丁浩宸，阮東娜，江銀梅，許剛，黃建聯(lián)

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(diào)制食品重點實驗室，福建廈門，361026)

3(浙江工商大學(xué) 水產(chǎn)品加工研究所，浙江杭州，310035)

冷凍魚糜是以魚為原料，經(jīng)采肉、漂洗、精濾、脫水等工序，加入適量糖類、復(fù)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(zhì)濃縮物?！独鋬鲷~糜》水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SC/T 3702-2014)將凝膠強(qiáng)度、白度、水分、雜點等設(shè)定為理化指標(biāo)，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(diào)制食品的主要中間原料，熟制風(fēng)味也是冷凍魚糜選用、配伍時的重要評判指標(biāo)。

水產(chǎn)品風(fēng)味體系包括滋味和氣味，分別由非揮發(fā)性風(fēng)味成分和揮發(fā)性風(fēng)味成分所組成［2］。消費(fèi)群體對于食品接受程度，一般取決于嗅覺能感受到的揮發(fā)性風(fēng)味。頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(SPME-GCMS)、電子鼻(E-nose)和感官風(fēng)味評價是目前食品揮發(fā)性風(fēng)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(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行鑒定;胡靜等［6］對新鮮鱖魚肌肉進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)鑒定，均獲得豐富的醛、酮、醇類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。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(fēng)味輪廓差異進(jìn)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(fā)性風(fēng)味異同點。

本研究以GC-MS結(jié)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(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)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(fēng)味進(jìn)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(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)、提供;生產(chǎn)過程中均經(jīng)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(chǎn)品。

1.2 設(shè)備與儀器

自制小型斬拌機(jī)(最大刀軸轉(zhuǎn)速2 700 r/min)、灌腸機(jī)、U型打卡機(jī)，均為福建安井食品股份有限公司自備;數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司;多功能榨汁機(jī)，浙江蘇泊爾股份有限公司;DSQⅡ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Thermo公司;Tri PLUS自動進(jìn)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?nèi)ニ芰夏c衣，絞碎后作為樣品進(jìn)行分析。

1.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

1.4.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)萃取

經(jīng)預(yù)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(zhì)聯(lián)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(fā)性物質(zhì)40 min。萃取完成后，萃取頭進(jìn)入氣相色譜進(jìn)樣口，250℃解吸4 min，以不分流模式進(jìn)樣。

1.4.2 GC-MS分析條件

色譜柱:TR-35MS毛細(xì)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(jìn)樣口溫度250℃;載氣(He)流量1 mL/min。質(zhì)譜采用電子轟擊(EI)離子源，質(zhì)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(fā)性風(fēng)味物質(zhì)鑒定

以Xcalibur軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過NIST 2.0標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)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(jié)果給出物質(zhì)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(zhì)雜峰，采用面積歸一化法進(jìn)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(fā)性風(fēng)味成分對樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)。定義ROAV≥1的揮發(fā)性風(fēng)味成分為關(guān)鍵風(fēng)味成分，對樣品總體風(fēng)味起關(guān)鍵的決定作用;0.1≤ROAV＜1的揮發(fā)性風(fēng)味成分為重要風(fēng)味成分，對樣品總體風(fēng)味具有重要的修飾作用。

1.5 整體揮發(fā)性風(fēng)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(wěn)定后數(shù)據(jù)信息進(jìn)行主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)。

1.5.2 感官風(fēng)味評價

由10名熟悉魚糜風(fēng)味的受訓(xùn)人員組成感官評價組。對4種冷凍魚糜熟制后的風(fēng)味以定量描述分析法進(jìn)行感官評價。根據(jù)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(biāo)度(0:無感覺、1:弱、2:稍弱、3:中等、4:稍強(qiáng)、5:強(qiáng))進(jìn)行氣味強(qiáng)度評分。取平均值對各氣味描述的強(qiáng)度進(jìn)行氣味剖面圖繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 揮發(fā)性風(fēng)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(fēng)味上佳的經(jīng)濟(jì)魚種，以其為原料魚生產(chǎn)的高值海水魚糜熟制后的揮發(fā)性成分總離子流色譜圖見圖1。

經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)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(fā)性風(fēng)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(fā)性風(fēng)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(fā)性風(fēng)味成分的感覺閾值差異巨大，直接影響揮發(fā)性風(fēng)味成分對食品總體風(fēng)味的影響。其中，醛酮類羰基化合物能產(chǎn)生原生、濃郁的氣味，醇類能產(chǎn)生品質(zhì)柔和的氣味，均為魚肉香味的重要貢獻(xiàn)因素［2］。而王國超等［15］分析認(rèn)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(gòu)成了水產(chǎn)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(fēng)味的貢獻(xiàn)較弱。α-水芹烯、1，3-環(huán)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(chǎn)、儲運(yùn)和使用過程中發(fā)生風(fēng)味變化的潛在因素［16］。

圖1 4種熟制海水魚糜揮發(fā)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(fā)性風(fēng)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(xù)表1

2.2 揮發(fā)性風(fēng)味成分ROAV分析

結(jié)合感覺閾值對表1進(jìn)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(fēng)味的貢獻(xiàn)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(fēng)味的貢獻(xiàn)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(shè)定為100，并計算其他揮發(fā)性風(fēng)味成分的ROAV，將ROAV≥1的關(guān)鍵風(fēng)味成分列于表2。

表2 熟制海水魚糜揮發(fā)性風(fēng)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(xiàn);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(shù)熱加工處理的海產(chǎn)品，并顯著影響總體風(fēng)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(fēng)味的前體物質(zhì)。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(rèn)為關(guān)鍵風(fēng)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(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)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(chǎn)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(fēng)味的呈現(xiàn)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(fā)性風(fēng)味成分重疊產(chǎn)生風(fēng)味效應(yīng)［2，16］。

2.3 揮發(fā)性風(fēng)味電子鼻分析

電子鼻傳感器陣列對各樣品揮發(fā)性風(fēng)味成分作出不同程度的響應(yīng)，以數(shù)值形式表現(xiàn)為傳感器響應(yīng)值［21］。選用60 s內(nèi)傳感器最大響應(yīng)值為特征值，繪制4種熟制海水魚糜揮發(fā)性風(fēng)味的傳感器響應(yīng)值雷達(dá)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(fā)性風(fēng)味的響應(yīng)值顯著大于其他魚糜，且響應(yīng)值雷達(dá)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(fēng)味強(qiáng)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(xiàn)出較高的響應(yīng)值。熟制白姑、金線、飛魚魚糜具有相似的響應(yīng)值雷達(dá)圖輪廓，但熟制飛魚魚糜在1、4、6、14等傳感器的響應(yīng)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(fēng)味仍存在差異性。

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

對傳感器陣列的響應(yīng)值進(jìn)行主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)，結(jié)果見圖3。第一主成分的貢獻(xiàn)率為99.6%，第二主成分的貢獻(xiàn)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(shù)據(jù)信息。區(qū)分指數(shù)(DI)是電子鼻對各樣品區(qū)分程度的表征值，4種熟制魚糜的電子鼻分析數(shù)據(jù)點范圍未見重疊，且DI為97.1%，表明PCA方法在數(shù)據(jù)點分析中能有效區(qū)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(fēng)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(cè)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(fā)性風(fēng)味具有一定相似性。傳感器陣列響應(yīng)值線性判別分析(LDA)結(jié)果中，其區(qū)分指數(shù)(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(yuǎn)。盡管區(qū)分度略小于PCA，但LDA可在一定程度上表現(xiàn)出4種熟制海水魚糜之間氣味差異的遠(yuǎn)近程度。

圖3 四種熟制海水魚糜的電子鼻數(shù)據(jù)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(fā)性風(fēng)味感官評定

通過風(fēng)味定量描述分析法對4種高值海水魚糜熟制后的揮發(fā)性風(fēng)味進(jìn)行感官評價，結(jié)果見圖4。從氣味描述強(qiáng)度對比可知，熟制銅盆魚糜的魚香、魚腥味均較強(qiáng)，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(qiáng)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(dú)特的清香味。油脂味的強(qiáng)弱可能和原料魚中本底脂質(zhì)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(guān)性;而多種脂質(zhì)成分的氧化產(chǎn)物會產(chǎn)生出強(qiáng)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(fēng)味確實存在異同，且基本與電子鼻分析結(jié)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(jié)論

4種熟制魚糜的揮發(fā)性風(fēng)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(guān)鍵風(fēng)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(fēng)味同樣貢獻(xiàn)巨大。此外，水產(chǎn)制品揮發(fā)性風(fēng)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(fēng)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(yīng)值顯著大于其他魚糜，且響應(yīng)值雷達(dá)圖輪廓特異。PCA和LDA均表明白姑魚糜和金線魚糜的熟制風(fēng)味具有相似性，但二者與銅盆魚糜和飛魚魚糜的熟制風(fēng)味差異顯著。感官風(fēng)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(qiáng)度輪廓較相似，而熟制飛魚魚糜油脂味和魚腥味最強(qiáng)。

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