風干金鯧魚制品加工過程中脂質氧化和揮發性成分的變化

王 琦，岳大鵬，王然然，周 敏，侯溫甫，王 睿，劉 崢

(1.武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北武漢430023;2.湖北省農產品加工與轉化重點實驗室，湖北武漢430023;3.大宗糧油精深加工省部共建教育部重點實驗室，湖北武漢430023)

風干魚制品是我國魚制品加工產品中的一種，其風味獨特，廣受消費者青睞。在肉制品加工過程中，脂質氧化程度作為衡量肉品品質和消費者可接受性的重要參數［1］，對肉制品的化學和感官特性起重要作用［2］。在肉品加工過程中，脂質水解產生游離脂肪酸是揮發性化合物的主要前體物質［3］，這些前體物質會進一步發生氧化形成小分子的風味物質。其中，脂質氧化包括脂肪酸的自動氧化和酶促氧化，氧化過程中會產生大量的氫過氧化物［4］，這些氫過氧化物不穩定，會進一步分解成小分子的醛類、醇類和酮類等揮發性風味化合物［5］。所以，脂質氧化與肉類風味形成直接相關［6］。

金鯧魚是近年來南方沿海規模化養殖最成功的魚類之一，養殖規模和產量越來越大，但市場銷路卻沒有擴增，市場銷售主要是以活鮮和冰鮮為主［7］。本研究以金鯧魚為原料，采用傳統咸魚的濕腌方法和人工控溫風干對其進行加工，研究加工過程中魚背和魚腹的脂質氧化、脂肪酸組成和揮發性風味物質的變化規律，為風干金鯧魚制品的實際加工生產及品質控制和工藝改進提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍金鯧魚(體重400～600 g)武漢華南海鮮批發市場;食用精制碘鹽 湖北鹽業集團有限公司;三氟化硼(BF3)－甲醇 上海安普實驗科技股份有限公司;甲醇、正己烷、異丙醇、乙腈 色譜純;三氯甲烷、乙酸、碘化鉀、三氯乙酸 均為分析純。

LHS－150CL恒溫恒濕箱 上海齊欣科學儀器有限公司;YRE－301旋轉蒸發器、YH－500隔膜真空泵 鞏義市予華儀器有限責任公司;GZX－9140MBE數顯鼓風干燥箱 上海博迅實業有限公司醫療設備廠;GZ120－S強力攪拌機 上海磊固儀器有限公司;7890A－5975C氣相色譜－質譜聯用儀 美國Agilent公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 風干金鯧魚制品的加工方法 工藝流程:原料魚→清洗→瀝干→低溫腌制→清洗→風干→成品

選擇冷凍金鯧魚為原料，要求解凍后的鯧魚衛生、新鮮，無變質、變色現象，無異味。流水解凍后清洗干凈，宰殺除鱗、內臟及頭部，清凈血漬和腹腔內的黑膜。解凍清洗后的金鯧魚沿脊椎切開，去除脊椎骨分為等量兩部分，然后將金鯧魚放入8%鹽濃度的腌制液中，魚和鹽水的比例為1∶5(w/v)，置于10℃下腌制2 d。腌制完成的魚體用等腌制液濃度的鹽水清洗，瀝干后吊掛在恒溫恒濕箱中，控制溫度40℃，相對濕度40%風干3 d。

選取風干金鯧魚制品加工過程中原料、腌制1 d、腌制2 d、風干1 d、風干2 d、風干3 d(成品)這6個工藝階段時間節點的樣品，按魚體結構分成魚背和魚腹兩部分來分析比較脂質氧化變化規律，每個時間節點的樣品取3個平行，在進行后續測定之前放入封口袋中密封好，置于－80℃貯藏。

1.2.2 pH的測定 參照GB 5009.237－2016《食品pH的測定》［8］方法。

1.2.3 脂質氧化產物測定

1.2.3.1 脂質提取 參照Folch等［9］的方法并稍作修改。取100 g樣品，剪碎，加入300 mL氯仿－甲醇(2∶1，v/v)，勻漿20 min后抽濾，并用100 mL氯仿清洗濾渣并再次抽濾，合并濾液。在濾液中加入100 mL的0.88 g/100 mL KCl溶液靜置過夜分層，下層液體轉移至平底燒瓶，用旋轉蒸發儀在真空下干燥，60℃水浴，得到油脂純品，－80℃貯存備用。

1.2.3.2 脂肪酸測定 脂肪酸的甲酯化:將分離后的脂質加入5 mL 0.5 mol/L的NaOH－甲醇溶液，于沸水浴中10 min，再加入2 mL 14%的三氟化硼－甲醇溶液，于沸水浴中5 min，分別加入1 mL的正己烷和蒸餾水，振蕩搖勻后靜置，分層后吸取上層液體過0.22μm膜，以備色譜檢測。

各種游離脂肪酸甲脂采用氣相色譜儀分析，色譜柱:HP－FFAP石英毛細柱(30 m×0.25 mm，0.25μm);升溫程序為160℃保持2 min，以20℃/min升至200℃，保持6 min;載氣(He)流速1.0 mL/min，壓力2.4 k Pa，進樣量1μL;分流比:10∶1。

質譜條件:電子轟擊離子源;電子能量70 eV;傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;掃描3.21次/s;質量掃描范圍m/z:10～4602。

1.2.3.3 POV的測定 參照GB 5009.227－2016《食品中過氧化值的測定》［10］。

1.2.3.4 TBARS值的測定 參照Bernardi等［11］的方法略作修改，準確稱取5.0 g試樣，加入50 mL體積分數7.5%三氯乙酸溶液，在冰水浴中以15000 g勻漿3次，每次15 s，過濾。向濾液中加入5 mL 0.02 mol/L TBARS溶液，沸水浴加熱40 min。待冷卻至室溫后，在上層清液中加入5 mL氯仿，振蕩搖勻，待靜置分層后，取上層溶液分別在波長532和600 nm處進行比較，記錄吸光度，并用式(1)計算TBARS值。

1.2.4 揮發性風味物質的測定

1.2.4.1 樣品處理 取各組樣品5 g分別與0.18 g/mL的NaCl溶液按1∶1的質量比混合，勻漿后稱取5 g樣品裝入15 mL的自動進樣瓶中加蓋待測，每組樣品平行測定3次。

1.2.4.2 SPME條件 采用65μm的PDMS/DVB萃取頭，將萃取頭插入樣品瓶中，調節萃取頭高度，萃取頭距頂端4 mm左右，在60℃下吸附40 min，將其插入GC進樣口，用于GC－MS分析檢測。色譜條件:HP－5MS彈性毛細管柱(30 m×0.25 mm，0.25μm);升溫程序:初溫40℃，保持2 min，以4℃/min升至160℃，不保持;而后以10℃/min升至240℃，保持5 min;進樣口溫度240℃;載氣(He)流速1.0 mL/min;不分流模式進樣。質譜條件:電子能量70 eV;傳輸線溫度280℃;離子源溫度230℃;質量掃描范圍m/z:30～350。

1.2.4.3 GC－MS數據分析 定性:將萃取出的揮發性成分通過系統自帶NIST 02和Wiley質譜數據庫進行定性確認，且僅當正反匹配度均大于800(最大值為1000)的化合物才予以報道;結合數據庫的分析結果，共同對萃取出的揮發性化合物進行定性。定量:通過面積歸一化法求得各成分在不同樣品揮發性成分中的相對含量。

1.3 數據處理

采用SPSS 17.5統計軟件中的單因素方差分析來檢驗不同組別間的差異顯著性，多重比較采用最小顯著差法，差異顯著水平為α=0.05，試驗數據使用平均值±標準差來表示［12］。

2 結果與分析

2.1 加工過程中p H的變化

由圖1可知，在加工過程中風干金鯧魚制品的魚背和魚腹的pH近似，呈現先下降后上升的趨勢，與郭雅［13］在不同腌制工藝對風干鳊魚品質影響研究的研究結果基本一致。在腌制階段，pH呈下降的趨勢，特別是在腌制2 d時發生顯著下降(P＜0.05)，可能是由于脂肪氧化降解產生脂肪酸以及乳酸菌快速繁殖產酸所導致。進入風干階段后，pH又有所回升，則可能是由于風干過程中發生蛋白質氧化分解，產生的氨及胺類等堿性物質中和了酸性物質［14］。

圖1 風干金鯧魚制品加工過程中pH的變化Flg.1 Changes in pH during the processing of air－dried golden carp products

2.2 風干金鯧魚制品加工過程中POV值變化

由圖2可知，在風干金鯧魚制品的加工過程中，魚背肉和魚腹肉的POV值呈先上升后下降的趨勢，與劉昌華［15］研究的鱸魚風干成熟工藝脂質分解氧化的規律一致，本研究具體表現為風干階段明顯高于腌制階段，POV值是脂質氧化過程中初級氧化產物(氫過氧化物)的指標。在風干初期，脂質受熱氧化分解，POV值上升;隨著風干階段繼續進行，脂肪氧合酶的活性逐漸降低［16］，另外氫過氧化物進一步被氧化成了醛、醇等二級氧化產物，使POV值下降［17］。

2.3 風干金鯧魚制品加工過程中TBARS值的變化

由圖3可知，在風干金鯧魚制品的加工過程中，魚背肉和魚腹肉的TBARS值出現先上升后下降的趨勢，具體表現為風干階段明顯高于腌制階段，TBARS值是脂質次級氧化產物含量的指標，可以更準確評價脂質氧化程度。風干3 d的TBARS值較風干2 d顯著性下降(P＜0.05)，可能是在風干末期，蛋白質水解產生大量能與脂質氧化產物醛類物質結合的游離氨基酸，導致醛類物質減少，TBARS值變小［15］。

圖2 風干金鯧魚制品加工過程中POV值的變化Fig.2 Changes in POV values during the processing of air－dried golden carp products

圖3 風干金鯧魚制品加工過程中TBARS值的變化Flg.3 Changes in TBARSvalues during the processing of air－dried golden carp products

2.4 風干金鯧魚制品加工過程中脂肪酸含量的變化

C16∶0、C18∶1是金鯧魚腌制風干過程中的主要脂肪酸，兩者含量均在風干階段顯著下降(P＜0.05)，推測是因為在風干階段脂質氧化較強，脂肪氧化將它們分解為其他風味物質。由于脂質氧化的作用，風干金鯧魚的MUFA和PUFA含量明顯減少，MUFA和PUFA的含量在脂質氧化過程中呈逐漸減少的趨勢，但從整體含量上來看，MUFA和PUFA的百分含量之和仍然大于SFA的百分含量，仍有較高的營養價值［18］。

由表2可以看出風干金鯧魚制品魚腹肉脂肪酸組成在加工過程中，與原料相比，風干3 d后SFA含量顯著增加(P＜0.05)，MUFA和PUFA含量減少。SFA和MUFA含量從原料到腌制1 d無顯著變化(P＞0.05)，PUFA則是顯著減少(P＜0.05)。魚背肉在未加工之前，其SFA含量低于魚腹肉，而MUFA和PUFA含量高于魚腹肉，進而在加工后期，魚背肉的脂質氧化程度稍高于魚腹肉，二者的脂質氧化趨勢基本相同。

2.5 風干金鯧魚制品加工過程中揮發性成分的變化

從表3可以看出，魚背肉中揮發性風味物質在原料、腌制2 d和風干3 d時分別檢測出了20、30、35種風味物質成分。腌制和風干促進了魚背肉中揮發性風味種類的增多。主要的揮發性風味物質成分是醛類、烴類和酸類，還有少量的醇類、酯類和酮類。與原料相比，腌制2 d和風干3 d時醇類、酮類、酯類相對含量顯著減少(P＜0.05);烴類和酸類相對含量逐漸增多，并結合POV值和TBARS值的變化，說明腌制與風干相比對風味的影響效果較小。風干階段較原料和腌制階段相比，產生了具有蘑菇香氣、甜香味的2－乙基－1－己醇，對金鯧魚成品風味的影響較大。

表1 風干金鯧魚制品加工過程中魚背肉脂肪酸組成的變化Table 1 Changes in fatty acid content of fish back meat during the processing of air－dried golden carp

表2 風干金鯧魚制品加工過程中魚腹肉脂肪酸組成的變化Table 2 Changes in fatty acid content of fish belly meat during the processing of air－dried golden carp

從表4可以看出，魚腹肉中揮發性風味物質在原料、腌制2 d和風干3 d時分別檢測出了22、27和36種風味物質成分。腌制和風干促進魚腹肉中揮發性風味物質種類的產生，這些揮發性風味物質主要包括醛類和烴類，還有少量的酮類、醇類和酸類。與原料相比，腌制2 d后醇類和醛類相對含量顯著減少(P＜0.05)，酮類相對含量無顯著變化(P＞0.05)，魚背肉中檢測到的酯類化合物在魚腹肉中未檢測到。

醛類化合物是脂肪降解及氧化的主要產物，也是構成肉制品特征風味的重要物質，其感覺閾值較低，即使微量存在，也會對魚肉的氣味產生較大的影響。在整個加工過程中，腌制和風干階段共有的揮發性風味物質有己醛、庚醛、苯甲醛、辛醛、天然壬醛和癸醛，風干金鯧魚成品的魚腹較原料魚魚腹相比，增加了苯乙醛、桂醛、2，4－癸二烯醛等三種對風味影響較大的醛類物質［19］。顧賽麒等［20］和丁麗麗等［21］分別在腌臘草魚和腌干咸魚帶中也檢測出這些醛類，己醛是亞油酸自動氧化作用產生的氫過氧化物斷裂后生成的物質［22］，具有青草香味，庚醛具有魚腥味［23］。辛醛是油酸氧化的產物，具有甜橙、蜂蜜香氣，苯甲醛具有果香，壬醛和癸醛具有脂肪香氣［24］，與原料相比，腌制和風干使這些醛類物質的相對百分含量逐漸減少，但在腌制和風干過程中有其他醛類化合物的生成，如異戊醛、反式－2－辛烯醛、桂醛、桃醛等。在風干1 d和風干2 d時，醛類化合物的種類最多，可能是由于在風干過程中，脂質氧化產生氫過氧化物，這些氫過氧化物不穩定進一步分解生成醛類，導致其醛類化合物種類增多［25］;隨著醛類物質進一步降解氧化從而生成酸類物質［26］。

酮類化合物主要來源于不飽和脂肪酸的熱氧化降解以及氨基酸降解［27］。在加工過程中其含量在2%～5%，而一般酮類化合物的閾值較高，所以對風干金鯧魚制品揮發性風味貢獻較低。

表3 風干金鯧魚制品魚背肉加工過程中揮發性成分的變化Table 3 Changes of volatile components in fish back meat during the processing of air－dried golden carp

烴類化合物在原料肉以及腌制過程中的相對含量較少，在風干階段其種類以及相對含量較高。烴類化合物主要來源于脂肪酸烷氧自由基的均裂［28］。烴類化合物的閾值較高，對魚肉總體風味物質貢獻不大［26］。

表4 風干金鯧魚制品魚腹肉加工過程中揮發性成分的變化Table 4 Changes of volatile components in fish belly meat during the processing of air－dried golden carp

醇類化合物可能是由于脂肪氧化分解產生或者是羰基類化合物還原生成的［29］，風干階段與原料魚和腌制階段相比，產生了具有蘑菇香氣、甜香味的2－乙基－1－己醇［30］，可能會對風干金鯧魚成品的風味產生影響。

3 結論

以POV值和TBARS值表示金鯧魚脂質氧化狀態，利用SPME－GC－MS并結合脂肪酸分析對腌制金鯧魚脂質氧化和揮發性風味物質的影響進行研究。結果表明金鯧魚在腌制和風干階段脂質氧化并無顯著性差異(P＞0.05)。與原料相比，魚背肉和魚腹肉脂肪酸組成中MUFA和PUFA隨加工進程均呈現了顯著性減少(P＜0.05)。醛類化合物構成了金鯧魚加工過程中揮發性風味主要組成成分，魚背和魚腹中共分別檢測到35和36種揮發性風味物質，相比于原料魚分別增加了15和14種風味物質成分，魚背和魚腹在整個加工階段中共有的揮發性風味物質分別是己醛、庚醛、苯甲醛、辛醛、壬醛和癸醛，但兩者具體的風味成分種類和相對含量又與脂肪酸的種類及含量存在關聯。