蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫工藝的研究及風味分析

中圖分類號：TS201.1 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）07-0022-09

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.07.004

Study on Deodorization Process of Mackerel by Combination of Onion，Ginger， Garlic and Cooking Wine and Flavor Analysis

XIN Yi¹ ，WANG Yuan-yuan1，HUANG Xu-hui1，2.3，4， QI Li-bo1，2，3，4，F(xiàn)U Bao-shang1，2，3，4* （1.School of Food Science and Technology，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China;2.State Key Laboratory of Marine Food Processing and Safety Control， Dalian 116034，China;3.National Engineering Research Center of Seafood，Dalian 116O34，China； 4. Collaborative Innovation Center for Key Technology of Seafood Deep Processing Co-constructed by Liaoning Province and Ministry of Education，Dalian 1l6o34，China）

Abstract： The deodorization process of mackerel is optimized by single factor test and response surface test，and the volatile substances of mackerel before and after deodorization are analyzed by gas chromatographyion mobility spectroscopy （GC-IMS）.Differentiation and diffrential analysis are conducted by orthogonal partial least squares discriminant analysis （OPLS-DA），so as to study the effect of combination of onion， ginger，garlic and cooking wine on the deodorization effect of mackerel. The results show that when the solid-liquid ratio is 1：3 ， the soaking time is 70min ， and the ginger concentration is 4.2% ，the TBA value and sensory fishy smell value are the lowest. There are 8l volatile substances detected and identified byGC-IMS，including 13 aldehydes，24alcohols，11 ketones，17esters，8alkenes and8other kindsof substances.Among them，linalool，myrcene （M），myrcene （D），1-octen-3-one（M），1-octen-3-one（D）， 2-butanone，heptanal （M），heptanal（D），nonanal，hexanal （M），hexanal（D）， n octanal，dimethyl disulfide，butyraldehyde，2-methylbutanal are the substances with relative odor activity value（ROAV） greater than 1. Among volatile substances with ROAVgt;1 ，the substances with variable importance in projection（VIP） greater than 1 include dimethyl disulfide，hexanal and butyraldehyde. The interaction among these three substances plays an important role in the flavor of mackerel after deodorization.

Key words：deodorization；volatile substance；gas chromatography-ion mobility spectrometry；orthogonal partial least squares discriminant analysis；odor activity value

蔥、姜、蒜作為我國傳統(tǒng)調(diào)味料及藥食同源食物，由于其具有強烈的芳香氣味，常用于肉制品、魚類的脫腥處理。蔥具有較高的營養(yǎng)價值，且含有多種活性物質(zhì)，其中最主要的是硫化物、黃酮類化合物及揮發(fā)油，這些化合物賦予了蔥獨特的香味和味道，同時具有抗氧化、抗炎和抗菌的作用。大蒜含有豐富的活性物質(zhì)，其中最主要的是大蒜素。大蒜素是大蒜中硫化物的主要來源，具有強烈的抗菌、抗病毒、抗氧化和抗炎特性[1]。大蒜素是在大蒜被切開、壓碎或咀嚼時，由大蒜中的蒜氨酸在酶的作用下轉(zhuǎn)化而成的。大蒜素釋放出來后可以減輕或中和肉類等食物的腥味，同時增添食物的香味[2-3]。生姜的主要風味物質(zhì)為姜精油和姜辣素。生姜具有的辛辣味和芳香氣味主要來源于生姜中的姜精油。而姜辣素使生姜具有辛辣味，但其不具有揮發(fā)性，難溶于水，生姜具有抗腫瘤、抗氧化等特性[4]。料酒為常見的去腥調(diào)味料，可以用料酒單獨浸泡、料酒與鹽混合浸泡、料酒與蔥混合浸泡、料酒與姜混合浸泡等對魚進行去腥處理，可以較好地去除魚的腥味[5-7]]。

本研究以蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚進行脫腥處理，通過TBA值測定、感官評價、響應面優(yōu)化等方法確定最佳工藝配方。采用GC-IMS對脫腥處理前后揮發(fā)性物質(zhì)進行分析和鑒定，以ROAV確定關(guān)鍵風味物質(zhì)。采用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）構(gòu)建模型，通過變量投影重要性（VIP）分析飴魚揮發(fā)性物質(zhì)中的特征風味物質(zhì)，為鮐魚在預制菜等食品領(lǐng)域中的加工和生產(chǎn)以及海產(chǎn)品加工提供了理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

冷凍鮐魚：青島益和興食品有限公司；蔥、姜、蒜：購于大連市甘井子區(qū)仟和市場;料酒：佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司。

1.2試劑

2-硫代巴比妥酸、1，1，3，3-四乙氧基丙烷、三氯乙酸：國藥集團化學試劑有限公司；濃鹽酸：天津市科密歐化學試劑有限公司；以上試劑均為分析純。

1.3 儀器與設備

InfiniteM20O 酶標儀瑞士Tecan公司；ME204電子天平梅特勒-托利多儀器有限公司；DZ-500/2S真空包裝機山東小康機械有限公司;AllegraV-15R冷凍離心機上海卡耐茲實驗儀器設備有限公司;FlavourSpec@

1H1-00128風味分析儀 德國G.A.S.公司。

1.4方法

1.4.1 單因素試驗設計

稱取鮐魚背部魚肉進行脫腥處理，以蔥姜蒜-料酒復配脫腥法（生姜濃度、料液比、浸泡時間）對鮐魚進行脫腥處理后進行TBA值測定、感官評價，研究蔥姜蒜料酒復配脫腥法對脫腥效果的影響。

1.4.2 Box-Behnken試驗設計

采用Box-Behnken中心組合試驗設計原理，根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，分別以生姜濃度、料液比、浸泡時間為響應變量，以TBA值和感官腥味值為響應值進行響應面優(yōu)化。

表1蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫腥效果的Box-Behnken試驗設計因素與水平

Table1 Factorsand levels of Box-Behnkendesign of combination of onion， ginger，garlic and cooking wine on the deodorizationeffectof mackerel

1. 4.3 TBA值的測定

參考John等[8的方法進行測定，準確稱取 1.00g 樣品，加入 5mL 硫代巴比妥酸溶液 （0.375% 2-硫代巴比妥酸、 15% 三氯乙酸、 .0.25mol/L 鹽酸），以 8000r/min 勻漿 1min ，在 100^°C 水浴鍋中加熱 20min ，于冰水中冷卻至室溫，在 4°C 下以 8000r/min 離心 10min ，于532nm 處測定上清液的吸光度。根據(jù)吸光度計算丙二醛（MDA）含量。

1.4.4 GC-IMS測定

自動進樣條件：準確稱取 20g 樣品置于 20mL 頂空瓶中，設置孵育溫度為 60^°C ，孵育時間為 15min ，孵化轉(zhuǎn)速為 500r/min ，采用頂空自動進樣的方式，進樣量為 500μL ，進樣針溫度為 65^°C ，不分流模式進樣。

GC-IMS條件：采用強極性色譜柱MXT-WAX（ 30m× 0.53mm，1μm） ，柱溫 60^°C ，載氣為 N₂ （純度 99.999% ）運行時間 30min ，保持 2min ，初始流速 2.0mL/min 8min 內(nèi)升至 10mL/min，10min 內(nèi)升至 100mL/min ，保持10min 。漂移氣為 N₂ ，離子遷移譜檢測溫度為 45°C ，IMS探測溫度為 45°C ，進樣針溫度為 85°C 。

1.4.5 風味物質(zhì)評價

評價樣品中揮發(fā)性物質(zhì)對整體氣味貢獻的參數(shù)為相對氣味活度值（ROAV），ROAV計算公式如下：

式中： C_Stan 為鮐魚樣品中總體風味貢獻最大組分的相對含量， % T_Stan 為鮐魚樣品中總體風味貢獻最大組分的感官閾值， mg/kg;C_i 為鮐魚樣品中某種揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量， % T_i 為鮐魚樣品中某種揮發(fā)性物質(zhì)的感官閾值， mg/kg^[9]

一般認為 ROAV?1 的揮發(fā)性物質(zhì)為所測樣品中的關(guān)鍵風味物質(zhì)， ?0.1?ROAVlt;1 的揮發(fā)性物質(zhì)在所測樣品中具有重要修飾作用[10]

1.4.6 感官腥味值的測定

對魚片的腥味進行5分制感官評價。感官腥味值評價標準：1為幾乎沒有腥味；2為腥味強度較弱；3為腥味強度正常；4為腥味強度較強；5為腥味強度強勁。

1.4.7 數(shù)據(jù)處理與分析

所有試驗均平行3次，采用MicrosoftExcel2019進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計；采用Origin2021進行數(shù)據(jù)繪圖；利用Design-Expert軟件對試驗數(shù)據(jù)進行二次多項回歸擬合，得到TBA值的回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫腥的單因素試驗結(jié)果

2.1.1生姜濃度對鮐魚脫腥效果的影響注：不同小寫字母表示差異顯著（ ?Plt;0.05） ，下圖同。

由圖1可知，隨著生姜濃度的增加，TBA值和感官腥味值均呈現(xiàn)先下降后無顯著性變化的趨勢。當生姜濃度為 4% 時，TBA值為 1.325mgMDA/kg 感官腥味值為1.82分，相比于生姜濃度為 0% 時的TBA值降低了 10.35% ，感官腥味值降低了 59.38% 。因此，選擇生姜濃度 4% 為后續(xù)響應面試驗的中心點。

由圖2可知，隨著溶劑占比的增加，TBA值和感官腥味值均呈先下降后上升的趨勢。當料液比為 1：3 時，TBA值和感官腥味值均最低，分別為 1.127mgMDA/kg 和1.43分，隨著溶劑占比的增加，TBA值和感官腥味值都顯著增加，可能是由于溶劑占比過高會使蔥、姜、蒜等香辛料的含量過高，姜辣素、大蒜素等具有特征風味的物質(zhì)會影響魚肉的整體風味。因此，選擇料液比 1：3 為后續(xù)響應面試驗的中心點。

由圖3可知，隨著浸泡時間的增加，TBA值和感官腥味值均呈先下降后上升的趨勢。當浸泡時間為 60min 時，TBA值和感官腥味值分別為 0.846mgMDA/kg 和1.43分，相比于空白對照組分別降低了 54.13% 和66.67% ，之后隨著浸泡時間的延長，感官腥味值無顯著性變化。因此，選擇浸泡時間 60min 為后續(xù)響應面試驗的中心點。

2.2蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫腥的響應面優(yōu)化試驗

表2響應面試驗方案與結(jié)果

利用Design-Expert軟件對試驗數(shù)據(jù)進行二次多項回歸擬合，得到TBA值的回歸方程 ?Y₁=1.24-0.015A- 0.15B—0.17C+0.034AB+0.0087AC+0.13BC+0.055A2+0.30B²+0.13C² ，感官腥味值的回歸方程： Y₂=1.56- 0.055A+0.60B+0.17C-0.11AB+0.093AC-0.26BC+ 0.66A²+1.28B²+1.20C² 。

由表3可知，建立的TBA值回歸模型中 F=5.66 .Plt;0.01 ，感官腥味值回歸模型中 F=44.08 Plt;0.01 .回歸模型均極顯著；失擬項的 P 值分別為0.0631和0.8812，均大于0.05，表明方程可靠，可分別用這兩個回歸方程來描述各變量與響應值之間的關(guān)系。校正系數(shù) R_Adj² 分別為0.7240和0.9604，說明這兩個模型可分別解釋 72.40% 蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫腥TBA值的影響以及 96.04% 蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫腥感官腥味值的影響，能較好地分析和預測TBA值和感官腥味值隨蔥姜蒜-料酒復配脫腥條件的變化情況。

各因素的 P 值可以反映出各因素對試驗結(jié)果的重要性， P 值越小表明該因素對試驗結(jié)果的影響越大，結(jié)合表3可知，二次項 A² 對蔥姜蒜-料酒復配脫腥后鮐魚TBA值的影響極顯著，一次項A、B對蔥姜蒜料酒復配脫腥后鮐魚TBA值的影響顯著，其他因素的影響均不顯著；一次項 A ，二次項 A²，B²，C² 對蔥姜蒜料酒復配脫腥后鮐魚感官腥味值的影響極顯著，其他因素的影響均不顯著。料液比、浸泡時間、生姜濃度3個因素對TBA值的影響順序為料液比 （B）gt; 生姜濃度 （A）gt; 浸泡時間 （C） ，對感官腥味值的影響順序為生姜濃度 （A）gt; 料液比 （B）gt; 浸泡時間 （C） 。

最佳條件為生姜濃度 4.22% 料液比 1：2.97 、浸泡時間 70min ，在此條件下，TBA預測值為 1.225mgMDA/kg 感官腥味值為1.56分。修正條件為生姜濃度 4.2% 、料液比1：3、浸泡時間 70min ，為了驗證模型的可靠性，在上述脫腥條件下進行驗證試驗，測得TBA值為1.286mgMDA/kg，感官腥味值為1.62分。該結(jié)果與模型預測值基本一致，可見模型能很好地預測蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚的脫腥效果，結(jié)果可靠。

2.3脫腥前后鮐魚揮發(fā)性物質(zhì)GC-IMS結(jié)果分析

2.3.1脫腥前后鮐魚揮發(fā)性物質(zhì)圖譜分析

將脫腥前后的揮發(fā)性物質(zhì)圖譜進行對比，觀察脫腥前后圖譜是否有明顯差異，從而研究蔥姜蒜-料酒復配處理前后鮐魚樣品的脫腥效果及揮發(fā)性物質(zhì)的差異，脫腥前后揮發(fā)性物質(zhì)的二維氣相色譜-離子遷移譜圖見圖4。圖中每種物質(zhì)與每個亮點對應，物質(zhì)濃度大于參考物質(zhì)濃度時亮點較亮，物質(zhì)濃度小于參考物質(zhì)濃度時亮點較暗，當其濃度等于參考物質(zhì)濃度時亮點顯示為白色。由圖4可知，在1800s內(nèi)脫腥前后鮐魚樣品中揮發(fā)性物質(zhì)完成了氣相分離，且脫腥前后揮發(fā)性物質(zhì)的濃度發(fā)生了明顯變化。

2.3.2 脫腥前后鮐魚揮發(fā)性物質(zhì)指紋圖譜分析

由圖5可知，由于樣品中揮發(fā)性物質(zhì)含量的變化導致圖譜中亮點亮度發(fā)生變化[11，所以指紋圖譜可以清楚地反映脫腥前后各揮發(fā)性物質(zhì)在樣品中的差異。同一樣品中不同揮發(fā)性物質(zhì)的信號峰在圖譜的同一行，不同樣品中相同揮發(fā)性物質(zhì)的信號峰在圖譜的同一列，若某物質(zhì)在數(shù)據(jù)庫中的匹配度較低或沒有匹配到與其相對應的物質(zhì)，則會導致信號峰沒有對應的揮發(fā)性物質(zhì)。揮發(fā)性物質(zhì)和含量的變化會導致圖譜出現(xiàn)同一種物質(zhì)對應兩個或兩個以上信號峰（匹配相應的單體和二倍體）[12]。由圖5可知脫腥前后揮發(fā)性物質(zhì)的變化，A圖為脫腥后的特征性物質(zhì)，包括（E）-3-己烯-1-醇、2-乙基-5-甲基吡嗪[13]；B圖為脫腥前的特征性物質(zhì)，包括庚醛、己醛、戊醛。

2.3.3脫腥前后鮐魚揮發(fā)性物質(zhì)分析及關(guān)鍵性物質(zhì)確定將樣品進行GC-IMS分析，通過IMS數(shù)據(jù)庫對揮發(fā)性物質(zhì)進行定性，結(jié)果見表4。

由表4可知，共檢測并定性了81種揮發(fā)性物質(zhì)，包括13種醛類物質(zhì)，24種醇類物質(zhì)，11種酮類物質(zhì)，17種酯類物質(zhì)，8種烯類物質(zhì)，8種其他類物質(zhì)。ROAV越大，表明該揮發(fā)性物質(zhì)對樣品的總體風味貢獻越大。

由表5可知，1-辛烯-3-酮的閾值最低 （0.000 003μg/kg） 且含量較高，即1-辛烯-3-酮為關(guān)鍵活性物質(zhì)， ROAV_Stan= 100。樣品中ROAV gt;1 的關(guān)鍵活性物質(zhì)有月桂烯（M）、月桂烯（D）、1-辛烯-3-酮（M）、1-辛烯-3-酮（D）、2-丁酮、庚醛（M、庚醛（D）、壬醛、己醛（M）、已醛（D）、丁醛、2-甲基丁醛、正辛醛、二甲基二硫。其中月桂烯存在于姜中，二甲基二硫存在于大蒜中[14]。庚醛源于 ω-6 多不飽和脂肪酸氧化[15]，正辛醛源于油酸氧化[16]。壬醛、已醛是磷脂熱氧化的產(chǎn)物[17]。2-甲基丁醛為亮氨酸Strecker降解的產(chǎn)物[18-19]。蔥、姜、蒜的加入使庚醛、己醛、壬醛在脫腥后樣品中含量明顯降低[5]

2.3.4脫腥前后鮐魚關(guān)鍵揮發(fā)性成分OPLS-DA及 VIP分析

OPLS-DA建模設計的 Y 變量為樣品中 ROAVgt;1 的揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量，用 R²X，R²Y 表示模型 X 和Y 矩陣解釋率，用 Q² 表示預測能力。 R²?Q² 越接近1，說明該模型的擬合度越好。

由圖6可知，該模型可以反映 99.3% 的數(shù)據(jù)， R²X 、Q² 兩者都接近1，說明該模型有較好的解釋度、預判力。

由圖6可知，各組較聚集且各組之間有較好的分離度。醛類在脫腥前一側(cè)。Var_1、Var_2、Var_9、Var_8、Var_13、Var_15分別為3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、月桂烯（M）、月桂烯（D）、二甲基二硫、1-辛烯-3-酮（M）、1-辛烯-3-酮（D）。Var_3、Var_4、Var_5、Var_6、Var_7、Var_10、Var_11、Var_12、Var_14分別為庚醛（M）、壬醛、己醛（M）、正辛醛、庚醛（D）、己醛（D）、丁醛、2-甲基丁醛、2-丁酮。

將模型進行200次交叉置換檢驗以檢測OPLS-DA模型的可靠性， R² 、 Q² 均小于1.0，且 Q² 回歸線與橫坐標的截距為負數(shù)，表明模型穩(wěn)定可靠且無過擬合。

由圖8可知，VIP值 gt;1 的揮發(fā)性物質(zhì)有二甲基二硫、己醛、丁醛。二甲基二硫廣泛存在于大蒜中，使用大蒜對鮐魚樣品進行脫腥處理，導致脫腥后樣品中二甲基二硫含量明顯升高[8]，且己醛、丁醛這兩種物質(zhì)在脫腥前的揮發(fā)性物質(zhì)中占比較大。結(jié)合ROAV及關(guān)鍵風味物質(zhì)氣味描述可以確定己醛、丁醛為魴魚的關(guān)鍵風味物質(zhì)。

3結(jié)論

本試驗研究蔥姜蒜-料酒復配對鮐魚脫腥效果的影響，通過單因素試驗、響應面試驗確定最佳的脫腥配方為料液比 1：3. 浸泡時間 70min 、生姜濃度 4.2% ，測得TBA值最低，為 1.286mgMDA/kg ，感官腥味值最低，為1.62分。通過GC-IMS檢測并定性了81種揮發(fā)性物質(zhì)，包括13種醛類物質(zhì)，24種醇類物質(zhì)，11種酮類物質(zhì)，17種酯類物質(zhì)，8種烯類物質(zhì)，8種其他類物質(zhì)。將GC-IMS的鑒定檢測結(jié)果與OPLS-DA模型結(jié)合對脫腥前后鮐魚揮發(fā)性物質(zhì)進行區(qū)分和總體差異分析，并對揮發(fā)性物質(zhì)進行變量投影重要性分析得到VIP值 gt;1 的揮發(fā)性物質(zhì)有二甲基二硫、己醛、丁醛。二甲基二硫存在于大蒜中，由于脫腥處理過程中大蒜的加入，導致二甲基二硫在脫腥后樣品中含量明顯升高，由此確定己醛、丁醛為鮐魚的關(guān)鍵風味物質(zhì)，這些物質(zhì)對鮐魚風味具有關(guān)鍵作用，若繼續(xù)研究此類物質(zhì)，可以為魚類、海產(chǎn)品等在食品加工和生產(chǎn)領(lǐng)域的應用提供理論依據(jù)。

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