不同種類魚露中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的比較研究

陳麗麗，江勇，白春清，袁美蘭，趙利*

(1.江西科技師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，南昌 330013；2.國(guó)家淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心， 南昌 330013)

魚露風(fēng)味的形成是自身內(nèi)源性蛋白酶和其他酶，以及耐鹽乳酸菌和酵母菌等微生物聯(lián)合發(fā)酵、降解原料中的蛋白質(zhì)和脂肪，形成含有氨基酸、肽等復(fù)雜的呈香、呈味的化合物體系，這些物質(zhì)對(duì)魚露的風(fēng)味都有一定的貢獻(xiàn)。它們由許多反應(yīng)產(chǎn)生，包括脂肪氧化、Maillard反應(yīng)、Strecker降解等[1]。近年來，關(guān)于魚露風(fēng)味影響因素的研究有很多，主要是發(fā)酵魚露工藝及品質(zhì)改善等方面，關(guān)于魚露發(fā)酵原料對(duì)魚露風(fēng)味影響的研究很少，發(fā)酵魚露的原料有多種，童光森[2]研究了鮮辣魚露的加工工藝，徐云強(qiáng)等[3]研究了低鹽鯽魚魚露發(fā)酵過程中的氨基酸。不同的原料發(fā)酵制備魚露產(chǎn)品，其口感和風(fēng)味也有所不同。本研究對(duì)比幾種不同水產(chǎn)品種發(fā)酵的魚露其揮發(fā)性化合物在種類和含量上的區(qū)別，為進(jìn)一步深入研究魚露風(fēng)味物質(zhì)的生成機(jī)制及不同種類魚露中揮發(fā)性化合物之間的關(guān)聯(lián)提供了依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

草魚魚露、鰻魚魚露：由實(shí)驗(yàn)室自制；鳀魚魚露：產(chǎn)地泰國(guó)；銀魚魚露：產(chǎn)地青島；鮮魚魚露：產(chǎn)地廣東；鳳尾魚魚露：產(chǎn)地泰國(guó)。試驗(yàn)所有樣品于4 ℃冰箱保存。

1.2 儀器與設(shè)備

AOC-5000頂空-固相微萃取三合一自動(dòng)進(jìn)樣器 瑞士CTC公司；65 μm PDMS/DVB固相微萃取頭 美國(guó)Supelco公司；GCMS-TQ8050三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀 日本島津公司；20 mm聚四氟乙烯磁性蓋頭 德國(guó)CNW公司；20 mL頂空瓶 美國(guó)Altech公司；L-8900氨基酸分析儀 日本Hitachi公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 樣品處理

向20 mL的頂空瓶中加入5 mL魚露樣品和5 g NaCl，振搖1 min，使其達(dá)到過飽和，加入10 μL濃度為50 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)品2,4,6-三甲基吡啶，然后用聚四氟乙烯磁性蓋頭迅速密封，置于自動(dòng)進(jìn)樣器中。萃取頭(250 ℃活化30 min)按照程序設(shè)定的萃取條件在頂空瓶中上部吸附樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)，然后插入氣相色譜進(jìn)樣口解吸5 min，進(jìn)行GC×GC-MS分析。每組樣品分別測(cè)5個(gè)不同的批號(hào)樣品。

2.2 檢測(cè)分析條件

2.2.1 色譜條件

色譜柱一：聚乙二醇(PEG)毛細(xì)管色譜柱HP-INNOWax(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；色譜柱二：ID-BPX1毛細(xì)管色譜柱(10 m×0.1 mm，0.1 μm)。載氣為He(99.999%)；柱前壓力為285.7 kPa；柱箱溫度為50 ℃；進(jìn)樣口溫度為250 ℃；不分流進(jìn)樣；流速為1 mL/min；進(jìn)樣時(shí)間為1 min；程序升溫：起始溫度為50 ℃，保持2 min，然后以2 ℃/min的速度升到250 ℃，保持10 min。

2.2.2 質(zhì)譜條件

離子化方式為電子轟擊(electron impact ionization，EI)，離子源溫度為200 ℃，接口溫度為250 ℃，電子能量為70 eV；不分流進(jìn)樣；溶劑延遲1.5 min后采集信號(hào)；檢測(cè)模式為全掃描，掃描質(zhì)量范圍(m/z)45～330。

2.2.3 固相微萃取(HS-SPME)

將頂空瓶(加入處理后的樣品)置于自動(dòng)進(jìn)樣器中，頂空瓶到達(dá)固相微萃取加熱裝置中，在溫度57 ℃和振蕩頻率510 r/min的條件下萃取頭(250 ℃活化30 min)吸附70 min，然后在氣相色譜進(jìn)樣口解吸5 min，進(jìn)行GC×GC-MS分析。

2.3 魚露揮發(fā)性化合物的主成分分析

通過對(duì)魚露樣品進(jìn)行GC×GC-MS檢測(cè)分析，得到的數(shù)據(jù)利用Simca 14.1進(jìn)行PCA分析，得出相對(duì)應(yīng)的主成分分析圖。

2.4 氨基酸組成成分的測(cè)定

采用高效液相色譜法-AccQ·Tag柱前衍生法對(duì)氨基酸組成進(jìn)行分析。準(zhǔn)確稱取一定量的魚露樣品，加入6 mol/L HCl真空封管后，于110 ℃烘箱中水解24 h。水解完全后，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中旋轉(zhuǎn)蒸干鹽酸，用蒸餾水定容。水解液加入AccQ·Tag衍生劑進(jìn)行衍生反應(yīng)，衍生好后的樣品用高效液相色譜儀進(jìn)行分析。

2.5 不同種類魚露感官評(píng)定

隨機(jī)組織本學(xué)科的10名研究生組成感官評(píng)價(jià)小組，并對(duì)每位品評(píng)人員多次進(jìn)行風(fēng)味描述詞的一致認(rèn)定和培訓(xùn)，對(duì)每個(gè)樣品的風(fēng)味特征(鮮味、咸味、苦味、魚腥味、酸敗味、色澤、整體口感)進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分從0～9的10個(gè)分?jǐn)?shù)給出，0代表完全沒有味道，9代表味道非常強(qiáng)烈。

2.6 數(shù)據(jù)分析及作圖

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用GC image、MATLB 7.0和Simca 14.1分析。在2.2.1的色譜條件下單獨(dú)進(jìn)樣正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，得到各個(gè)烷烴的出峰時(shí)間，根據(jù)正構(gòu)烷烴中各個(gè)烷烴的出峰時(shí)間，計(jì)算樣品中揮發(fā)性化合物的RI值，然后在NIST Chemistry WebBook網(wǎng)站中根據(jù)化合物的名稱在已發(fā)表的文獻(xiàn)中搜索被測(cè)物質(zhì)的RI值，如果兩種化合物的RI值誤差在±3%以內(nèi)，則可以對(duì)被檢測(cè)的物質(zhì)定性分析。采用Excel 2010作圖，熱圖采用Helm 1.0.3.7繪圖，主成分分析采用Simca 14.1作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同種類魚露中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的鑒定

不同種類魚露揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)定性定量結(jié)果見表1。

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

由表1可知，共檢測(cè)出化合物178種。不同水產(chǎn)品種發(fā)酵的魚露中，揮發(fā)性風(fēng)味化合物的差異比較大。根據(jù)加入的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)2,4,6-三甲基吡啶，可以計(jì)算出揮發(fā)性化合物的濃度，在所檢測(cè)的魚露樣品中，揮發(fā)性化合物的濃度大小順序依次是：鰻魚魚露>鳀魚魚露>鳳尾魚魚露>草魚魚露>鮮魚魚露>銀魚魚露。醛類和醇類是主要的揮發(fā)性風(fēng)味化合物[4]，其含量分別占鰻魚魚露、草魚魚露、鮮魚魚露、銀魚魚露、鳀魚魚露和鳳尾魚魚露總含量的35.50%、33.23%、25.70%、39.76%、24.59%和24.71%。制備魚露的原料不同，魚露的風(fēng)味也有許多差別。

鰻魚魚露中被檢測(cè)到的化合物，包括醇類41種(25.96%)、醛類8種(9.54%)、酮類17種(4.01%)、酸類28種(23.14%)、酯類15種(9.72%)、烴類13種(8.59%)、酚類10種(1.98%)、雜環(huán)類12種(3.74%)、苯環(huán)類20種(0.40%)和其他一些未分類的化合物14種(9.31%)。其中醇類化合物所占的比例最高，醇類化合物中濃度最高的是2,5,8,11,14-五氧雜-16-十六烷醇(17.57 mg/L)和異丙醇(9.25 mg/L)。醇類通常具有較高的閾值，但對(duì)總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小[5]，不飽和醇具有相對(duì)較低的閾值，具有蘑菇香味和類似的金屬風(fēng)味，并且對(duì)魚露風(fēng)味具有一定的影響[6]。樣品中的醇類化合物主要來自魚露發(fā)酵過程中酵母的代謝產(chǎn)物，適當(dāng)?shù)拇碱惪梢愿纳启~露的味道[7]。與其他幾種魚露樣品相比較，酮類化合物濃度所占的百分比較高，酮類揮發(fā)性化合物與多不飽和脂肪酸的熱氧化或氨基酸的降解有關(guān)[8]，具有花香和果香味，且閾值高，對(duì)食品整體風(fēng)味具有增強(qiáng)效果[9]。

在草魚魚露中檢測(cè)到138種化合物，其中包括醇類29種(24.06%)、醛類7種(9.18%)、酮類13種(3.72%)、酸類26種(21.76%)、酯類13種(11.34%)、烴類10種(10.53%)、酚類6種(3.21%)、雜環(huán)類9種(1.47%)、苯環(huán)類14種(2.52%)和未分類的化合物11種(12.21%)。醇類揮發(fā)性化合物的比例是最高的，其次是酸類化合物，其中2,5,8,11,14-五氧雜-16-十六烷醇(13.74 mg/L)和乙酸(5.41 mg/L)的含量最高。與其他幾種魚露相比較，酚類化合物濃度所占的百分比較高，其中2-甲氧基-苯酚(2.25 mg/L)含量最高。

在鮮魚魚露中檢測(cè)到54種化合物，其中包括醇類9種(13.57%)、醛類4種(12.12%)、酮類5種(1.20%)、酸類15種(30.61%)、酯類8種(16.50%)、烴類3種(4.55%)、酚類2種(0.50%)、雜環(huán)類1種(0.12%)、苯環(huán)類2種(0.32%)和其他一些未分類的化合物5種(20.50%)。酸類揮發(fā)性化合物的比例是最高的，其中N,N-雙(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸(11.17 mg/L)和己酸(7.00 mg/L)的含量較高。酸類揮發(fā)性化合物是由脂肪水解和脂肪氧化產(chǎn)生的[10]，它們中的大多數(shù)都有令人不快的氣味，例如腐敗味，并且閾值相對(duì)較高，這對(duì)魚露的整體風(fēng)味有不良影響。魚露樣品中檢測(cè)到的揮發(fā)性酸類化合物包括乙酸和十四烷酸等，與付奧等[11]的檢測(cè)結(jié)果一致。與其他魚露相比，酯類化合物的濃度占較高的百分比。酯類揮發(fā)性化合物是魚露在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的，其閾值低，多呈果香和花香味[12]。

在銀魚魚露中檢測(cè)到118種化合物，其中包括醇類26種(27.83%)、醛類5種(11.93%)、酮類7種(1.49%)、酸類22種(9.84%)、酯類13種(10.71%)、烴類10種(27.55%)、酚類7種(1.37%)、雜環(huán)類7種(0.59%)、苯環(huán)類10種(1.82%)和其他一些未分類的化合物11種(6.86%)。醇類化合物所占的比例最高，其次是烴類化合物，其中(Z)-9-十六烷-1-醇(3.32 mg/L)和二十烷(4.38 mg/L)的含量比較高。銀魚魚露中，醇類揮發(fā)性化合物的相對(duì)百分含量高于其他幾種魚露。醇類揮發(fā)性化合物主要通過脂肪酸的二級(jí)氫過氧化物的分解、脂肪氧化酶對(duì)脂肪酸的作用、脂肪的氧化分解或羰基化合物的還原產(chǎn)生，大多呈香甜的果香。烴類揮發(fā)性物質(zhì)是由脂肪酸氧化自由基的均裂所致[13]， 大多帶香甜和清香味，且閾值和含量均較低，對(duì)魚露的風(fēng)味貢獻(xiàn)不大[14]，與付奧等在魚露中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果一致。

在鳀魚魚露中檢測(cè)到77種化合物，其中包括醇類17種(11.94%)、醛類5種(12.65%)、酮類5種(0.59%)、酸類18 種(33.22%)、酯類10種(12.10%)、烴類7種(12.61%)、酚類1種(0.33%)、雜環(huán)類2種(0.08%)、苯環(huán)類7種(0.89%)和其他一些未分類的化合物5種(15.59%)。酸類化合物所占的比例最高，其次是醛類、酯類和烴類化合物。與其他幾種魚露相比較，醛類化合物濃度所占的百分比較高，9-順式視黃醛(5.79 mg/L)和苯甲醛(3.95 mg/L)在魚露樣品中的含量比較高。醛類揮發(fā)性化合物是多不飽和脂肪酸在微生物和酶的作用下降解產(chǎn)生的[15]，與發(fā)酵過程中的酵母代謝產(chǎn)物有關(guān)，閾值低，對(duì)食品的整體風(fēng)味有重要影響[16]。

在鳳尾魚魚露中檢測(cè)到80種化合物，其中包括醇類16種(13.66%)、醛類6種(11.05%)、酮類4種(1.71%)、酸類18種(35.49%)、酯類9種(15.98%)、烴類7種(1.72%)、酚類1種(0.61%)、雜環(huán)類4種(0.38%)、苯環(huán)類6種(0.81%)和其他一些未分類的化合物9種(18.58%)。與其他幾種魚露相比較，酸類化合物濃度所占的百分比較高，酸類揮發(fā)性化合物可能對(duì)魚露整體的風(fēng)味產(chǎn)生不良的影響。在檢測(cè)到的酸類揮發(fā)性物質(zhì)中含量最高的是3-甲基戊酸(9.45 mg/L)，這可能會(huì)對(duì)鳳尾魚魚露的風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響。

3.2 不同水產(chǎn)品種魚露揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成

魚露樣品中檢測(cè)到的揮發(fā)性風(fēng)味化合物的種類見圖1。

圖1 不同種類魚露揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成Fig.1 Composition of volatile flavor substances of different types of fish sauce

由圖1可知，在所有樣品中，醇類、酸類和酯類這些化合物是所檢測(cè)到的化合物種類最多的，醛類化合物的種類相差不大，醇類和醛類是主要的揮發(fā)性風(fēng)味化合物，檢測(cè)到的種類數(shù)分別占鰻魚魚露、草魚魚露、鮮魚魚露、銀魚魚露、鳀魚魚露和鳳尾魚魚露總種類數(shù)的27.53%、26.09%、24.07%、26.27%、28.57%和27.50%。

3.3 不同水產(chǎn)品種魚露揮發(fā)性化合物的主成分分析

圖2 不同水產(chǎn)品種魚露揮發(fā)性化合物的主成分分析Fig.2 Principal component analysis of volatile compounds in different types of fish sauce

使用SIMCA軟件，對(duì)檢測(cè)得到的魚露中揮發(fā)性化合物數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析，結(jié)果見圖2。草魚魚露、鰻魚魚露和銀魚魚露中檢測(cè)到的揮發(fā)性化合物可以很好地區(qū)分開來，而鮮魚魚露、鳳尾魚魚露和鳀魚魚露卻不能夠被區(qū)分開來。能夠被區(qū)分開來說明從這些樣品中檢測(cè)到的揮發(fā)性化合物含量的差異性較大，而化合物含量相差不大的不能夠被區(qū)分開來。鮮魚魚露、鳀魚魚露和鳳尾魚魚露可能是由于化合物的種類含量相似(風(fēng)味相似)，所以不能夠很好地被區(qū)分開來。

3.4 不同水產(chǎn)品種魚露氨基酸組成成分的測(cè)定

6種魚露樣品中氨基酸的組成見表2。

表2 不同水產(chǎn)品種魚露的氨基酸組成Table 2 Amino acid composition of different types of fish sauce

由表2可知，17種氨基酸中含有7種人體必需的氨基酸、1種半必需氨基酸(酪氨酸)以及9種非必需氨基酸。不同種類魚露的氨基酸總量不同，魚露樣品中氨基酸總量的排列順序?yàn)轺桇~魚露>鰻魚魚露>銀魚魚露>草魚魚露>鮮魚魚露>鳳尾魚魚露。魚露樣品中均含有大量的谷氨酸、甘氨酸、纈氨酸和丙氨酸等，而精氨酸、胱氨酸、組氨酸、酪氨酸和蛋氨酸的含量卻極少。對(duì)于草魚魚露和鳳尾魚魚露，其苦味氨基酸所占的比例較高，分別為41.48%和46.93%。對(duì)于鮮魚魚露，主要氨基酸為谷氨酸，占游離氨基酸的91.79%。谷氨酸的含量比例過高，是因?yàn)樵诎l(fā)酵期間，原料中加入了谷氨酸鈉，谷氨酸為鮮味氨基酸，加入谷氨酸鈉可能就是為了提高魚露的鮮味。鰻魚魚露、銀魚魚露和鳀魚魚露中，甜味氨基酸所占的比例較高，分別為42.15%、36.95%和47.14%，甜味氨基酸對(duì)魚露的風(fēng)味起一定的貢獻(xiàn)作用。

3.5 不同水產(chǎn)品種魚露感官評(píng)定

不同水產(chǎn)品種魚露感官評(píng)定(QDA-test)見圖3。

圖3 不同水產(chǎn)品種魚露感官評(píng)定雷達(dá)圖Fig.3 Radar map of sensory evaluation of different types of fish sauce

對(duì)于魚露的整體口感，鰻魚魚露和銀魚魚露比較受到大家的喜歡，草魚魚露的整體口感比較好。這幾種魚露總體來說苦味和酸敗味比較低，但相比較而言，鳳尾魚魚露和草魚魚露的苦味成分相對(duì)多一點(diǎn)；鮮魚魚露和銀魚魚露的鮮味高于其他幾種魚露；銀魚魚露和鳳尾魚魚露的色澤是最好的，比較澄清透明，而實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵的草魚魚露和鰻魚魚露的色澤不是特別澄清透亮。這些魚露樣品中都會(huì)有一些魚腥味影響口感，這有待于對(duì)魚露發(fā)酵工藝進(jìn)行改進(jìn)。

4 結(jié)論

對(duì)6種不同水產(chǎn)品種魚露的風(fēng)味化合物進(jìn)行檢測(cè)，揮發(fā)性化合物的濃度大小順序依次是：鰻魚魚露>鳀魚魚露>鳳尾魚魚露>草魚魚露>鮮魚魚露>銀魚魚露。魚露中檢測(cè)到的化合物種類分別為草魚魚露138種、鰻魚魚露178種、銀魚魚露118種、鳳尾魚魚露80種、鮮魚魚露54種和鳀魚魚露77種。對(duì)魚露中檢測(cè)到的化合物進(jìn)行分類研究，認(rèn)為醇類和醛類是主要的揮發(fā)性風(fēng)味化合物。鮮魚魚露、鳀魚魚露和鳳尾魚魚露中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的成分和含量比較相似，沒有被很好地區(qū)分開來。而草魚魚露、鰻魚魚露和銀魚魚露可以很好地區(qū)分開來，說明魚露中揮發(fā)性化合物含量的差異性較大。鮮魚魚露中呈鮮味的谷氨酸含量非常高，主要是因?yàn)樵诎l(fā)酵過程中加入了一定量的谷氨酸鈉來提升鮮味。草魚魚露和鳳尾魚魚露中苦味氨基酸比較高，鰻魚魚露、銀魚魚露和鳀魚魚露中甜味氨基酸的含量最高。鰻魚魚露和銀魚魚露的整體口感最好，但是這幾種魚露都有一定的魚腥味，這有待于對(duì)魚露發(fā)酵工藝進(jìn)行改進(jìn)。