摘要：為促進(jìn)虹鱒魚(yú)高值化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，對(duì)添加不同糖的虹鱒魚(yú)魚(yú)松品質(zhì)（理化特性、色澤和感官等）進(jìn)行研究，同時(shí)采用氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）對(duì)魚(yú)松進(jìn)行脂肪酸和揮發(fā)性成分分析。結(jié)果表明，糖的添加對(duì)虹鱒魚(yú)魚(yú)松品質(zhì)具有重要影響，可促進(jìn)美拉德反應(yīng)進(jìn)程，改善魚(yú)松產(chǎn)品的口感、色澤等感官品質(zhì)，其中阿拉伯糖作為戊糖，美拉德反應(yīng)進(jìn)程更快，顏色變化更明顯，而添加低聚果糖的魚(yú)松甜味更好。在脂肪酸方面，低聚果糖魚(yú)松的飽和脂肪酸、二十碳五烯酸（eicosapntemacnioc acid，EPA）和二十碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）含量最高，而阿拉伯糖魚(yú)松的多不飽和脂肪酸含量最高。綜上，添加糖后的魚(yú)松樣品由于美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生了閾值較低、對(duì)風(fēng)味影響更大的醛類、酮類、醇類等物質(zhì)。以上研究結(jié)果為改善虹鱒魚(yú)魚(yú)松的品質(zhì)和提高產(chǎn)品附加值提供了參考。

關(guān)鍵詞：虹鱒魚(yú)魚(yú)松；糖基化；品質(zhì)；揮發(fā)性成分；脂肪酸

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0731

中圖分類號(hào)：S986.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008‐0864（2024）09‐0159‐14

風(fēng)味是影響食品品質(zhì)的重要因素之一。魚(yú)松在熱加工過(guò)程中會(huì)形成許多風(fēng)味物質(zhì)，其主要來(lái)源于美拉德反應(yīng)和脂質(zhì)的氧化降解。美拉德反應(yīng)也稱為“非酶褐變”反應(yīng)，是羰基（如還原糖、醛、酮）和氨基（如蛋白質(zhì)、肽、氨基酸）之間的共價(jià)接枝反應(yīng)[1]，可以有效改善食品的顏色、味道和氣味[2]。糖基化是指糖類羰基與蛋白質(zhì)氨基間發(fā)生的系列反應(yīng)，通常發(fā)生在美拉德反應(yīng)的早期階段[3]。脂質(zhì)的氧化降解在食品風(fēng)味形成過(guò)程中也發(fā)揮重要作用。脂肪酸在加熱過(guò)程中會(huì)被氧化降解，產(chǎn)生醛、酮、醇、羧酸等降解產(chǎn)物，它們可以直接或通過(guò)參與美拉德反應(yīng)提供風(fēng)味[4‐5]。

糖類是重要的風(fēng)味物質(zhì)，也是美拉德反應(yīng)的前體物質(zhì)之一，其種類及含量會(huì)對(duì)食品風(fēng)味等產(chǎn)生重要影響。目前食品加工常用蔗糖，而隨著消費(fèi)者健康意識(shí)的提升，尋求健康天然的功能糖代替蔗糖成為食品產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中低聚果糖具有低熱值、無(wú)齲齒、降血糖等優(yōu)點(diǎn)，是倍受消費(fèi)者喜愛(ài)的功能糖[6‐7]；阿拉伯糖甜度低，具有抑制碳水化合物消化吸收、調(diào)節(jié)血脂的作用，在減肥、控制糖尿病等方面具有廣闊的應(yīng)用前景[8‐9]。本研究對(duì)含有不同糖（蔗糖、低聚果糖、阿拉伯糖）的虹鱒魚(yú)魚(yú)松的品質(zhì)（理化特性、色澤和感官等）進(jìn)行研究，同時(shí)，采用氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用儀（gaschromatography-mass spectrometer，GC-MS）對(duì)魚(yú)松進(jìn)行揮發(fā)性成分和脂肪酸分析，以期為改善虹鱒魚(yú)魚(yú)松的品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

虹鱒魚(yú)購(gòu)于臨朐縣晟雨淡水魚(yú)養(yǎng)殖有限公司，體質(zhì)量（1 000±100）g。

1.2 試劑

蔗糖、低聚果糖、阿拉伯糖均為食品級(jí)，購(gòu)自優(yōu)寶嘉食品有限公司；三氯甲烷、甲醇等其他化學(xué)試劑均為分析純，購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.3 儀器

Kjeltec 8400全自動(dòng)定氮儀、Soxtec8000索氏提取儀，丹麥福斯分析儀器公司；CS-650分光測(cè)色儀，杭州彩譜科技有限公司；7980A 氣相色譜儀，美國(guó)安捷倫公司；C21-RT2126多功能電磁爐，中國(guó)美的集團(tuán)股份有限公司；9052B-1電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)，上海福馬試驗(yàn)設(shè)備有限公司；TP-313電子分析天平，美國(guó)丹佛儀器公司。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 樣品制備

將冷凍虹鱒魚(yú)自然解凍去除頭、尾和內(nèi)臟后，切成均等魚(yú)塊。將檸檬切片蓋在魚(yú)塊上浸泡30 min，冷水煮10 min，重復(fù)3次，放涼后打散，在電磁爐中炒制，炒制過(guò)程中分別加入蔗糖、低聚果糖、阿拉伯糖，添加量均為 4.0%，炒至30 min，放涼備用。

1.4.2 理化指標(biāo)測(cè)定

采用直接干燥法[10]測(cè)定水分含量；參照GB 5009.4—2016 [11]測(cè)定灰分含量；采用凱氏定氮法[12]測(cè)定粗蛋白含量；采用索氏抽提法[13]測(cè)定粗脂肪含量。用CS-650 分光測(cè)色儀測(cè)定色度值。

1.4.3 褐變指數(shù)測(cè)定

褐變指數(shù)（browning index，BI）是反映美拉德反應(yīng)進(jìn)程的重要指標(biāo)之一，可用來(lái)表示魚(yú)松的顏色變化。計(jì)算公式[14]如下。

BI=100（x - 0.31）／0.172 （1）

x= a* + 1.75L*／5.645L* + a* - 3.012b* （2）

式中，L*表示亮度值；a*表示紅綠值；b*表示黃藍(lán)值。

1.4.4 感官剖面檢驗(yàn)

利用主成分分析法篩選出具有典型特征的魚(yú)松感官描述詞。采用九分標(biāo)度法進(jìn)行風(fēng)味剖面感官分析，繪制感官剖面圖。

1.4.5 脂肪酸測(cè)定

通過(guò)有機(jī)溶劑萃取法[15]提取脂肪酸。GC-MS分析的色譜柱為HP-INNOWAXS，毛細(xì)管柱規(guī)格為30 m×0.25 mm×0.25 μm；載氣為He，流速1 mL·min-1，分離比5∶1；進(jìn)樣溫度為250 ℃；升溫程序?yàn)槠鹗紲囟?0 ℃，保持2 min，以10 ℃·min-1升至250 ℃，保持5 min；質(zhì)譜四極桿溫度150 ℃，接口溫度250 ℃，掃描m/z范圍30～400。脂肪酸的相對(duì)含量通過(guò)脂肪酸峰面積占總峰面積的百分比進(jìn)行量化。

1.4.6 揮發(fā)性成分測(cè)定

取2.5 g樣品和5 g鹽水（0.18%）加入到20 mL頂空瓶中，壓緊瓶蓋，80 ℃下平衡5 min后，用固相微萃取針萃取40 min，然后于進(jìn)樣口解吸5 min。色譜柱為HPINNOWAXS，毛細(xì)管柱規(guī)格為30 m×0.25 mm×0.25 μm；載氣為He，流速1 mL·min-1，分離比5∶1；進(jìn)樣溫度為250 ℃；升溫程序?yàn)槠鹗紲囟葹?0 ℃，保持2 min，以10 ℃·min-1升至250 ℃，保持5 min；質(zhì)譜四極桿溫度150 ℃，接口溫度250 ℃，掃描m/z范圍30～400。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2010 進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 低聚果糖和阿拉伯糖對(duì)魚(yú)松品質(zhì)的影響

2. 1.1 對(duì)魚(yú)松理化指標(biāo)的影響

由表1可知，與無(wú)糖魚(yú)松相比，蔗糖魚(yú)松、低聚果糖魚(yú)松、阿拉伯糖魚(yú)松樣品的水分含量顯著增加，分別3.63%、6.64%、7.95%。在高溫條件下，羰基化合物與氨基化合物會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生還原酮、醛和雜環(huán)化合物[16]，因此，加糖魚(yú)松樣品的蛋白質(zhì)含量顯著低于無(wú)糖魚(yú)松樣品，而阿拉伯糖魚(yú)松樣品的蛋白質(zhì)含量最低，為64.53%。脂肪也是風(fēng)味物質(zhì)形成的重要前體，無(wú)糖魚(yú)松樣品的脂肪含量最高，顯著高于其他樣品；其次是蔗糖魚(yú)松樣品；阿拉伯糖和低聚果糖魚(yú)松樣品的脂肪含量較低。

2.1.2 對(duì)魚(yú)松色度及褐變指數(shù)的影響

色度指標(biāo)中，a*、b*值的增加與美拉德反應(yīng)中、晚期生成的綠色和黃色化合物有關(guān)，而L*值的下降是由于美拉德反應(yīng)后期產(chǎn)生的黑色化合物[17]。由表2可知，除低聚果糖魚(yú)松的a*值外，加糖魚(yú)松的a*和b*值均較無(wú)糖魚(yú)松顯著提高，而L*值顯著降低，表明美拉德反應(yīng)可使魚(yú)松樣品顏色加深。不同加糖魚(yú)松相比，阿拉伯糖魚(yú)松的a*和b*值均較高，分別為7.29 和30.92，L*值較低，為57.91，表明有阿拉伯糖參與的美拉德反應(yīng)進(jìn)程較快，導(dǎo)致顏色變化更快、更明顯。魚(yú)松樣品的BI 可以表征美拉德反應(yīng)進(jìn)展，如表2所示。阿拉伯糖為戊糖，其樣品的BI值最高，表明美拉德反應(yīng)過(guò)程最快。

2.1.3 對(duì)魚(yú)松感官指標(biāo)的影響

由圖2可知，魚(yú)松的總體感官評(píng)價(jià)較好，肉質(zhì)緊實(shí)，色澤均勻，風(fēng)味明顯。不同樣品間對(duì)比，從外觀來(lái)看，無(wú)糖魚(yú)松顏色最淺，蔗糖和低聚果糖魚(yú)松顏色呈淺黃色，阿拉伯糖魚(yú)松顏色較深，更接近金黃色（圖3），表明糖基化促進(jìn)了美拉德反應(yīng)的進(jìn)程，這與之前對(duì)魚(yú)松色度及褐變指數(shù)的分析結(jié)果一致；從氣味來(lái)看，無(wú)糖魚(yú)松的魚(yú)腥味更重，阿拉伯糖魚(yú)松的油脂香味更明顯，油脂香與美拉德過(guò)程中生成的醛類、酮類等物質(zhì)有關(guān)，此外，低聚果糖魚(yú)松的甜味更突出。綜上，糖基化對(duì)于魚(yú)松感官品質(zhì)的改善有積極影響。

2.2 低聚果糖和阿拉伯糖對(duì)魚(yú)松脂肪酸的影響

脂類物質(zhì)的種類和含量與產(chǎn)品風(fēng)味密切相關(guān)，魚(yú)松在加熱過(guò)程中會(huì)發(fā)生氧化和降解，產(chǎn)生烴類、醛類、酮類、醇類等揮發(fā)性香氣物質(zhì)，且會(huì)參與美拉德反應(yīng)產(chǎn)生雜環(huán)揮發(fā)性化合物。虹鱒魚(yú)不同魚(yú)松樣品的脂肪酸含量如表3所示。魚(yú)松的不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）含量高于飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA），在UFA中，多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）含量高于單不飽和脂肪酸（monounsaturated fattyacid，MUFA）。對(duì)于PUFA，阿拉伯糖魚(yú)松的含量最高，為37.58%，其次為無(wú)糖和低聚果糖魚(yú)松，蔗糖最低，為34.96%；對(duì)于MUFA，無(wú)糖魚(yú)松的含量最高，為31.59%，其次為阿拉伯糖魚(yú)松、低聚果糖魚(yú)松和蔗糖魚(yú)松。主要的PUFA、MUFA和SFA分別為亞油酸（C18：2N6C）、順式油酸（C18：1N9C）和棕櫚酸（C16：0）。低聚果糖魚(yú)松的總EPA和DHA含量最高，為5.26%，其次是阿拉伯糖魚(yú)松、無(wú)糖魚(yú)松和蔗糖魚(yú)松，含量分別為5.17%、5.13% 和4.88%。PUFA 與SFA 的比值是評(píng)價(jià)脂肪酸指標(biāo)的重要參數(shù)。英國(guó)衛(wèi)生部建議的ΣPUFA/ΣSFA最低安全限值為0.40，本研究所有的魚(yú)松樣品均高于該安全限值。

2.3 低聚果糖和阿拉伯糖對(duì)魚(yú)松揮發(fā)性成分的影響

魚(yú)松中的揮發(fā)性成分主要來(lái)源于脂肪酸的氧化和美拉德反應(yīng)。經(jīng)GC-MS分析，共檢測(cè)到風(fēng)味物質(zhì)115 種，包括醛類14 種、酮類11 種、醇類21種、烷烴類32種、芳香族化合物4種、其他33種。

醛類物質(zhì)主要來(lái)源于脂肪的氧化及美拉德誘導(dǎo)的氨基酸降解[17]，雖然含量不高，但由于其閾值低，且具有與其他物質(zhì)重疊的風(fēng)味效應(yīng)，因此在整體風(fēng)味形成中發(fā)揮著重要作用[18]。由表4可知，己醛、壬醛、糠醛、苯甲醛和反式-2-壬烯醛在各魚(yú)松樣品中均有檢出，且加糖魚(yú)松中的己醛、壬醛和苯甲醛含量均高于無(wú)糖魚(yú)松，表明美拉德反應(yīng)促進(jìn)了上述幾種醛的生成。己醛和壬醛分別由亞油酸和油酸氧化產(chǎn)生[19‐20]，而油酸可誘導(dǎo)活性自由基的形成和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)美拉德反應(yīng)的發(fā)生[21]，因此，己醛和壬醛作為油酸的氧化產(chǎn)物，也參與了美拉德反應(yīng)。此外，己醛在低聚果糖魚(yú)松中的含量最高，顯著高于其他魚(yú)松；壬醛在蔗糖魚(yú)松和低聚果糖魚(yú)松中含量較高，顯著高于其他魚(yú)松?？啡┦敲览路磻?yīng)的重要中間體，通過(guò)1，2-烯醇化反應(yīng)產(chǎn)生[22‐23]，具有類似杏仁油的氣味，由于阿拉伯糖是戊糖，其脫水環(huán)化可得糠醛，因此阿拉伯糖魚(yú)松的糠醛含量顯著高于其他魚(yú)松。苯甲醛是苯丙氨酸的降解產(chǎn)物，也參與美拉德反應(yīng)[24]，糖基化魚(yú)松的苯甲醛含量顯著高于無(wú)糖魚(yú)松，其中阿拉伯糖魚(yú)松最高。

酮類是美拉德反應(yīng)的重要風(fēng)味前體之一，與Amadori化合物的降解有關(guān)，與氣味閾值較低的醛類類似，其對(duì)食物的香氣也有貢獻(xiàn)，通常表現(xiàn)為甜味和水果味，可能來(lái)自PUFA和氨基酸的熱氧化或降解、美拉德反應(yīng)或微生物氧化[25‐26]，且隨著酮類碳鏈上碳原子數(shù)量的增加，香味會(huì)有所增強(qiáng)[27]。2，5-辛烷二酮在所有魚(yú)松中均有檢出，而阿拉伯糖魚(yú)松的酮類種類和含量均最高。

醇類主要通過(guò)脂氧合酶途徑產(chǎn)生，還可來(lái)源于氨基酸Ehrlich途徑的分解代謝和糖代謝[28‐29]。由于其氣味閾值較高，醇類被認(rèn)為對(duì)食品風(fēng)味的貢獻(xiàn)度較小，但不飽和醇或長(zhǎng)鏈醇具有相對(duì)較低的氣味閾值[30]，因此可能對(duì)風(fēng)味產(chǎn)生影響。由表4可知，魚(yú)松中均檢測(cè)出1-戊醇、1-辛烯-3-醇、α-松油醇和橙花醇，且糖基化魚(yú)松中的含量均高于無(wú)糖魚(yú)松，表明上述幾種醇均參與了美拉德反應(yīng)。1-辛烯-3-醇的氣味閾值較低，可能對(duì)氣味產(chǎn)生影響[31]，低聚果糖魚(yú)松中1-辛烯-3-醇的含量顯著高于其他魚(yú)松，而阿拉伯糖魚(yú)松中的醇類種類和含量較高。

烷烴類化合物主要來(lái)源于脂質(zhì)氧化和類胡蘿卜素的降解[32]，在魚(yú)松中，烷烴類的種類和含量均最高，但因其閾值較高，因此對(duì)魚(yú)松風(fēng)味無(wú)明顯影響。芳香化合物的來(lái)源可能歸因于生物體代謝或污染[33‐34]。其他化合物中，呋喃、吡嗪等雜環(huán)化合物的氣味閾值較低，對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度較大。呋喃是由糖熱解或美拉德反應(yīng)形成[35]，且含量在美拉德后顯著增加，說(shuō)明糖的添加促進(jìn)了美拉德反應(yīng)速率[17]。加糖魚(yú)松的呋喃、吡嗪含量顯著高于無(wú)糖魚(yú)松。酸類、酯類等因其閾值較高，對(duì)魚(yú)松風(fēng)味無(wú)明顯影響。

3 討論

虹鱒魚(yú)魚(yú)松具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。糖的添加對(duì)虹鱒魚(yú)魚(yú)松品質(zhì)具有重要影響，可以促進(jìn)美拉德反應(yīng)的進(jìn)程，改善魚(yú)松產(chǎn)品的口感、色澤等感官品質(zhì)。Song等[29]研究發(fā)現(xiàn)，美拉德反應(yīng)速率與糖的種類有關(guān)，不同糖的反應(yīng)速率表現(xiàn)為戊糖gt;己糖gt;二糖gt;單糖。本研究也發(fā)現(xiàn)，阿拉伯糖作為戊糖，其美拉德反應(yīng)進(jìn)程更快，顏色變化更明顯；而低聚果糖由于其甜味清爽、純凈，不帶任何后味，因此其口感更好。在脂肪酸方面，低聚果糖魚(yú)松的SFA、EPA+DHA 含量最高；阿拉伯糖魚(yú)松的PUFA含量最高。添加糖后的魚(yú)松樣品由于美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生了閾值較低、對(duì)風(fēng)味影響更大的醛類、酮類、醇類等物質(zhì)。今后應(yīng)對(duì)魚(yú)松的滋味、體外消化、免疫活性等方面做進(jìn)一步的分析。

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基金項(xiàng)目：黃河流域協(xié)同科技創(chuàng)新專項(xiàng)（YDZX2022161）；海洋科技創(chuàng)新專項(xiàng)（2024年海洋產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)）（24-1-3-hygg-25-hy）。