高娜娜,李婷婷,王當豐,國競文,黃建聯,郁曉君,丁浩宸 ,王福清，勵建榮*

1(渤海大學 食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧 錦州，121013) 2(大連民族大學 生命科學學院，遼寧 大連，116600)3(福建安井食品股份有限公司，福建 廈門，361022) 4(中國商業(yè)聯合會科技質量部，北京，100834)

鏡鯉(Cyprinuscarpiovar.specularis)是德國鯉的變種，也稱作三花鯉魚、德國鯉魚、三道鱗等。其因繁殖快、抗病性強、肉質優(yōu)良等特點，已被我國水產良種審定委員會評定為適合在我國推行的水產養(yǎng)殖品種，長期受到養(yǎng)殖戶歡迎。魚肉中揮發(fā)性成分能有效表征魚肉的質量與新鮮度，分析魚類香氣特征，在某些情況下甚至可區(qū)分亞種及確定氧化或污染水平[1]。據相關報道知，魚體死后，在微生物、脂肪氧化、內源性酶降解等因素作用下，會分解出氨、醇、醛、酸等代謝物質，使魚肉呈現出不良風味。因此，在貯藏過程中，風味物質變化是判斷魚肉新鮮度的特征指標之一。真空包裝魚肉比普通包裝的優(yōu)點在于防護性及密封性更好，真空度高，含氧量少，可以有效地抑制需氧微生物等的生長，避免袋裝魚肉的腐敗和氧化。真空包裝的作用有：防止變干，使魚肉表面光滑，柔軟；防止氧化，真空包裝使空氣和氧氣阻隔在包裝材料外創(chuàng)造一種低氧環(huán)境，氧化被有效抑制；防止肉香味損失，包裝材料可有效阻止易揮發(fā)性物質外溢，因此被廣泛地應用于水產品保鮮中。孫巖等[2]研究發(fā)現真空包裝烤制鰱魚貯藏期間的產品品質隨著貯藏時間的延長而下降，但20 ℃貯藏比37 ℃貯藏下降速率緩慢； DUUN[3]將真空包裝的鱈魚片經冷處理后，可有效延長魚片貨架期，并得出-1.4～-3.6 ℃這個溫度范圍內的魚片具有優(yōu)良的質構性。

頂空固相微萃取(head space solid-phase microextraction，HS-SPME)技術是在萃取過程中將萃取頭置于樣品頂空，在氣相色譜分析之前可方便、快速、無溶劑的對樣品進行前處理，頂空固相微萃取結合氣質聯用技術已廣泛應用于食品檢測中[4-6]。鄭平安等[7]采用 HS-SPME-GC-MS法研究鮐魚肉加熱前后揮發(fā)性成分變化，從鮐魚白肉和紅肉及兩者加熱樣品中分別檢測出32、41、39、52種揮發(fā)性物質，其中影響該魚肉揮發(fā)性風味的主要有乙醛、2-己烯醛等。

目前，國內外研究主要集中于鏡鯉的良種選育、雜交優(yōu)勢及遺傳性狀方面[8-9]，而對于其風味研究較少。 本文通過氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)，再結合電子鼻技術研究貯藏期內真空包裝和普通包裝處理對鏡鯉魚肉揮發(fā)性物質的影響， 旨在為鏡鯉魚肉貯藏保鮮和加工品風味的研究提供理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鏡鯉,錦州市林西水產市場；NaCl,天津虔誠偉業(yè)科技發(fā)展有限公司；聚四氟乙烯隔墊,杭州昱采玻璃儀器有限公司；菌落計數培養(yǎng)基,青島海博生物有限公司；CPP蒸煮袋,江蘇省連云港市偉希鋁塑包裝公司。

1.2 儀器與設備

PEN3電子鼻,德國AirSense公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,鄭州長城科工貿有限公司；SPME裝置、50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS)萃取頭、20 mL頂空鉗口樣品瓶,美國Supelco公司；7890N/5975 GC-MS儀,美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預處理

將購買的鮮鏡鯉即殺，三去，取魚體脊背肉，切塊(25±5) g/塊，裝入無菌蒸煮袋中，同時進行普通和真空包裝(真空包裝條件：抽氣時間為15 s，熱封時間為3 s；普通包裝，用普通的封口機封口)后于-2 ℃貯藏，分別在0、6、12、18 d對樣品進行檢測。

1.3.2 感官評定

評定小組由6人組成，對真空和普通包裝魚肉的色澤、氣味、組織形態(tài)進行評定，評分標準見表1。每項滿分為10分，消費者可接受的最低限為4分，低于4分表明樣品不可食用。

表1 鏡鯉魚肉感官評分Table 1 Criteria for sensory evaluation of Mirror carp

1.3.3 菌落總數

按照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數測定》進行測定[10]。

1.3.4 電子鼻檢測

稱5 g絞碎的魚肉于50 mL燒杯中，保鮮膜封口，室溫下靜置30 min，檢測條件：取樣間隔1.0 s；清洗時間100 s，測定時間100 s。每組實驗做2個平行。

1.3.5 揮發(fā)性成分的提取

參考徐永霞等[11]方法稍作修改，稱3 g絞碎的魚肉于頂空瓶中，加入6 mL飽和NaCl溶液和磁轉子，用聚四氟乙烯隔墊密封，于40 ℃恒溫磁力攪拌器中平衡15 min，使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭(270 ℃活化60 min)，頂空吸附40 min，插入GC進樣口，解吸5 min，分析40min。

1.3.6 GC-MS聯用條件

GC條件：HP-5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃；載氣為He，流速1.0 mL/min；升溫程序：柱初溫40 ℃，保持2 min，以4 ℃/min升至160 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升至250 ℃，保持5 min。不分流模式進樣，無溶劑延時。

MS條件：接口溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃，四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；質量掃描范圍為m/z30～550。全掃描方式，掃描速度1.9/s。

1.4 數據分析

感官評定和菌落總數數據分析：用Origin 8.5軟件及Excel 2003軟件對數據進行統(tǒng)計分析與作圖。

電子鼻數據分析：本實驗取穩(wěn)定后第88～第94 s的數據，使用設備自帶WinMuster軟件對鏡鯉魚肉揮發(fā)性氣味的指標信息進行分析。

揮發(fā)性成分的鑒定及相對含量確定：數據經計算機檢索及Nist與Willey質譜庫進行檢索與鑒定。揮發(fā)性成分的化學組成利用峰面積歸一化進行定量分析。

2 結果與討論

2.1 感官評分

由圖1可知，魚肉感官評分隨貯藏時間的延長而逐漸下降，真空包裝組的劣變速度明顯小于普通包裝組。鮮鏡鯉魚肉的感官評分未達到滿分，可能是因為即殺的魚肉具有一些魚腥味。在整個貯藏過程中真空包裝的魚肉感官評分并未下降到不可接受程度4分以下，而普通包裝后的魚肉感官評分下降趨勢明顯，在第12天感官評分為4分，接近感官極限值，第18天感官評分為2.5，為感官評分最低點，魚肉肌肉變軟，腐敗，有不愉悅的氣味。說明真空包裝可以有效延緩魚肉感官品質的下降。

圖1 鏡鯉魚肉貯藏過程中的感官評定Fig.1 Change in sensory evaluation score of Mirror carp during storage at -2 ℃ under different treatments

2.2 菌落總數

由圖2可知，新鮮魚肉的菌落總數為2.3 lg(CFU/g)，隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升趨勢，但真空包裝組上升速度低于普通包裝組。第12天普通包裝組菌落總數達到6.56 lg(CFU/g)，已經超過國家標準中規(guī)定的菌落總數6 lg(CFU/g)。相比普通包裝組，真空包裝菌落總數上升明顯變慢，在第18天才達到腐敗變質?？赡苁且驗檎婵瞻b密封性好，隔絕了包裝袋內外的空氣，袋內殘留空氣少，微生物生長緩慢，從而有效地抑制細菌等微生物繁殖，避免魚肉腐敗。這與感官評定的結果相一致。

圖2 鏡鯉魚肉貯藏過程中菌落總數Fig.2 Change in total bacterial counts of Mirror carp stored at -2 ℃ under different treatments

2.3 電子鼻檢測

主成分分析(PCA)是將眾多初始指標重新線性組合成新的互相無關的綜合指標來替代原來指標，并對降維后具有代表性的特征向量進行線性分類[12-13]。由圖3可知，PC 1的貢獻率為92.54%，PC 2貢獻率為6.47%，總貢獻率為99.01%，表明這2個主成分能較好地反映原始信息。從PC 1軸看，隨著貯藏時間的延長，魚肉氣味響應值的分布呈現一定的趨勢，第0天至第6天，2組樣品風味信號響應區(qū)域均沿著PC 1軸正向變化，而第6天到第18天，其響應值沿著PC 1軸反向變化；而從PC 2軸來看，變化趨勢為先上升后下降，第12天時信號響應區(qū)域發(fā)生明顯變化。說明采用PCA法可以區(qū)分普通和真空包裝下鏡鯉魚肉貯藏期內的風味變化。

圖3 鏡鯉魚肉電子鼻響應值PCA分析(普通包裝(k)和真空包裝(z))Fig.3 Principal component analysis (PCA) of Mirror carpvolatile odor(air packaging(k) and vacuum packaging storage (z))

2.4 揮發(fā)性成分變化

如表2所示，實驗共檢測出98種化合物，其中醛類、醇類物質所占比重較大，且閾值較低，是影響魚肉風味的主要揮發(fā)性物質；烴類物質種類較多，在貯藏初期相對含量較大，但后期含量逐漸減少，且其閾值較高，所占比重相對較小，對魚肉風味貢獻不大，這與劉楠等[14]的研究結果相類似。

普通包裝組在第0、6、12、18天醛類物質的相對含量分別占總物質含量的3.70%、10.68%、33.70%、17.54%；而真空包裝組醛類物質有所減少，分別占總物質含量的3.70%、10.25%、12.82%、8.97%。經普通和真空包裝處理樣品的醇類物質相對含量分別占總揮發(fā)性物質含量的10.82%、5.94%、48.69%、27.78%和10.82%、13.41%、28.02%、19.35%；這表明相較于普通包裝，真空包裝能夠延緩主要不良風味物質的增長。

表2 普通和真空包裝條件下鏡鯉魚肉貯藏過程中揮發(fā)性成分 單位：%

續(xù)表2

類別保留時間/min英文名稱中文名稱0 d空白包裝6 d普通包裝6 d真空包裝12 d普通包裝12 d真空包裝18 d普通包裝18 d真空包裝烷烴類13.423 54-propyl-heptane4-丙基-庚烷------12.7214.911 52,6-dimethyl-nonane2,6-二甲基-壬烷------1.7716.584 2dodecane十二烷------2.3016.595 84-ethyl-decane4-乙基-癸烷----2.000.75-16.838 03,6-dimethyl-decane3,6-二甲基-癸烷-----1.011.2827.082 4heptacosane二十七烷---0.702.21--27.763 19-octyl-eicosane9-辛基-二十烷---0.650.310.35-34.131 22-methyl-dodecane2-甲基-十二烷--0.34-0.290.35-35.307 7pentadecane十五烷-1.421.981.400.29--37.084 8tetracosane二十四烷-0.57-1.77-0.310.4537.246 32-methyl-hexadecane2-甲基-十六烷-0.43-----38.041 9hexadecane十六烷-5.574.57----39.611 02,6,10-trimethyl-tetradecane2,6,10-三甲基-十四烷--0.65-0.750.280.5440.476 1tridecane十三烷1.490.38-----40.499 1heptadecane十七烷-8.686.77--0.33-42.114 43-methyl-heptadecane3-甲基-十七烷-1.482.38----42.829 6octadecane十八烷17.715.3013.77-0.51--43.948 7tricosane二十三烷6.15---2.00--45.056 1nonadecane十九烷15.763.753.070.35---45.217 7Z-8-hexadeceneZ-8十六烷-2.85-----45.252 2cyclopentadecane環(huán)十五烷-4.931.62----45.264 0(4-octyldodecyl)-cyclopentane(4-辛基十二烷基)-環(huán)戊烷-2.87-----46.878 9eicosane二十烷6.597.556.322.743.840.971.3848.770 91-chloroeicosane1-氯二十烷6.99-1.04--0.44-50.778 1docosane二十二烷----11.27--芳香烴1.460 15-(2-aminopropyl)-2-methylphenol5-(2-氨基丙基)-2-甲基苯酚--0.87----22.848 6naphthalene萘---0.390.310.650.8123.056 31-methylene-1H-indene1-亞甲基-1H-茚-1.010.35--0.97-33.450 51,4,6-trimethyl-naphthalene1,4,6-三甲基萘1.54------36.265 4o-hydroxybiphenyl鄰羥基聯苯3.03------40.591 54-methyl-1-naphthalenol4-甲基-1-萘酚1.80------41.537 51-(dodecyloxy)-2-nitro-benzene1-(十二烷氧基)-2-硝基-苯-1.101.58----43.972 01-chlorodifluoromethoxy-4-nitro-benzene1-氯二氟甲氧基-4-硝基-苯-1.95-----47.744 11-methyl-3-phenyl-1H-indene1-甲基-3-苯基-1H-茚11.89----酯類2.394 6monomethyl carbonotrithioate碳三碳酸單甲酯---2.752.13--8.635 8hexyl chloroformate己基氯甲酸酯-2.92---2.37-17.830 2octyl heptafluorobutyrate七氟丁酸辛酯-----2.480.5420.079 94-hydroxymandelic acid, ethyl es-ter4-羥基扁桃酸,乙酯-1.07-2.272.471.24-31.673 9carbamodithioic acid, diethyl-,methyl ester二硫代羧酸,二乙基-甲酯-3.131.19--1.031.3136.300 0decyl 2-methylbutanoate癸基-2-甲基丁酸酯----1.21--40.407 0(5-bromopyridin-2-yl)carbamicacid, methyl ester(5-溴吡啶-2-基)氨基甲酸甲酯0.89------45.713 6oleyl alcohol, heptafluorobutyrate油醇,七氟丁酸酯--1.93-0.66--49.670 6triacontyl acetate乙酸三十八烷酯---0.523.45--50.535 92-chloropropionic acid, hexadecyl ester2-氯丙酸十六烷基酯-0.840.45----其他1.794 7propanamide丙酰胺-----0.780.3610.585 42-(4-methylphenyl)-indolizine2-(4-甲基苯基)-中氮茚----1.816.18-11.773 7methoxy-phenyl-oxime-甲氧基-苯基-肟基-2.370.972.032.166.532.0712.442 81-anthracenamine1-蒽胺-----4.48-

續(xù)表2

類別保留時間英文名稱中文名稱0 d空白包裝6 d普通包裝6 d真空包裝12 d普通包裝12 d真空包裝18 d普通包裝18 d真空包裝其他19.618 4N-(4,5-dihydro-5-methyl-2-thia-zolyl)-3-methyl-2-pyridinamineN-(4,5-二氫-5-甲基-2-噻唑基)-3-甲基-2-吡啶胺-----0.31-20.979 81-hexyl-3-(naphthalen-1-ylmeth-yl)-1H-indole1-己基-3-(萘-1-基甲基)-1H-吲哚------0.7437.257 61-(2-vinylphenyl)-1H-isochromene1-(2-乙烯基苯基)-1H-異苯并吡喃1.06------39.172 64-methyl-dibenzofuran4-甲基-二苯并呋喃--1.25-1.77--41.110 7N-(2,2-diphenylethyl)-2,2-dimeth-ylpropionamideN-(2,2-二苯基乙基)-2,2-二甲基丙酰胺-1.570.67-1.63--49.301 41-phenyl-4-(2-cyano-2-phenylethe-nyl) benzene1-苯基-4-(2-氰基-2-苯基乙烯基)苯-6.484.75-9.82-6.47

注：“-”代表未檢出。

2.4.1 羰基化合物

羰基化合物主要包含醛類和酮類物質。醛類物質閾值較低，對魚肉整體風味影響較大。由表2可知，普通包裝組樣品在貯藏過程中己醛和壬醛所占比重最大，變化趨勢為先增加后減少，其減少的原因應與其還原反應相關[15]。研究表明，己醛是由亞油酸主要揮發(fā)物氧化生成的，具有青草味、腥味，閾值較低(4.5 μg/kg)，已被證明為魚腥味的主要物質之一，常與C8—、C9—的揮發(fā)性化合物協(xié)同作用影響魚體風味[16]；壬醛是油酸氧化產生的，可散發(fā)花卉、柑橘、蠟質的、甜的氣味[17]。經真空包裝處理后，己醛、壬醛的相對含量均有所減少，而癸醛、長葉醛均未檢出。真空包裝使包裝袋內處于缺氧狀態(tài)，有效減緩脂肪氧化，從而可較好地減少魚肉貯藏過程中特征性醛類物質的產生。魚體中的酮類物質閾值一般較高，對魚肉風味貢獻較小。但某些酮類，如烯酮類物質在低閾值時，可與醛類或其他物質相互作用，使腥味增強或改變。由表2知，2種包裝方式貯藏后的鏡鯉魚肉中酮類物質檢出量較少。

2.4.2 醇類物質

魚體中的醇類物質中，飽和醇閾值較高，對魚肉氣味影響不大；而不飽和醇類閾值較低，多具有蘑菇香氣和類金屬味，對氣味影響較大。由表2知，貯藏過程中普通包裝組共檢出 12 種醇類物質，而真空包裝組檢出5種；實驗中檢測到的含量較高的為1-己醇，是新鮮淡水魚植物風味的標志化合物，其主要來源于棕櫚酸和油酸的氧化，且呈現出特有的青草味[18-19]。此外，1-辛烯-3-醇在樣品貯藏過程中也有少量檢出，其具有類似蘑菇的香氣。

2.4.3 烴類物質

烴類物質曾在蝦貝類等水產品中被檢出，主要由烷烴類、烯烴類和芳香烴組成。有報道指出，烴類物質的含量是魚體脂肪氧化程度的表現[20]；且一些支鏈烷烴或芳香烴會對魚體風味特征有所影響[21]。由表2知，鏡鯉魚肉在貯藏過程中產生的烷烴類化合物種類較多，但其閾值較高，對魚肉風味的總體貢獻率不大。但在一定條件下，烯烴類物質可以轉化為醛和酮，這是樣品產生魚腥味的潛在因素。本實驗中檢測到的D-檸檬烯可能產生于環(huán)境中，也可能通過食物攝入進入魚肉組織中[22-23]。而芳香族化合物中的萘來源是不確定的，可能來自環(huán)境中的污染物[24]。

2.4.4 其他

魚肉所散發(fā)的腐敗味是由魚肉中的蛋白質、脂質等在微生物的作用下降解產生的胺類、吲哚等化合物所引起的。其中胺類具有腥臭味，且對魚肉腥味有增強作用，在貯藏過程中檢測到少量胺類物質，這是由于實驗初期魚肉樣品新鮮度較高，且低溫貯藏可以有效降低微生物內源酶活性，延緩魚肉的分解，同時抑制鏡鯉魚肉中微生物的生長繁殖以及蛋白質發(fā)生冷凍變性，使蛋白質中的胺類物質無法釋放出來[25-26]。由表2可知，貯藏初期(6 d)真空包裝組的酸類化合物相對含量是普通包裝組的1.92倍，貯藏中后期普通包裝組酸類物質相對含量逐漸升高，其中(E)-9-十八烯酸所占比重較大，其次是真空包裝組在貯藏18 d時出現的2-氨基-6-甲基苯甲酸。此外，在貯藏過程中酯類物質也有少量檢出，如乙酸三十八烷酯等，這些物質閾值較低，對魚體風味也會有一定的影響。

2.4.5 主要揮發(fā)性物質含量變化分析

由圖4可知，鏡鯉魚肉在貯藏過程中，烷烴類物質所占峰面積最大，但因其閾值較高，對風味物質的貢獻較?。黄浯螢槿╊惡痛碱愇镔|所占峰面積較大，且其閾值較低，是其主要的揮發(fā)性成分。普通包裝組檢出的醛類物質隨貯藏時間的延長而不斷增加，而真空包裝組呈現先增加后減少的趨勢。經2組包裝方式處理后，醇類物質和酯類物質均先增加后減少；烷烴類物質逐漸減少；酸類物質在貯藏后期有所增加。真空包裝處理后樣品所產生的醛類和醇類物質明顯低于普通包裝處理組。新鮮魚肉通常會由揮發(fā)性羰基化合物和醇類物質產生清香的、柔和的、淺淡的氣味，隨著貯藏時間的延長，脂肪氧化和微生物代謝等因素，魚肉肌肉組織松弛，色澤暗，肌肉切面無光澤、無彈性，固有的魚肉氣味消失，進而轉變?yōu)樾瘸粑叮淇倲翟龆?，普通和真空包裝魚肉揮發(fā)性成分均會發(fā)生變化，但真空包裝環(huán)境中創(chuàng)造了一種低氧狀態(tài)，耗氧微生物含量較少，繁殖速度較慢，魚肉的氧化作用減弱，從而樣品的腐敗程度變慢，使得呈現出來的不良風味物質比普通包裝組的少，改善了魚肉風味。GC-MS結果與感官評定和微生物檢測結果相符合。

圖4 不同樣品中揮發(fā)性成分總峰面積比較Fig.4 Comparison of total peak area of volatile components among different samples

3 結論

(1)經電子鼻檢測能很好地區(qū)分貯藏期內鏡鯉魚肉的風味變化，區(qū)分度良好，風味變化明顯。

(2)感官評定和微生物檢測結果說明真空包裝可以延緩菌落總數的升高和感官品質的下降。

(3)采用HS-SPEM-GC-MS分析結果表明：醛類和醇類是鏡鯉的主要揮發(fā)性成分，對其風味影響最大，而烷烴類化合物的相對含量雖然較多，但由于閾值較高，對于魚肉風味的主要作用在于提高魚肉整體的風味。經普通包裝方式處理后，醛類物質相對含量整體呈現上升趨勢; 醇類物質相對含量先上升后下降；烷烴類物質相對含量逐漸下降；酯類、其他物質相對含量上下波動。真空包裝組檢出的醛類、醇類物質相對含量均明顯低于普通包裝組，己醛、1-己醇等使魚體呈腥味的物質大幅降低，酸類物質在貯藏后期所占比重相對增加。說明真空包裝使得呈現出來的不良風味物質比普通包裝組的少，改善了魚肉風味。這一結果與感官評定和微生物檢測結果相符合。

綜上說明真空包裝處理在一定程度上可以有效降低魚體腥味及不良揮發(fā)性物質的產生。