淡水和海水養殖花鱸魚肉中揮發性成分的比較研究

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(1. 廣東省水產品加工與安全重點實驗室,廣東湛江 524088; 2. 水產品深加工廣東普通高等學校重點實驗室,廣東湛江 524088; 3. 廣東海洋大學食品科技學院,廣東湛江 524088; 4. 廣東海洋大學東海島海洋生物研究基地,廣東湛江 524088; 5. 廣東海洋大學水產學院,廣東湛江 524088; 6. 廣東海洋大學實驗教學部,廣東湛江 524088)

花鱸(Lateolabraxjaponicus(Cuvier et Valencinnes))是高等真骨魚類,隸屬于魚綱Pisces、鱸形目Perciforms、鮨科Servanidae、中國花鱸屬Lateolabrax[1]。花鱸肉質鮮美,適鹽范圍廣,可海、淡水養殖,在我國南方省份已經開展了大面積的養殖,并取得了較好效益。目前,對花鱸的繁殖、營養和養殖生態因子等方面[2 - 4]研究報道較多,而對于花鱸魚肉風味品質的研究還未見報道。

頂空固相微萃取(HS - SPME)結合氣相色譜 - 質譜(GC - MS)技術具有簡便、快速、準確、安全等優點,無需有機溶劑,集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體,能夠與氣相或液相色譜儀聯用[5]。該技術已廣泛應用于食品揮發性風味成分的分析檢測。目前,國內外開展了該技術在魚類風味包括氣味中的應用研究。王錫昌等[6]分析鑒定鰱魚魚肉中的氣味成分,共檢出并確定48種成分,多是一些羰基類及醇類化合物,其次是一些直鏈的飽和醛類。江健等[7]分析了鰱、鳙、鯽和草魚肉中的揮發性成分組成,分別檢出40、42、42、31種揮發性成分,均以揮發性羰基化合物和醇類為主。但對花鱸魚肉中揮發性成分研究還未見報道。本研究采用頂空固相微萃取結合氣相色譜 - 質譜技術對海水和淡水養殖花鱸魚肉中的揮發性風味物質進行了萃取和分離鑒定,初步探明不同養殖條件下花鱸魚肉中的揮發性成分組成,并分析和評價了各揮發性物質對花鱸魚肉總體風味可能的貢獻,旨在確定不同養殖條件下花鱸魚肉主體香味成分差異,為改善花鱸魚肉的品質提供理論依據。

1 材料與方法

1. 1 材料

海水和淡水花鱸成魚由廣東海洋大學海洋開發與實驗中心實驗基地提供。養殖期歷時8個月,投喂相同的海水魚膨化顆粒飼料。成魚30尾,體重354 ～ 432g。采樣前1d天停食,成魚以每尾為一個樣品。

1. 2 儀器

手動進樣手柄 美國Supelco公司;萃取頭(50μm/30μm DVB/CAR/PDMS) 美國Supelco公司;Trace MS 氣質聯用儀 美國Agilent質譜公司。

1. 3 實驗方法

1. 3. 1 萃取頭的老化 將萃取頭在進樣口老化,老化溫度250℃,老化時間0. 5h,老化至無干擾峰出現。

1. 3. 2 頂空固相微萃取 a. 新鮮花鱸魚肉的萃取操作:分別稱取兩種花鱸魚背部肌肉10g左右,參照鄧捷春等[8]的方法;b. 經蒸煮花鱸魚肉的萃取操作:分別稱取兩種花鱸魚背部肌肉20g左右,參照鄧捷春等[8]的方法。

1. 3. 3 GC - MS測定 氣相色譜條件和質譜條件:參照鄧捷春等[8]的方法。

2 結果與分析

2. 1 花鱸魚肉的GC - MS總離子峰圖

加熱前后,海水和淡水養殖花鱸魚肉揮發性成分的GC - MS色譜圖如圖1所示,經NIST圖庫檢索以及文獻參考[8],花鱸魚肉中共鑒別出6類40種揮發性成分(表1),其中醛類物質7種,酮類物質2種,醇類成分2種,烴類20種,酯類化合物2種,其它化合物7種,其中烴類和醛類化合物的含量占主要成分,兩者合計占總量的90% ～ 96%。

圖1 揮發性成分GC - MS總離子峰圖Fig. 1 GC - MS total ion outline of volatile components of L. japonicus dorsal muscle:a. pre - heated fish cultured in sea water;b. 90 ℃ post - heated fish for 30 min cultured in sea water;c. pre - heated fish cultured in freshwater;d. post - heated fish cultured in freshwater 90℃ pre - or post - heated for 30 min. 注：a:海水養殖花鱸未加熱魚肉；b:海水養殖花鱸90℃加熱30min后魚肉；c:淡水養殖花鱸未加熱魚肉；d:淡水養殖花鱸經90℃加熱30min后魚肉。

表1 海水和淡水養殖花鱸魚肉的揮發性氣味物質(%)Table 1 Dorsal muscle volatile components of L. japonicus cultured in sea water and freshwater(%)

2. 2 烴類

海水養殖和淡水養殖的花鱸,其魚肉在加熱前后烴類揮發性物質均含量較多,分別占總含量的44. 94%±0. 31%、30. 18%±0. 42%、35. 54%±0. 25%和24. 90%±0. 36%。花鱸揮發性氣味物質中的烴類包括烷烴和芳香烴兩大類。烷烴類主要來源于脂肪酸烷氧自由基的斷裂,烷烴類化合物含量的差別可能是由其前體物脂肪酸的差別造成的。在本實驗中,花鱸魚肉中的揮發性烷烴全部由12C以上的長鏈脂肪烴組成。由于它們的閾值較高,因此烷烴對于食品整體的風味貢獻很小[9]。花鱸魚肉中烷烴類揮發性物質含量雖然有差別,但是它們對氣味的貢獻不大。

已檢測到花鱸芳香烴類揮發性化合物包括鄰二甲苯、對二甲苯和乙苯等。加熱后,對二甲苯在魚肉揮發性氣味成分中的相對含量都有所增加。其中,淡水養殖花鱸魚肉中的對二甲苯相對含量為9. 81%±0. 05%,顯著高于海水養殖條件下的花鱸(4. 74%±0. 02%)。水產品中芳香烴類揮發性成分的起源并未完全弄清楚。由于對二甲苯是造成魚肉中令人不愉快的風味物質,因此,淡水花鱸的對二甲苯含量可能是其較海水養殖花鱸腥味較濃的原因之一。

2. 3 醛類化合物

醛類化合物在花鱸魚肉中的含量較高,尤其飽和直鏈醛如己醛、辛醛、壬醛、癸醛等占有很大比例,這些揮發性成分通常呈現出一些令人不愉快的草味和辛辣的刺激性氣味,而且它們的閾值很低,因此對花鱸魚肉腥味的產生起著重要作用。尤其加熱后淡水花鱸魚肉己醛含量最高,達43. 89%±0. 30%,而其閾值(4. 5μg/kg)較低,具有特征性青草氣味,是花鱸魚肉腥味的重要特征性成分。

相關的一些實驗研究也表明,己醛普遍存在于淡水魚和海水魚的揮發性氣味成分中,由亞麻酸和亞油酸氧化分解產生[9 - 11]。在海、淡水魚類不飽和脂肪酸中,亞麻酸和亞油酸含量最豐富,因此,己醛在揮發性成分中含量較多。在本實驗中,在加熱后,淡水養殖花鱸魚肉己醛的相對含量為43. 89%±0. 30%,顯著高于海水花鱸(30. 69%±0. 16%)(p<0. 05)。這和淡水花鱸腥味較濃的主官感受是吻合的。而淡水養殖花鱸魚肉中的己醛相對含量在加熱前后變化不大,說明其較少受加熱的影響。加熱前后,淡水花鱸中己醛含量均超過30%。而海水養殖魚類在加熱后,己醛含量也顯著增加。

壬醛有脂肪香氣,也是魚類n - 6型多不飽和脂肪酸(例如亞油酸)的氧化產物[11]。花鱸在海水和淡水中養殖都有這種特征氣味,且加熱后海水養殖花鱸魚肉中壬醛的相對含量顯著增加(p<0. 05),也顯著高于淡水花鱸(p<0. 05),這可能與海水養殖花鱸魚肉中n - 6型不飽和脂肪酸含量較高有關。

加熱后,淡水和海水養殖花鱸魚肉中都檢出苯甲醛,其具有苦杏仁等堅果香氣[12]。

總之,醛類物質占淡水和海水花鱸加熱后魚肉總揮發性物質含量的60%以上,不同的醛類化合物組成對花鱸不同養殖條件下的特征香氣有很大貢獻[8]。

2. 4 醇類、酮類、酯類物質

在本實驗中,花鱸魚肉揮發性成分所含的醇類物質主要是1 - 辛烯 - 3 - 醇。1 - 辛烯 - 3 - 醇是由一種亞油酸的氫過氧化物降解而來的產物,具有類似蘑菇的氣味[13]。1 - 辛烯 - 3 - 醇在許多海鮮類產品如海鯛、小龍蝦、對蝦、貽貝和海蟹等中均有分布[14],與花鱸的特征性氣味密切相關。同時這種不飽和醇的香氣閾值較低,對肉類風味的形成有一定作用[15]。在本實驗中,在加熱前后,兩種養殖條件下的花鱸魚肉均含有一定量的1 - 辛烯 - 3 - 醇,且加熱后其相對含量顯著增加。但是在海水養殖環境下和淡水養殖環境下的花鱸,其魚肉中揮發性性成分含量分別為3. 65%±0. 07%和3. 39%±0. 02%,不存在顯著差異。

加熱后海水養殖花鱸魚肉含有0. 26%±0. 02%的甲壬酮和0. 40%±0. 02%辛酸甲酯,這兩種物質在加熱前花鱸魚肉中未檢出,淡水養殖花鱸魚肉加熱后也未檢出。酮類物質主要呈現桉葉味、脂肪味和焦燃味,閾值遠遠高于其同分異構體的醛[16],對魚肉氣味的貢獻相對較小。一般酯類給予食品一種甜的果香[17],酯類的風味閾值較低,因此,辛酸甲酯在海水花鱸的氣味形成中有較大的影響。

2. 5 其它化合物

實驗中檢出花鱸中含有部分的萘、酚類等類物質,這類物質對魚肉的氣味形成的影響還少見報道,有待于進一步實驗與探討。

3 結論

采用頂空固相微萃取技術(HS - SPME)結合氣相色譜 - 質譜(GC - MS)技術,分別檢測了海水養殖和淡水養殖花鱸魚肉加熱前后揮發性成分。結果表明,以己醛、壬醛為主的醛類物質是花鱸主要揮發性氣味物質,其次是含量較低的二甲苯為主的芳香族化合物和以1 - 辛烯 - 3 - 醇為主的醇類物質,這三類揮發性物質構成了花鱸魚肉的特征性氣味成分。影響花鱸魚肉主體香味形成差異的是己醛、對二甲苯和辛酸甲酯。淡水養殖的花鱸魚肉加熱后己醛和對二甲苯含量顯著高于海水養殖的花鱸,淡水養殖花鱸的腥味則比海水養殖花鱸濃。辛酸甲酯只在海水花鱸魚肉加熱后生成,海水養殖花鱸的香味比淡水養殖花鱸濃。

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