马氏珠母贝肉烘烤条件及其产品风味成分的研究

姜秋焕，安静波，龚文彩，宋文东，* ，叶盛权

(1.广东海洋大学食品科技学院，广东湛江524088;2.广东海洋大学理学院，广东湛江524088)

马氏珠母贝(Pinctada martensii)又名合浦珠母贝，是我国南方珍珠养殖的主要品种，主要产地为广东、广西、海南［1］。近几年随着珍珠养殖业的发展，每年这三省采珠后的贝肉约有4000t，产量相当可观。马氏珠母贝肉营养丰富，是一种高蛋白、低脂肪、低糖、营养价值高的海产品，富含牛磺酸、多不饱和脂肪酸(EPA、DHA)、多种矿物质、微量元素和维生素。但目前除了一小部分贝肉鲜销供食用外，其余贝肉被作为饲料、饵料，开发利用率很低。因此研究马氏珠母贝肉的营养价值，提高其附加值，促进海水珍珠养殖业的进一步发展，显得尤为重要。目前对于马氏珠母贝肉风味成分研究比较少，大部分研究都是关于贝肉水解液或经发酵或经美拉德反应产生了呈味物质，马氏珠母贝肉酶法抽提物美拉德增香工艺研究及其抗氧化肽的性质及应用研究。陈美花［2］等利用GC-MS 研究马氏珠母贝肉酶解水解液的风味物质，并利用美拉德反应改良其风味。贝肉烘烤过程也是一种美拉德反应过程，其香味成份主要也是酯类、醛类、酮类、杂环类等。胡俊辉［3］研究风味酶酶解马氏珠母贝肉的工艺，张政委［4］利用酶解马氏珠母贝肉方法，制备出了降血压肽。本文以马氏珠母贝肉为原料，对其烘烤，并对烘烤工艺进行了优化。利用SPME-GC-MS［5］对烘烤贝肉进行风味成分的分析。通过研究，掌握贝肉的烘烤条件及产品的风味成分，增加其综合利用途径，提供了理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

马氏珠母贝 广东省湛江市徐闻珍珠养殖基地;葡萄糖 广东光华科技股份有限公司;食盐 购于湛江市霞山沃尔玛购物广场。

GZX-9070MBE 数显鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;AOC5000 GCMS-QP2010 Plus 顶空-固相微萃取-气相-质谱联用 日本岛津。

1.2 实验方法

1.2.1 贝肉预处理 取数只活贝置于托盘上，用小刀小心地割断贝壳的闭壳肌，开壳后取出贝肉，去除足丝等杂质，用蒸馏水清洗干净，沥干，备用。

1.2.2 单因素实验

1.2.2.1 烘烤温度实验 称取适量洁净的马氏珠母贝肉，分成7 份置于已编号的洁净培养皿中，每份重约50g。设定烘烤温度分别为65、85、105、125、150、180、200℃，烘烤时间为60min，放在烘箱中烘烤。评定小组的10 名成员对烘烤的贝肉进行感官评分(十分制)，评定指标为色泽、香气、肉质，选出感官评定得分最高的温度［6］。

1.2.2.2 烘烤时间实验 称取适量贝肉，分成7 份，每份重约50g，置于编号的培养皿中。按照1.2.2.1 得出的最佳温度，设定烘烤时间分别为45、60、75、90、105、120、135min 进行烘烤。按照上述指标进行感官评定，优选最佳烘烤时间［7］。

1.2.2.3 加入不同添加剂实验 称取适量贝肉，分成11 份，每份重约50g，置于编号的培养皿中。分别进行如下三组处理:不添加任何物质、添加1、2.5、4、6、7.5g 葡萄糖、添加1、2.5、4、6、7.5g 的食盐，腌渍10min，去除多余水分。按照前两步得出的最优温度、最佳时间［8］，进行烘烤。对烘烤贝肉进行感官评定，并选出感官评定结果最好的添加剂及其添加比例。

1.2.3 正交实验 根据1.2.2 单因素实验筛选出的因素水平进行正交实验设计，对结果进行综合评定寻找最优组合。选定影响烘烤贝肉风味的三个因素:温度(A)、时间(B)、葡萄糖添加比例(C)，设计了L9(33)正交实验表(见表1)。

表1 正交实验水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.4 感官评分标准 烘烤贝肉的评分以十分制为标准，评分如下:贝肉淡黄(1～3 分)，焦黑(3～5 分)，棕黄(5～10 分);香气评定时，腥味(1 ～3 分)，腥香(3～5 分)，焦香(4～6 分)，香(6～10 分);肉质软(1～5分)，硬而脆(3～7 分)，软硬适中(6～10 分)［9］。

1.2.5 风味成分的测定

1.2.5.1 贝肉预处理 称取一定量的洁净贝肉，根据正交实验得出的最佳条件，进行烘烤。将烤好的贝肉用剪刀剪成一定体积的小块，质量为0.2g，放入萃取瓶中备用［10］。

1.2.5.2 固相微萃取 利用萃取头为75μm 碳分子筛/聚二甲基硅氧烷(Carboxen/PDMS)的萃取针，将萃取针插入萃取瓶中萃取。萃取温度为100℃，吸附时间5min。

1.2.5.3 GC/MS 条件 色谱条件:色谱毛细管柱Rtx-5ms柱(30m ×0.25mm，0.25μm)，以高纯氮做载气，柱内载气总流量为50mL/min。程序升温条件为:柱箱初始柱温40℃，保持0min;以5℃/min 升温至150℃，保持0min;然后以10℃/min 升温至280℃，保持1min。进样模式为不分流，进样口温度为280℃。

质谱条件:EI 离子源，电子能量为70eV，离子源温度为200℃，接口温度200℃，分子质量(m/z)扫描范围为35 ～400，扫描速度为1428。程序总时间为36min［11］。

2 结果与分析

2.1 烘烤温度实验

图1 表示烘烤时间为60min 时，马氏珠母贝肉在不同烘烤温度下的感官评定结果。从图上可以看出，烘烤温度为150℃时，感官评分最高为24，贝肉深棕色，具有很浓的贝肉香，软硬适中，结果最好。这是由于贝肉在烘烤过程中，发生了Maillard 反应。其反应包含很多的反应步骤，每个反应对温度的敏感性是不同的，因此其反应路线在很大程度上取决于反应的温度。而且温度还影响反应物的活性，活性开链式的糖的浓度随着温度的增加而增加。温度过低，反应进行不充分，影响风味成分的形成［12］。在煮沸与轻度烧烤的肉品中，挥发性提取物主要是脂类降解产物，对风味有直接贡献的化合物主要是那些具有足够低的风味阈值的化合物如:醛类、不饱和醇、酮和内酯。温度过高，甲基环戊烯酮醇与硫化氢在加热条件下形成一些非芳香性的环状硫化物，造成不良风味。故而选择较优烘烤温度为150℃。

图1 不同温度下烘烤贝肉风味的感官评定Fig.1 Sensory evaluation of flavor of baked shellfish flesh at different temperatures

2.2 烘烤时间实验

将贝肉在150℃下烘烤不同的时间，得到的贝肉感官评定结果见图2。从图2 可以看出，烘烤时间过短，Maillard 反应不完全，风味物质形成不足，香气不够;时间过长，贝肉表面焦化严重，也会造成贝肉中不饱和脂肪酸等物质的过分氧化，产生令人不悦的气味。当烘烤时间为90min 时，综合评分最高，具有贝肉特有的香气，肉质鲜美。故选烘烤时间为90min。

2.3 加入不同添加剂实验

图2 不同时间下烘烤贝肉风味的感官评定Fig.2 Sensory evaluation of flavor of baked shellfish flesh at different times

图3 表示为以不同比例添加不同的添加剂，烘烤马氏珠母贝肉风味的感官评定结果。空白对照组中未添加任何外源性成分，依然有淡淡的贝肉香，这是因为，贝肉中富含蛋白质、氨基酸等成分，也含有比较多的糖类物质，但都是多糖类，所以自身在烘烤时因部分发生美拉德反应也会有贝肉特有的香气散发出来，只是需要的时间更长，且香味不会那么浓郁。因此，为了在较短时间内获得比较浓郁的贝肉香气，还是应该向贝肉中加入一些还原性糖类，比如葡萄糖、果糖等。由图3 可看出，在150℃，90min 的条件下烘烤，添加食盐组，总体香味不如加糖的处理组，可能是那种咸腥味道掩盖了贝肉香味。而添加葡萄糖组贝肉，香味更明显且更令人愉悦。空白组感官评分值为19.7，小于当葡萄糖的添加比例为5%时，综合感官评分24.7，此时分值最高，即50g 贝肉中添加2.5g 葡萄糖。

图3 加入不同添加剂的烘烤贝肉风味的感官评定Fig.3 Sensory evaluation of flavor of baked shellfish flesh added different additives

2.4 正交实验

向贝肉中加入了葡萄糖后，外部浓度大，贝肉细胞失水，所以在烘烤过程，有很多汁液渗出来。若加热时间不够长，比如80min，水分未烘干，不仅影响外观，且美拉德反应可能不够完全，影响测定结果;若加热时间过长，比如120min 则贝肉表面会出现过多黑色物质，炭化程度加大，产生有害物质的可能性增加。

由表2 直观分析可知，实验号9(A3B3C2)，即温度155℃、时间100min、葡萄糖添加比例为5%，烘烤贝肉的感官评分最高为24.9;根据正交实验极差分析得出，各因素对烘烤贝肉感官影响的主次顺序为A＞B ＞C，即温度＞时间＞葡萄糖添加比例。综合上述可知，烘烤贝肉的最佳温度为155℃，时间100min，葡萄糖添加比例为5%。

表2 L9(34)正交实验结果分析表Table 2 Results of the orthogonal experiment about waxy maize beverage

为验证正交实验法所得结果的可靠性，根据上述优化条件烘烤马氏珠母贝肉，平行重复三次。以温度155℃，时间100min，葡萄糖添加比例为5%时，烘烤贝肉的感官评分为24.88，与正交实验结果24.9相差不大，也与在单因素最优条件得出的评分24.7相近。这说明正交实验得出的最优条件具有可靠性。

2.5 GC/MS 谱图分析

烘烤马氏珠母贝肉风味成分的总离子图如图4所示。同时与NIST 谱库(107 kcompounds)和Wiley谱库(320 k compounds，ver-sion 6.0)相匹配，匹配度均大于85%，及参考前人的文献［11-12］，得到的结果如表3。在烘烤贝肉中共在烘烤贝肉中共测定出40 种风味物质，主要是醛类、酯类、酮类、烷烃类、杂环类、芳香烃及其衍生物类等。其中，醛类物质有11 种，含量最高，约占34.26%;其次为烷烃类，有6 种物质，约占28.74%;含杂原子的有8 种物质，含量达6.7%;酮类物质有2 种，含量0.89%;酯类物质有3 种，约占0.81%;酚类有3 种，含量0.6%;醇类有2 种，含量较少，只占0.53%;测定出的烯烃类有3 种物质，但含量较少，只有0.51%;酸类2 种，含量最少，只占0.44%。

图4 烘烤贝肉风味成分总离子图Fig.4 Total ion chromatogram(TIC)of volatile compounds in baked shellfish flesh

烘烤贝肉的风味成分十分复杂，存在大量的同分异构体，质谱图很相似，仅用检索质谱图数据库定性较为困难。保留指数是气相色谱定性指标的一种参数。将正构烷烃的保留指数定为它的碳数的100倍。待测物质的保留指数是与待测物质具有相同调整保留值的假想的正构烷烃的碳数的100 倍。而保留指数由于仅与固定相的性质、柱温有关，因此具有很好的准确性和重复性［13］。例如表3 中编号40 即峰68 经质谱检索得到其与十七烷基环氧乙烷、十八烷醛的标准质谱图匹配度皆为96%，质谱图很相似。而经查阅文献［14-16］后，两者保留指数相差很大，分别为1701、1999。经计算此峰的保留指数为1701，与十七烷基环氧乙烷相符，故此物质为十七烷基环氧乙烷。

表3 烘烤贝肉风味成分Table 3 Flavor components in baked Pinctada martensii meat

醛类物质主要是贝肉中脂肪氧化，烷氧基自由基分解为而产生，由于感觉阈值较低，并且能在脂质氧化中快速形成，对贝肉风味的形成贡献很大。尤以十八烷醛最多，十八烷醛又名椰子醛，化学名称G-戊基丁内酯、γ-壬内酯、二氢-5-戊基-2(3H)-呋喃酮等，呈强烈的椰子香气，主要用于日化和食用香精。

烃类物质主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂。其中十七碳烷含量最多，主要存在于烤烟烟叶、香料烟烟叶、烟气中。但由于烃类物质的感觉阈值较高，对风味的贡献不大。

杂环类物质含量虽不高，但由于其感觉阈值较低，对贝肉风味的贡献比较多。

3 结论

本研究通过单因素实验，分别确定了与烘烤相关的三个主要因素——烘烤温度、时间以及添加剂，并经过正交实验，确定了较优的组合，即烘烤温度为155℃，烘烤时间为100min，葡萄糖添加比例为5%时，烘烤中美拉德反应比较完全，贝肉感官评分最高，其中的风味物质最多。通过SPME-GC-MS 检测分析出40 种风味成分，为充分利用马氏珠母贝肉，提高其附加值，提供了理论依据。

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