真空燙漂處理對牡蠣肉腥味成分的影響

李龍飛,秦小明,周翠平,王曉謙,張 任

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江 524088)

真空燙漂處理對牡蠣肉腥味成分的影響

李龍飛,秦小明*,周翠平,王曉謙,張 任

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院,廣東湛江 524088)

以感官評定為指標,采用熱燙和真空脫腥相結(jié)合的方法對香港牡蠣肉進行脫腥實驗,應(yīng)用頂空-固相萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對脫腥前后牡蠣肉中的揮發(fā)性成分組成、含量進行分析。結(jié)果顯示,在溫度為80℃,時間為3min,真空度為0.07MPa的條件下進行脫腥處理,牡蠣肉中的腥味物質(zhì)總數(shù)由脫腥前的12種降至10種,相對含量由19.18%降至15.19%,腥味脫除率達到了20.8%,能夠較好的達到脫除牡蠣肉腥味的目的,同時呋喃類物質(zhì)的增加能夠提升牡蠣的肉香味。研究表明,采用熱燙及真空的方法對牡蠣肉進行脫腥,能夠降低牡蠣肉中的腥味成分,是一種較為有效的腥味脫除方法。

牡蠣肉,真空脫腥,揮發(fā)性成分,GC-MS

牡蠣肉質(zhì)鮮美,營養(yǎng)豐富,是世界第一大養(yǎng)殖貝類,也是我國四大養(yǎng)殖經(jīng)濟貝類之一[1]。牡蠣肉中富含人體必需的氨基酸,牛磺酸,糖原,維生素,礦物元素等,具有很高的營養(yǎng)價值。在古代,牡蠣被認為是“海族之中的最貴者”[2]。然而,由于牡蠣主要以水中的浮游生物和藻類為食,這些藻類或細菌在代謝過程中產(chǎn)生的帶有腥味的廢物[3],逐漸在體內(nèi)積累從而使得牡蠣具有一定的腥味,這在一定程度上影響了牡蠣的口感,因此有必要對牡蠣進行一定的脫腥處理。

水產(chǎn)品都不同程度的具有一定的腥味,在水產(chǎn)品加工中,有效脫除腥味是一個很重要的環(huán)節(jié)。目前,水產(chǎn)品的脫腥方法主要有物理法,化學(xué)法,酶法,生物法,真空法等。其中物理法脫腥中的吸附法往往只能去除水產(chǎn)品表面的腥味物質(zhì),而且會造成一定的營養(yǎng)成分的損失;化學(xué)法脫腥中的酸堿法脫腥,在處理過程中會有部分酸堿殘留,去除困難,對食品的健康安全會產(chǎn)生一定影響,而且會產(chǎn)生一定量的廢水[4],不利于環(huán)保;生物法脫腥,適用于對液體的脫腥,對固體的脫腥效果較差,會影響食品原有的風(fēng)味;真空法脫腥,利用了腥味物質(zhì)在一定的溫度和真空度條件下易揮發(fā)的特性,具有脫腥效果好,易操作,無殘留的特點。

目前,對于真空脫腥主要應(yīng)用在一些藻類[5]和飲料的脫腥上面,而在牡蠣的脫腥研究方面,則主要集中在牡蠣酶解液的研究[6],對于牡蠣肉的脫腥則鮮有報道。本文以香港牡蠣肉作為原料,采用熱燙及真空的方法對其進行脫腥,探討較好的脫腥工藝條件。利用HS-SPME-GC-MS技術(shù)對脫腥前后牡蠣肉中的風(fēng)味成分分析,初步掌握牡蠣中的主要腥味成分變化,為牡蠣肉的脫腥工藝條件優(yōu)化提供一些理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

天然海水 取自湛江市霞山區(qū);香港牡蠣 購于湛江市霞山區(qū)東風(fēng)市場,長約12～14cm,寬約7～9cm,5～6個/kg,加冰快速運至實驗室;食鹽、檸檬酸、卡拉膠 均為食品級。

SHZ-DIII予華牌循環(huán)水真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;HY-002-2A臭氧發(fā)生器 廣州佳環(huán)電器科技有限公司;SJY-UVA01G紫外殺菌器 廣州百諾科技有限公司;EYEL4旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 托普儀器有限公司;SHIMADZU QP-2010 Plus氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司;DVB/CAR/PDMSMSCPD SUPELCO公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 牡蠣的凈化 將牡蠣進行清洗,之后放入經(jīng)過殺菌的海水中(調(diào)整鹽度至21.5‰),水溫保持在20～25℃,牡蠣和水的比例約為1∶5,水中通入空氣和臭氧,臭氧濃度保持在0.05mg/L,每6h全量換水一次,凈化24h[7]。

1.2.2 牡蠣肉的處理 將經(jīng)過凈化的牡蠣開殼,將牡蠣肉連同殼肌一起完整取出,在臭氧濃度為0.05mg/L的冰生理鹽水中浸泡清洗,去除黑邊和表面粘附物,挑選肉質(zhì)完整的牡蠣作為實驗對象。

1.2.3 燙漂液的制備 按照食鹽,檸檬酸和卡拉膠的濃度分別為3.5%,0.05%,0.1%的比例,用自來水進行配制。

1.2.4 牡蠣肉脫腥的方法 取一定量經(jīng)凈化處理的牡蠣肉,按照牡蠣肉與燙漂液1∶4的比例放入預(yù)先加熱到一定溫度的燙漂液中,利用真空泵控制真空環(huán)境,在不同真空度、溫度和時間的條件下進行脫腥,之后取出放入冰水中迅速降溫,瀝干水分,進行感官評定及成分分析。

1.2.5 感官評定 以從事食品研究,具有一定經(jīng)驗的10名研究生(男女各5名,年齡在24～27歲之間)作為固定感官評定員,按照給定標準分別打分,進行匯總后取其平均值,評定標準見表1。

表1 腥味感官評價標準Table 1 Criteria for evalute on fishy smell

1.2.6 GC-MS分析條件

1.2.6.1 氣相色譜條件 石英毛細管柱:VF-WAXms(柱長30m,口徑0.25mm,膜厚0.2μm,Varian公司);載氣流量(恒流):He,1.0mL/min;進樣口溫度250℃;升溫程序:初始溫度50℃,保持3min,以4℃/min升到180℃,保持3min,再以10℃/min升至230℃,保持4min[8]。

1.2.6.2 質(zhì)譜條件 電離方式EI,電子能量為70eV;離子源溫度為200℃;接口溫度為200℃;掃描方式:Scan;質(zhì)譜掃描范圍:m/z 35～500amu。

1.2.6.3 定性分析 未知化合物經(jīng)計算機檢索同時與NIST 08譜圖庫和Wiley 9譜圖庫相匹配,以色譜面積歸一法計算不同物質(zhì)的百分含量,僅報道匹配度在80%以上的鑒定結(jié)果。

1.2.6.4 腥味脫除率的計算

脫除率(%)=(1-脫腥后腥味物質(zhì)相對含量/脫腥前腥味物質(zhì)相對含量)×100

1.3 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)采用excel和origin8.0進行處理分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對牡蠣肉脫腥的影響

由圖1可知,牡蠣肉的腥味值隨溫度的升高而逐漸增大,當(dāng)溫度在85℃時達到最大值,繼續(xù)升高溫度,腥味值開始下降。隨溫度升高,牡蠣的熟化程度不斷增加,牡蠣中含有的醇類化合物,在高溫的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成醛、酮、酸等物質(zhì),而這些物質(zhì)的閾值相對較低,揮發(fā)性強,是腥味產(chǎn)生的主要因素,在較短時間內(nèi),腥味成分未能從牡蠣肉中脫除,因而牡蠣肉的腥味程度隨著溫度的升高不降反升。在相同的真空度條件下,隨著溫度的進一步升高,燙漂液溫度和生成的揮發(fā)性成分沸點差值進一步增大,揮發(fā)性成分隨水蒸氣快速被去除掉,腥味值下降。在一定真空度下,燙漂液的沸點也同樣降低,溫度增大,水分迅速揮發(fā),使得燙漂液呈爆沸狀,不利于脫腥和燙漂的進行,而溫度過低,牡蠣肉不能在短時間內(nèi)達到初步熟化的目的。綜合考慮脫腥效果,牡蠣熟化程度和實際操作條件,牡蠣熱燙及真空脫腥的最佳溫度確定為80℃。

圖1 溫度對牡蠣肉脫腥效果的影響Fig.1 Effect of temperature on the extent of oyster meat deodorization

2.2 時間對牡蠣肉脫腥效果的影響

如圖2所示,在一定條件下,隨時間延長,牡蠣的腥味值先降低后逐漸增大,并在3min的時候腥味值最小。在3min之前,牡蠣肉自身所帶的腥味物質(zhì)在加熱和真空的作用下,腥味成分逐漸逸散至表面并被脫除,牡蠣的腥味值不斷下降。隨時間的延長,牡蠣的熱燙程度進一步加深,牡蠣本身的醇類物質(zhì)進一步發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成大量的腥味物質(zhì),使得牡蠣的腥味值不斷升高。在3min的時候腥味值最小,因而將3min作為最佳時間。

圖2 時間對牡蠣肉脫腥效果的影響Fig.2 Effect of time on the extent of oyster meat deodorization

2.3 真空度對牡蠣肉脫腥效果的影響

由圖3可知,在一定條件下,隨真空度不斷增大,牡蠣肉中的腥味成分沸點逐漸降低,能夠迅速從牡蠣肉中逸出,隨水蒸氣被逐漸去除掉,腥味值不斷降低,并在真空度為0.075MPa的時候達到最小值。之后隨真空度的進一步增大,牡蠣肉中的氧化還原反應(yīng)程度增大,不斷有新的腥味物質(zhì)生成,從而導(dǎo)致腥味值逐漸增大?？紤]到在真空度為0.075MPa的時候,燙漂液呈爆沸狀,不易控制,因而將最佳條件選擇為與其效果較為接近的0.07MPa。

圖3 真空度對牡蠣肉脫腥效果的影響Fig.3 Effect of vacuum on the extent of oyster meat deodorization

2.4 牡蠣肉脫腥前后腥味成分分析

采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對在預(yù)設(shè)脫腥條件下處理前后的牡蠣肉的揮發(fā)性成分進行分析,其揮發(fā)性成分總離子流圖如圖4、圖5所示,各類化合物相對含量見表2。對脫腥前香港牡蠣肉的揮發(fā)性成分進行鑒定,結(jié)果與之前的研究基本一致[9],但是在揮發(fā)性物質(zhì)的種類總數(shù)上較之前多出了29種。牡蠣肉脫腥前共鑒定出69種揮發(fā)性成分,脫腥后共鑒定出91種揮發(fā)性成分,主要是碳氫類、醛類、酮類、酸類、醇類、酯類,呋喃類和含氮化合物八大類物質(zhì)。

圖4 牡蠣肉揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.4 Total ion chromatogram in mass spectrum of volatile compounds of oyster meat

圖5 牡蠣肉真空燙漂脫腥后揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.5 Total ion chromatogram in mass spectrum of volatile compounds of oyster meat after deodorization

如圖6所示,經(jīng)過脫腥處理后牡蠣肉中的風(fēng)味物質(zhì)各種類數(shù)量均發(fā)生了改變,與未脫腥前相比,其揮發(fā)性物質(zhì)總數(shù)由69種增大到91種,總數(shù)增加了22種,這與顧玲琳的研究結(jié)果基本相符[10]。經(jīng)過脫腥后,牡蠣肉中的醛類物質(zhì)增加了7種,酮類增加了7種,酸類增加了6種,呋喃類增加了3種,醇類減少了3種,碳氫類化合物,含氮類化合物和酯類化合物的種類數(shù)均未發(fā)生改變。

圖6 脫腥前后牡蠣肉各類揮發(fā)性成分種類數(shù)Fig.6 The number of every kind of volatile component of oyster meat deodorization before and after

如圖7可知,牡蠣肉經(jīng)過脫腥后,牡蠣肉中的碳氫類增加了0.90%,醛類增加了10.07%,酮類增加了3.46%,呋喃類增加了1.64%,含氮類化合物增加了2.95%,醇類降低了15.14%,酸類增加了0.18%,酯類降低了4.06%。在脫腥前后牡蠣肉的揮發(fā)性成分中,碳氫類、醛類、酮類、酸類、醇類均占有較大比例,脫腥前牡蠣肉中的揮發(fā)性成分中,酸類和醇類的相對含量達到了49.7%,是牡蠣肉風(fēng)味形成的主要組成物質(zhì),在脫腥后牡蠣肉的風(fēng)味成分發(fā)生了改變,酸類和醛類的相對含量達到了49.25%。

表2 脫腥處理前后牡蠣肉揮發(fā)性成分Table 2 Volatile compounds of oyster meat deodorization before and after

續(xù)表

注:“-”表示未檢出。

圖7 脫腥前后牡蠣肉各類揮發(fā)性成分相對含量Fig.7 Volatile component relative content of oyster meat deodorization before and after

研究不同風(fēng)味物質(zhì)對牡蠣肉的氣味影響,結(jié)果表明烴類物質(zhì)、1-辛烯-3-醇、己醛、2-壬酮、3-辛酮、庚醛、辛醛、3,5-辛二烯-2-酮、3,5-辛二烯-2-醇、2-乙基呋喃對其具有較大的影響[11],而烴類物質(zhì)往往具有較高的閾值,對牡蠣的風(fēng)味特征貢獻較小,也不是牡蠣肉腥味的主要來源。烴類成分多呈清香的風(fēng)味,是海產(chǎn)貝類風(fēng)味形成的主要原因。牡蠣腥味的形成原因較為復(fù)雜,且并不是由單一的物質(zhì)形成的,是由多種不同揮發(fā)性成分共同作用而形成的,將之前的文獻研究結(jié)果[12-15]與本實驗的研究結(jié)果進行分析和對比,可以確定牡蠣肉中的腥味成分主要是檸檬烯、己醛、庚醛、辛醛、2-辛烯醛、苯甲醛、2-壬烯醛、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、(Z)-1,5-辛二烯-3-醇,2,4-癸二烯醛,2-辛烯-1-醇和三甲胺,由醛、酮、醇、胺四大類物質(zhì)組成。水產(chǎn)品中的氧化三甲胺會在酶和微生物的作用下發(fā)生分解生成三甲胺,而三甲胺是水產(chǎn)品腥味的重要組成部分,但是在新鮮的水產(chǎn)中并不含有這種物質(zhì)[16]。而在本研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)含有一定量的三甲胺,這可能是由于在檢測過程中產(chǎn)生的或者是由于樣品未能得到有效處理和保存產(chǎn)生的,因而未計入腥味成分當(dāng)中。組成牡蠣腥味的揮發(fā)性分成種類數(shù)由脫腥前的12種減少為10種,相對含量也由之前的19.18%降至15.19%,將脫腥前牡蠣腥味程度作為100%,脫腥后則只有79.2%,腥味脫除率達到了20.8%。

經(jīng)過熱燙及真空脫腥處理后,牡蠣肉中的醇類物質(zhì)相對含量降低了15.14%,而醛類和酮類化合物的含量則增加了13.53%,兩者幾乎相當(dāng),這可能是由于醇類化合物受加熱作用的影響,從而發(fā)生了氧化還原反應(yīng),生成了閾值較低的醛、酮類物質(zhì),而這些正是牡蠣的主要風(fēng)味成分,使得牡蠣的后熟風(fēng)味增強了,同時呋喃類物質(zhì)的增加,也使得牡蠣的肉香味程度進一步得到了提高。

3 結(jié)論

采用熱燙及真空脫腥的方法對香港牡蠣肉進行脫腥,并對其脫腥前后牡蠣肉中的揮發(fā)性成分進行鑒定,比較和分析,實驗結(jié)果表明,在溫度為80℃,時間為3min,真空度為0.07MPa的條件下對香港牡蠣肉進行脫腥處理,牡蠣的腥味值較小。分析結(jié)果表明,牡蠣肉中的腥味物質(zhì)主要有檸檬烯、己醛、庚醛、辛醛、2-辛烯醛、苯甲醛、2-壬烯醛、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、(Z)-1,5-辛二烯-3-醇,2,4-癸二烯醛和2-辛烯-1-醇組成,經(jīng)過脫腥處理后,牡蠣肉中的腥味成分由12種減少至10種,腥味成分的相對含量由19.18%減少至15.19%,脫除率達到了20.8%,達到了較好的脫腥效果。在熱燙的作用下,牡蠣肉中的呋喃類物質(zhì)略有增加使得牡蠣肉的肉香味得到增強。

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Effect of vacuum blanching on volatile compounds oyster meat

LI Long-fei,QIN Xiao-ming*,ZHOU Cui-ping,WANG Xiao-qian,ZHANG Ren

(Food Science and Technology College of Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524088,China)

The blanching and vacuum were used for deodorizing the oyster meat with sensory evaluation as analysis index. The volatile compounds were determined by headspace-solid phase microextraction(HS-SPME)coupled with gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). The results showed that optimum conditions of dedorization were temperature 80℃,time 3min and the vacuum degree 0.07MPa. After deodorization,the flavour components of oyster meat decreased from 12 kinds to 10 kinds,the relative content decreased from 19.18% to 15.19%,the odor removal rate reached 20.8%. It showed this method could better removed the flavour components of oyster and the oyster meat flavour increased for furans increased. This study showed that the flavour components of oyster meat can be better removed by the method of blanching and vacuum.

oyster meat;vacuum deodorization;volatile compounds;GC-MS

2014-09-18

李龍飛(1988-),男,在讀碩士生,主要從事海洋生物資源高值化利用研究。

*通訊作者:秦小明(1964-),男,博士，教授,主要從事海洋生物資源高值化利用研究。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金資助(CARS-48-07B)；廣東省科技廳(2010B020201014)；國家星火計劃十二五重大與重點項目。

TS254.4

A

1002-0306(2015)13-0103-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.13.013