风干金鲳鱼制品加工过程中脂质氧化和挥发性成分的变化

王 琦，岳大鹏，王然然，周 敏，侯温甫，王 睿，刘 峥

(1.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉430023;2.湖北省农产品加工与转化重点实验室，湖北武汉430023;3.大宗粮油精深加工省部共建教育部重点实验室，湖北武汉430023)

风干鱼制品是我国鱼制品加工产品中的一种，其风味独特，广受消费者青睐。在肉制品加工过程中，脂质氧化程度作为衡量肉品品质和消费者可接受性的重要参数［1］，对肉制品的化学和感官特性起重要作用［2］。在肉品加工过程中，脂质水解产生游离脂肪酸是挥发性化合物的主要前体物质［3］，这些前体物质会进一步发生氧化形成小分子的风味物质。其中，脂质氧化包括脂肪酸的自动氧化和酶促氧化，氧化过程中会产生大量的氢过氧化物［4］，这些氢过氧化物不稳定，会进一步分解成小分子的醛类、醇类和酮类等挥发性风味化合物［5］。所以，脂质氧化与肉类风味形成直接相关［6］。

金鲳鱼是近年来南方沿海规模化养殖最成功的鱼类之一，养殖规模和产量越来越大，但市场销路却没有扩增，市场销售主要是以活鲜和冰鲜为主［7］。本研究以金鲳鱼为原料，采用传统咸鱼的湿腌方法和人工控温风干对其进行加工，研究加工过程中鱼背和鱼腹的脂质氧化、脂肪酸组成和挥发性风味物质的变化规律，为风干金鲳鱼制品的实际加工生产及品质控制和工艺改进提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷冻金鲳鱼(体重400～600 g)武汉华南海鲜批发市场;食用精制碘盐 湖北盐业集团有限公司;三氟化硼(BF3)－甲醇 上海安普实验科技股份有限公司;甲醇、正己烷、异丙醇、乙腈 色谱纯;三氯甲烷、乙酸、碘化钾、三氯乙酸 均为分析纯。

LHS－150CL恒温恒湿箱 上海齐欣科学仪器有限公司;YRE－301旋转蒸发器、YH－500隔膜真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司;GZX－9140MBE数显鼓风干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;GZ120－S强力搅拌机 上海磊固仪器有限公司;7890A－5975C气相色谱－质谱联用仪 美国Agilent公司。

1.2 实验方法

1.2.1 风干金鲳鱼制品的加工方法 工艺流程:原料鱼→清洗→沥干→低温腌制→清洗→风干→成品

选择冷冻金鲳鱼为原料，要求解冻后的鲳鱼卫生、新鲜，无变质、变色现象，无异味。流水解冻后清洗干净，宰杀除鳞、内脏及头部，清净血渍和腹腔内的黑膜。解冻清洗后的金鲳鱼沿脊椎切开，去除脊椎骨分为等量两部分，然后将金鲳鱼放入8%盐浓度的腌制液中，鱼和盐水的比例为1∶5(w/v)，置于10℃下腌制2 d。腌制完成的鱼体用等腌制液浓度的盐水清洗，沥干后吊挂在恒温恒湿箱中，控制温度40℃，相对湿度40%风干3 d。

选取风干金鲳鱼制品加工过程中原料、腌制1 d、腌制2 d、风干1 d、风干2 d、风干3 d(成品)这6个工艺阶段时间节点的样品，按鱼体结构分成鱼背和鱼腹两部分来分析比较脂质氧化变化规律，每个时间节点的样品取3个平行，在进行后续测定之前放入封口袋中密封好，置于－80℃贮藏。

1.2.2 pH的测定 参照GB 5009.237－2016《食品pH的测定》［8］方法。

1.2.3 脂质氧化产物测定

1.2.3.1 脂质提取 参照Folch等［9］的方法并稍作修改。取100 g样品，剪碎，加入300 mL氯仿－甲醇(2∶1，v/v)，匀浆20 min后抽滤，并用100 mL氯仿清洗滤渣并再次抽滤，合并滤液。在滤液中加入100 mL的0.88 g/100 mL KCl溶液静置过夜分层，下层液体转移至平底烧瓶，用旋转蒸发仪在真空下干燥，60℃水浴，得到油脂纯品，－80℃贮存备用。

1.2.3.2 脂肪酸测定 脂肪酸的甲酯化:将分离后的脂质加入5 mL 0.5 mol/L的NaOH－甲醇溶液，于沸水浴中10 min，再加入2 mL 14%的三氟化硼－甲醇溶液，于沸水浴中5 min，分别加入1 mL的正己烷和蒸馏水，振荡摇匀后静置，分层后吸取上层液体过0.22μm膜，以备色谱检测。

各种游离脂肪酸甲脂采用气相色谱仪分析，色谱柱:HP－FFAP石英毛细柱(30 m×0.25 mm，0.25μm);升温程序为160℃保持2 min，以20℃/min升至200℃，保持6 min;载气(He)流速1.0 mL/min，压力2.4 k Pa，进样量1μL;分流比:10∶1。

质谱条件:电子轰击离子源;电子能量70 eV;传输线温度250℃;离子源温度230℃;扫描3.21次/s;质量扫描范围m/z:10～4602。

1.2.3.3 POV的测定 参照GB 5009.227－2016《食品中过氧化值的测定》［10］。

1.2.3.4 TBARS值的测定 参照Bernardi等［11］的方法略作修改，准确称取5.0 g试样，加入50 mL体积分数7.5%三氯乙酸溶液，在冰水浴中以15000 g匀浆3次，每次15 s，过滤。向滤液中加入5 mL 0.02 mol/L TBARS溶液，沸水浴加热40 min。待冷却至室温后，在上层清液中加入5 mL氯仿，振荡摇匀，待静置分层后，取上层溶液分别在波长532和600 nm处进行比较，记录吸光度，并用式(1)计算TBARS值。

1.2.4 挥发性风味物质的测定

1.2.4.1 样品处理 取各组样品5 g分别与0.18 g/mL的NaCl溶液按1∶1的质量比混合，匀浆后称取5 g样品装入15 mL的自动进样瓶中加盖待测，每组样品平行测定3次。

1.2.4.2 SPME条件 采用65μm的PDMS/DVB萃取头，将萃取头插入样品瓶中，调节萃取头高度，萃取头距顶端4 mm左右，在60℃下吸附40 min，将其插入GC进样口，用于GC－MS分析检测。色谱条件:HP－5MS弹性毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.25μm);升温程序:初温40℃，保持2 min，以4℃/min升至160℃，不保持;而后以10℃/min升至240℃，保持5 min;进样口温度240℃;载气(He)流速1.0 mL/min;不分流模式进样。质谱条件:电子能量70 eV;传输线温度280℃;离子源温度230℃;质量扫描范围m/z:30～350。

1.2.4.3 GC－MS数据分析 定性:将萃取出的挥发性成分通过系统自带NIST 02和Wiley质谱数据库进行定性确认，且仅当正反匹配度均大于800(最大值为1000)的化合物才予以报道;结合数据库的分析结果，共同对萃取出的挥发性化合物进行定性。定量:通过面积归一化法求得各成分在不同样品挥发性成分中的相对含量。

1.3 数据处理

采用SPSS 17.5统计软件中的单因素方差分析来检验不同组别间的差异显著性，多重比较采用最小显著差法，差异显著水平为α=0.05，试验数据使用平均值±标准差来表示［12］。

2 结果与分析

2.1 加工过程中p H的变化

由图1可知，在加工过程中风干金鲳鱼制品的鱼背和鱼腹的pH近似，呈现先下降后上升的趋势，与郭雅［13］在不同腌制工艺对风干鳊鱼品质影响研究的研究结果基本一致。在腌制阶段，pH呈下降的趋势，特别是在腌制2 d时发生显著下降(P＜0.05)，可能是由于脂肪氧化降解产生脂肪酸以及乳酸菌快速繁殖产酸所导致。进入风干阶段后，pH又有所回升，则可能是由于风干过程中发生蛋白质氧化分解，产生的氨及胺类等碱性物质中和了酸性物质［14］。

图1 风干金鲳鱼制品加工过程中pH的变化Flg.1 Changes in pH during the processing of air－dried golden carp products

2.2 风干金鲳鱼制品加工过程中POV值变化

由图2可知，在风干金鲳鱼制品的加工过程中，鱼背肉和鱼腹肉的POV值呈先上升后下降的趋势，与刘昌华［15］研究的鲈鱼风干成熟工艺脂质分解氧化的规律一致，本研究具体表现为风干阶段明显高于腌制阶段，POV值是脂质氧化过程中初级氧化产物(氢过氧化物)的指标。在风干初期，脂质受热氧化分解，POV值上升;随着风干阶段继续进行，脂肪氧合酶的活性逐渐降低［16］，另外氢过氧化物进一步被氧化成了醛、醇等二级氧化产物，使POV值下降［17］。

2.3 风干金鲳鱼制品加工过程中TBARS值的变化

由图3可知，在风干金鲳鱼制品的加工过程中，鱼背肉和鱼腹肉的TBARS值出现先上升后下降的趋势，具体表现为风干阶段明显高于腌制阶段，TBARS值是脂质次级氧化产物含量的指标，可以更准确评价脂质氧化程度。风干3 d的TBARS值较风干2 d显著性下降(P＜0.05)，可能是在风干末期，蛋白质水解产生大量能与脂质氧化产物醛类物质结合的游离氨基酸，导致醛类物质减少，TBARS值变小［15］。

图2 风干金鲳鱼制品加工过程中POV值的变化Fig.2 Changes in POV values during the processing of air－dried golden carp products

图3 风干金鲳鱼制品加工过程中TBARS值的变化Flg.3 Changes in TBARSvalues during the processing of air－dried golden carp products

2.4 风干金鲳鱼制品加工过程中脂肪酸含量的变化

C16∶0、C18∶1是金鲳鱼腌制风干过程中的主要脂肪酸，两者含量均在风干阶段显著下降(P＜0.05)，推测是因为在风干阶段脂质氧化较强，脂肪氧化将它们分解为其他风味物质。由于脂质氧化的作用，风干金鲳鱼的MUFA和PUFA含量明显减少，MUFA和PUFA的含量在脂质氧化过程中呈逐渐减少的趋势，但从整体含量上来看，MUFA和PUFA的百分含量之和仍然大于SFA的百分含量，仍有较高的营养价值［18］。

由表2可以看出风干金鲳鱼制品鱼腹肉脂肪酸组成在加工过程中，与原料相比，风干3 d后SFA含量显著增加(P＜0.05)，MUFA和PUFA含量减少。SFA和MUFA含量从原料到腌制1 d无显著变化(P＞0.05)，PUFA则是显著减少(P＜0.05)。鱼背肉在未加工之前，其SFA含量低于鱼腹肉，而MUFA和PUFA含量高于鱼腹肉，进而在加工后期，鱼背肉的脂质氧化程度稍高于鱼腹肉，二者的脂质氧化趋势基本相同。

2.5 风干金鲳鱼制品加工过程中挥发性成分的变化

从表3可以看出，鱼背肉中挥发性风味物质在原料、腌制2 d和风干3 d时分别检测出了20、30、35种风味物质成分。腌制和风干促进了鱼背肉中挥发性风味种类的增多。主要的挥发性风味物质成分是醛类、烃类和酸类，还有少量的醇类、酯类和酮类。与原料相比，腌制2 d和风干3 d时醇类、酮类、酯类相对含量显著减少(P＜0.05);烃类和酸类相对含量逐渐增多，并结合POV值和TBARS值的变化，说明腌制与风干相比对风味的影响效果较小。风干阶段较原料和腌制阶段相比，产生了具有蘑菇香气、甜香味的2－乙基－1－己醇，对金鲳鱼成品风味的影响较大。

表1 风干金鲳鱼制品加工过程中鱼背肉脂肪酸组成的变化Table 1 Changes in fatty acid content of fish back meat during the processing of air－dried golden carp

表2 风干金鲳鱼制品加工过程中鱼腹肉脂肪酸组成的变化Table 2 Changes in fatty acid content of fish belly meat during the processing of air－dried golden carp

从表4可以看出，鱼腹肉中挥发性风味物质在原料、腌制2 d和风干3 d时分别检测出了22、27和36种风味物质成分。腌制和风干促进鱼腹肉中挥发性风味物质种类的产生，这些挥发性风味物质主要包括醛类和烃类，还有少量的酮类、醇类和酸类。与原料相比，腌制2 d后醇类和醛类相对含量显著减少(P＜0.05)，酮类相对含量无显著变化(P＞0.05)，鱼背肉中检测到的酯类化合物在鱼腹肉中未检测到。

醛类化合物是脂肪降解及氧化的主要产物，也是构成肉制品特征风味的重要物质，其感觉阈值较低，即使微量存在，也会对鱼肉的气味产生较大的影响。在整个加工过程中，腌制和风干阶段共有的挥发性风味物质有己醛、庚醛、苯甲醛、辛醛、天然壬醛和癸醛，风干金鲳鱼成品的鱼腹较原料鱼鱼腹相比，增加了苯乙醛、桂醛、2，4－癸二烯醛等三种对风味影响较大的醛类物质［19］。顾赛麒等［20］和丁丽丽等［21］分别在腌腊草鱼和腌干咸鱼带中也检测出这些醛类，己醛是亚油酸自动氧化作用产生的氢过氧化物断裂后生成的物质［22］，具有青草香味，庚醛具有鱼腥味［23］。辛醛是油酸氧化的产物，具有甜橙、蜂蜜香气，苯甲醛具有果香，壬醛和癸醛具有脂肪香气［24］，与原料相比，腌制和风干使这些醛类物质的相对百分含量逐渐减少，但在腌制和风干过程中有其他醛类化合物的生成，如异戊醛、反式－2－辛烯醛、桂醛、桃醛等。在风干1 d和风干2 d时，醛类化合物的种类最多，可能是由于在风干过程中，脂质氧化产生氢过氧化物，这些氢过氧化物不稳定进一步分解生成醛类，导致其醛类化合物种类增多［25］;随着醛类物质进一步降解氧化从而生成酸类物质［26］。

酮类化合物主要来源于不饱和脂肪酸的热氧化降解以及氨基酸降解［27］。在加工过程中其含量在2%～5%，而一般酮类化合物的阈值较高，所以对风干金鲳鱼制品挥发性风味贡献较低。

表3 风干金鲳鱼制品鱼背肉加工过程中挥发性成分的变化Table 3 Changes of volatile components in fish back meat during the processing of air－dried golden carp

烃类化合物在原料肉以及腌制过程中的相对含量较少，在风干阶段其种类以及相对含量较高。烃类化合物主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂［28］。烃类化合物的阈值较高，对鱼肉总体风味物质贡献不大［26］。

表4 风干金鲳鱼制品鱼腹肉加工过程中挥发性成分的变化Table 4 Changes of volatile components in fish belly meat during the processing of air－dried golden carp

醇类化合物可能是由于脂肪氧化分解产生或者是羰基类化合物还原生成的［29］，风干阶段与原料鱼和腌制阶段相比，产生了具有蘑菇香气、甜香味的2－乙基－1－己醇［30］，可能会对风干金鲳鱼成品的风味产生影响。

3 结论

以POV值和TBARS值表示金鲳鱼脂质氧化状态，利用SPME－GC－MS并结合脂肪酸分析对腌制金鲳鱼脂质氧化和挥发性风味物质的影响进行研究。结果表明金鲳鱼在腌制和风干阶段脂质氧化并无显著性差异(P＞0.05)。与原料相比，鱼背肉和鱼腹肉脂肪酸组成中MUFA和PUFA随加工进程均呈现了显著性减少(P＜0.05)。醛类化合物构成了金鲳鱼加工过程中挥发性风味主要组成成分，鱼背和鱼腹中共分别检测到35和36种挥发性风味物质，相比于原料鱼分别增加了15和14种风味物质成分，鱼背和鱼腹在整个加工阶段中共有的挥发性风味物质分别是己醛、庚醛、苯甲醛、辛醛、壬醛和癸醛，但两者具体的风味成分种类和相对含量又与脂肪酸的种类及含量存在关联。