS on deodorization of tea polyphenol

由表3可知，茶多酚处理6组的脱腥效果较好。气质检测结果和空白组[20]相比表明，茶多酚的加入可有效脱除鱼体的腥味，包括一些醛、烯醛类物质等，从而可以推测茶多酚和鱼体内的腥味物质反应产生无腥味的物质，或者抑制鱼体内脂肪氧化酶氧化降解多不饱和脂肪酸产生腥味物质的过程。其他对腥味贡献较小的苯类、烷烃、烯烃类物质的种类和百分含量较多。

2.2 姜汁和料酒对鱼糜脱腥后感官评定及挥发成分分析

为优化姜汁料酒脱腥的最佳条件对鱼肉糜风味的影响，对1～9组试验进行感官评价并采用GC-MS对挥发性成分测定，结果见表5和表6。

表5 姜汁料酒脱腥的正交试验设计及感官评价结果Table 5 Orthogonal experiment design and sensory evaluation results of deodorization by ginger and cooking wine

表6气质检测结果和空白组[20]相比表明7组脱腥效果较好。姜汁和料酒处理脱腥后，导致鱼体产生腥味的醛、烯醛类物质的种类和百分含量虽然有一定程度的降低，但是效果不如茶多酚脱腥的效果明显。姜汁和料酒脱腥的机理主要是，姜汁和料酒本身的风味掩盖了鱼体的腥味。

2.3 姜汁料酒和茶多酚搭配对鱼糜脱腥后挥发成分分析

从表6可知姜汁料酒脱腥的机理存在一定程度的掩盖作用，而茶多酚的脱腥机理主要是脱除导致鱼体产生腥味的物质，因此本试验结合两者不同的脱腥机理，搭配使用。结果见表7。

表6 姜汁和料酒脱腥的气质联用仪分析结果Table 6 Results were detected by GC-MS on deodorization of ginger and cooking wine

续表6 姜汁和料酒脱腥的气质联用仪分析结果Continue table 6 Results were detected by GC-MS on deodorization of ginger and cooking wine

表7 料酒姜汁茶多酚脱腥效果Table 7 Effect of ginger and cooking wine and tea polyphenol on deodorization

续表7 料酒姜汁茶多酚脱腥效果Continue table 7 Effect of ginger and cooking wine and tea polyphenol on deodorization

从表7可以看出料酒姜汁和茶多酚组合搭配脱腥，鱼糜感官评定结果和气质联用仪分析结果都比单独使用时效果要好，检测出的物质种类和百分含量都较少，而且导致鱼体产生腥味的物质基本被脱除，说明搭配组合脱腥效果较好。

2.4 电子鼻评价脱腥效果

本试验在上述脱腥试验的基础上，采用电子鼻评价各种脱腥方法对腥味物质的脱除效果。结果见图1，从图1可以看出各种脱腥方法处理后气味与空白均有不同程度的差别，其中料酒姜汁、料酒姜汁和茶多酚的差别最大，从而间接说明脱腥处理后鱼肉的综合风味和空白鱼肉不同。

为了检测各种处理方法的重现性，我们在传感器上测定了各种样品的平均精密度表。表8为鱼肉样品在传感器上的平均RSD值。

从表8中可以看出，样品具有较好的重现性。

图1 脱腥样品的主成分分析图Fig.1 The principal components analysis of samples on deodorization

表8 样品在优选传感器上的RSD值Table 8 RSD Value of sample in the optimized sensor

2.5 脱腥样品的判别因子分析结果

在主成分分析的基础上，分析了样品的判别因子分析结果，见图2。

从图2可以看出各种脱腥方法在向量坐标上与空白样品存在很大的差异，而且料酒姜汁、料酒姜汁茶多酚与空白的差异最大。

2.6 鱼糜的营养和卫生指标结果

经脱腥处理后对鱼肉糜进行卫生指标和营养成分测定，研究脱腥处理对鱼肉成分的影响，结果见表9 和表10。

图2 鱼肉样品的判别因子分析图Fig.2 The discriminant factor analysis of samples deodorization

表9 脱腥处理后鱼糜营养和卫生指标Table 9 Nutrition and health indicators of silver carp after deodorization treatment

表10 脱腥处理后氨基酸含量的测定Table 10 The determination of amino acid in silver carp after deodorization treatment

从表9可以看出，各种脱腥方法处理后，鱼糜水分、蛋白质、脂肪、灰分等营养指标与空白相比差别不大，而且各种卫生指标均符合鱼糜制品卫生标准的要求。因此可以说明各种脱腥方法对营养成分损失较少，而且脱腥处理后的鱼糜是安全可靠的。

从表10可以看出各组脱腥方法处理后，鲢鱼鱼糜氨基酸成分含量变化不显著，证明各种脱腥方法对鱼糜的营养成分破坏较小，脱腥方法安全可靠。

2.7 鱼糜质构指标的测定

鱼硬度随鱼肌肉细胞的破坏程度而增加，同时反应蛋白质变性的程度。弹性反映外力作用时变形及去力后的恢复程度，反映肌动球蛋白变性程度。黏附性反映鱼肉细胞间结合力大小，细胞间结合力大，则黏附性值大。咀嚼性是肌肉硬度、细胞间凝聚力和弹性的综合作用反应。以未脱腥处理的鱼糜样品为对照，测定3个处理组的鱼糜质构参数。结果见表11。