鱼肉加工过程特征气味物质变化研究进展
2020-08-24雷乙陈竟豪涂金金董宇苏晗柳嘉雯卢旭
雷乙,陈竟豪,涂金金,董宇,苏晗,柳嘉雯,卢旭,*
(1.福建农林大学食品科学学院,福建福州350002;2.福建省特种淀粉品质科学与加工技术重点实验室,福建福州350002;3.中爱国际合作食品物质学与结构设计研究中心,福建福州350002)
近年随着海内外市场需求的不断增长,我国逐渐形成以加工园区为中心并向精深高附加值加工转变的水产品产业。目前我国渔业资源虽丰富,但精深加工业的发展较为落后,例如鱼类加工仍处于冷藏、冰鲜等初级加工阶段。因此其加工方式的多样化有利于提高产品的加工深度和相关技术转化。
鱼肉制品是一种美味且具有较高营养价值的动物性食品,主要有鱼糜及其制品、鱼罐头制品、鱼腌制品等加工产品。随着市场经济水平的提高,消费者在重视鱼产品的营养价值之余,其自身风味也受到了广泛的关注。20世纪80年代前大多关于鱼肉挥发性成分的研究主要集中于抑制或去除鱼腥味,而当前多采用固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometer,SPMEGC-MS)和电子鼻等技术研究多品种鱼肉制品在不同生产加工过程中整体风味成分的差异,大部分是通过化学方法对鱼肉制品的风味(包括呈味氨基酸、呈味核苷酸和挥发性化合物等所占比例)进行评价[1],进一步发现各种鱼肉制品的独特化学组成成分,有利于提高其品质风味,并引导水产养殖加工业中风味优良的鱼肉制品生产。但目前有关同一品种鱼类不同组织部位、相同或不同品种鱼类以及影响生鲜鱼肉风味的重要影响因素(如养殖环境条件、饲料、水质)等研究报道均很少见,需进一步对其加以研究。本文基于不同加工方法对鱼类产品风味形成的影响进行研究,阐述了近年来国内外有关鱼肉制品加工中特征气味物质变化的研究进展,进一步为鱼肉制品生产的加工改良提供思路。
1 鱼肉风味物质种类
鱼肉风味主要由肉中会刺激人味蕾和味觉反应的各种水溶性物质所产生,由非挥发(滋味物质)和挥发风味(气味物质)构成,其中挥发性物质对鱼肉整体风味的影响贡献较大,是消费者对产品接受度的重要衡量标准之一,且可根据鱼肉气味大致可区分生鲜鱼肉与加工品。
1.1 鱼类的非挥发性物质
鱼类中重要的非挥发性风味物质主要分为含氮化合物(多肽、游离氨基酸、核苷酸等)和不含氮化合物(有机酸、糖类等)两类。含氮化合物中比重较大的物质为呈味氨基酸和呈味核苷酸[2],其中呈味氨基酸主要有赖氨酸、甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等。其中呈苦味的氨基酸如亮氨酸、异亮氨酸等在热反应中对促进风味的形成起着重要作用,同时在热反应中较高的含量有利于良好风味的产生。另外,均由三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)分解产生的腺嘌呤核苷酸(adenosine monophosphate,AMP)和次黄嘌呤核苷酸(hypoxanthine nucleotide,IMP)为鱼肉主要的呈味核苷酸[3],其中IMP有极强的增鲜效果,5’-IMP与谷氨酸钠有协同作用,二者复合使用具有明显的增鲜作用。
1.2 鱼类的挥发性物质
鱼类中的挥发性物质(即气味物质)对气味产生的影响主要是由其阈值和含量所决定的[4]。醇、醛、酮、烃和芳香类物质是鱼肉中主要的挥发性成分[2],其中醛酮类对鱼肉风味的贡献较大。有研究发现,鲜度差异是影响水产品挥发性风味组成的因素之一,其自身气味随鲜度的降低而增强,且风味物质成分也逐渐发生变化,可用K值作为衡量鱼肉鲜度的指标,其鲜度随K值的增大而降低[5]。当鱼肉鲜度降低到一定程度后,氨、二甲胺(dimethylamine,DMA)、三甲胺(trimethylamine,TMA)、甲硫醇、吲哚、粪臭素等特征成分随之产生,并伴随着不愉快的腐败气味。
另外,各类鱼肉经不同方式的加工处理后能够产生多种气味,主要由令人愉悦(果香味、煎油味、花香味等)和难闻气味(鱼腥味、土腥味、哈喇味等)组成。通常部分气味成分会因浓度不同而导致其气味产生差异,例如低浓度的己醛会散发出青草味,但较高浓度时则具有酸败味,具体气味物质及对应气味描述见表1。
表1 鱼肉制品特征气味描述及相关物质举例Table 1 Description of characteristic odors of fish products and related substances
续表1 鱼肉制品特征气味描述及相关物质举例Continue table 1 Description of characteristic odors of fish products and related substances
在生鲜鱼中其异味物质的种类及含量较高,主要有己醛、庚醛、辛醛、壬醛、E-2-壬烯醛、2,3-辛二酮、1-辛烯-3-醇、三甲胺等。这些异味物质一般来自于鱼类的生存环境(如水体中的某些异味物质通过鱼鳃或皮肤进入鱼体)或自身结构(如内源酶降解脂肪和蛋白质)。其中异味鱼腥味为鱼肉中最常见的气味之一,当鱼类的鲜度下降(K值增大)时其鱼腥味随之增加,这主要是由于鱼皮黏液中δ-氨基戊醛、氨基戊酸和六氢吡啶类化合物作用。三甲胺的阈值很低且通常具有氨气气味,是海水鱼产生腐臭气味的重要来源,“陈旧鱼味”大多数发生在其与脂肪作用后,因此,脂肪含量高的鱼类含有的腥味成分较多,大多数与醛、酮类物质(经脂肪分解后生成)有关。土腥味是另一种常见的难闻气味,很大程度上造成了我国鱼类产品出口效益的损失[6],其来源可能是水体中蓝藻或放线菌排出的代谢物[7]。
当生鲜鱼经热加工、发酵、腌制等各种加工处理后,鱼腥味、土腥味等难闻气味减弱及相关异味物质的含量减少,逐渐产生令人愉悦的气味成分,主要包括己醇、2-甲基-1-丁醇、十二醛、苯甲醛、2-乙基呋喃等,其中某些气味物质是由于添加了调味品如生葱、蒜、醋等而生成,但大部分有关香气成分的变化机制尚不明确。
2 鱼肉特征气味物质组成
2.1 淡水鱼的特征气味物质
淡水鱼在我国鱼类中普遍存在,主要有鳜鱼、罗非鱼、鳙鱼、草鱼、鲢鱼等,其不仅具有较高的营养价值,而且气味也广受消费者们的喜爱。胡静等在鲜鳜鱼中共检测到37种挥发性化合物,以醛类物质占主导,主要有己醛、庚醛、壬醛等,其中与腥味相关的己醛一般伴随着不愉悦的气味如青草味、酸败味等,而2,5-辛二酮、1-辛烯-3-醇分别产生清香味和土腥味[8]。冯倩倩等分别在生鲜罗非鱼鱼肉、鱼头及鱼皮中检测出35、35、38种气味成分,其中相同物质有20种。构成鱼腥味的关键气味成分为壬醛、辛醛和E-2-辛烯醛等,这些化合物存在于鱼的各部位中。同时产生青草味的己醛和土腥、蘑菇味的1-辛烯-3-醇均会增强其整体鱼腥味[9]。赵亮等在南湾鳙鱼鱼体中鉴定出41种气味化合物(以醛类物质的含量最高:占49.15%),其中2,4-葵二烯醛、乙酸乙酯、1-辛烯-3-醇、2-乙基呋喃、己醛和十二醛等分别产生煎油味、花香味、土腥味、麦芽味、青草味和柑橘味,推测均为鳙鱼的特征性气味产生重要作用,其中2,4-葵二烯醛对鱼整体气味影响最大[10]。Mahmoud等采用香气提取物稀释分析(aroma extract dilution analysis,AEDA)德国水产养殖的虹鳟,共鉴定出75种成分,其中c-十二内酯(果香味)、香草醛(香草味)、(E)-4,5-环氧-(E)-2-癸烯醛(金属味)、3-甲基吲哚(粪便味)、(E,Z,Z)-2,4,7-十三碳三烯醛(血液气味)和4-乙基辛酸(令人不愉悦的气味,如山羊粪便气味)等气味化合物质首次在虹鳟鱼中被发现[11]。Wenzheng等在草鱼背肉中鉴定到42种气味化合物,其中己醛、庚醛、辛醛、壬醛、2,6-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E,Z)-2,4-十二烯醛、2-壬烯醛、2-癸醛、1-辛烯-3-醇、庚醇、2-辛烯醛等为12种主要特征性气味物质,其中己醛和1-辛烯-3-醇在草鱼中含量居高,分别呈现出青草、酸败味和蘑菇、土腥味;另外草鱼气味很容易受到污染物影响,如苯类化合物会使鱼体具有不愉悦气味[12]。Gonca等经AEDA在熟制黑鱼鱼肉中共鉴定出29种气味成分,其中Z-4-庚烯醛(煮鱼味)、壬醛(清香味)和E-2-壬烯醛(鱼腥和泥土味)等成分对黑鱼整体气味贡献较大[13]。此外,王锡昌等[14]、付湘晋等[15]、杨玉平等[16]以生鲜鲢鱼为原料,研究发现其挥发性气味物质以饱和羰基化合物和醇类物质为主,其中己醛、庚醛、辛醛等醛类对鲢鱼气味贡献较大,主要呈现出辛辣且不愉悦的刺激性气味(鱼腥味)。1-辛烯-3-醇所占比例也相对较高,对鱼体土腥味有重要影响。张慧芳等发现2-丁酮、2-甲基-3-戊酮和2,3-辛二酮也会很大程度影响鲢鱼气味,当酮类物质与己醛发生作用时,腥味增强或发生改变[17]。
2.2 海水鱼的特征性气味物质
Selli等在野生鲷鱼中共鉴定出46种气味化合物,其中己醛、庚醛、辛醛、癸醛、(Z)-4-庚烯醛、(E)-2-壬烯醛、苯并缩醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇和(E)-1,5-辛二烯-3-醇等对生鲜鱼的整体气味都产生重要贡献。其中癸醛和(E)-2-壬烯醛是提供鲷鱼香气的主要特征性气味物质,分别产生新鲜的黄瓜和脂肪香气[18]。Gudrun等发现冷冻生鲜鳕鱼气味成分主要为酮类结合3-甲基-丁醛及己醛、壬醛、癸醛、十一醛等,这些物质对鳕鱼的气味产生重要贡献,如焦糖香味、花香味和甜香味等,其呈现出柔和且令人愉快的整体气味[19]。目前,鱼腥味的来源通常被认为是由三甲胺产生的,但Ganeko等研究发现,由于沙丁鱼皮中含有较多不饱和脂肪酸和脂氧合酶,因此其羰基化合物比三甲胺更容易产生鱼腥味。另外,新鲜沙丁鱼主要的特征气味成分有2,3-戊二酮、己醛、1-戊烯-3-醇,分别产生油漆味、鱼腥味和蘑菇香味[20]。淡水及海水鱼肉原料的特征气味物质组成见表2。
表2 鱼肉原料的特征气味物质组成Table 2 Characteristic odor substances of raw fish
醛、酮、烃、醇类、芳香族和羰基类化合物共同构成淡水鱼鱼肉的主要挥发性气味成分,以醛类物质影响较大[3]。其中己醛、庚醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、(E,E)-2,4-癸二烯醛等为常见的特征性气味成分,对淡水鱼的香草、鱼腥味等整体气味起到重要作用。另外,2,5-辛二酮(土腥味)、E-2-辛烯醛(鱼腥味)、2,4-葵二烯醛(煎油味)、乙酸乙酯(花香味)等成分也在淡水鱼中被检测出。生鲜海水鱼的挥发性气味物质组成与淡水鱼相似,均由羰基和醇类化合物组成,以醛类物质居多,两者大多都具有柔和且令人愉悦的香气,但海水鱼往往腥臭味更强烈[21]。其常见的关键挥发性气味化合物有己醛、壬醛、庚醛、辛醛、1-辛烯-3醇等。大多数生鲜淡水鱼和海水鱼的气味物质是由醛类和醇类组成,常见的特征气味成分包括己醛、庚醛、辛醛、(Z)-4-庚烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇等,部分酮类、呋喃等物质也被检测出。由表2可知,海水鱼和淡水鱼均具有强烈的鱼腥味、土腥味。
3 物理加工方式对鱼肉气味物质的影响
3.1 热加工处理
中国是世界上养殖渔业的大国,但由于水产品的捕获具有一定的季节性且贮藏时间较短,因此水产加工企业大多数采用热加工等技术进行处理。热加工技术是鱼产品加工的重要工艺,不仅能产生独特的气味、达到理想的色泽和质地,而且也具有杀菌功效,是延长鱼肉制品储存期的重要方法。目前国内较多采用的热加工技术有加热、水浴熟制、蒸汽加热、烤制等方式。
施文正等在 30、45、60、80、95 ℃下的草鱼背肉中分别鉴定出 23、43、52、68、74 种化合物,其中在 30 ℃加热时以醛和醇类物质为主,包括己醛、1-己醇,1-辛烯-3-醇、2,3-辛二酮等,并表现出生鲜鱼肉气味。在45℃和60℃时,鱼肉进入由生向熟制过渡的阶段,而当超过80℃时,化合物数量在温度继续升高后其变化并不显著。草鱼背肉在80℃与95℃下均具有熟鱼肉的气味特征,正十二醛、正十六醛、2-十二烯醛等高分子饱和醛类物质含量显著增加,同时十八烷、二十烷、2,4-二甲基苯乙烯等烃类和芳香族类化合物也随之产生[22]。丁浩宸等在经90℃水浴熟制30 min的白姑、铜盆、金线和飞鱼鱼糜中分别检测出30、39、39、39种化合物,主要由醇、烃、醛酮类和含硫化合物组成,其中1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、2-十一酮和2-乙基呋喃等物质一般具有修饰熟制鱼糜总体气味的作用[23]。贡慧等以生鲜和在100、115、121℃蒸汽加热20 min后的秋刀鱼为研究对象,在鲜鱼中共检测出27种挥发性气味成分,其中1-戊烯-3-醇对鱼腥味起重要作用。在115℃(此熟制温度进行特征气味分析最为适宜)热加工后的挥发性气味物质数量提高为48种且气味趋于稳定,以醛、醇、酮和杂环类物质为主。经热加工后其具有鱼腥味的庚醛和2,4-反式-庚二烯醛下降最为明显;而正反式-2-壬醛、反式-2,4-癸二烯醛、呋喃和含硫化合物等气味物质含量显著增加(产生油脂、肉香、烤肉味等怡人香气),另外亚油酸氧化产物——己醛含量变化不显著,表明其氧化程度与温度相关性不大[24]。蔡路昀等在温度为 160、180、200、220℃下分别检出烤制的沙丁鱼块有53、49、60和64种气味化合物,其中酮、酯和烃类等含量随温度的升高而降低,但醇、醛、酸、有机硫化物、无机硫化物和含氮化合物的含量却显著增多,同时也产生了大量的呈香物质如吡嗪、吡咯、唑啉等,这些成分对烤制沙丁鱼块的气味均产生重要贡献。随温度升高(160、180、200℃条件下),其沙丁鱼整体鱼肉香味、烧烤味增强,腥味逐渐减弱;但沙丁鱼块在220℃下通常具有较强的焦糊味[25]。荣建华等以鲩鱼肉为原料,采用蒸、煮、烤(加热时间10 min)3种不同热处理方式(温度为 40、60、80、90 ℃)对鲩鱼肉挥发性气味成分进行检测分析发现,生鲜和蒸熟鲩鱼肉分别含有25种和52种主要气味物质,由醇、醛、酮、酸、烃、酯类组成(以醇、醛类含量居高)。生鲜鲩鱼主要有己醛、壬醛、己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、2,5-辛二酮及戊酸异丁酯等物质,而蒸熟的脆肉鲩鱼肉中的特征气味成分为己醛、壬醛、己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇等,其中己醛产生青草味、壬醛为鱼腥和脂肪味、1-辛烯-3-醇表现为土腥味和蘑菇味[26]。李金林等将油煎草鱼用生姜、大蒜同时蒸煮制成草鱼汤,从而研究该鱼汤的主要特征气味物质发现,由于在草鱼的烹煮过程中添加了生姜、大蒜等调料,因此其气味物质的含量和种类较生鲜鱼多,包括萜类和含硫化合物等,其含量随烹煮时间的增加而减少。但由脂肪酸氧化而形成的气味物质的种类和含量如醛、醇、酮类等随着蒸煮的进行而不断增加,且制成鱼汤后其具有浓郁的肉香味[27]。
3.2 发酵处理对鱼肉特征气味物质的影响
发酵会对鱼制品的品质和气味产生重要影响,具有减弱鱼腥味并赋予其特殊气味的作用[28],目前我国有关发酵鱼的制备方法有自然发酵法(传统酒糟发酵)和接种发酵法(单一种属的微生物发酵法和复合发酵法)两大类,现多采用自然发酵法[29]。
通过传统发酵方法生产的鱼制品气味主要包括醛、醇、酮、酸、酯类、含氮、硫化合物等成分(以醇类含量居多),而经接种发酵的鱼制品中重要气味物质由醇和醛类构成,其中1-辛烯-3醇在传统和接种发酵的鱼肉中普遍被检测出。此外鱼露也属于发酵鱼制品之一,大多数散发出鱼腥、蘑菇、土豆、麦芽、香草和水果味等代表性气味,其中3-甲硫基丙醛为鱼露中一种重要的特征挥发性气味化合物。
3.2.1 传统发酵鱼的特征性气味物质
李春萍等在徽州臭鳜鱼中鉴别出45种气味物质,包括醇、醛、酸类、含氮、硫化合物以及芳香族类化合物等(以醇类居多:占62.60%),其中芳樟醇含量最高(占总醇类的96.27%),但其不是由鱼体本身产生,而是通过添加花椒、姜等调料从而使臭鳜鱼散发出花香、植物香、柑橘香味,成为加工后鱼制品的新气味成分。另外对臭鳜鱼整体气味产生重要作用的化合物有1-辛烯-3-醇、二甲基二硫、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、乙酸等,若这些气味化合物共同作用,有助于鱼腥味、硫味、腐败味、洋葱味、奶油味、哈喇味、花香味、柑橘味、油脂味等各种特征性气味的融合并产生独特的气味。另外,丁酸、三甲胺等成分使加工后臭鳜鱼所具有的气味与新鲜鳜鱼产生差异,进而产生一股似臭非臭、闻着臭但吃着香的特点[30]。贺林娟等将鳓鱼肉经过酒糟发酵后发现醇类化合物是发酵鱼类制品的主要挥发性气味成分之一,主要有乙醇、异丁醇及苯乙醇等。经过酒糟发酵的鱼类制品通常产生酒香味,并气味随着酒糟量增加而发生变化;当酒糟量/鱼质量比为2.5∶1时,鱼肉口感佳、气味醇厚且汤汁鲜美[31]。
3.2.2 酵母菌发酵鱼的特征性气味物质
朱露露等以鲟鱼肉为原料,酵母菌作为发酵剂,结果表明当处于添加酵母菌的质量分数为0.8%、发酵时间为6 h、发酵温度为28℃的条件下时,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、3-甲基-1-丁醇、1-辛烯-3-醇和3-甲基丁醛等关键气味物质在发酵醉鲟鱼中的含量最高且具有浓郁的发酵气味[32]。付湘晋等研究鲢鱼发现,醛、醇、酮、酸、酯类及烷烃类等气味物质均可在鲢鱼鱼肉中被检测到,主要以醛、醇类物质较多,主要有己醛(青草味)、辛醛(哈喇味)、E,E-2,4-葵-二烯醛(鱼腥味)、E-2-葵烯醛(鱼腥味)、2-葵烯醛(鱼腥味)、2,4-葵二烯醛(鱼腥味)、己醇(青草味)、3-辛醇(蘑菇味)、1-辛烯-3-醇(蘑菇味)等,其中己醛、1-辛烯-3-醇和己醇的含量较高。此外水洗鱼糜后的关键气味成分主要由己醛、2-葵烯醛、乙酸乙酯、乙醇、1-辛烯-3-醇、2-甲基-1-丙醇、异戊基乙醇、己醇等构成,以2-葵烯醛的含量较多,因此通常会产生较重的鱼腥味。而经葡萄酒酵母细胞液处理后的鱼糜未检测到己醛、壬醛、2-葵烯醛和2,4-葵-二烯醛等关键腥味化合物,说明葡萄酒酵母细胞液可以很好地抑制鲢鱼中鱼腥气味的产生[33]。
3.2.3 发酵鱼肉调味品的特征气味物质及其主要影响因素
鱼露是我国南方地区常见的调味料之一,其以小鱼虾等为加工原料,由鱼盐混合经发酵工艺制得,因其具有丰富的营养价值且与众不同的气味而得到消费者广泛的认可。许多研究表明[34-36],氨味(氨和胺类)、肉香味和干酪味(挥发性酸类,如乙酸、丙酸、正丁酸、正戊异戊酸等)共同构成了鱼露主要的特征气味。另外,微生物群落结构、盐度、添加剂、物理加工方式均为传统鱼露整体气味形成的关键要素。目前我国关于微生物群落结构能够促进鱼露整体气味的形成研究较少,鉴于此李春生等研究发现,在鱼露发酵过程共有387种细菌参与,同时也检测出54种挥发性气味化合物,主要由醛、醇、酮、酯、烃、酸类和含氮化合物等组成,其中己醛(青草味-脂味)、2-甲基丙醛(麦芽味)、3-甲基丁醛(麦芽味)、3-甲硫基丙醛(土豆味)、1-辛烯-3-醇(蘑菇味)、2-甲基-1-丁醇(麦芽香味)、乙酸乙酯(水果香味)、2-乙基呋喃(青草味)和三甲胺(鱼腥味)等均为传统鱼露的关键气味化合物[37]。袁树昆等根据Lee等[38]得出的研究结论,并参照日本鳀(Engraulis japonicus)在传统发酵过程中其多种微生物变化的预试验结果,采用180和230的盐度对日本鳀进行发酵处理后发现,鱼露中关键挥发性气味成分由乙醇、丙酮、异戊醛、1-戊烯-3-醇和2-甲基丁酸等构成。另外,180盐度发酵后对其海鲜味具有重要贡献,且基础物质可以较早地进入转化阶段;而230盐度发酵会促进鱼露乳酪味和肉香味的产生,但进行速度较慢[39]。
目前国内外有很多关于鱼露挥发性气味物质组成的报道,包括不同鱼类原料或发酵方式所产生的化合物差异,但对化合物来源和前体物质等研究甚少。王悦齐等通过研究鱼露在发酵过程中挥发性气味化合物和脂肪酸变化发现,随着发酵处理的不断进行,其气味物质的种类和含量逐渐增加。在不同发酵时间点的鱼露样品中检测出56种气味成分,多数由醛、酮、酸、醇、酯、烃类和含氮化合物等组成(以醛类的种类居多),其特征气味物质为2-甲基-1-丁醇(麦芽香味)、2-甲基丙醛(麦芽香味)、3-甲基丁醛(麦芽香味)、1-辛烯-3-醇(蘑菇香味)、3-甲硫基丙醛(土豆香味)、己醛(青草味、脂味)、(E,Z)-2,6-壬二烯醛(青草味)、2-壬烯醛(青草味)、2-乙基呋喃(青草味)、2-辛烯醛(青草味)、乙酸乙酯(水果香味)、三甲胺(鱼腥味)[40]。
目前食品调味剂在现代食品工业中起到重要作用,不仅可以丰富食品气味、改善口感,还具有一定的营养价值。其中L-丙氨酸(L-alanine)是国标GB 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中允许使用的一种不含有钠离子的食品增味剂[41],具有激发食材天然美味的功效。郭媛等[42]研究发现,鱼露添加L-丙氨酸后的挥发性物质中,酸类物质含量居高,主要有乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等,Esparza等[43]认为,这些酸类物质可能与形成鱼露干酪味道有关。另外,陆文婷[44]发现,含硫化合物也是鱼露的特征挥发性气味成分之一,大多数由二甲基二硫和二甲基三硫组成,是海鲜发生变质的重要因素。肖宏艳等利用超声波来处理鱼露发现,加酶发酵半年的鱼露和成熟鱼露相比其具有较重的鱼腥、苦味和酶解液的味道,且奶酪、烧烤和腌渍味较淡,气味不足。但发酵鱼露加酶且经超声波处理后,其挥发性气味接近于成熟鱼露,气味增强、刺激性气味减少,产生一种柔和饱满、沉实厚重的香味。经GC-MS分析,在无超声处理的鱼露中检测出8种关键特征气味物质,以醇类的含量最高(占总挥发性物质的84.83%);经超声波处理后,可以在鱼露中检测到含氮、硫化合物和呋喃类物质以及醛、醇、酮、酸、酯类等48种气味成分。研究表明,处理前后增加了乙酸、丙酮、三甲胺、二甲基二硫、二甲基三硫、2-甲基丁酸、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、3-甲硫基丙醛和呋喃类等挥发性成分,其使鱼露气味更饱满香浓[45]。
4 其他加工方式及其特征气味物质
4.1 鱼类腌制品的特征气味物质
鱼类腌制品为最具特色的传统水产品之一,主要是将生鲜鱼用食盐进行盐渍,使其原有的生鲜气味受到抑制、延长其贮存期,从而产生咸中带香的独特气味,因此深受消费者们的喜爱,但由于加工技术较为落后,其品质和安全性不能得到保证。目前鱼类腌制品应解决的问题主要是应用有益微生物缩短腌制时间和提高产品的特征气味。
当鱼肉经腌制加工后,其挥发性气味化合物的种类数量和含量均增多,最丰富的3种成分为醛、醇和烃类,其中醛类可以为鱼类提供多种香味如脂肪、花香、柑橘和甜味等,醇类具有愉快的甜味或水果特征气味,而挥发性醇类产生清淡的香气味,使腌制后的鱼肉更加柔和清香,腌制鱼的特征气味物质有己醛、庚醛、辛醛、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、己醇、2,3-辛二酮等。
吴燕燕等在生鲜、传统腌干和发酵腌干带鱼中分别检测出27、45、56种气味化合物,以醛、醇和酮类物质为主,其中生鲜带鱼通常具有鱼腥和水果香味,分别由壬醛、庚醛、(E)-2-壬烯醛和己醇等特征成分产生;传统腌干带鱼和发酵腌干带鱼均含有己醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁醇、己醇、苯甲醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、三甲胺和3-羟基-2-丁酮等关键气味成分,但发酵腌干带鱼具有更为纯正浓厚的奶油味、青草味、脂肪味和鲜果香味,主要由 2,3-辛二酮、(E,E)-2,4-庚二烯醛、乙醇、十一醛等产生[46]。谢诚等研究盐腌、干燥和糟制等加工方式对糟带鱼整体气味的影响,共发现295种挥发性物质,主要以醛、醇、酯和酮类的含量居高,其主要特征气味为青草气味[正己醛、(E)-壬烯醛、2-己烯醛、2-十一醛、2-甲基-2-丁烯醛]、花香气味(壬醛、十二醛、十六醛)、肉香味[(E)-2-辛烯醛和2,4-癸二烯醛]、花香味和果香味(苯乙酮、2-庚酮、3-壬酮、3-辛酮、3-甲基-丁醇、呋喃类)、蘑菇香味(1-辛烯-3-醇、1-辛烯-3-酮)、菠萝香味(2-辛烯-4-酮)、酒香味(苯乙醇、正壬醇、3-己烯-2-酮、辛酸乙酯)、丁香花味(松油醇)、甜香味(呋喃类)等构成[47]。吴海燕等在生鲜、经腌制后的金丝鱼中分别检测出58种和68种气味物质,主要由醇类和羰基化合物构成,其中未经腌制鱼肉特征气味物质主要有3-甲基-1-丁醇、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、2-丁酮、3-甲基丁酸等;而金丝鱼经腌制处理后一般以甲基酮、短链不饱和醛类和含硫化合物的含量居多,其腥味逐渐减弱且会产生柔和清香的气味[48]。Moretti等在新鲜鲥鱼和盐渍鲥鱼中分别鉴定出52、85种主要气味物质,其中醇类有助于盐渍鲥鱼保持新鲜度且产生植物香气,而醛类可以为鱼类提供脂肪味、花香味、柑橘味和甜味等多种香气,大部分由己醛、壬醛、辛醛、庚醛、苯乙醛、2-甲基丁醛和3-甲基丁醛等构成,这些成分共占总醛的72.2%。另外,在盐渍干鱼中检测到的脂肪烃中含量最丰富的为十五烷、十五烯、十七烷和十七烯等[49],它们可以由多种微生物和淡水蓝藻产生[50],且在生鲜鲥鱼中没有检测出2-辛烯,但在鲥鱼盐渍脱水后在鱼中产生[49]。Vidal等发现,在干盐盐渍野生鱼片中,乙醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基丁醛和2-丁酮的含量较高,这些成分大部分来自于微生物代谢或酶促非氧化过程;而在盐水盐渍野生鱼片中,来自氧化过程的代谢物如己醛、壬醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、2,3-戊二酮、2,3-辛二酮和2-乙基呋喃等所占比例较高;在4℃下真空包装及储存条件下的无盐或盐渍的养殖、野生鲈鱼鱼片中发现其主要挥发性代谢物大多数来自微生物腐败等,其中乙醇、丁二醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基丁醛、苯乙醛、2-丁酮、2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮等多为鱼类腐败的主要物质,并且其腐败程度随盐度增大而降低[51]。
苏丽等在生鲜、腌制和干燥鲢鱼中分别检测出30、23、38种气味物质(以醇和醛类的种类居多),其中鲜鲢鱼的主要气味物质有1-己醇、1-辛烯-3-醇、庚醇、正辛醇、己醛、3-甲基丁醛、辛烷、十七烷、3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯等;与鲜鲢鱼相比,经腌制后的鲢鱼其 1-己醇、3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯的含量逐渐减少,而1-辛烯-3-醇和壬醛含量不断增加,同时检测到2-十一烷酮、庚烷、3-甲基壬烷、乙酸等4种新气味化合物。鲢鱼经干燥过程后其己醛和壬醛的含量下降,并且检测出乙醇、环戊醇、1-戊烯-3-醇、十五烷、十七烷、乙酸乙酯、3-甲基-1-丁醇丙酸酯等大量新物质,但未检出庚醛、辛醛[52]。陈青云等研究冰温真空干燥、真空冷冻干燥和热风干燥这3种不同的处理过程对生鲜罗非鱼气味物质的影响,发现以羰基、芳香族化合物和烷烃类等物质在罗非鱼中的含量居高。新鲜罗非鱼的特征气味化合物主要有己醛、庚醛、辛醛、壬醛及2,3-辛二酮等(以己醛、壬醛的含量居高),其中辛醛、2,3-辛二酮分别散发出青香味-油脂味和奶油香味;经真空冷冻干燥后的罗非鱼其己醛、辛醛、庚醛、2,3-辛二酮等气味化合物所占比例较大;经冰温真空干燥后一般以己醛、辛醛、壬醛、2,3-辛二酮等成分为主;而经热风干燥的罗非鱼中以己醛、壬醛、庚醛和2,3-辛二酮的含量居多。另外,罗非鱼中苯甲醛的含量低且阈值不高,通常产生令人愉快的杏仁味和坚果香味,对鱼肉的整体气味产生重要贡献[53]。
4.2 鱼罐头特征气味物质
目前有关鱼罐头在生产加工过程中气味变化的研究报道较少,因此开发出一种受到消费者广泛认同的鱼罐头可以获得较高的市场利润。如郑捷等以生鲜黄颡鱼为对象研究罐头加工对黄颡鱼气味物质的影响,经过解冻、腌制、烘烤、油炸、浸调味料、包装、杀菌等罐头加工工艺等流程后,共检测出27种挥发性气味化合物,其中吡嗪类化合物通常产生烤坚果、爆米花、煮咖啡等香气,其被认为是黄颡鱼罐头成品中所特有的。另外,杂环类化合物和2-正戊基呋喃均被检测到,且2-正戊基呋喃在低浓度时对黄颡鱼的气味起到重要作用[54],伴随着令人愉快的气味产生,如果香、清香等[55]。不同加工方式对鱼肉主要气味物质组成及加工前后气味物质变化见表3和表4。
表3 鱼肉经不同加工方法处理后的主要气味物质变化Table 3 Changes in major odorants after processing fish meat by different processing methods
表4 不同的加工方法对鱼类气味物质的变化Table 4 Changes in flavor substances by different processing methods
生鲜鱼的气味因原料品种而异,大多数未进行加工处理的鱼肉呈现出柔和、令人愉悦与植物香味相似的香气和果甜香,同时伴随着鱼腥味等。马海建等认为,形成新鲜原料鱼肉气味中的重要成分主要是由挥发性羰基化合物和醇类组成[56],其中羰基化合物具有天然浓郁的香气,而醇类散发出的气味较为柔和。与鲜鱼整体气味有关的羰基化合物主要有醛和酮类,包括己醛、庚醛、壬醛、辛醛、2,5-辛二酮等,其中己醛、庚醛、壬醛对鱼腥味产生重要贡献;而醇类有1-辛烯-3-醇等,其在淡水和海水鱼中均存在,一般呈现为泥土、蘑菇味。与醇类相比,羰基化合物具有较低水平的阈值,对新鲜生鱼整体气味的贡献大于醇类。当生鲜鱼经热加工处理后挥发性气味物质含量增多且气味趋于稳定,主要气味成分有醛、醇、酮类和杂环类化合物等。鱼腥味随着醛类物质(己醛、庚醛、壬醛)含量的减少而减弱,而油脂、烤肉味(呋喃、吡嗪、含硫化合物)等令人愉悦的气味逐渐增强[57]。
5 结语
鱼肉营养价值和风味品质一直是消费者的关注焦点,运用新鲜原料鱼经不同加工处理成鱼肉制品后风味变化较大,且生成风味物质的种类也会因原料差别有所差异。目前有关同一品种鱼类的不同组织部位、系统分析比较相同或不同品种鱼类的风味以及影响生鲜鱼肉风味的重要因素等的研究报道较少,需进一步对其加以研究。因此未来对鱼肉制品风味的研究应考虑保持其原有风味,同时注重加工、保藏方式、成本等因素,考虑采用感官法与化学法相结合的方式来对其最终风味进行评价,这样有利于引导风味优良的鱼肉制品的生产与加工技术。