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不同烹飪方式處理的鱘魚肉營養成分和風味比較

2022-03-07 07:00彭海川錢琴母運龍張應杰李慧張崟
現代食品科技 2022年2期
關鍵詞:醛類鱘魚清蒸

彭海川,錢琴,母運龍,張應杰,李慧,張崟

(成都大學肉類加工四川省重點實驗室,四川 成都 610106)

近年來,國內外研究人員探討了烹飪方式對肉的營養價值及其風味物質的影響,發現烹飪方式對其有重要影響。在營養價值方面,研究人員發現,白鱈魚肉經電蒸箱和火蒸鍋烹飪后,電蒸箱清蒸的白鱈魚肉的基本營養物質含量較明火蒸鍋組高[1];蒸煮處理的中華鱉腿肉,其蛋白質消化率及氨基酸評分均高于牛肉[2];Zhang等[3]發現經蒸煮和油炸烹飪,有利于兔肉的消化和蛋白質效價的保持。在風味方面,研究人員發現鯇魚肉經清蒸和油炸,有利于減少腥味物質含量[4];加熱使鮐魚肉的揮發性風味物質種類增加,且魚肉腥臭味減弱[5];草魚經浸漬油爆使其土腥味物質減少、醛類物質顯著增加,同時生成大量的吡嗪類物質[6]。但目前有關烹飪方式對鱘魚肉的蛋白質營養和風味影響研究較少。

人工養殖的成年鱘魚(Acipenser sinensisGray),通常用來生產魚子醬。采卵后的鱘魚胴體,因其組織結構老化而喪失普通魚肉的鮮嫩感,所以變成了“副產物”,這也成為制約鱘魚產業發展的技術難題。為了解決鱘魚肉的再利用問題,提高經濟效益,國內外的研究人員嘗試用鱘魚肉制作食品。如將鱘魚肉腌制后制作成鱘魚肉干[7];煙熏后制作成熏鱘魚肉片[8];鱘魚肉經脫脂腌制后制作成即食肉干[9];調味后制作成鱘魚肉丁[10]等。但目前有關烹飪方式對鱘魚肉的蛋白質營養價值及其風味物質影響的報道較少。鑒于營養和風味是決定產品食用價值的關鍵因素,所以本研究以人工養殖的鱘魚魚肉為材料,以清蒸和油煎后鱘魚肉的基本營養物質、氨基酸、蛋白質、風味化合物含量,以及氨基酸指數(AAS、EAAI)、蛋白質效價為指標,比較了烹飪方式對其蛋白質營養價值和風味物質含量的影響。以期為消費者和生產者選擇較合理的鱘魚肉烹飪方式提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

鱘魚購于成都市三聯水產批發市場,鱘魚單條35 kg,1.2 m;一級大豆油購于十陵鎮好樂購超市。固體氫氧化鈉、濃鹽酸、石油醚(30~60 ℃)、硫酸銅(CuSO4·5H2O)、硫酸鉀、硫酸、硼酸、乙酸鎂[(CH3COO)2Mg·4H2O],均為分析純;海砂烘干至恒重;超純水為實驗室制備。

1.2 主要儀器設備

LE104E型萬分之一電子分析天平,梅特勒托利多公司;L-8800氨基酸自動分析儀,日立(中國)有限公司;GFL-125鼓風干燥箱,天津萊玻特瑞儀器設備有限公司;SZF-06A脂肪測定儀,上海昕瑞儀器儀表有限公司;KDN-102C定氮儀,上海纖檢儀器有限公司;WP-UPT-20型超純水機,四川沃特爾水處理設備有限公司;馬弗爐,成都瑞派斯科技有限公司;美國PE Clarus-680氣相色譜儀。

1.3 實驗方法

1.3.1 魚肉烹飪樣品的制備

生鱘魚肉(生):活魚經凈膛、去頭水洗后,去紅肉,取背部肉,將鱘魚統一切割為長×寬×高為4 cm×4 cm×2 cm的魚塊,用潔凈紗布擦去表面殘留水分,于4 ℃冰箱冷藏備用。在生鱘魚肉表面均勻刷上一級大豆油,但不作任何加熱處理,同時烹飪時所用水均為去離子水。

清蒸鱘魚肉(蒸):在上述生鱘魚肉塊表面均勻刷上一級大豆油,放入沸騰并產生蒸汽的蒸板上蒸15 min后,撈出魚肉放在濾紙上晾干表面水分。

煎炸鱘魚肉(煎):在上述生鱘魚肉塊表面均勻刷上一級大豆油,將樣品置于平底鍋中,油煎6 min(每一面3 min),控制溫度不超過180 ℃,完成后將魚肉放于濾紙上晾干表面油脂。

1.3.2 基本營養物質含量測定

水分含量按照食品安全國家標準GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》中的直接干燥法測定。脂肪含量測定按照食品安全國家標準GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定。蛋白質含量按照食品安全國家標準GB 5009.5-2016《食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法測定?;曳趾堪凑帐称钒踩珖覙藴蔊B 5009.4-2016《食品中灰分的測定》中的標準第一法測定。每組平行檢測3個試樣。

1.3.3 蛋白質的營養價值

參照世界衛生組織提出的人體氨基酸需求模式計算鱘魚肉氨基酸價(Amino Acid Score,AAS)、氨基酸指數(Essential Amino Acid Index,EAAI)和蛋白質效價(Protein Efficiency Ratio,PER)[11]。

1.3.4 魚肉氨基酸含量測定

參照張蘇平等[12]方法,略有改動。3組平行實驗取平均值。全自動氨基酸分析儀參數條件:分離柱(4.6 mm×60 mm),采用陽離子交換樹脂;柱溫:57 ℃;進樣量:15 μL;檢測波長:570 nm(脯氨酸為440 nm);通道1流速:0.40 mL/min;通道2流速:0.35 mL/min;反應單元溫度:135 ℃。

1.3.5 魚肉中風味物質的測定

參照馮倩倩等[13]方法,用SPME/GC-MS對水解產物中的揮發性化合物進行了分析。為了鑒定和定量水解產物中的揮發性化合物,進行了SPME纖維(75 μm,羧基/聚二甲基硅氧烷)/氣相色譜-質譜儀(Finnigan痕量GC/MS,Finnigan,美國)分析。采用HP-IN NOWAS毛細管柱(長度30 m,內徑0.25 mm,涂層0.25 m;Agilent,Boblingen,德國)作為毛細管柱進行 GC分離。以氦為載氣,恒定流量為 0.8 mL/min。溫度程序在60 ℃時為2.5 min,坡道為5 ℃/min至180 ℃,然后在10 ℃/min升至260 ℃,保持10 min。轉移線的溫度為250 ℃,每個樣品分析,1 μL注入無分裂模式(無分裂時間1 min,分裂流量50 mL/min)。對于毛細管轉移,可編程溫度汽化(PTV)入口從30 ℃加熱到320 ℃(14.5 C/s),最后在最終溫度下保持5 min。GC爐最初在 50 ℃下等溫線加熱 2 min,然后增加到 280 ℃(25 ℃/min),在此溫度下保持5 min。質譜儀在電子沖擊模式(EI)下工作。

1.3.6 數據分析

實驗結果應用Microsoft Excel 2010、SPSS 22.0進行方差分析,采用One-way ANOVA進行顯著性分析。

2 結果與討論

2.1 烹飪方式對鱘魚肉的基本營養物質含量影響

烹飪后鱘魚肉的基本營養物質含量見表1。由表1中的營養物質含量的顯著性分析可知,以生魚肉為對照,烹飪后鱘魚肉的水分含量為生鱘魚肉>煎炸鱘魚肉>清蒸鱘魚肉,且差異明顯(p<0.05),其中煎炸使鱘魚肉水分含量降低了43.73%,清蒸使鱘魚肉水分含量降低了56.41%。烹飪后鱘魚肉的干基灰分含量為清蒸鱘魚肉>煎炸鱘魚肉>生鱘魚肉,且差異明顯(p<0.05),其中煎炸使鱘魚肉干基灰分含量增加了20.85%,清蒸使鱘魚肉的干基灰分含量增加了25.80%。烹飪后鱘魚肉的干基脂肪含量為生鱘魚肉>煎炸鱘魚肉>清蒸鱘魚肉,且差異明顯(p<0.05),其中煎炸使鱘魚肉的干基脂肪含量降低了17.47%,清蒸使鱘魚肉的干基脂肪含量降低了19.78%。烹飪后鱘魚肉的干基蛋白含量為煎炸鱘魚肉>清蒸鱘魚肉>生鱘魚肉,且差異明顯(p<0.05),清蒸使鱘魚肉的干基蛋白質增加了10.37%,煎炸使鱘魚肉的干基蛋白質增加了26.27%。

表1 不同烹飪方式后鱘魚肉營養物質含量(%,W/W)Table 1 Nutrient content of sturgeon meat after different cooking methods

煎炸和清蒸使鱘魚肉的水分含量較生鱘魚肉的明顯降低,這可能是因為熟化使生魚肉的蛋白質變性,導致肌肉束水能力下降、細胞內游離水溢出所致。煎炸鱘魚肉的水分含量較清蒸組高,這可能是因為煎炸在魚肉表面形成一層硬殼,阻止了魚肉內部水分的流出所致。烹飪后鱘魚肉的干基脂肪含量較生鱘魚肉相比明顯降低,這可能也與魚肉蛋白的高溫變性導致其黏附脂肪的能力降低有關。烹飪后鱘魚肉的干基蛋白質和干基灰分含量均較生鱘魚肉顯著增加,這可能是因為熟制后鱘魚肉的低水分含量、低脂肪含量導致蛋白質和灰分的相對含量增加。

2.2 烹飪方式對鱘魚肉的蛋白質營養價值影響

2.2.1 烹飪方式對鱘魚肉的氨基酸含量影響

不同烹飪方式對鱘魚肉的氨基酸含量影響見表2。由表2可知,鱘魚肉的氨基酸組成包括7種必需氨基酸,2種半必需氨基酸和8種非必需氨基酸。該氨基酸組成與白烏魚的氨基酸組成[14]類似。鱘魚肉經烹飪后,其氨基酸總含量煎炸(388.26 mg/g)>清蒸(201.18 mg/g)>生肉(129.40 mg/g);必需氨基酸總量為煎炸(110.75 mg/g)>清蒸(57.70 mg/g)>生(43.88 mg/g)。生鱘魚肉中,谷氨酸含量最高,半胱氨酸含量最低。烹飪后,清蒸鱘魚肉的氨基酸中以甘氨酸含量最高(27.79 mg/g),最低的是半胱氨酸(2.60 mg/g);煎炸鱘魚肉的氨基酸中以甘氨酸含量最高(54.23 mg/g),最低的是半胱氨酸(5.73 mg/g)。

表2 不同烹飪方式后鱘魚肉的氨基酸組成Table 2 Amino acid composition of sturgeon meat after different cooking methods

烹飪過程中,鱘魚肉在高溫作用下蛋白質變性,導致肌肉蛋白中的氨基酸更容易溶出,這可能是導致烹飪處理后鱘魚肉的氨基酸總量較生鱘魚肉增加的主要原因[15]。煎炸和清蒸使鱘魚肉的甘氨酸含量顯著(p<0.05)增加,這可能也與烹飪處理使鱘魚肉中的軟骨蛋白變性有關。由于鱘魚的背部肌肉中含有部分軟骨,其中的甘氨酸含量豐富。當含有軟骨的鱘魚肉經過熱處理后,其中的骨膠原蛋白因為熱變性而在酸解時變得容易溶出[16],因而導致蒸煮和煎炸的鱘魚肉的甘氨酸和谷氨酸含量增加。

2.2.2 氨基酸價、氨基酸指數

根據世界衛生組織 (World Health Organization,WTO)提出的人體氨基酸需求模式,計算烹飪后鱘魚肉的氨基酸價和氨基酸指數。參照 2~5歲兒童對氨基酸的需求模式,煎炸鱘魚肉的氨基酸價(AAS)為0.64,顯著(p<0.05)高于清蒸鱘魚肉(0.27)和生鱘魚肉的氨基酸價(0.27);煎炸鱘魚肉的氨基酸指數(EAAI)為0.60,顯著(p<0.05)高于生鱘魚肉和清蒸鱘魚肉的EAAI。參照成人對氨基酸含量的需求,煎炸鱘魚肉的氨基酸價為0.76,顯著(p<0.05)高于清蒸鱘魚肉和生鱘魚肉的氨基酸價;煎炸鱘魚肉的氨基酸指數(EAAI)為1.11,顯著(p<0.05)高于生鱘魚肉和清蒸鱘魚肉的氨基酸指數。

由AAS可知,生鱘魚肉的第一限制氨基酸為異亮氨酸(Ile),清蒸鱘魚肉的第一限制氨基酸為組氨酸(His),煎炸鱘魚肉的第一限制氨基酸為異亮氨酸(Ile)。AAS為限制性氨基酸的比值,即只有一種氨基酸與人體氨基酸需求模式中的氨基酸的比值,而EAAI為多種氨基酸的加權比值,所以EAAI較AAS能全面反映魚肉的氨基酸營養價值。由烹飪后鱘魚肉的氨基酸營養指數比較結果可知,不論以兒童的氨基酸需求模式為參考,還是以成人的氨基酸需求模式為參照,煎炸鱘魚肉的EAAI值均較清蒸和生肉的高。由此可見,煎炸和清蒸可以提高鱘魚肉的氨基酸營養價值。

2.2.3 蛋白質效價

蛋白質效價(PER)常作為判斷蛋白質營養價值的評價指標,美國分析化學家協會(AOAC)建議,PER值大于2.0的蛋白質通常認為其營養價值較高[17]。根據表2中烹飪鱘魚肉的Leu和Tyr含量計算其蛋白質效價,得出煎炸鱘魚肉的蛋白質效價(PER)為8.79,顯著(p<0.05)高于清蒸鱘魚肉和生鱘魚肉的PER值。

AAS和EAAI反映的是樣品中氨基酸與標準蛋白中氨基酸的營養價值差異,而PER反映的是人體對營養物質的吸收狀況。由不同烹飪方式后鱘魚肉的 PER值比較可知,煎炸可以使鱘魚肉的蛋白質營養價值提高,同時可以使鱘魚肉中的蛋白質更易被人體吸收。

2.2.4 烹飪后呈味氨基酸含量

水溶性的氨基酸在食品風味中發揮著重要作用,影響著魚肉的獨特滋味。如甘氨酸、蘇氨酸等具有令人愉悅的甜味,對魚肉甜味有貢獻,組氨酸則是某些水產品中“肉香”特征的來源,甲硫氨酸和纈氨酸等通常具有苦味,谷氨酸的鈉鹽具有鮮味,并且與鳥苷酸、肌苷酸有協同增強鮮味效果[18]。由表2可知,呈味氨基酸含量為煎炸(349.96 mg/g)>清蒸(180.24 mg/g)>生肉(112.22 mg/g),其中鮮味氨基酸含量為煎炸(83.95 mg/g)>清蒸(44.96 mg/g)>生(31.62 mg/g);甜味氨基酸含量為煎炸(152.80 mg/g)>清蒸(78.50 mg/g)>生(38.68 mg/g);苦味氨基酸含量為煎炸(113.21 mg/g)>清蒸(56.78 mg/g)>生(41.92 mg/g)。

煎炸使鱘魚肉的呈味氨基酸含量顯著高于清蒸和生肉,這可能與煎炸溫度較清蒸組高有關。高溫處理使鱘魚肉及軟骨中的蛋白質變性程度更大。變性程度越大的蛋白可能在酸解測定氨基酸含量時,其中的蛋白質更容易被酸解而釋放更多氨基酸,因而導致煎炸處理的鱘魚肉的呈味氨基酸含量較清蒸和生肉都高。甜味及鮮味均為消費者普遍接受的風味??辔峨m然普遍不受歡迎,但是少量的苦味對食品的風味調節具有積極作用[19]。因此,由表2中煎炸和清蒸烹飪使鱘魚肉中的甜味氨基酸、鮮味氨基酸及苦味氨基酸含量增加的結果表明,清蒸和煎炸可以改善鱘魚肉的風味。

續表3

2.3 烹飪方式對鱘魚肉揮發性物質的影響

烹飪處理前后鱘魚肉的風味物質含量變化見表3。從表3可知,生鱘魚肉中共檢測出27種化合物,其中醛類8種(7.91%)、醇類9種(10.84%)、烴類9種(53.64%)、酮類1種(0.92%)。在這些物質中,1-甲基環己-3-烯-1-甲醛(2.07%)、正己醇(5.11%)、月桂烯(13.41%)、D-檸檬烯(26.86%)、姜油烯(5.68%)、姥鮫烷(3.40%)等揮發性物質的含量較高,在生鱘魚樣品中,烴類化合物含量最高,其次是醇類化合物和醛類化合物。

表3 不同烹飪方式處理后的鱘魚肉揮發性風味物質含量Table 3 Contents of volatile flavor compounds in sturgeon meat after different cooking methods

清蒸后,鱘魚肉中共檢測出28種化合物,其中醛類 7種(4.73%)、醇類 3種(1.43%)、烴類 15種(71.24%)、其他3種(4.14%)。在這些化合物中,月桂烯(18.54%)、D-檸檬烯(34.20%)、姥鮫烷(4.69%),吲哚(2.13%)等揮發性物質的含量較高,與生鱘魚肉相比,清蒸后揮發性物質含量增加8.84%,清蒸鱘魚肉的醛類化合物種類和含量均減少,醇類化合物種類和含量也明顯減少;烴類化合物種類和含量明顯增加。

煎炸后,鱘魚肉中共檢測出27種化合物,其中醛類10種(12.34%)、醇類5種(7.14%)、烴類11種(64.88%)、其他 1種(1.47%)。在這些物質中壬醛(3.21%)、反,反-2,4-癸二烯醛(3.94%)、月桂烯(20.85%)、D-檸檬烯(36.10%)、姥鮫烷(3.14%)等揮發性物質的含量較高,與生鱘魚肉相比,煎炸后鱘魚肉的揮發性物質含量明顯增加,而且醛類化合物的種類和含量明顯大于清蒸組;醇類化合物種類和含量明顯減少,但種類和含量高于清蒸組;煎炸鱘魚肉的烴類化合物種類和含量均明顯增加,但烴類化合物的種類和含量相比于清蒸組減少。

2.3.1 醛類化合物

醛類化合物主要由不飽和脂肪酸分解產生,是肉制品的主要風味貢獻物[20]。由表3可以看出,不同烹飪方式處理的鱘魚肉的醛類物質的含量大小為煎炸>清蒸>生,清蒸處理后的醛類物質中,正己醛和反式-2-壬醛等消失,(E,E)-2,4-庚二烯醛、反-2-,順-6-壬二烯醛和壬醛等含量減少。煎炸后的醛類化合物中,1-甲基環己-3-烯-1-甲醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛和反-2-,順-6-壬二烯醛等含量減少,壬醛和反,反-2,4-癸二烯醛等含量增加。反-2-辛烯醛、2-十一烯醛和十五醛等是烹飪后新形成的醛類化合物。

烹飪后鱘魚肉中的正己醛、壬醛和 1-甲基環己-3-烯-1-甲醛等物質消失或含量減少的可能原因是受熱分解。脂質氧化或 Strecker降解使反,反-2,4-癸二烯醛和10-十一烯醛等的化合物含量增加[21]。清蒸和油炸后鱘魚肉的正己醛化合物相對含量降低。研究表明己醛、庚二烯醛和壬醛等是魚肉腥味的重要來源[22],這表明烹飪可以降低魚肉腥味。反-2-辛烯醛和 2-十一烯醛等可能是脂肪酸的氧化裂解產物,它們只在烹飪后才被檢出,說明這些物質可能是烹飪鱘魚的特征風味。

2.3.2 醇類化合物

醇類化合物主要來源于糖、氨基酸和醛類化合物的還原以及脂質氧化等[23]。由表3可知,醇類化合物種類和含量在烹飪后都減少,飽和醇的閾值較高對鱘魚整體風味貢獻不大,不飽和醇類化合物閾值較低,對風味貢獻較大,正己醇、1-壬醇和雙環[2.2.1]庚烷-7-醇等化合物在清蒸和煎炸后都未檢測出。2-亞甲基-環戊烷丙醇、2-辛炔-1-醇和13-十四烷基十一合一醇等在煎炸后含量增加。

正己醇和 1-壬醇等化合物在烹飪過程中可能受熱分解,2-亞甲基-環戊烷丙醇和2-辛炔-1-醇等可能是脂肪酸的氧化分解和羰基化合物的還原反應生成。1-辛烯-3-醇是三種處理方式下均檢測出的不飽和醇類化合物,它可能是亞油酸氫過氧化物的降解產物[24],具有蘑菇香味,是淡水魚中主要的腥味成分之一,通過清蒸后的樣品含量最低,煎炸后的含量最高,說明清蒸能更好地降低魚肉的腥味物質。

2.3.3 烴類化合物

烴類化合物包括烷烴類、烯烴類及芳香烴類物質。由表3可知,烴類化合物種類和含量在烹飪后都增加,烴類化合物含量為清蒸>煎炸>生。研究發現飽和烴類化合物的閾值較高,對魚肉風味貢獻不大;不飽和烴類閾值相對較低,對魚肉風味有一定貢獻。在一定條件下,烴類化合物可生成醛、酮和醇類等風味物質,所以對鱘魚肉風味的形成具有潛在作用。姜油烯和β-倍半水芹烯等在烹飪后含量減少或未檢測出,月桂烯和D-檸檬烯等在烹飪后含量明顯增加,烹飪后還檢測出如環十二碳和正十七烷烴等新物質。

姜油烯和β-倍半水芹烯等化合物可能是烹飪過程中受熱分解。月桂烯、D-檸檬烯等風味物質含量的增加和烹飪后檢測出的新物質,可能是因為烹飪導致鱘魚肉中的脂肪酸氧化,進而產生的自由基發生均裂而形成。D-檸檬烯可以賦予食品令人愉快的檸檬果香。綜合其他風味物質含量的變化可知,清蒸和油炸烹飪后的鱘魚肉較生鱘魚肉的風味更好。

2.3.4 其他化合物

酮類化合物是由不飽和脂肪酸β-氧化、氨基酸降解產生[25]。由表3可知,酮類化合物在烹飪后均未檢測出,可能是烹飪過程中隨著溫度升高,酮類化合物分解。酮類化合物閾值普遍偏高,對魚肉總體風味貢獻較小,但對腥味有一定疊加作用,這進一步說明熱處理能降低魚肉的腥味。清蒸后檢測出吲哚、蒎烷胺和螺[環丙烷-1,2'-]。吲哚是色氨酸的代謝產物[26],煎炸后檢測出 4a-甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫萘,它們可能是烹飪過程中發生的蛋白質熱解產物,但具體形成機理還有待進一步研究。

3 結論

烹飪使鱘魚肉的水分和干基脂肪含量顯著(p<0.05)降低,干基灰分和蛋白質含量顯著(p<0.05)增加;鱘魚肉的氨基酸總量為煎炸(388.26 mg/g)>清蒸(201.18 mg/g)>生肉(129.40 mg/g),呈味氨基酸含量為煎炸(349.96 mg/g)>清蒸(180.24 mg/g)>生肉(112.22 mg/g)。從蛋白質營養價值分析,不論以兒童的氨基酸需求模式為參考,還是以成人的氨基酸需求模式為參照,煎炸鱘魚肉的AAS、EAAI和PER值均為最大。鱘魚肉的揮發性物質含量為煎炸(85.84%)>清蒸(81.54%)>生肉(73.31%)??傊?,鱘魚肉經煎炸和清蒸烹飪處理,可以使其蛋白質營養價值提高、風味物質含量增加。

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