尼羅羅非魚暫養階段揮發性成分的變化

杜偉光，李小定,*，王術娥，熊善柏，付 娜，王紅梅，胡 芬，楊曉波，龔 霞

(1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；

2.國家大宗淡水魚加工技術研發專業分中心(武漢)，湖北 武漢 430070)

尼羅羅非魚暫養階段揮發性成分的變化

杜偉光1,2，李小定1,2,*，王術娥1,2，熊善柏1,2，付 娜1,2，王紅梅1,2，胡 芬1,2，楊曉波1,2，龔 霞1

(1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；

2.國家大宗淡水魚加工技術研發專業分中心(武漢)，湖北 武漢 430070)

以尼羅羅非魚為原料，通過固相微萃取和氣質聯用儀對揮發性成分進行萃取和分離鑒定，測定尼羅羅非魚肉的氣味組成，并對暫養階段的揮發性成分變化做初步分析。結果表明：從尼羅羅非魚肉中檢測出揮發性醛類、烷烴類、芳烴類、醇類、酯類和烯類等31種有效成分，其中含量由高到低依次為醛類、芳烴類和烷烴類，暫養初期和末期分別占揮發性化合物總量的36.97%、17.85%、20.70%和44.49%、34.65%、8.66%。暫養時間為8d時，辛醛和壬醛含量有明顯的下降，有利于脫除不良風味；辛三烯和環己烯同時未檢出，消除了不良氣味的潛在因素；苯甲醛、苯環芳烴類物質含量相對于0d也有一定程度的增加，這有利于羅非魚良好風味的形成。

尼羅羅非魚；暫養；揮發性成分；固相微萃??；氣質聯用

羅非魚(tilapia)為一種中小形魚，是世界水產業重點科研培養的淡水養殖魚類，被譽為未來動物性蛋白質的主要來源之一。羅非魚具有食性雜、耐低氧、不耐低高溫、繁殖強等特點，已成為世界性的主要養殖魚類。湖北引進的羅非魚有兩種：莫桑比克羅非魚和尼羅羅非魚。我國加工的羅非魚產品只占羅非魚當年總產量的13.3%，與世界水產品加工和綜合利用方面的差距十分明顯，并且存在羅非魚質量保證、標準控制體系與風險評估技術缺乏、基礎研究薄弱、高品質的羅非魚出口產品較少等問題[1]。

羅非魚不僅味道鮮美、肉質細嫩、含有多種不飽和脂肪酸和豐富的蛋白質，還具有特有的風味，這些風味的感官特性主要通過揮發性成分表現出來。國內外對魚肉中揮發性成分的研究主要有：動態頂空技術與氣質聯用的分析方法、同時蒸餾萃取技術與氣質聯用的分析方法、固相微萃取技術與氣質聯用的分析方法以及多種提取技術結合與氣質聯用的分析方法[2]。目前，揮發性成分主要通過固相微萃取進行提取，并利用氣質聯用儀進行分離測定[3]。

魚肉中揮發性成分種類繁多，對魚肉的風味形成有重要作用。魚類在加工前的暫養可以改變揮發性成分組成和含量，所以有必要研究羅非魚加工前的暫養時間對羅非魚風味的影響。本實驗采用固相微萃取裝置提取揮發性成分，利用氣質聯用儀分析鑒定，為探明我國羅非魚暫養過程中各種揮發性成分的變化提供初步數據，并為今后如何改善不良風味提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 原料

鮮活尼羅羅非魚，購自武漢白沙洲水產品市場，每尾質量約400g。

1.2 儀器與設備

GZX-9070MBE數顯鼓風干燥箱 上海博迅實業醫療設備廠；57328-U 型PDMS萃取頭 美國Supelco公司；6890N-5975B型氣質聯用儀 美國安捷倫科技公司。

1.3 方法

1.3.1 暫養條件

秋季暫養，取鮮活、數量相同且體質量相近的尼羅羅非魚分別置于3個完全相同的水箱中，每天換2/3的自來水，所用自來水需提前1d在陽光下曝曬除氯，通氧量25mL/min，不予喂食。暫養初，分別從3個水箱中隨機各取1條，測定尼羅羅非魚肉中各種揮發性成分含量，記為0d；以后連續每隔2d，隨機從3個水箱中分別取樣(2、4、6、8、10、12d)測定[4]。

1.3.2 樣品制備

秋季取樣，去除魚鱗、內臟、鰓部，將血污和雜質清洗干凈，去刺，將試樣攪碎。

1.3.3 揮發性成分測定

稱取3g樣品，加入7mL飽和食鹽水，置于15mL裝有微型磁力攪拌子的頂空瓶中，把固相微萃取針管插入頂空瓶中。在50℃、180r/min磁力攪拌條件下，頂空萃取50min，迅速用于氣質聯用儀分析，250℃解吸5min。

1.3.4 色譜條件

DB-5毛細管色譜柱(60m×250μm，0.25μm)；程序升溫：30℃保持2min，以5℃/min升到60℃保持2min，再以5℃/min 升到150℃保持2min，最后以3℃/min 到250℃保持2min；進樣口溫度：250℃；載氣：He，流量為3mL/min；不分流進樣[5]。

1.3.5 質譜條件

傳輸線溫度280℃；離子源溫度230℃；四級桿溫度150℃；掃描范圍：m/z 45～400；電離電壓70eV。

1.3.6 數據處理

定性：揮發性化合物經通過NIST 08標準譜圖庫檢索確認，且僅當正反匹配度大于80(最大值為100)的鑒定結果才給出物質名稱。SPSS軟件分析數據的顯著性。定量：采用面積歸一化法定量。

2 結果與分析

2.1 尼羅羅非魚所含揮發性組分種類及其暫養期間含量變化

表1 揮發性組分種類及暫養期間各階段含量變化Table 1 Volatile compound groups and their changes in Nile tilapia during 12-day purging

由表1可知，羅非魚肉中揮發性成分主要是醛類、烷烴類、芳香烴類、烯類、醇類和酯類等31種有效成分，其中醛類、芳烴類、烷烴類以及烯類占揮發性成分的89.57%～100%。在暫養初期，醛類、芳烴類、烷烴類以及烯類依次占揮發性成分總量的36.97%、17.85%、20.70%和14.06%，12d時所占比例依次是44.49%、34.65%、8.66%和8.07%，其他揮發性成分，如酯類和醇類等，所占比重較小。根據各類成分所占比例、閾值大小以及風味特征，可知羅非魚肉中的氣味主要由揮發性醛類和醇類形成[6]。

揮發性醛類占羅非魚肉中揮發性成分比例最大，為29.62%～48.31%，醇類為0～6.79%。一些醛類會與醇類等協同呈現出令人不愉快的草腥味和泥土味[6]。由表1可見，從兩種揮發性成分的絕對含量(峰面積值)來看：暫養過程中，醛類含量先下降，在6d時含量陡然上升，8d時又下降至最低，隨后出現上升趨勢，在12d時接近0d時含量；暫養過程中，醇類含量先緩慢后急速下降，8d時下降至最低，后出現上升趨勢。所以暫養天數以8d為佳。

2.2 暫養過程對揮發性成分變化的影響

表2 暫養過程中揮發性成分變化Table 2 Change of main volatile compounds in Nile tilapia during 12-day purging

2.2.1 羅非魚肉中的羰基化合物的風味特征

揮發性醛類是大部分為C6～C12的醛類，如己醛、庚醛、辛醛、壬醛、葵醛、苯甲醛和十二醛等。Lindsay[7]和Josephson等[8]認為：己醛、1-辛烯-3-醇、1,5-辛二烯-3-醇、2,5-辛二烯-1-醇等C6、C8的羰基化合物、醇類和魚肉氣味相關。由表2可知，產生青草味的己醛和辛醛中，己醛含量較高，且閾值(4.5μg/kg)較低[9]，是羅非魚肉草腥味的重要相關物質。己醛和辛醛分別在10d和8d時含量為最低，考慮到10d時醛類含量比8d時高，且10d時壬醛含量顯著高于8d，所以暫養時間8d為佳。壬醛是產生羅非魚肉腥味的重要相關物質。暫養初期，壬醛含量占醛類總量的27.04%，隨暫養時間增加含量逐漸降低，6d時出現陡然上升，到8d時達到最低值，之后稍有上升。苯甲醛含量雖遠低于己醛，但閾值(0.07μg/kg)也比己醛低得多，可產生令人愉快的杏仁香、堅果香和水果香[10]。苯甲醛含量隨暫養時間增加變化較為穩定，暫養過程中相對百分含量增加，4、6、8d和10d的值均大于0d。另外，2,4-葵二烯醛具有油炸食品的脂香味，(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E)- 2-壬烯醛能產生瓜果類香氣，它們含量較低，對魚的風味成分起加和作用。

綜合上述各類醛類含量及氣味特征分析，暫養時間以8d為佳。另外，魚脂質中的多不飽和脂肪酸經特定脂肪氧合酶作用而衍生出的揮發性羰基化合物和醇類對魚肉的氣味有很大貢獻[11]，可與暫養期間脂肪酸種類含量變化結合做分析。已經有相關文獻做了研究，如己醛是ω-6脂肪酸過氧化物降解的主要產物；辛醛、壬醛是油酸氧化的產物[12]。

2.2.2 羅非魚肉中的醇類化合物的風味特征

檢出的醇類化合物主要有2-乙基-1-己醇、環辛醇和1-苯氧基-2-丙醇等。一般地，新鮮魚肉中揮發性醇類氣味品質較為柔和。飽和醇類的閾值較高，因此除非它們以高濃度存在，否則對魚肉的風味貢獻很小[13]。由表2可以看出，檢測出的醇類物質中2-乙基-1-己醇占醇類含量比例最大，對羅非魚肉的風味有一定貢獻。醇類中的環辛醇及1-苯氧基-2-丙醇等不飽和醇，香氣閾值一般較低，具有蘑菇香氣和類似金屬味，對肉類風味的形成有一定作用。暫養前期，兩者的含量也較為穩定，至6d時陡然上升，后又恢復正常水平，并有上升趨勢。綜合以上醇類含量及氣味特征，暫養時間以6d左右為宜。

2.2.3 羅非魚肉中的其他化合物的風味特征

檢測出的烷烴(C13～C17)含量較低，且閾值較高，對整體風味貢獻不大[14]。檢測出的烴類物質主要來源于脂肪酸烷氧基的均裂。檢測出的烯類主要有D-檸檬烯、環己烯、辛三烯和月桂烯等。D-檸檬烯對魚肉的香味形成有一定的作用，暫養前期波動較大，前期含量較后期大，在6d時含量最高，6d后降低明顯。辛三烯和環己烯在一定條件下可轉化成醛或酮，是腥味的潛在因素，它們在8、10d時同時未檢出，6d時含量較高，其中辛三烯在暫養過程中任何時段都比0d時要低。檢測出的苯類有甲苯、萘和2-丁烯苯，其中甲苯和萘占苯類很大比重。甲苯是魚肉中典型香味揮發性化合物，可能是類胡蘿卜素降解的產物，也可能是糖或者氨基酸的熱降解形成的[15]，暫養初期含量最高，0、2d時含量相當，之后有先下降后上升的大致趨勢，6d時含量突然上升；萘具有香樟氣味，對魚肉風味有一定的影響[16]，萘含量隨暫養時間增加而增加，在4、6d和8d時含量相當，之后變化不大。由此，檢測出的苯類物質對魚肉香味形成有一定影響，它的百分含量先是呈增大的趨勢，6d是一個轉折點，達到最高含量而后大幅度下降后緩慢上升。檢測出的酯類物質含量很少，可能對羅非魚的清香味會產生一定的作用。

總之，雖然草腥味、腥臭味等不良風味物質和香氣物質并不能在相同暫養時間達到最理想的含量，但本著以最大限度消除不良風味，并能保證一定良好風味為原則，對羅非魚暫養時間做出適宜判定。在暫養過程中，與0d相比，8d時醛類含量明顯下降(P＜0.05)，這有利于不良氣味的脫除；醇類、烯類等物質也隨著暫養天數的增加而逐漸減少甚至消失；8d時各類揮發性成分含量則較為合理，所以暫養期為8d左右為佳。

3 結 論

對羅非魚暫養過程揮發性成分的變化表明：暫養時間為8d時，辛醛和壬醛含量有明顯的下降，有利于脫除不良風味；辛三烯和環己烯同時未檢出，消除了不良氣味的潛在因素；苯甲醛、苯環芳烴類物質百分含量相對于0d也有一定程度的增加，其中苯甲醛可產生清香或類黃瓜香的氣味。樣品的處理方法不同可能會對揮發性成分的測定有所影響，有待進一步研究確定；需要進一步做暫養期間的感官評價，可以為揮發性成分及風味形成做出進一步判定。

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Changes of Volatile Components in Nile Tilapia during Purging Process

DU Wei-guang1,2，LI Xiao-ding1,2,*，WANG Shu-e1,2，XIONG Shan-bai1,2，FU Na1,2，WANG Hong-mei1,2，HU Fen1,2，YANG Xiao-bo1,2，GONG Xia1
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China；2. Sub Centre (Wuhan) of National Technology and R&D of Staple Freshwater Fish Processing, Wuhan 430070, China)

The volatile compounds in the muscle of Tilapia nilotica during 12 days of purging in autumn were extracted by solid phase micro-extraction (SPME) and analyzed by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). Totally 31 kinds of volatile compounds were isolated and identified including aldehydes, hydrocarbons, Kwai alkenes, aromatic hydrocarbons, alcohols, esters, terpenes, and others, in which aldehydes, aromatic hydrocarbons and hydrocarbons were the top three most abundant compounds, with a relative level to total volatile compounds of 36.97%, 17.85%, 20.70% at the beginning of the purging period and 44.49%, 34.65%, 8.66% at the end of the purging period, respectively. After 8 days of purging, the contents of octanal and nonanal significantly decreased, and neither octatriene nor cyclohexene were detected, which is desirable for the elimination of undesirable odor. Meanwhile, the contents of benzaldehyde and aromatic benzene ring increased, which was helpful in promoting the formation of desirable flavor in tilapia.

Tilapia nilotica；purging；volatile compound；solid phase micro-extraction；gas chromatography-mass spectrometry

TS254.4

A

1002-6630(2011)14-0215-04

2010-09-25

國家現代農業產業技術體系建設專項(nycytx-49-23)

杜偉光(1984—)，男，碩士研究生，研究方向為水產品加工及油脂。E-mail：dwg361@163.com

*通信作者：李小定(1968—)，男，副教授，博士，研究方向為天然產物化學。E-mail：lixd@mail.hzau.edu.cn