氯化钙复合脂肪酶处理工艺对鸡汤腥味的影响

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(1.北京工商大学食品与健康学院,北京市食品添加剂工程技术研究中心, 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京 100048; 2.万嘉尚品(北京)科技发展有限公司,北京 100048)

鸡汤是一种味道鲜美且营养丰富的传统食品,富含蛋白质、多种氨基酸、维生素、微量元素等[1],还具有增强机体免疫力、抗疲劳等多种营养功效[2-5]。

鸡汤的风味与鸡的品种、性别及鸡汤的制作工艺等条件有关[6-9],腥味是风味中一种令人不悦的异味。目前国内外学者对于鸡汤风味成分的探究较多,结果表明醛类物质在鸡汤的挥发性成分中含量最高,并对鸡汤风味的构成起到重要作用[10]。一方面,醛类中的饱和醛是鸡汤加热时的主要挥发性风味化合物[11],而不饱和醛,特别是烯醛和二烯醛类被认为是加热鸡肉脂肪产生的特征香气主要组分[12],也是鸡汤中主要的香气成分[13]。另一方面,一些醛类在鸡汤中会产生类似腥味的异味,如尚易[14]在研究鸡汤中挥发性成分时将庚醛描述为呈强烈的、不愉快的脂肪香气;张艳等[9]认为庚醛具有鱼腥、坚果香、甜杏气息;蔡宇[15]将(E)-2-壬烯醛描述为令人不愉快的醛香。醛类一般为脂肪氧化产生,即鸡汤中的庚醛和(E)-2-壬烯醛均与鸡肉脂肪有关。民间常采用煮制前焯水的方式去除异味物质,焯水可有效减少鸡肉中脂肪含量。此外氯化钙常被用作脱腥剂,但现有的关于氯化钙作为脱腥剂的研究大多数是用于鱼类等水产品中,少见用于其他肉类的报道。氯化钙浸泡处理肉类能使肌纤维直径变小,间距增大,有一定嫩化效果,且能对脂肪酶的活性产生影响,加速脂肪氧化[16]。

虽然鸡汤中呈现异味的化合物已被检测出,但如何减少鸡汤中异味化合物的浓度,以及异味化合物是否与鸡汤的腥味有所关联还未曾报道,并且国内外研究中还暂且缺乏有关于鸡汤的腥味以及腥味去除方法的研究。因此,本研究将探索鸡肉的焯水、用氯化钙和脂肪酶进行前处理对庚醛和(E)-2-壬烯醛两种异味化合物浓度的影响,以及两种异味化合物与鸡汤腥味的关联。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

河田母鸡(6月龄)酮体 福建省汀州市河田鸡开发有限责任公司;脂肪酶 诺维信(中国)生物技术有限公司;2-甲基-3-庚酮 色谱纯,美国Sigma公司;正己烷 色谱纯,美国Fisher公司;氯化钙 食品级,广州穗欣化工有限公司;石油醚 分析纯,天津市福晨化学试剂厂。

XMTD-4000索式提取器 上海比朗仪器制造有限公司;EX623电子天平 奥豪斯仪器(上海)有限公司;AR1502CN电子天平 奥豪斯仪器(上海)有限公司;JYL-C022E九阳料理机 九阳股份有限公司;HN-ZX13-01-A-A电蒸炉 四川天地汇能环保科技有限公司;5975-6890气质联用仪 美国Agilent公司;DB-5毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 美国J&W公司;40 mL顶空瓶 德国Gerstel公司;手动固相微萃取进样器、50/30 μm DVB-CAR-PDMS 美国Supelco公司;XMTD203 HH系列数显恒温水浴锅(箱) 金坛市科析仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鸡汤的制备方法

图1 鸡汤制备流程图Fig.1 The preparation process of chicken soup

1.2.2 不同前处理方式对庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响

1.2.2.1 焯水次数对鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响 将鸡肉1000 g浸泡于蒸馏水中,料液比4∶5,50 ℃水浴下浸泡处理1 h后,按图1的流程分别进行0次(不焯水)、1次(第一次焯水)、2次(第1次和第2次焯水)焯水,之后将3组经过不同焯水次数的鸡肉蒸制得到3组鸡汤(0次焯水鸡汤、1次焯水鸡汤、2次焯水鸡汤),用于庚醛和(E)-2-壬烯醛两种化合物的定性和定量,根据实验结果选定最佳焯水次数。

1.2.2.2 不同添加物对庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响 焯水过程中庚醛和(E)-2-壬烯醛的溶出量:将鸡肉1000 g浸泡于水中,料液比4∶5,设置对照组(不添加氯化钙和脂肪酶)、氯化钙处理组(加入水量0.2%的氯化钙)、氯化钙复合脂肪酶处理组(同时加入水量0.2%的氯化钙和鸡肉脂肪量0.2%的脂肪酶),3组均在50 ℃水浴下浸泡处理1 h。鸡肉脂肪含量按照GB 5009.6-2016中索氏抽提法测定。

表1 鸡汤感官评价标准Table 1 Reference standard of chicken soup sensory evaluation

将3组处理后的鸡肉按选定的最佳焯水次数进行焯水,鸡肉1000 g置于20 ℃蒸馏水中,料液比1∶2,加热至水沸腾2 min为第1次焯水,除去浮沫(焯水后水面的所有漂浮物),将鸡肉沥干,再将鸡肉置于沸腾的蒸馏水中,料液比1∶2,持续沸腾1 min进行第2次焯水。收集第1次焯水产生的浮沫、第1次焯水及第2次焯水,测定庚醛和(E)-2-壬烯醛两种化合物的浓度,即可得出鸡肉在焯水过程中两种化合物的溶出量。

鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛的浓度:将3组焯水后的鸡肉蒸制得到鸡汤,测定鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛两种化合物的浓度。

1.2.3 鸡汤的蒸制 将鸡肉置于蒸馏水中,料液比5∶8,加入7.000 g/L的食盐、6.000 g/L的白砂糖,封膜用保鲜膜密封容器,在100 ℃蒸箱中蒸制4 h,得到成品鸡汤,用于感官评价。

1.2.4 感官评价 鸡肉经不同前处理后得到的鸡汤,感官品质主要与其色泽、质地、气味、滋味等有关[17],取蒸制完成的鸡汤,请12名经过专业感官评价培训的测试员评价样品,并按照表1的评分标准分别给各样品打分。

1.2.5 SPME-GC-MS方法和分析条件

1.2.5.1 风味化合物的提取 采用固相微萃取法(SPME)提取风味化合物。分别取收集的浮沫、焯水和鸡汤样品5.000 g装入萃取瓶中,加入风味内标物2-甲基-3-庚酮1 μL(0.816 μg/μL),加盖密封置于80 ℃水浴锅中平衡20 min后,用SPME萃取头吸附40 min,立即插入GC进样口,萃取头在250 ℃下解析5 min。

1.2.5.2 气相色谱(GC)条件 DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);压力106.6 kPa;总流量14.4 mL/min;柱流量1.90 mL/min;载气为氦气,分流比1∶1;进样口温度250 ℃,柱箱升温程序:起始温度40 ℃,保持时间3 min,以5 ℃/min升至200 ℃,再以10 ℃/min升至230 ℃,保持3 min。

1.2.5.3 质谱(MS)条件 EI电离源,电子能量70 eV,接口温度230 ℃,离子源温度230 ℃,检测器电压350 V,质量扫描范围(m/z)40～350。

1.2.6 定性与定量方法

1.2.6.1 化合物的定性 化合物由质谱数据库[18]和MS图来鉴定。

1.2.6.2 化合物的定量 以浓度为0.816 μg/μL的2-甲基-3-庚酮为内标物,采取内标半定量方法做定量分析[19],即通过内标物的浓度和峰面积与未知物的峰面积按照如下公式计算:

式中:AI,AX,CI,CX分别为内标物的峰面积,未知物的峰面积,内标物的浓度,未知物的浓度。

1.3 数据处理

样品设置3组平行,测定结果以“平均值±标准差”表示,采用SPSS Statistics 17.0软件进行数据分析,显著性分析采用ANOVA进行Duncan检验,以P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同前处理方式对庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响

2.1.1 焯水次数对鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响 鸡肉的不同焯水次数对鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响如图2所示。由图2可知,1次焯水鸡汤相比于0次焯水鸡汤,两种化合物的浓度有显著性下降(P<0.05),2次焯水鸡汤中(E)-2-壬烯醛浓度较1次焯水鸡汤并无显著性差异(P>0.05),但庚醛浓度相比1次焯水鸡汤显著下降(P<0.05)。后续实验中将焯水次数设定为2次焯水。

图2 不同焯水次数对鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响Fig.2 Effects of different times blanching on the concentration of heptanal and(E)-2-nonenal in chicken soup注:不同小写字母代表差异显著(P<0.05),n=3，图3、图4同。

2.1.2 不同添加物对庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响

2.1.2.1 焯水过程中庚醛和(E)-2-壬烯醛的溶出量 不同的前处理对在焯水过程中庚醛和(E)-2-壬烯醛的溶出量影响如图3所示,3个处理组的浮沫中的庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度都显著高于第1次焯水和第2次焯水(P<0.05),即两种异味化合物主要存在于浮沫中。氯化钙处理组和氯化钙复合脂肪酶处理组浮沫中两种化合物的浓度均显著高于对照组(P<0.05),且将氯化钙与脂肪酶复合对鸡肉进行前处理,两种化合物的溶出量比氯化钙单一处理有显著升高(P<0.05)。第1次焯水中,氯化钙复合脂肪酶处理组的(E)-2-壬烯醛浓度比对照组和氯化钙处理组有显著升高(P<0.05);第2次焯水中,3组之间两化合物浓度无显著性差异(P>0.05)。

氯化钙常用于水产品的脱腥处理,杜国伟[20]在研究鲢鱼糜脱腥技术时提到用氯化钙作为脱腥剂处理生鱼肉能起到去腥作用,其机理是氯化钙的盐析和晶体渗透压作用有助于腥味物质的溶出。脂肪酶可水解鸡肉中的脂肪,使脂肪氧化产生的庚醛和(E)-2-壬烯醛在焯水过程中的溶出量增多;钙离子可激活脂肪酶的活性,可促进脂肪酶-脂肪复合物的形成,从而加速脂肪酶对脂肪的水解[21]。

图3 不同添加物对浮沫、第一次焯水、第二次焯水中 庚醛和(E)-2-壬烯醛浓度的影响Fig.3 Effects of different additives on the concentration of heptanal and(E)-2-nonenal in foaming,first blanching water and second blanching water

2.1.2.2 鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛的浓度 不同的前处理对鸡汤中庚醛和(E)-2-壬烯醛的浓度影响如图4所示。由图4(a)可知,与对照组相比,氯化钙复合脂肪酶处理组的庚醛浓度显著降低(P<0.05)。由图4(b)可知,与对照组相比,氯化钙处理组的(E)-2-壬烯醛浓度显著降低(P<0.05),这一结果与王桓[22]研究的氯化钙脱腥的结果相似,氯化钙溶液作为单一脱腥剂恒温浸泡鳕鱼,能显著降低鳕鱼中的腥味物质三甲胺含量和感官评定腥味值;与氯化钙处理组相比,氯化钙复合脂肪酶处理组的(E)-2-壬烯醛浓度显著降低(P<0.05)。氯化钙复合脂肪酶处理可有效去除鸡汤中的两种异味物质。

图4 不同添加物对鸡汤中庚醛 和(E)-2-壬烯醛浓度的影响Fig.4 Effects of different additives on the concentration of heptanal and(E)-2-nonenal in chicken soup

2.2 不同前处理鸡汤的感官评价

为确定鸡汤中两种化合物的浓度与鸡汤腥味及鸡汤的整体感官的相关性,对5组经不同前处理制得的鸡汤按表1的评价标准做感官评价,结果如表2所示。

由表2可知,腥味评分结果表明,不同焯水次数组的腥味评分结果间存在显著性差异(P<0.05),第1次焯水和第2次焯水均对鸡汤腥味的降低有较大贡献;与2次焯水对照组相比,氯化钙处理组的鸡汤腥味项评分显著提高(P<0.05);与氯化钙处理组相比,氯化钙复合脂肪酶处理组鸡汤腥味项评分显著提高(P<0.05)。朱丽娅[23]使用0.15%的氯化钙溶液作为脱腥剂浸泡生白鲢鱼肉,对成品鱼肉进行感官评价,结果也表明氯化钙溶液浸泡组的鱼肉较对照组的腥味有显著下降。鸡汤的总体感官评分结果与腥味评分结果相似。

表2 不同前处理组鸡汤感官评分Table 2 Sensory evaluation of different pretreatment groups of chicken soup

注:同一行的不同小写字母代表差异显著(P<0.05),n=12。

2.3 相关性分析

将表2中5组鸡汤的感官评分结果与图2和图4中对应的5组鸡汤中两种化合物的浓度之间进行相关性分析,由表3可知,庚醛浓度与感官评分的腥味项评分和总分之间呈显著负相关,(E)-2-壬烯醛浓度也与感官评分的腥味项评分和总分呈显著负相关。通过氯化钙和脂肪酶复合处理,可降低庚醛和(E)-2-壬烯醛的浓度,改善鸡汤腥味和总体感官评价。

表3 鸡汤中两种化合物浓度与感官评分的相关性Table 3 Correlations between concentration of two compounds in chicken soup and sensory score

注:*表示在0.05水平(双侧)上显著相关。

3 结论

通过焯水以及添加氯化钙和氯化钙复合脂肪酶对鸡汤进行脱腥处理,以庚醛浓度、(E)-2-壬烯醛浓度以及感官评分为评价指标,可知经氯化钙复合脂肪酶前处理后2次焯水可有效脱除鸡汤腥味,提升鸡汤总体感官品质,且效果强于氯化钙单一处理。同时发现庚醛浓度、(E)-2-壬烯醛浓度与鸡汤感官评分腥味项评分呈负相关。庚醛、(E)-2-壬烯醛是鸡汤中腥味的主要来源,依据检测响应值以及腥味贡献程度选取这两种化合物作为评价指标,但鸡汤中仍存在其他的检测响应值较低、对腥味有贡献的成分,其化合物种类、与腥味的相关性尚不明确,还有待进一步研究。