青魚背肉、腹肉和尾肉不同風味成分的比較

陳 實，施文正,2，汪之和

(1 上海海洋大學食品學院，上海 201306；2 國家淡水水產品加工技術研發分中心，上海 201306)

青魚(Mylopharyngodonpiceu)是中國四大淡水魚之一， 2018年產量69.1萬t[1]。青魚肉質鮮美，營養豐富，具有高蛋白、低脂肪的特點，深受人們喜愛。對魚類不同部位肉的成分差異的研究已有一些報道，Wang等[2]對草魚背肉、腹肉、紅肉、魚鰓、魚皮和魚腸氣味成分進行了研究，魚腥味從高到低依次為魚鰓、魚腸、魚皮、紅肉、背肉、腹肉，背肉與腹肉揮發性成分沒有明顯差異。陳躍文等[3]研究了俄羅斯鱘魚不同部位肉的化學組成，發現靠近魚頭的魚肉中氨基酸含量明顯高于靠近魚尾的魚肉中氨基酸含量，且越靠近尾部，魚肉的粗脂肪與灰分含量越高。姜啟興等[4]研究鳙魚不同部位肉發現，其尾部肉膠原蛋白含量最高，達9.54 mg/g，而背、腹部較低。徐永霞等[5]研究了大菱鲆魚不同部位肉的揮發性成分，發現大菱鲆魚不同部位肉有其特定的揮發性成分組合，其腹肉中醛類物質相對含量較高，背肉中醇類物質相對含量高。淡水魚加工是近年來的一個研究熱點，而淡水魚不同部位肉之間的成分差異可能對淡水魚加工的研究造成影響。

研究青魚不同部位肉的風味品質的差異和特征性風味成分對青魚加工具有重要的參考價值，通過對青魚不同部位魚肉(背部、腹部、尾部)風味品質的研究，為青魚加工工藝方法及加工裝備研制等研究提供參考與借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

青魚(5.0±0.5 kg/尾) 購自上海市浦東新區古棕路農工商超市。NaOH、KOH、三氯乙酸(均為分析純) ，國藥集團化學試劑有限公司。核苷酸及其關聯物標準品(三磷酸腺苷 ATP、二磷酸腺苷 ADP、次黃嘌呤 Hx、肌苷酸 IMP、一磷酸腺苷 AMP、次黃嘌呤核苷 HxR) ，上海安譜科學儀器公司。氨基酸混標(色譜純)，中國計量科學研究院化學計量與分析科學研究所。

H2050R型離心機，長沙湘儀有限公司。L-8800型氨基酸分析儀，日本Hitachi公司。6890 GC-5975 MS聯用儀，美國Agilent公司。50/30 μm，DVB/CAR/PDMS萃取頭， 美國Supelco公司。

1.2 游離氨基酸含量的測定

參考方林等[6]的方法，精確稱取2 g樣品，加入15 mL 15%(質量分數)的三氯乙酸，均質機勻漿后沉淀靜置2 h，然后以10 000 r/min冷凍離心15 min，取5 mL上清液，用3 mol/L NaOH溶液調節pH至2.00，定容至10 mL，搖勻，過0.22 μm水相膜后待測。

氨基酸自動分析儀條件：分離柱規格為4.6 mm×60 mm，分離樹脂為陽離子交換樹脂；分離柱溫度為57 ℃；檢測波長為570 nm(脯氨酸為440 nm)；緩沖溶液流速為0.40 mL/min；反應液為茚三酮試劑，反應液流量為0.35 mL/min；反應單元溫度為135 ℃；進樣量20 μL。

1.3 核苷酸類化合物含量及K值的測定

參考Chen等[7]的方法，略作改動。精確稱取5.00 g樣品置于50 mL離心管中，加入10 mL 10%高氯酸，放入均質機中均質1 min，以10 000 r/min離心15 min，過濾后取上清液。使用5%高氯酸充分洗滌沉淀，再次冷凍離心，合并上清液。重復使用5%高氯酸洗滌沉淀一次。使用1 mol/L和10 mol/L的KOH調節上清液pH至6.50，靜置30 min后定容至50 mL，搖勻過0.45 μm膜裝入進樣瓶中。以上所有操作均在0～4 ℃下進行。

高效液相色譜條件：色譜柱為ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相A為磷酸鹽緩沖溶液(0.05 mol/L的KH2PO4與K2HPO41∶1混合，pH為6.50)；流動相B為甲醇溶液；洗脫方式為等梯度洗脫(流速1 mL/min)；柱溫為28 ℃；進樣量為10 μL；檢測波長為254 nm。

1.4 TAV與EUC值

味覺活性值(TAV-Taste Activity Value)是每種滋味物質含量與其閾值的比值，可以客觀準確反應各滋味活性物質對樣品整體味覺的貢獻。TAV越大，說明該物質對樣品總體味覺貢獻越高。一般當某物質TAV>1時，可認為該物質對樣品總體味覺有顯著貢獻，反之則表明該物質貢獻較小[8]。味精當量(EUC-Equivalent Umami Concentration)表示鮮味氨基酸與風味核苷酸的協同作用相當于多少等量谷氨酸鈉(MSG)產生的鮮味強度，以g MSG/100 g計。

計算公式[9]為：

E=∑AB+1 218(∑AB)(∑CD)

(1)

式中：E—EUC值；A—鮮味氨基酸含量，g/100 g；B—鮮味氨基酸相對于MSG的鮮度系數，其中天冬氨酸(Asp)鮮度系數值為0.077、谷氨酸(Glu)鮮度系數值為1；C—呈味核苷酸含量，g/100 g；D—呈味核苷酸相對于肌苷酸(IMP)的鮮度系數，其中肌苷酸(IMP)鮮度系數值為1、單磷酸腺苷(AMP)鮮度系數值為0.18；協同作用常數為1 218。

1.5 GC-MS分析條件

SPME條件：萃取頭在進樣口以250 ℃老化，維持30 min后取出；將萃取頭插入樣品瓶中，提取溫度為55 ℃，萃取50 min后，取出萃取頭并快速插入GC進樣口中。在250 ℃下解析5 min后，將萃取頭取出。

GC條件：HP-5MS彈性毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；不分流模式進樣；升溫程序：柱初溫40 ℃，保持2 min，以4 ℃/min升至160 ℃，而后以10 ℃/min升至250 ℃，保持5 min；載氣(He)流量1.0 mL/min。

MS條件：離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，傳輸線溫度為280 ℃；電子能量70 eV；質量掃描范圍m/z為35～350。

1.6 相對氣味活度值法評價(ROAV)

氣味活度值計算公式為：

(2)

式中：O—氣味活度值[10](OAV-odor activity value)；C—揮發性物質質量濃度；T—感覺閾值，μg/kg。

其他組分(X)相對氣味活度值表示為：

(3)

式中：X—其他組分相對氣味活度值；A—其他組分氣味活度值；S—組分中氣味活度最高值。

1.7 電子舌分析

精確稱取2.00 g魚肉置于50 mL離心管中，均質20 s重復3次，靜置30 min后以4 ℃和10 000 r/min轉速冷凍離心15 min。過濾，將濾液定容至100 mL容量瓶中搖勻，取5 mL加入電子舌進樣杯，并加入75 mL超純水稀釋。

電子舌參數：分析時間180 s，采集120 s，傳感器每秒采集一個數據，選取第120秒的響應值作為原始數據信號進行分析，沖洗時間10 s，樣品溫度20 ℃。

1.8 數據處理

應用SPSS Statistics 22.0對數據進行方差分析并采用Duncan法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 青魚不同部位魚肉游離氨基酸比較

表1顯示了青魚不同部位肉游離氨基酸含量，游離氨基酸是蛋白質的水解產物[11]，在魚類體內是重要的能量物質，也是水產品呈味成分之一。尤其當TAV>1時，可以獨立于其他滋味物質存在[12]。游離氨基酸根據其呈味特征可分為3大類：鮮味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸。每個游離氨基酸在魚肉中呈味特性是根據他們的含量、閾值[13]還有與其他物質的相互作用決定的。其中，鮮甜味氨基酸有Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala 和 Pro。游離氨基酸與其他風味成分的相互作用也會促進魚肉的風味，如Glu可以與5’-核苷酸之間具有非常顯著的鮮味相乘作用[14]。也有研究發現一些苦味氨基酸如L-Phe和L-Tyr在亞閾值質量濃度時，可以顯著增強味精與鹽混合物的鮮甜味[15]。

表1 青魚不同部位肉游離氨基酸含量的比較

青魚肉中游離氨基酸含量最高的是His，在青魚腹肉、背肉、尾肉中其含量分別達到了154.92、142.88和81.79 mg/100 g，草魚His含量也是最高[2]。His是一種苦味氨基酸，被認為與海產品的肉香味有極大的關聯[16]。His含量最高且閾值較低，3種不同部位魚肉中其TAV可達4.09～7.75，所以對青魚肉滋味貢獻最大。青魚肉中還有較多含量的Gly、Lys、Thr，青魚背肉、腹肉、尾肉Gly含量分別為108.3、117.54和72.81 mg/100 g，3種部位魚肉的Gly含量差異顯著(P<0.05)。Gly是水產品中重要的呈味游離氨基酸，Gly不僅本身可以提供鮮甜味，還可以減少食品中的苦味表現[17]。Gly和Asp與呈味5’-核苷酸之間的相互作用，可以顯著提高水產品的鮮味，并且可以以此計算EUC值，EUC值是評價水產品鮮味的重要指標[18]。3種不同部位魚肉總游離氨基酸含量差異顯著，青魚腹肉總游離氨基酸含量顯著高于背肉和尾肉，而尾肉含量最低；青魚背肉與腹肉中鮮甜味氨基酸相對含量高于尾肉。

2.2 青魚不同部位魚肉核苷酸類化合物比較

核苷酸及其關聯產物是評價食品新鮮度的一個重要標準，也可以給水產品提供獨特的鮮味。魚肌肉是生成和消耗ATP(三磷腺苷酸)的場所，在魚死后，肌肉中ATP會進行不可逆的降解，其降解過程為：ATP(三磷腺苷酸)→ADP(二磷酸腺苷)→AMP(單磷酸腺苷)→IMP(肌苷酸)→HxR(次黃嘌呤核苷)→Hx(次黃嘌呤)[6]。K值一般用來評價水產品的新鮮度，定義為HxR和Hx占ATP所有關聯化合物總量的百分含量，K值越小說明產品新鮮度越好，本試驗中不同部位K值差異顯著，說明測定K值時一定要注明取樣部位，否則會使結果無法比較；產生的原因是不同部位魚肉行使的功能不同，因此所含ATP有差別，進而導致K值不同，這與王紅麗[13]對草魚不同部位肉鮮度的研究結論一致。在魚肉ATP關聯產物中，IMP與AMP是兩種比較關鍵的產物，AMP本身具有鮮甜味，并且會抑制魚肉苦味表現[19]；IMP也是一種風味核苷酸，并且當與AMP共存時可以協同促進魚肉鮮味[20]。Hx是ATP降解的最終產物，有令人不愉快的苦味，會給魚肉呈味起到負面作用。由表2可以看出，青魚背肉IMP與AMP含量顯著高于腹肉和尾肉，說明青魚背肉的鮮度明顯優于其他兩個部位。

表2 青魚不同部位核苷酸類化合物含量的比較

圖1顯示了青魚不同部位肉呈味核苷酸的滋味活度值。

由圖1可以看出，3種部位肉IMP滋味活度值差異明顯，表現為背肉>腹肉>尾肉，且IMP的滋味活度值遠高于1，說明IMP對魚肉滋味貢獻較大。而AMP滋味活度值低于1，說明其對滋味貢獻不明顯。

2.3 EUC值與TAV分析

游離氨基酸與風味核苷酸可以獨立存在，呈現特有的風味，也可以相互作用促進魚肉的鮮甜味。圖2顯示了青魚不同部位肉的EUC值和TAV值，魚肉中鮮味氨基酸(Asp、Glu)與IMP、AMP的協同增鮮效果可用EUC值來表示，而味精的閾值為0.03 g/100 mL，可以根據EUC值計算出TAV。青魚背肉、腹肉、尾肉的EUC值分別為0.57(gMSG/100 g)、0.72(gMSG/100 g)、0.30(gMSG/100 g)，TAV分別為19.05、23.90、9.86。說明魚肉中鮮味氨基酸和風味核苷酸的協同作用對魚肉滋味有顯著提升，且腹肉呈味表現優于背肉，背肉優于尾肉。

2.4 青魚不同部位肉電子舌分析

圖3顯示了青魚不同部位肉電子舌分析PCA圖，電子舌數據統計軟件進行主成分分析時提供的樣品區分程度的表征值為95，該值是通過計算各個組之間的表面積和每個組的表面積得到，該數值越大說明區分效果越好。

電子舌對青魚3種部位肉DI值為95，說明電子舌可以有效區分3種部位青魚肉滋味。電子舌能夠對樣品進行定性識別與區別分析，第一主成分與第二主成分累計貢獻率達93.973%，說明PCA圖較全面包含了樣品信息。樣品之間滋味輪廓越接近表示滋味差異越小，由圖3可知，青魚不同部位肉之間滋味差異明顯，腹肉與尾肉滋味輪廓相距更遠，說明腹肉與尾肉之間滋味差別更加明顯。腹肉與尾肉滋味的明顯差異，在魚肉游離氨基酸及風味核苷酸的研究結果中也得到了體現，說明樣品數據具有較好的重現性。

2.5 青魚不同部位肉揮發性成分

2.5.1 揮發性成分概述

青魚不同部位肉揮發性成分可見表3，各部位魚肉檢測出的物質主要有醛酮類、醇類和烴類物質，其中醛酮類物質相對含量占比較多。表3可顯示各部位魚肉揮發性成分的相對含量，但各揮發性物質對樣品的氣味貢獻是由其相對含量和閾值共同決定的，結合揮發性成分的閾值[21～22]和各物質的相對含量，計算出各揮發性成分相對氣味活度值(ROAV)如下表4所示。3種部位魚肉的己醛的氣味活度值最高，所以將其相對氣味活度值定義為100，以此可以計算其他物質的相對氣味活度值。ROAV值在1～100之間的物質可認為對樣品氣味貢獻較大，為關鍵氣味化合物；ROAV值在0.1～1之間的物質可認為對樣品氣味起到修飾作用；ROAV值小于0.1可認為對樣品氣味貢獻較小。

由表3、表4可知，青魚背肉對氣味貢獻較大的揮發性成分有：己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛、丁醛、癸醛。腹肉中對氣味貢獻較大的揮發性成分有：己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛、丁醛。尾肉中對氣味貢獻較大的有：己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、(E)-2-辛烯醛、庚醛、3-甲基丁醛、丁醛、戊醛、2,3-戊二酮、癸醛、丙醛。青魚3種部位肉揮發性成分氣味活度值最高的均是己醛，其他對氣味貢獻較大的物質有1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛等，這些物質可以認為是青魚肉的特征性揮發性物質。對魚肉氣味有重要修飾作用的物質有丙醛、正戊醇。青魚3種部位肉揮發性成分的差異表現為：丁香酚只在背肉中被檢測到；3-甲基丁醛和2,3-戊二酮只在尾肉中被檢測到，并且兩者對尾肉氣味有重要貢獻。3-甲基丁醛擁有類似巧克力的味道，它可能來自亮氨酸的美拉德反應或氨基酸在較高溫度下的微生物降解[23]。2,3-戊二酮有令人不愉快的刺激性氣味，其閾值較低。3-甲基丁醛和2,3-戊二酮都表現出不良的氣味，且結合表4可知，3-甲基丁醛和2,3-戊二酮的相對氣味活度值大于1，對魚肉氣味有重要的貢獻，所以這可能導致青魚尾肉風味劣于背肉和尾肉。

表3 青魚不同部位魚肉揮發性成分

表4 青魚不同部位魚肉揮發性成分相對氣味活度值

Wang等[2]對草魚不同部位肉揮發性成分的研究發現，對草魚背肉氣味貢獻按從大到小排列物質有1-辛烯-3-醇、癸醛、己醛、壬醛、辛醛、(E)-2-癸烯醛等，對草魚腹肉氣味貢獻按從大到小排列物質有壬醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-癸烯醛等。對草魚背肉與腹肉揮發性成分貢獻較大的物質種類區別不大，但兩個部位肉揮發性成分貢獻排序有較大差異。在本研究中，青魚3種部位肉揮發性物質貢獻排列差異較小，而青魚與草魚肉主要揮發性成分有較大的相似且都顯示有較多醛類物質；但青魚中正己醇對氣味貢獻較大，而草魚中正己醇雖然被檢測出，但其對草魚氣味貢獻較小只起到了修飾作用。己醛、庚醛、壬醛、2-辛烯醛、己醇、1-辛烯-3-醇等物質也在其他淡水魚如鰱魚[24]、鳙魚[25]、脆肉鯇魚[26]中被檢測到，這些物質是淡水魚中常見的揮發性物質。

2.5.2 羰基化合物類物質

羰基化合物包括醛類和酮類物質，這類物質閾值低相對含量高，對肉制品風味有著極大的貢獻。青魚3種部位肉檢測出的揮發性醛類物質主要包含飽和的直鏈醛和少數的不飽和支鏈醛，飽和直鏈醛主要有己醛、庚醛、壬醛、戊醛等；不飽和醛主要有(E)-2-辛烯醛和(E)-2-戊烯醛。己醛、庚醛、壬醛、戊醛等物質也被認為與淡水魚土腥味有直接的關聯[27]。其中，3種部位魚肉的己醛含量接近40%，在樣品中相對含量最高。己醛有著類似魚腥味、青草香，同其他飽和直鏈醛一樣，有極低的嗅聞閾值，所以對樣品氣味貢獻較大。己醛可能是ω-6不飽和脂肪酸的氧化產生的，也在同是四大淡水魚的草魚與鰱魚中被檢測到[2,28]，是公認的淡水魚魚腥味主要構成成分。壬醛是油酸的氧化產物，有油脂味、青草香和魚腥味。不飽和醛有(E)-2-辛烯醛，增加了魚肉的腥味。3種部位魚肉揮發性成分中的酮類物質是2,3-辛二酮，相對含量較高，達到10%左右。(E)-2-戊烯醛、2-乙基-4-戊烯醛只在腹肉中被檢測到，但含量極低且閾值較高，對魚肉氣味的貢獻較低；苯甲醛只在背肉中被檢測到，苯甲醛擁有類似苦杏仁的氣息，是淡水魚中常見的揮發性物質。

2.5.3 醇類物質

醇類物質可能是多不飽和脂肪酸氧化降解的產物，也有可能是羰基化合物還原生成的[29]。3種部位青魚肉揮發性成分中醇類物質主要有飽和醇和不飽和醇，飽和醇有正戊醇和正己醇等，不飽和醇主要有1-辛烯-3-醇、1-戊烯-3-醇和(E)-2-辛烯-1-醇等。一般的，不飽和醇閾值比飽和醇閾值低。3種部位魚肉樣品中檢測到的正己醇和1-辛烯-3-醇含量較高，分別達到了7.39%～10.02%和7.07%～8.56%，ROAV值較大，對青魚肉氣味有較大貢獻。己醇具有青草味，被認為與淡水魚的植物性氣味相關聯。1-辛烯-3-醇閾值極低，僅為1μg/kg，是亞油酸的氫過氧化物的降解產生的，它具有類似蘑菇氣味，所以也被稱為蘑菇醇[30]。1-辛烯-3-醇存在于許多水生動物中，如淡水魚、蝦、蟹等[31-32]，是水生動物肉中重要的揮發性成分。1-戊烯-3-醇具有魚腥味[33]，也是一種不飽和醇，閾值相對于1-辛烯-3-醇較高，且相對含量較小，其氣味貢獻不高。(E)-2-辛烯-1-醇只在尾肉中被檢出，是淡水魚和海水魚中常見的揮發性物質。(Z)-2-辛烯-1-醇是(E)-2-辛烯-1-醇的順反異構體，在青魚3種部位肉中都被檢測到，這兩種物質在青魚肉中被檢出量極低，由表4可知，相對氣味活度值在0.1～1之間，對青魚肉氣味有重要的修飾作用。

2.5.4 其他物質

青魚3種部位肉中，除了醛酮醇類，還有約8%的其他類物質，主要有烴類和含硫化合物等。這些物質的相對含量較低，閾值較高，結合表4可知，這些物質對魚肉氣味貢獻不大。二硫化碳是一種含硫化合物，可能來自含硫氨基酸的降解。3種部位魚肉樣品中都檢測出了一定含量的三氯甲烷，三氯甲烷閾值極高，對氣味貢獻不大，可能來自青魚水體環境的污染。在青魚背肉中檢測出了微量的丁香酚，丁香酚是淡水魚類常用的麻醉劑，常被用在淡水魚類的運輸保活中。本研究中，丁香酚只在背肉中被檢出。Xu等[34]研究草魚不同部位肉中丁香酚的殘留，發現草魚尾肉中丁香酚殘留明顯低于背肉及腹肉，說明丁香酚在魚肉不同部位肉的含量是不一致的。

3 結論

研究了青魚不同部位肉之間的風味品質，通過測定游離氨基酸、ATP及其關聯產物、揮發性成分等，分析青魚背肉、腹肉、尾肉之間的風味成分差異。3種不同部位魚肉游離氨基酸含量差異顯著，青魚腹部肉總游離氨基酸含量顯著高于背部肉，而尾部肉含量最低。魚肉鮮甜味氨基酸含量背肉與腹肉之間沒有顯著差異，但其顯著高于腹部肉。青魚背肉IMP與AMP含量顯著高于腹肉和尾肉，背肉的K值為5.01%，顯著低于腹肉(10.04%)和尾肉(12.87%)。魚肉中鮮味氨基酸和風味核苷酸的協同作用對魚肉滋味有顯著提升，且腹肉呈味表現優于背肉，背肉優于尾肉。電子舌可以有效區分3種部位青魚肉，且腹肉與尾肉之間的差別更明顯。青魚3種部位肉揮發性成分氣味活度值最高的均是己醛，其他對氣味貢獻較大的物質有1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛等，這些物質可以認為是青魚肉的特征性揮發性物質。3種部位青魚肉揮發性成分略有差異，且從揮發性物質種類及氣味表現來看，青魚尾肉氣味成分劣于背肉和腹肉。

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