馬氏珠母貝肉烘烤條件及其產品風味成分的研究

姜秋煥，安靜波，龔文彩，宋文東，* ，葉盛權

(1.廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江524088;2.廣東海洋大學理學院，廣東湛江524088)

馬氏珠母貝(Pinctada martensii)又名合浦珠母貝，是我國南方珍珠養殖的主要品種，主要產地為廣東、廣西、海南［1］。近幾年隨著珍珠養殖業的發展，每年這三省采珠后的貝肉約有4000t，產量相當可觀。馬氏珠母貝肉營養豐富，是一種高蛋白、低脂肪、低糖、營養價值高的海產品，富含牛磺酸、多不飽和脂肪酸(EPA、DHA)、多種礦物質、微量元素和維生素。但目前除了一小部分貝肉鮮銷供食用外，其余貝肉被作為飼料、餌料，開發利用率很低。因此研究馬氏珠母貝肉的營養價值，提高其附加值，促進海水珍珠養殖業的進一步發展，顯得尤為重要。目前對于馬氏珠母貝肉風味成分研究比較少，大部分研究都是關于貝肉水解液或經發酵或經美拉德反應產生了呈味物質，馬氏珠母貝肉酶法抽提物美拉德增香工藝研究及其抗氧化肽的性質及應用研究。陳美花［2］等利用GC-MS 研究馬氏珠母貝肉酶解水解液的風味物質，并利用美拉德反應改良其風味。貝肉烘烤過程也是一種美拉德反應過程，其香味成份主要也是酯類、醛類、酮類、雜環類等。胡俊輝［3］研究風味酶酶解馬氏珠母貝肉的工藝，張政委［4］利用酶解馬氏珠母貝肉方法，制備出了降血壓肽。本文以馬氏珠母貝肉為原料，對其烘烤，并對烘烤工藝進行了優化。利用SPME-GC-MS［5］對烘烤貝肉進行風味成分的分析。通過研究，掌握貝肉的烘烤條件及產品的風味成分，增加其綜合利用途徑，提供了理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬氏珠母貝 廣東省湛江市徐聞珍珠養殖基地;葡萄糖 廣東光華科技股份有限公司;食鹽 購于湛江市霞山沃爾瑪購物廣場。

GZX-9070MBE 數顯鼓風干燥箱 上海博訊實業有限公司醫療設備廠;AOC5000 GCMS-QP2010 Plus 頂空-固相微萃取-氣相-質譜聯用 日本島津。

1.2 實驗方法

1.2.1 貝肉預處理 取數只活貝置于托盤上，用小刀小心地割斷貝殼的閉殼肌，開殼后取出貝肉，去除足絲等雜質，用蒸餾水清洗干凈，瀝干，備用。

1.2.2 單因素實驗

1.2.2.1 烘烤溫度實驗 稱取適量潔凈的馬氏珠母貝肉，分成7 份置于已編號的潔凈培養皿中，每份重約50g。設定烘烤溫度分別為65、85、105、125、150、180、200℃，烘烤時間為60min，放在烘箱中烘烤。評定小組的10 名成員對烘烤的貝肉進行感官評分(十分制)，評定指標為色澤、香氣、肉質，選出感官評定得分最高的溫度［6］。

1.2.2.2 烘烤時間實驗 稱取適量貝肉，分成7 份，每份重約50g，置于編號的培養皿中。按照1.2.2.1 得出的最佳溫度，設定烘烤時間分別為45、60、75、90、105、120、135min 進行烘烤。按照上述指標進行感官評定，優選最佳烘烤時間［7］。

1.2.2.3 加入不同添加劑實驗 稱取適量貝肉，分成11 份，每份重約50g，置于編號的培養皿中。分別進行如下三組處理:不添加任何物質、添加1、2.5、4、6、7.5g 葡萄糖、添加1、2.5、4、6、7.5g 的食鹽，腌漬10min，去除多余水分。按照前兩步得出的最優溫度、最佳時間［8］，進行烘烤。對烘烤貝肉進行感官評定，并選出感官評定結果最好的添加劑及其添加比例。

1.2.3 正交實驗 根據1.2.2 單因素實驗篩選出的因素水平進行正交實驗設計，對結果進行綜合評定尋找最優組合。選定影響烘烤貝肉風味的三個因素:溫度(A)、時間(B)、葡萄糖添加比例(C)，設計了L9(33)正交實驗表(見表1)。

表1 正交實驗水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.4 感官評分標準 烘烤貝肉的評分以十分制為標準，評分如下:貝肉淡黃(1～3 分)，焦黑(3～5 分)，棕黃(5～10 分);香氣評定時，腥味(1 ～3 分)，腥香(3～5 分)，焦香(4～6 分)，香(6～10 分);肉質軟(1～5分)，硬而脆(3～7 分)，軟硬適中(6～10 分)［9］。

1.2.5 風味成分的測定

1.2.5.1 貝肉預處理 稱取一定量的潔凈貝肉，根據正交實驗得出的最佳條件，進行烘烤。將烤好的貝肉用剪刀剪成一定體積的小塊，質量為0.2g，放入萃取瓶中備用［10］。

1.2.5.2 固相微萃取 利用萃取頭為75μm 碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(Carboxen/PDMS)的萃取針，將萃取針插入萃取瓶中萃取。萃取溫度為100℃，吸附時間5min。

1.2.5.3 GC/MS 條件 色譜條件:色譜毛細管柱Rtx-5ms柱(30m ×0.25mm，0.25μm)，以高純氮做載氣，柱內載氣總流量為50mL/min。程序升溫條件為:柱箱初始柱溫40℃，保持0min;以5℃/min 升溫至150℃，保持0min;然后以10℃/min 升溫至280℃，保持1min。進樣模式為不分流，進樣口溫度為280℃。

質譜條件:EI 離子源，電子能量為70eV，離子源溫度為200℃，接口溫度200℃，分子質量(m/z)掃描范圍為35 ～400，掃描速度為1428。程序總時間為36min［11］。

2 結果與分析

2.1 烘烤溫度實驗

圖1 表示烘烤時間為60min 時，馬氏珠母貝肉在不同烘烤溫度下的感官評定結果。從圖上可以看出，烘烤溫度為150℃時，感官評分最高為24，貝肉深棕色，具有很濃的貝肉香，軟硬適中，結果最好。這是由于貝肉在烘烤過程中，發生了Maillard 反應。其反應包含很多的反應步驟，每個反應對溫度的敏感性是不同的，因此其反應路線在很大程度上取決于反應的溫度。而且溫度還影響反應物的活性，活性開鏈式的糖的濃度隨著溫度的增加而增加。溫度過低，反應進行不充分，影響風味成分的形成［12］。在煮沸與輕度燒烤的肉品中，揮發性提取物主要是脂類降解產物，對風味有直接貢獻的化合物主要是那些具有足夠低的風味閾值的化合物如:醛類、不飽和醇、酮和內酯。溫度過高，甲基環戊烯酮醇與硫化氫在加熱條件下形成一些非芳香性的環狀硫化物，造成不良風味。故而選擇較優烘烤溫度為150℃。

圖1 不同溫度下烘烤貝肉風味的感官評定Fig.1 Sensory evaluation of flavor of baked shellfish flesh at different temperatures

2.2 烘烤時間實驗

將貝肉在150℃下烘烤不同的時間，得到的貝肉感官評定結果見圖2。從圖2 可以看出，烘烤時間過短，Maillard 反應不完全，風味物質形成不足，香氣不夠;時間過長，貝肉表面焦化嚴重，也會造成貝肉中不飽和脂肪酸等物質的過分氧化，產生令人不悅的氣味。當烘烤時間為90min 時，綜合評分最高，具有貝肉特有的香氣，肉質鮮美。故選烘烤時間為90min。

2.3 加入不同添加劑實驗

圖2 不同時間下烘烤貝肉風味的感官評定Fig.2 Sensory evaluation of flavor of baked shellfish flesh at different times

圖3 表示為以不同比例添加不同的添加劑，烘烤馬氏珠母貝肉風味的感官評定結果。空白對照組中未添加任何外源性成分，依然有淡淡的貝肉香，這是因為，貝肉中富含蛋白質、氨基酸等成分，也含有比較多的糖類物質，但都是多糖類，所以自身在烘烤時因部分發生美拉德反應也會有貝肉特有的香氣散發出來，只是需要的時間更長，且香味不會那么濃郁。因此，為了在較短時間內獲得比較濃郁的貝肉香氣，還是應該向貝肉中加入一些還原性糖類，比如葡萄糖、果糖等。由圖3 可看出，在150℃，90min 的條件下烘烤，添加食鹽組，總體香味不如加糖的處理組，可能是那種咸腥味道掩蓋了貝肉香味。而添加葡萄糖組貝肉，香味更明顯且更令人愉悅?？瞻捉M感官評分值為19.7，小于當葡萄糖的添加比例為5%時，綜合感官評分24.7，此時分值最高，即50g 貝肉中添加2.5g 葡萄糖。

圖3 加入不同添加劑的烘烤貝肉風味的感官評定Fig.3 Sensory evaluation of flavor of baked shellfish flesh added different additives

2.4 正交實驗

向貝肉中加入了葡萄糖后，外部濃度大，貝肉細胞失水，所以在烘烤過程，有很多汁液滲出來。若加熱時間不夠長，比如80min，水分未烘干，不僅影響外觀，且美拉德反應可能不夠完全，影響測定結果;若加熱時間過長，比如120min 則貝肉表面會出現過多黑色物質，炭化程度加大，產生有害物質的可能性增加。

由表2 直觀分析可知，實驗號9(A3B3C2)，即溫度155℃、時間100min、葡萄糖添加比例為5%，烘烤貝肉的感官評分最高為24.9;根據正交實驗極差分析得出，各因素對烘烤貝肉感官影響的主次順序為A＞B ＞C，即溫度＞時間＞葡萄糖添加比例。綜合上述可知，烘烤貝肉的最佳溫度為155℃，時間100min，葡萄糖添加比例為5%。

表2 L9(34)正交實驗結果分析表Table 2 Results of the orthogonal experiment about waxy maize beverage

為驗證正交實驗法所得結果的可靠性，根據上述優化條件烘烤馬氏珠母貝肉，平行重復三次。以溫度155℃，時間100min，葡萄糖添加比例為5%時，烘烤貝肉的感官評分為24.88，與正交實驗結果24.9相差不大，也與在單因素最優條件得出的評分24.7相近。這說明正交實驗得出的最優條件具有可靠性。

2.5 GC/MS 譜圖分析

烘烤馬氏珠母貝肉風味成分的總離子圖如圖4所示。同時與NIST 譜庫(107 kcompounds)和Wiley譜庫(320 k compounds，ver-sion 6.0)相匹配，匹配度均大于85%，及參考前人的文獻［11-12］，得到的結果如表3。在烘烤貝肉中共在烘烤貝肉中共測定出40 種風味物質，主要是醛類、酯類、酮類、烷烴類、雜環類、芳香烴及其衍生物類等。其中，醛類物質有11 種，含量最高，約占34.26%;其次為烷烴類，有6 種物質，約占28.74%;含雜原子的有8 種物質，含量達6.7%;酮類物質有2 種，含量0.89%;酯類物質有3 種，約占0.81%;酚類有3 種，含量0.6%;醇類有2 種，含量較少，只占0.53%;測定出的烯烴類有3 種物質，但含量較少，只有0.51%;酸類2 種，含量最少，只占0.44%。

圖4 烘烤貝肉風味成分總離子圖Fig.4 Total ion chromatogram(TIC)of volatile compounds in baked shellfish flesh

烘烤貝肉的風味成分十分復雜，存在大量的同分異構體，質譜圖很相似，僅用檢索質譜圖數據庫定性較為困難。保留指數是氣相色譜定性指標的一種參數。將正構烷烴的保留指數定為它的碳數的100倍。待測物質的保留指數是與待測物質具有相同調整保留值的假想的正構烷烴的碳數的100 倍。而保留指數由于僅與固定相的性質、柱溫有關，因此具有很好的準確性和重復性［13］。例如表3 中編號40 即峰68 經質譜檢索得到其與十七烷基環氧乙烷、十八烷醛的標準質譜圖匹配度皆為96%，質譜圖很相似。而經查閱文獻［14-16］后，兩者保留指數相差很大，分別為1701、1999。經計算此峰的保留指數為1701，與十七烷基環氧乙烷相符，故此物質為十七烷基環氧乙烷。

表3 烘烤貝肉風味成分Table 3 Flavor components in baked Pinctada martensii meat

醛類物質主要是貝肉中脂肪氧化，烷氧基自由基分解為而產生，由于感覺閾值較低，并且能在脂質氧化中快速形成，對貝肉風味的形成貢獻很大。尤以十八烷醛最多，十八烷醛又名椰子醛，化學名稱G-戊基丁內酯、γ-壬內酯、二氫-5-戊基-2(3H)-呋喃酮等，呈強烈的椰子香氣，主要用于日化和食用香精。

烴類物質主要來源于脂肪酸烷氧自由基的均裂。其中十七碳烷含量最多，主要存在于烤煙煙葉、香料煙煙葉、煙氣中。但由于烴類物質的感覺閾值較高，對風味的貢獻不大。

雜環類物質含量雖不高，但由于其感覺閾值較低，對貝肉風味的貢獻比較多。

3 結論

本研究通過單因素實驗，分別確定了與烘烤相關的三個主要因素——烘烤溫度、時間以及添加劑，并經過正交實驗，確定了較優的組合，即烘烤溫度為155℃，烘烤時間為100min，葡萄糖添加比例為5%時，烘烤中美拉德反應比較完全，貝肉感官評分最高，其中的風味物質最多。通過SPME-GC-MS 檢測分析出40 種風味成分，為充分利用馬氏珠母貝肉，提高其附加值，提供了理論依據。

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