上海熏魚加工過程中脂質(zhì)氧化、脂肪分解和揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化

王鈺杰,郭雪花,林 婷,陳舜勝,2,3*

1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306

2.國家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心（上海）,上海 201306

3.食品科學(xué)與工程國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（上海海洋大學(xué)）,上海 201306

上海熏魚是道特色名菜，屬于滬菜系，制作和配料較簡(jiǎn)便，宜于直接食用，是人們非常喜愛的水產(chǎn)熟食品之一[1]。上海熏魚的正名是鹵味油爆草魚，其風(fēng)味的形成是由鹵汁輔料、油爆、以及美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)共同作用的結(jié)果，其中脂肪酸的氧化、降解等變化對(duì)肉制品風(fēng)味有著非常重要的作用，脂肪酸的組成也會(huì)影響肉制品的風(fēng)味，并且肉制品中的大部分揮發(fā)性成分都來自于肉品加工過程中脂肪酸的氧化[2]。本文應(yīng)用氣相色譜和固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)熏魚加工過程中脂肪酸組成以及揮發(fā)性風(fēng)味的形成進(jìn)行分析，以揭示在熏魚加工過程中脂肪氧化、降解以及揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草魚、香蔥、生姜、蒜、鹽、料酒、胡椒粉、生抽、超純水、植物油、白糖、五香粉、葵花籽油，購于上海方竹路某超市。

硫代巴比妥酸(Thiobarbituric Acid，TBA)、三氯乙酸、、石油醚、氯仿、甲醇、三氯化硼-甲醇、正己烷均為分析純?cè)噭?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

TGL16M 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司；752N 紫外可見分光光度計(jì)，上海亞榮生化儀器廠；DZF-1B 型真空干燥箱，上海精恒儀器設(shè)備有限公司；Soxtherm 全自動(dòng)索氏脂肪浸提儀，德國Gerhardt 分析儀器有限公司；HWS26 型電熱恒溫水浴鍋，上海魯軒儀器設(shè)備廠；RE-5003旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海耀特儀器設(shè)備有限公司；TRACE1300 氣象色譜儀(層析儀)，美國賽默飛科技有限公司；7890-5977A GC/MS 聯(lián)用儀，美國Agilent 公司；65 μm PDMS/DVB 萃取頭，美國Supelco 公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 熏魚制備 產(chǎn)品工藝經(jīng)感官評(píng)定小組（12 人）感官評(píng)價(jià)后優(yōu)選確定，初加工：將生鮮草魚洗凈抹干，去頭尾，并將其切成厚度為1.5 cm 的魚塊；腌制：加入鹽、胡椒粉、香蔥、生姜、蒜、生抽、料酒腌制30 min；油炸：將腌制魚塊至于180 ℃油溫下，油炸5 min；浸漬：用水、植物油、生抽、糖、五香粉配置的浸漬液，浸漬1 min 左右。取樣點(diǎn)：生鮮草魚、腌制后、油炸1 min、2 min、3 min、4 min、5 min、浸漬后的成品熏魚。

1.3.2 粗脂肪含量測(cè)定 參考GB/T5009.6-2003，利用索氏脂肪浸提儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 脂肪氧化指標(biāo)的測(cè)定（TBA 值） TBA 值測(cè)定：參考Salish 等[3]的方法，略有改動(dòng)，將5.00 g攪碎魚肉加入50 mL 的離心管，隨后加入25 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的三氯乙酸，均質(zhì)1 min，靜置1 h后在冷凍離心機(jī)中以5000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心10 min，將離心后的溶液過濾，并用蒸餾水將濾液定容至50 mL，搖勻靜置后取定容后的溶液5 mL，加入0.02 mol/L 的TBA 溶液5 mL 混勻，并在沸水浴30 min 后進(jìn)行顯色反應(yīng)，冷卻至室溫后測(cè)定其在532 nm 波長(zhǎng)處的吸光度(A)值。

1.3.4 脂肪酸組分測(cè)定 總脂的提?。喊凑誇olch 等的方法[4]，略有改動(dòng)。稱取攪碎魚肉5 g 置于離心管中，并加入20 mL 氯仿-甲醇溶液(2：1,V/V)和5 mL 超純水，搖勻后浸泡24 h，加入5～6 mL MgCl2溶液(MgCl2溶液濃度5%)，搖勻靜置3 h 后吸出上層液體，并再次向離心管中加入5～6 mL MgCl2溶液，靜置3～4 h 后以5000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心5 min，然后吸出上清液，取下層。并將下層液體置于旋蒸燒瓶中，在50 ℃下水浴旋蒸除去有機(jī)溶劑，即得脂質(zhì)樣品。

脂肪酸甲酯化：參考徐靜等的方法[5]，略有改動(dòng)。向脂質(zhì)樣品中加入5 mL 0.05 mol/L 的NaOH-甲醇溶液，混合后接冷凝回流裝置，100 ℃水浴加熱，每隔30 s～60 s 搖晃接收瓶。10 min 后加入3 mL BF3-CH3·OH，6 min 后加入2 mL 正己烷溶液，再水浴3 min 后將燒瓶取出，待燒瓶冷卻至室溫，向燒瓶中加入10 mL 飽和NaCl 溶液，震蕩1 min 后將溶液至于試管中，靜置分層后，取上層有機(jī)相過0.22μm 濾膜，并將濾液置于樣品瓶中待檢測(cè)。

脂肪酸組分分析：氣相毛細(xì)管柱為Agilent SP-2560，100 m×0.25 mm×0.2μm，柱初始溫度70 ℃，50 ℃/min 升溫至140 ℃，保持2 min，4 ℃/min 升溫至180 ℃，保持2 min，3 ℃升溫至225 ℃，保持30 min，載氣為氮?dú)?，柱流?.0 mL／min，分流比45：1；進(jìn)樣量為1μL；質(zhì)譜(mass spectrometer，MS)條件參數(shù)：接口溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃，溶劑延遲4 min，質(zhì)量掃描范圍m/z 全掃描。脂肪酸采用質(zhì)譜庫匹配度檢索定性，采用峰面積歸一化法定量。

1.3.5 揮發(fā)性成分的測(cè)定 參考張晶晶等方法[6]，略有改動(dòng)。取各個(gè)取樣點(diǎn)的魚肉3 g 至于頂空瓶中，加入3 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的氯化鈉溶液，并在水浴鍋中預(yù)熱15 min，用65μm 的PDMS/DVB 萃取頭萃取30 min。生樣萃取時(shí)置于50 ℃水浴中，熟樣萃取置于60 ℃水浴中，在氣相進(jìn)樣器中250 ℃的條件下解吸5 min。

氣質(zhì)聯(lián)用儀參數(shù)的設(shè)定：HP-5MS 石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.5μm)，升溫程序以初始溫度30 ℃保持2 min，以10 ℃/min 升至120 ℃，立即以15 ℃/min 升至250 ℃，保持3 min。載氣為99.999高純氦氣，流速1.2 mL/min，壓力60 kPa，不分流。MS 參數(shù)設(shè)定：電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，檢測(cè)器溫度250 ℃，GC/MS 接口溫度280 ℃，燈絲發(fā)射電流200μA，檢測(cè)器電壓1.2 kV，質(zhì)量掃描范圍m/z 50～450。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2016 初步整理，Origin 18.0 作圖，采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用One-Way ANOVA 方法進(jìn)行方差分析，采用Duncan’s multiple range test 進(jìn)行多重比較，顯著水平設(shè)為P＜0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 熏魚在制備過程中粗脂肪含量的變化

由圖1 可知，草魚加工至成品熏魚后粗脂肪的含量增加顯著(P＜0.05)，從生鮮草魚的1.53%到腌漬30 min 后脂肪含量下降至1.42%后又上升至成品熏魚的2.72%。在腌制期間，由于脂肪酶的作用，魚肉脂肪被分解，使腌制后的粗脂肪含量有所下降。在油炸階段，魚塊的脂肪含量呈上升趨勢(shì)，在油炸過程中，油炸時(shí)間越長(zhǎng)，油炸魚塊含水率越低，所吸得油量就越多，使得魚塊粗脂肪含量增加[5]。在浸漬階段，由于浸漬液中含有80%的水分，使油炸魚塊中的部分葵花籽油進(jìn)入到了浸漬液中，且部分脂肪酸參與到了美拉德反應(yīng)中，致使在二次浸漬階段粗脂肪含量有所下降，但成品熏魚粗脂肪含量比生鮮魚肉顯著上升77.34%（P＜0.05）。

圖1 不同加工階段魚塊粗脂肪含量的變化Fig.1 Changes of crude fat content in samples at different processing stages

圖2 不同加工階段魚塊TBA 值的變化Fig.2 Changes of TBA value in samples at different processing stages

2.2 熏魚在制備過程中硫代巴比妥酸值的變化

硫代巴比妥酸值一般用來鑒定肉制品脂質(zhì)氧化酸敗的程度，丙二醛（MDA）是脂肪終極氧化產(chǎn)物之一，能夠與TBA 發(fā)生反應(yīng)，因此用每千克肉中所含MDA 毫克數(shù)來表示TBA 值[7]。熏魚加工過程中的TBA 值如圖2 所示，熏魚的TBA 值由最初的0.61 mg/kg 上升至2.05 mg/kg 在整個(gè)油炸過程中呈上升趨勢(shì)。在腌制階段魚塊TBA 值呈緩慢上升趨勢(shì)，此結(jié)果與史笑娜等[8]研究的紅燒肉在腌制階段TBA 值的變化相似。在腌制階段，TBA 值增加較緩慢，此階段只有脂肪氧化酶的作用，脂肪氧化速率緩慢。在熏魚制備的油炸階段TBA 值呈上升趨勢(shì)，這點(diǎn)與徐靜等[5]研究的魷魚在油炸過程中TBA 變化相同。在油炸階段，油炸前2 min TBA 值增加速率大于后3 min，由于油炸初始兩分鐘，魚肉脂肪在高溫作用下脂肪的初級(jí)氧化產(chǎn)物迅速分解為MDA 等低分子物質(zhì)，使TBA 值快速上升，脂肪氧化速率增大。后油炸階段脂肪氧化程度增加，氧化速率減弱。在浸漬階段，浸漬液的溫度低于油溫，致使在浸漬階段，TBA 值增加緩慢，脂肪氧化程度減弱。

2.3 熏魚不同加工階段脂肪降解的變化

表1 不同加工階段魚塊的脂肪酸組成的相對(duì)百分含量Table 1 Relative percentage of fatty acid composition in samples at different processing stages

魚肉脂肪酸對(duì)其品質(zhì)有著重要的影響，尤其對(duì)魚肉風(fēng)味的作用，其中游離脂肪酸作為風(fēng)味前體物和風(fēng)味化合物在魚肉的風(fēng)味中有著極其重要作用[9]。由表1 可知，油酸(C18：1)、亞油酸(C18：2)、棕櫚酸(C16：0)和硬脂酸(C18：0)是原料草魚中的主要脂肪酸，這與張帆等[10]研究的草魚脂肪酸組成結(jié)果相同。在成品熏魚中SFA 和MUFA 的相對(duì)百分含量降低，PUFA 的相對(duì)百分含量增加，油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸依然是熏魚成品中的主要脂肪酸，這與JIN 等研究結(jié)果類似[11]。在腌制階段，由于脂肪氧化酶的作用，使得PUFA 和SFA 相對(duì)百分含量降低，MUFA 百分含量增加。油炸階段，隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng)，食品表面所含有的水分逐漸蒸發(fā)減少，另外油炸用的食用油從外向內(nèi)逐步取代失去的水分，使魚塊中的含水量下降，含油量上升，從而使UFA 相對(duì)百分含量升高[12]。在浸漬階段，由于浸漬液中含有大量水分，使油炸魚塊中的少量葵花籽油滲入到浸漬液中，且此時(shí)浸漬階段美拉德反應(yīng)加劇，使得各個(gè)游離脂肪酸的相對(duì)百分含量發(fā)生了改變。Rhee 等[13]發(fā)現(xiàn)肉制品中不飽和脂肪酸的含量與肉類的口感風(fēng)味值呈正相關(guān)，隨著豬肌肉中油酸含量的增加，豬肉的口感風(fēng)味分值上升。成品熏魚中不飽和脂肪酸的百分含量由最初的72.4%上升到了79.24%，從而對(duì)熏魚的整體口感風(fēng)味有一定的提升作用。

2.4 熏魚不同加工階段風(fēng)味成分的變化

表2 不同加工階段魚塊中的風(fēng)味成分及含量/%Table 2 Flavor components and contents in samples at different processing stages

注：0 表示原料肉；1 表示腌制階段；2 表示油炸1 min；3 表示油炸2 min；4 表示油炸3 min；5 表示油炸4 min；6 表示油炸5 min；7表示浸漬階段；空白表示未發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)。

熏魚加工過程中共檢出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)95 種，其中醛類22 種、醇類18 種、酮類3 種、有機(jī)酸類6 種、酯類6 種、酚類5 種、烴類15 種及其他物質(zhì)20 種。對(duì)熏魚不同加工階段揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析鑒定得出原料肉中有46 種揮發(fā)性成分，腌制階段有51 種揮發(fā)性成分，油炸階段五分鐘分別檢測(cè)出56、57、55、57 和54 種揮發(fā)性成分，浸漬階段檢測(cè)出59 種揮發(fā)性成分，其中最主要的揮發(fā)性成分是醛類、醇類和烴類。在熏魚制備過程中，醛類呈先減少后增加的趨勢(shì)，而醇類是先增加后減少的趨勢(shì)，可能是由于油炸初始階醛類還原為醇的速率大于脂肪酸降解為醛的速率，造成了油炸初始階段醇的含量多于醛，但在油炸最后階段，醛類含量增加，而醇類含量降低，此結(jié)果與Palacios研究結(jié)果一致[14]。烴類物質(zhì)含量比初始生鮮魚的含量有所上升，與JIN 的結(jié)果一致[11]。

醛類化合物主要來自于脂肪酸降解，且閾值大都較低，對(duì)熏魚風(fēng)味貢獻(xiàn)較大，其中C3～C4 的醛具有刺激性的氣味，C5～C9 的醛具有油香和脂香的氣味[15]。醛類中關(guān)鍵的風(fēng)味物質(zhì)有己醛、庚醛、壬醛、反-2-辛烯醛、反，反-2，4-癸二烯醛、2，4-癸二烯醛。其中己醛普遍存在于魚肉中，表現(xiàn)為土腥味、酸腐味等[16]，隨著油炸的進(jìn)行，己醛相對(duì)百分含量下降，魚塊的整體風(fēng)味得到改善。庚醛具有焦香味，壬醛具有脂肪香和柑橘香[17]，成品熏魚中壬醛的百分含量有所上升，對(duì)熏魚的風(fēng)味起到了積極的作用。2，4-癸二烯醛、反，反-2，4-癸二烯醛、反-2-辛烯醛具有油脂香味，在成品熏魚中2，4-癸二烯醛、反，反-2，4-癸二烯醛相對(duì)百分含量增加，從而使熏魚具有濃厚的脂肪香味，并在一定程度上掩蓋了魚肉原有的土腥味。油炸后醛類化合物的相對(duì)百分含量和種類均有提高，由最初的36.45%上升到了42.01%，對(duì)成品熏魚的風(fēng)味具有較大的貢獻(xiàn)。

醇類主要由脂肪氧化得到，閾值較高，含量低時(shí)對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較低，但是不飽和醇的閾值低，呈金屬味、蘑菇味，對(duì)風(fēng)味形成具有一定的影響[18]。醇類中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)是1-辛烯-3 醇，1-辛稀-3-醇是亞油酸降解產(chǎn)物，具有類似泥土或蘑菇的氣味[19]，在成品熏魚中，1-辛稀-3-醇的相對(duì)百分含量降低，從而使熏魚的土腥味減弱。

烴類物質(zhì)主要來自于烷氧自由基的斷裂，呈味閾值偏高，一般對(duì)風(fēng)味的影響較小，但有學(xué)者認(rèn)為由于其含量較高，對(duì)肉制品整體的風(fēng)味還是有一定的提升作用[20]。本研究檢測(cè)到了15 種烴類化合物，在油炸后其相對(duì)百分含量由最初的11.65%上升到了20.64%，烴類物質(zhì)百分含量的增加利于熏魚整體風(fēng)味提升。

酮類化合物大多是不飽和脂肪酸的受熱氧化、降解的產(chǎn)物，其閾值較低，一般有清香的氣味。本研究?jī)H檢測(cè)到了3 種酮類化合物，酮類關(guān)鍵的風(fēng)味物質(zhì)有2,5-辛二酮、3-辛酮有機(jī)酸類物質(zhì)主要來自脂肪水解、氧化所產(chǎn)生的小分子酸；酯類化合物主要產(chǎn)生于醇和酸的酯化作用，酚類化合物中丁香酚的含量最高，有研究發(fā)現(xiàn)它是煙熏風(fēng)味的重要成分。

噻唑、吡嗪等其他物質(zhì)主要來源于氨基酸和還原糖之間的Maillard 反應(yīng)和Strecker 降解，已被大部分學(xué)者確定為是香氣的重要成分[21]。二呋喃類化合物也被很多人確定為重要的揮發(fā)性物質(zhì)，其閾值較低，對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較大，其中2-正戊基呋喃可能對(duì)整體風(fēng)味影響較大，具有烤肉香味。草魚本身含有的土腥味的胺類物質(zhì)，在油炸至成品階段，均未檢測(cè)到，因此油炸有助于祛除草魚的土腥味。此外，檢測(cè)到的柏木腦、草蒿腦和苯等化合物可能是來自輔料中的香辛料。風(fēng)味的形成途徑主要包括美拉德反應(yīng)、脂質(zhì)的氧化降解、糖降解、硫胺素降解、氨基酸和肽的熱降解，其中脂質(zhì)氧化對(duì)肉制品風(fēng)味有著重要的作用，一種是作為風(fēng)味物質(zhì)的前體，經(jīng)過水解和氧化與其它化合物進(jìn)行反應(yīng)；另一種作用是作為風(fēng)味物質(zhì)的溶劑，在風(fēng)味物質(zhì)形成過程中能夠積累該物質(zhì)或作為其反應(yīng)的場(chǎng)所[22]。

3 結(jié)論

在熏魚制備過程中，魚塊的粗脂肪含量在腌制階段先從1.53%下降到1.42%，后又呈上升趨勢(shì)，成品熏魚粗脂肪含量比生鮮魚肉顯著上升77.34%（P＜0.05)。TBA 值在整個(gè)熏魚的制備中呈上升的趨勢(shì)，在油炸時(shí)脂肪酸氧化速率最大。油酸(C18：1)、亞油酸(C18：2)、棕櫚酸(C16：0)和硬脂酸(C18：0)是魚塊中的主要脂肪酸，加工過程中SFA 總體呈下降趨勢(shì)，PUFA 呈上升降趨勢(shì)，成品熏魚中不飽和脂肪酸的百分含量由最初的72.44%上升到了79.24%，對(duì)熏魚的口感風(fēng)味具有提升作用。熏魚加工過程的關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)有醛類、醇類和烴類，醛類的百分含量最高，其中主要有庚醛、壬醛和反-2-辛烯醛，其為熏魚提供了焦香和脂肪香味，對(duì)熏魚的風(fēng)味貢獻(xiàn)最大。揮發(fā)性成分的變化規(guī)律和形成途徑較復(fù)雜，其中脂類物質(zhì)是最重要的風(fēng)味化合物前體，因此在熏魚制備過程中控制脂類物質(zhì)的變化是調(diào)控熏魚風(fēng)味的重要途徑。