林勝利,徐 靜,張 井,李 燕,李群和
(溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江溫州325006)
鳀魚(Anchovy)俗稱“離水爛”、“爛船丁”等,其幼體名“海蜒”,是一種集群性強的小型魚類,主要分布于南北半球的溫帶近海域中上層,在我國,黃海、東海區(qū)鳀魚資源豐富。鳀魚不僅味道鮮美而且營養(yǎng)豐富,其蛋白質(zhì)含量占總質(zhì)量的15%~20%,各種必需氨基酸齊全,是優(yōu)質(zhì)的動物性蛋白質(zhì)[1]。由于鳀魚體內(nèi)含有豐富的內(nèi)源性蛋白酶,捕獲后極容易自溶腐爛,因此需及時加工處理,其生產(chǎn)需經(jīng)過原料清洗、蒸煮、烘干等工藝[2],蒸煮能夠改善感官性質(zhì),產(chǎn)生特有風(fēng)味,達到熟制,因此蒸煮是加工過程中一道必不可少的工序。其中蒸煮工序是其加工的關(guān)鍵。由于其肌肉組織脆弱,蒸煮過程中鳀魚營養(yǎng)物質(zhì)易流失在蒸煮液中,據(jù)報道,每加工1t產(chǎn)品,就會產(chǎn)生1.5t左右的蒸煮液[3],蒸煮液成分復(fù)雜,其中主要是蛋白質(zhì)、游離氨基酸、肽類等。而這些蒸煮液往往都是未經(jīng)處理直接排入大海,不僅造成大量營養(yǎng)成分流失,而且還造成環(huán)境污染。本文研究蒸煮液中蛋白質(zhì)、游離氨基酸、風(fēng)味物質(zhì)等成分,評價鳀魚蒸煮液的營養(yǎng)價值,可為綜合利用蒸煮液的開發(fā)提供參考,從而增加漁業(yè)資源附加值,有利于循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。
鳀魚蒸煮液 由浙江瑞安市華盛水產(chǎn)品加工廠提供,保存于-18℃冰箱內(nèi),用前常溫下解凍。
Sykam S433D型氨基酸分析儀 德國賽卡姆公司;Agilent 6890N/5973型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Finnigan·Mat公司;手動SPME進樣器 配有75μm CAR/PDMS萃取頭,美國Supelco公司;DYY-6C型雙穩(wěn)定時電泳儀 北京六一電泳儀廠;PAL-ES3型鹽度計 日本愛拓ATAGO公司。
1.2.1 一般成分分析 蛋白質(zhì)與非蛋白氮含量采用凱式定氮法(GB/T 5009.5-2010)測定;氨基態(tài)氮含量采用甲醛滴定法(GB/T 5009.39-2003)測定;含鹽量采用鹽度計測定。
1.2.2 蛋白質(zhì)分子量的測定 采用蛋白電泳(SDSPAGE)分析蛋白質(zhì)分子量[4],將鳀魚蒸煮液稀釋一定倍數(shù),與等體積SDS-PAGE樣品處理液(0.125mol/L Tris緩沖液,pH6.8,4% SDS,20%甘油,10% β-巰基乙醇,0.005%溴酚藍)混合,沸水浴5min。采用4%濃縮膠和10%分離膠開始電泳。設(shè)電泳電壓為80V,待樣品進入分離膠后改為120V。電泳完成后,采用考馬斯亮藍R250染色,用醋酸甲醇溶液進行脫色。電泳凝膠色帶用掃描儀掃描成圖像文件,用Glyko bandscan軟件對圖像處理分析。
1.2.3 游離氨基酸含量測定[5]將鳀魚蒸煮液稀釋一定倍數(shù),與4%三氯乙酸等體積混合,于37℃下靜置30min,取上清液過濾,濾液再通過0.45μm濾膜,采用氨基酸自動分析儀測定。
1.2.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析[6]
1.2.4.1 揮發(fā)性風(fēng)味成分的萃取 萃取頭250℃老化,載氣體積流量為0.80mL/min,進行空白表面熱解吸,直至無色譜峰出現(xiàn),基線穩(wěn)定。取試樣置于15mL頂空瓶中,將老化后的萃取頭插入試樣瓶頂空部分,于50℃水浴中吸附30min,并迅速插入氣相色譜進樣口,于250℃解吸3min,同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。
1.2.4.2 氣相色譜、質(zhì)譜條件 氣相色譜(GC)條件:DB-WAX彈性毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm);程序升溫:柱初溫40℃,保持4min,以5℃/min的速率升溫至90℃,然后再以10℃/min的速率升溫至240℃,保持6min;進樣口溫度為250℃,載氣為氦氣(He),以0.80mL/min恒定流速流動;不分流進樣;接口溫度為250℃。質(zhì)譜(MS)條件:離子源EI源,離子源溫度200℃,四級桿溫度150℃,檢測器電壓350V,發(fā)射電流為200μA,電離電壓為70eV,掃描范圍25~417m/z。1.2.4.3 數(shù)據(jù)處理 通過GC/MS所帶的Willey、Nist譜圖庫對鳀魚蒸煮液中揮發(fā)性成分進行解析,再參考有關(guān)文獻進行人工譜圖解析,確定其化學(xué)成分。按面積歸一化法求得各化學(xué)成分在蒸煮液氣味物質(zhì)中的相對百分含量。
測定鳀魚蒸煮液中蛋白質(zhì)、非蛋白氮、氨基態(tài)氮和NaCl,結(jié)果如表1所示,表明鳀魚蒸煮液含相當(dāng)量的蛋白質(zhì)和游離氨基酸等小分子物質(zhì),其蛋白質(zhì)含量達0.385g/100mL,非蛋白氮達0.275g/100mL,氨基態(tài)氮達0.110g/100mL。其中,為了提高鳀魚的失水速率,縮短蒸煮時間,改善口感,延長貯藏期,在蒸煮過程中添加了適當(dāng)濃度的NaCl,蒸煮后蒸煮液中NaCl濃度為3.600g/100mL。
表1 鳀魚蒸煮液一般成分分析Table 1 The ordinary component analysis of anchovy cooking juices
一般成分分析結(jié)果表明,鳀魚蒸煮液中蛋白質(zhì)含量為0.385g/100mL,具有一定的回收價值。張永鋒等[7]通過超濾技術(shù)回收乳制品廢水中蛋白質(zhì),邱松林等[8]采用膜濃縮法對蛤肉預(yù)煮液進行濃縮,因此擬分析鳀魚蒸煮液中蛋白質(zhì)分子量分布可為膜濃縮蛋白質(zhì)中膜孔徑大小提供依據(jù)。電泳圖譜(圖1)通過bandscan軟件分析各個條帶灰度值占本泳道條帶總灰度值的百分比,即為各個條帶上蛋白占樣品總蛋白組分的百分數(shù)(表2),由此可知,蛋白質(zhì)分子量35~50ku內(nèi)分布條帶較多,且條帶較粗,此低分子量區(qū)域的蛋白主要為肌漿蛋白,占蛋白質(zhì)組分的62.6%,其次在50ku以上條帶分布較多,35ku以下條帶分布較少,僅占蛋白質(zhì)組分的6.5%。
圖1 鳀魚蒸煮液中蛋白質(zhì)SDS-PAGE電泳圖Fig.1 SDS-PAGE profile of anchovy cooking juices protein
由一般分析結(jié)果表明,氨基態(tài)氮含量為0.110g/100mL,說明鳀魚蒸煮液中含有大量氨基酸,氨基酸中含有多種官能團,能與多種味覺受體作用,因而味感豐富,通常具有鮮味、酸味、苦昧、甜味等不同的滋味[9]。同時氨基酸又是重要的風(fēng)味前體物質(zhì),故游離氨基酸含量及組成是評價蒸煮液品質(zhì)的重要因素。
由表3可知,鳀魚蒸煮液中游離氨基酸總量為370.64mg/100mL,除含纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸等人體必需的氨基酸外,其中谷氨酸(47.65mg/100mL)、丙氨酸(42.18mg/100mL)、甘氨酸(22.00mg/100mL)、絲氨酸(18.30mg/100mL)和天門氨酸(15.53mg/100mL)等主要呈味氨基酸含量較高,其中谷氨酸和天門氨酸(呈鮮味)含量占游離氨基酸總量的17.05%,可能對蒸煮液的滋味起主要貢獻作用。
由于氨基酸含量多少并不意味著呈味的強弱,因此采用呈味強度值(Taste Activity Value,TAV)來考察各個氨基酸的呈味強度更為準確。呈味強度值(TAV)=各種呈味物質(zhì)在樣品中的含量/味道閾值[11]。
圖2為鳀魚蒸煮液中各游離氨基酸的呈味強度。由圖2可知,對于鳀魚蒸煮液來說,對滋味有主要貢獻的游離氨基酸為谷氨酸(9.53)、天冬氨酸(5.18)、組氨酸(2.86)和精氨酸(2.10)。其中谷氨酸、天冬氨酸是重要的鮮味物質(zhì),使蒸煮液呈現(xiàn)鮮甜的滋味。勵建榮等[12]在研究鳀魚酶解液過程中呈味物質(zhì)變化,表明游離氨基酸在酶解過程中不斷積累,呈鮮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。因此回收鳀魚蒸煮液,進行進一步酶解,提升蒸煮液的品質(zhì),具有一定的經(jīng)濟價值。
表2 Bandscan軟件分析鳀魚蒸煮液中蛋白組分Table 2 Protein component of anchovy cooking juices by bandscan software analysis
表3 鳀魚蒸煮液中游離氨基酸組成與含量Table 3 Composition and content of free amino acids in anchovy cooking juices
圖2 鳀魚蒸煮液中各游離氨基酸的呈味強度Fig.2 TAV of free amino acids in anchovy cooking juices
鳀魚蒸煮液具有獨特的芳香味和淡淡的魚腥味,因此研究蒸煮液的風(fēng)味物質(zhì)很有必要的。用固相微萃取提取鳀魚蒸煮液的揮發(fā)性成分的總離子流圖見圖3。各組分的質(zhì)譜經(jīng)過計算機譜庫檢索,采用峰面積歸一化定量,結(jié)果見表4,其中一些質(zhì)量分數(shù)比較低的物質(zhì)沒有列出。
風(fēng)味物質(zhì)是評價鳀魚蒸煮液品質(zhì)最重要的指標之一。由表4可知,這些揮發(fā)性成分主要是醛類、酸類、酮類和酚類等物質(zhì),其中醛類含量最高,可能是由鳀魚蒸煮過程中脂質(zhì)氧化形成,醛類化合物閾值較低,對風(fēng)味的形成有很大影響[13]。醛類物質(zhì)在食品中具有特殊的風(fēng)味,如己醛(14.968%)具有青草氣和蘋果香氣;壬醛(9.108%)具有脂肪和柑橘樣風(fēng)味;庚醛(8.391%)具有魚腥味和油脂味;(E,E)-2,4-庚二烯醛(2.261%)具有青香、醛香、雞肉香氣;反-2-癸烯醛(3.121%)具有橙子似香味。說明醛類對鳀魚蒸煮液貢獻最大,賦予了蒸煮液濃郁的香甜風(fēng)味和海鮮香氣。
圖3 鳀魚蒸煮液中風(fēng)味成分的總離子流圖Fig.3 The ion-flow graph of flavor components in anchovy cooking juices
綜上所述,鳀魚蒸煮液中蛋白質(zhì)含量為0.385g/100mL,非蛋白氮達0.275g/100mL,氨基態(tài)氮含量為0.110g/100mL,說明蒸煮液中含相當(dāng)量的蛋白質(zhì)和游離氨基酸等小分子有機物;對于食品來說,味道和香氣是兩個最為重要的感官特性[13],蒸煮液中游離氨基酸含量為370.64mg/100mL,其中谷氨酸和天冬氨酸對鳀魚滋味起主要貢獻作用,使得蒸煮液呈現(xiàn)鮮甜的滋味,此外,蒸煮液中風(fēng)味物質(zhì)以醛類為主,呈現(xiàn)特殊的海鮮香味,由上述結(jié)果可知,鳀魚蒸煮液具有一定的開發(fā)利用價值,可開發(fā)為營養(yǎng)豐富、味道鮮美的天然海鮮調(diào)味料。
鳀魚蒸煮液中蛋白質(zhì)分子量主要集中在35ku以上,主要為肌漿蛋白,可采用膜濃縮方法對其回收。然而蒸煮液中游離氨基酸等小分子物質(zhì)含量較為豐富,且NaCl含量為3.60g/100mL,如何回收這些小分子有機物且達到脫鹽效果是有待研究的一個難題。
表4 鳀魚蒸煮液中揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果Table 4 Result of volatile flavor compounds analysis in anchovy cooking juices by GC-MS
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