劉 奇，郝淑賢，李來好,*，楊賢慶，黃 卉，林婉玲，魏 涯

(1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗室，國家水產(chǎn)品加工研發(fā)中心，廣東 廣州 510300)

鱘魚不同部位揮發(fā)性成分分析

劉 奇1,2，郝淑賢2，李來好2,*，楊賢慶2，黃 卉2，林婉玲2，魏 涯2

(1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗室，國家水產(chǎn)品加工研發(fā)中心，廣東 廣州 510300)

采用固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析鱘魚不同部位揮發(fā)性成分，初步探究鱘魚特征氣味及主要腥味物質(zhì)。從鱘魚腹肉、背肉、尾肉、皮、鰓、肝中共檢出6 0余種揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)包括醛類、酮類、醇類、烴類和酸類等，其中醛類、醇類、烴類含量較高。不同部位揮發(fā)性成分種類和含量不同，醛、烴在鱘魚各部位揮發(fā)性物質(zhì)中所占比重較大，醇類在肝(32.08%)、皮(44.96%)、鰓(5.51%)含量較高；背肉揮發(fā)性物質(zhì)檢出總量最低。鱘魚的主要特征氣味為青草味、魚腥味及脂類氣味；己醛、1-辛烯-3-醇等是構(gòu)成鱘魚魚腥味的主要成分。

鱘魚；固相微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜法；揮發(fā)性物質(zhì)

鱘魚為冷水性魚類，喜棲息于寒帶和溫帶鹽度較低的水體中，是淡水魚類中個體最大、壽命最長的魚，與恐龍共稱為“活化石”。鱘魚的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟(jì)價值較高，其中魚籽醬素有“黑色黃金”之稱；軟骨含有抗癌因子，并有美容和延緩衰老等作用[1]。

21世紀(jì)以來，中國鱘魚養(yǎng)殖業(yè)飛速發(fā)展，成為世界鱘魚養(yǎng)殖大國。根據(jù)2010年FAO數(shù)據(jù)，我國鱘魚年產(chǎn)量超過2.8萬t，占世界鱘魚養(yǎng)殖總產(chǎn)量80%以上[2]。鱘魚以其獨(dú)特的營養(yǎng)價值及經(jīng)濟(jì)價值日益受到人們的青睞。但隨著物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對鱘魚的風(fēng)味也提出了更高的要求。氣味是水產(chǎn)品的一個重要感官評定要素，它從某些方面反應(yīng)了水產(chǎn)品的品質(zhì)。在日常生活中，消費(fèi)者常常通過嗅聞的方法來判定水產(chǎn)品的新鮮程度。一些剛捕撈的新鮮水產(chǎn)品具有清新的植物氣味，而一些水產(chǎn)品則有令人生厭的腥味、土味，這些具有腥味、土味水產(chǎn)品是很難被追求營養(yǎng)、健康、美味的現(xiàn)代消費(fèi)者所接受的。所以，水產(chǎn)品的腥味問題已成為制約水產(chǎn)品消費(fèi)和加工的不利因素。

目前，國內(nèi)外對鱘魚的開發(fā)利用研究主要集中在鱘魚子醬制品方面，對鱘魚風(fēng)味研究較少。本實(shí)驗采用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectroscopy，SPME-GC-MS)方法，對鱘魚不同部位揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行研究，初步確定鱘魚特征氣味及主要腥味成分，為鱘魚風(fēng)味的研究和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

鱘魚 杭州千島湖鱘龍科技開發(fā)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DVB-PDMS 65μm萃取頭 美國Supelco公司；GCMS-QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

鱘魚宰殺、清洗干凈后，取腹肉、背肉、尾肉、魚皮、魚鰓、肝分別按料液比1:3(g/mL)加入飽和食鹽水，冰水浴中勻漿。

1.3.2 固相微萃取方法

取2.5g樣品于樣品瓶中，在萃取溫度60℃、磁力攪拌條件下平衡20min，頂空萃取30min后取出萃取頭，迅速用氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定，每個樣品進(jìn)行3次平行。

1.3.3 色譜條件

DB-5MS色譜柱(30m×0.25mm，0.25μm)；程序升溫：柱初溫40℃，保持4min，以6℃/min的速度升溫到200℃保持5min，再以10℃/min上升到250℃保持5min；載氣：氦氣，流量1.0mL/min；采用恒線速度，分流比為1:20。

1.3.4 質(zhì)譜條件

離子源溫度為230℃；電子能量70eV；質(zhì)量掃描范圍50～400m/z，溶劑切除時間2min。

1.4 分析方法

1.4.1 定性分析

化合物經(jīng)計算機(jī)檢索，與NIST Library(10.7萬種化合物)和Wiley Library(32萬種化合物，Version 6.0)相匹配，取匹配度85%以上者；同時，參考相關(guān)文獻(xiàn)對實(shí)驗中檢測到的物質(zhì)進(jìn)行定性分析。

1.4.2 定量分析

相對含量按峰面積歸一化法計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 鱘魚體內(nèi)揮發(fā)性成分分布情況

鱘魚處理時可聞到強(qiáng)烈魚腥味、青草味及脂香等混合氣味，且皮、鰓、肝部位的腥味比肉明顯。鱘魚不同部位揮發(fā)性物質(zhì)總量分布見圖1。可知，皮、鰓、肝中揮發(fā)性物質(zhì)峰面積總量明顯大于魚肉部位。因魚鰓和魚皮直接與外界環(huán)境接觸，所以環(huán)境因素可能是影響鱘魚腥味的重要因素；而肝中含有豐富的多不飽和脂肪酸，其中揮發(fā)性物質(zhì)可能與脂肪狀況有關(guān)。魚肉組織中，背肉揮發(fā)性物質(zhì)檢出量明顯少于腹肉與尾肉，這與蔡原等[3]對虹鱒魚揮發(fā)性物質(zhì)的研究結(jié)果一致，即背肉揮發(fā)性成分總量最少，腹肉較多。

圖1 鱘魚不同部位揮發(fā)性物質(zhì)含量比較Fig.1 Comparison of total volatile compound content in different parts of sturgeon

2.2 鱘魚體內(nèi)揮發(fā)性成分組成

圖2 鱘魚不同部位揮發(fā)性物質(zhì)組成比較Fig.2 Volatile compound profiles in different parts of sturgeon

采用SPME-GC-MS法測得鱘魚不同部位揮發(fā)性物質(zhì)共60余種，這些物質(zhì)主要為醛類、酮類、醇類、烴類和酸類等。各類揮發(fā)性物質(zhì)在鱘魚不同部位含量分布狀況見圖2?？芍?，不同部位主要揮發(fā)性物質(zhì)種類各不相同，醛、烴、醇類在鱘魚各部位揮發(fā)性物質(zhì)中所占比例較大。3種魚肉揮發(fā)性成分組成基本一致，以醛、烴、酮為主，其中酮類在魚肉(10%左右)揮發(fā)性物質(zhì)中所占比例較高，這與周益奇等[4]研究結(jié)果一致；背肉中酸類含量(9.66%)較高；酮類在魚鰓中含量達(dá)20.08%，是鱘魚各部位酮類含量最高的部位；魚皮與魚肝中揮發(fā)性物質(zhì)組成相似，以醛、烴、醇為主，其中醇類在肝(32.08%)、皮(44.96%)部位的氣味形成中起重要作用，而醛類在肝(39.02%)、皮(21.44%)部位所占比例明顯低于其他部位(大于50%)，這與楊玉平等[5-6]對鯉魚、鰱魚揮發(fā)性物質(zhì)研究結(jié)果一致。

2.3 鱘魚體內(nèi)各類揮發(fā)性成分組成特征

2.3.1 羰基化合物

羰基化合物包括醛類物質(zhì)和酮類物質(zhì)，很多研究表明，醛酮類在水產(chǎn)品風(fēng)味特征中起著重要作用，與水產(chǎn)品青草味、腥味等有關(guān)，在揮發(fā)性物質(zhì)中所占比例較大，實(shí)驗中檢出羰基化合物結(jié)果見表1。

表1 鱘魚不同部位羰基化合物及其相對含量Table 1 Carbonyl compounds identified in different parts of sturgeon and their relative contents

由表1可知，醛類化合物是鱘魚體內(nèi)主要揮發(fā)性物質(zhì)之一，在鱘魚體中共檢出18種醛類化合物，主要為己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛等飽和直鏈醛及2,4-庚二烯醛、2,4-癸二烯醛、2,4-壬二烯醛等烯醛類。一般認(rèn)為，醛類主要由多不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生，與魚類及其他水產(chǎn)品的植物性氣味及脂肪味有關(guān)，且閾值很低，對魚類總體氣味特征有重要影響。己醛具有青草味、腥味，由ω-6不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生[7]，閾值只有4.5μg/kg，其在鱘魚體內(nèi)各部位含量均很高，可認(rèn)為是對鱘魚氣味最重要的醛類物質(zhì)；庚醛、辛醛具有油脂氧化味[8]；壬醛具有魚腥味[9]。此外，2,4-庚二烯醛具有青草香氣[10]；2,4-壬二烯醛具有瓜果香氣，在氣味中有加和作用[11]；2,4-癸二烯醛具有油炸食品的脂香[12]。

酮類物質(zhì)共檢出4種，主要為3-辛酮、3-辛烯-2-酮、2,5-辛二酮等。酮類物質(zhì)呈脂肪味、燃焦味，閾值高、含量少，對鱘魚氣味特征貢獻(xiàn)較小。酮類主要由脂肪酸氧化、熱降解，氨基酸降解及美拉德反應(yīng)產(chǎn)生，對腥味有一定增強(qiáng)作用[13]。此外，在趙慶喜等[14]對鳙魚揮發(fā)性成分的研究中認(rèn)為2,5-辛二酮與魚腥味的產(chǎn)生有關(guān)。

2.3.2 醇類化合物

本研究共檢出1-辛烯-3-醇、2-辛烯-1-醇、3-環(huán)己烯-1-乙醇、1-辛醇等7種醇類物質(zhì)，結(jié)果見表2。其中，含量較高的為1-辛烯-3-醇、2-辛烯-1-醇。醇類由魚體內(nèi)脂肪酸氧化酶誘導(dǎo)的n-3、n-6多不飽和脂肪酸過氧化產(chǎn)生，由于氣味閾值較高，一般認(rèn)為，醇類對氣味貢獻(xiàn)不大[15]。但不飽和醇閾值相對較低，且具有蘑菇香氣和金屬味，對魚肉香味有一定作用[16]。如1-辛烯-3-醇是花生四烯酸經(jīng)脂肪氧化酶氧化的產(chǎn)物[17]，具有蘑菇香氣，在已報導(dǎo)的魚類揮發(fā)性物質(zhì)中出現(xiàn)較多，在鱘魚皮中含量較高，對鱘魚的特征氣味有重要影響。此外，有研究表明1-辛醇形成令人討厭的土腥味、金屬味[14]。

表2 鱘魚不同部位醇類化合物及其相對含量Table 2 Alcohols identified in different parts of sturgeon and their relative contents

2.3.3 烴類化合物

由表3可知，實(shí)驗檢出烴類種類較多，其中，3,5,5-三甲基-1-己烯、2,6,10,14-四甲基十五烷、十七烷含量較多。大量研究表明，各種烴類也普遍存在于魚類的揮發(fā)性物質(zhì)中，但其閾值較高，對風(fēng)味特征影響較小。烴類可能來源于脂肪酸烷氧自由基的均裂[12]。2,6,10,14-四甲基十五烷具有清新香甜的氣味，來源于烷基自由基的脂質(zhì)自氧化過程或類胡蘿卜素分解而成[18]。烯、炔類在一定情況下可形成酮、醛，是腥味物質(zhì)的潛在因素。長葉烯、石竹烯具有木香、溫和的丁香香氣，在鱘魚各部位均有分布；本研究發(fā)現(xiàn)3,5,5-三甲基-1-己烯含量較多，特別是在肝中達(dá)到16.66%，與譜庫對照匹配度達(dá)90%，目前未見相關(guān)文獻(xiàn)報道。

2.3.4 酸類化合物

表4 鱘魚不同部位酸類化合物及其相對含量Table 4 Acids identified in different parts of sturgeon and their relative contents

由表4可知，酸類檢出較少，只有3種物質(zhì)，主要存在于背肉揮發(fā)性物質(zhì)中，這類化合物在揮發(fā)性物質(zhì)的研究中報道較少。苯甲酸具有刺激氣味；十五烷酸、十四烷酸等大分子酸類在Guillen等[19]對煙熏劍魚揮發(fā)性物質(zhì)的研究中有報道。

2.3.5 其他化合物

研究還檢出了苯類、呋喃類等化合物，大部分含量較少(小于1%)。其中，甲氧基-苯基-肟在鱘魚各部位揮發(fā)性物質(zhì)中均存在，此物質(zhì)只在沈麗等[20]對鯽魚體內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的研究中有報導(dǎo)，成因、性質(zhì)、對鱘魚揮發(fā)性物質(zhì)的影響等尚不明確，可能與環(huán)境、餌料等因素有關(guān)。

3 結(jié) 論

本研究利用固相微萃取法萃取鱘魚各部位揮發(fā)性物質(zhì)，經(jīng)氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測鑒定，共檢出60余種揮發(fā)性成分，其中醛、烴、醇等物質(zhì)含量較高。不同部位揮發(fā)性成分的種類和含量不同，醛類在各部位普遍存在，醇類在皮、鰓、肝含量較高；檢出背肉的揮發(fā)性物質(zhì)總量最低。鱘魚主要?dú)馕短卣鳛榍嗖菸?、魚腥味和脂類氣味；己醛、1-辛烯-3醇等是構(gòu)成鱘魚魚腥味的主要成分。

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Volatile Component Analysis of Different Parts of Sturgeon

LIU Qi1,2，HAO Shu-xian2，LI Lai-hao2,*，YANG Xian-qing2，HUANG Hui2，LIN Wan-ling2，WEI Ya2
(1. College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003, China；2. Key Laboratory of Aquatic Product Processing, Ministry of Agriculture, South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences, National R&D Center For Aquatic Product Processing, Guangzhou 510300, China)

Volatile compounds in different parts of sturgeon were analyzed by solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) to find out the major compounds responsible for the characteristic smell and fishy odor. Over 60 compounds including aldehydes, ketones, alcohols, hydrocarbons and acids were identified in the ventral,tergal, tail, skin, gill and liver of the fish. Among the identified compounds, aldehydes, alcohols and hydrocarbons were predominant. Six different parts of sturgeon varied in the types and relative contents of volatile compounds and were richer in aldehydes and hydrocarbons than other identified compounds. The contents of alcohols in sturgeon liver, skin and gill were 32.08%,44.96% and 5.51%, respectively. The lowest amount of volatile compounds was found in tergal meat. Sturgeon was mainly characterized by grassy, fishy and fatty odor. The major compounds contributing to the fishy odor were hexanal and 1-octen-3-ol.

sturgeon；solid phase microextraction (SPME)；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；volatile compounds

TS254.1

A

1002-6630(2012)16-0142-04

2012-04-10

農(nóng)業(yè)公益性行業(yè)專項(201003055-06)；農(nóng)業(yè)部“948”計劃項目(2012z11)；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(2012YD01)

劉奇(1987—)，男，碩士研究生，研究方向為水產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全。E-mail：liuqi03@hotmail.com

*通信作者：李來好(1963—)，男，研究員，博士，研究方向為水產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全。E-mail：laihaoli@163.com