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生物法控制腌干鱼过程中脂质氧化的技术优化

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)生物法发酵腌干带鱼加工过程中pH的变化pH不仅影响腐败菌和致病菌的生长,还对食品中内源酶的活性具有重要意义,是衡量食品风味和口感的重要指标。(三)生物法发酵腌干带鱼加工过程中过氧化值的变化过氧化值是衡量脂肪氧化过程中初级氧化的指标。(五)生物法发酵腌干带鱼加工过程中硫代巴比妥酸值的变化加工过程中发酵腌干带鱼硫代巴比妥酸值的变化见表5-60。

生物法控制腌干鱼过程中脂质氧化的技术优化

(一)生物法发酵腌干带鱼的制备方法

将冰鲜带鱼去头去内脏,用流动水冲洗干净并去除差异较大的个体,待鱼体表面水分沥干后,将浓度为108cfu/g菌液接种至鱼体中(发酵温度(18±0.5)℃,相对湿度80%~90%),发酵6h后将鱼体移入腌制池内,腌制温度为(10±1)℃,用盐量为8%,腌制16h后取出,用清水脱盐漂洗2h,补充接种108cfu/g的菌液后,在(25±2)℃下初烘发酵12h,然后移入(30±2)℃的热泵除湿干燥箱中烘干(鱼体水分在40%左右),包装称量即为成品。

干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌和混菌发酵(植物乳杆菌∶干酪乳杆菌∶戊糖片球菌=1∶1∶1)的腌干带鱼分别记为Lc、Lp、Pp和H,传统法生产的腌干带鱼记为CK。将冰鲜带鱼去头去内脏,转移至腌渍池中用水清洗干净后,按一层鱼一层盐的摆放方式,用盐量为20%,加入饱和食盐水将其浸没,室温腌制24h后取出,用清水脱盐漂洗2h,其间换水3次,在晒网上沥干水分后,移入(30±2)℃的热泵除湿干燥箱中烘干至鱼体中水分为40%左右,包装称量即为成品。

在5个关键点进行取样,分别是原料(A)、腌制后(B)、漂洗(C)、初烘(D)和成品(E),每个点取3尾鱼绞碎均匀后用真空包装置于-20℃冰箱备用。

(二)生物法发酵腌干带鱼加工过程中pH的变化

pH不仅影响腐败菌和致病菌的生长,还对食品中内源酶的活性具有重要意义,是衡量食品风味和口感的重要指标。由表5-57可以看出,不同样品组的腌干带鱼随着加工时间的延长,鱼肉的pH呈下降的趋势,其中腌制阶段(B)和初烘阶段(D)下降最为明显。经过乳酸菌发酵的腌干带鱼pH显著低于传统腌干带鱼 (p<0.05),干酪乳杆菌(Lc)发酵的腌干带鱼pH下降最为明显,由原料的6.61下降到5.78,而混菌发酵的腌干带鱼(H)的pH稍低于单菌发酵的鱼肉,这可能是菌株间生长的相互竞争所致。传统腌干带鱼(CK)的pH虽有下降,但仍维持在6.47较高的水平,接菌组的腌干带鱼的pH低于传统法,这主要是因为在腌制阶段(B)乳酸菌接种到鱼肉中大量繁殖,分解鱼肉中的碳水化合物产生乳酸等酸类物质,从而快速降低鱼肉中的pH,抑制其他腐败菌和致病菌的生长,达到快速发酵、缩短工艺时间的目的。

表5-57 发酵腌干带鱼加工过程中pH的变化

注:同一列数据右上角字母不同表示差异性显著(p<0.05)。

(三)生物法发酵腌干带鱼加工过程中过氧化值的变化

过氧化值是衡量脂肪氧化过程中初级氧化的指标。不饱和脂肪酸容易发生链式反应生成氢过氧化物,而氢过氧化物作为异味有机物的前体物质,对腌干鱼的风味会产生间接不良的影响,对反映脂肪酸初级氧化程度具有重要意义。由表5-58的结果可以看出,不同处理组的腌干带鱼随着加工时间的延长,鱼肉的过氧化值呈先上升后下降的趋势,在腌制阶段(B)就迅速发生氧化并出现了最高值,在后续的烘干发酵过程中过氧化值逐渐下降。这主要是由于不饱和脂肪酸发生氧化反应生成的氢过氧化物具有不稳定性,容易发生分解生成醛、酮等物质。在整个加工过程中,原料的过氧化值平均值为10.30meqO2/kg,接菌组和对照组的差异性显著(p<0.05),在成品阶段(E)传统腌干带鱼(CK)的过氧化值为18.30 meqO2/kg样品,混菌发酵腌干带鱼(H)的过氧化值最低为11.42 meqO2/kg样品,比传统法腌干带鱼(CK)降低了37.60%,而戊糖片球菌(Pp)发酵的鱼肉和传统腌干带鱼(CK)差异性不明显。广式腊味制品中规定的腊鱼中过氧化值≤47.28 meqO2/kg样品,因此所有试验组均符合规定的卫生标准。接菌组的腌干带鱼的过氧化值低于传统腌干带鱼,这可能是乳酸菌在生长过程中分泌CAT酶,对氢过氧化物具有分解作用,阻断过氧化物的形成;另外乳酸菌将碳水化合物降解为乳酸等物质,使得鱼体的pH降低,从而抑制脂肪酸氧化速度,使得接菌组的过氧化值低于传统法生产的腌干鱼。

表5-58 发酵腌干带鱼加工过程中过氧化值的变化 单位:meqO2/kg

注:同一列数据右上角字母不同表示差异性显著(p<0.05)。

(四)生物法发酵腌干带鱼加工过程中酸价(AV值)的变化

AV值是对脂肪酸中游离羧酸基团数量的一个计量标准,能够衡量脂质水解程度的高低,其值越大反映游离脂肪酸含量越高。由表5-59可知,不同样品组的腌干带鱼随着加工时间的延长,AV值均呈现不断增高的趋势,这主要是由于脂肪的水解和氧化伴随着腌干带鱼整个加工过程,不饱和脂肪酸中的脂键在酶和微生物的作用下发生水解,生成游离脂肪酸和甘油,从而使得酸价不断增大。进一步分析发现,接菌组和对照组的AV值差异性显著(p<0.05),而接菌组间的AV值差异性不显著。传统腌干带鱼成品(CK)的AV值为7.13mgKOH/g,而接菌组则相对较高,AV值在7.99~8.16mgKOH/g之间,戊糖片球菌发酵的腌干带鱼酸价最高,为8.16mgKOH/g,比传统腌干带鱼高12.62%,这与预期的结果不一致。AV值最早是作为衡量植物油氧化酸败程度的指标,但有学者提出在肉制品中酸价反映的是脂肪水解程度而非脂肪氧化产物的数量。乳酸菌发酵的腌干带鱼的AV值高于传统法的鱼肉,可能是由于乳酸菌具有一定的脂肪酶活性,能够促进鱼体中脂肪发生水解生成游离脂肪酸,同时其发酵产酸作用在酸价测定过程中会增加KOH的消耗量,从而使得AV值偏高。

表5-59 发酵腌干带鱼加工过程中AV值的变化 单位:mgKOH/g

注:同一列数据右上角字母不同表示差异性显著(p<0.05)。

(五)生物法发酵腌干带鱼加工过程中硫代巴比妥酸值的变化

加工过程中发酵腌干带鱼硫代巴比妥酸值的变化见表5-60。不同样品组的硫代巴比妥酸值随着加工进程呈波动上升,且上升速率不断加快,在腌制阶段(B)和初烘阶段(D)出现两个峰值。波动上升主要是由于加工过程中氧化产物丙二醛的不断积累,同时又与氨基结合生成1-氨基-3-氨基丙烯。在初烘阶段硫代巴比妥酸值均出现最高值,这可能是由于伴随水分的流失,鱼体中的脂肪从内部渗透至鱼体表面,加速脂肪与氧气的接触使其氧化速率加快。原料的硫代巴比妥酸值在0.15mg/kg左右,在成品阶段(E)传统法加工的鱼肉硫代巴比妥酸值增加至0.73mg/kg,接菌组则增加得相对缓慢,硫代巴比妥酸值为0.54~0.68mg/kg,由此可知传统法生产的腌干带鱼硫代巴比妥酸值显著高于各接菌组(p<0.05),经过植物乳杆菌发酵的腌干鱼硫代巴比妥酸值最低,比传统法腌干带鱼降低了28%。

表5-60 发酵腌干带鱼加工过程中硫代巴比妥酸值的变化 单位:mg/kg

注:同一列数据右上角字母不同表示差异性显著(p<0.05)。

(六)生物法发酵腌干带鱼加工过程中正己醛含量的变化

正己醛作为腌制食品中主要的氧化产物,主要来源于n-6系列不饱和脂肪酸的氧化,其在低浓度时会呈现青草蔬菜香味,而浓度过高时则会产生强烈的哈喇味,正己醛是性质比较稳定且含量较高的挥发性物质,能作为氧化指标评价腌干鱼氧化程度。由表5-61可知,在腌干带鱼整个生产过程中正己醛含量和硫代巴比妥酸值变化趋势基本一致,在整个加工过程中呈波动上升的趋势,在腌制阶段(B)和初烘阶段(D)氧化程度最为明显,这可能是腌制和初烘期间,脂肪酸烷氧自由基发生分解使得醛类物质增加,同时蛋白质水解产生大量的游离氨基酸,氨基酸发生氧化生成正己醛等化合物。原料的正己醛含量平均值为180 ng/g左右,在成品阶段(E)传统法加工的鱼肉正己醛含量为907.99ng/g,而经过植物乳杆菌、干酪乳杆菌和戊糖片球菌混合发酵的鱼肉(H)中正己醛含量仅为619.49 ng/g,比传统法腌干带鱼降低了31.77%。有学者研究不同腌制方法对腌干鱼风味的影响,发现乳酸菌发酵不仅能缩短鱼肉的腌制时间,还能赋予鱼肉特有的风味,提升产品的品质和安全性,低盐发酵法生产的红牙正己醛含量显著低于传统法生产的腌干红牙,这与本实验结果一致。

表5-61 发酵腌干带鱼加工过程中正己醛含量的变化 单位:ng/g

注:同一列数据右上角字母不同表示差异性显著(p<0.05)。

(七)发酵腌干鱼脂肪酸成分分析

游离脂肪酸作为挥发性风味物质的前体,对风味的形成具有重要的作用。在游离脂肪酸的成分中,n-3系列不饱和脂肪酸如EPA和DHA作为脑神经的重要营养成分,可以提高脑细胞活力、促进儿童脑部发育和延缓智力下降。表5-62为不同发酵腌干带鱼成品的脂肪酸的组成情况。由表5-62可知,5种发酵腌干带鱼共检出28种脂肪酸,其中饱和脂肪酸11种,含量在0.13~111.05 mg/g之间,含量较高的有肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸及硬脂酸;单不饱和脂肪酸8种,含量在0.53~103.04mg/g之间,含量较高的有棕榈油酸和油酸;多不饱和脂肪酸9种,含量在0.26~121.84mg/g之间,含量较高的有亚油酸花生四烯酸、EPA及DHA。进一步分析可知,饱和脂肪酸含量最低的是植物乳杆菌发酵腌干带鱼,为160.05mg/g,约为传统腌干带鱼的40%;植物乳杆菌、戊糖片球菌和混合菌三种发酵腌干带鱼单不饱和脂肪酸的含量差异不大,其中最高的是植物乳杆菌发酵腌干带鱼,其单不饱和脂肪酸含量比传统腌干带鱼约高出25%;多不饱和脂肪酸含量最高的是混合菌发酵腌干带鱼,为160.05mg/g,多不饱和脂肪酸含量比传统腌干带鱼约高出23%,尤其是具有功能性的n-3不饱和脂肪酸EPA和DHA增加明显,这可能是在酶和微生物的共同作用下引起的。另外,接菌发酵的腌干带鱼的饱和脂肪酸含量均要低于传统腌干带鱼,而单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量均显著高于传统腌干带鱼(p<0.05),可能是乳酸菌发酵在一定程度上对不饱和脂肪酸有抗氧化作用。但不饱和脂肪酸的变化还与脂肪酸的空间构效和双键位置有关,因此乳酸菌对不饱和脂肪酸的抗氧化机理仍有待研究。

表5-62 发酵腌干带鱼中的各脂肪酸成分含量 单位:mg/g

(八)不同评价指标主成分分析

主成分分析的目的是利用原变量间具有较强的相关性的特点,将测定的多个指标进行数据转换和降维,并对降维后的特征向量进行线性变换,用少量的因素来描述多种指标或因素之间的关系。本研究利用SPSS软件进行主成分分析,对不同乳酸菌发酵的腌干带鱼成品的pH、过氧化值、AV值、硫代巴比妥酸值、己醛含量、饱和脂肪酸含量、单不饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量8个指标进行数据转换和降维。碎石图能够确定最优的主成分数目,其横坐标为主成分数目,纵坐标为特征值,主成分特征值的陡曲线在开始平坦的第一个点即为应取的主成分数目。如图5-105所示,第一主成分特征值大于6,能较好地反映原有变量的贡献程度,第三个点以后的主成分特征值都较小,对反映原有变量的贡献程度很小,因此提取前两个主成分较为合适。

图5-105 主成分分析碎石图

由表5-63得出主成分及方差贡献率,第一主成分特征值为6.750,贡献率为84.372%,第二主成分特征值为0.867,贡献率为10.834%。两个成分累计贡献率可以达到90%以上,说明用这2个主成分能较好地代替上述9项脂肪氧化特性指标来评价抗氧化乳酸菌对低盐发酵腌干带鱼脂肪氧化的影响。但进一步分析主成分载荷矩阵发现,8个变量在第一主成分上的载荷值接近0.9,表明这8个变量与第一主成分的相关性非常高,而第二主成分与原有变量的相关程度则相对较低,对反映原有变量的贡献程度不显著,因此采取正交旋转法对分析方法进一步优化,获得旋转后的主成分载荷矩阵以及主成分散点图。旋转后第一主成分贡献率为49.148%,第二主成分贡献率为46.058%,两个成分累计贡献率95.206%,证明不影响数据的原始性。

表5-63 总方差解释表

表5-64反映不同变量在两个主成分上的旋转载荷值,分析表中结果发现,与第一主成分相关性较大的变量是AV值、单不饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量,与第二主成分相关性较大的变量是硫代巴比妥酸值、过氧化值、p

H和正己醛含量。由此看出第一主成分主要反映的是发酵腌干带鱼的脂肪水解程度,第二主成分则反映发酵腌干带鱼的脂肪氧化程度。得分系数表示各个变量对主成分的影响程度,因此可以利用得分系数将各个变量进行线性回归,建立关于第一主成分(Y1)、第二主成分(Y2)与pH(X1)、过氧化值(X2)、AV值(X3)、硫代巴比妥酸值(X4)、己醛含量(X5)、饱和脂肪酸含量(X6)、单不饱和脂肪酸含量(X7)和多不饱和脂肪酸含量(X8)这8个变量的得分系数模型。第一主成分可以提取为:

Y1=0.131X1+0.208X2+0.360X3+0.244X4+0.083X5-0.388X6+0.324X7+0.343X8

第二主成分可以提取为:(www.xing528.com)

Y2=0.330X1+0.406X2+0.182X3+0.440X4+0.294X5-0.205X6+0.135X7+0.157X8

表5-64 主成分载荷矩阵

图5-106 发酵腌干带鱼脂肪氧化与脂肪水解主成分分析图

图5-106为主成分散点图,以十字交叉点为顶点,pH、过氧化值、硫代巴比妥酸值、己醛含量和饱和脂肪酸含量在第二象限,AV值、单不饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量在第四象限,通过变量在图中的相对位置解释变量间的相关性。饱和脂肪酸含量与脂肪氧化指标过氧化值、硫代巴比妥酸值和己醛含量呈正相关,而与AV值呈负相关,这也就解释了为什么发酵腌干带鱼的AV值高于传统腌干带鱼(p<0.05),而其他脂肪氧化指标均比传统腌干带鱼低(p<0.05)。其原因主要是由于乳酸菌具有一定的脂肪酶活性,能够促进鱼体中脂肪发生水解生成游离脂肪酸,同时乳酸菌对不饱和脂肪酸有一定的抗氧化作用,故使其饱和脂肪酸含量较低,而单不饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量较高。有研究对120种腌腊肉制品的AV值和过氧化值的变化趋势进行了分析,发现AV值与产品氧化变质趋势没有明显的相关性,由此判定AV值反映的是脂肪水解程度而非脂肪氧化产物的数量。另外,pH也与脂肪氧化指标过氧化值、硫代巴比妥酸值和己醛含量呈正相关,而与AV值呈负相关,这表明乳酸菌发酵产酸作用能抑制产生脂肪氧合酶的假单胞菌的生长,使得过氧化值等脂肪氧化指标较低,同时其发酵产酸作用在酸价测定过程中会增加KOH的消耗量,造成AV值偏高。AV值、单不饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量与第一主成分呈正相关,反映了腌干带鱼脂肪水解程度;pH、过氧化值、硫代巴比妥酸值、己醛含量和饱和脂肪酸含量与第二主成分呈正相关,反映了腌干带鱼脂肪氧化程度。关于脂肪水解程度与脂肪氧化之间的关系,有研究认为脂肪水解与氧化之间存在显著的相关性,脂肪水解在一定程度上能促进脂肪氧化,因为脂肪水解会产生游离脂肪酸,游离脂肪酸比脂质更容易被氧化。这与本研究结果不一致。本研究发现脂肪水解与脂肪氧化的指标相关性较弱,这可能是水解与氧化这两个动态平衡存在于腌干带鱼的整个加工过程,乳酸菌发酵能加速鱼肉中脂肪的水解程度,但乳酸菌生长过程中也会分泌SOD酶、NADH酶和CAT酶等抗氧化酶,它们之间具有协同作用,能够消除自由基对不饱和脂肪酸的氧化攻击作用,因此关于乳酸菌对腌干鱼制品脂肪水解与脂肪氧化的关系有待进一步研究。

(九)电子鼻分析结果

电子鼻是模拟人体感观的智能分析系统,能对挥发性风味物质进行检测分析。电子鼻的传感器阵列中每个传感器相当于人体鼻腔内的嗅觉细胞,具有交互敏感作用,能够对整体的挥发性风味物质进行区分。将不同加工方式的腌干带鱼对传感器的响应曲线峰值点进行雷达图分析,结果如图5-107所示。从图可见,新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼的风味轮廓之间存在显著差异,气味差异较为明显的传感器分别是S2(氮氧化合物)、S3(有机硫化物)、S5(萜类、酯类)、S11(烷烃)和S12(无机硫化物),说明三个样品间的气味差异主要体现在这五类物质上。

图5-107 不同加工方式腌干带鱼电子鼻传感器响应强度雷达图

PCA分析是将所提取的多个传感器信息进行数据转换和降维,并对降维后的特征向量进行线性变换,在一定的视角来寻找样品间差异的一种算法。PCA分析可以从多元变量中识别样品间的差异,得出最主要和贡献率最大的因子。表5-65是主成分因子载荷矩阵、得分系数矩阵和其方差贡献率。第一主成分(PC1)的特征值为10.621,贡献率为96.443%,第二主成分(PC2)的特征值为3.379,贡献率为2.601%。由因子载荷矩阵可知,对PC1贡献率较大的传感器是S2(0.883)、S5(0.923)、S7(0.963)、S11(0.820)和S13(0.909),对PC2贡献率较大的传感器是S3(0.852)、S6(0.859)、S8(-0.856)和S14(0.959)。得分系数表示各个指标对主成分的影响程度,通过得分系数可以将各个变量进行线性组合,建立关于第一主成分(PC1)、第二主成分(PC2)与14个传感器间的得分系数模型,因此,第一主成分可提取为

第二主成分可提取为

表5-65 主成分因子载荷矩阵与方差贡献率

续上表

图5-108 不同处理方式鱼的挥发性成分PCA分析图

从图5-108看出,PC1和PC2的总贡献率为99.0%,说明PC1和PC2已经包含大量的信息量,完全可以代表样品原始高维矩阵信息。从图中还可以看出,发酵腌干带鱼和传统腌干带鱼的气味差异主要体现在PC1轴上,新鲜带鱼与腌干带鱼的气味差异主要体现在PC2轴上,3个鱼肉样品分布在图中的不同区域内,它们之间没有相互重叠,且DI值(判别指数)为98.8%。DI值在80~100之间表明区分有效,该值越大,整体区分效果越好。因此说明电子鼻的PCA分析法能够对新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼的挥发性风味进行有效区分。

(十)HS-SPME-GC-MS分析结果

采用HS-SPME-GC-MS法测定了新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼的挥发性成分,其总离子流色谱如图5-109所示。通过NIST05a.L谱图库检索和分析,鉴定出不同组分的化合物质,扣除由萃取头带来的硅氧烷类杂质峰,取相似度大于80%的挥发性风味物质,结果如表5-66所示。从表5-66可知,新鲜带鱼检测出27种成分,传统腌干带鱼检测出45种成分,发酵腌干带鱼检测出56种成分,主要由醛类、醇类和酮类组成。醛类、醇类和酮类总相对含量分别占新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼挥发性风味成分的50.86%、62.43%和66.26%,表明不同加工方式对腌干带鱼的挥发性成分影响较大。

图5-109 不同处理方式鱼的总离子流色谱图

表5-66 不同处理方式鱼的挥发性风味成分及其相对含量和绝对含量

续上表

续上表

续上表

1.醛类化合物

醛类化合物是脂质降解产物,在挥发性成分中其含量高且阈值相对较低,对腌干鱼整体风味的形成贡献较大。由表5-66可知,从新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼检测到的挥发性成分中醛类物质分别为7种、11种和13种,其含量分别为560.67 ng/g、1710.40 ng/g和1618.47ng/g。己醛、庚醛、壬醛、辛醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛和(E)-2-壬烯醛在各个样品中均检出,这些醛类物质主要是由不饱和脂肪酸的氧化降解产生。己醛作为腌制食品中主要的氧化产物,主要来源于n-6系列不饱和脂肪酸的氧化,在低浓度时会呈现青草-蔬菜香味,而浓度过高时则会产生强烈的哈喇味。腌制和烘干过程会促进腌干鱼脂质的氧化程度,传统腌干带鱼己醛含量为658.47ng/g,而发酵腌干带鱼中己醛含量仅为415.51ng/g,比传统腌干带鱼降低了36.90%。(E,E)-2,4-癸二烯醛来源于亚油酸和花生四烯酸的氧化降解,具有脂肪味,已被确认为鱼体不良风味物质。本研究发现传统腌干带鱼中(E,E)-2,4-癸二烯醛的含量为102.85ng/g,远高于发酵腌干带鱼。苯甲醛是经过氨基酸的 Strecker(斯特克雷尔)反应生成的,会产生令人愉快的杏仁味,与传统腌干带鱼相比,发酵腌干带鱼中苯甲醛的含量提高了122.76ng/g。另外,辛醛具有青草味-脂肪味,壬醛具有水果味,这些物质间的差异可能是导致腌干带鱼散发出柔和香味的主要原因。

2.醇类化合物

醇类化合物来源于碳水化合物的分解代谢、脂肪的氧化和氨基酸的还原反应,不饱和醇类阈值较低,具有花香味、蘑菇味、土腥味或酸败味,对鱼类风味的贡献较大。由表5-66可知,从新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼检测到的挥发性成分中醇类物质分别为3种、6种和9种,其含量分别为106.25ng/g、544.69ng/g和846.81ng/g,发酵腌干带鱼含有的醇类化合物无论数量和含量均高于传统腌干带鱼。1-辛烯-3-醇是亚油酸的氧化产物,具有蘑菇味和土腥味,Iglesias证明1-辛烯-3-醇含量与鱼类脂肪氧化指标硫代巴比妥酸值高度相关,能在一定程度上反映鱼类的脂肪氧化程度。本研究发现传统腌干带鱼中1-辛烯-3-醇含量为349.33ng/g,而发酵腌干带鱼中1-辛烯-3-醇含量仅为181.58ng/g,比传统腌干带鱼降低了48.02%,结合上述的己醛含量可推测乳酸菌发酵可能对腌干鱼中的不饱和脂肪酸有一定的抗氧化作用。此外,己醇具有水果味、1-戊烯-3-醇具有烤洋葱味、3-甲基丁醇具有坚果味、苯乙醇具有花香味,这些物质共同作用赋予了发酵腌干带鱼特殊的风味。

3.酮类化合物

酮类化合物来源于脂类的分解和醇类的氧化。水产品中的挥发性成分以C3~C17甲基酮为主,是饱和脂肪酸经由碳链烃的β-氧化和β-酮酸脱羧作用生成的,且随碳链的增长其香味越浓郁。由表5-66可知,从新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼检测到的挥发性成分中酮类物质分别为3种、5种和7种,其含量分别为85.31ng/g、173.98ng/g和388.97ng/g。3-羟基-2-丁酮是乳酸菌分解碳水化合物的主体产物,具有奶油香味。本研究三个样品均检测到3-羟基-2-丁酮,然而发酵腌干带鱼中3-羟基-2-丁酮的含量为104.61 ng/g,远高于新鲜带鱼和传统腌干带鱼,其主要原因是乳酸菌接种到鱼肉中大量繁殖,α-乙酰乳酸在微生物的作用下发生分解生成该化合物。发酵腌干带鱼独有的2,3-辛二酮含量丰富,具有强烈的奶油香味,被认为是发酵制品特征香气物质。

4.其他化合物

烷烃主要来自脂肪酸烷氧自由基的均裂,是形成某些杂环类物质的中间体。本研究检测到的烃类物质虽然种类较多,但由于其阈值较高而不被认为具有气味活性,对鱼肉风味整体贡献不大;而一些芳香烃化合物如甲苯、萘等化合物阈值较低,且会产生令人不愉快的化学刺激性气味。本研究检测到三个样品均含有甲苯和邻二甲苯,这些化合物可在鱼体内不断富集。它们可能来源于苯丙氨酸的分解代谢,或者是来自外界环境的污染物转移到鱼体内而被鉴定出来。另外发酵腌干带鱼中独有的乙酸是一种小分子化合物,来源于乳酸菌的产酸作用以及其他微生物对碳水化合物的代谢,具有奶油的味道,对发酵腌干带鱼风味的形成起到重要作用。邻苯二甲酸二丁酯是羧酸和醇类发生酯化反应生成的,具有特殊的水果香味,是腌干带鱼特有的物质。三甲胺是氧化三甲胺(TMA-O)经兼性厌氧菌还原的产物,是鱼腥味的主体成分。腌干带鱼中三甲胺的含量低于鲜带鱼,这主要是食盐抑制了腐败菌的生长,破坏了三甲胺形成途径导致的。

(十一)腌制-发酵作用对腌干带鱼挥发性风味的影响

从腌干带鱼的挥发性风味成分来看,腌干鱼的特征风味物质包括己醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、3-甲基丁醇、苯甲醛、辛醛、3-羟基-2-丁酮和三甲胺等。结合相关文献可知,可用青草味、水果香味、杏仁味、脂肪味、蘑菇味-土腥味、烤洋葱味、奶油香味、化学刺激味和鱼腥味来表征鱼肉主体风味,因此可利用主要挥发性风味成分相对含量的差异构建风味轮图,直观反映鱼肉主体风味的差异及联系。由图5-110可知,新鲜带鱼以鱼腥味和水果香味为主,传统腌干带鱼以脂肪味、蘑菇味-泥土味和水果香味为主,在新鲜带鱼基础上增加了杏仁味和花香味,而混菌发酵(植物乳杆菌、干酪乳杆菌和戊糖片球菌)的腌干带鱼与传统腌干带鱼相比,其奶油味、青草味-脂肪味和水果香味更加浓郁,味觉分布更加均匀。乳酸菌在腌干带鱼的发酵过程中占主导地位,对发酵腌干带鱼的风味形成起到了重要的作用。首先,发酵腌干鱼中乳酸菌的大量生长繁殖,代谢鱼肉中碳水化合物生成乳酸、乙酸和3-甲基丁酸等,α-乙酰乳酸在微生物的作用下分解为具有奶油味的3-羟基-2-丁酮,使发酵腌干带鱼呈现出浓郁的奶油味。其次,氨基酸通过Strecker降解发生脱氨脱羧反应而产生的羰基化合物是挥发性风味物质的重要来源,如亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸等分别生成3-甲基丁醛、2-甲基丙醛、苯甲醛、2-甲基丁醛以及醇类衍生物。有研究认为乳酸菌的肽链端解酶对亮氨酸和缬氨酸的分解能力较好,能通过Strecker降解生成各类挥发性成分。另外,脂肪氧化与水解是产生风味物质的主要途径,乳酸菌对发酵腌干带鱼脂肪氧化和水解的调控具有重要作用。乳酸菌不仅能促进脂肪发生氧化与水解产生多种醛酮类物质,也能在一定程度上抑制不饱和脂肪酸发生过度氧化,防止不愉快的风味产生。本研究发现乳酸菌能降低腌干带鱼中氧化产物己醛和1-辛烯-3-醇的含量。

图5-110 新鲜带鱼、传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼的风味轮

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