《食品科学》:华中农业大学熊善柏教授等:宰杀前放血和冷胁迫处理对生鲜鲢鱼片风味品质的影响
鲢是我国养殖产量最大的滤食性淡水鱼,在养殖期间易产生不良风味,导致其风味品质下降。鱼肉的风味品质复杂而又多元,不仅受鱼种、生长发育、养殖环境等多种因素的影响,致死方式也是影响其挥发性成分的重要因素之一。宰杀是生鲜鱼制品加工的第一道工序,现有研究表明宰杀方式对鱼肉的食用品质和安全性有显著影响。
华中农业大学食品科学技术学院的牛永鑫、熊青、熊善柏*等以白鲢为研究对象,采用超高效液相色谱仪(UPLC)、溶剂辅助气味蒸发-气相色谱-质谱(SAFE-GC-MS)联用技术、氨基酸自动分析仪、滋味分析仪(电子舌)和气味分析仪(电子鼻)等技术方法,测定击晕即杀、放血宰杀、冷胁迫宰杀方式制备的生鲜鲢鱼片中游离氨基酸、挥发性气味物质等物质的含量,研究宰杀前放血和冷胁迫处理对生鲜鲢鱼片风味品质的影响,以确定生鲜鲢鱼片适宜的宰杀方法,以期为生鲜鱼制品的腥味消减提供理论指导。
一、宰杀前放血和冷胁迫处理后生鲜鲢鱼片的滋味特征
为比较宰杀前放血和冷胁迫对生鲜鲢鱼片滋味特征的影响,采用电子舌测定了4 种宰杀方式制备的生鲜鲢鱼片的滋味特性。从图1a可以看出,生鲜鲢鱼片滋味特征的第1判别因子和第2判别因子的累计方差贡献率为99.50%,说明电子舌各传感器响应值能较全面地反映样品信息。从图1b可以看出,4 种样品的鲜味、咸味响应值差异较大、苦味和酸味响应值差异居中、甜味响应值差异最小。CK组样品的甜味响应值较高、鲜味和咸味响应值较低;而TS组样品的酸味、苦味、鲜味、咸味和甜味的传感器响应值均最高。TS组、NS组、CS组样品的鲜味和咸味传感器响应值显著高于CK组样品,而CS组样品的酸味、甜味和苦味的传感器响应值显著低于CK组样品。
二、宰杀前放血和冷胁迫对生鲜鲢鱼片游离氨基酸含量的影响
鱼肉中不同游离氨基酸会呈现不同的滋味,其他呈味物质与游离氨基酸之间还可以发生协同作用而影响产品的特征滋味,因此鱼肉中游离氨基酸种类和含量的不同,会对鱼肉的滋味品质产生影响。依据游离氨基酸的滋味属性,可将其分为鲜味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸及酸味氨基酸4 类。由表1可知,4 种宰杀方式制备的生鲜鲢鱼片所含游离氨基酸种类相同,除鱼片中甘氨酸含量无明显差异外,其余16 种游离氨基酸含量均存在显著差异。与CK组相比,TS组和NS组样品的总游离氨基酸含量轻微下降但无显著差异,而CS组样品的总游离氨基酸含量显著降低(P<0.05)。其原因可能是在-35 ℃冷胁迫下鱼肉组织中有冰晶形成,在解冻过程中发生一定程度的汁液流失所致。
从图2可知,TS组样品的鲜味游离氨基酸含量显著高于其他3 组;CS组样品的甜味氨基酸含量显著高于NS组样品,与TS组和CK组无显著差异。CK组样品中苦味氨基酸含量显著高于TS组和NS组样品,而TS组和NS组的苦味氨基酸含量又显著高于CS组样品,CK组、NS组、TS组、CS组样品中苦味氨基酸所占总氨基酸含量的百分比分别为55.86%、55.20%、53.74%、45.99%。这与陈剑岚等研究宰杀方式对草鱼呈味水溶性成分影响的结果一致,他们发现鱼血中苦味氨基酸含量占总游离氨基酸含量的70.28%,推测击晕处理尽管可以减轻鱼体应激反应,但会导致鱼血渗入肌肉组织中,从而使血液中较高含量的苦味氨基酸影响了肌肉中氨基酸含量。CK组和NS组样品中酸味氨基酸含量显著高于TS组和CS组。综上所述,放血处理和冷胁迫处理可增加鲢鱼片的鲜味、甜味氨基酸含量,减少苦味和酸味氨基酸含量,从而增加鱼肉的鲜甜味。这与上述TS组鲜味响应值最高,CK组、TS组和NS组苦味响应值均高于CS组的电子舌结果相印证。可见宰杀前进行放血处理和冷胁迫处理可以减少鱼肉中的血液残留,改善生鲜鱼制品的滋味品质。
三、宰杀前放血和冷胁迫对生鲜鲢鱼片核苷酸及其降解产物的影响
核苷酸及其代谢产物含量被广泛用于水产品滋味品质的评价指标,其分解顺序为三磷酸腺苷(ATP)→二磷酸腺苷(ADP)→一磷酸腺苷(AMP)→肌苷酸(IMP)→次黄嘌呤核苷(HxR)→次黄嘌呤(Hx)。由表2可知,在4 种宰杀方式制备的鲢鱼片中未测出ATP,在NS组和CS组样品中未检出鸟苷酸(GMP)。与CK组相比,处理组生鲜鲢鱼片中GMP和AMP的含量均明显下降,而HxR含量显著升高(P<0.05)。CK组样品中ADP含量显著高于TS组和CS组,CK组和CS组样品中IMP含量显著高于TS组和NS组样品,TS组和NS组样品中HxR和Hx含量明显高于CK组样品(P<0.05)。这是由于宰杀过程中鱼体挣扎导致肌肉储备能量的部分消耗加速了ATP及其关联产物的降解,在磷酸酶和核苷磷酸化酶的作用下,IMP继续降解产生HxR和Hx,导致HxR和Hx含量升高。IMP具有鲜味,并且能够与谷氨酸产生协同增效作用,增强产品的鲜味。TS组谷氨酸含量显著高于其他3 组样品(P<0.05),与IMP协同作用能够增强生鲜鲢鱼片的鲜味,这与电子舌鲜味传感器响应值结果趋于一致。HxR和Hx会产生苦味并增加异味,以Hx为主,但样品中Hx含量较低,因而HxR所产生的苦味效应较小,同时AMP也会起到风味增强作用,可以抑制苦味的产生,所以对生鲜鲢鱼片苦味的影响较小。
四、宰杀前放血和冷胁迫对生鲜鲢鱼片肌肽、甜菜碱含量的影响
肌肽是由β-丙氨酸和L-组氨酸组成的二肽,是一类呈味物质,且与味精有协同增鲜的作用,对水产品具有明显的增鲜和提味作用。从图3a可以看出,TS组和NS组样品的肌肽含量与CK组样品无显著差异,但显著高于CS组样品。
甘氨酸甜菜碱(简称甜菜碱)是一种碱性化合物,具有爽快的甜味,它不仅是造成肌肉具有甜味的主要原因,还可用于缓解抗冷应激反应。由图3b可知,TS组和NS组样品中甜菜碱含量明显低于CK组和CS组样品。这可能是由于鱼体中的胆碱不可逆地氧化形成甜菜碱,以缓解抗冷应激反应所致。
五、宰杀前放血和冷胁迫处理后生鲜鲢鱼片的气味特征
采用电子鼻测定了CK组、NS组、TS组、CS组生鲜鲢鱼片的气味特性,电子鼻传感器响应值的LDA结果和雷达图见图4。如图4a所示,4 组样品的气味特征第1判别因子和第2判别因子的累计方差贡献率为98.17%,说明电子鼻各传感器响应值能较全面地反映样品信息。4 种宰杀方式制备的生鲜鲢鱼片气味轮廓有显著差异,TS组和NS组样品的气味轮廓部分相似,但明显不同于CK组和CS组样品,说明宰杀方式对鲢鱼片风味品质有显著影响。如图4b所示,生鲜鲢鱼片气味差异主要体现在S4、S5、S6、S7、S8、S11、S12、S13、S14、S18、S19、S21、S22、S23、S25、S26及S27传感器,分别代表硫化物、含氮物质、醛酮类物质、烷烃、芳香族等化合物,说明4 组生鲜鲢鱼片气味特征的差异主要体现在上述物质中。因此,需通过GC-MS技术进一步了解并分析生鲜鲢鱼片中挥发性气味物质组成的差异。
六、宰杀前放血和冷胁迫对生鲜鲢鱼片挥发性气味物质的影响
有研究结果表明,宰杀方式会对生鲜草鱼、虹鳟鱼鱼片的风味品质产生显著影响。本实验采用溶剂萃取法、SAFE-GC-MS对CK组、TS组、NS组和CS组样品的挥发性气味物质进行了提取、分离和鉴定,总离子流色谱图见图5。从4 种宰杀方式制备的生鲜鲢鱼片中共提取并分离出212 种挥发性化合物。
从分离得到的212 种挥发性化合物中,经NIST数据库检索以及文献[16,32]确认,鉴定出57 种挥发性气味物质,其中包括醛类化合物18 种、酮类化合物13 种、醇类化合物11 种、酯类化合物3 种、酚类化合物3 种、含氮化合物1 种、呋喃化合物1 种、萜烯化合物4 种和芳香族化合物3 种。4 种宰杀方式制备的生鲜鲢鱼片中各类挥发性气味化合物的相对含量具体情况见表3。
从图6可以看出,CK组、TS组、NS组和CS组样品的酮类、酯类化合物相对含量无明显差异。而CS组样品中挥发性化合物总含量、醛类化合物相对含量明显低于CK组、TS组和NS组样品。TS组和NS组样品中醇类挥发性化合物相对含量明显高于CK组和CS组,且CK组样品的醇类化合物相对含量与CS组无明显差异。CK组样品中酚类化合物相对含量显著高于NS组,又高于TS组和CS组(P<0.05)。醛类和酮类挥发性化合物的阈值较低,通常对水产品的风味品质贡献较大。由表3可知,与CK相比,TS组、NS组和CS组样品中具有鱼腥味、油脂味、鱼油味和过熟味的庚醛、(E)-2-庚烯醛、壬醛、癸醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2,3-辛二酮等气味化合物相对含量明显降低,而具有坚果味、黄油味的(E,E)-2,4-庚二烯醛、2,3-戊二酮等挥发性气味化合物的相对含量明显增加;NS组中具有油脂味的(E,E)-2,4-壬二稀醛相对含量显著高于CK组,TS组和CS组则显著降低。施文正等研究了抽血和急杀致死对养殖草鱼肉挥发性成分的影响,也发现抽血致死的草鱼背肉、腹肉中挥发性成分显著少于急杀致死的草鱼。鱼类血液中含有血浆蛋白、无机盐、非蛋白氮、血糖、脂肪等多种成分,鱼体中血液残留对鱼肉色泽和风味品质有重要影响。研究表明,血红素蛋白(血红蛋白和肌红蛋白)和脂肪氧合酶是主要的内源性脂质氧化影响因子。作为促氧化剂血红蛋白和血红素,与过氧化氢反应产生的羟自由基可加速脂质氧化。Wang Yueqi等研究发现击晕致死后的鲈鱼鱼腥味最为强烈,而冰激致死和放血致死的鲈鱼鱼腥味较轻。本实验也发现冷胁迫处理的鲢鱼片中挥发性化合物含量显著下降,其原因是鱼体经低温处理后,内源酶特别是脂肪氧合酶活性显著降低,从而大大减缓了肌肉中脂肪氧化进程,进而减少了醛酮类化合物的产生。
作为风味感知中的两个主要驱动因素,气味物质与滋味物质不仅单独影响着生鲜鲢鱼片的风味品质,也可以通过感知交互作用增强或改善鲢鱼片的风味感知。已有研究证明,特定的气味物质可增强鱼肉的鲜味、咸味。Ogasawara等研究发现含有硫化物、吡嗪、醇类和酚类化合物的干鲣鱼液体蒸汽蒸馏物可显著增强盐溶液的鲜味强度,且添加了干鲣鱼液体蒸汽蒸馏物的1.2%盐溶液咸味感知强度与1.5%盐溶液无显著差异;鳙鱼头汤中的(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-癸烯醛、辛醛、(E,Z)-2,6-壬二稀醛和(E,E)-2,4-壬二稀醛能够改善鸡汤模型的鲜味。在本研究中,TS组和NS组生鲜鲢鱼片中1-辛烯-3-醇、(E)-2-癸烯醛含量均高于CK组,且滋味特征分析结果显示放血处理生鲜鲢鱼片的鲜味传感器响应值均高于CK组。因此,放血处理后1-辛烯-3-醇和(E)-2-癸烯醛含量的增加可能会提升生鲜鲢鱼片的鲜味品质。
七、结论
宰杀方式对生鲜鲢鱼片滋味特征和滋味化合物、气味特征和挥发性化合物有显著影响。放血和冷胁迫处理可以增加鲢鱼片的鲜味、甜味游离氨基酸的比例,减少苦味、酸味氨基酸含量,从而增加鱼肉的鲜甜味。与击昏即杀组相比,放血和冷胁迫处理组生鲜鲢鱼片中ADP、GMP和AMP含量均降低,而HxR含量显著升高。与CK组相比,TS组、NS组和CS组样品中具有鱼腥味、油脂味、鱼油味和过熟味的庚醛、(E)-2-庚烯醛、壬醛、癸醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2,3-辛二酮等气味化合物含量明显降低,而具有坚果味、黄油味的(E,E)-2,4-庚二烯醛、2,3-戊二酮等挥发性气味化合物的含量明显增加,结果表明放血处理和冷胁迫处理可明显改善生鲜鲢鱼片的气味品质。