油爆工艺对上海熏鱼风味物质的影响

王 清，陈舜胜,2,

（1.上海海洋大学食品学院，上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海 201306；2.国家淡水水产品加工技术研发分中心（上海），食品科学与工程国家级实验教学示范中心（上海海洋大学），上海 201306）

上海熏鱼是一道色香味俱全的传统名菜，属于沪菜系。鱼肉外焦里嫩，咸鲜味美，以其奇特的风味与诱人的色泽受到广大消费者的喜爱。熏鱼虽名带熏字，其实并不是熏制的，而是先浸渍，再油爆，最后浸入卤汁入味[1]，为方便研究，油爆前的浸渍为第1次浸渍，油爆后的浸渍为第2次浸渍。风味的形成原理是浸渍及油爆过程中美拉德反应产生的风味物质掩盖淡水鱼的土腥味并形成外焦里嫩、口感咸鲜味美的特色。

海产品的风味主要是指挥发性的气味以及水溶性的滋味。其中，气味由挥发性不饱和醛酮、含氮含硫以及杂环的化合物构成，滋味由水溶性呈味活性的物质构成[2]。Cayhan等[3]使用同时蒸馏萃取-气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用和嗅闻技术研究野生黑鱼熟制鱼肉，共检测出29 种香味活性物质。施文正[4]采用电子鼻、固相微萃取-GC-MS（solid phase micro-extraction-GC-MS，SPME-GC-MS）法分析草鱼不同部位的挥发性成分，确定大草鱼背肉、腹肉和红肉的挥发性成分有30、39 种和52 种。鱼体自身的内源酶降解及脂肪酸的氧化裂解产生的一些短链醛、酮类物质会导致鱼体产生腥味[5]。比较常见的腥味物质有己醛、庚醛、壬醛、癸醛、2-庚烯醛、2-辛烯醛、三甲胺等，水产品中主要用酸碱盐法、掩蔽法、吸附法、微胶囊法、微生物发酵法、酶法脱腥、复合脱腥、加工等脱腥方法，本实验采用油爆工艺加工的方法，通过高温促进鱼肉中挥发性物质之间的化学反应减少鱼肉中的腥味物质。陈剑岚等[6]使用高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）法和全自动氨基酸分析仪测定了大小草鱼肉中的呈味水溶性成分，发现小草鱼肉中的甜味氨基酸含量比例较大。翁丽萍等[7]通过对大黄鱼鱼肉游离氨基酸、呈味核苷酸等水溶性呈味化合物的检测，表明精氨酸、一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）和肌苷酸（inosine monphosphate，IMP）对滋味有重要贡献。国内外对于鱼类及其制品的风味进行了很多研究，国内基本都为淡水鱼[8]。但目前对上海熏鱼风味的研究鲜见报道，因此本实验从上海熏鱼风味的角度出发研究油爆工艺条件的影响。

本研究主要采用SPME-GC-MS、结合HPLC、全自动氨基酸分析法及感官评定进行辅助分析，实验以草鱼为原料，采用单因素方法研究不同温度油爆和不同时间油爆对上海熏鱼中挥发性物质和水溶性成分的影响。优化上海熏鱼油爆工艺条件，确定关键风味物质，为上海熏鱼的进一步研究提供部分理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草鱼（（2.5±0.1）kg）、金龙鱼葵花籽油、料酒、白胡椒粉、盐 市购。

正戊烷、正己烷、正庚烷、正构烷烃（C5～C40）、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、AMP、IMP、次黄嘌呤（hypoxanthine，Hx）、次黄嘌呤核苷（inosine，HxR）、2,4,6-三甲基吡啶（2,4,6-trimethylpyridine，TMP） 美国Sigma公司；磷酸、高氯酸、氯化钠、氢氧化钾、氢氧化钠（均为分析纯） 国药集团上海化学试剂有限公司；磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、甲醇（均为色谱纯） 上海安谱实验科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

HY-81电热炸炉 佛山市南海泊菲机电设备有限公司；7890-5977A GC-MS联用仪 美国Agilent公司；65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙基苯萃取头 美国Supelco公司；L-8800氨基酸自动分析仪 日本日立公司；H2050R高速冷冻离心机 长沙湘仪有限公司；AD200L-P数显高速分散均质机 上海标本模型厂；PHS-3C pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；LC-2010CHT HPLC仪 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

采办鲜活草鱼，致死，去除头、尾、鳞及腹部黑膜，取鱼体中间部分，切2 cm左右薄片，冲洗干净，擦去表面水分，添加料酒15%、白胡椒粉1.2%、盐0.8%（以鱼肉计）浸渍30 min[9]，不同条件下油爆备用。

1.3.2 单因素分析法

分别考察温度140、155、170、185、200 ℃油爆8 min和温度170 ℃分别油爆4、6、8、10、12 min的影响，浸渍后不油爆作对照。

1.3.3 挥发性物质的测定

参考Selli等[5]的方法，稍作修改。称取油爆后的鱼肉5.0 g至离心管，加入18%的氯化钠溶液5 mL（料液比1∶1（g/mL）混合），充分均质，放入15 mL顶空瓶中，样品于－20 ℃保存，萃取时温度和时间分别为60 ℃和40 min。

GC-MS条件：HP-5MS弹性毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升温：柱初温40 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升至100 ℃，而后以5 ℃/min升至160 ℃，再以10 ℃/min升至250 ℃，保持2 min；进样口温度250 ℃；载气（He）流量1.0 mL/min；解吸5 min，温度为250 ℃，选择不分流进样模式。

质谱条件：传输线温度280 ℃；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子能量70 eV；质量扫描范围m/z 35～350。

1.3.4 核苷酸的测定

参考邱伟强等[10]的方法，稍作修改。称取油爆后的鱼肉5.0 g至离心管，加入预冷的8%高氯酸溶液15 mL，充分均质后，再加入8%高氯酸溶液5 mL冲洗。4 ℃、8 000 r/min冷冻离心10 min，收集上清液，残渣加入8%高氯酸溶液10 mL浸提、均质、再次冷冻离心10 min，合并上清液。使用KOH溶液调节pH值至5.80，用10 mol/L的KOH溶液调节pH值至接近5.80时，改用1 mol/L的KOH溶液调节。定容至50 mL的容量瓶，使用0.22 μm微孔水相滤膜除去高氯酸钾结晶，装瓶进样分析，剩余样品于－20 ℃保存，测定时，将样品溶解上机分析。

HPLC条件：Inertsil ODS-SP C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；保护柱柱芯Inertsil ODS-SP（4 mm×10 mm，5 μm）；流动相A为磷酸二氢钾-磷酸氢二钾（1∶1，V/V）溶液，浓度为0.05 mol/L，并调pH值至5.80，流动相B为甲醇溶液；等梯度洗脱；流速1 mL/min；柱温28 ℃；进样量10 μL；检验波长254 nm。

1.3.5 游离氨基酸含量测定

参考王曜等[11]的方法，稍作修改。称量油爆后的鱼肉2.0 g，先加入10 mL浓度为0.02 mol/L的稀HCl溶液，均质，再加5 mL冲洗干净并超声10 min，4 ℃、8 000 r/min离心10 min，取上清液，加5 mL稀HCl溶液搅拌，重复操作，离心时间5 min，合并上清液，用50 mL容量瓶定容，移取2 mL溶液，并添加5%的磺基水杨酸溶液2 mL，4 ℃、5 000 r/min离心10 min，最后，0.22 μm微孔水相过滤膜过滤除去结晶，装瓶，等待上机测定。

全自动氨基酸分析仪条件：色谱柱（4.6 mm×150 mm，7 μm）；柱温50 ℃；1通道流速0.4 mL/min，2通道流速0.35 mL/min；流动相分别为4%的茚三酮缓冲液、柠檬酸和柠檬酸钠的混合缓冲液（pH 3.2、3.3、4.0、4.9）。

1.3.6 肉质感官评定

参考陈娇娇等[12]的方法，稍作修改。将不同条件油爆后的鱼肉样品剪切成2 cm×2 cm×1 cm的肉块，放入一次性盘中，选择10 名接受过感官培训的食品专业学生，组成感官评定小组同时品尝鱼肉，采用“盲法”对熏鱼的滋味、口感，色泽、外观，气味进行打分。评定人员单独评定，互相不得接触与讨论。油爆后鱼肉的感官评定标准，如表1所示。

表1 油爆后鱼肉的感官评价标准Table1 Criteria for sensory evaluation of deep-fried grass carp

1.4 数据处理

1.4.1 挥发性物质定性定量分析

挥发性成分的定性：计算机检索NIST08谱库为主、人工解析图谱为辅，采用相同的升温程序，正构烷烃C5～C40为标准品，和数据库检索的结果一起定性。挥发性成分的定量：以TMP为内标，根据TMP浓度和用量、挥发性物质与TMP峰面积比值，按公式（1）计算挥发性物质的含量[13]：

式中：Ci为挥发性物质的含量/（μg/kg）；Ni为挥发性物质与TMP峰面积的比值；M1为TMP质量/μg；M2为鱼肉质量/kg。

1.4.2 关键风味物质的确定

采取气味活度值（odor activity value，OAV）法，在检测挥发性物质的基础上，参考文献中挥发性物质的气味阈值，按公式（2）计算OAV[13]：

式中：Ci为挥发性物质含量/（μg/kg）；OTi为挥发性物质的气味阈值/（μg/kg）。

一般认为OAV不小于1的物质为所分析样品中的关键风味物质，OAV不小于0.1且小于1的物质对样品的总体风味具有重要的修饰作用[14]。

1.4.3 核苷酸和游离氨基酸的分析

应用Microsoft Excel 97-2003和SPSS Statistics 22.0软件对实验结果进行统计分析，在单因素方差分析的基础上，采纳Duncan氏多重比较方法配合分析，数据以s计，P＜0.05，差异显著。

1.4.4 感官评定分析

10 名感官评定人员根据感官评定标准进行打分，分别计算各指标在不同油爆温度和不同油爆时间条件下的均值。

2 结果与分析

2.1 油爆对上海熏鱼挥发性物质的影响

表2 油爆后鱼肉中挥发性物质的含量Table2 Content of volatile substances in deep-fried grass carp μg/kg

续表2

续表2

续表2

由表2可知，检测出草鱼浸渍、不同温度油爆及不同时间油爆后鱼肉的挥发性物质种类分别为58、64、79、78、75、76 种及75、75、78、74、74 种。从含量和种类上看，上海熏鱼的挥发性风味物质主要由醛类、醇类和烃类构成，也含有少量的酸类、酮类及芳香族化合物，这与相关研究鱼类主要挥发性成分基本相同[15-18]。鱼肉在油爆过程中检测到的腥味物质主要有己醛、庚醛、壬醛、癸醛、2-庚烯醛、2-辛烯醛，由表2可以看出，随着温度升高和时间延长含量有所降低，变化明显的是己醛和壬醛，当油爆温度从140 ℃上升到200 ℃时，其含量分别从21.33、9.18 μg/kg减少到0.94、2.15 μg/kg，当油爆时间从4 min延长到12 min时，其含量分别从13.19、4.63 μg/kg减少到0.73、1.92 μg/kg。

上海熏鱼在油爆后，其种类增加，醇类物质含量减少，醛类和酸类物质含量增加，可能是高温促进了氧化反应的进行。随着油爆温度升高和时间的延长，挥发性化合物的种类相差不大，温度155 ℃和时间8 min之后有所减少，但各类挥发性化合物的含量逐渐减少，这可能是油爆温度过高或油爆时间过长会抑制脂肪酶、蛋白酶等内源酶的活性，从而导致一些酶解产物挥发性化合物的种类和含量减少[19]。

从挥发性化合物的种类和含量来说，并不能准确分析其对上海熏鱼整体风味的贡献程度，所以还需通过挥发性物质的OAV法进一步分析，结果如表3所示。

表3 油爆后鱼肉中挥发性物质的OAVTable3 OAVs of volatile substances in deep-fried grass carp

醇类可能由脂肪酸的二级氢过氧化物的分解、脂质氧化酶对脂肪酸的作用生成或由羰基化合物还原生成[20]。饱和醇阈值高，对风味贡献小，随着碳链增长香味增大，不饱和醇阈值低，对风味贡献大[21]。1-辛烯-3-醇是一种亚油酸酯或亚麻酸酯的氢过氧化物的降解产物，阈值较低，具有类似蘑菇味和土腥味[22]。其含量随着油爆温度的升高和油爆时间的延长有所降低。由表2、3可以看出，具有脂肪样酸败味的2-辛烯醇在185 ℃和200 ℃未检测出，油爆10 min和12 min后，其OAV小于0.01。

醛类一般是脂质的热降解产物，而烯醛和二烯醛来源于亚油酸酯和亚麻酸酯的氢过氧化物的降解[23]。醛类阈值低，对风味贡献大。阈值分别为4.50、1.00、0.10 μg/kg的己醛、壬醛和癸醛常被认为是淡水鱼肉中土腥味的主要成分[24]。其含量随着油爆温度的升高和油爆时间的延长降低，油爆温度185 ℃和200 ℃和油爆时间10 min和12 min去腥较好。

熏鱼中酮类挥发性化合物种类少，含量也较低，其感觉阈值远高于其同分异构体的醛类[25]，它们的OAV几乎都小于0.10，对样品的气味形成贡献较小，但它对鱼肉的腥味有一定的增强作用，尤其是烯酮类的化合物[25]。随着油爆温度的升高，酮类化合物的种类和含量都减少，随着油爆时间的延长，其种类增加，但含量也在减少。原因可能是高温抑制脂肪氧合酶的活性，使其不能很好地作用于不饱和脂肪酸产生酮。

烃类化合物可能是来源于烷基自由基的脂质自氧化过程或类胡萝卜素的分解产物[26]。因为表3是根据表2中检测到挥发性物质的含量与其本身气味阈值的比值而来，所以从表2也可以看出，油爆过程中产生的烃类物质种类较多，含量较高，但由于其感觉阈值较高，故对熏鱼总体风味形成贡献较小。随着油爆温度的升高和油爆时间的延长，其种类先增加后减少，但含量减少。一定条件下形成醛、酮、醇等物质，对风味有潜在影响[27]。

芳香类化合物的阈值较高，样品中检测出甲苯和1,4-二甲苯，它们可能来源于鱼所生存的环境，使鱼肉产生令人不愉快的气味[27]。甲苯和1,4-二甲苯的阈值分别为200、490 μg/kg，由表3可以看出，不同油爆温度和时间下，其OAV都小于0.01，故对熏鱼风味影响不大。

鱼肉中还检出8 种酸类物质和12 种酯类物质，其中乙酸主要由微生物降解糖类产生，油酸在油爆后未检出，原因是高温条件下氧化生成辛醛和壬醛，酯类化合物已在鱼类及蒸煮后的甲壳类挥发物中发现，对鱼肉的挥发性风味贡献不大。

由表3可知，鱼肉油爆后的关键风味物质主要有1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、癸醛、2-壬烯醛、2-癸烯醛、2,4-壬二烯醛、2,4-癸二烯醛等，关键风味物质主要由醇类和醛类物质构成，共同为熏鱼的风味做出了重要贡献。

2.2 油爆对上海熏鱼中核苷酸的影响

表4 油爆后鱼肉中核苷酸的含量和TAVTable4 Contents and taste activity values of nucleotides in deep-fried grass carp mg/100 g

HPLC检测出呈味核苷酸的含量及味道强度值（taste active value，TAV），如表4所示。ATP及关联产物是鱼肉中核苷酸的重要组成部分，其降解途径为ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx[28]。AMP和IMP的阈值分别为50 mg/100 g和25 mg/100 g，对鱼肉滋味贡献最大，IMP降解生成HxR的速率慢，因此会在鱼肉中积累较多，与谷氨酸共存时有协同作用，AMP的存在可以抑制苦味，与IMP共同提高鱼肉的鲜味[29]。

TAV是样品中呈味物质的含量与本身味道阈值的比值，当TAV不小于1时，表示对样品滋味有重要贡献，数值越大贡献越大；当TAV小于1时，表示对样品滋味影响不大[30]。由表4可以看出，AMP的TAV小于1，而IMP的TAV大于10，对熏鱼滋味有重要贡献。Hx与鱼肉中的苦味有关，它的产生会导致不愉快的风味[31]，熏鱼油爆后，ATP含量减少，AMP和IMP含量增加，且Hx含量也减少，说明高温促进ATP的降解，有减少苦味增加鱼肉鲜味的作用。随着油爆温度的升高和油爆时间的延长，IMP和AMP的含量都在增加，但IMP增加的速率较大，原因可能是高温促进AMP脱氨酶的活性，使其产生更多的IMP[32]。油爆温度在185 ℃和200 ℃时及油爆时间在10 min和12 min时，IMP和AMP含量较高，最能保留鱼肉的鲜味。但油爆温度200 ℃和油爆时间12 min时，Hx的含量最高，因此选择油爆温度185 ℃和油爆时间10 min较好。

2.3 油爆对上海熏鱼中游离氨基酸的影响

表5 温度对油爆后鱼肉中游离氨基酸含量的影响Table5 Effect of oil temperature on contents of free amino acids in deep-fried grass carp mg/100 g

表6 时间对油爆后鱼肉中游离氨基酸含量的影响Table6 Effect of frying time on contents of free amino acids in deep-fried grass carp mg/100 g

由表5、6可以看出，油爆后鱼肉中呈苦味的氨基酸含量有所下降，而呈鲜甜味的氨基酸含量略有上升，说明高温有助于增加鱼肉的鲜甜味，减少苦味。随着油爆温度的升高和油爆时间的延长，游离氨基酸的总量增加，呈味游离氨基酸含量也增加，分别在油爆温度185 ℃和油爆时间10 min时含量最高，温度继续升高或时间继续延长，其含量出现下降的趋势，原因可能是温度过高或所处高温时间过长抑制了蛋白质的降解。所以选择油爆温度185 ℃和油爆时间10 min可以更好地保留鱼肉的鲜甜味。

表7 油爆后鱼肉中游离氨基酸的TAVTable7 TAVs of free amino acids in deep-fried grass carp

游离氨基酸是鱼肉中重要的滋味物质，通常表现出鲜味、甜味、苦味等特殊滋味[33]。游离氨基酸对熏鱼风味的贡献大小可以用TAV表示。如表5～7所示，16 种游离氨基酸，其中含量较高的有甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、脯氨酸等，谷氨酸含量虽然不高，但由于其阈值最低为5.00 mg/100 g，TAV大于1，是熏鱼中重要的鲜味氨基酸，在油爆温度185 ℃和油爆时间10 min时，其含量最高，TAV也最高，分别为1.54和1.87。甘氨酸和丙氨酸是鱼肉重要要的甜味物质，谷氨酸和IMP具有协同作用[29]，共同呈现出鱼肉的鲜味。组氨酸本身是苦味游离氨基酸，但可以起到增强鱼肉风味的作用，形成某些水产品中的“肉香”特征[34]。组氨酸的阈值为20.00 mg/100 g，其TAV在油爆温度185 ℃和油爆时间10 min最高，分别为11.40和11.96。

2.4 油爆对上海熏鱼鱼肉感官的影响

表8 油爆后鱼肉中感官评分Table8 Sensory evaluation in deep-fried grass carp

由表8可知，随着油爆温度的升高和时间的延长，鱼香味浓郁，鱼腥味变淡；140 ℃油爆时，鱼肉苍白且易断裂，略有鱼腥味；155 ℃油爆时，口感不柔和，色泽较淡；170 ℃油爆时，口感不柔和，感官一般；185 ℃和200 ℃油爆时，口感较佳，具有很强的鱼香味，色泽金黄，鱼块完整，但油爆200 ℃鱼块过于僵硬，所以选择油爆温度185 ℃较好。

油爆4 min时，鱼肉色泽苍白且易断裂，略有鱼腥味；油爆6 min和8 min时，鱼肉口感不柔和，鱼块呈淡黄色，鱼香味较浓，但感官一般；油爆10 min和12 min时，鱼肉口感细腻有弹性，具有很强的鱼香味，鱼块呈金黄色并带有褐色，但油爆12 min后鱼块过于僵硬，所以选择油爆时间10 min较好。

3 结 论

经过GC-MS联用仪检测到鱼肉第1次浸渍，温度140、155、170、185、200 ℃油爆8 min及温度170 ℃油爆4、6、8、10、12 min后挥发性物质分别为58、64、79、78、75、76 种及75、75、78、74、74 种。油爆前后相比，挥发性物质种类增多，其中醇类物质含量降低，醛类和酸类物质含量增加，随着油爆温度的升高和时间的延长，挥发性化合物的种类相差不大，但各类挥发性化合物的含量逐渐减少，在温度185 ℃和200 ℃，时间10 min和12 min时，1-辛烯-3-醇、2-辛烯醇、己醛、壬醛等土腥味和酸败味物质的含量最少或未检出。对熏鱼风味贡献较大的有1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛、癸醛、2-壬烯醛、2-癸烯醛、2,4-壬二烯醛、2,4-癸二烯醛等，主要是醇类和醛类物质。

经过HPLC和全自动氨基酸分析仪检测得出：鱼肉在油爆前后，AMP和IMP含量增加，Hx含量减少；鲜甜味氨基酸含量增加，苦味氨基酸含量减少，油爆有助于增加熏鱼鲜甜味减少苦味。随着温度的升高和时间的延长，AMP和IMP含量增加，Hx含量先减少后增加；游离氨基酸和呈味游离氨基酸含量先增加后减少，在油爆温度185 ℃和油爆时间10 min时最高，最好保留鱼肉的甜美味。

感官评定分析表明鱼肉在油爆温度185 ℃和油爆时间10 min时，鱼肉口感佳，有弹性，鱼香味强烈，表面呈金黄色，感官评价最好。综合分析，鱼肉油爆后会增加鲜甜味，减少苦味，掩盖鱼腥味，但温度过高或时间过长又会影响鱼肉口感和鲜味，因此，选择油爆温度185 ℃和油爆时间10 min较佳。本课题组将进一步研究第2次浸渍的工艺条件对上海熏鱼风味的影响，为上海熏鱼的加工提供更多的理论依据。