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大鲵油脱腥及挥发性成分分析

2019-08-22陈德经金文刚陈小华贾少杰贺屹潮

中国油脂 2019年7期
关键词:大鲵茶多酚挥发性

辛 茜,陈德经,金文刚,陈小华,贾少杰,贺屹潮

(1.陕西理工大学 生物科学与工程学院,陕西 汉中 723001; 2.陕西理工大学 陕西省资源生物重点实验室,陕西 汉中 723001)

大鲵(Andriasdavidianus),俗称“娃娃鱼”,属有尾目、隐鳃鲵科,人工繁殖的子二代大鲵允许被加工和利用。大鲵油富含多种多不饱和脂肪酸,且不含胆固醇,具有极高的营养价值[1]。但是大鲵油腥味较大,严重影响了大鲵油的开发应用。李文佳[2]采用白土、活性炭、凹凸棒土和硅藻土4种吸附剂对淡水鱼油脱腥,发现活性炭对淡水鱼油脱腥效果最好。钱攀等[3]采用活性炭、β-环糊精、红茶和酵母对鲢鱼鱼肉进行脱腥,并采用GC-MS 结合感官评价分析得出红茶浸泡脱腥的效果好。但针对大鲵油的脱腥研究较少。动物油脂的挥发性成分分析中,通常采用顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)、气相色谱-嗅觉测量(GC-O)、电子鼻等方法[4]。但对鱼油的研究大都集中在鱼油工艺方面[5-6],对于挥发性成分和其特征成分分析方面研究较少[3,7]。

本研究以脱色大鲵油为原料,比较茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母复合液对大鲵油的脱腥效果,并分析了脱腥大鲵油的脂肪酸组成及挥发性成分,运用相对气味活度值法确定其特征成分,为大鲵油的开发利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验材料

大鲵脂肪组织,陕西省资源生物重点实验室提供。37种脂肪酸甲酯混标、异辛烷为色谱纯;磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇均为分析纯;活性白土、茶多酚、酵母液、活性炭(30~60目)均为食品级。

6890N-5973N型气相色谱-质谱仪,手动SPME进样手柄,65 μm PDMS/DVB萃取头,KQ5200DE型数控超声波清洗器,JA5003型电子天平,电热恒温水浴锅,LC-800型低速离心机,RE52-05型旋转蒸发仪,SHB-III循环水式多用真空泵。

1.2 实验方法

1.2.1 大鲵油脱腥前处理

大鲵油脱腥前处理工艺为:大鲵脂肪组织→酶解→脱胶→脱酸→脱色。

以大鲵脂肪组织为原料,通过水酶法[8]提取,酸法脱胶(80%磷酸添加量为油质量0.2%),碱法脱酸(NaOH溶液添加量根据样品酸价确定),吸附脱色(活性白土用量约为油质量4%)得到脱色大鲵油。

1.2.2 大鲵油脱腥

(1)茶多酚液、酵母液和茶多酚-酵母复合液脱腥。按脱色大鲵油体积的2倍向大鲵油中分别加入2%的茶多酚液、酵母液和茶多酚-酵母复合液(茶多酚液与酵母液1∶1混合),充分振荡后静置2 h,过滤后再用去离子水清洗3遍。

(2)活性炭脱腥。取油质量2%的活性炭在100℃的烘箱中活化1 h,然后加入脱色大鲵油中,在沸水浴搅拌10 min,抽滤后即为脱腥大鲵油。

将上述经茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母复合液4种脱腥剂脱腥的大鲵油,在100℃的条件下,利用旋转蒸发仪旋蒸1 h进行脱水处理,然后放入150℃、0.08 MPa的真空干燥箱中1 h后取出,待测。

1.2.3 感官评价

采用人工感官评分检验方法[9],由10名经验丰富感官评定员组成评定小组,对大鲵油中的油腥味进行评分,采用0~10分制评定气味强度,分值越大,油腥味越重,以未脱腥的大鲵油作为对照(10分计),取10人感官评分的平均值衡量油腥味。

1.2.4 脱腥大鲵油的脂肪酸组成

甲酯化:参考陈德经等[10]的甲酯化方法。

GC条件:PEG毛细管柱(0.53 mm×30 m,1 μm),进样量1 μL,汽化室温度220℃,检测器温度230℃;柱温箱温度采取程序升温,起始温度100℃,保持10 min,然后以4℃/min升温至250℃,保持10 min;载气流量3 mL/min,氢气流量45.0 mL/min,空气流量500 mL/min,分流比9∶1。脂肪酸相对含量采用面积归一化法进行计算。

1.2.5 脱腥大鲵油的挥发性成分测定

1.2.5.1 样品挥发性成分的顶空采样

采用顶空-固相微萃取的方法收集大鲵油的挥发性成分[11]。固相微萃取针第一次使用时,需在GC进样口250℃老化2 h,以后每次在使用前活化30 min,避免萃取头吸附空气中的杂质对目标物造成干扰。

取大鲵油10 g装于内置搅拌子的15 mL顶空瓶中,将密封的顶空瓶置于60℃带磁力搅拌的水浴锅中预热5 min,让大鲵油的气味充分挥发,然后插入固相微萃取的萃取针,使活化好的萃取头暴露在瓶内样品上部的顶空中,边搅拌边吸附40 min。之后迅速将萃取针插入GC进样口,250℃解吸5 min,取出萃取针并启动仪器。

1.2.5.2 GC-MS测定条件

GC条件:DB -5MS弹性毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);不分流模式进样;升温程序为柱初温40℃,保持3 min,以3℃/min升至100℃,而后以5℃/min升至290℃,保持15 min;进样口温度250℃;载气(He)流量1.0 mL/min。

MS条件:传输线温度280℃;离子源温度230℃;四极杆温度150℃;电子能量70 eV;质量扫描范围(m/z) 33~650。

1.2.5.3 挥发性成分评价

参考张蒙娜等[12]的方法,采用相对气味活度值法(见下式),确定对大鲵油风味贡献最大的组分。相对气味活度值越大,则该组分对样品总体风味贡献越大。

式中:ROVA为相对气味活度值;CA、TA分别为物质A的相对含量和对应的感觉阈值;Cstan、Tstan分别为对样品总体风味贡献最大的组分的相对含量(以1-辛烯-3-醇为标准物质)和对应的感觉阈值。

1.2.6 数据分析

GC-MS数据处理采用Xcalibu软件系统进行数据处理,未知化合物在计算机带的谱图进行检索,同时结果与NIST 05谱库相匹配,对正逆匹配度大于800(最大值为1 000)的匹配鉴定结果进行报道。各挥发性成分相对含量的计算按面积归一化法确定。

2 结果与分析

2.1 大鲵油脱腥效果

10名感官评定员采取嗅闻评分的方式,对经不同脱腥剂处理的大鲵油进行评分,结果见表1。

由表1可知,相比对照组,茶多酚液、酵母液、活性炭、茶多酚-酵母复合液对大鲵油的腥味均有不同程度的去除作用。10名感官评定员对茶多酚液组的脱腥评价平均得分为6.1,对酵母液组的脱腥评价平均得分为5.5,对活性炭组的脱腥评价平均得分为6.2,对茶多酚-酵母复合液组的脱腥评价平均得分为3.9。因此,茶多酚-酵母复合液组对大鲵油的脱腥效果最好,油腥味较小。

表1 不同脱腥剂对大鲵油脱腥的评分结果

注:气味由小到大得分依次为0~10分。

2.2 脱腥大鲵油的脂肪酸组成及相对含量

对茶多酚-酵母复合液脱腥后的大鲵油测定脂肪酸组成及相对含量,结果见表2。

表2 脱腥大鲵油的脂肪酸组成及相对含量

由表2可知,检测到脱腥大鲵油中含有10种已知脂肪酸,主要饱和脂肪酸有豆蔻酸(2.0%)、棕榈酸(16.4%)和硬脂酸(2.2%),不饱和脂肪酸中的单不饱和脂肪酸含量为49.1%,有棕榈油酸(14.3%)、油酸(33.9%)和花生一烯酸(0.9%),多不饱和脂肪酸含量为27.0%,主要为亚油酸(13.7%)、亚麻酸(6.6%),二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量较少,分别为2.8%、3.9%。除此之外,还有4种未知脂肪酸,总量占总脂肪酸含量的3.3%。

2.3 脱腥大鲵油的挥发性成分

2.3.1 挥发性成分及相对含量

利用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对茶多酚-酵母复合液脱腥后的大鲵油的挥发性成分及相对含量进行分析,结果见表3。

表3 脱腥大鲵油挥发性成分及相对含量 %

由表3可知 ,脱腥大鲵油中共鉴定出60种挥发性物质,包括17种醛类、4种醇类、2种酮类、4种酯类、2种酸类、28种烃类、3种其他类化合物。因醛类化合物的阈值较低,且低级醛具有刺激性气味,因而对风味的贡献较大[13]。醛类化合物相对含量占挥发性成分的9.159%,其中苯甲醛、苯乙醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛的相对含量均达到1%以上,分别具有坚果香、风信子香和脂肪香味。在脱腥大鲵油中检测到的庚醛、壬醛总含量为0.608%,主要来源于不饱和脂肪酸的分解,在低浓度时具有青草和蔬菜的气味。2-辛烯醛、2-壬烯醛、2-癸烯醛等单烯醛化合物阈值较低,具有脂肪味、清香、蜡香等气味。醇类化合物主要以1-辛烯-3-醇(1.684%)、2-乙基-1-己醇(2.252%)和芳樟醇(3.879%)为主,其中,1-辛烯-3-醇和芳樟醇分别具有蘑菇味和果香味风味特征。不饱和醇阈值低,对风味形成有重要贡献[14]。酮类化合物在大鲵油中无论是种类还是相对含量都不多,2种酮类化合物占大鲵油挥发性成分的比例仅1.134%。烃类化合物种类丰富,共检出28种,但每种物质的相对含量并不高,占15.773%。因其阈值较高,对大鲵油风味的直接贡献不大。酯类化合物检测到4种,其相对含量仅有0.625%,虽然酯类的整体阈值较高,但可能通过风味叠加效应提高大鲵油的整体香味效果[15]。此外,检测到的其他化合物(64.348%)相对含量最高,反式-2-戊烯基-呋喃相对含量高达61.508%,2-戊基-呋喃阈值低,具有豆香、果香、泥土味、清香及类似蔬菜的香味。

2.3.2 挥发性成分气味特征

挥发性成分对总体风味的贡献由挥发性组分在风味体系中的浓度和感觉阈值共同决定,其相对含量与风味特征之间无直接关系[16]。挥发性物质相对含量高的,其对于大鲵的整体风味贡献不一定大,因此采用相对气味活度值法对脱腥大鲵油的关键风味成分进行分析,结果见表4。

由表4可知,脱腥大鲵油中醛类化合物的相对气味活度值(ROVA)较高,且感觉阈值较低,因此醛类化合物对大鲵油的整体风味具有较大的影响。壬醛、苯乙醛、庚醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛、2-壬烯醛的相对气味活度值均高于8,其中(Z,Z)-2,4-癸二烯醛和2-壬烯醛的ROVA均超过100,感觉阈值均低于0.1 μg/kg,表明这两种醛类化合物对脱腥大鲵油风味贡献最大。醇类化合物对大鲵油的风味贡献也起了很大的作用,其中芳樟醇和1-辛烯-3-醇的ROVA分别达到39.23和100,感觉阈值分别为6 μg/kg和1 μg/kg,对脱腥大鲵油整体风味有一定影响。烃类化合物中仅α-蒎烯对大鲵油整体风味影响较大。其他类化合物中2-戊基-呋喃的ROVA为27.84,对脱腥大鲵油的风味贡献较大。

表4 脱腥大鲵油挥发性成分的相对 气味活度值及其气味特征

3 结 论

茶多酚液、酵母液、茶多酚-酵母复合液和活性炭对大鲵油的腥味均有不同程度的去除作用,其中,茶多酚-酵母复合液的脱腥效果较好,脱腥后油腥味较小。脱腥大鲵油中含有10种已知脂肪酸,饱和脂肪酸含量为20.6%;单不饱和脂肪酸含量为49.1%,主要为油酸(33.9%);多不饱和脂肪酸主要为亚油酸(13.7%),其次为亚麻酸(6.6%),EPA、DHA含量较少,分别为2.8%、3.9%。

脱腥大鲵油中共鉴定出60种挥发性成分,包括17种醛类、4种醇类、2种酮类、4种酯类、2种酸类、28种烃类和3种其他类化合物,其相对含量分别为9.159%、7.986%、1.134%、0.625%、0.181%、15.773%、64.348%,主要特征性成分为壬醛、苯乙醛、庚醛、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛、2-壬烯醛、芳樟醇、1-辛烯-3-醇、α-蒎烯、2-戊基-呋喃,有脂肪味、清香、坚果香和蘑菇味等气味。

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