高值海水魚糜熟制后揮發性風味的分析及對比*

丁浩宸，阮東娜，江銀梅，許剛，黃建聯

1(福建安井食品股份有限公司，福建廈門，361026)2(廈門市速凍調制食品重點實驗室，福建廈門，361026)

3(浙江工商大學 水產品加工研究所，浙江杭州，310035)

冷凍魚糜是以魚為原料，經采肉、漂洗、精濾、脫水等工序，加入適量糖類、復合磷酸鹽等抗凍劑制成的能夠在低溫條件下長時間貯藏的魚肉蛋白質濃縮物。《冷凍魚糜》水產行業標準(SC/T 3702-2014)將凝膠強度、白度、水分、雜點等設定為理化指標，能夠反映冷凍魚糜的凝膠形成能力和其他加工性能［1］。但作為魚糜制品和速凍調制食品的主要中間原料，熟制風味也是冷凍魚糜選用、配伍時的重要評判指標。

水產品風味體系包括滋味和氣味，分別由非揮發性風味成分和揮發性風味成分所組成［2］。消費群體對于食品接受程度，一般取決于嗅覺能感受到的揮發性風味。頂空固相微萃取-氣質聯用(SPME-GCMS)、電子鼻(E-nose)和感官風味評價是目前食品揮發性風味研究的重要方法［3-4］。李來好等［5］以SPME-GC-MS對4種咸魚的揮發性風味物質進行鑒定;胡靜等［6］對新鮮鱖魚肌肉進行揮發性風味物質鑒定，均獲得豐富的醛、酮、醇類等揮發性風味物質。吳薇等［7］利用電子鼻和感官評定對5種熟制刀魚肉的整體風味輪廓差異進行分析;吳浩等［8］也利用同類方法研究了淡水魚糜和海水魚糜的揮發性風味異同點。

本研究以GC-MS結合ROAV法對白姑魚糜、銅盆魚糜、金線魚糜和飛魚魚糜熟制后的揮發性風味物質進行鑒定、分析，并以電子鼻和感官定量描述法對4種高值海水魚糜熟制后的總體風味進行識別、評定。

1 材料與方法

1.1 材料

冷凍白姑魚糜、冷凍銅盆魚糜、冷凍金線魚糜、冷凍飛魚魚糜，均由福建冷凍魚糜生產企業生產、提供;生產過程中均經過不同程度的漂洗、精濾等工序。食鹽、塑料腸衣等均為市售產品。

1.2 設備與儀器

自制小型斬拌機(最大刀軸轉速2 700 r/min)、灌腸機、U型打卡機，均為福建安井食品股份有限公司自備;數顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司;多功能榨汁機，浙江蘇泊爾股份有限公司;DSQⅡ氣相色譜-質譜聯用儀，美國Thermo公司;Tri PLUS自動進樣平臺，美國Thermo公司;75μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(CAR/PDMS)萃取頭，美國Supelco公司;iNose電子鼻(14個金屬氧化物傳感器)，美國Isenso Instrument公司。

1.3 樣品制備

分別稱取4種冷凍魚糜各600 g，室溫下半解凍，空斬2 min后加入12 g食鹽后斬拌6 min，灌腸后90℃水浴熟制30 min，冷卻至室溫后剝去塑料腸衣，絞碎后作為樣品進行分析。

1.4 揮發性風味物質分析

1.4.1 揮發性風味物質萃取

經預試驗確定固相微萃取的樣品用量、平衡時間、吸附溫度和吸附時間。稱取待測樣品6 g于15 mL頂空瓶中，在氣質聯用儀加熱裝置中以70℃平衡10 min。用CAR/PDMS萃取頭在70℃下吸附揮發性物質40 min。萃取完成后，萃取頭進入氣相色譜進樣口，250℃解吸4 min，以不分流模式進樣。

1.4.2 GC-MS分析條件

色譜柱:TR-35MS毛細管柱(0.25 mm×30 m，0.25 μm);程序升溫:柱初溫30℃保持1 min，以4℃/min程序升溫至92℃，保持2 min，以5℃/min程序升溫至200℃，以6℃/min程序升溫至240℃，保持4 min;進樣口溫度250℃;載氣(He)流量1 mL/min。質譜采用電子轟擊(EI)離子源，質量掃描范圍33～450 m/z，電子能量70 eV，傳輸線溫度250℃，離子源溫度250℃，檢測器溫度280℃。

1.4.3 揮發性風味物質鑒定

以Xcalibur軟件進行數據處理，通過NIST 2.0標準譜庫進行未知化合物檢索匹配，正反匹配度均大于800(最大值1 000)的鑒定結果給出物質名稱。扣除色譜圖中由萃取頭、頂空瓶隔墊等帶來的硅氧烷類雜峰和非嗅感物質雜峰，采用面積歸一化法進行半定量分析。

1.4.4 ROAV評價

參照劉登勇等評價方法［9-10］，以ROAV評價揮發性風味成分對樣品總體風味的貢獻。定義ROAV≥1的揮發性風味成分為關鍵風味成分，對樣品總體風味起關鍵的決定作用;0.1≤ROAV＜1的揮發性風味成分為重要風味成分，對樣品總體風味具有重要的修飾作用。

1.5 整體揮發性風味分析

1.5.1 電子鼻分析條件

稱取待測樣品20 g于150 mL頂空瓶中，室溫(20～25℃)下平衡10 min，以潔凈干燥空氣為載氣，電子鼻檢測采樣時間60 s，氣體流量1 L/min，采樣后清洗時間600 s。每種樣品平行檢測3次。取穩定后數據信息進行主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)。

1.5.2 感官風味評價

由10名熟悉魚糜風味的受訓人員組成感官評價組。對4種冷凍魚糜熟制后的風味以定量描述分析法進行感官評價。根據氣味描述(魚香味、魚腥味、肉香味、甜香味、清香味、油脂味)和描述標度(0:無感覺、1:弱、2:稍弱、3:中等、4:稍強、5:強)進行氣味強度評分。取平均值對各氣味描述的強度進行氣味剖面圖繪制。

2 結果與討論

2.1 揮發性風味成分相對含量

白姑魚(Argyrosomus argentatus)屬于鱸形目石首魚科，為暖水性中下層魚類;二長棘鯛(Parargyrops edita)，別稱銅盆魚，屬于鱸形目鯛科，為暖溫性底層魚類;金線魚(Nemipterus virgatus)屬于鱸形目金線魚科，為暖溫性底層魚類;飛魚屬(Exocoetus)魚類屬于頜針魚目飛魚科，廣泛分布于熱帶及暖溫帶水域，為暖水性上層魚類。上述魚種均為風味上佳的經濟魚種，以其為原料魚生產的高值海水魚糜熟制后的揮發性成分總離子流色譜圖見圖1。

經標準譜庫檢索匹配，并以面積歸一化法計算相對百分含量，4種熟制魚糜的揮發性風味成分及其感覺閾值和感官描述［11-14］見表1。由表1對比可知，熟制白姑、銅盆、金線、飛魚魚糜中分別鑒定出揮發性風味成分 30、39、39、39 種，包括醛類、含硫化合物、烴類、醇類、酮類等;其中醛類是相對含量最大的組分，相對含量總和依次為53.32%、58.49%、63.36%、51.99%。

不同種類揮發性風味成分的感覺閾值差異巨大，直接影響揮發性風味成分對食品總體風味的影響。其中，醛酮類羰基化合物能產生原生、濃郁的氣味，醇類能產生品質柔和的氣味，均為魚肉香味的重要貢獻因素［2］。而王國超等［15］分析認為，丁醛、己醛、(Z)-4-庚烯醛、己醇等低分子量醛、醇、酮類和少量呋喃、硫醚、萘類共同構成了水產品的腥味。此外，4種熟制魚糜中還鑒定出多種烯烴和烷烴，但由于烴類化合物感覺閾值較高，其對食品總體風味的貢獻較弱。α-水芹烯、1，3-環辛二烯等烯烴類也在大菱鲆等魚類中被檢出，可在一定條件下可形成醛酮類化合物，是冷凍魚糜生產、儲運和使用過程中發生風味變化的潛在因素［16］。

圖1 4種熟制海水魚糜揮發性成分總離子流色譜圖Fig.1 TIC chromatograms of volatile components of 4 kinds of cooked marine surimi

表1 揮發性風味成分相對含量、感覺閾值和感官描述Table 1 Relative content，odor threshold and sensory discription of volatile compounds

續表1

2.2 揮發性風味成分ROAV分析

結合感覺閾值對表1進行分析可知，3-甲基丁醛感覺閾值低且在熟制白姑魚糜中相對含量較大，對熟制白姑魚糜總體風味的貢獻最大;而硫醚類化合物感覺閾值極低，對其他3種熟制魚糜總體風味的貢獻最大。分別確定4種熟制魚糜的最大氣味活度值(OAVmax)，將其相對氣味活度值(ROAV)設定為100，并計算其他揮發性風味成分的ROAV，將ROAV≥1的關鍵風味成分列于表2。

表2 熟制海水魚糜揮發性風味成分相對氣味活度值Table 2 ROAV of volatile compounds of cooked marine surimi

含硫化合物對新鮮魚肉中的海味特征香氣具有重要貢獻;其中，直鏈含硫化合物二甲基二硫醚和二甲基三硫醚存在于多數熱加工處理的海產品，并顯著影響總體風味［2］。Tanchotikul等［17］在小龍蝦中檢出類似青菜氣味的二甲基三硫醚;Alasalvar等［18］在冷凍鯖魚中檢出大量類似洋蔥或白菜氣味的二甲基二硫醚;Mogens等［19］則將硫醚化合物作為熟豬肉肉香風味的前體物質。二甲基三硫醚也在帶魚魚糜和海水雜魚魚糜中被檢出，并被確認為關鍵風味成分［20］。

相對含量較高的醛類對熟制海水魚糜總體氣味的特征具有重要影響。ROAV較高的3-甲基丁醛是一種常見的水產品揮發性風味成分，會隨濃度變化而表征出清香、果香、堅果香、奶酪香和汗味，在蟹肉中能產生出類似植物的氣味［2］。己醛、戊醛、辛醛、庚醛分別具有青草味、魚腥味、堅果香、脂肪香、果香等特征氣味，(Z)-4-庚烯醛具有清香、暗香、類似亞麻油和奶油香氣的特征氣味。多種醛類化合物可能在熟制海水魚糜風味的呈現中起加和作用;即使在痕量存在的條件下，醛類化合物也能與其他揮發性風味成分重疊產生風味效應［2，16］。

2.3 揮發性風味電子鼻分析

電子鼻傳感器陣列對各樣品揮發性風味成分作出不同程度的響應，以數值形式表現為傳感器響應值［21］。選用60 s內傳感器最大響應值為特征值，繪制4種熟制海水魚糜揮發性風味的傳感器響應值雷達圖(見圖2)。由圖2可知，電子鼻傳感器陣列對熟制銅盆魚糜揮發性風味的響應值顯著大于其他魚糜，且響應值雷達圖輪廓也有別于其他魚糜;表明在同等檢測量下，熟制銅盆魚糜的總體風味強度最大，且完全不同于其他3種高值海水魚糜。其中，傳感器2、傳感器5等都對熟制銅盆魚糜表現出較高的響應值。熟制白姑、金線、飛魚魚糜具有相似的響應值雷達圖輪廓，但熟制飛魚魚糜在1、4、6、14等傳感器的響應上略弱于熟制白姑、金線魚糜，表明飛魚魚糜與白姑、金線魚糜的熟制風味仍存在差異性。

圖2 4種熟制海水魚糜電子鼻響應值雷達圖Fig.2 Radar charts of 4 kinds of cooked marine surimi

對傳感器陣列的響應值進行主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)，結果見圖3。第一主成分的貢獻率為99.6%，第二主成分的貢獻率為0.2%，兩者之和為99.8%，表明前2個主成分已基本能包含原始數據信息。區分指數(DI)是電子鼻對各樣品區分程度的表征值，4種熟制魚糜的電子鼻分析數據點范圍未見重疊，且DI為97.1%，表明PCA方法在數據點分析中能有效區分差異性。由圖3可知，銅盆魚糜位于第一、四象限，而白姑、金線、飛魚魚糜分布于第二、三象限，表明熟制銅盆魚糜總體風味和其他3種熟制魚糜有顯著差異。分布于第一主成分軸左側的3種高值海水魚糜中，飛魚魚糜位于第二象限，而白姑、金線魚糜近距離分布于第三象限，表明熟制白姑、銅盆魚糜的揮發性風味具有一定相似性。傳感器陣列響應值線性判別分析(LDA)結果中，其區分指數(DI)為95.1%，白姑魚糜和金線魚糜距離較近，但與銅盆魚糜和飛魚魚糜分別相離較遠。盡管區分度略小于PCA，但LDA可在一定程度上表現出4種熟制海水魚糜之間氣味差異的遠近程度。

圖3 四種熟制海水魚糜的電子鼻數據主成分分析(a)和線性判別分析圖(b)Fig.3 PCA plot and LDA plot for electronic nose data of 4 kinds of cooked marine surimi

2.4 揮發性風味感官評定

通過風味定量描述分析法對4種高值海水魚糜熟制后的揮發性風味進行感官評價，結果見圖4。從氣味描述強度對比可知，熟制銅盆魚糜的魚香、魚腥味均較強，還具有一定甜香、清香味;熟制飛魚魚糜魚香味較弱，但魚腥味顯著強于其他3種魚糜;熟制白姑、金線魚糜的氣味輪廓較相似，但熟制金線魚糜的油脂味略重于熟制白姑魚糜。白姑魚和大黃魚同屬于石首魚科，以其為原料魚加工的冷凍魚糜熟制后具有獨特的清香味。油脂味的強弱可能和原料魚中本底脂質含量的高低以及冷凍魚糜加工過程中漂洗工序的效果有一定相關性;而多種脂質成分的氧化產物會產生出強烈的魚腥味。由氣味感官評價可知，4種高值海水魚糜熟制后的總體感官風味確實存在異同，且基本與電子鼻分析結果近似。

圖4 4種熟制海水魚糜氣味剖面圖Fig.4 Odor profiles of 4 kinds of cooked marine surimi

3 結論

4種熟制魚糜的揮發性風味成分中醛類相對含量最大。3-甲基丁醛、己醛、(Z)-4-庚烯醛等醛類成分均在熟制魚糜中被檢出，且具有較高的ROAV，屬于關鍵風味成分。熟制銅盆、金線、飛魚魚糜中還檢出有感覺閾值極低的硫醚類成分，對熟制后總體風味同樣貢獻巨大。此外，水產制品揮發性風味中常見的1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、2-乙基呋喃、2-十一酮等成分對熟制魚糜總體風味其重要修飾作用。電子鼻傳感器陣列對熟制銅盆魚糜的響應值顯著大于其他魚糜，且響應值雷達圖輪廓特異。PCA和LDA均表明白姑魚糜和金線魚糜的熟制風味具有相似性，但二者與銅盆魚糜和飛魚魚糜的熟制風味差異顯著。感官風味評價表明，熟制銅盆魚糜的魚香味較佳，白姑魚糜和金線魚糜熟制后的氣味描述強度輪廓較相似，而熟制飛魚魚糜油脂味和魚腥味最強。

［1］ 殷邦忠，王聯珠，黃建聯，等.冷凍魚糜［S］.中華人民共和國農業部，2014.

［2］ Shahidi F著.李潔，朱國斌譯.肉制品與水產品的風味［M］.北京:中國輕工業出版社，2001:117-164.

［3］ 謝安國，王金水，渠琛玲，等.電子鼻在食品風味分析中的應用研究進展［J］.農產品加工·學刊，2011，9(1):71-73，87.

［4］ 任西營.食品風味分析技術研究進展［J］.中國食品添加劑，2014，24(7):173-178.

［5］ 李來好，丁麗麗，吳燕燕，等.咸魚中的揮發性風味成分［J］.水產學報，2012，36(6):979-988.

［6］ 胡靜，張鳳枰，劉耀敏，等.頂空固相微萃取-氣質聯用法測定鱖魚肌肉中的揮發性風味成分［J］.食品工業科技，2013，34(17):313-316.

［7］ 吳薇，顧賽麒，陶寧萍，等.熟制刀魚肉揮發性風味輪廓研究［J］.食品工業科技，2013，34(6):163-166.

［8］ 吳浩，劉源，顧賽麒，等.電子鼻、電子舌分析和感官評價在魚糜種類區分中的應用［J］.食品工業科技，2013，34(18):80-82，338.

［9］ 劉登勇，周光宏，徐幸蓮，等.確定食品關鍵風味化合物的一種新方法:“ROAV”法［J］.食品科學，2008，29(7):370-374.

［10］ 劉登勇，周光宏，徐幸蓮等.臘腸主體風味物質及其分析新方法［J］.肉類研究，2011，25(3):15-20.

［11］ 孫寶國.食用調香術［M］.北京:化學工業出版社，2003:23-32;75-101;115-167;184-285;305-350.

［12］ 盧春霞，翁麗萍，王宏海，等.3種網箱養殖魚類的主體風味成分分析［J］.食品與發酵工業，2010，36(10):163-169.

［13］ 王錫昌，吳娜，顧賽麒，等.MMSE-GC-MS/GC-O法鑒定熟制陽澄湖大閘蟹關鍵嗅感物質［J］.現代食品科技，2014，30(4):245-254.

［14］ 顧賽麒，陶寧萍，吳娜，等.一種基于ROAV值鑒別蟹類關鍵特征性風味物的方法［J］.食品工業科技，2012，33(13):410-416.

［15］ 王國超，李來好，郝淑嫻，等.水產品腥味物質形成機理及相關檢測分析技術的研究進展［J］.食品工業科技，2012，33(5):401-409.

［16］ 徐永霞，劉瀅，儀淑敏，等.大菱鲆魚體不同部位的揮發性成分分析［J］.中國食品學報，2014，14(6):236-243.

［17］ Alasalvar C，Quantick P C，Grigor J M.Aroma compounds of fresh and stored mackerel(Scomber scombrus)［M］.Flavor and Lipid Chemistry of Seafoods，1997:39-54.

［18］ Tanchotikul U，Hsieh T C-Y.Voiatile flavor components in crayfish waste［J］.Journal of Food Science，1989，54(6):1 515-1 520.

［19］ Mogens T J，Laurits L H，Henrik J A.Transfer of the meat aroma precursors(dimethyl sulfide，dimethyl disulfide and dimethyl trisulfide)from feed to cooked pork［J］.LW T-Food Science and Technology，2002，35(6):485-489.

［20］ 丁浩宸，李棟芳，張燕平，等.南極磷蝦肉糜對海水魚糜制品揮發性風味成分的影響［J］.食品與發酵工業，2015，41(2):55-64.

［21］ 王俊，崔紹慶，陳新偉，等.電子鼻傳感技術與應用研究進展［J］.農業機械學報，2013，44(11):160-167，179.