六种海水鱼类鱼汤的呈味物质比较分析

徐永霞，李鑫晰，赵洪雷*，李学鹏，步营，励建荣*，季广仁，郭晓华

1(渤海大学 食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心， 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心，辽宁 锦州，121013) 2(锦州笔架山食品有限公司，辽宁 锦州，121007)3(山东美佳集团有限公司，山东 日照，276800)

自古以来，中国人就有吃饭喝汤的习惯，汤在我国的饮食文化中占有重要地位。汤的味道鲜美、营养丰富，而且还具有一些食疗保健、滋补养生等功效，是餐桌上不可或缺的一道菜肴，特别适用于老人和儿童食用[1]。汤的熬制主要分为2个阶段，首先是加热使原料里的物质不断溶出，然后这些溶出的物质在汤里面不断发生化学和物理反应，从而赋予汤汁乳白色和鲜美的味道。

目前国内外对于畜禽类和蔬菜类汤的研究较为广泛，而关于鱼汤的研究较少，主要是关于加工技术和工艺条件、营养特性和风味品质等方面。李金林等[2]采用雷达图与紫外-可见分光光度计结合感官评定的方法确定了鱼汤的最佳熬煮工艺。唐学燕等[3]研究了不同制作方法、加水量、熬煮时间等因素对鲫鱼汤中营养成分的影响。孙晓明等[4]研究了高汤的不同加工方式对其蛋白质溶出率的影响，发现了骨肉渣先经过高压熬煮再进行酶解工艺比传统工艺熬煮得到的蛋白质溶出率高。LI等[5]采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术分析了草鱼汤在烹制过程中挥发性成分的变化。冯媛等[6]采用电子鼻、电子舌结合气相色谱-质谱联用等技术分析了不同烹制时间对鱼汤风味物质组成的影响。肉汤在熬制过程中，原辅料的选择和加工工艺条件直接影响汤汁的口感和风味品质[7-8]。与畜禽肉类相比，水产鱼肉类属于高蛋白、低脂肪食品，而且鱼肉的肉质更加细嫩，其肌纤维较畜禽肉类短，肌球蛋白与肌浆蛋白之间的联系较为疏松，其蛋白质的消化率远远高于畜禽肉类。本研究以常见的海水鱼类大黄鱼、海鲈鱼、龙胆石斑鱼、鳕鱼、海鲶鱼和三文鱼下脚料为原料，采用常压蒸煮法熬制鱼汤，以游离氨基酸、核苷酸、滋味活性值(taste activity value，TAV)等为评价指标，同时结合电子舌、感官评价等方法分析不同原料鱼汤滋味特性的差异，旨在为开发水产风味汤类制品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜的海鲶鱼、大黄鱼、龙胆石斑鱼、海鲈鱼、鳕鱼以及三文鱼骨，购于锦州市林西街水产市场。

硫酸铜、酒石酸、高氯酸、酒石酸钾钠、磷酸二氢钾等均为分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；一磷酸腺苷(adenosine monophosphate，AMP)、一磷酸鸟苷(guanosine monophosphate，GMP)、肌苷酸(inosincacid, inosinemonphosphate，IMP)、环己酮、NaOH滴定溶液(0.05 mol/L)等标准品，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；UV-2550紫外可见光分光光度计，岛津仪器(苏州)有限公司；SA402B电子舌，日本Nikon公司；Agilent1200高效液相色谱仪，美国Agilent公司；JHG-Q60-P100均质机，上海融合机械设备有限公司；Biofuge stratos台式冷冻高速离心机，美国Thermo Fisher公司；不锈钢汤锅，山东九阳小家电有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 鱼汤的制备

将原料鱼去内脏后清洗沥干，然后切成大小均匀的块状；三文鱼骨洗净后沥干，切成大小均匀的块状。采用浓汤的熬制方法以及优化的最佳工艺条件熬制鱼汤。称取(250.0±2.0) g鱼块先用适量黄酒腌制20 min，然后用少许色拉油煎制两面金黄，按料液比1∶3加水后用大火煮至沸腾，再转小火微沸熬煮90 min，待鱼汤冷却至室温后，取上清液，备用。

1.3.2 感官评定

参考朱琳芳[9]的方法并稍作修改，挑选7名经过感官培训的食品专业研究生对鱼汤的色泽、气味和滋味进行评价，具体的感官评分标准如表1所示。

表1 感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3.3 可溶性蛋白和氨基酸态氮的测定

采用双缩脲法[10]测定鱼汤中可溶性蛋白的含量。

参考GB 5009.235—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸态氮的测定》的方法，采用甲醛滴定法测定鱼汤中氨基酸态氮的含量。

1.3.4 游离氨基酸的测定

根据GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》的方法检测鱼汤中游离氨基酸的含量。

1.3.5 呈味核苷酸的测定

参考PEI等[11]的方法并稍作修改。取5 mL鱼汤样品，加入15 mL高氯酸，均质后在4 ℃下离心10 min(7 000 r/min)，然后取沉淀重复上述操作，合并2次上清液，用5 mol/L的KOH溶液调节pH值至6.75，最后定容至50 mL，过0.22 μm滤膜后待液相色谱分析。

1.3.6 滋味活性值(taste activity value, TAV)的计算

TAV表示各个呈味物质的浓度与该物质的阈值之比。参考WARMKE等[12]的方法计算鱼汤中各游离氨基酸和核苷酸的TAV。

1.3.7 电子舌测定

称取10 mL鱼汤样品，离心、过滤后取上清液适当稀释。每次单个样品采样时间为120 s(1 s/次)，每个样品重复检测3次，最后根据电子舌自带的数据分析系统分析数据。

1.4 数据分析

实验数据均为重复3次独立实验所得数值的平均值。采用Origin 9.0软件进行绘图，采用SPSS Statistic 9.0进行显著性分析，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 感官评分

感官评价可以直观反映消费者对鱼汤色泽、气味和滋味等感官属性的喜好程度，不同鱼汤的感官评分结果如图1所示。海鲶鱼汤的感官评分值最高，海鲈鱼和三文鱼鱼汤的感官评分值最低，大黄鱼、石斑鱼和鳕鱼鱼汤的感官评分居中，且组间无显著性差异(P>0.05)。鱼汤在熬制过程中，随着加热时间的延长，鱼肉中的脂肪、可溶性蛋白和呈味小分子物质逐渐被释放出来，使得鱼汤变得鲜美，同时鱼皮中的胶原蛋白也逐渐转化成明胶分子进入汤中，鱼汤变得浓稠，颜色也由淡黄色变成乳白色[13]。海鲶鱼汤色泽均匀，滋味浓郁，口感柔和，有特有的鱼香味，其感官评分显著高于其他组鱼汤(P<0.05)。

图1 不同鱼汤的感官评分Fig.1 Sensory scores of different fish soup

2.2 可溶性蛋白和氨基酸态氮含量的变化

氨基酸态氮是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是以氨基酸形式存在的氮元素含量[14]。鱼汤中可溶性蛋白和氨基酸态氮的含量与鱼汤的品质密切相关。

不同原料鱼汤中可溶性蛋白和氨基酸态氮的含量变化如图2所示，海鲶鱼汤的可溶性蛋白和氨基酸态氮含量最高，显著高于其他组鱼汤样品(P<0.05)，海鲈鱼和鳕鱼鱼汤的可溶性蛋白和氨基酸态氮含量最低，三文鱼、石斑鱼和大黄鱼鱼汤的可溶性蛋白和氨基酸态氮含量居中。在鱼汤熬煮过程中，随着加热时间的增加，鱼肉组织结构逐渐变得松散，鱼肉中的可溶性蛋白、脂肪等物质不断溶出并释放到汤中，此外，蛋白质逐渐降解为小分子的氨基酸，从而使鱼汤中的氨基酸态氮含量增加[15]。其中海鲶鱼的肉质特别细嫩，加热时鱼肉中的营养物质和风味成分可能更容易溶出，从而使其可溶性蛋白和氨基酸态氮含量较高。

a-可溶性蛋白；b-氨基酸态氮图2 不同鱼汤的可溶性蛋白和氨基酸态氮含量Fig.2 Soluble protein and amino acid nitrogen contents of different fish soup

2.3 游离氨基酸的分析

鱼汤等肉汤类食品由于经过较长时间的高温熬煮，原料中的蛋白质会逐渐降解成多肽，多肽会进一步降解成小肽和游离氨基酸等小分子呈味物质[16]。游离氨基酸是形成鱼汤滋味的重要组成部分，根据氨基酸的呈味特性，可以将其分为甜味、苦味、鲜味等类型[17]。不同原料鱼汤的游离氨基酸组成及含量如表2 所示，6种鱼汤中共检测到12种游离氨基酸，其中丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸等甜味氨基酸的含量占比最高，其次是苦味氨基酸和鲜味氨基酸。

表2 不同鱼汤的游离氨基酸含量 单位：mg/100 mL

不同原料鱼汤的氨基酸组成和含量存在显著差异，其中海鲶鱼汤中游离氨基酸的总量最高，达到了1 081.24 mg/100 mL，是其他鱼汤游离氨基酸含量的2～3倍，主要是因为海鲶鱼汤中甜味氨基酸的含量显著高于其他组鱼汤(P<0.05)。丙氨酸是一种重要的甜味氨基酸，与谷氨酸和鸟氨酸等共存时会产生协同增效作用，能够增强鱼类、肉制品和食用菌类等产品的鲜味[18]。鲜味氨基酸含量最高的是海鲶鱼汤，其次是三文鱼和鳕鱼鱼汤，石斑鱼、海鲈鱼和大黄鱼鱼汤的含量最低。谷氨酸是一种重要的鲜味氨基酸，具有强烈的鲜味[19]，其中海鲶鱼汤中谷氨酸的含量高达51.20 mg/100 mL，显著高于其他组鱼汤(P<0.05)，因此海鲶鱼汤的味道也更加鲜美。海鲶鱼鱼汤的苦味氨基酸含量也显著高于其他组鱼汤(P<0.05)，其次是大黄鱼、海鲈鱼。苦味氨基酸中赖氨酸和组氨酸的含量较高，其中组氨酸是一种重要的苦味氨基酸，和其他风味物质共存时可增强鱼肉的呈味效果，形成特有的肉香特征[20]。此外，LIOE等[21]研究发现苦味氨基酸的含量低于其呈味阈值时，可增强其他呈味氨基酸的鲜味和甜味。

2.4 呈味核苷酸分析

呈味核苷酸是鱼汤风味的重要组成部分。核苷酸如GMP、IMP等本身没有感官特征，但与其他呈味氨基酸协同作用时会提高其呈味强度，被认为是一类风味增强剂[22]。6种鱼汤中呈味核苷酸的含量如表3所示，6种鱼汤中均检测到3种呈味核苷酸，分别为5′-GMP、5′-IMP和5′-AMP，其中大黄鱼鱼汤中呈味核苷酸的总量最高，达到86.47 mg/100 mL，显著高于其他组鱼汤(P<0.05)，其次是石斑鱼和鳕鱼鱼汤，海鲈鱼、三文鱼和海鲶鱼鱼汤中呈味核苷酸的含量最低，且组间差异不显著(P>0.05)。核苷酸类物质的含量与原料的种类、新鲜程度和ATP的降解途径密切相关。本研究中检出的核苷酸中5′-AMP的含量最高，且在大黄鱼、石斑鱼和鳕鱼鱼汤中含量较高。GMP和IMP及其盐类统称为核苷酸类鲜味料，其含量高低与鱼汤的鲜美程度有关。鳕鱼汤中检出的5′-GMP含量最高，海鲶鱼汤中检出的5′-IMP含量最高。

表3 不同鱼汤的呈味核苷酸含量 单位：mg/100 mL

2.5 鱼汤滋味物质的呈味作用及强度评价

鱼汤中呈味物质的含量和阈值共同决定了其滋味强度[23]，根据TAV的大小可以反映单一化合物对整体滋味的贡献程度，其中TAV>1表明该物质对样品的滋味有贡献，反之则没有贡献。6种鱼汤中滋味物质的滋味特征、阈值和TAV如表4所示。

表4 不同鱼汤滋味物质的滋味特征、阈值和TAVTable 4 The taste characteristics, threshold and TAVs of different fish soup

由表4可知，海鲶鱼汤的TAV总和最大，其次是石斑鱼汤。鱼汤中TAV>1的滋味物质分别是Ala、Gly、Glu、Pro、His、5′-AMP和5′-GMP，说明这几种化合物对鱼汤的呈味有重要贡献。海鲶鱼汤中TAV>1的滋味物质种类数最多，其中Ala和Glu的TAV均最大，分别达到4.31和1.71 mg/100 mL，说明海鲶鱼汤具有较强的甜味和鲜味。虽然其他游离氨基酸的TAV均<1，但它们与其他呈味物质具有协同作用，如Ser与5′-IMP协同作用后可以增强鱼汤的鲜味强度[25]。

2.6 电子舌分析

电子舌可以模拟人的味觉系统，能快速准确地鉴定样品的滋味特性。图3是6种鱼汤电子舌主成分分析和味觉值分析图。第一主成分和第二主成分的贡献率分别为80.3%和10.25%，累计贡献率为90.55%，说明这2种主成分能够反映6种鱼汤的整体滋味信息。从电子舌主成分分析图中的样品分散程度来看，不同样品分别分散在4个象限，且样品之间互不重叠，说明电子舌可以有效地区分6种鱼汤样品的滋味特征。对电子舌分析结果的味觉值进行分析，发现6种鱼汤中酸味、咸味、涩味和涩味回味均在无味点以下，鱼汤的突出味觉指标为苦味、鲜味和丰富性，这与游离氨基酸的测定结果相一致。

a-电子舌主成分；b-味觉值图3 鱼汤电子舌主成分和味觉值分析图Fig.3 Analysis diagram of electronic tongue principal component and taste value of fish soup

3 结论

研究了6种海水鱼鱼汤的滋味特征差异。海鲶鱼鱼汤的感官评分最高，可溶性蛋白和氨基酸态氮含量也显著高于其他组鱼汤(P<0.05)。电子舌结果显示6种鱼汤的整体滋味有显著差异，苦味、鲜味和丰富性是鱼汤的主要味觉特征。6种鱼汤中共检测到12种游离氨基酸，其中Ala、Gly和Pro等甜味氨基酸的含量占比最高。不同鱼汤的游离氨基酸含量和核苷酸含量存在显著差异(P<0.05)，其中海鲶鱼鱼汤中游离氨基酸的总量最高，且谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸等游离氨基酸的含量都显著高于其他组鱼汤(P<0.05)。鱼汤中主要的呈味物质为Ala、Gly、Glu、Pro、His、5′-AMP和5′-GMP。综上，与所选的其他海水鱼类相比，海鲶鱼鱼汤具有更好的滋味特性。