摘要:分别利用绿茶、甘草提取液对鲢鱼进行脱腥处理,通过单因素实验分析绿茶处理组、甘草处理组对鲢鱼的脱腥效果,经腥度评价、电子鼻测定,二者都具有脱腥效果,绿茶处理脱腥效果更好。通过正交实验,得出在绿茶溶液浓度2%,脱腥时间40min,脱腥温度30℃时脱腥效果最好;同时蒸馏萃取提取鲢鱼及脱腥后鲢鱼的气味成分并采用气相色谱-质谱仪分析鲢鱼脱腥前后挥发性成分变化,结果显示绿茶脱腥液脱腥后其挥发性腥味物质明显减少。绿茶脱腥无安全风险,为提高鲢鱼的加工利用价值提供了技术支持。
关键词:鲢鱼;绿茶;甘草;脱腥;工艺优化
中图分类号:TS255.3" " " 文献标志码:A" " " 文章编号:1008-4657(2024)04-0040-07
0" " " " 引言
随着我国淡水养殖渔业的不断发展,淡水鱼的产量逐年上升,2022年我国淡水鱼总产量已达到6 896万吨,占水产养殖产量的59.01%,鲢鱼产量排在第二位[ 1 ]。淡水鱼是优良食物蛋白来源,其肉质细嫩,营养丰富,且作为高蛋白、低脂肪、低胆固醇的食物,可以满足大部分人群。但是,淡水鱼由于具有较重的土腥味,这成为了制约淡水鱼加工技术推广和应用的阻碍因素,如何充分有效地开发利用淡水鱼这一宝贵的资源已成为重大科研课题[ 2 ]。鲢鱼(Hypophthalmichthys" "molitrix),又名白鲢,鲤形目鲤科,生长速度快、疾病少、产量高、肉质鲜嫩,营养丰富,是重要的经济鱼类,个体较大、骨刺细小且较多,养殖成本低效益高[ 3 ]。由于人们生活水平的提高,越来越关注食品风味,而鲢鱼腥味较重,严重影响了食用价值,鱼肉中的酶、微生物以及脂肪的自动氧化等作用会加速腥味物质的生成,从而给加工和销售带来很大的影响和损失。淡水鱼脱腥的方法包括物理法(包埋、辐照、盐溶、微胶囊等)、酸碱法、微生物发酵法等[ 4 ],受限于成本和食品安全因素,很难在工业生产上推广应用。
绿茶中含有茶多酚等物质,具有良好的抗氧化作用[ 5 ],绿茶粉还有吸附异味的作用,在李应彪等[ 6 ]对海带脱腥过程中,采用了绿茶吸附法,效果良好且不需要太多设备,是简单易行的脱腥方法。甘草中主要为三萜类和黄酮类化合物,有抑菌,除臭等功效。甘草属于能赋予食材香味的香辛料,既有良好的药用价值也能很好的去除异味,夏国斌等[ 7 ]以龙须菜为原料,用甘草浓缩汁浸泡法去腥,取得了良好的效果。吴容等[ 8 ]采用同时蒸馏萃取-气质联用法对养殖暗纹东方鲀肉中的挥发性成分进行定性分析,用两种溶剂共测得96种化合物。本实验使用感官评价、电子鼻对经绿茶脱腥液及甘草脱腥液浸泡过的鲢鱼鱼肉进行评定,确定其脱腥效果,利用同时蒸馏萃取装置提取出鲢鱼原样及经脱腥后的鲢鱼中的气味成分,采用气相色谱-质谱仪(gas" chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析其腥味物质成分,为鲢鱼脱腥的研究开发提供理论依据,为研究鲢鱼其他制品提供新的思路和解决方法。
1" " " " 材料与方法
1.1" " " "实验材料与试剂
市售鲜活鲢鱼1~1.5 kg/尾、新鲜香菜、荆门漳河观音茶叶购于荆门市苏板桥市场;石油醚,化学纯;无水硫酸钠,化学纯。
1.2" " " "仪器及设备
电子天平JA103H,上海佰博康;恒温水浴锅B-220,上海亚荣;电子万用炉DL-1,北京永光明;低速冷冻离心机TGL-16.5M,湖南湘仪;同时蒸馏萃取装置,天长华玻;TSQ9000三重四级杆气相色谱-质谱联用仪,美国赛默飞;电子鼻PEN-3,德国AIRSENSE。
1.3" " " "原材料处理
将鲜活的鲢鱼击晕,宰杀后刮去鱼鳞、鱼头和内脏,清水冲洗干净。沿脊背骨切到鱼的腹腔,将鱼身剖成两半,然后切成2 cm × 2 cm大小的鱼块,为保证鱼肉新鲜,将切好的鱼块放入冰水中浸泡2 min,以待进行下一步的脱腥处理。
1.4" " " "实验方法
1.4.1" " " "脱腥液的制备
绿茶脱腥液的制备,针对绿茶用量,在100 ml去离子水中分别加入0.5 g、1 g、1.5 g、2 g、2.5 g绿茶粉末(40目),冷冻离心机4 000 r/min、离心时间10 min,得到的上清液即为脱腥液。甘草脱腥液参照肖欣欣的方法,将其配置成浓度为5%的脱腥剂溶液,后续实验中稀释使用[ 9 ]。
1.4.2" " " "脱腥液对鲢鱼的脱腥
绿茶脱腥浸泡法参照付湘晋等[ 10 ]和钱攀等[ 11 ]的方法稍作改变。设置绿茶浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%,脱腥时间为30、40、50、60 min,脱腥温度为30、40、50、60℃。由于绿茶颜色较深,为保证鲢鱼鱼肉的色泽,故将脱腥液用活性炭处理40 min脱色后过滤。对单因素实验进行感官评定。同样的条件下采用甘草脱腥液对鲢鱼肉进行处理,对试验结果进行感官评定,设置单因素实验在室温条件下对脱腥剂的浓度和脱腥时间进行确定,确定最佳脱腥条件。
1.4.3" " " "腥度评价
水产品的脱腥效果通常以腥度指标来进行评价,它是由腥味和腥气两部分构成,按照一定的权重计算得出,可较为直观地表示出不同处理条件下的脱腥效果[ 12 ]。通过综合评定法,挑选10名食品专业的学生(5名男生,5名女生),评定环境温度为室温25℃,相对湿度应在60%,有良好的通风条件,对脱腥处理后的鲢鱼鱼肉进行评定,每份样品重复评定3次,评分标准见表1[ 13 ]。
腥气评价依据评分标准,通过评定者对脱腥处理后的样品进行嗅闻并打分,可得到腥气值;腥味评价先要将脱腥后的样品蒸煮5 min后,由感官人评定员品尝打分,分值越大,则鱼肉的腥味越重。腥度计算参照马凯迪等人的方法[ 14 ],计算公式如下:
V =
V—腥度;n—样品评价人数;Gi—第i位评价人员的腥气值评分;Ti—第i位评价人员的腥味值评分。
1.4.4" "电子鼻检测
每组样品称取5.0 g进行检验,将样品放在烧杯中用保鲜膜密封好放在4 ℃托盘中待检。设置零气清洗时间为100 s,进样准备时间5 s,传感器信号采集时间为60 s,载气的速率为400 mL/min,样品气体的进样速率为400 mL/min,用电子鼻自带的软件系统分析检测。每组样品平行测定3次。
1.4.5" " 挥发性成分分析
分别取处理好的鱼肉样品以及未经处理的鱼肉样品100 g加200 ml去离子水,置于500 ml圆底烧瓶中,接SDE装置的右端,用电磁炉隔空加热,控制温度。装置的左端接50 ml圆底烧瓶,内装30 ml石油醚,加入适量沸石,恒温60 ℃水浴加热保持石油醚沸腾,待出现回流时开始计时2 h,提取完毕后将溶剂侧的萃取液与溶剂层合并,在萃取液中加入5 g无水硫酸钠,放入-18 ℃冰箱中冷冻过夜,过滤除去硫酸钠得到萃取液[ 15 ]。 GC条件:使用毛细色谱柱DA-1701;流速1 mL/min[ 16 ]; 进样口温度:280 ℃;升温程序:起始温度为40 ℃,以20 ℃/min的速度升温至100 ℃,再以5 ℃/min的速度升温至250 ℃保持5 min,最后以10 ℃/min的速度升温至280 ℃保持3 min;MS条件:EI离子源;离子源温度280 ℃,传输线温度270 ℃,扫描质量m/z为50-650,全扫描模式[ 17 ]。
1.4.6" " 数据分析
所有样品取样随机重复3次,实验操作均重复3次,采用SPSS软件对所有数据统计分析,方差分析的标准偏差以±SD表示;origin2021对电子鼻数据进行处理;利用质谱数据库mainlib对挥发性成分进行定性分析,同时使用峰面积一化法计算分析样品中各成分的相对含量
2" " 结果与分析
2.1" "绿茶脱腥实验结果
绿茶脱腥液对鲢鱼的腥度影响如表2所示。
根据绿茶脱腥液不同脱腥条件的感官评价结果可知,当绿茶浓度为2.0%、脱腥时间为40 min、脱腥温度为30 ℃时略有腥味且有淡淡绿茶味。绿茶浓度太低掩盖不了鲢鱼本身的腥味,浓度太高会导致绿茶味道过浓。脱腥温度的升高会导致鲢鱼鱼肉的蛋白质变性,其挥发性成分也会逐渐挥发出来,导致鲢鱼出现腥味[ 18 ]。
2.2" "甘草脱腥实验结果
设置单因素实验,甘草脱腥液的浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%,脱腥温度确定为30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃,脱腥时间确定为30 min、40 min、50 min、60 min,并对鲢鱼脱腥效果进行感官评价。
根据表3所示,在同一温度下,甘草浓度配置为1.5%的脱腥液,在30 ℃脱腥温度下对鲢鱼脱腥40 min,脱腥效果最好。脱腥液浓度过小,脱腥不彻底,依旧会有土腥味;脱腥浓度过大,则绿茶味、甘草味道太浓且鲢鱼本身颜色也会发生较大差异,容易影响后续食用。随着脱腥温度的升高,腥味也越来越突出,脱腥时间太短不能将腥味掩盖,时间太长,绿茶、甘草的香味又过于突出,不能达到需要预期的效果。
根据绿茶脱腥组、甘草脱腥组对鲢鱼的脱腥效果来看,二者都有较好的脱腥效果,但是感官评定成员反映甘草脱腥组的甘草气味太过浓郁,不利于后续的加工和食用,绿茶脱腥组相较于甘草脱腥组而言更具有优势,单一的绿茶香味较淡,在能去除鲢鱼腥味的同时也不会产生其他过浓的气味。
2.3" "电子鼻对样品的处理
根据上述感官评价,选择在绿茶脱腥组和甘草脱腥组中的最佳脱腥条件下脱腥后的鲢鱼鱼肉,将样品分为三组,即原样组、绿茶脱腥组、甘草脱腥组,每组平行测定三次。通过对电子鼻10个传感器获取的响应值进行降维处理PCA分析[ 19 ],得到图1和2。
由图1可知,绿茶组和甘草组相较于原样组来说差异较大,说明具有脱腥效果。且W2W和W1W变化较明显,说明经过这两种方法脱腥后有机硫化物和磺胺类化合物差异显著。
由图2可知,第一主成分和第二主成分的累积贡献率之和为98.30%,能够全面反映样本的信息,绿茶脱腥组和甘草脱腥组与原样组没有相交部分,所处区域差异明显,而绿茶脱腥组与甘草脱腥组有相交部分,区分度不好[ 20 ],但根据雷达图中WIW感应器以及感官评价的结果来看绿茶脱腥组的脱腥效果优于甘草脱腥组。
2.4" " 绿茶脱腥正交实验脱腥条件及感官评定结果
根据绿茶脱腥组单因素实验结果,进一步确定正交实验设计,正交试验3因素3水平如表4所示,腥度评定结果如表5所示。
根据感官评价的结果,绿茶浓度过低时,经过一定条件的脱腥处理后仍然有鲢鱼腥味,不能将腥味最大程度地吸附;脱腥时间太短也不能达到一定的脱腥效果;脱腥温度太高会因为加热导致鲢鱼成熟,腥味也会越大。3个因素对绿茶脱腥液脱腥后腥度影响的主次顺序依次为A > C > B,当绿茶浓度为2%,脱腥时间为40 min,脱腥温度为30 ℃时脱腥效果最好,此时经处理过的鲢鱼没有腥味且有淡淡的茶香味,并且不会因加热导致鱼腥味变重。
2.5" " 鲢鱼鱼肉脱腥前后腥味成分分析
鲢鱼鱼肉脱腥前后风味组成成分如表6所示。
由表6可知,鲢鱼的挥发性物质脱腥前共检测出32种化合物,脱腥后共检测出27种化合物,主要包括碳水化合物、醇类化合物、酯类化合物、酚类化合物、醛类化合物及其他化合物等几大类,其中碳水化合物含量较多,酚类化合物和醛类化合物的种类较少。在腥味成分的研究中,使用同时蒸馏萃取方式提取挥发性成分,乙醚、二氯甲烷等作为萃取剂使用的较多[ 21-22 ]。本次实验采用的石油醚作为萃取剂,相较于乙醚、二氯甲烷等其提取成果或许不会达到最佳状态。经从表中可以看出,在脱腥前被检出,而脱腥后完全被除去的物质有环辛烷、庚烷、2-戊酮、2-戊硫醇、3-己烯-2,5-二醇、二硫代氨基甲酸酯、邻二甲苯、1,3-环戊二烯、3-三氟乙酰氧基十五烷、苯基-1,4-二醇等物质。
在上述脱腥后鲢鱼峰面积减少显著的挥发性成分中,在脱腥前含量较大的有环辛烷、庚烷、壬醛、2-戊酮、2-戊硫醇、十五烷、3-己烯-2,5-二醇、二硫代氨基甲酸酯、1,3-环戊二烯、3-三氟乙酰氧基十五烷、四戊烷、苯基-1,4-二醇、2-肉豆蔻酰基泛乙烯等都应该是鲢鱼腥味的组成成分,壬醛是鲢鱼腥味的重要成分,由于醛类物质的阈值极低[ 23 ],经脱腥后壬醛峰面积减少了46.15%。
3" " 结论
绿茶和甘草对于鲢鱼脱腥均有一定的效果,但是由于甘草气味过于浓郁,结合感官评定和电子鼻分析,脱腥后鲢鱼的感官及脱腥效果不如绿茶脱腥组。在单因素实验基础上,对鲢鱼鱼肉的绿茶脱腥工艺进行正交实验,得出在绿茶浓度为2%,脱腥时间40 min,脱腥温度为30℃时,脱腥效果最好。运用同时蒸馏萃取方法提取鲢鱼的腥味成分并采用GC-MS分析,绿茶脱腥液处理后的鲢鱼鱼肉其挥发性腥味物质明显减少。绿茶提取液浸泡安全无副作用,对鲢鱼脱腥提高其利用价值具有良好的效果。
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Research on the Effect of Green Tea and Licorice on the
Fishy Removal of Silver Carp and Process Optimization
ZHANG Xicai1, WANG Yan2, HU Junli3, XU Xianghui1, CHAI Qiuju
(1. College of Biological Engineering, Jingchu University of Technology, Jingmen 448000, China; 2. Jingmen Branch of
Hubei Agricultural Radio and Television School, Jingmen 448000, China; 3. Comprehensive Agricultural Law Enforcement Detachment, Jingmen Municipal Bureau of Agriculture and Rural Affairs, Jingmen 448000, China)
Abstract:The extracts of green tea and licorice were used to decontaminate the silver carp. The decontamination effect of the green tea treatment group and the licorice treatment group on the silver carp was analyzed through single-factor experiments. After the fishiness evaluation and electronic nose measurement, it was concluded that the green tea treatment group had a better decontamination effect than the licorice treatment group. Through orthogonal experiments, it is concluded that the fishy removal effect is best when the concentration of green tea solution is 2%, the fishy removal time is 40min, and the fishy removal temperature is 30℃. At the same time, the odor components of silver carp and silver carp after fishy removal are extracted by distillation, and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) is used to analyze the changes in the volatile components of silver carp before and after fishy removal. The results showed that the volatile fishy smell was significantly reduced after the fishy removal with green tea. Green tea has no safety risks in fishy removal, and provides technical support for improving the processing and utilization value of silver carp.
Key words:silver carp;green tea;licorice;fishy removal;process optimization