鯽魚復(fù)合酶解產(chǎn)物風(fēng)味成分及營(yíng)養(yǎng)特性分析

汪蘭，陳春松，吳文錦，丁安子，熊光權(quán)*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工研究分中心，武漢 430064；2.武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司，武漢 430200)

鯽魚復(fù)合酶解產(chǎn)物風(fēng)味成分及營(yíng)養(yǎng)特性分析

汪蘭1，陳春松2，吳文錦1，丁安子1，熊光權(quán)1*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工研究分中心，武漢 430064；2.武漢梁子湖水產(chǎn)品加工有限公司，武漢 430200)

采用固相微萃取技術(shù)結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)與電子舌等對(duì)鯽魚酶解加工前后的揮發(fā)性成分、風(fēng)味以及營(yíng)養(yǎng)特性進(jìn)行鑒別和對(duì)比分析，探討導(dǎo)致魚體產(chǎn)生風(fēng)味成分的形成，并對(duì)酶解后的鮮魚精半成品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)特性分析。GC-MS結(jié)果顯示：新鮮鯽魚主要的揮發(fā)性成分為揮發(fā)性羰基化合物和醇類，相對(duì)百分含量達(dá)55.42%。鯽魚酶解后產(chǎn)品的主要風(fēng)味成分為揮發(fā)性羰基化合物、雜環(huán)類化合物。電子舌的分析結(jié)果表明：鯽魚酶解產(chǎn)物與羅非魚去頭魚排濃縮液的口感接近。并且鯽魚酶解產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)豐富，氨基酸比例均衡?？偟膩碚f，鯽魚復(fù)合酶解產(chǎn)物可開發(fā)成一種高蛋白、低水解度、營(yíng)養(yǎng)豐富的天然調(diào)味品。

鯽魚；復(fù)合酶解；風(fēng)味；氣質(zhì)聯(lián)用儀；電子舌

鯽魚是我國(guó)淡水魚中比較典型的魚種，具有產(chǎn)量大、資源豐富的特點(diǎn)，鯽魚酶解后產(chǎn)生了一定的風(fēng)味和鮮味，因此需要對(duì)鯽魚中揮發(fā)性成分和鮮味進(jìn)行定性分析[1,2]。常見的樣品揮發(fā)性成分前處理的方法有吹掃捕集法、同時(shí)蒸餾萃取法、液液萃取法、固相萃取法和超臨界流體萃取法等，固相微萃取技術(shù)(SPME)[3-5]是20世紀(jì)90年代新發(fā)展起來的用于食品風(fēng)味物質(zhì)分析檢測(cè)的方法，該方法無需有機(jī)溶劑，簡(jiǎn)單方便，集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體。電子舌系統(tǒng)作為一種新型的現(xiàn)代化智能感官儀器，是一種精確而可靠的味道檢測(cè)手段，能輔助專家快速地進(jìn)行系統(tǒng)化與科學(xué)化的味道鑒別、判斷和分析[6]。目前，電子舌主要應(yīng)用于食品、環(huán)境檢測(cè)和醫(yī)藥領(lǐng)域的研究。試驗(yàn)證明：電子舌可以對(duì)人的5種基本味感：酸、甜、苦、辣、咸進(jìn)行有效的識(shí)別。同時(shí)，也可以完成對(duì)食物的味道的量化和對(duì)水質(zhì)量的評(píng)定。

劉敬科[7]以鰱魚為對(duì)象，采用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、高效液相(HPLC)、電感耦合等離子體光譜(ICP)和滋味活性值(TAV)等方法研究鱗魚的風(fēng)味特征及熱歷史對(duì)鱗魚風(fēng)味的影響。王雪鋒等[8]采用常規(guī)營(yíng)養(yǎng)測(cè)試方法和頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分別對(duì)草魚魚肉的營(yíng)養(yǎng)成分和揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行分析。付湘晉等[9]采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(SPME-GC-MS)和同時(shí)蒸餾萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(SDE-GC-MS)結(jié)合嗅聞分析了白鰱魚的風(fēng)味活性物質(zhì)。目前有關(guān)鯽魚復(fù)合酶解產(chǎn)物風(fēng)味成分及特性分析還鮮有報(bào)道。本研究在前期鯽魚復(fù)合酶解條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，采用SPME結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)與電子舌對(duì)鯽魚酶解前后的揮發(fā)性成分、滋味進(jìn)行分析，并對(duì)酶解后的半成品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)特性測(cè)定，旨在為新型淡水魚調(diào)味品的開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料、設(shè)備與方法

1.1 試驗(yàn)材料

鯽魚，由武漢市梁子湖水產(chǎn)提供。羅非魚魚皮調(diào)味粉、羅非魚去頭魚排濃縮液、羅非魚魚頭濃縮液、羅非魚魚皮濃縮液，由百洋水產(chǎn)集團(tuán)股份有限公司提供。

1.2 主要儀器

SPME萃取裝置：SPME手柄；萃取頭；氣質(zhì)聯(lián)用儀(7890A/5975C)、頂空采樣瓶(20 mL) Agilent；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；TS-5000Z味覺指紋分析儀 Insent公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 采肉

鮮活魚宰殺后除去魚鱗、魚鰓、內(nèi)臟，用冰水洗凈，手工剔取白色肌肉。整個(gè)過程魚肉均放置在冰塊上。魚肉過骨泥磨后作為樣品，置于-20 ℃保存待用；酶解處理后樣品備用。酶解條件：先加入5‰的復(fù)合蛋白酶(Protamex)，酶解240 min；再加入6‰的風(fēng)味蛋白酶(Flavourzyme)，酶解300 min。

1.3.2 固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(SPME-GC-MS)

在20 mL頂空采樣瓶中放入微型磁力攪拌器，加入不同比例的魚肉和飽和食鹽水，然后置于磁力攪拌臺(tái)上，將SPME針管插入頂空瓶中，調(diào)整并固定萃取頭在頂空體積中的位置，攪拌速度為該磁力攪拌器的最大檔，在一定溫度下頂空萃取一定時(shí)間后，迅速取出插入到氣質(zhì)聯(lián)用儀的進(jìn)樣口，解吸一定時(shí)間后，取出SPME針管。

氣相色譜條件：DB-5MS系列彈性毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升溫：柱初溫30 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至60 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min 升至250 ℃，保持2 min，最后以20 ℃/min升至280 ℃，保持2 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣流量：恒壓12 psi；不分流；傳輸線溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍40～400 m/z。

1.3.3 電子舌檢測(cè)[10]

取樣品以1∶70的蒸餾水來進(jìn)行稀釋，過濾后將濾液直接倒入電子舌專用燒杯中，室溫條件下進(jìn)行測(cè)定，每杯樣品量為30 mL，每個(gè)樣品設(shè)定1個(gè)重復(fù)，電子舌傳感器在每個(gè)樣品中的采集時(shí)間為120 s，每1 s采集1個(gè)數(shù)據(jù)。7根傳感器的代號(hào)分別為ZZ，BA，BB，CA，GA，HA，JB，橫軸為測(cè)量時(shí)間，縱軸為采集到的感應(yīng)強(qiáng)度值。最后采用第120 s所得的穩(wěn)定數(shù)據(jù)作為輸出值。傳感器在剛開始測(cè)量時(shí)，感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)上下波動(dòng)。預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明：測(cè)量2～3次后，傳感器響應(yīng)強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。本研究每杯樣品重復(fù)測(cè)量7次，選取后4次的測(cè)量數(shù)據(jù)作為主成分分析和聚類分析的原始數(shù)據(jù)。

1.3.4 鮮魚精的營(yíng)養(yǎng)成分分析

1.3.4.1 呈味物質(zhì)分析

氨基酸分析按照GB/T 5009.124-2003進(jìn)行測(cè)定；呈味核苷酸二鈉(I+G)含量的測(cè)定采用SBT 10371-2003《雞精調(diào)味料》中的方法。

1.3.4.2 水分的測(cè)定

采用GB 5009.3-2010中的直接干燥法測(cè)定。

1.3.4.3 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

采用GB 5009.5-2010中的凱氏定氮法測(cè)定。

1.3.4.4 氨基態(tài)氮的側(cè)定

采用GB/T 5009.39-2003中的中和滴定法測(cè)定。

1.3.4.5 氯化物及鈣元素的測(cè)定

氯化物采用GB/T 12457-2008測(cè)定；鈣(Ca)采用ICP法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

定性分析用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 7890A-5975C MSD)進(jìn)行分析鑒定，通過NIST 08標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)檢索，確認(rèn)化合物成分，用軟件Excel 2010處理數(shù)據(jù)和繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同樣品的風(fēng)味物質(zhì)分析

2.1.1 酶解前后鯽魚的風(fēng)味物質(zhì)分析

使用GC-MS聯(lián)用儀對(duì)新鮮鯽魚酶解前和酶解后的揮發(fā)性成分進(jìn)行鑒定分析，樣品中揮發(fā)性成分的分類、相對(duì)百分含量(%)、成分?jǐn)?shù)、成分類別的結(jié)果見表1和表2。

表1 新鮮鯽魚的揮發(fā)性成分分析

續(xù) 表

表2 鯽魚復(fù)合酶解產(chǎn)物的揮發(fā)性成分分析

續(xù) 表

鯽魚中揮發(fā)性風(fēng)味成分經(jīng)GC-MS聯(lián)用儀40 min內(nèi)即能完全解吸，由表1可知，新鮮鯽魚解吸出的成分以揮發(fā)性羰基化合物和醇類為主，也含有少量的酯類和硫醚類化合物。據(jù)Josephson等[11,12]報(bào)道，與淡水魚氣味相關(guān)的化合物主要是一些C6～C9的烯醇類、烯酮類及烯醛類化合物，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一致性。同時(shí)由表1進(jìn)一步可知，與新鮮鯽魚的氣味相關(guān)的化合物多為C6～C9羰基化合物和醇類，而己醛呈現(xiàn)類似于青草的清新的魚香味；1-辛烯-3-醇表現(xiàn)出類似于蘑菇香味，2，5-辛二酮形成比較厚重的魚腥氣味，故新鮮鯽魚主要的揮發(fā)性成分為正己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇等物質(zhì)，其總的相對(duì)百分含量高達(dá)55.42%。

由表2可知，鯽魚制備鮮魚精的過程中經(jīng)過酶解反應(yīng)、加熱處理等，其揮發(fā)性羰基化合物和醇類的相對(duì)百分含量降低至5.53%。其中2-芐基(苯甲基)異氰化含量高達(dá)66.19%，有芳香氣味。鯽魚酶解后的產(chǎn)品主要的風(fēng)味成分為揮發(fā)性羰基化合物、雜環(huán)類化合物。

2.1.2 鯽魚與對(duì)比樣品的風(fēng)味成分分析

揮發(fā)性醇和羰基化合物能產(chǎn)生特殊的類似植物的新鮮香味，化合物如己醛通常產(chǎn)生一種原生味、鮮香的特征香味。揮發(fā)性羰基化合物產(chǎn)生原生的濃郁的香味，而揮發(fā)性的醇則產(chǎn)生較為柔和的氣味，酮類化合物是由于多不飽和脂肪酸的熱氧化或降解、氨基酸降解或微生物氧化產(chǎn)生的，具有獨(dú)特的清香和果香風(fēng)味，并且隨著碳鏈的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出更強(qiáng)的花香特征。烯酮類則是在加熱期間生成的脂質(zhì)氧化的產(chǎn)物并且有一種青葉芳香[13]。

實(shí)驗(yàn)分別對(duì)羅非魚魚皮調(diào)味粉、羅非魚去頭魚排濃縮液、羅非魚魚頭濃縮液、羅非魚魚皮濃縮液這四種對(duì)比樣品的揮發(fā)性成分進(jìn)行鑒定分析，結(jié)果見表3～表6。

表3 羅非魚魚皮調(diào)味粉揮發(fā)性成分分析

續(xù) 表

續(xù) 表

表4 羅非魚去頭魚排濃縮液揮發(fā)性成分分析

表4 羅非魚去頭魚排濃縮液揮發(fā)性成分分析

表5 羅非魚魚頭濃縮液揮發(fā)性成分分析

續(xù) 表

表6 羅非魚魚皮濃縮液揮發(fā)性成分分析

續(xù) 表

鯽魚酶解產(chǎn)物與其他樣品的揮發(fā)性成分差異較大，羅非魚樣品加熱過程中，可能由于脂肪氧化而產(chǎn)生了蠔味成分，如壬醛、癸二烯醛等[14]；而鯽魚由于脂肪含量低，基本上沒有產(chǎn)生此類揮發(fā)性成分。以相對(duì)百分含量(組分)進(jìn)行比較，鯽魚酶解、羅非魚魚皮調(diào)味粉、羅非魚去頭魚排濃縮液、羅非魚魚頭濃縮液、羅非魚魚皮濃縮液分別為5.53%(11種)，43%(26種)，48.36%(22種)，80.23%(30種)，48.11%(25種)。鯽魚酶解產(chǎn)物揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)多為雜環(huán)類化合物，而羅非魚水解產(chǎn)物主要為糖基化合物和醇類。

2.2 不同樣品的電子舌系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果

不同樣品的主成分分析得分見圖1。

圖1 不同樣品的主成分1和主成分2得分圖

圖1中的一個(gè)點(diǎn)表示一種樣品的得分，區(qū)域之間的距離表征了不同樣品的類間品質(zhì)差異。根據(jù)主成分分析結(jié)果可知，鯽魚酶解樣品與羅非魚去頭魚排濃縮液的得分最接近[15]。

6種樣品的電子舌雷達(dá)圖和咸鮮苦得分圖見圖2和圖3。

雷達(dá)圖的坐標(biāo)分別為酸(sourness)、甜(sweet)、苦(bitterness)、咸(saltiness)、鮮(umami)、澀(astringency)及苦的回味(Aftertaste-B)、澀的回味(Aftertaste-A)和鮮的回味(richness)。綜合圖2和圖3可知，以鯽魚酶解樣品為標(biāo)準(zhǔn)，羅非魚魚皮調(diào)味粉呈現(xiàn)較強(qiáng)的酸味、澀味，鮮味不足；羅非魚去頭魚排濃縮液咸味略低、鮮味回味略低，與鯽魚酶解樣品最接近；羅非魚魚頭濃縮液鮮味和鮮味回味不足，酸味較強(qiáng)；羅非魚魚皮濃縮液鮮味和鮮味回味不足，苦味和酸味略高。因此，根據(jù)雷達(dá)圖結(jié)果顯示鯽魚酶解產(chǎn)物與羅非魚去頭魚排濃縮液的口感接近。

圖2 不同樣品的電子舌雷達(dá)圖

圖3 不同樣品的咸、鮮、苦得分圖

2.3 鮮魚精營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)分析

2.3.1 營(yíng)養(yǎng)成分分析

采用鯽魚整魚粉碎，通過骨泥磨將魚頭、魚骨磨成感官難以感知的粒度，再進(jìn)行酶解處理。對(duì)處理后的鮮魚精半成品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析測(cè)定見表6。

表6 營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表6可知，鮮魚精中蛋白質(zhì)含量為21.53%，水分含量為61.33%，水解度為15.68%，氯化物為4.65%，鈣含量為1.52%。鮮魚精氨基態(tài)氮含量為0.54%，高于綠色食品水產(chǎn)調(diào)味品NY/T 1710-2009標(biāo)準(zhǔn)中耗油0.35%，而低于魚露0.65%。因此，鮮魚精可以作為一種高蛋白、高鈣、低水解度的天然調(diào)味品。

2.3.2 呈味物質(zhì)及氨基酸組成分析

對(duì)酶解后鮮魚精半成品的呈味物質(zhì)及氨基酸組成進(jìn)行分析匯總見表7。

表7 呈味物質(zhì)及氨基酸組成分析 %

一般呈味氨基酸主要包括：谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸、甘氨酸、組氨酸和脯氨酸。由表7可知，鮮魚精中呈味氨基酸占游離氨基酸總量的26%。谷氨酸鈉的呈味閾值為0.012 g/kg，而天門冬氨酸鈉的呈味閾值0.01 g/kg，鮮魚精中谷氨酸、天門冬氨酸的含量分別為3.02%和1.74%，為主要的呈鮮味物質(zhì)；鮮魚精中呈味核苷酸二鈉(I+G)的含量為0.166%。

鮮魚精中氨基酸含量齊全，必需氨基酸含量豐富、比例均衡，占氨基酸總含量的36.2%，必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量之比(E/N)值為0.57，接近FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的40%和60%。游離氨基酸的結(jié)果顯示：鮮魚精中還含有?；撬岷挺?氨基丁酸，營(yíng)養(yǎng)豐富，還具有一定的保健作用。

3 結(jié)論

鯽魚肉中揮發(fā)性風(fēng)味成分經(jīng)GC-MS聯(lián)用儀40 min內(nèi)即能完全解吸，解吸出的成分以揮發(fā)性羰基化合物和醇類為主[16]，如正己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇等，其相對(duì)百分含量高達(dá)55.42%。鯽魚酶解后的產(chǎn)品主要的風(fēng)味成分為揮發(fā)性羰基化合物、雜環(huán)類化合物[17]，而羅非魚水解產(chǎn)物主要為糖基化合物和醇類。

根據(jù)電子舌的分析結(jié)果表明：鯽魚酶解產(chǎn)物與羅非魚去頭魚排濃縮液的口感接近。鮮魚精中呈味氨基酸占游離氨基酸總量的26%，其中谷氨酸、天門冬氨酸、I+G的含量為主要的呈鮮味物質(zhì)。通過對(duì)鮮魚精的營(yíng)養(yǎng)成分分析，鮮魚精中鈣含量為1.52%，必需氨基酸含量占氨基酸總含量的36.2%，氨基態(tài)氮占0.54%；因此，鯽魚酶解后的鮮魚精可開發(fā)成一種高蛋白、高鈣、低水解度、營(yíng)養(yǎng)豐富的天然調(diào)味品。

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Analysis of the Flavor Components and Nutritive Peculiarity of Carp Composite Enzymolysis Products

WANG Lan1,CHEN Chun-song2, WU Wen-jin1,DING AN-zi1,XIONG Guang-quan1*

(1.Institute for Farm Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Science, Agricultural Product Processing Innovation Center, Hubei Innovation Center in Agricultural Science and Technology, Wuhan 430064, China; 2.Wuhan Liangzi Lake Products Processing Co., Ltd., Wuhan 430200, China)

To comparatively analyze the volatile constituents, flavor and nutritive peculiarity of carp before and after enzymolysis, the volatile compounds are detected by HS-SPME coupled with GC-MS, and the taste is analyzed by electronic tongue. The results of GC-MS indicate that the predominant volatile constituents of fresh carp are volatile carbonyl compounds and alcohols with the relative percentage composition up to 55.42%. While the main flavor components in carp enzymatic hydrolysates are volatile carbonyl compounds and heterocyclic compounds. The results of electronic tongue indicate that the taste of carp enzymolysis products and the beheaded tilapia concentrate is close to. It is also found that the carp enzymatic hydrolysis products have a balanced amino acid composition by amino acid analysis. Overall, the carp composite enzymolysis products could be developed into a kind of natural spice with high protein, low hydrolysis degree and rich nutrition.

carp; composite enzymatic hydrolysis; flavor; gas chromatograph-mass spectrometer; electronic tongue

2016-06-20 *通訊作者

武漢市關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(2015020202010131)；湖北省重大科技創(chuàng)新計(jì)劃(2015ABA038)；湖北省科技支撐計(jì)劃(2014BBA158)

汪蘭(1981-)，女，副研究員，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工和天然產(chǎn)物化學(xué)； 熊光權(quán)(1965-)，男，研究員，學(xué)士，研究方向：水產(chǎn)品加工及副產(chǎn)物綜合利用。

TS254.2

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2016.12.011

1000-9973(2016)12-0047-08