大鲵汤加工过程中营养品质变化规律

倪冬冬1,李洪军1,贺稚非1,2,*,张 东1,2,邓大川1,2

(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715;2.重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆 400715)

摘 要:分析大鲵汤加工过程中营养品质的变化规律。测定5 个不同熬煮时间(30、60、90、120、150 min)条件下大鲵汤的一系列营养指标,包括可溶性蛋白质含量、粗脂肪含量、可溶性固形物含量、肌苷酸含量、定性定量脂肪酸组成和游离氨基酸组成。结果表明:大鲵汤中可溶性固形物与可溶性蛋白质含量在30~60 min间显著增加,在60~120 min间趋于平衡,在120 min后显著增加;肌苷酸含量随熬煮时间延长而增加;测得以棕榈酸、十六烯酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸和二十四碳烯酸为主的16 种脂肪酸,且饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸比值(saturated fatty acids/polyunsaturated fatty acids,SFA/PUFA)呈现出先减小后增大的趋势,在60 min时粗脂肪含量和脂肪酸含量适宜,且SFA/PUFA值最佳为1.37;大鲵汤中总氨基酸含量、必需氨基酸含量、鲜味氨基酸含量、必需氨基酸与非必需氨基酸比值(essential amino acid/non-essential amino acid,EAA/NEAA),随熬煮时间的延长先上升后下降,在60 min时达到峰值,总氨基酸含量为239.529 mg/100 g,EAA/NEAA值为0.858。在传统的常压熬煮条件下,熬煮时间为60 min时大鲵汤营养品质好,此时汤中脂肪含量适宜且SFA/PUFA值最佳,氨基酸含量最高。

关键词:大鲵汤;营养品质;脂肪酸组成;氨基酸组成

Abstract: This study aimed to evaluate the changes in nutritional quality during the processing of giant salamander soup.At fi ve different lengths of cooking times (30, 60, 90, 120, and 150 min), the nutritional indexes including soluble solids content, soluble protein content, crude fat content, inosine monophosphate content, fatty acid and amino acid composition were analyzed. The results showed that the contents of soluble solids and soluble protein in giant salamander soup increased signifi cantly from 30 to 60 min, tended to be stable during the following 60 min, and then signifi cantly increased again from 120 min onward; inosine monophosphate content was increased during the whole cooking period of 150 min. A total of 16 fatty acid were detected from giant salamander soup, the predominant ones being palmitic, palmitoleate, oleic acid,linoleate acid, cis-5,8,11,14-eicosatetraenoic and nervonate; the ratio of saturated fatty acids to polyunsaturated fatty acids(SFA/PUFA) decreased at fi rst and then increased, and desired contents of crude fat and fatty acids were obtained at 60 min,together with the lowest SFA/PUFA ratio (1.37). The contents of total amino acids, essential amino acids and umami amino acids and the ratio of essential to non-essential amino acids fi rst increased with cooking time until reaching a peak at 60 min(239.529 mg/100 g total amino acid content, 0.858 EAA/NEAA ratio), and then decreased. In conclusion, giant salamander soup cooked for 60 min under atmospheric pressure condition had a better nutritional quality as indicated by the highest amino acid content, the best SFA/PUFA ratio and a desired fat content.

Key words: giant salamander soup; nutritional quality; fatty acid composition; amino acid composition

大鲵(Andrias davidianus),俗名娃娃鱼,属两栖纲,有尾目,隐鳃鲵科[1],是迄今为止体型最大、寿命最长的两栖类,是一种食用价值极高的特种经济动物。大鲵肉质地细嫩、味道鲜美,营养丰富,其蛋白质含量高且必需氨基酸种类齐全,氨基酸比例符合世界卫生组织和联合国粮食及农业组织标准[2],其脂肪中富含不饱和脂肪酸[3-4],尤其是二十二碳六烯酸[5],因此在东南亚国家、中国香港和中国台湾等地被视为珍稀补品,被誉为“水中人参”。此外,大鲵也是传统的药用动物,具有滋阴补肾、补血行气的功效[6],用于病后、产后身体虚弱,主治神经衰弱、急性贫血、痢疾和疟疾等。现代医学研究发现,经常食用大鲵肉可以延缓衰老、促进大脑发育、提高人体免疫功能和造血功能,对防治心脑血管疾病和恶性肿瘤有较好的效果[7]

汤膳有利于营养物质的输送,促进消化,具有补充能量、滋补养生等功效[8]。汤膳的熬煮程序可以在汤中较大程度地保留食材风味,使食材中的营养物质最大程度地溶出,更易被人体吸收。

大鲵汤是一道传统汤膳,科学合理地利用了大鲵这一名贵食材,不仅保留了其鲜美的风味,而且提高了食材中营养物质的消化吸收率,为典型的营养保健食品。目前,大鲵汤的营养成分种类及其含量 鲜见研究报道,故本实验系统地分析了大鲵汤的营养成分及含量,探究了大鲵汤熬煮过程中营养品质的变化规律,旨在为科学合理地烹饪大鲵汤和科学适量地摄取大鲵汤作理论指导,为人工养殖大鲵资源的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

3 年生人工养殖中国大鲵(子二代) 重庆皓冠水产养殖有限公司(重庆市万州区熊家镇);食盐、姜永辉超市。

牛血清蛋白(生化试剂) 上海伯奥生物科技有限公司;37 种脂肪酸甲酯混合标准品、17 种氨基酸混合标准品 美国Sigma公司;茚三酮及茚三酮缓冲液和光纯药工业株式会社;CuSO4·5H2O、酒石酸钾钠、草酸、乙酸铵、苯、石油醚、氯仿、甲醇、三氟化硼、三氯乙酸、无水硫酸钠等均为分析纯 重庆川东化工(集团)有限公司。

1.2 仪器与设备

PAL-1数显糖度计 广东东南科创科技有限公司;722型分光光度计 上海元析仪器有限公司;日立8900型全自动氨基酸分析仪 日立制作所株式会社;GC-QP2010气相色谱、LC-20A高效液相色谱 日本岛津公司;BSA323S电子分析天平 赛多利斯科学仪器有限公司;HH-6数显恒温水浴锅 金华市富华仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 大鲵汤加工工艺

工艺流程:大鲵→宰杀→放血→去黏液、内脏→清洗→分割、称质量→加水→调味→大火煮开→小火慢炖→大鲵汤。

工艺参数:大鲵(3 cm×3 cm×2 cm)200 g,纯净水2 L,食盐12 g,姜15 g。

1.3.2 大鲵汤营养成分的测定

1.3.2.1 可溶性固形物含量的测定

参考GB/T 10786—2006《罐头食品检验法》[9]中可溶性固形物测定方法。使用PAL-1数显糖度计,用纯水先润洗后校零,然后用滴管移取2 滴大鲵汤样品滴于糖度计镜面上,摁下Start键,待数据稳定后读取。

1.3.2.2 可溶性蛋白质含量的测定

采用双缩脲法测定大鲵汤中可溶性蛋白质含量[10]。准确移取大鲵汤样品1 mL于试管中,加入4 mL双缩脲试剂,充分振荡均匀,置于室温下反应30 min。然后,将试样置于比色皿中用分光光度计在540 nm波长处测定吸光度。以牛血清白蛋白溶液质量浓度(2、4、6、8、10 mg/mL)为横坐标,吸光度为纵坐标制作标准曲线,得标准曲线方程:y=0.043 2x+0.033 2,R2=0.999 7。

1.3.2.3 肌苷酸含量的测定

采用高效液相色谱法[11]测定。

样品前处理:准确移取2 mL大鲵汤样品于4 mL离心管中,加入2 mL 0.01 mol/L草酸溶液,在离心转速8 000 r/min条件下离心30 min,吸取上清液用0.45 μm滤膜过滤后置于液相小瓶,待检。

液相色谱条件:Hypersil ODS2(4.6 mm×200 mm,5 μm)色谱柱;柱温30 ℃;流动相50 mmol/L pH 6.5乙酸铵缓冲溶液;流速1 mL/min;进样量10 μL;紫外检测器波长254 nm;运行时间15 min。

标准曲线:以肌苷酸标准品质量浓度(0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.5 mg/mL)为横坐标,对应肌苷酸峰面积为纵坐标制作标准曲线,得标准曲线方程:y=57 737 005.39x-66 195.8,R2=0.999 5。

1.3.2.4 粗脂肪及脂肪酸含量的测定

粗脂肪含量测定[12]:将大鲵汤摇匀,准确称取10 g汤样品,加入120 mL氯仿-甲醇溶液(2∶1,V/V),45 ℃恒温振荡2 h,加入30 mL饱和氯化钠溶液,振荡均匀,静置分层,分液后用无水硫酸钠干燥,即得下层脂肪提取液。45 ℃水浴旋转蒸发浓缩,烘干后得到汤中粗脂肪样品。

脂肪酸组成分析[13]:取60 mg上述脂肪样品,置于15 mL气相瓶中,加入3 mL苯-石油醚混合溶剂(1∶1,V/V)轻轻振摇使其全部溶解。再加入2 mL体积分数14%三氟化硼-甲醇溶液,加盖摇匀,45 ℃水浴1 h后加适量饱和氯化钠溶液,分层澄清后吸取上清液于进样瓶,待气相色谱分析。

气相色谱条件:色谱柱SP2560(100 m×0.25 mm,0.2 μm);升温程序:起始100 ℃,保持5 min,以4 ℃/min升到240 ℃保持30 min,总程序时间70 min;进样口温度250 ℃;进样量5 μL;分流比5∶1;载气为氮气;压力236.3 kPa;总流量9.7 mL/min ;柱流量1.11 mL/min;线速度20.0 cm/s;吹扫流量3.0 mL/min。

定性及定量分析:采用37 种脂肪酸甲酯混合标准品与实验样品对比保留时间进行定性分析,采用峰面积归一法测定各脂肪酸的相对百分含量。采用以37 种脂肪酸甲酯混合标准品中的棕榈酸甲酯外标法计算各脂肪酸的实际当量。将标准品用正己烷稀释成0、0.25、0.4、0.5、0.8、1.0 mg/mL溶液,相对应棕榈酸甲酯的质量浓度(0、161.5、258.4、323.1、516.9、646.1 μg/mL)为横坐标,对应峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,得标准曲线方程为:y=1 855x+3 572.6,R2=0.999 2。

1.3.2.5 游离氨基酸含量的测定[14]

样品前处理:取定性滤纸过滤后的大鲵汤样品,用质量分数5%三氯乙酸溶液稀释10 倍,8 000 r/min离心15 min,取上清液用0.22 μm 滤膜过滤,待自动氨基酸分析仪分析。

分析条件:配套缓冲液、显色液及方法按照全自动氨基酸测定仪标准方法进行实验,分离柱(4.6 mm×60 mm,3 μm),洗脱液流速0.4 mL/min,柱温50 ℃,最大柱压30 MPa;反应柱(4.6 mm×40 mm,金刚砂惰性材料),茚三酮及茚三酮缓冲液流速0.35 mL/min,柱温135 ℃,最大柱压5 MPa。

1.3.3 熬煮时间实验设计

分别以30、60、90、120、150 min为熬煮时间熬制大鲵汤,取100 mL大鲵汤样品进行营养成分(可溶性蛋白质、粗脂肪、可溶性固形物、肌苷酸、脂肪酸组成和游离氨基酸组成)分析。

1.4 数据统计与分析

实验均重复3 次,数据使用Excel与SPSS 19.0软件统计分析,结果采用 ±s表示,显著性分析采用Tukey分析,置信区间为95%(P<0.05)为显著性检验标准,采用Origin 8.1软件进行图表处理及制作。

2 结果与分析

2.1 大鲵汤可溶性固形物变化规律

图1 熬煮时间对大鲵汤可溶性固形物含量的影响
Fig. 1 Effect of cooking time on the soluble solid content of giant salamander soup

可溶性固形物是衡量汤类饮品重要指标之一,可以反映出汤中营养物质如蛋白质、脂肪酸、各类氨基酸、多肽类等及呈味物质如肌苷酸、各类呈味氨基酸、盐类等的总体情况[15]。由图1可得,在常压熬煮条件下,随熬煮时间延长,汤中可溶性固形物含量呈先上升后趋于平稳最后再上升的趋势。可溶性固形物含量在30~60 min间显著增加,其增加量为1%左右;在60~120 min间,其质量分数趋于平衡维持在3.5%左右,与瞿明勇[16]研究的排骨汤与鸡汤可溶性固形物结果相似;随后当熬煮时间超过120 min时,其又显著增加。

2.2 大鲵汤可溶性蛋白质含量变化规律

图2 熬煮时间对大鲵汤可溶性蛋白质含量的影响
Fig. 2 Effect of cooking times on the soluble protein content of giant salamander soup

由图2可得,在常压熬煮条件下,随熬煮时间的延长,汤中可溶性蛋白质含量变化趋势与可溶性固形物趋势大体相似,但略有不同。汤中可溶性蛋白质质量浓度在30~60 min间显著上升且增幅较大为10 mg/mL;在60~90 min时,其质量浓度基本不变保持在20 mg/mL;90 min后其含量显著上升且上升速率较大,到150 min时其质量浓度达到35 mg/mL。与李小华等[17]研究传统煲汤方式下猪排骨汤蛋白质溶出趋势一致,呈现出先急剧上升后趋于平稳,熬煮到160 min时再次大幅度上升。熬煮时间为60~90 min时,可溶性蛋白质质量浓度在20 mg/mL左右,略高于前人研究的鸡汤[16]中可溶性蛋白质质量浓度18.60 mg/mL。

2.3 大鲵汤肌苷酸含量变化规律

图3 熬煮时间对大鲵汤肌苷酸含量的影响
Fig. 3 Effect of cooking time on the inosine monophosphate content of giant salamander soup

肌苷酸是构成肉香味和鲜味的重要组成部分,肌苷酸和谷氨酸等氨基酸之间具有协同增强鲜味的作用,而且研究表明肌苷酸和糖蛋白在加热条件下可以增强食物的肉香风味[18-19]。由图3可得,大鲵汤中肌苷酸质量浓度在0.23~0.40 mg/100 mL之间,略高于徐红梅[20]研究的砂锅鱼汤中的质量浓度0.282 mg/100 mL和左俊英[21]研究的菌菇汤中的质量浓度0.16 mg/100 mL。在常压熬煮条件下,随熬煮时间延长而肌苷酸含量显著增加且增长速率较为稳定。

2.4 大鲵汤粗脂肪含量及脂肪酸变化规律

图4 不同熬煮时间大鲵汤粗脂肪含量
Fig. 4 Effect of cooking time on the crude fat content of giant salamander soup

由图4可得,常压熬煮条件下,随熬煮时间延长,大鲵汤中脂肪含量显著增加,说明大鲵肉中脂肪可以随时间延长不断溶出,且60~90 min间溶出速率最快。

表1 不同熬煮时间大鲵汤脂肪酸组成及含量
Table 1 Fatty acid composition and contents of giant salamander soup at different cooking times

注:同行字母不同表示差异显著(P<0.05);—.未检测到该物质。下同。

表2 不同熬煮时间大鲵汤脂肪酸组成及相对含量
Table 2 Relative contents of fatty acids in giant salamander soup at different cooking times

由表1和表2可知,大鲵汤主要脂肪酸组成为16 种,分别为十五碳烯酸、棕榈酸、十六烯酸、十七酸、油酸、亚油酸、花生酸、顺-11,14-二十碳二烯酸、二十二烷酸、Z-13-二十二烯酸、花生四烯酸、顺-13,16-二十二碳二烯酸、二十四烷酸、二十碳五烯酸、二十四碳烯酸和顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸。其中棕榈酸、十六烯酸、油酸和亚油酸的积累量占总脂肪酸含量的88%左右。

由表1可得,在常压熬煮条件下随熬煮时间延长,总脂肪酸、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量显著增加,表明大鲵中的脂肪酸随熬煮而逐渐溶出。

由表2可知,大鲵汤中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸,其占总脂肪酸含量的67.88%~74.17%,是饱和脂肪酸的2 倍多,其中多不饱和脂肪酸占17.74%~19.79%。亚油酸(必需脂肪酸)和花生四烯酸分别高达14.09%~16.34%与1.31%~2.52%。随熬煮时间的延长,油酸、亚油酸和花生酸的含量显著降低;棕榈酸与十六烯酸呈先下降后上升趋势;花生四烯酸、二十四碳烯酸含量趋势为先增加后减少,在90 min达到最大值2.52%与3.46%;饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸比值呈现先下降后上升趋势,最小值出现在60 min时为1.37,在熬煮90 min以后比例显著增大。随着长时间的高温熬煮,会导致汤中不饱和脂肪酸比例降低,因为在高温下不饱和脂肪酸的双键被持续氧化导致不饱和度下降[22-23]

2.5 大鲵汤氨基酸变化规律

表3 不同熬煮时间大鲵汤游离氨基酸组成及含量
Table 3 Free amino acid composition and contents of giant salamander soup at different cooking times

由表3可得,大鲵汤中总游离氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、鲜味氨基酸的含量和必需氨基酸与非必需氨基酸含量比值(essential amino acid/non-essential amino acid,EAA/NEAA)随熬煮时间变化,分别在43.154~239.529、15.580~106.603、25.493~124.212、18.604~101.708 mg/100 g和0.611~0.858 mg/100 g之间浮动;其变化规律一致且不同熬煮时间条件下有显著差异,先急剧上升后急剧下降最后在90~150 min间趋于平稳,熬煮60 min达到最大值。在汤类的熬煮过程中,随着温度的上升分子运动加剧,肉中部分肌肉组织细胞间水分子进入,促进物质交换,在高温下蛋白质也会降解成小分子多肽甚至氨基酸[24],从而肉中游离氨基酸溶出到汤汁中[25]。但当熬煮时间过长时,此时肌肉组织呈松散状态,肌肉纤维间形成网状结构可以吸附大量游离到汤汁中的物质如氨基酸、多肽分子等[26];氨基酸还会降解为肌苷酸等物质和各类挥发性风味物质,以及参与美拉德反应[27],从而使得汤汁中游离氨基酸含量降低。熬煮时间为60 min时,大鲵汤中氨基酸含量最高,是其他氨基酸含量的3 倍之多,其值为239.529 mg/100 g,略高于顾伟钢等[28]测得猪肉汤中游离氨基酸含量213.17 mg/100 g;EAA/NEAA最佳达到0.858,谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、亮氨酸含量较高,其次为丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸与组氨酸,其中胱氨酸、苏氨酸与蛋氨酸含量最少为大鲵汤中的限制性氨基酸。

游离氨基酸含量高低,不仅体现了汤类食品中营养品质的优劣,还是重要的风味指标之一。各类游离氨基酸在人体的胃肠道中可以直接被吸收无需经过进一步地消化,因而可以直接为人体所吸收利用。而大鲵汤中游离氨基酸含量高且必需氨基酸丰富,尤其是赖氨酸含量可高达24.231 mg/100 g。谷氨酸、天冬氨酸等氨基酸具有鲜味,苏氨酸、丙氨酸等具有甜味,汤汁更为清甜鲜美,而且各类氨基酸会与糖类发生美拉德反应或进一步参与Strecker反应从而生成更多挥发性风味物质如中级醛类、芳香烃类和醇类等[29],使得汤的风味更佳醇厚浓郁。

3 结 论

大鲵汤在加工过程中,在传统常压条件下熬煮60 min较为合理,此时汤营养品质好且节省燃料较为环保。随熬煮时间延长,汤中可溶性固形物与可溶性蛋白质含量在0~60 min间显著增加,在60~120 min间趋于平稳;汤中肌苷酸含量、粗脂肪含量及脂肪酸含量与熬煮时间呈正比显著增加,在60 min时粗脂肪含量适宜脂肪酸比例最佳;汤中总游离氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、鲜味氨基酸、EAA/NEAA变化规律一致,呈先上升后下降最后趋于平稳的趋势,差异显著,最大值在60 min。

大鲵汤加工工艺参数:料液比1∶10(g/mL)、常压熬煮60 min。汤营养成分及含量:粗脂肪1.05%、可溶性蛋白质20.46 mg/mL、肌苷酸0.293 mg/100 mL;总脂肪酸403.25 mg/100 g,不饱和脂肪酸293.59 mg/100 g,占总量的72.80%,饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸比值为1.37,由十五碳烯酸、棕榈酸、十六烯酸等16 种脂肪酸组成,其中棕榈酸、十六烯酸、油酸和亚油酸为主要脂肪酸占总量的88%;游离氨基酸总量239.529 mg/100 g,鲜味氨基酸106.603 mg/100 g,EAA/NEAA为0.858。

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Changes in Nutritional Quality during Processing of Giant Salamander Soup

NI Dongdong1, LI Hongjun1,2, HE Zhifei1,2,*, ZHANG Dong1,2, DENG Dachuan1,2
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China;2. Chongqing Engineering Research Center of Regional Food, Chongqing 400715, China)

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201720017

中图分类号:TS254.1

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2017)20-0119-06

收稿日期:2016-09-21

基金项目:国家兔产业技术体系肉加工与综合利用项目(CARS-44-D-1);公益性行业(农业)科研专项(201303144);

重庆市特色食品工程技术研究中心能力提升项目(cstc2014pt-gc8001);

火锅主菜毛肚精深加工关键技术与产业化示范项目(cstc2015jcsf-nycgzhA0087)

作者简介:倪冬冬(1991—),男,硕士研究生,研究方向为食品微生物学与酶工程。E-mail:1654988366@qq.com

*通信作者:贺稚非(1960—),女,教授,博士,研究方向为食品微生物学与发酵食品。E-mail:2628576386@qq.com

引文格式:

倪冬冬, 李洪军, 贺稚非, 等. 大鲵汤加工过程中营养品质变化规律[J]. 食品科学, 2017, 38(20): 119-124. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201720017. http://www.spkx.net.cn

NI Dongdong, LI Ho ngjun, HE Zhifei, et al. Changes in nutritional quality during processing of giant salamander soup[J]. Food Science,2017, 38(20)∶ 119-124. (in Chinese with English abstract) DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201720017. http∶//www.spkx.net.cn