趙 玲,胡夢(mèng)月,曹 榮,劉 淇, ,孟凡勇
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,山東青島 266071;2.山東省中魯遠(yuǎn)洋漁業(yè)股份有限公司,山東青島 266061)
金槍魚,屬硬骨魚綱、鱸形目、鯖科,是一種生活在溫帶與熱帶海區(qū)海洋中上層的洄游魚類,廣泛分布于太平洋、大西洋和印度洋等海域。常見的金槍魚主要包括長(zhǎng)鰭金槍魚()、黃鰭金槍魚()、藍(lán)鰭金槍魚()、大目金槍魚()、馬蘇金槍魚()、大西洋金槍魚、青甘金槍魚()和鰹魚()等。金槍魚富含蛋白質(zhì)、脂肪酸等,尤其是DHA和EPA等n-3多不飽和脂肪酸,有“海洋黃金”之稱。
金槍魚以其豐富的營(yíng)養(yǎng)和獨(dú)特的風(fēng)味,深受消費(fèi)者的喜愛。金槍魚肉質(zhì)鮮滑柔嫩、入口即化,多以生魚片的方式食用。風(fēng)味是食品可接受性中的重要因素,風(fēng)味研究對(duì)金槍魚的品質(zhì)評(píng)價(jià)具有重要意義。不同品種的金槍魚營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味及價(jià)值有很大差異,即便同一品種的金槍魚不同部位間也存在差異。目前,研究報(bào)道多集中在金槍魚不同品種單個(gè)部位或同一品種不同部位之間營(yíng)養(yǎng)成分的分析與評(píng)價(jià);未見對(duì)其風(fēng)味的研究報(bào)道。因此,本研究以常見的大目、黃鰭和藍(lán)鰭金槍魚背部和腹部肌肉為研究對(duì)象,對(duì)比分析其營(yíng)養(yǎng)成分和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),以期為三種金槍魚的精準(zhǔn)加工與開發(fā)利用提供指導(dǎo)。
冷凍的大目、黃鰭和藍(lán)鰭金槍魚背部和腹部肌肉塊 山東省中魯遠(yuǎn)洋漁業(yè)股份有限公司;大目和黃鰭金槍魚 捕撈區(qū)域FAO51,捕撈時(shí)間2020年4月;藍(lán)鰭金槍魚 捕撈區(qū)域FAO37.1,捕撈時(shí)間2020年2月;三種金槍魚捕撈后立即宰殺,背部和腹部分別速凍后于-60 ℃凍存。
DHG-9423A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;K9840凱氏定氮儀 濟(jì)南海能儀器股份有限公司;ST310索氏脂肪浸提系統(tǒng)丹麥Foss公司;LX0711箱式高溫電阻爐 天津萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司;LA8080高速氨基酸分析儀 日本Hitachi公司;5804R離心機(jī) 美國(guó)Eppendorf公司;7890A氣相色譜儀 美國(guó)Agilent公司;Flavorspace?氣相色譜-離子遷移譜儀(GC-IMS) 德國(guó)G.A.S公司。
1.2.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 水分含量按照GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》采用直接干燥法測(cè)定;灰分含量按照GB 5009.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》采用第一法測(cè)定;蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》采用凱氏定氮法測(cè)定;脂肪含量按照GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》采用索氏抽提法測(cè)定。
1.2.2 氨基酸測(cè)定 按照GB 5009.124-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定氨基酸含量。
1.2.3 脂肪酸測(cè)定 按照GB 5009.168-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》采用歸一化法測(cè)定脂肪酸含量。
1.2.4 GC-IMS檢測(cè) 檢測(cè)條件:MXT-WAX極性柱(15 m×0.53 mm,1.0 μm),色譜柱溫度 40 ℃;載氣為N(純度≥99.999%);載氣流速程序:初始流速2.0 mL·min,增速至 5.0 mL·min,保持 2 min;增速至 15 mL·min,保持 8 min;增速至 50 mL·min,保持 5 min;增速至 100 mL·min,保持 5 min;均以線性速率增速。漂移管溫度45 ℃;漂移氣為N(純度≥99.999%)。
稱取3.0 g魚肉于20 mL頂空進(jìn)樣瓶中,用氣相離子遷移譜儀進(jìn)行檢測(cè),通過比對(duì)NIST數(shù)據(jù)庫和IMS數(shù)據(jù)庫定性分析,采用Gallery Plot功能繪制樣品的揮發(fā)性成分譜圖。
所有指標(biāo)均做3組重復(fù)實(shí)驗(yàn),采用SPSS 19.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,統(tǒng)計(jì)值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,<0.05表示差異顯著,>0.05表示差異不顯著;采用Gallery Plot軟件制圖。
三種金槍魚不同部位肌肉基本營(yíng)養(yǎng)成分見表1,由表可知,三種金槍魚肌肉的水分含量存在較大差異,不同部位肌肉水分含量為50.16~79.37 g/100 g,其中藍(lán)鰭金槍魚肌肉水分含量顯著低于大目和黃鰭金槍魚(<0.05)。大目和黃鰭金槍魚符合水產(chǎn)品高蛋白、低脂肪的特點(diǎn),這與鄒盈等的研究結(jié)果基本一致。三種金槍魚中藍(lán)鰭金槍魚背部蛋白質(zhì)含量最高,達(dá)24.70 g/100 g;與其它兩種金槍魚不同部位肌肉的蛋白含量存在顯著差異(<0.05)。藍(lán)鰭金槍魚腹部脂肪含量高達(dá)30.29 g/100 g,與其背部及其它兩種金槍魚不同部位肌肉的脂肪含量均存在顯著差異(<0.05),與周勝杰等的研究結(jié)果存在明顯差異,推測(cè)可能與捕撈季節(jié)、海域及取樣部位等因素相關(guān)。黃鰭金槍魚背部肌肉中灰分含量最高,與其它兩種金槍魚間存在顯著差異(<0.05)。
表1 三種金槍魚不同部位肌肉基本營(yíng)養(yǎng)成分(g/100 g)Table 1 General nutritional compositions in different muscle parts of three kind of tuna species (g/100 g)
表2為三種金槍魚不同部位肌肉的氨基酸組成,由表可知,大目、黃鰭和藍(lán)鰭金槍魚不同部位肌肉中均檢測(cè)出18種氨基酸,藍(lán)鰭金槍魚背部肌肉氨基酸總量最高,與其腹部及其它兩種金槍魚不同部位肌肉中氨基酸總量均存在顯著差異(<0.05)。三種金槍魚背部肌肉氨基酸總量均高于腹部肌肉;背部肌肉氨基酸總量為(19.57~22.52)g/100 g,其中藍(lán)鰭金槍魚最高,黃鰭金槍魚最低;腹部肌肉氨基酸總量為(16.93~19.22)g/100 g,黃鰭金槍魚最高。三種金槍魚不同部位肌肉必需氨基酸總量為(6.46~8.82)g/100 g,背部肌肉必需氨基酸總量均高于腹部;其中藍(lán)鰭金槍魚背部肌肉必需氨基酸總量最高。FAO/WHO規(guī)定優(yōu)質(zhì)蛋白的氨基酸組成標(biāo)準(zhǔn)為:必需氨基酸含量(Essential Amino Acid, EAA)占氨基酸總量(Total Amino Acid, TAA)比值約為40%,必需氨基酸和非必需氨基酸(Non-essential Amino Acid, NEAA)的比值在60%以上。由表2可知,大目金槍魚背部肌肉符合FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn),屬于優(yōu)質(zhì)蛋白;而大目金槍魚腹部肌肉、藍(lán)鰭背部和腹部肌肉均接近于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn),也是良好的蛋白源;黃鰭金槍魚背部和腹部肌肉略低于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)。三種金槍魚不同部位肌肉中谷氨酸的含量最高,色氨酸含量最低,胱氨酸含量次之,這與鄒盈等、劉書臣等的研究結(jié)論基本一致。賴氨酸是人體必需氨基酸之一,而糧谷類蛋白質(zhì)的第一限制性氨基酸;三種金槍魚不同部位肌肉中賴氨酸含量均較高,因此食用金槍魚均可以作為補(bǔ)充賴氨酸的重要途徑。谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸是4種重要的鮮味氨基酸;其組成和含量決定了魚肉的鮮美程度。三種金槍魚不同部位肌肉鮮味氨基酸總量(Umami Amino Acid,UAA)為(5.95~7.81) g/100 g,黃鰭金槍魚腹部肌肉鮮味氨基酸總量最高;不同部位肌肉鮮味氨基酸占氨基酸總量均超過30%,因而均具有鮮美的品質(zhì)。
表2 三種金槍魚不同部位肌肉氨基酸組成(g/100 g)Table 2 Amino acid composition in different muscle parts of three kind of tuna species (g/100 g)
三種金槍魚不同部位肌肉的脂肪酸組成和比例如表3所示,共檢出31種脂肪酸,包括13種飽和脂肪酸、8種單不飽和脂肪酸和10種多不飽和脂肪酸,其脂肪酸組成和含量均存在明顯差異。由表可知,三種金槍魚不同部位肌肉中飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例為25.50%~34.71%,腹部肌肉飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例均高于背部,黃鰭和藍(lán)鰭金槍魚不同部位肌肉中飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例差異顯著(<0.05);藍(lán)鰭金槍魚背部和腹部肌肉的飽和脂肪酸以肉豆蔻酸(C14:0)、棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)為主,而大目和黃鰭金槍魚以棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)為主。黃鰭和藍(lán)鰭金槍魚不同部位肌肉中單不飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例差異顯著(<0.05),大目和黃鰭金槍魚單不飽和脂肪酸中油酸(C18:1(cis)-9c)和鯊油酸(C24:1)含量較高;而藍(lán)鰭金槍魚則是油酸(C18:1(cis)-9c)和棕櫚油酸(C16:1)含量較高。同一品種金槍魚不同部位肌肉中多不飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例無顯著差異(>0.05),大目和黃鰭金槍魚多不飽和脂肪酸以DHA(C22:6)、花生四烯酸(C20:4)和 EPA(C20:5)為主,而藍(lán)鰭金槍魚以 DHA(C22:6)和 EPA(C20:5)為主;EPA 具有預(yù)防心血管疾病、降血壓、顯著降低動(dòng)脈粥樣硬化等功能,DHA則對(duì)人智力和視力的發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。三種金槍魚中DHA(C22:6n-3)和EPA(C20:5n-3)二者占脂肪酸的比例為27.61%~41.73%。雖然藍(lán)鰭金槍魚DHA和EPA占脂肪酸比例低于其它兩種金槍魚,但由于藍(lán)鰭金槍魚脂肪含量顯著高于大目和黃鰭金槍魚(<0.05)。因此,藍(lán)鰭背部和腹部肌肉中DHA和EPA含量高于其它2種金槍魚,這也是藍(lán)鰭金槍魚經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的原因之一。藍(lán)鰭金槍魚單、多不飽和脂肪酸之和占總脂肪酸的比例高于大目和黃鰭金槍魚;三種金槍魚中藍(lán)鰭金槍魚背部和腹部肌肉飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例非常接近1:1:1,符合WHO/FAO建議的膳食脂肪酸攝入比例。
表3 三種金槍魚不同部位肌肉脂肪酸組成(%)Table 3 Fatty acid composition in different muscle parts of three kind of tuna species (%)
通過與GC×IMS庫比較可知,三種金槍魚背部和腹部肌肉共檢測(cè)到醛類、酮類、醇類、酯類、酸類和烷烴及含氮化合物等40種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)(表4)。
表4 三種金槍魚不同部位肌肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成Table 4 Volatile flavor substances in different muscle parts of three kind of tuna species
圖1是三種金槍魚不同部位肌肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),如圖所示,第1主成分和第2主成分的總貢獻(xiàn)率為90.00%,可以用來代表三種金槍魚不同部位肌肉的整體信息。從圖1可以看出,藍(lán)鰭金槍魚與大目、黃鰭金槍魚三者的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)之間有明顯差異,三種金槍魚不同部位肌肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)間沒有重疊,GC-IMS可以有效區(qū)分三種金槍魚。
圖1 三種金槍魚不同部位肌肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的PCA分析Fig.1 PCA analysis of volatile flavor substance in different muscle parts of three kind of tuna species
采用Gallery Plot軟件將每個(gè)化合物在不同樣品中的信號(hào)峰排列在一起得到指紋圖譜(圖2),圖中每列代表一種揮發(fā)性化合物,每行代表一個(gè)樣本;每組3平行,顏色深度表示揮發(fā)性化合物的濃度。由于高濃度單體離子和中性分子可能會(huì)在漂移區(qū)形成二聚體形式,因此單一化合物可能會(huì)產(chǎn)生多種信號(hào),即同一化合物的單聚體(M)和二聚體(D)。由圖2可以清晰地看出揮發(fā)性化合物在不同品種金槍魚中的分布情況,三種金槍魚中揮發(fā)性化合物種類和相對(duì)含量均存在明顯差異,其中藍(lán)鰭金槍魚中揮發(fā)性化合物種類最多,大目金槍魚最少;同一品種不同部位肌肉中揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量也存在明顯差異。藍(lán)鰭金槍魚腹部肌肉中2-戊酮-D、2-戊酮-M、戊醛-D、戊醛-M、E,E-2,4-庚二烯醛、乙酸己酯、2-乙酰呋喃-D、 E-2-戊烯醛-M、3-甲硫基丙醛、乙酸乙酯-M、乙酸乙酯-D的相對(duì)含量較背部高,背部肌肉中丙酸、正己醇、三乙胺、1-丙醇-M、1-丙醇-D、己醛-D等相對(duì)含量較高。大目金槍魚背部肌肉中乙酸乙酯-M、乙酸乙酯-D的相對(duì)含量較腹部高,腹部肌肉中丙酸乙酯、1,4-二氧六環(huán)的相對(duì)含量較高。黃鰭金槍魚背部肌肉中乙酸異丙酯、乙酸乙酯-M、乙酸乙酯-D的相對(duì)含量較腹部高,而腹部肌肉中2-丁酮-D、2-丁酮-M、2-戊酮-M、2,3-戊二酮的相對(duì)含量較高;揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成和含量的差異使其形成了各自的風(fēng)味特征。
圖2 三種金槍魚不同部位肌肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)指紋圖譜Fig.2 Gallery plot of volatile flavor substance in different muscle parts of three kind of tuna species
醛類物質(zhì)是三種金槍魚中分離鑒定出的種類最多的揮發(fā)性化合物,可能來源于不飽和脂肪酸氧化后形成的過氧化物的裂解,因其閾值較低,對(duì)三種金槍魚的總體風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)。己醛、戊醛、庚醛等飽和直鏈醛常呈現(xiàn)出腥味、草味、脂肪味等,戊醛-M是三種金槍魚肌肉中的共有化合物,是金槍魚的主體風(fēng)味物質(zhì),可能是金槍魚的腥味來源;2-甲基丁醛被認(rèn)為是魚露的特征風(fēng)味化合物,在蝦干中也被檢測(cè)到,呈現(xiàn)處獨(dú)特的香味,也是黃鰭金槍魚的特征化合物,可賦予黃鰭金槍魚愉快的香氣;3-甲硫基丙醛具有馬鈴薯香味,E,E-2,4-庚二烯醛貢獻(xiàn)青香、脂肪香、蔬菜香和油膩的氣味,這些物質(zhì)對(duì)藍(lán)鰭金槍魚的整體風(fēng)味有很大貢獻(xiàn),給魚肉帶來蔬菜香和脂肪香。醇類物質(zhì)的閾值較高,對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)小;但不飽和醇的閾值較低,對(duì)風(fēng)味有很大貢獻(xiàn)。1-辛烯-3-醇普遍存在于魚類的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中,在魚露和蝦醬中都有被檢測(cè)到,類似蘑菇氣味。藍(lán)鰭金槍魚中檢測(cè)到多種醇類化合物,包括1-丙醇、正戊醇和1-辛烯-3-醇,給魚肉帶來淡淡的清香味。酮類物質(zhì)主要由脂肪酸的氧化降解以及醇類物質(zhì)的氧化生成,2-丁酮具有水果香氣,2-戊酮對(duì)干海帶良好香氣的形成有貢獻(xiàn),這類物質(zhì)為三種金槍魚貢獻(xiàn)了清香氣味。檢出的酯類物質(zhì)包括乙酸己酯、乙酸異丙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯等,可以賦予食品果香的特性,乙酸乙酯在黃魚、鯉魚、馬鮫魚中都被檢出,對(duì)金槍魚的整體風(fēng)味也有一定的貢獻(xiàn)。含氮雜環(huán)化合物主要來源于氨基酸和碳水化合物之間發(fā)生的美拉德反應(yīng)或氨基酸的熱分解,呋喃化合物可由多種途徑產(chǎn)生,主要源于脂質(zhì)或硫胺素的熱降解,是藍(lán)鰭金槍魚特有的風(fēng)味物質(zhì),具有很強(qiáng)的肉香味以及極低的香氣閾值,可能是藍(lán)鰭金槍魚區(qū)別于其他品種金槍魚的重要風(fēng)味物質(zhì),2-乙酰呋喃主要表現(xiàn)為堅(jiān)果味、甜的焦香味等。綜上,藍(lán)鰭金槍魚背部肌肉的氣味特征主要是淡淡的青香味;腹部肌肉呈現(xiàn)蔬菜香、脂肪香味。大目金槍魚背部和腹部肌肉中酯類化合物的相對(duì)含量較高,均主要呈現(xiàn)清甜的果香味。黃鰭金槍魚背部肌肉主要呈現(xiàn)令人愉快的果香味;而腹部肌肉則主要呈現(xiàn)清香味。
大目、黃鰭和藍(lán)鰭三種金槍魚不同部位肌肉的基本營(yíng)養(yǎng)組成存在明顯差異,藍(lán)鰭金槍魚背部蛋白質(zhì)含量最高,達(dá)24.70 g/100 g,與其它兩種金槍魚不同部位肌肉的蛋白含量存在顯著差異(<0.05)。藍(lán)鰭金槍魚腹部脂肪含量高達(dá)30.29 g/100 g,與其背部及其它兩種金槍魚不同部位肌肉的脂肪含量均存在顯著差異(<0.05);三種金槍魚中藍(lán)鰭金槍魚蛋白和脂肪含量均較高,而大目和黃鰭金槍魚蛋白含量較高、脂肪含量較低。三種金槍魚不同部位肌肉中含有豐富的不飽和脂肪酸,且DHA和EPA占總脂肪酸的比例為27.61%~41.73%;藍(lán)鰭金槍魚背部和腹部肌肉中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例非常接近1:1:1,符合WHO/FAO建議的膳食脂肪酸攝入比例。三種金槍魚不同部位肌肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和相對(duì)含量均存在明顯差異,其中藍(lán)鰭金槍魚中揮發(fā)性化合物種類最多,大目金槍魚最少;同一品種不同部位肌肉中揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量也存在明顯差異,其組成和含量的差異使得三種金槍魚不同部位肌肉形成了各自的風(fēng)味特征。因此,三種金槍魚中藍(lán)鰭金槍魚營(yíng)養(yǎng)更豐富,背部肌肉必需氨基酸含量高,腹部肌肉含有豐富的不飽和脂肪酸且風(fēng)味更佳。