上海熏鱼加工过程中脂质氧化、脂肪分解和挥发性风味成分的变化

王钰杰,郭雪花,林 婷,陈舜胜,2,3*

1.上海海洋大学食品学院,上海 201306

2.国家淡水水产品加工技术研发分中心（上海）,上海 201306

3.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

上海熏鱼是道特色名菜，属于沪菜系，制作和配料较简便，宜于直接食用，是人们非常喜爱的水产熟食品之一[1]。上海熏鱼的正名是卤味油爆草鱼，其风味的形成是由卤汁辅料、油爆、以及美拉德反应产生的风味物质共同作用的结果，其中脂肪酸的氧化、降解等变化对肉制品风味有着非常重要的作用，脂肪酸的组成也会影响肉制品的风味，并且肉制品中的大部分挥发性成分都来自于肉品加工过程中脂肪酸的氧化[2]。本文应用气相色谱和固相微萃取气相色谱-质谱联用技术对熏鱼加工过程中脂肪酸组成以及挥发性风味的形成进行分析，以揭示在熏鱼加工过程中脂肪氧化、降解以及挥发性风味成分的变化规律。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草鱼、香葱、生姜、蒜、盐、料酒、胡椒粉、生抽、超纯水、植物油、白糖、五香粉、葵花籽油，购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、正己烷均为分析纯试剂。

1.2 仪器与设备

TGL16M 台式高速冷冻离心机，湖南凯达科学仪器有限公司；752N 紫外可见分光光度计，上海亚荣生化仪器厂；DZF-1B 型真空干燥箱，上海精恒仪器设备有限公司；Soxtherm 全自动索氏脂肪浸提仪，德国Gerhardt 分析仪器有限公司；HWS26 型电热恒温水浴锅，上海鲁轩仪器设备厂；RE-5003旋转蒸发器，上海耀特仪器设备有限公司；TRACE1300 气象色谱仪(层析仪)，美国赛默飞科技有限公司；7890-5977A GC/MS 联用仪，美国Agilent 公司；65 μm PDMS/DVB 萃取头，美国Supelco 公司。

1.3 实验方法

1.3.1 熏鱼制备 产品工艺经感官评定小组（12 人）感官评价后优选确定，初加工：将生鲜草鱼洗净抹干，去头尾，并将其切成厚度为1.5 cm 的鱼块；腌制：加入盐、胡椒粉、香葱、生姜、蒜、生抽、料酒腌制30 min；油炸：将腌制鱼块至于180 ℃油温下，油炸5 min；浸渍：用水、植物油、生抽、糖、五香粉配置的浸渍液，浸渍1 min 左右。取样点：生鲜草鱼、腌制后、油炸1 min、2 min、3 min、4 min、5 min、浸渍后的成品熏鱼。

1.3.2 粗脂肪含量测定 参考GB/T5009.6-2003，利用索氏脂肪浸提仪进行测定。

1.3.3 脂肪氧化指标的测定（TBA 值） TBA 值测定：参考Salish 等[3]的方法，略有改动，将5.00 g搅碎鱼肉加入50 mL 的离心管，随后加入25 mL 质量分数为20%的三氯乙酸，均质1 min，静置1 h后在冷冻离心机中以5000 r/min 的转速离心10 min，将离心后的溶液过滤，并用蒸馏水将滤液定容至50 mL，摇匀静置后取定容后的溶液5 mL，加入0.02 mol/L 的TBA 溶液5 mL 混匀，并在沸水浴30 min 后进行显色反应，冷却至室温后测定其在532 nm 波长处的吸光度(A)值。

1.3.4 脂肪酸组分测定 总脂的提取：按照Folch 等的方法[4]，略有改动。称取搅碎鱼肉5 g 置于离心管中，并加入20 mL 氯仿-甲醇溶液(2：1,V/V)和5 mL 超纯水，摇匀后浸泡24 h，加入5～6 mL MgCl2溶液(MgCl2溶液浓度5%)，摇匀静置3 h 后吸出上层液体，并再次向离心管中加入5～6 mL MgCl2溶液，静置3～4 h 后以5000 r/min 的转速离心5 min，然后吸出上清液，取下层。并将下层液体置于旋蒸烧瓶中，在50 ℃下水浴旋蒸除去有机溶剂，即得脂质样品。

脂肪酸甲酯化：参考徐静等的方法[5]，略有改动。向脂质样品中加入5 mL 0.05 mol/L 的NaOH-甲醇溶液，混合后接冷凝回流装置，100 ℃水浴加热，每隔30 s～60 s 摇晃接收瓶。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 后将烧瓶取出，待烧瓶冷却至室温，向烧瓶中加入10 mL 饱和NaCl 溶液，震荡1 min 后将溶液至于试管中，静置分层后，取上层有机相过0.22µm 滤膜，并将滤液置于样品瓶中待检测。

脂肪酸组分分析：气相毛细管柱为Agilent SP-2560，100 m×0.25 mm×0.2µm，柱初始温度70 ℃，50 ℃/min 升温至140 ℃，保持2 min，4 ℃/min 升温至180 ℃，保持2 min，3 ℃升温至225 ℃，保持30 min，载气为氮气，柱流量1.0 mL／min，分流比45：1；进样量为1µL；质谱(mass spectrometer，MS)条件参数：接口温度250 ℃，离子源温度230 ℃，溶剂延迟4 min，质量扫描范围m/z 全扫描。脂肪酸采用质谱库匹配度检索定性，采用峰面积归一化法定量。

1.3.5 挥发性成分的测定 参考张晶晶等方法[6]，略有改动。取各个取样点的鱼肉3 g 至于顶空瓶中，加入3 mL 质量分数为18%的氯化钠溶液，并在水浴锅中预热15 min，用65µm 的PDMS/DVB 萃取头萃取30 min。生样萃取时置于50 ℃水浴中，熟样萃取置于60 ℃水浴中，在气相进样器中250 ℃的条件下解吸5 min。

气质联用仪参数的设定：HP-5MS 石英毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.5µm)，升温程序以初始温度30 ℃保持2 min，以10 ℃/min 升至120 ℃，立即以15 ℃/min 升至250 ℃，保持3 min。载气为99.999高纯氦气，流速1.2 mL/min，压力60 kPa，不分流。MS 参数设定：电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，检测器温度250 ℃，GC/MS 接口温度280 ℃，灯丝发射电流200µA，检测器电压1.2 kV，质量扫描范围m/z 50～450。

1.4 数据处理

试验数据经Microsoft Excel 2016 初步整理，Origin 18.0 作图，采用SPSS 21.0 软件进行统计分析，用One-Way ANOVA 方法进行方差分析，采用Duncan’s multiple range test 进行多重比较，显著水平设为P＜0.05。

2 结果与讨论

2.1 熏鱼在制备过程中粗脂肪含量的变化

由图1 可知，草鱼加工至成品熏鱼后粗脂肪的含量增加显著(P＜0.05)，从生鲜草鱼的1.53%到腌渍30 min 后脂肪含量下降至1.42%后又上升至成品熏鱼的2.72%。在腌制期间，由于脂肪酶的作用，鱼肉脂肪被分解，使腌制后的粗脂肪含量有所下降。在油炸阶段，鱼块的脂肪含量呈上升趋势，在油炸过程中，油炸时间越长，油炸鱼块含水率越低，所吸得油量就越多，使得鱼块粗脂肪含量增加[5]。在浸渍阶段，由于浸渍液中含有80%的水分，使油炸鱼块中的部分葵花籽油进入到了浸渍液中，且部分脂肪酸参与到了美拉德反应中，致使在二次浸渍阶段粗脂肪含量有所下降，但成品熏鱼粗脂肪含量比生鲜鱼肉显著上升77.34%（P＜0.05）。

图1 不同加工阶段鱼块粗脂肪含量的变化Fig.1 Changes of crude fat content in samples at different processing stages

图2 不同加工阶段鱼块TBA 值的变化Fig.2 Changes of TBA value in samples at different processing stages

2.2 熏鱼在制备过程中硫代巴比妥酸值的变化

硫代巴比妥酸值一般用来鉴定肉制品脂质氧化酸败的程度，丙二醛（MDA）是脂肪终极氧化产物之一，能够与TBA 发生反应，因此用每千克肉中所含MDA 毫克数来表示TBA 值[7]。熏鱼加工过程中的TBA 值如图2 所示，熏鱼的TBA 值由最初的0.61 mg/kg 上升至2.05 mg/kg 在整个油炸过程中呈上升趋势。在腌制阶段鱼块TBA 值呈缓慢上升趋势，此结果与史笑娜等[8]研究的红烧肉在腌制阶段TBA 值的变化相似。在腌制阶段，TBA 值增加较缓慢，此阶段只有脂肪氧化酶的作用，脂肪氧化速率缓慢。在熏鱼制备的油炸阶段TBA 值呈上升趋势，这点与徐静等[5]研究的鱿鱼在油炸过程中TBA 变化相同。在油炸阶段，油炸前2 min TBA 值增加速率大于后3 min，由于油炸初始两分钟，鱼肉脂肪在高温作用下脂肪的初级氧化产物迅速分解为MDA 等低分子物质，使TBA 值快速上升，脂肪氧化速率增大。后油炸阶段脂肪氧化程度增加，氧化速率减弱。在浸渍阶段，浸渍液的温度低于油温，致使在浸渍阶段，TBA 值增加缓慢，脂肪氧化程度减弱。

2.3 熏鱼不同加工阶段脂肪降解的变化

表1 不同加工阶段鱼块的脂肪酸组成的相对百分含量Table 1 Relative percentage of fatty acid composition in samples at different processing stages

鱼肉脂肪酸对其品质有着重要的影响，尤其对鱼肉风味的作用，其中游离脂肪酸作为风味前体物和风味化合物在鱼肉的风味中有着极其重要作用[9]。由表1 可知，油酸(C18：1)、亚油酸(C18：2)、棕榈酸(C16：0)和硬脂酸(C18：0)是原料草鱼中的主要脂肪酸，这与张帆等[10]研究的草鱼脂肪酸组成结果相同。在成品熏鱼中SFA 和MUFA 的相对百分含量降低，PUFA 的相对百分含量增加，油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸依然是熏鱼成品中的主要脂肪酸，这与JIN 等研究结果类似[11]。在腌制阶段，由于脂肪氧化酶的作用，使得PUFA 和SFA 相对百分含量降低，MUFA 百分含量增加。油炸阶段，随着油炸时间的延长，食品表面所含有的水分逐渐蒸发减少，另外油炸用的食用油从外向内逐步取代失去的水分，使鱼块中的含水量下降，含油量上升，从而使UFA 相对百分含量升高[12]。在浸渍阶段，由于浸渍液中含有大量水分，使油炸鱼块中的少量葵花籽油渗入到浸渍液中，且此时浸渍阶段美拉德反应加剧，使得各个游离脂肪酸的相对百分含量发生了改变。Rhee 等[13]发现肉制品中不饱和脂肪酸的含量与肉类的口感风味值呈正相关，随着猪肌肉中油酸含量的增加，猪肉的口感风味分值上升。成品熏鱼中不饱和脂肪酸的百分含量由最初的72.4%上升到了79.24%，从而对熏鱼的整体口感风味有一定的提升作用。

2.4 熏鱼不同加工阶段风味成分的变化

表2 不同加工阶段鱼块中的风味成分及含量/%Table 2 Flavor components and contents in samples at different processing stages

注：0 表示原料肉；1 表示腌制阶段；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表示浸渍阶段；空白表示未发现该物质。

熏鱼加工过程中共检出挥发性风味物质95 种，其中醛类22 种、醇类18 种、酮类3 种、有机酸类6 种、酯类6 种、酚类5 种、烃类15 种及其他物质20 种。对熏鱼不同加工阶段挥发性风味物质的分析鉴定得出原料肉中有46 种挥发性成分，腌制阶段有51 种挥发性成分，油炸阶段五分钟分别检测出56、57、55、57 和54 种挥发性成分，浸渍阶段检测出59 种挥发性成分，其中最主要的挥发性成分是醛类、醇类和烃类。在熏鱼制备过程中，醛类呈先减少后增加的趋势，而醇类是先增加后减少的趋势，可能是由于油炸初始阶醛类还原为醇的速率大于脂肪酸降解为醛的速率，造成了油炸初始阶段醇的含量多于醛，但在油炸最后阶段，醛类含量增加，而醇类含量降低，此结果与Palacios研究结果一致[14]。烃类物质含量比初始生鲜鱼的含量有所上升，与JIN 的结果一致[11]。

醛类化合物主要来自于脂肪酸降解，且阈值大都较低，对熏鱼风味贡献较大，其中C3～C4 的醛具有刺激性的气味，C5～C9 的醛具有油香和脂香的气味[15]。醛类中关键的风味物质有己醛、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鱼肉中，表现为土腥味、酸腐味等[16]，随着油炸的进行，己醛相对百分含量下降，鱼块的整体风味得到改善。庚醛具有焦香味，壬醛具有脂肪香和柑橘香[17]，成品熏鱼中壬醛的百分含量有所上升，对熏鱼的风味起到了积极的作用。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，在成品熏鱼中2，4-癸二烯醛、反，反-2，4-癸二烯醛相对百分含量增加，从而使熏鱼具有浓厚的脂肪香味，并在一定程度上掩盖了鱼肉原有的土腥味。油炸后醛类化合物的相对百分含量和种类均有提高，由最初的36.45%上升到了42.01%，对成品熏鱼的风味具有较大的贡献。

醇类主要由脂肪氧化得到，阈值较高，含量低时对风味贡献较低，但是不饱和醇的阈值低，呈金属味、蘑菇味，对风味形成具有一定的影响[18]。醇类中关键风味物质是1-辛烯-3 醇，1-辛稀-3-醇是亚油酸降解产物，具有类似泥土或蘑菇的气味[19]，在成品熏鱼中，1-辛稀-3-醇的相对百分含量降低，从而使熏鱼的土腥味减弱。

烃类物质主要来自于烷氧自由基的断裂，呈味阈值偏高，一般对风味的影响较小，但有学者认为由于其含量较高，对肉制品整体的风味还是有一定的提升作用[20]。本研究检测到了15 种烃类化合物，在油炸后其相对百分含量由最初的11.65%上升到了20.64%，烃类物质百分含量的增加利于熏鱼整体风味提升。

酮类化合物大多是不饱和脂肪酸的受热氧化、降解的产物，其阈值较低，一般有清香的气味。本研究仅检测到了3 种酮类化合物，酮类关键的风味物质有2,5-辛二酮、3-辛酮有机酸类物质主要来自脂肪水解、氧化所产生的小分子酸；酯类化合物主要产生于醇和酸的酯化作用，酚类化合物中丁香酚的含量最高，有研究发现它是烟熏风味的重要成分。

噻唑、吡嗪等其他物质主要来源于氨基酸和还原糖之间的Maillard 反应和Strecker 降解，已被大部分学者确定为是香气的重要成分[21]。二呋喃类化合物也被很多人确定为重要的挥发性物质，其阈值较低，对风味贡献较大，其中2-正戊基呋喃可能对整体风味影响较大，具有烤肉香味。草鱼本身含有的土腥味的胺类物质，在油炸至成品阶段，均未检测到，因此油炸有助于祛除草鱼的土腥味。此外，检测到的柏木脑、草蒿脑和苯等化合物可能是来自辅料中的香辛料。风味的形成途径主要包括美拉德反应、脂质的氧化降解、糖降解、硫胺素降解、氨基酸和肽的热降解，其中脂质氧化对肉制品风味有着重要的作用，一种是作为风味物质的前体，经过水解和氧化与其它化合物进行反应；另一种作用是作为风味物质的溶剂，在风味物质形成过程中能够积累该物质或作为其反应的场所[22]。

3 结论

在熏鱼制备过程中，鱼块的粗脂肪含量在腌制阶段先从1.53%下降到1.42%，后又呈上升趋势，成品熏鱼粗脂肪含量比生鲜鱼肉显著上升77.34%（P＜0.05)。TBA 值在整个熏鱼的制备中呈上升的趋势，在油炸时脂肪酸氧化速率最大。油酸(C18：1)、亚油酸(C18：2)、棕榈酸(C16：0)和硬脂酸(C18：0)是鱼块中的主要脂肪酸，加工过程中SFA 总体呈下降趋势，PUFA 呈上升降趋势，成品熏鱼中不饱和脂肪酸的百分含量由最初的72.44%上升到了79.24%，对熏鱼的口感风味具有提升作用。熏鱼加工过程的关键挥发性物质有醛类、醇类和烃类，醛类的百分含量最高，其中主要有庚醛、壬醛和反-2-辛烯醛，其为熏鱼提供了焦香和脂肪香味，对熏鱼的风味贡献最大。挥发性成分的变化规律和形成途径较复杂，其中脂类物质是最重要的风味化合物前体，因此在熏鱼制备过程中控制脂类物质的变化是调控熏鱼风味的重要途径。