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巴沙鱼片和龙利鱼片营养和风味成分对比分析

2024-02-21李运燕王萍亚薛静何欣赵巧灵沈清陈康

食品研究与开发 2024年3期
关键词:鱼肉挥发性风味

李运燕,王萍亚,薛静,何欣,赵巧灵,沈清,陈康*

(1.浙江工商大学海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室,海洋食品研究院,浙江杭州 310012;2.舟山市食品药品检验检测研究院,浙江舟山 316012;3.杭州市农业科学研究院实验中心,浙江杭州 310012)

随着居民生活水平的不断提升和消费结构逐步优化和改善,水产品在膳食结构中的比重得到了大幅度的增加,需求的持续增长推动水产品总产量的不断提升[1]。消费市场上水产品的质量安全问题是水产品市场和行业可持续发展的关键。

龙利鱼是一种具有重要商业价值的海水鱼类,因其蛋白质含量高、鱼肉无刺等优质特性而深受消费者喜爱。同时,龙利鱼含有丰富的具有生物活性的多不饱和脂肪酸,广泛存在于大脑、精子、视网膜和神经组织中,具有有效降低人体胆固醇含量、预防心血管疾病、调节人体脂质代谢、抗衰老等生理功能[2⁃3]。巴沙鱼是东南亚国家重要的淡水养殖品种,是一种重要的经济淡水鱼类,通常被用作冷冻鱼片出口销售[4]。巴沙鱼具有生长迅速、个体大、产量高、易饲养、刺少、易加工等诸多优点[5]。巴沙鱼片肉质、颜色和外观上和龙利鱼非常相似,消费者在购买时经常混淆。目前,国内外对巴沙鱼和龙利鱼鉴别方面的研究并不多。姜鹏飞等[6]对巴沙鱼和龙利鱼的营养成分和药物残留进行了分析比较,发现两种鱼都是丰富的营养和蛋白来源。Shen 等[7]将电子手术刀(iKnife)与快速蒸发电离质谱(rapid evaporation ionization mass spectrometry,REIMS)相结合,开发了一种高通量技术,筛选出导致巴沙鱼和龙利鱼脂质组学图谱产生差异的主要贡献离子,用于原位和实时鉴定这两种鱼类。

本研究对巴沙鱼和龙利鱼的基本营养成分、氨基酸、质构、色差和风味进行分析和比较,以期为巴沙鱼片和龙利鱼片的鉴别提供方便快捷的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

巴沙鱼、龙利鱼:市售;乙酸镁、浓硫酸、氢氧化钠、氯仿、甲醇、15%三氟化硼⁃甲醇溶液(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

Trace DSQⅡ气相色谱⁃质谱联用仪:美国Thermo Fisher Scientific 公司;K⁃360 凯氏定氮仪:瑞士Buchi公司;S⁃433D 全自动氨基酸分析仪:德国Sykam(赛卡姆)公司;7890A 型气相色谱仪:美国Agilent 公司;TMS⁃PRO 食品物性分析仪:美国FTC 公司;Color Quest XE 型色差仪:美国HunterLab 公司。

1.3 方法

1.3.1 基本成分的测定

水分含量参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法测定。

灰分含量参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》测定。

粗蛋白含量参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定。

粗脂肪含量参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法测定。

1.3.2 游离氨基酸含量的测定

鱼肉切碎,称取2.0 g 样品,加入8.0 mL 水,混合均匀静置24 h 后离心(10 000×g,10.0 min)。取5.0 mL上清液,加入5.0 mL 5% 磺基水杨酸混合后6 000 ×g离心10.0 min,吸取9.0 mL 上清液旋蒸干燥,最后加入1.0 mL 的柠檬酸钠缓冲液溶解后过0.22µm 膜。采用全自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸含量。

1.3.3 脂肪酸的测定

鱼肉切碎,采用Folch 法提取油脂并甲酯化[8⁃9]。取0.2 mL 油脂加入2.0 mL 0.5 mol/L NaOH⁃甲醇溶液,混匀后于65 ℃水浴30 min。冷却至室温后加入2.0 mL 15% 三氟化硼⁃甲醇溶液并摇匀,65 ℃水浴3 min。冷却后加入2 mL 正己烷提取,2.0 mL 饱和NaCl 淋洗取上层,无水Na2SO4脱水,0.22 µm 过膜,采用气相色谱法分析脂肪酸组成。

1.3.4 质构和色差的测定

将巴沙鱼和龙利鱼鱼肉切成尺寸为2 cm×2 cm×1 cm 的矩形,解冻后用滤纸吸干表面水分。采用全质构分析(texture profile analysis,TPA)方法,5 mm 球形探头,穿刺速度60 mm/min,形变量70%。选取鱼肉背部位置一致、颜色稳定的部分采用色差仪分析样品中的L*(亮度)、a*(+a,红色;-a,绿色)、b*(+b,黄色;-b,蓝色)值。

1.3.5 风味的测定

鱼肉切碎,称取2.5 g 样品置于顶空进样瓶中,密封后用气相色谱⁃质谱联用(gas chromatography⁃mass spectrometry,GC⁃MS)测定分析风味物质[10]。

顶空固相微萃取条件:萃取头为DVB/CAR/PDMS涂层,样品于60 ℃平衡10 min 后,插入萃取头于60 ℃吸附30 min,取出后进入GC 进样口于250 ℃解吸3 min。

气相色谱条件:TR⁃35ms(30 m×0.25 mm,0.25µm);载气为高纯氦;无分流;注射口温度250 ℃;升温程序:初始温度为40 ℃,保持3 min 后以5 ℃/min 的速度升至90 ℃,然后以10 ℃/min 的速度升至230 ℃,保持7 min后降温。

MS 条件:传输线温度250 ℃;探测器温度280 ℃;电子轰击离子源(electron ionization source,EI)温度为200 ℃;电子能量70 eV;质量扫描范围为m/z 30~500。

1.3.6 风味成分的确定

采用Xcalibur 软件处理图谱,采用NIST 2.0 标准图谱(MS)进行对比,获得的化合物分子的正反匹配度均大于800。同时在相同试验条件下,分析C5~C25 的正构烷烃出峰时间计算保留指数(retention index,RI)。以MS 和RI 值结合确定挥发性风味物质的成分。采用相对气味活度值(relative odor active value,ROAV)[11]评价各成分的香味贡献值。

1.4 数据处理

采用Excel 2013 和SPSS 22 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分

巴沙鱼和龙利鱼鱼肉组织中的基本营养成分见表1。

表1 巴沙鱼和龙利鱼鱼肉组织中基本营养成分的组成Table 1 Basic components in the flesh tissues of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis

由表1 可知,虽然巴沙鱼和龙利鱼的各项基本成分有所差异,但差异较小,表明两种鱼类的基本组成非常相似,从基本营养成分方面无法区分两种鱼肉产品。这与淡水鱼和海水鱼的总体基本成分差异相一致[12⁃13]。

2.2 游离氨基酸组成的分析和评估

表2 为巴沙鱼和龙利鱼的游离氨基酸组成。

表2 巴沙鱼和龙利鱼鱼肉组织中氨基酸的组成Table 2 Amino acids composition in the flesh tissues of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis

由表2 可知,巴沙鱼和龙利鱼包含8 种必需氨基酸和8 种非必需氨基酸。游离氨基酸通常由多肽和蛋白质水解产生,在新鲜鱼肉中含量较低,但其是重要的风味活性物质,巴沙鱼和龙利鱼的总游离氨基酸含量分别为279.25µg/g 和204.25µg/g,是作为食品滋味的重要组成部分[14⁃15]。游离氨基酸根据滋味不同可分为苦味、鲜味、甜味、酸味,而谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸称为呈味氨基酸[16]。由表2 可知,巴沙鱼的苦味氨基酸含量整体比龙利鱼略高,而龙利鱼的鲜味和甜味氨基酸整体高于巴沙鱼,这表明龙利鱼的肉质较巴沙鱼鲜甜,而巴沙鱼口感较苦。同时,虽然龙利鱼的呈味氨基酸相对含量高于巴沙鱼,但其绝对含量差异较小,这也表明在实际食用时,两种鱼肉的滋味较为接近,消费者无法通过品尝滋味的方式对两种鱼类进行区分。

2.3 脂肪酸的组成分析

鱼类脂质是人类饮食中能量和必需脂肪酸的良好来源[17]。表3 为两种鱼肉脂质中脂肪酸种类和相对含量。

表3 巴沙鱼和龙利鱼肌肉组织的脂肪酸组成Table 3 Fatty acid composition of the muscle tissue of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis

由表3 可知,巴沙鱼肉中检出15 种脂肪酸,其中包括6 种饱和脂肪酸、3 种单不饱和脂肪酸和6 种多不饱和脂肪酸。龙利鱼肉中检出16 种脂肪酸,包括7 种饱和脂肪酸、5 种单不饱和脂肪酸和4 种多不饱和脂肪酸。巴沙鱼和龙利鱼的SFA 含量较为接近,而MUFA和PUFA 的含量差异较大,巴沙鱼的MUFA 含量较高,而龙利鱼的PUFA 含量较高。龙利鱼的EPA+DHA 相对含量为19.02%,远远高于巴沙鱼(2.39%)。相关研究表明,多不饱和脂肪酸可以通过减少心律失常、血压、甘油三酯浓度和血小板聚集等风险因素,预防多种疾病的发生,尤其是可以显著降低心血管疾病的发病率[18⁃20]。因此,食用龙利鱼产品具有较好地预防心血管疾病的效果,而巴沙鱼则效果较差。巴沙鱼和龙利鱼脂肪酸含量差异最大的为C18:1 cis,巴沙鱼肉中含量为37.98%而龙利鱼中含量为0.76%。因此,EPA+DHA 含量和C18:1 cis 可作为区别巴沙鱼和龙利鱼的潜在脂肪酸组分。

2.4 质构和色差分析

食品的质地和颜色特性是食品的一种重要的感官特性,巴沙鱼和龙利鱼的质构特性如表4所示。

表4 巴沙鱼和龙利鱼的物性参数Table 4 Physical property of Pangasius bocouti and Cynoglossus semilaevis

研究表明,当鱼肉含有更多结缔组织时硬度会升高,而弹性与蛋白质⁃脂质和蛋白质⁃蛋白质之间的相互作用密切相关[21]。由表4 可知,巴沙鱼的硬度和弹性都高于龙利鱼,这表明巴沙鱼相对于龙利鱼肉质更为紧密,脂质含量也相对更高,这同基本成分的差异情况相似。巴沙鱼的咀嚼性虽然高于龙利鱼,但差异较小,而黏性也基本相同。

颜色是影响消费者对肉类和肉制品购买决策中的重要标准,肉制品颜色取决于肌红蛋白浓度及其氧化程度,同时也和肉的结构相关[22]。由表4 可知,龙利鱼肉相对于巴沙鱼肉偏红黄,颜色也较亮,相对较鲜艳。尽管巴沙鱼和龙利鱼的色泽有所差异,但以人眼观察差异较小,难以体现显著差异。

2.5 风味物质的分析

挥发性风味化合物是水产品的典型特征之一,也是影响消费者接受度的重要因素。研究水产品中挥发性风味物质的组成,对于评价水产品的质量,指导水产品的深加工具有重要的现实意义[23]。表5 为巴沙鱼和龙利鱼鱼肉中检测出挥发性成分的名称及相对含量。

表5 巴沙鱼和龙利鱼的挥发性成分和相对含量Table 5 Volatile components and their contents of Pangasius bo⁃couti and Cynoglossus semilaevis%

由表5 可知,醛、醇、酮、烯烃等化合物相对含量的差异共同构成了巴沙鱼和龙利鱼的不同风味。巴沙鱼中检测到28 种挥发性物质,包括醛类8 种、醇类3 种、酮类4 种、烃类9 种以及其它类4 种。在龙利鱼中检测到24 种挥发性物质,包括醛类7 种、醇类2 种、酮类7 种、烯烃类6 种以及其它类2 种。

巴沙鱼和龙利鱼鱼肉中挥发性成分基本相同,主要为醛类、醇类、酮类和烃类。其中,醛类化合物在巴沙鱼和龙利鱼中占比最大。醛类化合物是鱼肉中不良风味的主要组成部分,其主要来源于脂质氧化降解和氨基酸降解[24]。醛类化合物的感觉阈值较低,因此对整体风味影响有重要作用,当含量较低时,呈现出淡淡的香气和坚果香气,而含量较高时,呈现出有刺鼻的气味或鱼腥味[25]。巴沙鱼属于淡水鱼,淡水鱼中腥味物质的主要来源为低分子量的C4⁃C7 类醛类物质,壬醛、辛醛和戊醛等长链醛类物质被认为是水产品中重要的腥味来源[26]。由表5 可知,巴沙鱼中壬醛的相对含量为22.15%,远高于龙利鱼中壬醛的含量(5.84%),同时巴沙鱼中的醛类总量(51.60%)远远高于龙利鱼(29.67%),表明巴沙鱼具有更浓郁的腥味,因此腥味的醛类物质可作为鉴别巴沙鱼肉和龙利鱼肉的重要依据。巴沙鱼中醇类物质含量(1.50%)低于龙利鱼中醇类化合物含量(26.69%)。鱼肉中的醇类化合物是由多不饱和脂肪酸发生氧化降解产生,其中不饱和醇类的感觉阈值更低,其特征气味一般表现为蘑菇味、金属味,对鱼肉香味的形成有一定作用[27]。1⁃戊烯⁃3⁃醇是鱼油中重要的不饱和醇类化合物,普遍存在于淡水鱼和海水鱼的挥发性物质中,可作为评价鱼油氧化程度的参考化合物,且具有鱼腥味等特征风味[28⁃30]。酮类化合物是在不饱和脂肪酸与脂肪氧化酶作用下产生的。巴沙鱼和龙利鱼中酮类化合物含量并不高,差异不大,其感觉阈值较低,对鱼的整体风味有增强作用[31]。酮类化合物多表现为鱼腥味、油脂味和花香味等。巴沙鱼中烃类总含量(17.18%)低于龙利鱼(28.20%)。烃类化合物大部分是由烷基自由基的自氧化作用产生,是鱼油中含量最高的挥发性物质。挥发性物质的风味特征与其相对含量没有直接关系,总体风味的贡献度需要结合相对含量和感觉阈值共同分析,进一步确定巴沙鱼和龙利鱼的主体风味成分,通过查询文献将可知阈值的组分与相对含量进行ROAV 计算[32⁃34],研究巴沙鱼与龙利鱼的整体风味情况,结果如表6所示。

表6 巴沙鱼和龙利鱼挥发性成分的感觉阈值和ROAVTable 6 Threshold and ROAV of the volatile components in Pan⁃gasius bocouti and Cynoglossus semilaevis

由表6 可知,巴沙鱼的主体风味成分由醛类组成,主要风味贡献者[壬醛(100.00%)、辛醛(12.21%)、癸醛(11.40%)]均呈现脂肪味和青草味,这与巴沙鱼脂肪含量较高有关。龙利鱼的主体风味成分由1⁃辛烯⁃3⁃醇(100.00%)、壬醛(26.08%)、辛醛(15.81%)组成,1⁃辛烯⁃3⁃醇在水产品中广泛存在,主要呈现鱼腥味[35]。主体风味成分表明巴沙鱼具有较重的脂肪味和青草味,而龙利鱼鱼腥味较重,这与巴沙鱼解冻后具有较重的土腥味相一致。从挥发性成分的相对含量和主体风味成分可知,巴沙鱼和龙利鱼的具有明显的差异,可以作为区分两种鱼的依据,具有进一步研究的价值。

3 讨论与结论

巴沙鱼和龙利鱼的基本成分略有差异,同时两者的肉质相近、色泽相似。巴沙鱼的苦味氨基酸含量比龙利鱼略高,鲜味和甜味氨基酸低于龙利鱼。虽然巴沙鱼呈味氨基酸相对含量低于龙利鱼,但其绝对含量差异较小,表明2 种鱼肉的滋味较为接近。由于巴沙鱼和龙利鱼肉质相近、滋味相似,消费者很难通过简单的感官方式对两种鱼类进行区分。龙利鱼的EPA+DHA含量远远高于巴沙鱼,具有更高的营养价值。龙利鱼和巴沙鱼中EPA+DHA 含量和C18:1 cis 差异较大,可做为区别巴沙鱼和龙利鱼的潜在脂肪酸组分,值得进一步的研究和应用。在巴沙鱼中检测到28 种挥发性物质,在龙利鱼中检测到24 种挥发性物质,包括醛类8 种、醇类4 种、酮类9 种、烃类11 种以及其它类6 种。从挥发性成分的相对含量和主体风味成分可知,巴沙鱼和龙利鱼的具有明显的差异。龙利鱼和巴沙鱼中EPA+DHA 含量和C18:1 cis 差异较大,并且主体风味分别为鱼腥味和土腥味,具有明显差异,可作为区别巴沙鱼和龙利鱼的研究对象。本研究表明,巴沙鱼和龙利鱼肉质和口感相似,而脂肪酸和风味成分可作为两者区分的潜在指标,有待进一步研究。

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