鳀鱼蒸煮液的主要营养成分分析

2013-08-07 09:17林胜利李群和
食品工业科技 2013年10期
关键词:游离风味氨基酸

林胜利,徐 静,张 井,李 燕,李群和

(温州科技职业学院,浙江温州325006)

鳀鱼(Anchovy)俗称“离水烂”、“烂船丁”等,其幼体名“海蜒”,是一种集群性强的小型鱼类,主要分布于南北半球的温带近海域中上层,在我国,黄海、东海区鳀鱼资源丰富。鳀鱼不仅味道鲜美而且营养丰富,其蛋白质含量占总质量的15%~20%,各种必需氨基酸齐全,是优质的动物性蛋白质[1]。由于鳀鱼体内含有丰富的内源性蛋白酶,捕获后极容易自溶腐烂,因此需及时加工处理,其生产需经过原料清洗、蒸煮、烘干等工艺[2],蒸煮能够改善感官性质,产生特有风味,达到熟制,因此蒸煮是加工过程中一道必不可少的工序。其中蒸煮工序是其加工的关键。由于其肌肉组织脆弱,蒸煮过程中鳀鱼营养物质易流失在蒸煮液中,据报道,每加工1t产品,就会产生1.5t左右的蒸煮液[3],蒸煮液成分复杂,其中主要是蛋白质、游离氨基酸、肽类等。而这些蒸煮液往往都是未经处理直接排入大海,不仅造成大量营养成分流失,而且还造成环境污染。本文研究蒸煮液中蛋白质、游离氨基酸、风味物质等成分,评价鳀鱼蒸煮液的营养价值,可为综合利用蒸煮液的开发提供参考,从而增加渔业资源附加值,有利于循环经济的发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鳀鱼蒸煮液 由浙江瑞安市华盛水产品加工厂提供,保存于-18℃冰箱内,用前常温下解冻。

Sykam S433D型氨基酸分析仪 德国赛卡姆公司;Agilent 6890N/5973型气相色谱-质谱联用仪 美国Finnigan·Mat公司;手动SPME进样器 配有75μm CAR/PDMS萃取头,美国Supelco公司;DYY-6C型双稳定时电泳仪 北京六一电泳仪厂;PAL-ES3型盐度计 日本爱拓ATAGO公司。

1.2 实验方法

1.2.1 一般成分分析 蛋白质与非蛋白氮含量采用凯式定氮法(GB/T 5009.5-2010)测定;氨基态氮含量采用甲醛滴定法(GB/T 5009.39-2003)测定;含盐量采用盐度计测定。

1.2.2 蛋白质分子量的测定 采用蛋白电泳(SDSPAGE)分析蛋白质分子量[4],将鳀鱼蒸煮液稀释一定倍数,与等体积SDS-PAGE样品处理液(0.125mol/L Tris缓冲液,pH6.8,4% SDS,20%甘油,10% β-巯基乙醇,0.005%溴酚蓝)混合,沸水浴5min。采用4%浓缩胶和10%分离胶开始电泳。设电泳电压为80V,待样品进入分离胶后改为120V。电泳完成后,采用考马斯亮蓝R250染色,用醋酸甲醇溶液进行脱色。电泳凝胶色带用扫描仪扫描成图像文件,用Glyko bandscan软件对图像处理分析。

1.2.3 游离氨基酸含量测定[5]将鳀鱼蒸煮液稀释一定倍数,与4%三氯乙酸等体积混合,于37℃下静置30min,取上清液过滤,滤液再通过0.45μm滤膜,采用氨基酸自动分析仪测定。

1.2.4 挥发性风味物质分析[6]

1.2.4.1 挥发性风味成分的萃取 萃取头250℃老化,载气体积流量为0.80mL/min,进行空白表面热解吸,直至无色谱峰出现,基线稳定。取试样置于15mL顶空瓶中,将老化后的萃取头插入试样瓶顶空部分,于50℃水浴中吸附30min,并迅速插入气相色谱进样口,于250℃解吸3min,同时启动仪器采集数据。

1.2.4.2 气相色谱、质谱条件 气相色谱(GC)条件:DB-WAX弹性毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);程序升温:柱初温40℃,保持4min,以5℃/min的速率升温至90℃,然后再以10℃/min的速率升温至240℃,保持6min;进样口温度为250℃,载气为氦气(He),以0.80mL/min恒定流速流动;不分流进样;接口温度为250℃。质谱(MS)条件:离子源EI源,离子源温度200℃,四级杆温度150℃,检测器电压350V,发射电流为200μA,电离电压为70eV,扫描范围25~417m/z。1.2.4.3 数据处理 通过GC/MS所带的Willey、Nist谱图库对鳀鱼蒸煮液中挥发性成分进行解析,再参考有关文献进行人工谱图解析,确定其化学成分。按面积归一化法求得各化学成分在蒸煮液气味物质中的相对百分含量。

2 结果与分析

2.1 鳀鱼蒸煮液中一般成分

测定鳀鱼蒸煮液中蛋白质、非蛋白氮、氨基态氮和NaCl,结果如表1所示,表明鳀鱼蒸煮液含相当量的蛋白质和游离氨基酸等小分子物质,其蛋白质含量达0.385g/100mL,非蛋白氮达0.275g/100mL,氨基态氮达0.110g/100mL。其中,为了提高鳀鱼的失水速率,缩短蒸煮时间,改善口感,延长贮藏期,在蒸煮过程中添加了适当浓度的NaCl,蒸煮后蒸煮液中NaCl浓度为3.600g/100mL。

表1 鳀鱼蒸煮液一般成分分析Table 1 The ordinary component analysis of anchovy cooking juices

2.2 鳀鱼蒸煮液中蛋白质分子量分析

一般成分分析结果表明,鳀鱼蒸煮液中蛋白质含量为0.385g/100mL,具有一定的回收价值。张永锋等[7]通过超滤技术回收乳制品废水中蛋白质,邱松林等[8]采用膜浓缩法对蛤肉预煮液进行浓缩,因此拟分析鳀鱼蒸煮液中蛋白质分子量分布可为膜浓缩蛋白质中膜孔径大小提供依据。电泳图谱(图1)通过bandscan软件分析各个条带灰度值占本泳道条带总灰度值的百分比,即为各个条带上蛋白占样品总蛋白组分的百分数(表2),由此可知,蛋白质分子量35~50ku内分布条带较多,且条带较粗,此低分子量区域的蛋白主要为肌浆蛋白,占蛋白质组分的62.6%,其次在50ku以上条带分布较多,35ku以下条带分布较少,仅占蛋白质组分的6.5%。

图1 鳀鱼蒸煮液中蛋白质SDS-PAGE电泳图Fig.1 SDS-PAGE profile of anchovy cooking juices protein

2.3 鳀鱼蒸煮液中游离氨基酸含量

由一般分析结果表明,氨基态氮含量为0.110g/100mL,说明鳀鱼蒸煮液中含有大量氨基酸,氨基酸中含有多种官能团,能与多种味觉受体作用,因而味感丰富,通常具有鲜味、酸味、苦昧、甜味等不同的滋味[9]。同时氨基酸又是重要的风味前体物质,故游离氨基酸含量及组成是评价蒸煮液品质的重要因素。

由表3可知,鳀鱼蒸煮液中游离氨基酸总量为370.64mg/100mL,除含缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸等人体必需的氨基酸外,其中谷氨酸(47.65mg/100mL)、丙氨酸(42.18mg/100mL)、甘氨酸(22.00mg/100mL)、丝氨酸(18.30mg/100mL)和天门氨酸(15.53mg/100mL)等主要呈味氨基酸含量较高,其中谷氨酸和天门氨酸(呈鲜味)含量占游离氨基酸总量的17.05%,可能对蒸煮液的滋味起主要贡献作用。

由于氨基酸含量多少并不意味着呈味的强弱,因此采用呈味强度值(Taste Activity Value,TAV)来考察各个氨基酸的呈味强度更为准确。呈味强度值(TAV)=各种呈味物质在样品中的含量/味道阈值[11]。

图2为鳀鱼蒸煮液中各游离氨基酸的呈味强度。由图2可知,对于鳀鱼蒸煮液来说,对滋味有主要贡献的游离氨基酸为谷氨酸(9.53)、天冬氨酸(5.18)、组氨酸(2.86)和精氨酸(2.10)。其中谷氨酸、天冬氨酸是重要的鲜味物质,使蒸煮液呈现鲜甜的滋味。励建荣等[12]在研究鳀鱼酶解液过程中呈味物质变化,表明游离氨基酸在酶解过程中不断积累,呈鲜甜味氨基酸比其他氨基酸增加得快,其中天冬氨酸、谷氨酸和丙氨酸增加迅速。因此回收鳀鱼蒸煮液,进行进一步酶解,提升蒸煮液的品质,具有一定的经济价值。

表2 Bandscan软件分析鳀鱼蒸煮液中蛋白组分Table 2 Protein component of anchovy cooking juices by bandscan software analysis

表3 鳀鱼蒸煮液中游离氨基酸组成与含量Table 3 Composition and content of free amino acids in anchovy cooking juices

图2 鳀鱼蒸煮液中各游离氨基酸的呈味强度Fig.2 TAV of free amino acids in anchovy cooking juices

2.4 鳀鱼蒸煮液中挥发性风味物质分析

鳀鱼蒸煮液具有独特的芳香味和淡淡的鱼腥味,因此研究蒸煮液的风味物质很有必要的。用固相微萃取提取鳀鱼蒸煮液的挥发性成分的总离子流图见图3。各组分的质谱经过计算机谱库检索,采用峰面积归一化定量,结果见表4,其中一些质量分数比较低的物质没有列出。

风味物质是评价鳀鱼蒸煮液品质最重要的指标之一。由表4可知,这些挥发性成分主要是醛类、酸类、酮类和酚类等物质,其中醛类含量最高,可能是由鳀鱼蒸煮过程中脂质氧化形成,醛类化合物阈值较低,对风味的形成有很大影响[13]。醛类物质在食品中具有特殊的风味,如己醛(14.968%)具有青草气和苹果香气;壬醛(9.108%)具有脂肪和柑橘样风味;庚醛(8.391%)具有鱼腥味和油脂味;(E,E)-2,4-庚二烯醛(2.261%)具有青香、醛香、鸡肉香气;反-2-癸烯醛(3.121%)具有橙子似香味。说明醛类对鳀鱼蒸煮液贡献最大,赋予了蒸煮液浓郁的香甜风味和海鲜香气。

图3 鳀鱼蒸煮液中风味成分的总离子流图Fig.3 The ion-flow graph of flavor components in anchovy cooking juices

3 结论

综上所述,鳀鱼蒸煮液中蛋白质含量为0.385g/100mL,非蛋白氮达0.275g/100mL,氨基态氮含量为0.110g/100mL,说明蒸煮液中含相当量的蛋白质和游离氨基酸等小分子有机物;对于食品来说,味道和香气是两个最为重要的感官特性[13],蒸煮液中游离氨基酸含量为370.64mg/100mL,其中谷氨酸和天冬氨酸对鳀鱼滋味起主要贡献作用,使得蒸煮液呈现鲜甜的滋味,此外,蒸煮液中风味物质以醛类为主,呈现特殊的海鲜香味,由上述结果可知,鳀鱼蒸煮液具有一定的开发利用价值,可开发为营养丰富、味道鲜美的天然海鲜调味料。

鳀鱼蒸煮液中蛋白质分子量主要集中在35ku以上,主要为肌浆蛋白,可采用膜浓缩方法对其回收。然而蒸煮液中游离氨基酸等小分子物质含量较为丰富,且NaCl含量为3.60g/100mL,如何回收这些小分子有机物且达到脱盐效果是有待研究的一个难题。

表4 鳀鱼蒸煮液中挥发性成分的GC-MS分析结果Table 4 Result of volatile flavor compounds analysis in anchovy cooking juices by GC-MS

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