丁 莫,林婉玲,李來好,楊賢慶,王錦旭,胡 曉,吳燕燕,郝淑賢,黃 卉
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點實驗室,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;3.廣東省漁業(yè)生態(tài)環(huán)境重點實驗室,廣東廣州 510300)
草魚(Ctenopharyngodonidellus)又名草青、草根鯇魚等,屬于鯉形目、鯉科、草魚屬,是我國四大家魚之一,也是我國產(chǎn)量最大的淡水魚之一。脆肉鯇(CtenopharyngodonidellusC. et V)是草魚經(jīng)脆化養(yǎng)殖后的一種新興淡水魚品種,其具有肉質(zhì)緊硬、爽脆、久煮不爛等特點,并且明顯改善了草魚的肌肉品質(zhì),成為淡水魚種的特色產(chǎn)品[1],目前脆肉鯇主要以鮮活的方式進(jìn)行銷售,隨著市場上對于脆肉鯇的需求量日益增大,這種單一的銷售方式嚴(yán)重制約了脆肉鯇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,急需對其加工技術(shù)進(jìn)行研究[2]。潘子強等[3]研究了脆肉鯇魚片在冷藏條件下的特定腐敗菌分析,結(jié)果得出脆肉鯇魚在冷藏條件下的特定腐敗菌是假單孢菌,因此脆肉鯇魚的保鮮技術(shù)應(yīng)以抑制假單孢菌為主;關(guān)熔等[4]通過對脆肉鯇魚片貯藏過程中的pH、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、菌落總數(shù)、汁液流失率、硫代巴比妥酸(TBA)、顏色變化進(jìn)行分析研究,得出最佳的鹽處理工藝條件;榮建華等[5]利用SPME-GC-MS聯(lián)用分析了脆肉鯇魚肉的揮發(fā)性風(fēng)味成分,比較脆肉鯇魚片生鮮樣和不同加熱方式揮發(fā)性風(fēng)味的不同,確定脆肉鯇魚肉揮發(fā)性物質(zhì)主要是己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛等化合物。但是,脆肉鯇魚片揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)除了與魚片本身所含的物質(zhì)有關(guān),還與其加工工藝、環(huán)境因素等有關(guān),其中加工工藝對脆肉鯇魚片風(fēng)味的變化起著很重要的作用,但目前相關(guān)的研究卻很少,因此,研究加工工藝對脆肉鯇魚片風(fēng)味的影響對促進(jìn)脆肉鯇魚的加工業(yè)發(fā)展具有重要的意義。
本文以脆肉鯇魚片為原料,通過低鹽腌制和低溫冷藏[6-8]研究加工條件對脆肉鯇鯇魚片風(fēng)味的影響,結(jié)合感官評定確定最佳的加工工藝條件,得出脆肉鯇魚片的風(fēng)味變化規(guī)律,為脆肉鯇魚片加工及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。
新鮮脆肉鯇(體重在4.0~4.5 kg) 廣州黃沙水產(chǎn)市場;食鹽 廣州市華潤萬家超市。
BS224S分析天平 美國Sartorius公司;QP2010 plus氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀 日本島津公司;固相微萃取裝置(DVB-PDMS 65 μm) 美國Supelco公司。
1.2.1 樣品制備 將新鮮脆肉鯇清洗后宰殺,去頭去鱗去內(nèi)臟后,用流動純凈水洗去魚體表面的粘液及腹腔內(nèi)血污和雜質(zhì)。將魚從背部切成兩半,去除中間的脊椎骨,取背部肌肉。整形后將魚片切成一定大小(6 cm×3 cm×2 cm)。稱取600 g清洗干凈的脆肉鯇魚片,加入一定濃度鹽溶液(m/v)置于4 ℃進(jìn)行浸泡腌制,按一定的固液比(魚片重量:鹽溶液重量),將腌制好的脆肉鯇魚片蒸3 min,分別用于感官評定和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定。
1.2.2 單因素實驗 根據(jù)預(yù)實驗的結(jié)果,對脆肉鯇魚片進(jìn)行腌制。
1.2.2.1 鹽濃度對魚片風(fēng)味的影響 固定腌制工藝條件為腌制時間10 min、固液比1∶3,考察不同鹽濃度(m/v)(5%、10%、15%、20%)對魚片風(fēng)味的影響。
1.2.2.2 腌制時間對魚片風(fēng)味的影響 固定腌制工藝條件為鹽濃度(m/v)10%、固液比1∶3,考察不同腌制時間(10、20、30、40 min)對魚片風(fēng)味的影響。
1.2.2.3 固液比對魚片風(fēng)味的影響 固定腌制工藝條件為鹽濃度(m/v)10%、腌制時間10 min,考察不同固液比(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4)對魚片風(fēng)味的影響。
1.2.3 正交試驗 在單因素實驗結(jié)果基礎(chǔ)上,按照表1進(jìn)行正交試驗,選取3水平3因素,分別為鹽濃度(m/v)、腌制時間和固液比,并對試驗結(jié)果進(jìn)行分析,得出相關(guān)因素的影響程度大小和各因素的最佳組合。具體水平和因素見表1。
表1 L9(34)的影響因素與水平Table 1 Factors and levels table of orthogonal experiment
1.2.4 感官評價 評價人員共8名,均經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且隨機選擇,每次評價由每個評價員單獨進(jìn)行,不互相交流,并且在每個樣品評價之間用清水漱口,排除上一個樣品對下個樣品的影響[9]。香氣評價方法:直接嗅覺法,即評價員用鼻子去吸嗅揮發(fā)氣味。吸嗅的方法沒有明確規(guī)定,只要求使用同一方法在適當(dāng)時間完成評價即可。評價的具體指標(biāo)方法見表2。
表2 脆肉鯇魚片感官質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria of sensory evaluation for crisp grass carp fillets
1.2.5 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定
1.2.5.1 樣品氣味成分的頂空采樣 參考丁麗麗[10]等方法,略作修改。分別將單因素實驗和正交試驗樣品絞碎,各取魚肉1 g(精確至0.001)至10 mL頂空瓶中并迅速加入3 mL飽和食鹽水混勻;密封蓋好后將頂空瓶置于磁力攪拌臺上,攪拌加熱40 min,溫度65 ℃;將萃取頭插入樣品瓶頂空部分,調(diào)整并固定萃取頭位置,于65 ℃下萃取40 min后進(jìn)行分析鑒定。
表3 不同鹽濃度脆肉鯇魚片感官評定結(jié)果(n=8)Table 3 Sensory evaluation results of crisp grass carp fillets with different salt concentrations(n=8)
注:不同字母表示每行數(shù)據(jù)之間差異顯著(p<0.05);表5、表7同。
1.2.5.2 氣質(zhì)聯(lián)用儀分析鑒定 將萃取頭插入到氣相色譜儀的進(jìn)樣口,進(jìn)樣口溫度為250 ℃,解析10 min后取出。氣相色譜條件:色譜柱:DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度:250 ℃;升溫程序:35 ℃保持1 min,以5 ℃/min的速度升溫到60 ℃保持1 min,再以6 ℃/min上升到140 ℃保持1 min,最后以8 ℃/min升溫到230 ℃,保持5 min;載氣:氦氣;流量為1.0 m L/min;采用恒線速度,分流比為1∶20。質(zhì)譜條件:離子源溫度為200 ℃;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍m/z 35~350,無溶劑切除時間。
1.2.5.3 質(zhì)譜檢索分析結(jié)果 經(jīng)計算機NIST和Wiley譜庫檢索為主進(jìn)行定性,再與質(zhì)譜圖庫中的原有標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較,取匹配度80% 以上者,同時參考相關(guān)文獻(xiàn)對機檢結(jié)果進(jìn)行核對和確認(rèn)[11],通過人工譜圖解析來確定所測得的揮發(fā)性成分;利用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,按照面積歸一化法得到各成分的相對百分含量從而對揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。
1.2.5.4 關(guān)鍵風(fēng)味化合物的確定方法 采用相對氣味活度值(relative odor activity value,ROAV)法,用來評價各組分對總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度,進(jìn)而確定關(guān)鍵的風(fēng)味物質(zhì)。ROAV值越大,則該組分對樣品總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大,ROAV≥1的組分均為分析樣品的關(guān)鍵風(fēng)味化合物,0.1≤ROAV<1的組分對樣品的總體風(fēng)味具有重要的修飾作用[12]。定義OAV值為嗅感物質(zhì)的絕對濃度(C)與其感覺閾值(T)之比,如式(1)所示:
式(1)
式中:100是OAV值最高(OAVstan)組分的ROAV值;OAV(A)是組分A的OAV值。
2.1.1 鹽濃度對脆肉鯇魚片風(fēng)味的影響 感官評價是科學(xué)化判斷消費者對食品可接受性的關(guān)鍵技術(shù)。脆肉鯇魚片在不同鹽濃度得到的感官評定結(jié)果如表3所示。由表3可以看出,不同鹽濃度對脆肉鯇魚片風(fēng)味的影響不同。鹽濃度為10%和15%時的感官評價總分顯著高于鹽濃度為5%和20%時的感官評價總分(p<0.05),且鹽濃度為10%的感官評價總分最高,為26.75;鹽濃度為10%和15%感官評價總分差異不顯著(p>0.05),因此,選擇最適鹽濃度范圍在10%和15%之間。從具體各項指標(biāo)得分可以看出,鹽濃度為20%時各項指標(biāo)評分都很低且與鹽濃度為10%和15%組差異顯著(p<0.05),鹽濃度變化對滋味影響較大,而對色澤和香氣影響程度不明顯(p>0.05)。香氣評分較低可能與人的嗅覺范圍有限有關(guān)。因此,鹽濃度為10%腌制效果最好。
通過SPME-GS-MS分析鑒定腌制的脆肉鯇魚片揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分,經(jīng)計算機NIST和Wiley譜庫數(shù)據(jù)庫檢索,得出含量較高的7種關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),如表4所示,分別是己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、2-辛烯醛等,分別呈現(xiàn)果香、蘑菇香、土腥味、草香、脂肪香、肉香等[13]。由式(1)計算得到各種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對氣味活度值ROAV,鹽濃度為10%樣品中壬醛、己醛ROAV值分別為100和11.23,均高于其他兩組;醇類風(fēng)味物質(zhì)閾值較大,僅1-辛烯-3-醇對樣品揮發(fā)性風(fēng)味有貢獻(xiàn),它是以亞油酸為前體合成的[14],普遍存在于各類淡水魚揮發(fā)性物質(zhì)中,不同鹽濃度中其ROAV值變化不明顯。由此可知,鹽濃度為10%樣品風(fēng)味較好。結(jié)合表3感官評定結(jié)果可知,脆肉鯇魚片腌制鹽濃度為10%時風(fēng)味效果最好。
表4 不同鹽濃度腌制脆肉鯇魚片主要風(fēng)味成分含量和相對氣味活度值Table 4 The opposite percentage and relative odor activity values of main volatiles compounds by the different salt concentration
注:感覺閾值指風(fēng)味物質(zhì)在空氣中的閾值,表6、表8、表11同。
表5 不同腌制時間脆肉鯇魚片感官評定結(jié)果(n=8)Table 5 Sensory evaluation results of crisp grass carp fillets with different curing time(n=8)
表6 不同腌制時間脆肉鯇魚片主要風(fēng)味成分含量和相對氣味活度值Table 6 The opposite percentage and relative odor activity values of main volatiles compounds by the different curing time
注:ND表示樣品中未檢測到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);表11同。
2.1.2 腌制時間對脆肉鯇魚片風(fēng)味的影響 由表5可以看出,腌制時間在10、20 min時,色澤評分都為9.25,當(dāng)時間延長到40 min時,魚肉的色澤下降速度很快,差異顯著(p<0.05),主要原因是隨著腌制時間的延長,鹽溶液逐漸滲入,魚片蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破環(huán),血紅素上的Fe2+被氧化成Fe3+,而使得魚片顏色進(jìn)一步變褐[17];滋味和香氣差異不顯著(p>0.05),但具體的風(fēng)味成分和影響效果尚不明確;脆肉鯇魚片腌制時間為20 min時感官評分最高,隨時間增加感官評分降低,總分從27下降到21.50,且與前兩組評分具有顯著性差異(p<0.05)。因此,腌制時間為20 min效果最好。
由表6可知,不同時間腌制的脆肉鯇魚片關(guān)鍵的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量最多的有己醇、正辛醇、1-辛烯-3-醇、辛醛、壬醛等,從相對含量上看,醇類占的比例較大,腌制時間10、20、30、40 min對應(yīng)醇類分別占37.48%、22.61%、40.78%、36.16%,由各種物質(zhì)的相對氣味活度值來看,1-辛烯-3-醇的ROAV值分別為35.96、47.96、40.18、34.58,腌制時間為20 min時最高,其他醇類ROAV值較低;樣品中醛類風(fēng)味物質(zhì)閾值較低,當(dāng)腌制時間為20 min時,辛醛、壬醛和2-辛烯醛的ROAV值均高于另外三組,風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。結(jié)合表5感官評定的結(jié)果可以看出,腌制時間為20 min時,脆肉鯇魚片風(fēng)味效果最好。
2.1.3 固液比對脆肉鯇魚片風(fēng)味的影響 由表7可知,無論從滋味、香氣還是色澤評分結(jié)果看,固液比分別為1∶3和1∶4腌制的脆肉鯇魚片感官評分都較高,其中色澤變化不大,而滋味有明顯差異,固液比1∶1時滋味單項得分僅為6.75,分別比另外三組少2.25、2.50和2.50,差異顯著(p<0.05),具體原因很可能是浸泡不充分造成的;香氣差異不明顯,可能與揮發(fā)性成分種類有關(guān)。隨著固液比由1∶1變化到1∶3過程中,感官評分總分在不斷上升,由23.50增加到27.00;固液比繼續(xù)增加到1∶4感官評分降低0.25,差異不顯著(p>0.05)。固液比1∶1組評分很低,且與另外三組存在顯著性差異(p<0.05),固液比1∶3評分最高。
表7 不同固液比腌制脆肉鯇魚片感官評定結(jié)果(n=8)Table 7 Sensory evaluation results of crisp grass carp fillets with different solid-liquid ratio(n=8)
表8 不同固液比腌制脆肉鯇魚片主要風(fēng)味成分含量和相對氣味活度值Table 8 The opposite percentage and relative odor activity values of main volatiles compounds by the different solid-liquid ratio
通過SPME-GS-MS分析鑒定不同固液比腌制的脆肉鯇魚片樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),得到含量較多的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)有己醇、正辛醇、1-辛烯-3-醇、2-辛烯醇、己醛、壬醛等,其中醇類化合物較多,各條件下醇類含量分別為37.06%、44.15%、43.95%、45.17,差異較小。從己醇、正辛醇、1-辛烯-3-醇、2-辛烯醇ROAV值來看,1-辛烯-3-醇相對較高,分別為52.71、56.40、57.35、57.16,各條件下差異不太明顯。醛類化合物ROAV>1,說明醛類化合物對脆肉鯇魚片整體風(fēng)味影響較大,其中壬醛ROAV值分別為76.66、83.91、100、90.85,固液比為1∶3樣品壬醛ROAV值最高。2-辛烯醛主要賦予肉制品獨特的肉香味,比較其在各組含量,固液比1∶3樣品含量最高,ROAV值均高于其他組,對魚片風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。結(jié)合表7感官評定結(jié)果,明顯可以看出固液比為1∶3時脆肉鯇魚片腌制風(fēng)味效果最好。
以脆肉鯇魚片感官評定綜合得分為標(biāo)準(zhǔn),選取正交表L9(34)設(shè)計三因素三水平共9組實驗,結(jié)果見表9。
表9 脆肉鯇魚片工藝條件正交實驗結(jié)果及分析Table 9 Orthogonal experiment results and analysis of process conditions of crisp grass carp fillets
如表9所示,第4、5、6組綜合評分較高,平均得分為28.67,而三組中鹽濃度均為10%,說明以濃度為10%鹽溶液腌制的脆肉鯇魚片被廣泛接受。表9分析結(jié)果表明:不同因素對脆肉鯇魚片加工工藝影響不同,極差R值:A>B>C,說明各個因素對實驗結(jié)果影響大小為:鹽濃度>時間>固液比,結(jié)合表10可以得出,鹽濃度對脆肉鯇魚片的感官評定結(jié)果影響顯著,腌制時間和固液比對感官評定結(jié)果影響不顯著;脆肉鯇魚片腌制工藝最佳組合為A2B2C3,其感官評定得分最高,即鹽濃度為10%、腌制時間為20 min、固液比為1∶4。
表10 正交實驗方差分析表Table 10 Orthogonal experiment variance analysis
表11是脆肉鯇魚片正交實驗每組樣品主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定結(jié)果,表11中脆肉鯇魚片主要風(fēng)味物質(zhì)有己醇、1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、辛醛、2-辛烯醛、2-庚烯醛、2-壬烯醛,賦予魚片新鮮的脂肪味[15]、蘑菇香氣[18]、脂肪味[19]、油脂味[18]、青草香味[20]、哈喇味、青草味、黃瓜清香[21],其中醛類共有6種。根據(jù)式(1)計算得出各組揮發(fā)性化合物ROAV值,發(fā)現(xiàn)己醇ROAV平均值為0.90,對脆肉鯇魚片風(fēng)味貢獻(xiàn)較小,原因是其閾值較大。1-辛烯-3-醇ROAV均值為44.66,其在各組中的含量都很高,而且差異不明顯。從表11可以看出,各組分中己醛和壬醛ROAV值差距很大,最大差距接近100,且隨鹽濃度增加,ROAV值先上升后下降,原因可能是高濃度的鹽溶液抑制脂肪氧化的結(jié)果[22]。第1、4和7組未檢測到辛醛,說明辛醛的形成可能和腌制時間有關(guān)。
不同的加工工藝條件下檢測到的占主導(dǎo)地位的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)種類和其含量存在差異性,說明不同的腌制條件得到風(fēng)味特征并不一樣,進(jìn)而導(dǎo)致感官接受程度的差異。脆肉鯇魚片主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是醇類和醛類,醇類化合物的風(fēng)味比較柔和,通常具有芳香、植物香等氣味[23-24],對魚肉的風(fēng)味貢獻(xiàn)不大,除非以高濃度或不飽和形式存在[25],如1-辛烯-3-醇屬于不飽和醇類,閾值較低,ROAV較高,賦予魚肉類食品蘑菇味、腥味等,可以作為魚肉鮮度的衡量指標(biāo)[26]。表11中醛類化合物不僅相對百分含量較高,種類多,且閾值較低,共同對脆肉鯇魚片揮發(fā)性特征風(fēng)味起著重要貢獻(xiàn)[27]。因此通過比較1-辛烯-3-醇和醛類化合物ROAV值來看,表11中第5組樣品風(fēng)味效果更加明顯,這也與正交實驗結(jié)果一致。
表11 正交實驗各組揮發(fā)性化合物ROAV值分析結(jié)果Table 11 Analysis of ROAV values of volatile compounds in orthogonal test
通過單因素實驗和正交試驗對脆肉鯇魚片腌制工藝條件進(jìn)行探究,確定脆肉鯇魚片腌制最佳工藝條件組合。實驗結(jié)果表明,鹽濃度(m/v)是影響脆肉鯇魚片風(fēng)味的主要因素,其次是腌制時間,固液比對脆肉鯇魚片風(fēng)味影響較小。最佳腌制工藝條件是:鹽濃度10%(m/v)、腌制時間20 min、固液比1∶4。驗證實驗表明,在此工藝條件下脆肉鯇魚片風(fēng)味最好。采用SPME和GC-MS聯(lián)用對各組分樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測定,脆肉鯇魚片揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要由醇類和醛類等組成,如己醇、1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、辛醛、2-辛烯醛、2-庚烯醛、2-壬烯醛等。醛類化合物種類較多,且閾值較小,對脆肉鯇魚片整體風(fēng)味貢獻(xiàn)較大,主要賦予魚片脂肪味、青草香味等風(fēng)味,醇類化合物中1-辛烯-3-醇ROAV均值為44.66,對脆肉鯇魚片整體風(fēng)味有貢獻(xiàn),其他醇類對風(fēng)味的產(chǎn)生起輔助作用。
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