呂 丹 丹, 趙 琪,2, 曹 天 明, 李 健, 周 大 勇,2
( 1.大連工業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院, 遼寧 大連 116034;2.大連工業(yè)大學(xué) 國家海洋食品工程技術(shù)研究中心, 遼寧 大連 116034 )
小黃花魚(Pseudosciaenapolyactics),廣泛分布于黃海和東海北部,具有營養(yǎng)豐富、蛋白質(zhì)優(yōu)質(zhì)、風(fēng)味獨(dú)特等特點(diǎn)。腌制是中國傳統(tǒng)延長魚類貨架期的方式之一,具有操作簡單易工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)品風(fēng)味獨(dú)特、耐貯藏等優(yōu)點(diǎn)[1]。在腌制加工中,魚肉中的脂肪在微生物代謝分解作用下產(chǎn)生游離脂肪酸(FFA),F(xiàn)FA在自身組織酶作用下生成過氧化物,再進(jìn)一步地分解成小分子的醛、酮、酸等形成特殊的酸敗味[2],同時還會引起魚體組織、水合能力、顏色、風(fēng)味等品質(zhì)惡化。
食品中脂肪氧化的研究目前主要集中在肉制品[3]和乳制品[4]等,對水產(chǎn)品尤其是腌制水產(chǎn)品的研究還比較少。研究水產(chǎn)品腌制過程中脂質(zhì)變化規(guī)律,都是分析組織中脂肪酸組成、過氧化值及丙二醛的變化[5]。但在食品體系中的脂質(zhì)組成復(fù)雜,除FFA外還含有甘油酯[6]、磷脂[7]及膽固醇[8]等,可見,明確腌制魚加工過程中脂質(zhì)氧化規(guī)律可靶向調(diào)控脂質(zhì)氧化。
通過測定小黃花魚腌干加工中的基本組成、脂肪水解與氧化指標(biāo)以及脂質(zhì)的組成信息,明確加工中營養(yǎng)組成,尤其是脂質(zhì)組成的變化,以期為腌干魚實(shí)際生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
小黃花魚,質(zhì)量(300±10) g,購自大連長興市場,充氧水中暫養(yǎng)。三氯乙酸、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、硝酸銀,分析純,上海生工試劑有限公司;三氯甲烷、正己烷、甲醇,色譜級,上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
JYL-C022E型勻漿機(jī),德國IKA公司;CF16RX Ⅱ型高速冷凍離心機(jī),日本日立公司;MK-6S棒狀薄層色分析儀,日本雅特隆公司;PHS-3C PH計,上海虹益儀器儀表有限公司;LC-20AD液相色譜儀,日本島津公司;Agilent 7890A氣相色譜儀,美國Agilent公司。
1.3.1 工藝流程
將小黃花魚去頭去尾,內(nèi)臟除盡,魚體洗凈,背部剖開分成兩片,去脊椎骨,魚片隨機(jī)分組。
腌制:在鹽水濃度2.56 mol/L、魚片質(zhì)量與腌制液體積比(g/mL) 1∶2、腌制溫度(4±1) ℃條件下進(jìn)行腌制,腌制時間6 d,其間每隔12 h上下翻動一次,每隔2 d取樣測定基本營養(yǎng)組成。
干制:腌制6 d后魚片瀝干水分,于50 ℃電熱恒溫干燥箱中干制至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%左右,每組樣品平行測定3次取平均值。
1.3.2 基本營養(yǎng)成分的測定
參照GB/T 5009.3—2016測定水分;參照GB/T 5009.5—2016測定蛋白質(zhì);參照GB/T 5009.6—2016測定脂肪;參照GB/T 5009.4—2016測定灰分。
1.3.3 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測定
參照GB/T 5009.228—2016測定TVB-N。
1.3.4 亞硝酸鹽的測定
采用鹽酸萘乙二胺分光光度計比色法[9]測定,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化后,再與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色染料,外標(biāo)法測得亞硝酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該產(chǎn)物在538 nm處有最大吸收,吸光度與亞硝酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正比。
1.3.5 魚油的提取
采用氯仿-甲醇法提取魚肉組織的總脂。在錐形瓶中,將100 g均質(zhì)化的魚肉與300 mL體積比2∶1的甲醇和氯仿混合溶液混勻,在30 ℃下磁力攪拌1 h后加入氯仿和去離子水各100 mL,充分振蕩30 s,以8 000 r/min離心10 min。收集有機(jī)層并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),在35 ℃下用氮?dú)飧稍铩7Q重后于-80 ℃下儲存,1周內(nèi)進(jìn)行分析。
1.3.6 脂質(zhì)組成的測定
采用Iatroscan MK-6S薄層色譜-火焰離子化檢測分析儀分析脂質(zhì)組成[10]。
1.3.7 脂肪酸組成及相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定
采用Agilent 7890A氣相色譜/5977A質(zhì)譜儀(GC-MS)系統(tǒng)分析脂肪酸組成[11]
1.3.8 脂肪水解和過氧化值指標(biāo)的測定
參照GB/T 5009.229—2016測定酸值(AV);參照GB/T 5009.227—2016測定過氧化值(POV)。
硫代巴比妥酸值(TBARS)的測定參考Lee等[12]的方法,實(shí)驗(yàn)取3次平行。取樣品0.5 g (空白組為0.5 mL水),加入混合液(0.375%硫代巴比妥酸、15%三氯乙酸、0.25 mol/L鹽酸溶液) 2.5 mL,混合后振蕩混勻,沸水浴15 min,至溶液變粉紅色,流水冷卻后于5 500 r/min、20 ℃條件下離心25 min,取上清液置于96孔板中,用酶標(biāo)儀測定532 nm處吸光度。
1.3.9 PC與PE含量的測定
PC和PE的定量分析在配備有ELSD 6000檢測器(美國科達(dá)公司)的Shimadzu LC-20AVP系統(tǒng)進(jìn)行。脂質(zhì)樣品質(zhì)量濃度2.0 mg/mL,從制備的PC (16:0/18:1)和PE (16:0/18:1)的儲備溶液構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得PC和PE質(zhì)量分?jǐn)?shù),以mg/g表示,以干基計。
1.3.10 數(shù)據(jù)處理方法
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù),數(shù)據(jù)表示為(平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差)。使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。通過單因素方差分析(Student-Newman-Keul事后檢驗(yàn))評估平均值之間的差異,每組數(shù)據(jù)不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)。
由表1可知,腌制及干制后TVB-N值均顯著增加(P<0.05),這是由于魚片在微生物作用下產(chǎn)生揮發(fā)性氨和三甲胺等低級胺類化合物。但最終產(chǎn)品中TVB-N值未超過魚肉腐敗極限[13](每100 g含25~30 mg)。加工過程中魚片的亞硝酸鹽含量逐漸增加,在最終產(chǎn)品中達(dá)到峰值,但低于人體安全攝入標(biāo)準(zhǔn)[14]。
表1 小黃花魚加工過程中的含氮量(以濕重計)
小黃花魚腌制過程中基本營養(yǎng)成分變化如表2所示。至第6天時,水分下降了21.60%,這是因?yàn)辂}分進(jìn)入魚肉組織,形成較高的滲透壓,使水分從組織中排除。與水分相反,腌制魚中鹽分含量逐漸上升,在腌制6 d時達(dá)到最高。在腌制過程中,小黃魚的灰分逐漸增加,水分含量逐漸降低,肉質(zhì)較緊湊,無機(jī)成分較高。粗蛋白和粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨腌制時間逐漸降低,下降幅度分別為15.72%和22.82%,這是由于水分的散失及鹽分的增加破壞了腌制魚肉的組織結(jié)構(gòu),在微生物和內(nèi)源性酶類的共同作用下[15],促進(jìn)了蛋白與脂肪的分解。在腌制過程中,一部分水分和溶質(zhì)從肌肉組織中除去和溶出,降低了肌肉組織的水分活度,對微生物的生長發(fā)育、酶的活力、溶氧量等產(chǎn)生影響,達(dá)到抑制腐敗變質(zhì)的目的。
表2 小黃花魚腌制過程基本營養(yǎng)成分(以濕重計)
如表3所示,AV用以衡量腌制品中游離脂肪酸的含量,腌制及干制加工中AV值呈上升趨勢,表明脂質(zhì)發(fā)生水解。在整個腌制魚加工過程中POV和TBARS兩者的變化趨勢基本一致,均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。表明在加工期間伴隨脂質(zhì)氧化的發(fā)生,POV與TBARS的升高主要是脂質(zhì)初級氧化產(chǎn)物的出現(xiàn)。干制后POV值與TBARS值顯著下降(P<0.05),可能是由于高溫干制引起低分子質(zhì)量的醛和酮的揮發(fā)[16]。
表3 小黃花魚加工過程脂質(zhì)氧化指標(biāo)變化
從小黃花魚組織中提取粗脂質(zhì)中脂肪酸組成的變化如表4所示。在新鮮樣品中,單不飽和脂肪酸(MUFAs)占優(yōu)勢((40.76±0.12)%),其次是飽和脂肪酸(SFAs)和多不飽和脂肪酸(PUFAs)。鮮魚中含有7種主要脂肪酸,包括棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0) 2種SFAs,棕櫚油酸(C16:1n-7)和油酸(C18:1n-9) 2種MUFAs,以及二十碳五烯酸(EPA)(C20:5n-3)、二十二碳五烯酸(DPA)(C22:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA)(C22:6n-3) 3種PUFAs。
表4 小黃花魚加工過程脂肪酸組成變化
在鹽析和干燥過程后,SFAs和MUFAs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)略微增加(P<0.05),而PUFAs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)略微降低(P<0.05),其中EPA和DHA下降顯著,分別降低了18.44%和19.25%。PUFAs 的氧化速率高于SFAs和MUFAs,導(dǎo)致脂肪酸組成中多不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低,與成熟期間干腌火腿皮下脂肪中一些多不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化規(guī)律一致[17]。此結(jié)果與POV和TBARS的規(guī)律一致,進(jìn)一步證明了脂肪酸氧化的發(fā)生。
AI和TI值與動脈粥樣化和血栓形成具有正相關(guān)性,AI和TI值高說明易形成兩種病。鮮魚在加工期間,AI和TI值均顯著增加(P<0.05),表明營養(yǎng)成分流失。從營養(yǎng)和健康指標(biāo)的變化中可以看出,盡管腌制和風(fēng)干會造成一部分營養(yǎng)成分損失,最終產(chǎn)品依然能被視為健康產(chǎn)品。
小黃花魚在腌干加工中脂質(zhì)組成變化如表5所示。在所有脂質(zhì)中,TAG是新鮮小黃花魚含量最豐富的脂質(zhì),PoL作為第二主要成分,還含有少量FFA、膽固醇(CHO)、甘油二酯(DAG)和甘油一酯(MAG)。
表5 小黃花魚加工過程脂質(zhì)組成變化
在腌干加工過程中,TAG和PoL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,而DAG、MAG和FFA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均增加(P<0.05)。結(jié)果表明,在加工中TAG和PoL發(fā)生水解,與鹽漬和發(fā)酵過程中蝦(Acetesvulgaris)的脂質(zhì)變化規(guī)律一致[18]。這些變化可能是由于內(nèi)源性和微生物脂肪酶、磷脂酶引起的脂質(zhì)水解和游離脂肪酸的釋放,不飽和脂肪酸是脂質(zhì)氧化中最敏感的成分[19]。隨著加工過程中FFA的增加,脂質(zhì)氧化可以更快地進(jìn)行。
小黃花魚在腌制及干制過程中PC和PE變化如表6所示,新鮮小黃花魚極性脂質(zhì)中PC和PE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在腌干后顯著降低(P<0.05),分別下降了41.01%和52.73%,可見,干制中PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降的速率遠(yuǎn)高于PC,是由于PE的氧化穩(wěn)定性更差,與雞肉氧化變質(zhì)過程脂質(zhì)氧化速率規(guī)律一致[20]。PC和PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低進(jìn)一步證明了脂質(zhì)的水解。
表6 小黃花魚加工過程脂肪氧化指標(biāo)變化
小黃花魚的脂質(zhì)主要由TAG、FFA、DAG和PoL組成,其中PC和PE是極性脂的主要成分,PUFA中EPA和DHA的含量尤為豐富。在腌制及干制過程中,發(fā)生了營養(yǎng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化,包括水分增加、灰分流失、蛋白質(zhì)降解。在腌干加工中,脂質(zhì)發(fā)生水解,導(dǎo)致TAG、PC和PE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低及FFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)和AV值的增加。同時,脂肪酸發(fā)生氧化,引起脂肪酸組成中PUFAs降低,SFAs和MUFAs增加。但n-6型多不飽和脂肪酸與n-3型多不飽和脂肪酸仍保持較高水平,AI和TI相對較低。
水產(chǎn)品的腐敗主要由兩個因素引起:一是微生物的污染及微生物的生長繁殖;二是脂肪氧化酸敗。在水產(chǎn)品腌干工藝中,為了提高制品品質(zhì),可結(jié)合低溫貯藏、降低食鹽濃度、采用混合鹽漬法、縮短腌制時間、控制干制溫度、真空包裝、應(yīng)用乳酸菌等競爭性微生物、應(yīng)用防腐劑等方式提高制品品質(zhì)。