白鰱魚(yú)土霉味物質(zhì)的檢測(cè)與脫除*

付湘晉，黨亞麗，許時(shí)嬰，李忠海，胡葉碧，張慧

1(中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙，410000)2(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫，214122)3(浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，浙江杭州，310013)

白鰱魚(yú)土霉味物質(zhì)的檢測(cè)與脫除*

付湘晉1，2，黨亞麗3，許時(shí)嬰2，李忠海1，胡葉碧1，張慧1

1(中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙，410000)2(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫，214122)3(浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，浙江杭州，310013)

采用微波鋪助蒸餾(microwave assistant distillation，MD)結(jié)合固相微萃取-氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(SPME-GCMS)檢測(cè)白鰱魚(yú)魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)土味素(geosmin，GEO)和2-甲基異莰醇(2-methylisoborneol，MIB)。微波鋪助蒸餾的最佳條件是微波功率350 W蒸餾8 min，MIB和GEO的加樣回收率分別是53.5%、69.9%，SD在5%以內(nèi)。在濃度為0.05～5 μg/kg時(shí)，MIB、GEO的GC-MS峰面積與它們的濃度之間具有良好的線性關(guān)系(R2＞0.98)。采用MD-SPME-GC-MS法檢測(cè)了白鰱魚(yú)肌肉中MIB和GEO的濃度，分別是1.83和1.37 μg/kg。比較了水洗法、紅茶末浸泡法、酸堿法和酵母發(fā)酵法脫除鰱魚(yú)肌肉中土霉味物質(zhì)的效果，堿法效果最好，大部分土霉味物質(zhì)被脫除，MIB、GEO的殘留量分別為0.44和0.46 μg/kg。

白鰱魚(yú)，微波鋪助蒸餾，土霉味，脫腥

白鰱魚(yú)(silver carp，Hypophthalmichthys molitrix)是我國(guó)養(yǎng)殖量和產(chǎn)量最大的淡水魚(yú)，肌肉顏色潔白，蛋白質(zhì)含量高，富含多不飽和脂肪酸，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高;但白鰱魚(yú)肉薄刺多，而且常有土霉味，鮮銷價(jià)格很低［1］。魚(yú)肉中土霉味的物質(zhì)有 2-甲基異莰醇(2-methylisoborneol，MIB) 和 土 味 素(geosmin，GEO)［2］。它們?cè)隰~(yú)肉中濃度超過(guò)0.7 μg/kg就會(huì)使魚(yú)肉有明顯的土霉味而失去商品價(jià)值，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失［3］。

MIB和GEO是脂溶性物質(zhì)，與魚(yú)肉結(jié)合緊密，檢測(cè)、脫除都十分困難。魚(yú)肉中的土霉味物質(zhì)最早是用減壓蒸餾的方法提取富集檢測(cè)，這種方法耗時(shí)長(zhǎng)(＞3 h)［3］。微波鋪助蒸餾利用微波加熱，條件劇烈，能夠在幾分鐘內(nèi)完成提取。有報(bào)道使用MD法結(jié)合SPME-GC-MS提取檢測(cè)了鮰魚(yú)肉中的土霉味物質(zhì)［4］，檢測(cè)限達(dá)0.1 μg/kg。水產(chǎn)品脫腥的方法很多，包括水洗法、鹽溶法、β-環(huán)糊精(β-CD)包埋法、活性碳吸附法、化學(xué)法等。養(yǎng)殖過(guò)程中可以通過(guò)換水、轉(zhuǎn)塘、等待等方法部分消除土霉味［5］;在加工過(guò)程中，脫除魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)的研究越來(lái)越多［6］，Jirawan［11］在研究鮰魚(yú)脫腥時(shí)發(fā)現(xiàn)，醋酸長(zhǎng)時(shí)間浸泡能減少大部分土霉味物質(zhì);而蒸煮不能破壞土霉味物質(zhì);煙熏雖然能掩蓋土霉味，但土霉味物質(zhì)其實(shí)并沒(méi)有減少;鹽腌和干燥都只能稍微減少土霉味物質(zhì)的含量。薛勇使用濃度為3.0～7.5 mg/L的臭氧水漂洗鳙魚(yú)肉可以脫除魚(yú)肉中42.1% ～54.5% 的GEO，通過(guò)臭氧氣體漂浮處理魚(yú)肉5～20 min，可以脫除魚(yú)肉中42.8% ～70%的GEO，但臭氧處理后使魚(yú)肉中的脂質(zhì)部分氧化［7］。

本文采用微波鋪助蒸餾和固相微萃取-氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(SPME-GC-MS)技術(shù)檢測(cè)鰱魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)，比較了不同方法脫除土霉味物質(zhì)的效果，期望得到無(wú)土霉味的高品質(zhì)魚(yú)糜。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

白鰱魚(yú):無(wú)錫青山灣市場(chǎng)購(gòu)買，平均重1 kg/尾。

色譜純的2-甲基異莰醇、土味素標(biāo)樣，購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;其他試劑都是分析純，購(gòu)自上海國(guó)藥試劑公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

微波蒸餾裝置，根據(jù)參考文獻(xiàn)［4］自制;SPME萃取頭，美國(guó)Supelco公司;Trace MS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Finnigan公司;4K-15冷凍離心機(jī)，德國(guó)SIGMA公司。

1.3 采肉

鮮活白鰱魚(yú)宰殺后，去頭、內(nèi)臟，用冰水洗凈，手工剔取白色魚(yú)肉。整個(gè)過(guò)程魚(yú)肉均放置在冰塊上。魚(yú)肉絞碎后馬上貯存在－18℃。使用前在4℃解凍24 h。

1.4 微波輔助蒸餾-固相微萃取(MD-SPME)

魚(yú)肉10 g，10 000 r/min高速勻漿1 min。微波功率350 W，N280 mL/min吹掃蒸汽，蒸汽用冰水浴冷凝收集。餾分用固相微萃取富集，萃取頭材料為PDMS，60 ℃ 吸附30 min［4］，用 GC-MS 檢測(cè)。

以沒(méi)有土霉味的魚(yú)肉為原料，添加1.0 μg/kg的GEO和 MIB 確定蒸餾時(shí)間，添加 0.1、1、2.5 μg/kg的GEO和MIB進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)。以沒(méi)有土霉味的魚(yú)肉為原料，添加 0.05、0.1、0.5、2.5、5 μg/kg 的GEO和MIB制作外標(biāo)法定量標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5 GC-MS條件

氣相色譜條件［4］:PEG-20M毛細(xì)管柱，進(jìn)樣口溫度230℃，柱初溫60℃，以10℃/min升溫到120℃，再以20℃/min升溫到230℃，保留1 min。

質(zhì)譜條件［4］:傳輸線溫度 260℃，離子源溫度230℃;電離方式EI，電離電壓70 eV。選擇離子模式檢測(cè)，MIB和GEO的特征離子核質(zhì)比(m/z)分別為95和112。

1.6 白鰱魚(yú)土霉味脫除方法

1.6.1 水洗法

魚(yú)肉與蒸餾水(4℃)比為1∶3(g∶mL);用玻璃棒攪拌2 min，冷凍離心(4℃，10 000 g，10 min)，得到的沉淀即是水洗脫腥魚(yú)糜。

1.6.2 紅茶提取液浸泡法

100 mL去離子水中添加1.5 g紅茶末，60℃提取1 h，5 000 g離心10 min，上清液為脫腥液，魚(yú)肉與脫腥液的比例為1 g∶3 mL，15℃浸泡處理3 h，冷凍離心(4℃，10 000 g，10 min)，得到的沉淀即是紅茶脫腥魚(yú)糜［8］。

1.6.3 酸堿法

魚(yú)肉與蒸餾水(4℃)比為1∶9(g∶mL)，用勻漿機(jī)勻漿(10 000 r/min，30 s)，魚(yú)漿轉(zhuǎn)入磁力攪拌器緩慢攪拌，同時(shí)滴加2 mol/L HCl或NaOH調(diào)整pH值，pH值調(diào)到預(yù)定值后再攪拌15 min(4℃);然后離心(4℃，10 000 g，20 min)，去掉沉淀，測(cè)定上清液中蛋白質(zhì)的含量，調(diào)上清液pH值到5.5，離心(4℃，10 000 g，20 min);下層沉淀即為酸法脫腥魚(yú)糜或堿法脫腥魚(yú)糜。

1.6.4 酵母發(fā)酵法

魚(yú)肉與蒸餾水比為1∶3(g∶mL)、安琪酵母2%、pH值6.65、25℃處理60 min，冷凍離心(4℃，10 000 g，10 min)，得到的沉淀即是酵母發(fā)酵脫腥魚(yú)糜［9］。

1.7 數(shù)據(jù)處理

使用軟件EXCEL計(jì)算平均值、RSD值和進(jìn)行回歸分析，使用軟件SPSS10.0進(jìn)行顯著性分析，使用Origin 7.0作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波加熱時(shí)間對(duì)土霉味物質(zhì)回收率的影響

對(duì)魚(yú)肉進(jìn)行微波加熱時(shí)，魚(yú)肉迅速產(chǎn)生水蒸氣，土霉味物質(zhì)隨水蒸氣一起從魚(yú)肉中蒸發(fā)，在N2吹掃下，進(jìn)入冷凝管冷凝。影響土霉味物質(zhì)提取效率的主要因素有微波功率、微波時(shí)間、吹掃N2氣的流速。參照文獻(xiàn)報(bào)道［4，7］，采用微波功率 350 W，N2氣的流速80 mL/min，研究了微波時(shí)間對(duì)土霉味物質(zhì)回收率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。結(jié)果表明，白鰱魚(yú)肉樣品蒸餾8 min時(shí)，魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)回收效果較好(MIB、GEO的回收率分別是53.5%、69.9%)。當(dāng)微波時(shí)間超過(guò)8 min，土霉味物質(zhì)的回收率反而下降，此時(shí)魚(yú)肉的溫度雖然較高，在120℃左右，但還未達(dá)到土霉味物質(zhì)的熱分解溫度。回收率下降的原因可能是微波加熱時(shí)間太長(zhǎng)，一些油狀物也被蒸餾出來(lái)，土霉味物質(zhì)溶解在油狀物中不能揮發(fā)出來(lái)被SPME富集，所以回收率下降［7］。因此，樣品蒸餾時(shí)間確定為8 min。

2.2 MD-SPME-GC-MS法的回收率和線性

表1顯示，采用MD-SPME-GC-MS法檢測(cè)白鰱魚(yú)肉中土腥味物質(zhì)時(shí)，MIB的回收率為51.8% ～55.3%，GEO的回收率是 68.8% ～70.5%。Conte［4］采用類似的方法檢測(cè)catfish(Ictalurus punctatus)肉中的土霉味物質(zhì)，MIB和GEO的回收率分別是81%和71%。而薛勇［7］采用MD-SPME-GC-MS法檢測(cè)鳙魚(yú)肉中的GEO，回收率為57%。所以，土霉味物質(zhì)的回收率普遍較低，這是因?yàn)橥撩刮段镔|(zhì)與魚(yú)肉結(jié)合緊密。加樣回收實(shí)驗(yàn)RSD值在5%以內(nèi)(表1)，所以這一方法檢測(cè)白鰱魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)的重復(fù)性較好。

表1 MD-SPME-GC-MS檢測(cè)土霉味物質(zhì)的回收率 %

把MIB、GEO的GC-MS峰面積與它們的加樣量之間進(jìn)行線性回歸。MIB的回歸方程是A=26.247 3c+4.338 5(A為峰面積，c為加樣濃度)，R2為0.986;而GEO的回歸方程是A=29.836c+5.893(A為峰面積，c為加樣濃度)，R2為0.992。所以，在選定范圍(0.05 ～5.00 μg/kg)內(nèi)，MIB、GEO 的 GC-MS峰面積與它們的含量之間具有良好的線性關(guān)系。可以用于白鰱魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)的定量檢測(cè)。

2.3 幾種方法脫除白鰱魚(yú)土霉味物質(zhì)的比較

采用MD-SPME-GC-MS檢測(cè)有明顯土霉味的白鰱魚(yú)樣品中 MIB、GEO的含量，結(jié)果表明MIB、GEO的含量分別是 1.37、1.83 μg/kg(圖 2、表 2)。Conte［4］報(bào)道有土霉味的鮰魚(yú)肉中MIB含量為0.5～4.0 μg/kg，薛勇［7］報(bào)道市售鳙魚(yú)GEO的平均含量為5.4 μg/kg，由此可見(jiàn)，白鰱魚(yú)肉的土霉味物質(zhì)含量與其他淡水魚(yú)肉的土霉味物質(zhì)含量基本在同一數(shù)量級(jí)。

圖2 白鰱魚(yú)肉及堿法脫腥魚(yú)糜中MIB、GEO的GC-MS圖

水洗法是魚(yú)糜加工最常用的方法，但水洗法不能完全脫除土霉味，特別是GEO的殘留量達(dá)0.79 μg/kg(表2)。劉鐵玲等［8］報(bào)道，紅茶末的脫魚(yú)腥味效果很好，但表2表明，紅茶末浸泡法不能完全脫除土霉味，GEO的殘留量為0.73 μg/kg(表2)。近年來(lái)，利用酵母作為脫腥劑的研究越來(lái)越多，脫魚(yú)腥味效果很好，但表2顯示，酵母脫腥魚(yú)糜中的土霉味物質(zhì)殘留最多。酸堿法(pH-shifting)是近年開(kāi)發(fā)的魚(yú)糜加工新工藝，它能顯著提高魚(yú)糜蛋白回收率(從50% ～60%提高到80% ～90%)。在酸堿法中，魚(yú)肉蛋白質(zhì)分子先在極端pH值條件下溶解、展開(kāi)，原來(lái)與蛋白質(zhì)結(jié)合的霉土味物質(zhì)可能與蛋白質(zhì)分開(kāi)［10］;另一方面，酸、堿使魚(yú)肉脂肪溶出，魚(yú)肉中脂溶性的土霉味物質(zhì)的含量也會(huì)相應(yīng)降低。所以，酸堿法制備魚(yú)糜工藝應(yīng)該會(huì)有很好的脫腥效果。從表2可以看出，酸、堿法脫腥魚(yú)糜中MIB、GEO的殘留量很低，特別是堿法脫腥魚(yú)糜中殘留的MIB和GEO的濃度都在0.50 μg/kg以下，所以，堿法脫除白鰱魚(yú)土霉味的效果很好。

表2 魚(yú)肉及脫腥魚(yú)糜中土霉味物質(zhì)的含量 μg/kg

3 結(jié)論

微波鋪助蒸餾-固相微萃取-氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(MDSPME-GC-MS)法是檢測(cè)白鰱魚(yú)魚(yú)肉中土霉味物質(zhì)土味素(GEO)和2-甲基異莰醇(MIB)的合適方法。微波鋪助蒸餾的最佳條件是微波功率350 W蒸餾8 min。采用這一方法檢測(cè)了白鰱魚(yú)肌肉中MIB和GEO的濃度，分別是1.83和1.37 μg/kg。堿法脫腥效果最好，大部分土霉味物質(zhì)被脫除，MIB、GEO的殘留量分別為0.44和0.46 μg/kg。

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The Determination and Deodorizing of Earthy Flavor of Silver Carp

Fu Xiang-jin1，2，Dang Yali3，Xu Shi-ying2，Li Zhong-hai1，Hu Ye-bi1，Zhang Hui1
1(School of food science，Central south University of Forestry and Technology，Changsha，Hunan 410000，China)2(School of food Science，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China)3(Zhejiang Academy of Medical Sciences，Hangzhou，Zhejiang 310013，China)

The microwave assistant distillation(MD)combined with solid phase micro-extract and GC-MS(SPME-GC-MS)was used to determine the earthy compounds of geosmin(GEO)and 2-methylisoborneol(MIB)in silver carp muscle.The optimized conditions of MD were:distillation at 350 W for 8 min，the recovery rate of MIB and GEO were 53.5%and 69.9%respectively，and the SD was less than 5%.In the range of 0.05 －5 μg/kg of MIB and GEO，there was good linear relationship between their GC-MS chromatogram area and their concentration(R2＞0.98).MD-SPME-GC-MS was used to detect the MIB and GEO in the silver carp muscle，the result indicated that their concentration were 1.83 and 1.37 μg/kg respectively.Compared the effect of water-washing，marinating in red tea，acid-/alkali-process，and fermentation with yeast on the removing of earthy-muddy odor compounds of MIB and GEO，the alkali-process was the most effective one.MIB and GEO retained in surimi was 0.44 and 0.46 μg/kg，respectively by alkali deodorized method.

silver carp，microwave assistant distillation，earthy-muddy odor，deodorization

博士。

2009－12－10，改回日期:2010－06－09