秘鲁鱿鱼烤制过程中的品质变化

董志俭,李 欢,李世伟,莫尼莎,蔡路昀,励建荣,*,马永钧,陈 颖

(1.渤海大学食品科学研究院,辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州 121013;2.浙江兴业集团有限公司,浙江舟山 316101;3.中国检验检疫科学研究院,北京 100123)

秘鲁鱿鱼烤制过程中的品质变化

董志俭1,李 欢1,李世伟1,莫尼莎1,蔡路昀1,励建荣1,*,马永钧2,陈 颖3

(1.渤海大学食品科学研究院,辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州 121013;2.浙江兴业集团有限公司,浙江舟山 316101;3.中国检验检疫科学研究院,北京 100123)

烤制作为鱿鱼丝加工中的关键工序,对鱿鱼的品质有重要的影响。本文主要研究了秘鲁鱿鱼在烤制过程中色泽、营养成分、安全性及风味的变化。结果表明,随着烤制时间的延长,秘鲁鱿鱼色泽加深;氨基酸含量下降,其中谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量下降最明显,而人体必需氨基酸含量降幅不大;牛磺酸的含量略有降低;甲醛含量随着烤制时间的延长而升高;香气物质的种类显著增加,其中吡嗪、噻唑等杂环化合物对烤香风味的形成具有重要作用。

秘鲁鱿鱼,烤制,色泽,风味,安全性

鱿鱼是头足类海洋动物中柔鱼和乌贼类的俗称。作为最具开发潜力的深海远洋资源之一,鱿鱼的渔获量日益增加,已成为我国水产品加工和出口创汇的主要品种。秘鲁鱿鱼,资源丰富、生命周期短、营养价值高,是鱿鱼丝加工的重要原料;然而新鲜的鱿鱼含水量高,并且具有独特的涩味和酸味,影响其风味和口感,而将鱿鱼加工成鱿鱼丝,可以改善其风味、延长货架期、提高其附加值[1-3]。

烤制是鱿鱼丝加工的重要手段,目前主要的烤制方式有红外线烘烤、微波烘烤、高温电炉烘烤等。本文采用YYSJ-6B新型烤鱼疏松分离机烤制鱿鱼丝,这种新型的烤鱼疏松分离机具有制作效率高,保温效果好,切丝、拉丝细腻,同时集烘烤、疏松、拉丝为一体,实现即时加工、即时食用的特点。鱿鱼丝在通过烤鱼疏松分离机烤制过程中,其色泽、风味、营养价值及安全性都会发生明显的变化,但是目前对于这方面仍缺乏深入的研究。

本文主要研究秘鲁鱿鱼在新型烤鱼疏松分离机烤制过程中色泽、氨基酸组成、牛磺酸、甲醛及风味物质的变化规律,为秘鲁鱿鱼的深加工提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

秘鲁鱿鱼 购买于锦州水产市场;2,4-二硝基苯肼 天津市东丽区天大化学试剂厂;三氯乙酸 天津市致远化学试剂有限公司;硼酸(分析纯) 沈阳市新化试剂厂。

YYSJ-6B新型烤鱼疏松分离机 大连乐乐家机械有限公司;CR-400型色彩色差计 日本柯尼卡美能达;UV-2550型紫外分光光度计 日本SHIMADZU;L-8900型氨基酸分析仪 日本Hitachi;1260型高效液相色谱 美国Agilent;7890A-5975C型气质联用仪 美国Agilent;50/μmDVB/CAR/PDMS型萃取头 美国Supelco。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 秘鲁鱿鱼去皮和内脏,将胴体切成小块(4cm×3cm×0.5cm),清洗后沸水煮3min,40℃热风干燥12h,经烤鱼疏松分离机135℃烤制0、1、2、3、4min,备用。

1.2.2 色泽测定 取方法1.2.1中制得的不同烤制时间的鱿鱼样品,用CR-400型彩色色差计测定其L*、a*、b*值。

1.2.3 氨基酸含量测定 取鱿鱼样品0.01g,加入6mol/L的HCl于110℃消化22h,用0.22μm微孔滤膜过滤后通过氨基酸分析仪检测。

1.2.4 牛磺酸含量的测定 鱿鱼样品提取液用邻苯二甲醛和乙硫醇衍生,经0.45μm微孔滤膜过滤,通过高效液相色谱检测牛磺酸的含量。检测条件:ODS-C18柱:4.6×250mn,5μm;流动相:甲醇∶水=1∶1,流速:1mL/min;柱温:30℃;进样量:20μL;紫外检测波长为360nm。

1.2.5 甲醛含量的测定 鱿鱼样品用10%三氯乙酸提取其上清液,然后以2,4-二硝基苯肼衍生甲醛,0.45μm微孔滤膜过滤,通过高效液相色谱法测定样品中甲醛含量。检测条件:淋洗液为甲醇∶水=70%∶30%,柱温20℃,进样量为10μL;ODS-C18柱分离;紫外检测波长355nm。

1.2.6 气味测定 取鱿鱼样品1g,放入萃取瓶中,加入3mL饱和氯化钠溶液,将萃取头插入密封的萃取瓶中,于80℃平衡15min后,萃取30min。

GC-MS测定条件:

气相色谱条件:VF-5ms柱:30m×0.25mm×0.25μm;载气:He,流速:1mL/min,不分流模式进样;进样口温度:250℃;程序升温:柱初温40℃,保持3min,以3℃/min升至100℃,再以5℃/min升至230℃[6]。

质谱条件:扫描范围:采集的质量范围30～550amu;传输温度:280℃;离子阱温度温度:220℃。

1.2.7 数据处理 实验重复3次,结果以均值表达。用Microsoft Excel进行数据处理和作图,单因素方差分析(Analysis of variance,ANOVA)用来比较各组间的差异。

2 结果与讨论

2.1 秘鲁鱿鱼烤制过程中色泽的变化

如图1所示,随着烤制时间的增加,L*值由88.4显著降低至65.7(p<0.05),这说明鱿鱼样品色泽逐渐变暗;由图2、图3可以看出,a*值和b*值均随烤制时间的增加而增大,b*值呈显著性变化(p<0.05);a*值越高,说明样品的红度越高,b*值越高则说明褐变反应过程中有较多的黄褐色物质产生。因此可以断定,秘鲁鱿鱼在烤制过程中其体内含有的大量氨基酸与还原糖经高温处理发生了美拉德反应,产生褐色物质,并且色泽的改变与褐变反应程度相关[5,7-8]。

图1 鱿鱼烤制过程中L*值的变化Fig.1 The change of L* value during squid roasting process

图2 鱿鱼烤制过程中a*值的变化Fig.2 The change of a* value during squid roasting process

图3 鱿鱼烤制过程中b*值的变化Fig.3 The change of b* value during squid roasting process

2.2 秘鲁鱿鱼烤制过程中氨基酸含量的变化

如图4所示,鱿鱼样品中Glu、Asp、Leu、Lys、Arg和Pro的含量较高,占氨基酸总量的50%以上;虽然经高温烤制后,它们的含量总体呈下降趋势,但其总含量仍占较大比例,其中Glu和Asp作为鲜味氨基酸对鱿鱼制品的鲜美滋味贡献较大。损失的氨基酸中,Met等含硫氨基酸在发生美拉德反应后生成肉香味[9],对形成烤鱿鱼特有的色泽及风味具有较大贡献;必需氨基酸含量均有所下降,但降幅不大。

图4 鱿鱼烤制过程中各氨基酸含量的变化Fig.4 The change of amino acid content during squid roasting process

2.3 秘鲁鱿鱼烤制过程中牛磺酸含量的变化

鱿鱼富含对人体有益的牛磺酸,可以调节血糖,降低血液中的胆固醇,具有清热解毒、抗肿瘤、降压等作用,是一种对人体十分有益的物质[10]。如图5所示,秘鲁鱿鱼中牛磺酸的含量随烤制时间的增加而降低,烤制3min其含量由最初的1.25μg/mL迅速降到0.77μg/mL(p<0.05),这是因为牛磺酸属于含硫的非蛋白氨基酸,高温条件下与氨基参与美拉德反应,导致其含量下降;3min以后牛磺酸含量下降不明显(p>0.05)。

图5 鱿鱼烤制过程中牛磺酸含量的变化Fig.5 The change of taurine content during squid roasting process

2.4 秘鲁鱿鱼烤制过程中甲醛含量的变化

甲醛是具有刺激性气味的气体,可以损害神经系统、肝、肺,被认为是致突变和致癌物质,因此甲醛含量是衡量鱿鱼及其制品品质的重要指标。如图6所示,鱿鱼原料中甲醛含量较高,达到16.47mg/kg,而且随烤制时间的增加,甲醛含量明显升高(p<0.05),在烤制4min时,达到34.38mg/kg。其原因是鱿鱼体内含有氧化三甲胺,高温裂解产生了甲醛、二甲胺和三甲胺,随着烤制时间延长,氧化三甲胺分解率增加,甲醛含量上升[11-12]。

图6 鱿鱼烤制过程中甲醛含量的变化Fig.6 The change of formaldehyde content during squid roasting process

2.5 GC-MS分析

由表1可以看出,烤制前后风味成分的组成及含量均有较大变化。未烤制的鱿鱼中鉴定出63种成分,烤制2min的鱿鱼中鉴定出86种成分,烤制4min的鱿鱼中鉴定出76种成分;由此表明,鱿鱼经短时间烤制处理后,其风味更加丰富。

表1 鱿鱼烤制过程中风味成分的组成Table 1 Composition of flavor substances during squid roasting process

续表

续表

挥发性成分相对含量(%)0min2min4min烃类高纯丙烷0.011,1,3-三甲基环戊烷0.55庚基环已烷0.2癸烷0.25正十一烷基环已烷0.381,11-二溴十一烷0.86十二烷0.93正十三烷1.610.13十四烷3.450.46十五烷0.70.87环十五烷0.32,6,10,14-四甲基十五烷0.65十七烷0.70.370.68顺式-7,8-环氧-2-甲基十八烷0.28十九烷0.16二十烷3.310.20.321-溴二十烷0.022-甲基氨基甲基-1,3-二氧戊环0.04右旋萜二烯15.991.31硫化丙烯1.28苯并环丁烯0.11环辛二烯0.141,2-环氧基-5-环辛烯1.05十五烯0.36十八烷0.150.291-十六烯0.051-十八烷烯0.220.173-蒈烯0.33长叶烯1.56萜品油烯0.04甲苯1.5612.48间二甲苯0.41,2,4,5-四甲苯0.242-叔丁基甲苯0.241,3,5-三甲氧基苯0.52邻异丙基甲苯1.524-异丙基甲苯0.3联苯0.04萘0.980.20.662-甲基萘2.10.151-甲基萘0.092,7-二甲基萘1,4-二甲基萘1.730.18烃类总量41.2816.547.40酚类2,5-二叔丁基酚5.342.042,6-二叔丁基对甲酚0.62,4-二叔丁基苯酚2.14乙基麦芽酚0.08

续表

挥发性成分相对含量(%)0min2min4min酚类总量5.342.742.12吡嗪2-甲基吡嗪4.072-乙酰基-3,5-二甲基吡嗪0.592,6-二甲基吡嗪10.954.282,3-二甲基吡嗪12.844.742,3,5-三甲基吡嗪15.982-乙烷基-3,5-二甲基吡嗪12.272-乙酰基-3-乙基吡嗪0.422-乙酰基-3,5-二甲基吡嗪0.142-甲基-3-丙基吡嗪0.072-乙氧基吡嗪0.08吡嗪类总量028.4537.98噻唑4-甲基噻唑1.594,5-二甲基噻唑10.335.524,5-二甲基-2-异丙基噻唑0.13噻唑类总量012.055.52其它左旋樟脑0.21脱羰秋水仙碱0.332-溴-4-甲氧基吡啶0.262-乙酰基吡咯0.483-甲基吲哚0.050.125-乙酰基-2-甲基嘧啶0.142,6-二叔丁基苯醌0.050.143-氨基-9-乙基咔唑0.043-甲基吡啶0.32丙烯基乙醚0.66其他总量0.81.740.26

鱿鱼烤制前,鉴定出的主要成分为烃类物质,占总量的40%左右,但由于烃类化合物芳香阈值较高,对风味贡献较小[13]。其次为醛类、醇类和酮类物质。

烤制后鱿鱼风味物质种类明显增多,但烤制时间过长,风味物质的种类略有减少,产物的香气会发生恶化。分析鱿鱼烤制前后的挥发性成分可知,烃类化合物的含量减少,由烤制前的41.28%显著下降至7.40%(p<0.05);吡嗪类和噻唑类物质的总含量在烤制后均有所升高,其中吡嗪类化合物的含量由烤制前的0快速增加到37.98%(p<0.05),该类化合物是由氨基酸Strecker降解产生的α-氨基酮缩合而成,具有烘烤焦香风味,对烤制鱿鱼风味形成具有很大的贡献;噻唑类物质的含量在烤制2min时,增加到12.05%(p<0.05),它在食品体系中主要呈海鲜风味、坚果香味和爆米花香味[14-15];醛类化合物的含量也总体呈上升的趋势,该类化合物阈值较低,给予清香、果香和坚果香的芳香特质[16];在烤制鱿鱼的呈香物质中还检测到少量的吡咯和嘧啶等杂环化合物,这些杂环化合物多数具有肉香味,对烤制后鱿鱼的整体香气具有重要贡献[17]。

3 结论

秘鲁鱿鱼在通过烤鱼疏松分离机高温烤制过程中,随着烤制时间的延长,L*值下降,a*值和b*值上升,鱿鱼色泽加深;氨基酸含量下降,其中谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量明显下降,而必需氨基酸损失不大,牛磺酸含量下降;烤制导致样品甲醛含量增加,安全性下降;烤制过程中风味物质种类增多,主要的呈香物质为吡嗪、噻唑和醛类物质。

[1]Gill T A,Paulson A T. Localization characterization and partial purification of TMAO-ase[J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part B:Comparative Biochemistry,1982,71(1):49-56.

[2]Herbard C E,Flick G J,Martin R E. Occurrence and significance of trimerhylamine and its derivatives in fish and shellfish[M]. In:Matin,R. W.,Flich,G. J.,Herbard,C. E. Ward,D. R.(Eds). Chemistry and Biochemistry of Marine Food Products. AVI publishing,Westport C T,1982:149-304.

[3]Chung S W C,Chan B T P. Trimethylamine oxide,dimethylamine,trimethylamine and formaldehyde levels in main traded fish species in Hong Kong[J]. Food Additives and Contaminants,2009,2(1):44-51.

[4]施文正,朱孔辉,汪之和. 鱿鱼丝产品色变的研究[J].江苏农业科学,2010(3):366-367.

[5]Fu X Y,Xue C H,Miao B C,etal. Effect of processing steps on the physico-chemical properties of dried-seasoned squid[J]. Food Chemistry,2007,103(2):287-294.

[6]王宏海,戴志远,杨荣华,等. GC-MS法分析烟熏前后鱿鱼的风味成分[J].食品研究与开发,2010,31(11):149-153.

[7]Guizani N,Al-Shoukri A O,Mothershaw A,etal. Effects of salting and drying on shark(Carcharhinus sorrah)meat quality characteristics[J]. Drying technology,2008,26(6):705-713.

[8]Nakamura M,Mao W,Fukuoka M,etal. Analysis of the color change in fish during the grilling process[J]. Food Science and Technology Research,2011,17(6):471-478.

[9]SHAHIDI F. 肉制品与水产品的风味[M].李杰,朱国斌,译.北京:中国轻工业出版社,2001:5-12;278-291.

[10]Georgia B,Schuller-levis,Eunkyue. Taurine:new implications for an old amino acid[J]. FEMs Microbiology Letters,2003,226(2):195-202.

[11]Lin J K,Hurng D C. Thermal conversion of trimethylamine-N-oxide to trimethylamine and dimethylamine in squids[J]. Food Chem Toxic,1985,23(6):579-583.

[12]Spinelli J,Koury B J. Nonenzymie formation of dimethylamine in dried fishery products[J]. Journal of Agriculture and FoodChemistry,1979,27(5):1104-1108.

[13]俞海峰,何芳,周浙良.水产品的风味研究进展[J].现代渔业信息,2009,24(3):14-16.

[14]张晓鸣.食品风味化学[M].北京:中国轻工业出版社. 2009:60-169.

[15]孙宝国,刘玉平,郑福平,等.肉味香精中单体香料的香味类型[J].北京工商大学学报,2003,21(1):1-8.

[16]孟绍风.虾风味的分析和虾风味基料的制备[D].无锡:江南大学,2006.

[17]董志俭,李冬梅,李世伟,等.低值海虾制备烧烤型虾味香精及GC-MS结合电子鼻技术分析[J].食品工业科技,2013,34(10):101-107.

Quality changes of Peru squid during roasting process

DONG Zhi-jian1,LI Huan1,LI Shi-wei1,MO Ni-sha1,CAI Lu-yun1,LI Jian-rong1,*,MA Yong-jun2,CHEN Ying3

(1.Food Science Research Institute of Bohai University,Food Safety Key Lab of Liaoning Province,Jinzhou 121013,China;2.Zhejiang Xingye Group,Zhoushan 316101,China;3.Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing 100123,China)

As a key step of processing,roasting played an important part in the quality control of squid products. Change of color,nutritional,safety,and flavor during the roasting process of Peru squid was investigated in this paper. The results showed that with the increase of roasting time,color of Peru squid turned darker. And the content of amino acids,especially,Glu,Asp and Leu,significantly declined. Besides,the content of essential amino acids decreased slightly. Taurine content decreased slightly and formaldehyde content increased with the roasting time increasing. Kinds of aroma substances significantly increased,and heterocyclic compounds,such as pyrazine,thiazole and so on,played an important role in the formation of roasting flavor.

Peru squid;roasting;color;flavor;security

2014-03-25

“十二五”国家科技支撑计划(2012BAD29B06);高等学校博士学科点专项科研基金课题(优先发展领域)(20113326130001)。

TS254.4

A

1002-0306(2015)01-0081-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.01.009

作者简者:董志俭(1977- )，男，博士，副教授，研究方向：水产品贮藏加工及质量安全控制。

*通讯作者:励建荣(1964- )，男，博士，教授，研究方向：水产品和果蔬贮藏加工；食品安全。