Оценка вкусовых качеств лосося атлантического методом ЯМР-спектроскопии

Методом ¹Н-ЯМР-спектроскопии проведено изучение метаболического профиля мышечной ткани атлантического лосося в процессе термической обработки и при хранении для оценки вкусовых качеств продукции. Установлено, что при варке рыбы на пару количество таких соединений, как триметиламин (TMA), таурин (Tau), глютаминовая кислота (Glu), лизин (Lys), пролин (Pro), серин (Ser), γ-аминомасляная кислота (GABA), креатинин (Cret), увеличивается в бульоне, по сравнению с сырой рыбой, а в вареной рыбе накапливается содержание Tau и Cret. Содержание TMA, который придает рыбный запах продукции, резко возрастает в вареной рыбе независимо от времени варки, одновременно наблюдается увеличение в вареной рыбе диметиламина (DMA). Проведена обработка массива данных содержания метаболитов методом главных компонент, и выявлено четкое разделение образцов рыбы и бульона, а также отличие рыбы длительного хранения от исходного образца. Вкусовые качества рыбного сырья до и после термической обработки оценены с использованием показателей индекса вкуса (ИВ) основных соединений, характеризующих сладкий, горький, кислый вкус, а также вкус умами. Для расчетов взяты значения порога вкуса соединений, которые широко применяются для комплексной оценки различной пищевой продукции. Значение ИВ для бульона при варке лосося атлантического на пару в течение 30 мин составляло 6,27 ± 0,06, а с увеличением времени до 60 мин уменьшилось до 5,61 ± 0,09. При длительном хранении рыбы происходило резкое снижение показателя вкуса умами и увеличение горького вкуса, что обусловлено гидролитическими процессами, проходящими при порче продукта. Сделан вывод, что метод ЯМР-спектроскопии позволяет количественно оценить изменение основных метаболитов в образцах лосося атлантического в процессе термической обработки и при хранении. Также установлено, что показатели ИВ, рассчитанные по содержанию свободных аминокислот, нуклеотидов и органических кислот, дают объективную характеристику вкусовых качеств продукции.

1. Franceschelli, L., Berardinelli, A., Dabbou, S., Ragni L., Tartagni, M. (2021). Sensing technology for fish freshness and safety: A review. Sensors, 21(4), Article 1373. https://doi.org/10.3390/s21041373

2. Prabhakar, P. K., Vatsa, S., Srivastav, P. P., Pathak, S. S. (2020). A comprehensive review on freshness of fish and assessment: Analytical methods and recent innovations. Food Research International, 133, Article 109157. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109157

3. Gil-Sánchez, L., Martínez-Máñez, R., Barat J. M., Garcia-Breijo, E. (2016). Meat and Fish Spoilage Measured by Electronic Tongues. Chapter in a book: Electronic Noses and Tongues in Food Science. Elsevier Academic Press Inc., London, UK; San Diego, CA, USA; Cambridge, MA, USA; Kidlington, Oxford, UK, 2016. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800243-8.00020-2

4. Hu, Z., Tong, Y., Manyande, A., Du, H. (2020). Effective discrimination of flavours and tastes of Chinese traditional fish soups made from different regions of the silver carp using an electronic nose and electronic tongue. Czech Journal of Food Sciences, 38, 84–93. http://doi.org/10.17221/103/2018-CJFS

5. Rudnitskaya, A. (2018). Calibration update and drift correction for electronic noses and tongues. Frontiers in Chemistry, 6, Article 433. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00433

6. Yin, M., Xi Y., Shi Y., Qiu Z., Matsuoka R., Wang, H. et al. (2023). Effects of temperature fluctuations on non-volatile taste compounds in tilapia fillets (Oreochromis niloticus). Food Chemistry, 408, Article 135227. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.135227

7. Huang, Y., Pu, D., Hao, Z., Liang, L., Zhao, J., Tang, Y. et al. (2022). Characterization of taste compounds and sensory evaluation of soup cooked with sheep tail fat and prickly ash. Foods, 11(7), Article 896. https://doi.org/10.3390/foods11070896

8. Wang, L., Qiao, K., Duan, W., Zhang, Y., Xiao, J., Huang Y. (2020). Comparison of taste components in stewed beef broth under different conditions by means of chemical analyzed. Food Science & Nutrition, 8(2), 955–964. https://doi.org/10.1002/fsn3.1376

9. Zhou, C. Y., Bai, Y., Wang, C., Li, C. B., Xu, X.-L., Pan, D.-D. et al. (2021). 1H NMR-based metabolomics and sensory evaluation characterize taste substances of Jinhua ham with traditional and modern processing procedures. Food Control, 126(3), Article 107873. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2021.107873

10. Tian, Z., Zhu, Q., Chen, Y., Zhou, Y., Hu, K., Li, H. et al. (2022). Studies on flavor compounds and free amino acid dynamic characteristics of fermented pork loin ham with a complex starter. Foods, 11(10), Article 1501. https://doi.org/10.3390/foods11101501

11. Camacho, C., Correia, T., Teixeira, B., Mendes, R., Valente L. M.P., Pessoa M. F. et al. (2023). Nucleotides and free amino acids in sea urchin Paracentrotus lividus gonads: Contributions for freshness and overall taste. Food Chemistry, 404 (Part A), Article 134505. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134505

12. Xue, Q., Xue, C., Luan, D., Wen, Y., Bi, S., Wei, Z. et al. (2021). Comprehensive investigation into quality of pasteurized Oncorhynchus keta Walbaum fillets and non-thermal effects of microwave. LWT, 146, Article 111466. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111466

13. Ninomiya, K. (2002). Umami: A universal taste. Food Reviews International, 18(1), 23–38. https://doi.org/10.1081/FRI-120003415

14. Kato, H., Rhue, M. R., Nishimura, T. (1989). Role of free amino acids and peptides in food taste. Chapter in a book: Flavor chemistry. American Chemical Society, Washington, D. C., 1989.

15. Heu, M. S., Choi, B. D., Kim, K. H., Kang, S. I., Kim, Y. J., Kim, J.-S. (2015). Comparison on the food quality characteristics of muscles from Salmonids according to species, imported country, and separated part. Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 48(1), 16–25. https://doi.org/10.5657/KFAS.2015.0016 (In Korean)

16. Duan, W., Huang, Y., Xiao, J., Zhang, Y., Tang, Y. (2020). Determination of free amino acids, organic acids, and nucleotides in 29 elegant spices. Food Science & Nutrition, 8(7), 3777–3792. https://doi.org/10.1002/fsn3.1667

17. Shi, Y., Pu, D., Zhou, X., Zhang, Y. (2022). Recent progress in the study of taste Characteristics and the nutrition and health properties of organic acids in foods. Foods, 11(21), Article 3408. https://doi.org/10.3390/foods11213408

18. Shim, K.-H., Lee, J.-H., Ha, Y.-L., Choe, S.-D., Seo, K.-I., Joo, O.-S. (1994). Changes in organic acid contents on heating conditions of fishes. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 23(6), 939–944. (In Korean)

19. Castejón, D., Villa, P., Calvo, M. M., Santa-María, G., Herraiz, M., Herrera, A. (2010). 1H-HRMAS NMR study of smoked Atlantic salmon (Salmo salar). Magnetic Resonance in Chemistry, 48(9), 693–703. https://doi.org/10.1002/mrc.2652

20. Shumilina, E., Ciampa, A., Capozzi, F., Rustad, T., Dikiy, A. (2015). NMR approach for monitoring post-mortem changes in Atlantic salmon fillets stored at 0 and 4 °C. Food Chemistry, 184, 12–22. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.03.037

21. Elbir, Z., Oz, F. (2021). Determination of creatine, creatinine, free amino acid and heterocyclic aromatic amine contents of plain beef and chicken juices. Journal of Food Science and Technology, 58(9), 3293–3302. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04875-8

22. Shirai, T., Fuke, S., Yamaguchi, K., Konosu, S. (1984). Creatine and creatinine in the raw and heated muscles of salmon. Nippon Suisan Gakkaishi, 50(7), 1229– 1233. https://doi.org/10.2331/suisan.50.1229

23. del Campo, G., Gallego, B., Berregi, I., Casado, J. A. (1998). Creatinine, creatine and protein in cooked meat products. Food Chemistry, 63(2), 187–190. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(98)00034-X

24. Hong, H., Regenstein, J. M., Luo, Y. (2017). The importance of ATP-related compounds for the freshness and flavor of post-mortem fish and shellfish muscle: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 57(9), 1787–1798. https://doi.org/10.1080/10408398.2014.1001489

25. Sünter, A., Kuznetsov, A., Raudsepp, P., Püssa, T., Toom, L., Konoplev, G. et al. (2023). Manifestation of heat-induced valuable dietary nucleotide salvage in food prepared from aged fish in fast protein and metabolites Liquid Chromatography, ATP-Bioluminescence Assay, and NMR spectra. Applied Chem, 3(2), 334–349. https://doi.org/10.3390/appliedchem3020021

26. Shirai, T., Yamaguchi, K., Konosu, S., Fuke S. (1988). Nucleotides, quaternary ammonium bases, and related compounds in the raw and heated muscles of salmon. Nippon Suisan Gakkaishi, 54(7), 1199–1207. https://doi.org/10.2331/suisan.54.1199