不同工藝制備的魚頭湯營養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味特征比較研究

李 璐，李 鵬，孫慧娟，馬凱華，馬儷珍，李 玲

（天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心，天津市水產(chǎn)品加工及質(zhì)量安全校企協(xié)同創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗室，天津 300392）

作為人口大國，水產(chǎn)品在我國的需求量日益增長。近年來，漁業(yè)產(chǎn)值結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，淡水魚產(chǎn)品所占比重越來越大。在魚類加工過程中，以魚肉為原料，可以加工成魚糜制品、腌制品、熏制品、魚肉香腸等系列產(chǎn)品，但對占比達(dá)到40%以上的魚副產(chǎn)物（魚頭、魚骨、魚皮、魚鱗等）并未很好地利用，大多作為飼料或直接丟棄，這不僅對環(huán)境造成污染，還會造成優(yōu)質(zhì)資源的浪費(fèi)。革胡子鯰魚具有生長速度快、養(yǎng)殖成本低、抗病力強(qiáng)、無肌間刺、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)，但占魚體質(zhì)量20%左右的魚頭，因其外觀導(dǎo)致消費(fèi)者接受度較低，影響了魚頭的進(jìn)一步開發(fā)利用。

目前，國內(nèi)外對魚頭的加工主要包括飼料加工、活性成分提取等方面。日常生活中，將魚頭加工成菜品和魚湯的習(xí)慣自古就有，所謂“吃肉不如喝湯”，就是因為湯的滋味鮮美，營養(yǎng)豐富，是餐桌上必不可少的美味佳肴。田沁等對鰱魚頭湯的烹飪模式和工藝進(jìn)行優(yōu)化，并對風(fēng)味特性進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)電燉鍋熬煮的魚頭湯風(fēng)味更加豐富；王媛媛等通過對鱈魚魚頭湯蒸煮方式的研究，發(fā)現(xiàn)高壓蒸煮組與其它三組的感官品質(zhì)、氣味組分均有差異且有更好的表現(xiàn)，得出高壓蒸煮更適合鱈魚魚頭湯的結(jié)論；徐永霞等對鳀魚蒸煮液和酶解液的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行研究，得出酶解液更適合魚肉中風(fēng)味物質(zhì)的釋放；馮媛等采用電子鼻、電子舌、GC-MS 研究烹飪時間對海鯰魚湯風(fēng)味變化的影響，發(fā)現(xiàn)隨著熬煮時間的延長，魚湯中醛類和醇類相對含量顯著升高。李曉朋等采用不同油煎河豚魚后制成魚湯，通過GC-MS 測定，發(fā)現(xiàn)5 種魚湯的揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對含量差異顯著，大豆油、花生油、橄欖油煎炸后魚湯的風(fēng)味物質(zhì)為壬醛、癸醛、反-2-癸烯醛和反,反-2,4-癸二烯醛等。李金林等利用GC-MS 對草魚湯烹制過程中0～10 min、11～20 min、21～30 min 三個時間段的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)醛類、醇類、酮類物質(zhì)在煮制過程中不斷增加，油煎和調(diào)味料是魚湯風(fēng)味化合物形成的主要原因，煮制是風(fēng)味物質(zhì)不斷積累、含量逐漸趨于平衡的過程。

目前，國外對畜禽湯汁的研究較多，對魚湯的研究主要集中在國內(nèi)，但利用革胡子鯰魚的魚頭為原料，系統(tǒng)進(jìn)行不同工藝制備對魚湯營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味影響的研究鮮有報道。本試驗通過四種工藝對革胡子鯰魚魚頭進(jìn)行處理，制備成四種魚頭湯，分別為普通熬煮魚頭湯（Ordinary boil,OB）、超聲波輔助熬煮魚頭湯（Ultrasound-assisted ordinary boil,U-OB）、酶解魚頭湯（Enzymatic hydrolysis,Eh）和超聲波輔助酶解魚頭湯（Ultrasound-assisted enzymatic hydrolysis,U-Eh）。通過分析和比較這四種魚頭湯的基本營養(yǎng)成分、風(fēng)味特征和揮發(fā)性物質(zhì)的差異性，可為革胡子鯰魚魚頭的精深加工利用提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

革胡子鯰魚 天津市紅旗農(nóng)貿(mào)市場；復(fù)合蛋白酶（400000 U/g）、風(fēng)味蛋白酶（3600 U/g）南寧東恒華道生物科技有限公司；石英砂 天津百倫斯生物技術(shù)有限公司；石油醚 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司；硫酸銅 天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠；氫氧化鈉天津市光復(fù)發(fā)展有限公司；碳酸鈉 天津市江天化工技術(shù)有限公司；氯化鈉、酒石酸 天津市大茂化學(xué)試劑廠；牛血清蛋白、LB 培養(yǎng)基、福林酚 北京索萊寶科技有限公司；三氯乙酸（TCA）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；大豆油 益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司；十二烷基磺酸（SDS）、2-甲基-3-庚酮美國Sigma 公司；蛋白胨 北京奧博星生物技術(shù)有限公司；酵母浸粉 上海源葉生物科技有限公司；娃哈哈純凈水 娃哈哈集團(tuán)有限公司。

130 型絞肉機(jī) 諸城市晟興機(jī)械科技有限公司；WGL-230B 鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司；XMTD-7000 電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；FE20 實(shí)驗室pH 計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；KQ-700E 型超聲波清洗器昆山市超聲儀器有限公司；譜析T6 新世紀(jì)紫外可見分光光度計 北京譜析通用儀器有限公司；IMS-50 制冰機(jī) 河南兄弟儀器設(shè)備有限公司；SX-500 高壓滅菌鍋 日本TOMY 公司；VXMNAL 漩渦振蕩器 美國奧豪斯；FA25 均質(zhì)機(jī) 上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司；CM-5 色差儀 日本Konica Minolta公司；L-8900 全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；Agilent 7890A/5975C 氣相質(zhì)譜儀 美國Agilent 公司；FLAVOURSPEC 氣相色譜離子遷移譜儀、Flavour-Spec?風(fēng)味分析儀 德國G.A.S 公司；HERACLES II快速電子氣味分析儀（電子鼻）法國ALpha Mos 公司。

1.2 實(shí)驗方法

1.2.1 魚頭湯的不同制備工藝

1.2.1.1 魚頭原料的處理方法 利用宰殺革胡子鯰魚后的副產(chǎn)物—魚頭為原料，經(jīng)過清洗、瀝水后，用刀剁成小塊，再用絞肉機(jī)絞碎、裝袋、-80 ℃冰箱貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.1.2 普通熬煮魚頭湯的制備 將200 g 魚頭在18 g 大豆油中煎制20 s（電磁爐加熱功率為1200 W），按照料液比為1:6 的比例加入1200 mL 水，開鍋后加入0.5%的食鹽，調(diào)節(jié)電磁爐加熱功率為500 W，保持微沸狀態(tài)，開始熬煮計時，熬煮總時間為64 min，期間不斷補(bǔ)足蒸發(fā)掉的水分，熬制結(jié)束后用4 層紗布過濾，得到的濾液為OB。

1.2.1.3 超聲波輔助熬煮魚頭湯的制備 在1.2.1.2的基礎(chǔ)上，增加了超聲波輔助處理工藝，即魚頭煎制、加水后，首先經(jīng)過超聲波處理（超聲波功率490 W、超聲波溫度35 ℃、超聲時間31 min），然后按照

1.2.1.2 的方法微沸狀態(tài)熬煮、過濾，得到的濾液為U-OB。

1.2.1.4 酶解魚頭湯的制備 將200 g 魚頭放入1000 mL 燒杯，按照料液比為1:2 的比例加入400 mL水，用錫紙封口，在121 ℃下、0.1 MPa 高壓滅菌鍋中浸提1 h，浸提結(jié)束后冷卻至55 ℃，酶解（添加魚頭重量的0.1%風(fēng)味酶，0.2%復(fù)合蛋白酶，酶解時間為2.5 h，酶解溫度為55 ℃，酶解pH 為7），用沸水煮制10 min 進(jìn)行滅酶，結(jié)束后用4 層紗布過濾，得到的濾液為Eh。

1.2.1.5 超聲波輔助酶解魚頭湯的制備 在1.2.1.4的基礎(chǔ)上，增加了超聲波輔助處理工藝，即將魚肉按照1:2 的比例加水后，先超聲波處理（超聲波功率490 W、超聲波溫度35 ℃、超聲時間31 min），然后按照1.2.1.4 的方法進(jìn)行高壓浸提和酶解，得到U-Eh。

1.2.2 指標(biāo)測定

1.2.2.1 基本營養(yǎng)物質(zhì)測定 水分：GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》；脂肪：GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》；鈣、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鋅：GB 5009.268-2016（第二法）；硒：GB 5009.93-2017（第一法）。

游離氨基酸：參考Li 等的方法，準(zhǔn)確稱取5 g樣品，加入20 mL 超純水，搖勻，然后加入20 mL 5%（v/v）的三氯乙酸，充分混勻后于4 ℃靜置12 h，過濾，取濾液定容至50 mL，搖勻后過0.22 μm 濾膜，待氨基酸自動分析儀檢測。

1.2.2.2 水溶性蛋白含量測定 參考錢雪麗、翟爭妍等的方法，略有改進(jìn)。取5 mL 魚頭湯用超純水定容至100 mL，取其中1 mL 魚頭湯樣液于試管中，加入5 mL 福林酚-甲液振蕩搖勻，室溫下靜置10 min 后立即加入0.5 mL 福林酚-乙液，振蕩混勻，30 ℃水浴預(yù)熱30 min，取出搖勻后測定其在750 nm處的吸光度值。以牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液（25、50、100、150、200、250 μg/mL）為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定線性方程，每組樣品平行測定3 次。

1.2.2.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)（GC-MS）分析 參照雷虹的方法，并略有改進(jìn)。取各組魚頭湯5 mL 于20 mL頂空樣品瓶中，并加5 mL 飽和NaCl 溶液和2 μL 2-甲基-3-庚酮溶液（1 μg/μL），同時放入轉(zhuǎn)子置于磁力攪拌器上，將老化的萃取頭插入樣品瓶，在60 ℃下吸附45 min 后拔出，萃取頭在GC 進(jìn)樣口（250 ℃）下解吸附4 min。

GC-MS 實(shí)驗條件-GC 條件：色譜柱：TR-5 毛細(xì)色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）、載氣及流速：載氣為He，載氣流速為1.0 mL/min、傳輸線溫度：250 ℃、升溫程序：45 ℃保持2 min，6 ℃/min～230 ℃，保持5 min；MS 條件：離子源溫度：250 ℃、進(jìn)樣口溫度：250 ℃、質(zhì)量掃描范圍：30～400（m/z）、溶劑延遲時間：1 min。

以2-甲基-3 庚酮為內(nèi)標(biāo)，計算風(fēng)味化合物的含量，計算公式如下：

式中：C—所測定的揮發(fā)性化合物濃度（μg/kg）；A—測定揮發(fā)性化合物的峰面積（AU.min）；C—內(nèi)標(biāo)物的濃度（1 μg/μL）；A—為內(nèi)標(biāo)物的峰面積（AU.min）；V—內(nèi)標(biāo)物的進(jìn)樣量（μL）；m—所測定樣品的質(zhì)量（g）。

1.2.2.4 電子鼻分析 準(zhǔn)確取各組魚頭湯樣品5 mL于20 mL 頂空瓶內(nèi)，壓蓋密封，然后依次用電子鼻對揮發(fā)性氣味進(jìn)行分析檢測，每組樣品做5 次重復(fù)。電子鼻載氣為干燥空氣，水浴鍋55 ℃加熱25 min，測試時間120 s，延滯時間223 s，頂空注射體積5 mL，利用電子鼻儀器導(dǎo)出數(shù)據(jù)用Origin 進(jìn)行PCA 分析。

1.2.2.5 離子遷移色譜（GC-IMS）分析 氣相-離子遷移譜單元：分析時間：30 min、色譜柱類型：FS-SE-54-CB-1 15 m ID:0.53 mm、柱溫：60 ℃、載氣/漂移氣：N、IMS 溫度：45 ℃；

自動頂空進(jìn)樣單元：孵化溫度：55 ℃、孵化時間：15 min、進(jìn)樣體積：500 μL、進(jìn)樣針溫度：85 ℃、孵化轉(zhuǎn)速：500 r/min。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分析、通過Origin 95 作圖、通過IBM SPSS Statistics 19 進(jìn)行顯著水平（＜0.05 或＜0.01）分析，所有實(shí)驗均重復(fù)操作3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 四組魚頭湯的基本營養(yǎng)成分分析

四組魚頭湯的基本營養(yǎng)成分見表1 所示，OB、U-OB、Eh、U-Eh 四種魚頭湯之間比較，OB 和U-OB中水分含量顯著高于Eh 和U-Eh（＜0.05），但后者的水溶性蛋白含量顯著高于前者（＜0.05），說明魚頭經(jīng)過高壓浸提、酶解可以將魚肉原料中的蛋白質(zhì)最大可能地溶出。U-OB 的水溶性蛋白含量也顯著高于OB（＜0.05），這說明超聲波輔助處理有助于提高魚頭湯中有機(jī)物質(zhì)的溶出率。

表1 四組魚頭湯的基本營養(yǎng)成分分析Table 1 Analysis of basic nutritional components of four groups of fish head soup

2.2 魚頭原料及四組魚頭湯的礦物質(zhì)含量變化

四組魚頭湯的礦物質(zhì)含量變化如表2 所示，由表2 可以看出，原料魚頭（H）中鈉（0.293 g/kg）、鉀（282 mg/kg）、鈣（119 mg/kg）含量豐富，其次是鎂（41.6 mg/kg）、鋅（13.7 mg/kg）、鐵（5.05 mg/kg）。魚頭經(jīng)過不同工藝處理得到的四種魚頭湯中，9 種礦物元素的含量發(fā)生了不同程度的變化，其中銅、鐵、鎂、錳、鋅、硒6 種元素在四種魚頭湯中含量甚微，說明經(jīng)過不同工藝處理，這5 種礦物元素基本上沒有從原料魚頭溶出到魚頭湯中；溶出量較大的是鈣、鉀、鈉，四種魚頭湯中的鈉含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原料魚頭是由于在熬煮魚頭湯時加入了0.5%食鹽。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，U-OB 中鈣含量高于OB，原因是經(jīng)過超聲波處理，由于空化效應(yīng)和機(jī)械振動，以水為介質(zhì)產(chǎn)生的氣泡發(fā)生破裂，進(jìn)而釋放巨大能量使周圍細(xì)胞受到震蕩導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，內(nèi)容物流出，使鈣更多地溶出到湯中。Eh 組中鈣含量（70.4 mg/kg）在四組中最高，原因是經(jīng)過酶解，細(xì)胞結(jié)構(gòu)解體，極大地促進(jìn)了鈣的溶出。而U-Eh 的鈣含量低于Eh，可能是經(jīng)過超聲、酶解共同作用造成鈣與湯中脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)更好地結(jié)合成微納米膠粒，隨著溶質(zhì)和膠粒濃度的不斷上升，體系中的粒子發(fā)生二次聚集，形成更大的粒子沉降，鈣被脫離出湯液體系，從而造成鈣流失。OB、U-OB 中的鉀離子含量與魚頭中基本相近，而Eh、U-Eh 中含量遠(yuǎn)高于原料魚頭，可能是由于底物質(zhì)量濃度不變時，與底物結(jié)合的酶越多，酶解程度越高，細(xì)胞膜破壞越完全，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的鉀離子大量溶出。硒具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、抗癌、解除金屬毒害、提高基礎(chǔ)代謝、提高繁殖能力的作用。Eh、U-Eh 中的硒含量高于OB、U-OB，是較好的硒來源。在OB、U-OB 中可以看出超聲輔助處理對物質(zhì)的溶出起促進(jìn)作用，而Eh 和U-Eh 組中，由于酶解在物質(zhì)溶出過程中起主導(dǎo)作用，所以U-Eh 超聲波輔助的促進(jìn)作用有限。

表2 四組魚頭湯的礦物質(zhì)含量變化Table 2 Changes in mineral content of four groups of fish head soup

2.3 游離氨基酸及滋味活性值（TAV）分析

水產(chǎn)品的滋味強(qiáng)度由游離氨基酸的含量、組成及閾值共同決定。魚頭湯中游離氨基酸及滋味活性值（TAV 值：呈味物質(zhì)濃度與其閾值之間的比值）如表3 和表4 所示。由表3 可以看出，在熬制過程中蛋白質(zhì)受熱分解或在蛋白酶的作用下逐漸釋放出游離氨基酸，四種魚湯中均含有八種必需氨基酸，根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)特征，將必需氨基酸和非必需氨基酸分為鮮、甜、苦味。呈味氨基酸含量越高，魚湯的呈味越濃郁。分析發(fā)現(xiàn)，OB 和U-OB、Eh 和U-Eh兩兩之間的氨基酸種類和數(shù)量基本相似，但Eh 和U-Eh 組的必需氨基酸、非必需氨基酸或氨基酸總量幾乎是OB 和U-OB 組的20 倍以上，這是因為蛋白酶作用的結(jié)果所致。但是，Eh 和U-Eh 組中導(dǎo)致總氨基酸含量高的原因主要是苦味氨基酸含量高，Eh 組為577.237 mg/100 g，U-Eh 組為590.040 mg/100 g，而OB和U-OB 僅分別為9.994 和7.534 mg/100 g，這說明利用蛋白酶的作用制備魚頭湯時需要進(jìn)行適度酶解，控制苦味氨基酸的生成量，同時提高鮮味氨基酸和甜味氨基酸的生成量，從而達(dá)到比較理想的狀態(tài)。仔細(xì)比較OB 和U-OB 的氨基酸組成，U-OB的鮮味氨基酸（0.854 mg/100 g→1.013 mg/100 g）增加，而苦味氨基酸（9.994 mg/100 g→7.534 mg/100 g）和甜味氨基酸（8.639 mg/100 g→6.929 mg/100 g）降低。

表3 四種工藝魚頭湯的氨基酸種類及其含量分析Table 3 Analysis of amino acid types and contents of four kinds of craft fish head soup

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，本試驗的四組魚頭湯中都檢測出了較高含量的?；撬幔琌B、U-OB、Eh 組和UEh 組的?；撬岷糠謩e為14.647、16.248、33.52、32.295 mg/100 g。?；撬峋哂袕V泛的生物學(xué)功能，包括視覺功能、解毒、對鈣的調(diào)控、調(diào)節(jié)滲透壓、抗心律失常、降血壓等，對嬰兒身體系統(tǒng)的發(fā)育及營養(yǎng)的吸收有重要作用，是人體條件性必需氨基酸。還含有少量肌肽，在動物機(jī)體內(nèi)，其對延緩衰老細(xì)胞有明顯作用，還有抗氧化、神經(jīng)細(xì)胞調(diào)節(jié)、金屬離子螯合等作用，在腎臟疾病中起抗炎抗纖維化的作用。

由表4 可知，OB 和U-OB 的氨基酸TAV 值均小于1；Eh 和U-Eh 中賴氨酸、精氨酸TAV 值大于1，蛋氨酸和谷氨酸TAV 值分別在0.9 和0.8 以上，接近于1，但只有谷氨酸提供鮮味，其余3 種氨基酸均提供苦味。

表4 游離氨基酸及滋味活性值Table 4 Free amino acid and taste activity value

2.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

如表5 所示，四種魚頭湯中的揮發(fā)物質(zhì)分別檢測出40 種、42 種、59 種、62 種，總含量分別為316.50、389.80、199.94、232.47 μg/kg，OB、U-OB 的總含量均大于Eh、U-Eh 的總含量。魚頭湯中醛類和醇類物質(zhì)含量較高，其余物質(zhì)含量較少。

表5 四種工藝魚頭湯風(fēng)味物質(zhì)含量Table 5 Contents of flavor substances in four kinds of craft fish head soup

續(xù)表 5

續(xù)表 5

多不飽和脂肪酸和羰基化合物經(jīng)過氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生醇類物質(zhì)，魚頭湯中檢測出醇類物質(zhì)種類最多，分別為9 種、17 種、15 種、14 種。由表6 可知，OAV 值最大的為1-辛烯-3-醇，范圍在10.00～41.38之間，對魚頭湯的整體風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。此類醇具有蘑菇味及發(fā)酵香味可使魚湯脂肪香味更濃郁。

醛類物質(zhì)由脂肪酸氧化降解得到，魚頭湯中還檢測出較多的醛類物質(zhì)，分別為14 種、9 種、15 種、13 種。由表6 可知，魚頭湯中OAV 值大于1 的醛類有正己醛、庚醛、正辛醛、壬醛，說明這四種低碳醛對魚湯風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大。正己醛呈生的油脂和青草氣及蘋果香味；庚醛有果子香味；正辛醛有青辛尖銳而有力的脂蠟香，帶果香茉莉氣息；壬醛具有強(qiáng)烈的油脂氣味和甜橙氣息。OB、U-OB 中（E,E）-2,4-壬二烯醛相對濃度較大，其有雞湯香味。UEh 中存在十四醛三聚物呈油脂和鳶尾似桃子香氣。由此說明，上述幾種醛類對魚頭湯中的香氣成分有積極作用。

魚頭湯中檢出的酮類物質(zhì)含量較少，其閾值高于醛類物質(zhì)，酮類物質(zhì)的OAV 小于1，對魚頭湯的香氣成分貢獻(xiàn)較小。Eh、U-Eh 中存在2,3-辛二酮、4-甲基-3 戊烯-2-酮，兩種酮均為食品用香料，后者有像蜂蜜的氣味，可能對修飾風(fēng)味起到積極作用。

魚頭湯還檢測出一定量的烴類、酯類、醚類、酸類和其他物質(zhì)。其中，酸類包括己酸、棕櫚酸、正戊酸、肉豆蔻酸、苯甲酸等，均為食品用香料。烴類物質(zhì)由Maillard 反應(yīng)和脂質(zhì)降解產(chǎn)生，但對魚湯香味的貢獻(xiàn)較少。gamma-己內(nèi)酯帶有淡草藥味的香豆素樣香氣存在于OB 中，十二（烷）酸芐酯苯基酯存在于Eh 和U-Eh 中，三種酯均為食品用香料。酯類與酮類物質(zhì)同時存在且具有突出的協(xié)同作用，使魚湯風(fēng)味更協(xié)調(diào)。其他物質(zhì)中2-正戊基呋喃有火腿味，是魚肉加工過程中產(chǎn)生的重要風(fēng)味物質(zhì)，其存在于所有湯中。由表6 可知，湯中2-正戊基呋喃的OAV 值均大于1，此呋喃的產(chǎn)生途徑包括Maillard 反應(yīng)、碳水化合物降解和脂質(zhì)氧化。由于魚頭原料中脂肪含量較高，所以脂肪氧化為四種湯中2-正戊基呋喃產(chǎn)生的主要途徑。豆油經(jīng)過加熱氧化可產(chǎn)生2-正戊基呋喃，OB、U-OB 中此類呋喃OAV 值較高接近2，另一部分2-正戊基呋喃可能是由于油煎魚頭時大豆油氧化而產(chǎn)生。

表6 四種工藝魚頭湯風(fēng)味物質(zhì)閾值及OAVTable 6 Four kinds of craft fish head soup flavor substances threshold and OAV

2.5 電子鼻分析

為探究四種魚頭湯在不同工藝下的氣味特征，對四種魚頭湯進(jìn)行電子鼻PCA 分析（見圖1 所示）。將電子鼻采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、降維，變成不交叉的新指標(biāo)并進(jìn)行線性組合，使得數(shù)據(jù)更為清晰、獨(dú)立且能更好的體現(xiàn)樣品整體性，性質(zhì)相似的樣品在距離上更為接近。由圖1 可以看出，PC1 與PC2 的貢獻(xiàn)率分別為91.50%和5.62%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到97.12%，超過90%，說明經(jīng)過四種不同工藝制作的魚頭湯之間氣味區(qū)分明顯，沒有出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象。OB 和U-OB 在PC2 上響應(yīng)值相差較大，Eh 和UEh 在PC1、PC2 上響應(yīng)值均相差較大。

圖1 四種工藝魚頭湯電子鼻響應(yīng)值的PCA 分析Fig.1 PCA analysis of electronic nose response value of four kinds of craft fish head soup

2.6 離子遷移色譜分析

為進(jìn)一步探究四種工藝制備的魚頭湯中香氣成分的不同，采用GC-IMS 技術(shù)對其進(jìn)行測定，利用Reporter 查看物質(zhì)之間的差異。以O(shè)B 譜圖為參照，圖2 為四種魚頭湯（OB、U-OB、Eh、U-Eh）的GCIMS 3D 譜圖，圖3 為四種魚頭湯樣品的GC-IMS 差異譜圖。由圖2 和圖3 可以看出，OB、U-OB 與Eh、U-Eh 之間存在明顯差異，OB 與U-OB 的VOCs基本相似；Eh 與U-Eh 的VOCs 基本相似，但是四種樣品也有一些共性的VOCs。為全面直觀分析四種樣品中VOCs 組成的差異性，將全部揮發(fā)性物質(zhì)用Gallery Plot 形成指紋圖，如圖4 所示。圖4 中一個點(diǎn)代表一種揮發(fā)性物質(zhì)，每一列代表同種物質(zhì)在不同樣品中的含量，每一行代表一個樣品中存在的物質(zhì)。由圖4 可以看出，OB、U-OB 與Eh、U-Eh 之間的VOCs 差異較大，兩者之間共有的物質(zhì)只有黃色框中的VOCs，含量相對較高的只有壬醛（二聚體）、2-庚酮、壬醛（單體）三種物質(zhì)。紅色框是OB 和UOB 樣品中主要含有的VOCs，可以看出OB 與UOB 之間的VOCs 種類基本一致，但含量差異較大，OB 樣品中的VOCs 含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于U-OB 樣品，其中只有壬醛（二聚體）、2-庚酮、壬醛（單體）三種物質(zhì)兩組含量基本一致，而U-OB 樣品中乙酸己酯物質(zhì)卻顯著高于OB。綠色框和黃色框是Eh 和U-Eh 樣品中的主要VOCs，2 組樣品的VOCs 基本一致，但UEh 樣品中VOCs 含量遠(yuǎn)高于Eh 樣品，與GC-MS測定的結(jié)果一致。

圖2 四種工藝魚頭湯氣相色譜離子遷移譜3D 圖Fig.2 3D image of gas chromatographic ion mobility spectra of four kinds of craft fish head soup

圖3 四種工藝魚頭湯氣相色譜離子遷移譜差異圖Fig.3 Differences in gas chromatography ion mobility spectra of four kinds of craft fish head soup

圖4 四種工藝魚頭湯揮發(fā)性物質(zhì)指紋圖Fig.4 Fingerprints of volatile substances in four kinds of craft fish head soup

由圖2、3、4 可知，GC-IMS 可以將四種魚頭湯中的物質(zhì)很好地分離。根據(jù)設(shè)備NIST 數(shù)據(jù)庫與IMS 遷移時間數(shù)據(jù)庫二維定性，共定性出33 種物質(zhì)（GC-IMS 化合物定性列表略），其中，醛類19 種、酮類6 種、酯類1 種、醇類4 種，仍有3 種物質(zhì)在數(shù)據(jù)庫中未找到。反-2-戊烯醛、反式-2-已烯-1-醇和E-2-庚烯醛為OB、U-OB 特有的物質(zhì)。反-2-辛烯醛呈脂肪和肉類香氣，并有黃瓜和雞肉香味。乙酸己酯為U-OB 特有的物質(zhì)，酯類閾值較低，呈濃郁的果香味道，能賦予魚湯特殊香味。丙酮、2-丁酮、異戊醛、4-甲基-2-戊酮、2-己酮和苯甲醛為Eh、U-Eh 特有的物質(zhì)，其中，丙酮具有奶香，2-丁酮具有酸奶味，異戊醛有蘋果香味；苯甲醛具有杏仁味、水果香和堅果味，它是來自于氨基酸的Strecker 反應(yīng)。

其中，正己醛、庚醛、正辛醛、壬醛、反-2-辛烯醛、苯乙醛、1-戊醇、1-辛烯-3-醇為GC-MS 和GCIMS 共同檢測出的物質(zhì)，這八種物質(zhì)均對魚湯風(fēng)味的形成有修飾作用，GC-IMS 檢測出的醛類物質(zhì)較多。

3 結(jié)論

通過對不同工藝制備出的四組魚頭湯進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)及風(fēng)味特征比較發(fā)現(xiàn)，Eh、U-Eh 中，酶解在物質(zhì)溶出過程中起主導(dǎo)作用，與酶解復(fù)合使用的超聲條件有待進(jìn)一步研究。在魚頭湯中均檢測出?；撬?，四種魚頭湯中苦味氨基酸含量高于鮮、甜味氨基酸，尤其Eh 和U-Eh，如何降低湯中苦味氨基酸的含量仍需進(jìn)一步研究。四種魚頭湯中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分別檢測出40 種、42 種、59 種、62 種，其中，醛類和醇類物質(zhì)含量較高，其余物質(zhì)含量相對較少。魚頭湯中1-辛烯-3-醇、正己醛、庚醛、正辛醛、壬醛、2-正戊基呋喃的OAV 值均大于1，對魚湯的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。四種不同工藝的魚頭湯氣味區(qū)分明顯，沒有出現(xiàn)重疊現(xiàn)象。OB、U-OB 與Eh、U-Eh 之間VOCs 出現(xiàn)明顯的差異，共性的物質(zhì)只有壬醛（二聚體）、2-庚酮和壬醛（單體）。但OB、U-OB 與Eh、U-Eh 兩兩之間VOCs 種類基本一致，只是含量上差異較大，OB 的VOCs 多于U-OB，U-Eh 的VOCs 多于Eh。正己醛、庚醛、正辛醛、壬醛、反-2-辛烯醛、苯乙醛、1-戊醇、1-辛烯-3-醇為GC-MS 和GC-IMS 共同檢測出的物質(zhì)，這8 種物質(zhì)均對魚湯風(fēng)味的形成有修飾作用。本研究結(jié)果為超聲輔助在魚頭湯的開發(fā)和應(yīng)用提供一定的依據(jù)，超聲輔助酶解時如何降低苦味氨基酸仍有待進(jìn)一步研究。