淡水魚魚肉風(fēng)味物質(zhì)及其影響因素研究進(jìn)展

蘇 欣，黃春紅,2,*，曹菊花

（1.湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，動(dòng)物學(xué)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 常德 415000；2.長沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南省水生資源食品加工工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410004）

魚肉為白色肉類，是公認(rèn)的營養(yǎng)價(jià)值很高的動(dòng)物蛋白源。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年中國淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量共計(jì)3 179.26 萬t，其中魚類產(chǎn)量為2 815.54 萬t[1]。在有關(guān)魚肉的研究中，目前以對魚肉中常規(guī)營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分等的測定[2-3]以及魚肉組織結(jié)構(gòu)、色澤、嫩度、系水力、咀嚼性等的研究為主[4]。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，消費(fèi)者對水產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。除了魚肉的營養(yǎng)成分及質(zhì)構(gòu)指標(biāo)外，魚肉的風(fēng)味也受到關(guān)注。食物的風(fēng)味是指以人的口腔為主的感覺器官對食物產(chǎn)生的綜合感覺，包括嗅覺、味覺等[5]。了解不同魚肉中的主要風(fēng)味物質(zhì)及其含量并探討其影響因素，將有利于促進(jìn)風(fēng)味優(yōu)良魚肉的生產(chǎn)與加工。

1 魚肉風(fēng)味物質(zhì)種類及含量

魚肉中的風(fēng)味物質(zhì)主要指魚肉中能夠刺激人的味蕾，并產(chǎn)生味覺反應(yīng)的各種水溶性物質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)的揮發(fā)性，魚肉中的風(fēng)味物質(zhì)可以分為揮發(fā)性氣味物質(zhì)和非揮發(fā)性滋味物質(zhì)兩大類，其中揮發(fā)性氣味物質(zhì)包括酸類、羰基化合物、醇類、酚類、含硫化合物、胺類以及其他含氮化合物等，如1-辛烯3-醇、己醛和2,3-辛二酮[2,6]；非揮發(fā)性的滋味物質(zhì)包括糖類、有機(jī)酸等不含氮化合物以及游離氨基酸、多肽、核苷酸等含氮化合物。含氮滋味化合物中又以呈味核苷酸和呈味氨基酸為主，如谷氨酸、丙氨酸和肌苷酸（inosincacid，IMP）[7-8]。根據(jù)人的喜好，魚肉呈味物質(zhì)又可分為偏愛型和厭惡型兩類，前者包括產(chǎn)生鮮味的谷氨酸和產(chǎn)生甜味的甘氨酸、丙氨酸等，后者則主要指三甲胺等腥味物質(zhì)[9-10]，以及精氨酸和組氨酸等苦味物質(zhì)。不同魚類中主要風(fēng)味物質(zhì)的含量一般以IMP最高，其次是甘氨酸，腺苷酸（adenosine monophosphate，AMP）含量普遍較低（表1）。

表1 不同魚肉中主要呈味核苷酸和氨基酸含量（鮮樣）[8,111--1133]]Table 1 Main fl avor nucleotides and amino acids in different fi sh(fresh sample)[8,111--1133]]mg/100 g

2 魚肉風(fēng)味物質(zhì)及其影響因素

2.1 呈味核苷酸

IMP和AMP是魚肉中的2 種主要呈味核苷酸[14]，二者均可以由三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）分解產(chǎn)生。其中，IMP是鮮味極強(qiáng)的增鮮劑，為魚肉等肉類物質(zhì)中的主要呈味物質(zhì)，IMP作為鮮味物質(zhì)與其分子結(jié)構(gòu)中5’-位的磷酸酯化有關(guān)。5’-IMP與谷氨酸鈉有協(xié)同作用，二者復(fù)合使用具有明顯的強(qiáng)味效果，如5’-IMP與谷氨酸鈉以質(zhì)量比1∶5～1∶20的比例混合，可使谷氨酸鈉的鮮味增加6 倍[15]。因此，有關(guān)魚肉IMP含量的影響因素研究較AMP多。

貯藏溫度對魚肉呈味核苷酸的影響較大，陳劍嵐等[16]發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏溫度從4 ℃逐漸降至－80 ℃，草魚背肌IMP含量由205 mg/100 g上升至249 mg/100 g。施文正等[8]的研究結(jié)果表明，新鮮草魚背肌和－18 ℃冷凍的草魚背肌中IMP含量分別為107、142 mg/100 g。曹偉等[17]研究發(fā)現(xiàn)，生鮮鏡鯉肌肉中IMP的含量為166.43 mg/100 g，而100 ℃煮制和蒸制后肌肉中IMP的含量分別降至93.26、87.16 mg/100 g。由此可見，貯藏溫度或加工溫度對魚肉中主要呈味核苷酸影響較大，具體表現(xiàn)為低溫冷藏可增加魚肉中IMP的含量，而高溫加工則降低魚肉中IMP的含量。低溫冷藏能夠增加魚肉中IMP含量的具體原因尚需進(jìn)一步研究，而高溫加工降低魚肉中IMP的含量主要與IMP的熱穩(wěn)定性差、加熱可使IMP的磷酸酯鍵水解有關(guān)[18]。

魚類飼料成分也能影響魚肉中呈味核苷酸的含量。趙葉等[19]的研究表明，在飼料中添加0.8%或1.6%的谷氨酸均可顯著提高（P＜0.05）草魚魚肉中IMP的含量；吳成福等[20]的研究表明，用添加50 mg/kg肉堿的飼料養(yǎng)殖斑節(jié)對蝦4 周后，斑節(jié)對蝦肉中IMP的含量由1.75 mg/g增加至2.47 mg/g，即飼料中添加肉堿可以提高蝦肉的風(fēng)味。由此可知，飼料成分也可以影響肌肉中IMP的含量。以上研究表明，增加魚類飼料中谷氨酸和肉堿等成分的含量，可以改善魚類等水產(chǎn)品的風(fēng)味。

魚類的死亡方式，如自然死亡、急殺致死和去鰓致死等對魚肉中呈味核苷酸的影響較大。腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）、AMP、IMP、次黃嘌呤核苷（hypoxanthine nucleoside，HxR）和次黃嘌呤（hypoxanthine，Hx）均可由ATP分解產(chǎn)生，總稱為ATP的關(guān)聯(lián)物，而HxR與Hx之和占ATP及其關(guān)聯(lián)物總量的百分比稱為K值。K值作為一種公認(rèn)的水產(chǎn)品鮮度指標(biāo)，其值越大，表明肉類鮮度越低[21]。自然死亡、急殺致死和去鰓致死的草魚，其背肌中每100 g蛋白質(zhì)的IMP含量分別為222.72、244.89、266.31 mg，而Hx含量分別為25.85、22.75、20.30 mg；魚肉的K值則分別為20.28%、15.49%、12.13%[22]，即自然死亡的草魚肉滋味最差，去鰓致死草魚的肌肉滋味最好。不同致死方式對魚肉風(fēng)味的影響主要與死亡后的魚體中鮮味物質(zhì)IMP以及苦味物質(zhì)Hx的相對含量有關(guān)。IMP含量高，Hx含量低，則魚肉風(fēng)味較好，反之較差。此外，魚類的產(chǎn)地不同或組織部位不同，呈味核苷酸的種類與含量也可能存在差異。例如，吳永俊等[23]研究發(fā)現(xiàn)，新疆與青海的虹鱒，其背肌中IMP含量顯著高于（P＜0.05）腹??；另外，新疆、青海、北京等不同產(chǎn)地虹鱒背肌的AMP和IMP含量均存在明顯差異。

2.2 呈味氨基酸

魚肉中的呈味氨基酸主要有呈甜味的甘氨酸、絲氨酸和丙氨酸，呈甜苦味的賴氨酸，呈鮮味的谷氨酸和天冬氨酸，以及呈苦味的亮氨酸和異亮氨酸等。其中，甜味氨基酸均含有氫供給基（－AH）和氫接受基（－B），并可與甜味接受體上的這2 個(gè)基團(tuán)形成氫鍵。氫鍵強(qiáng)度越大，甜味越強(qiáng)[24]；谷氨酸鈉的鮮味則是由α-NH3＋和γ-COO－基團(tuán)靜電吸引后形成五元環(huán)結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的[25]。目前，有關(guān)氨基酸苦味形成機(jī)理的研究非常少。

魚肉在貯藏過程中隨著溫度從4、－20℃降至－80 ℃，呈味氨基酸含量占總游離氨基酸含量的百分比分別為31.34%、32.34%和32.82%[16]，其中甘氨酸的含量分別為127.07、127.53、130.39 mg/100 g。低溫條件下，氨基酸降解速率下降，因此魚肉風(fēng)味可以較好地保存；反復(fù)凍融和高溫加熱容易導(dǎo)致蛋白質(zhì)氧化變性，使呈味氨基酸含量降低，魚肉風(fēng)味變差。

魚類養(yǎng)殖過程中使用的飼料不同，魚肉中呈味氨基酸的含量存在差異。王穎等[26]發(fā)現(xiàn)，攝食復(fù)合微生物配合飼料的鰱，其肌肉中鮮味氨基酸含量（8.03 g/kg）高于攝食常規(guī)配合飼料的鰱（4.53 g/kg）。Jiang等[27]在草魚配合飼料中添加13.48 mg/kg礦物質(zhì)錳，發(fā)現(xiàn)草魚肌肉中鮮味氨基酸與甜味氨基酸的含量明顯增加。段青源等[28]研究表明，網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚的鮮味氨基酸總量（17.54 g/100 g）高于野生大黃魚的鮮味氨基酸總量（25.20 g/100 g）。但是，王偉等[29]發(fā)現(xiàn)，野生鯉與養(yǎng)殖鯉的魚肉中鮮味氨基酸的相對含量分別為6.63%和6.77%，二者沒有明顯差別。以上研究結(jié)果表明，魚類的食物來源與生活環(huán)境可能影響魚肉中呈味氨基酸的含量，但影響程度與魚的種類、食物豐度、營養(yǎng)組成以及水體營養(yǎng)狀態(tài)等因素有關(guān)。

魚類的死亡方式不僅影響魚肉中呈味核苷酸的含量，還影響呈味氨基酸的含量。例如，自然死亡、急殺致死和去鰓致死的草魚，其背肌中苦味氨基酸的含量占總游離氨基酸的百分比分別為78.95%、68.60%和69.44%，即急殺致死的魚，其肌肉中苦味氨基酸的含量較其他2 種致死方式少[22]。這可能與魚類致死過程中魚血滲入肌肉的量有關(guān)。魚血中苦味氨基酸的含量占總游離氨基酸的百分比可達(dá)70.28%[22]，因此，魚血滲入肌肉會(huì)增加肌肉中苦味氨基酸的含量，并降低魚肉風(fēng)味。急殺致死的魚，其魚血比其他2 種致死方式更少滲入肌肉，使得肌肉中苦味氨基酸的含量較低，魚肉的風(fēng)味相對較好。

2.3 揮發(fā)性物質(zhì)

魚肉的主要揮發(fā)性物質(zhì)為醇類、醛酮類、烴類和芳香類物質(zhì)。醛酮類物質(zhì)對魚肉風(fēng)味有重要影響[7,30]。施文正等[6]研究發(fā)現(xiàn)，草魚肉中含有多種揮發(fā)性成分，且隨著魚肉處理溫度從30 ℃逐漸上升至95 ℃，魚肉中揮發(fā)性成分的種類從23 種逐漸增加至74 種。其中，草魚肉中的醇類物質(zhì)含量快速下降，芳香族以及其他類物質(zhì)的含量則急劇增加，而醛酮類物質(zhì)的總量僅稍有增加。溫度可以影響魚肉風(fēng)味，但超過80 ℃時(shí)，隨著溫度的升高，魚肉風(fēng)味變化不明顯。尹濤等[31]的研究結(jié)果與施文正等[6]的研究結(jié)果類似，其研究結(jié)果也表明，鰱肌肉在5 ℃冷藏過程中，主要揮發(fā)性成分的種類及含量均逐漸減少，但在100 ℃加熱0.5 h后，主要揮發(fā)性成分的種類及含量均明顯增加。此外，冷藏時(shí)間對揮發(fā)性成分也有影響，隨著冷藏時(shí)間的延長，魚肉中醇類化合物和醛類化合物含量均明顯降低，即魚肉風(fēng)味明顯變差。

抽血和急殺致死的草魚背肉、腹肉和紅肉中的揮發(fā)性成分種類分別為27、29、47 種以及42、41、43 種[32]，原因可能在于急殺處理較抽血處理會(huì)有較多的魚血滲入魚肉中，而魚血本身的異味會(huì)增加魚肉的腥味[33]。為了更好地保留魚肉中的揮發(fā)性物質(zhì)，建議魚類在加工處理前先抽血。

不同加工方式對魚肉中的揮發(fā)性物質(zhì)也有一定影響。李冬生等[34]的研究表明，油炸前后的武昌魚魚肉，己醛和壬醛的含量分別下降90.87%和89.30%；熱風(fēng)烘干和冷凍干燥后揮發(fā)性物質(zhì)總量分別增加84.48%和65.39%；自然風(fēng)干和油炸后揮發(fā)性物質(zhì)含量分別降低11.57%和86.37%。因此，為了適當(dāng)?shù)乇Ａ趑~肉中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，在魚類加工過程中可以優(yōu)先考慮采用冷凍干燥和熱風(fēng)烘干。

2.4 異味物質(zhì)

魚肉中的異味物質(zhì)主要包括1-辛烯-3-醇、2-辛烯醛、2-辛烯-1-醇、2-壬烯醛2,4-癸二烯醛和高濃度己醛[35-36]等揮發(fā)性物質(zhì)以及三甲胺等。低濃度的三甲胺氣體具有強(qiáng)烈的魚腥氣味，高濃度時(shí)具有類似于氨的氣味。動(dòng)物和植物腐敗均會(huì)產(chǎn)生三甲胺，而大部分三甲胺又源于肉堿及膽堿[37]。腐敗魚的腥臭味通常由三甲胺引起。魚肉的異味物質(zhì)來源主要有2 種，一是水體中的一些異味成分，如三甲胺通過魚體的鰓和皮膚呼吸滲透進(jìn)入魚體[38]；二是魚體自身內(nèi)源酶，如脂氧化酶和蛋白質(zhì)水解酶分別降解脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等，導(dǎo)致魚體產(chǎn)生一些腥味物質(zhì)[39-41]。Hong等[21]的研究表明，鯉魚肉經(jīng)過高溫加熱后其腥味明顯減弱。郝淑賢等[9]發(fā)現(xiàn)，隨著冷藏時(shí)間不斷延長，由于脂肪氧化產(chǎn)物不斷積累，魚肉脂肪酸含量明顯降低，由此產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物含量則快速升高，導(dǎo)致魚肉呈現(xiàn)強(qiáng)烈的魚腥味。為了減少養(yǎng)殖水體中的三甲胺吸收進(jìn)入魚體，可在養(yǎng)殖水體中種植三碳植物，以清除或降低三甲胺含量[42]。

3 魚肉風(fēng)味物質(zhì)研究中的不足

目前，有關(guān)魚肉風(fēng)味方面的研究尚存在許多不足之處。1）就魚類而言，以對草魚肉的研究較多，對其他魚類的研究相對較少；同種魚類的不同部位肌肉，如背肌和腹肌，或紅肉和白肉的風(fēng)味以及風(fēng)味物質(zhì)的含量差別僅少數(shù)研究者進(jìn)行過研究[8]；不同魚類或不同規(guī)格的同種魚類，其風(fēng)味物質(zhì)的系統(tǒng)分析和比較研究也很少。魚肉風(fēng)味物質(zhì)研究應(yīng)該對不同種類和不同規(guī)格魚類進(jìn)行全面地比較和分析。2）就影響風(fēng)味的因素來說，貯藏或加工溫度對魚肉風(fēng)味的影響研究比較多，食物來源以及養(yǎng)殖環(huán)境等與新鮮魚肉風(fēng)味密切相關(guān)的因素對魚肉風(fēng)味的影響研究較少。魚類主要生活在水體中，無論規(guī)格大小，市售的大部分淡水魚類主要攝食人工配合飼料。在魚類養(yǎng)殖過程中，為了治療魚病以及改善養(yǎng)殖環(huán)境，經(jīng)常需要使用藥物、調(diào)水劑和改底劑等投入品。有關(guān)配合飼料成分、漁藥、調(diào)水劑和改底劑等對魚肉風(fēng)味的系統(tǒng)影響研究目前還很缺乏，還需加大研究力度。3）就魚類風(fēng)味物質(zhì)而言，以對呈味氨基酸的研究和呈味核苷酸的研究較多，對揮發(fā)性物質(zhì)、土腥味物質(zhì)等異味物質(zhì)的研究相對較少。異味物質(zhì)對魚肉風(fēng)味的影響很大，如何減少魚肉中的異味物質(zhì)值得深入思考。4）就風(fēng)味評(píng)價(jià)方法來說，當(dāng)前魚肉風(fēng)味主要以化學(xué)評(píng)價(jià)為主，即以呈味核苷酸、呈味氨基酸以及揮發(fā)性成分3 類化學(xué)物質(zhì)的含量評(píng)價(jià)為主，極少涉及魚肉的感官評(píng)價(jià)，這可能與感官評(píng)價(jià)不易定量評(píng)價(jià)以及容易受評(píng)價(jià)員個(gè)人的喜好、偏見、心理作用等影響有關(guān)。

4 結(jié) 語

淡水魚魚肉中風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量隨魚肉貯藏和加工溫度、飼料成分、宰殺與加工方式等的不同而變化。首先，由于高溫加工和長期冷藏不利于魚肉風(fēng)味的保持，為了改善和增強(qiáng)淡水魚魚肉風(fēng)味，提倡魚肉低溫速凍和短期冷藏，避免魚肉反復(fù)凍融。其次，當(dāng)前市售的絕大部分淡水魚類系人工養(yǎng)殖，水體、底泥等養(yǎng)殖環(huán)境，人工配合飼料、藻類、浮游生物、底棲動(dòng)物等食物來源，以及漁藥、調(diào)水劑和改低劑等非營養(yǎng)性投入品，均為影響新鮮魚肉風(fēng)味的重要因素。研究養(yǎng)殖魚類肌肉風(fēng)味應(yīng)當(dāng)首先系統(tǒng)地研究上述因素對魚類肌肉中不同風(fēng)味物質(zhì)的具體影響，在魚飼料中適量添加谷氨酸、肉堿、錳和復(fù)合微生物餌料等可不同程度地提高魚肉風(fēng)味。另外，不同宰殺與加工方式中，去鰓致死、急殺、冷凍干燥和熱風(fēng)烘干有利于改善魚肉風(fēng)味。總之，不同魚類的魚肉風(fēng)味存在一定差異，對于風(fēng)味差別較大的魚類，可以通過液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、代謝組學(xué)分析技術(shù)等對風(fēng)味差別較大的樣品進(jìn)行檢測與分析，再結(jié)合主成分分析法等篩選典型差異物。針對典型差異物的理化特性，應(yīng)首先建立簡單、快速的感官分析評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而為生產(chǎn)與加工風(fēng)味優(yōu)良的魚肉提供思路。