張杰,劉曉靜,鄧丹雅,趙冠里,趙志峰*
(1.四川大學 輕工科學與工程學院,成都 610065;2.重慶禾睿康糧油有限公司,重慶 400010)
巴沙魚是東南亞國家重要的淡水養殖品種,屬鯰形目,主產于湄公河流域[1]。巴沙魚生長過程中,腹腔可積累3塊較大的脂肪組織,占體重的5%~8%,其脂肪含量高達80%,是提取魚油的良好原料[2]。魚油較高的營養價值和保健功效已有大量文獻研究報道[3-5],而魚油的風味研究近年來也得到了關注。宋恭帥等[6]研究了由金槍魚和鳀魚制得的魚油在精制前后香味物質種類的變化,研究結果表明1-戊烯-3-醇、壬醛、己醛、2-壬酮、2-十一酮、乙酸及丁酸含量變化較明顯,對魚油整體風味影響極大;陳娜等[7]以乙酯型魚油為研究對象,通過頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用檢測出57種揮發性物質,多以醛類和酯類為主,其中2,4-庚二烯醛的含量最高,可作為魚油產品質量優劣的指標;駱婷[8]考察了經不同提取工藝制得的鰱魚油香味物質的組成差異,發現鰱魚油香味物質主要種類為飽和烷烴、烯烴、醇類和酚類,其中1-辛烯-3-醇和E,E-2,4-庚二烯醛對魚油的腥味貢獻較大。但是,目前卻鮮有巴沙魚油香味物質的研究報道,這極大制約了巴沙魚油在食品加工中的應用。
本研究采用頂空固相微萃取以及氣相色譜-質譜聯用技術研究3種不同熔點巴沙魚油的香味物質,構建巴沙魚油香味物質指紋圖譜,為巴沙魚油在食品加工中的應用提供了科學依據。
1.1.1 材料
精煉魚油、軟脂魚油和硬脂魚油:由重慶禾睿康糧油有限公司提供。
1.1.2 儀器
BMS-220分析天平 上海卓精電子科技有限公司;DZKW-4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業儀器有限公司;GCMS-QP2010SE氣相色譜-質譜聯用儀 日本Shimadzu公司;DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱 美國Agilent公司;SPME手動進樣裝置(包括SPME手動進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭(24Ga,3Pk)) 美國Supelco公司。
1.2.1 魚油香味物質的測定
1.2.1.1 魚油香味物質的提取
參考張蒙娜等[9]的研究方法并加以修改。準確稱取5.00 g魚油樣品加入樣品瓶中,蓋好后置于60 ℃恒溫水浴30 min,將已活化好的萃取頭插入瓶中,推出纖維頭,使之與樣品保持1.5 cm的距離,萃取溫度60 ℃,萃取時間30 min。待萃取結束后抽回纖維頭,拔出萃取頭,再將萃取頭插入GC進樣口,推出纖維頭,于250 ℃條件下解吸5 min,抽回纖維頭后拔出,同時啟動儀器采集實驗數據。
1.2.1.2 香味物質的鑒定
色譜條件:HP-5MS彈性毛細管柱(30 m×0.125 mm×0.125 μm;載氣:氮氣,不分流進樣;流速為1 mL/min;柱溫程序升溫:初始溫度為40 ℃,保持3 min;以5 ℃/min升溫至90 ℃;而后以10 ℃/min升溫至230 ℃,保持7 min。進樣口溫度為250 ℃。
質譜條件:離子源溫度200 ℃;電子能量70 eV,傳輸線溫度250 ℃;接口溫度280 ℃,掃描范圍(m/z):50~550。
香味物質的定性分析:將所測香味物質的質譜信息與數據庫中已知香味物質的質譜信息進行比對,根據相似度的高低進行定性。
定量分析:根據被測化合物占所有化合物總色譜峰面積之比,計算被測組分的相對含量。
3種巴沙魚油香味物質的總離子流圖見圖1。
圖1 3種巴沙魚油香味物質的總離子流圖Fig.1 The total ion chromatogram of aroma substances in three kinds of Pangasius bocourti oils
將巴沙魚經蒸煮、壓榨和分離制得毛油,再經過脫雜、脫酸、脫臭和脫色等工藝制得精煉魚油,最后經結晶、養晶等分提步驟分別得到軟脂魚油和硬脂魚油。3種魚油的熔點不同,使用場景不同,風味也存在顯著差異,3種巴沙魚油香味物質對比分析結果見表1。
表1 3種巴沙魚油香味物質對比分析Table 1 Comparative analysis of aroma substances in three kinds of Pangasius bocourti oils
續 表
由表1可知,精煉魚油共鑒定出香味物質26種,包括烴類11種,相對含量為17.89%;醇類4種,相對含量為3.44%;醚類1種,相對含量1.00%;醛類7種,相對含量76.92%;酸類1種,相對含量0.29%;酯類2種,相對含量0.45%。
軟脂魚油共鑒定出香味物質44種,包括烴類22種,相對含量為39.48%;醇類7種,相對含量為6.54%;醚類1種,相對含量為1.79%;醛類10種,相對含量為50.40%;酯類2種,相對含量為0.65%;其他類2種,相對含量為1.40%。
硬脂魚油共鑒定出香味物質35種,包括烴類19種,相對含量為32.61%;醇類6種,相對含量為13.19%;醚類1種,相對含量為0.05%;醛類7種,相對含量為44.59%;酸類1種,相對含量0.23%;酯類1種,相對含量為9.08%。
分析可知,3種巴沙魚油共有的香味物質種類有烴類、醇類、醚類、醛類和酯類;除軟脂魚油中未檢測出酸類物質,另外兩種魚油中均含有己酸;3種巴沙魚油香味物質的主要種類均為醛類,其次是烴類物質。
將相對含量≥1.00%的物質作為主體香味物質進行分析,結果見圖2和表2。精煉魚油、軟脂魚油和硬脂魚油主體香味物質種數分別為11,13,13種,相對含量分別為94.43%、90.44%、91.50%。
圖2 3種巴沙魚油主體香味物質種數和含量對比Fig.2 Comparison of the number and content of the main aromasubstances in three kinds of Pangasius bocourti oils
表2 3種巴沙魚油主體香味物質對比Table 2 Comparison of the main aroma substances in three kinds of Pangasius bocourti oils
由表2可知,3種巴沙魚油中,精煉魚油和軟脂魚油主體香味物質組成和相對含量較為相似。烴類物質中均含有右旋萜二烯、十六烷和十四烷;右旋萜二烯屬于不飽和烴類,有似橙香、檸檬香的清淡香氣[10],研究表明烷烴中的烯烴類可能是形成對肉的風味有貢獻的醛類或其他化合物的重要物質;十六烷和十四烷為飽和烴類,因其香氣閾值一般較高,對食品整體風味貢獻較小[11]。醇類物質中均含有2,6-二叔丁基對甲酚,俗稱BHT,是一種食品用抗氧化劑[12]。4-烯丙基苯甲醚是醚類物質共有的,具有茴香和草香香氣,在含有茴香、砂仁等香辛料的火鍋底料中也有檢出[13]。醛類化合物是含量最高的一類,且其閾值較低,因此對魚油的整體風味具有重要貢獻[14];反-2-辛烯醛、戊醛、己醛、辛醛和壬醛是二者共有的,反-2-辛烯醛具有脂肪味和黃瓜味[15],戊醛具有辛辣味和果香,壬醛具有魚腥味和青草香,己醛具有脂肪味和清香味[16],辛醛具有油脂氣息和土腥味[17]。精煉魚油特有的主體香味物質為庚醛,具有不愉快的脂肪味和魚腥味。軟脂魚油特有的主體香味物質為十二烷、芳樟醇和4-仲丁基-2,6-二叔丁基苯酚;十二烷為飽和烷烴類,對整體風味貢獻小,芳樟醇和4-仲丁基-2,6-二叔丁基苯酚為酚類,具有淡淡的花香[18]。
硬脂魚油是由精煉魚油分提后結晶得到的,故除了與精煉魚油共有的主體香味物質外,其特有的主體物質包含烴類中的十三烯、2,4-二甲基庚烷、3,3-二甲基辛烷、 3,7-二甲基癸烷和Octane,3,3-dimethyl-,感覺閾值低,對整體風味貢獻小,醇類中的 2-丙基庚醇、十二醇和庚醇,其中十二醇略具有月下香及紫羅蘭的香氣,具有頗弱但很持久的油脂氣息;酯類中的丁酸丁酯,具有水果香氣[19]。除了上述特有的物質外,與軟脂魚油相比,硬脂魚油特有的主體香味物質還有庚醛,具有不愉快的脂肪味和魚腥味。
通過對3種巴沙魚油的主體香味物質分析發現,對3種巴沙魚油香味有主要貢獻的香味物質種類均為醛類,其次是烴類。精煉魚油和軟脂魚油香型較為相似,均具有脂肪味、魚腥味和淡淡的清香,而硬脂魚油還具有花果香。
采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用法(HS-SPME-GC-MS)分別測定精煉魚油、軟脂魚油和硬脂魚油的香味物質。得到以下研究結論:
精煉魚油共鑒定出香味物質26種,軟脂魚油共鑒定出香味物質44種,硬脂魚油共鑒定出香味物質35種,3種魚油共有的香味物質種類有烴類、醇類、醚類、醛類和酯類,相對含量最高的均為醛類,其次是烴類物質。
主體香味物質分析結果表明,軟脂魚油特有的主體香味物質為十二烷、芳樟醇和4-仲丁基-2,6-二叔丁基苯酚,硬脂魚油特有的主體香味物質為十三烯、2,4-二甲基庚烷、3,3-二甲基辛烷、3,7-二甲基癸烷、Octane,3,3-dimethyl-、2-丙基庚醇、十二醇、庚醇和丁酸丁酯;精煉魚油和軟脂魚油香型較為相似,均具有脂肪味、魚腥味和淡淡的清香,而硬脂魚油還具有花果香。