竹叶黄酮联合电子束对鳗鱼鲞风味物质产生的影响研究

胡科娜 高兴杰 谷贵章 张进杰,* 徐大伦 杨文鸽

(1 宁波大学食品与药学学院，浙江 宁波 315000；2 湖州市食品药品检验研究院，浙江 湖州 313000)

将鲜海鳗制成鳗鱼鲞是我国东南沿海渔民保存鳗鱼的最直接最古老的方法之一[1]。在浙东一带，鳗鱼鲞是一道风味名菜，其肉质丰满、营养丰富、风味独具，是上好的营养品[1-2]。道地鳗鱼鲞的制作时期是在冬季(12月至次年1月，浙东地区干冷的西北风盛行)晴天，将鳗鱼挂晾在屋檐下，避免阳光直射，以自然风进行干制。但传统鳗鱼鲞的制作过程受微生物、蝇虫和飞鸟等外界污染的概率大，加工时间相对较长，品质不稳定。目前商业化的鳗鱼鲞制作工艺是在生产车间进行冷风干燥后，再进行高温提香处理[3]，但其在感官评价、风味品质方面仍与道地工艺生产的鳗鱼鲞有较大的差距。

电子束辐照技术具有操作方便、不升温、无二次污染、安全可靠的优点，而且可对食品进行杀虫、消毒、杀菌和防霉等处理，提高食品质量并延长保藏时间[4]。但是食品在接受辐照时，其蛋白质、脂质等易与辐照时产生的离子和自由基相互作用从而发生变化，风味也随之改变。电子束带有大量的电离辐射，当油脂受到照射时，脂肪不饱和基团会分解形成新的自由基，并与未氧化分解的脂肪分子反应，促进油脂的氧化[5]。植物多酚是一种安全高效的生物保鲜剂，具有延缓脂肪和氨基酸的氧化作用，从而延长食品货架期[6]。 植物多酚通过清除氧化自由基、调控氢原子转移和金属螯合特性等方式抑制油脂氧化[7]。徐艺青等[8]研究发现植物多酚在一定程度上具有屏蔽因电子束辐照造成的油脂氧化作用，同时多酚与电子束辐照具有协同抑菌的作用。高脂食品的油脂氧化与其挥发性物质的产生及风味感官品质有一定相关性。目前，鲜见关于电子束辐照处理、多酚添加处理以及两者共同作用对鳗鱼鲞挥发性风味物质影响的研究。

竹叶黄酮是一种天然抗氧化物，具有清除自由基、抗氧化等生物活性作用[9-12]。本试验基于企业生产鳗鱼鲞的冷风干制工艺，采用竹叶黄酮联合电子束辐照对鳗鱼鲞进行提香和杀菌处理，对比其与传统道地工艺鳗鱼鲞、企业高温提香工艺鳗鱼鲞挥发性风味物质的差异，探究竹叶黄酮联合电子束辐照对鳗鱼鲞风味的作用，以期为工厂化生产高品质鳗鱼鲞提供技术支持，推动电子束辐照技术在水产品加工中的高质化利用。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜海鳗鱼购于象山港水产品市场，海鳗长60～80 cm；竹叶黄酮(褐色粉末，菌落总数 150 CFU·g-1，食品级)，购于上海瑞祥生物科技有限公司；食盐(食品级)，购于家乐福超市；乙酸丁酯等其他化学试剂均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

NBL-1010型电子直线加速器，宁波超能科技股份有限公司；Agilent 7890B-5977B气质联用仪，美国安捷伦公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品预处理 取新鲜鳗鱼，沿脊骨从背部将鳗鱼从头至尾剖开，剔除鱼鳃和内脏，用无菌干毛巾将鱼体血污擦拭干净备用。将鳗鱼样品随机分成7组，每组20条，分别进行如下处理：

传统道地加工方法处理组(CK)：2020年1月10日宁波象山港码头鳗鱼鲞晒场，0～7℃西北风，将洗净鳗鱼浸于8%食盐的腌制液中(液料比2∶1，v:v)，腌制6 h后取出挂晾，自然风干至水分含量约40%，历时5 d。

冷风干燥组(WD)：4℃条件下，将鳗鱼浸于8%食盐的腌制液中(液料比2∶1，v∶v)，腌制6 h后取出挂晾于南联水产品鳗鱼鲞生产车间的干燥室，低温(0～4℃)慢风(2～3 m·s-1，湿度75%～80%)风干72 h至含水量约为40%。

高温提香组(WD+HT)：在WD步骤的基础上，将干制鳗鱼转至烘房(60～80℃)高温提香3～5 min。

0.25%竹叶黄酮组(0.25%antioxidant of loamboo leaves,0.25 AOB，添加WD，为WD+0.25%AOB组): 腌制液含0.25%AOB和8%食盐。4℃条件下，将鳗鱼浸于腌制液中(液料比2∶1，v∶v)，腌制6 h后取出挂晾于南联水产品鳗鱼鲞生产车间的干燥室，低温(0～4℃)慢风(2～3 m·s-1，湿度75%～80%)风干72 h至含水量约为40%。

0.25%竹叶黄酮+3 kGy辐照组(WD+0.25%AOB+3 kGy): 在0.25%AOB处理的基础上，真空包装鳗鱼鲞单层排列置于电子束辐照架上，用3 kGy剂量进行辐照处理。

0.25%竹叶黄酮+6 kGy辐照组(WD+0.25%AOB+6 kGy): 在0.25%AOB处理的基础上，真空包装鳗鱼鲞单层排列置于电子束辐照架上，用6 kGy剂量进行辐照处理。

0.25%竹叶黄酮+9 kGy辐照组(WD+0.25%AOB+9 kGy): 在0.25%AOB处理的基础上，真空包装鳗鱼鲞单层排列置于电子束辐照架上，用9 kGy剂量进行辐照处理。

制作完成后各组样品随机选取4条鳗鱼鲞，分别在中段背脊部相同位置取样500 g，4℃冷藏，2 h内带回实验室进行感官和挥发性风味物质检测。

1.3.2 感官评价 鳗鱼鲞感官评价的评定小组由20名(10男10女，年龄22～30岁)身体状况良好，无不良嗜好且具有食品专业背景的人员组成，经过专业培训，并禁烟禁酒禁食刺激性食物24 h后进行感官评定。评定前后均用清水漱口。品评前，让品评员熟悉鳗鱼鲞的感官特性，评价步骤为先闻并评定鳗鱼鲞的气味，然后观察其色泽，再通过手触摸、手掰及咀嚼来评定鳗鱼鲞的质地、组织状态及滋味。鳗鱼鲞的感官评价采用20分制，评分见表1，分别从组织状态、气味、滋味、质地、色泽5个指标进行评价，每个指标总分20分，每项评分为去掉一个最高分和一个最低分的平均分。

表1 鳗鱼鲞感官评定标准Table 1 standard of sensory evaluation of eels

1.3.3 挥发性物质检测 精准称取5 g鳗鱼鲞鱼糜置于20 mL顶空瓶中，塞紧瓶盖，置于60℃水浴锅中，随后插入萃取头吸附40 min， 在温度为250℃的气相色谱仪(gas chromatography,GC) 进样口解析5 min。气相色谱条件：色谱柱采用DB-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气He，流速1 mL·min-1；不分流进样；升温程序：起始温度30℃，保持5 min，然后以5℃·min-1升至230℃，保持7 min。质谱条件：电子轰击离子源；离子源温度230℃；电子能量70 eV；传输线温度250℃；扫描质量范围30～550 m/z。

1.4 数据处理

挥发性化合物种类及相对含量由Excel 2019绘制，感官评分雷达图采用Origin 9.0进行分析和绘制，挥发性化合物浓度聚类热图、挥发性化合物相关性分析图和挥发性化合物主成分分析(principal component analysis,PCA)图采用R软件进行绘制。

2 结果与分析

2.1 竹叶黄酮对鳗鱼鲞制作过程中感官评价的影响

由图1可知，冷风干燥后的鳗鱼鲞在组织状态、滋味、质地以及色泽的指标评分与高温提香处理完成后的鳗鱼鲞差异较小，而高温提香组样品在气味这一项指标上明显高于冷风干燥组，主要是由于鳗鱼鲞经过高温处理引起油脂氧化、蛋白氧化和美拉德等反应，从而生成挥发性物质[13]，使风味发生了明显改变。

图1 鳗鱼鲞制作过程中感官评分雷达图Fig.1 Radar chart of sensory score in the process of making dry-cured eel

添加0.25%竹叶黄酮的鳗鱼鲞(WD+0.25%AOB)在组织状态、质地、色泽、滋味和气味方面的感官评分与冷风干燥处理后的鳗鱼鲞较接近，说明添加0.25%竹叶黄酮在感官上未对鳗鱼鲞造成较大影响；采用0.25%竹叶黄酮联合电子束辐照处理，鳗鱼鲞的气味评分有明显变化，气味的分值随着电子束辐照剂量的增加呈先增加后减少的趋势，在6 kGy电子束辐照处理时气味评分达到最大值，且该处理组鳗鱼鲞的肌肉组织紧密略有弹性，肉面呈均匀淡黄色、有光泽，同时具有腌腊风干鱼肉的特有气味，添加的竹叶黄酮为其增加了清香的气味，综合评价最优。WD+0.25%AOB+6 kGy处理组鳗鱼鲞的组织状态、气味、滋味、质地和色泽的得分分别是15.3、18.8、17.1、16.4、17.3。

道地加工处理组(CK)鳗鱼鲞的组织状态、气味、滋味、质地和色泽的得分分别是15.7、18.4、16.9、16.4、17.5。对比其他处理方式，与CK感官评分最接近的是0.25%竹叶黄酮结合6 kGy电子束辐照处理(WD+0.25%AOB+6 kGy)，且其在滋味和综合感官品质评分略优于CK。高温提香处理组(WD+HT)鳗鱼鲞的感官评分在组织状态、质地和色泽的评分上与CK鳗鱼鲞差别不大，而在气味和滋味的得分为17.4和15.4，与CK存在一定差距。综上，0.25%竹叶黄酮结合6 kGy电子束辐照处理(WD+0.25%AOB+6 kGy)鳗鱼鲞风味最佳，其次是CK鳗鱼鲞。

2.2 不同处理下鳗鱼鲞的挥发性风味成分分析

由表2可知，在CK中，共鉴定出212种挥发性化合物，包括79种烃类、46种醛类、32种醇类、7种酸类、37种酮类、7种酯类、4种呋喃类。WD、WD+HT、WD+0.25%AOB、WD+0.25%AOB+3kGy、WD+0.25%AOB+6kGy、WD+0.25%AOB+9kGy中检出的挥发性化合物分别有203、116、212、212、218、235种。鳗鱼鲞的挥发性成分以醛类和烃类为主，其次为醇类和酮类，呋喃类、酸类和酯类占比极小。WD组除醛类、醇类种数比CK少4种，酯类比CK少1种外，其余挥发性物质的种类量均相同。经过高温处理的WD+HT组挥发性物质的种类明显减少。研究表明，在高温条件下，鳗鱼鲞中的脂肪酸分子会断链，发生氧化聚合等化学反应[14]。WD+0.25%AOB组与WD组鳗鱼鲞挥发性物质的种类和相对含量基本一致，表明添加低浓度竹叶黄酮对鳗鱼鲞的挥发性物质影响不大。添加0.25%AOB的鳗鱼鲞经3、6、9 kGy剂量辐照后，鳗鱼鲞中醛类物质的相对含量由WD+0.25%组的27.65%分别增加到30.68%、29.04%、31.41%，醇类物质由18.55%分别变为18.44%、23.32%、22.02%。说明随着电子束辐照剂量增加，挥发性化合物的相对含量也不断增加，这是因为辐照会加速脂肪氧化，辐照后产生的气味与脂肪氧化的程度无关，但与其产生的挥发性风味物质成分有关[15]。研究表明，辐照会导致鱼肉中的酯类物质氧化生成低分子产物醛、酮等物质，此类物质在很大程度上会引起辐照味[16]。

表2 鳗鱼鲞中挥发性化合物种类及相对含量Table 2 Species and relative contents of volatile compounds in eels

2.3 不同处理方式下鳗鱼鲞的挥发性成分热图

热图可以通过颜色变化来反映二维表格中的数据信息，颜色越红说明其挥发性化合物的含量越高，反之，颜色越蓝说明含量越少。图2显示了鳗鱼鲞在不同处理下的主要挥发性成分，其中WD+HT组含有116种风味物质，包括烃类42种、醛类28种、醇类23种、酮类17种、呋喃类2种、酯类2种、酸类2种。

图2 鳗鱼鲞各处理方式下的挥发性化合物热图Fig.2 Thermogram of volatile compounds in dry-cured eel under different treatments

与CK相比，WD组鳗鱼鲞的烃类、醛类、酮类、醇类、酯类和呋喃类挥发性物质含量明显减少，其中酯类物质减少的幅度最大，甲酸辛酯主要呈现水果香、奶油香、花香，一般由发酵或者脂质代谢生成的羧酸和醇酯化后产生[17]。酯类具有增强其他化合物气味的作用，说明WD组鳗鱼鲞的风味发生变化，而丁醛、4-乙基环己醇和十二烷等化合物在WD组中基本未发生改变。

高温处理促使鳗鱼鲞油脂氧化，会使大部分多不饱和脂肪酸转变成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，也有一部分会转变成烃类、醛类等小分子物质[14]。因此在热图中可以看到WD组中烃类、醛类、酮类、醇类、酯类物质浓度增加，其中醇类增加的幅度最大，如3,3-二甲基庚-4,5-二烯-2-醇、2,7-辛二烯-1-醇、正戊醇、环十二醇和3-乙基-4-壬醇。醇类物质主要是由脂肪酸的二级氢过氧化物的分解、羰基化合物氧化还原或脂肪氧合酶对脂肪酸的作用生成的[18]。一般醇类化合物阈值较高，对食物风味的贡献较小，但不饱和醇的阈值较低，对鱼肉气味的贡献较大[19]，如1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇。经过高温处理后鳗鱼鲞1-戊烯-3-醇的浓度增加，说明高温使鳗鱼鲞的脂质发生氧化，使其产生鱼腥味和草腥味。

与WD组相比，WD+0.25%AOB组鳗鱼鲞各类化合物在热图中的颜色略微加深，醛类、酮类、醇类、酯类等与脂肪相关的挥发性物质浓度略微减少，说明添加低剂量的竹叶黄酮能较好地抑制脂肪氧化，并未对鳗鱼鲞的风味产生较大影响。

随着电子束辐照剂量的增加，含0.25%竹叶黄酮的鳗鱼鲞中各类化合物的浓度呈现上升趋势，其中9 kGy电子束辐照处理后鳗鱼鲞的挥发性化合物浓度增加最为明显。这是因为辐照能促进鳗鱼鲞的脂肪氧化和水解[15]。醛类化合物主要由脂质氧化降解产生，由于其阈值相对较低，因此在浓度较低时会产生青草香、果香和脂香，在浓度较高时会产生鱼腥味[20-21]。由图2可知，己醛、壬醛、辛醛、戊醛、癸醛、4-乙基-苯甲醛等醛类的含量随辐照剂量的增加而明显增加。辛醛的阈值较低，低浓度辛醛主要呈现蜂蜜香气[22]，对鳗鱼鲞的特征风味有较大贡献。呋喃是一种重要的风味物质，带有肉香味，由氨基酸和还原糖之间发生美拉德反应、脂肪氧化形成[23]。2-戊基呋喃通常作为肉品脂质氧化的指示物，其阈值较低，对鳗鱼鲞的风味贡献较大，主要呈现焦香味[24]。在鳗鱼鲞中检测到该物质的浓度随电子束辐照剂量的增加而增加，说明电子束辐照会促进鳗鱼鲞脂质氧化，生成鳗鱼鲞的典型风味物质。

2.4 不同处理下鳗鱼鲞的挥发性化合物相关性分析

由图3可知，不同方式处理间鳗鱼鲞的挥发性化合物的相关性均为正相关，且达到0.3以上，说明各组之间鳗鱼鲞的挥发性风味物质较为相似。

图3 不同处理方式下鳗鱼鲞的相关性分析Fig.3 Correlation analysis of different treatment methods for eels

WD+HT与WD+0.25%AOB、WD+0.25%AOB+3 kGy组鳗鱼鲞挥发性成分的相关性在图中呈深蓝色，其相关性在0.55以下，说明WD+HT与WD+0.25%AOB、WD+0.25%AOB+3 kGy组的挥发性成分存在较大差距。

不同处理组鳗鱼鲞挥发性化合物相似性较高的是图中三大块呈现红色的区域。WD+HT组的鳗鱼鲞仅与自身的相关性程度高，而WD、WD+0.25%AOB、WD+0.25%AOB+3 kGy组鳗鱼鲞挥发性化合物的相似性很高，相关性基本达到0.7以上。CK、WD+0.25%AOB+6 kGy、WD+0.25%AOB+9 kGy组鳗鱼鲞挥发性化合物的相关性也较高，达到0.70以上，而相关性最高的则是WD+0.25%AOB+6 kGy和CK，其相关性达0.75以上， 表明这2种处理的鳗鱼鲞风味物质相似性较高。

由图3可知，WD+0.25%AOB和WD+0.25%AOB+3 kGy组聚为相似性较高的一类；CK、WD、WD+0.25%AOB+6 kGy、WD+0.25%AOB+9 kGy组聚为相似性较高的第2类；WD+HT组单独为一类；7种加工方式分为3大类。在聚类分析中，距离短说明相似度较高，反之则较低。与其他处理组相比，CK与WD+0.25%AOB+6 kGy组的距离最近，说明这2种处理鳗鱼鲞的挥发性风味最相似。

2.5 不同处理下鳗鱼鲞的挥发性化合物PCA分析

由图4可知，第1主成分的贡献率为79.40%，第2主成分的贡献率为17.33%，累积方差贡献率为96.73%，覆盖了鳗鱼鲞样品的绝大部挥发性物质信息，可以较好地反映不同处理下鳗鱼鲞的挥发性气味。

图4 鳗鱼鲞不同处理方式下的PCA分析Fig.4 PCA analysis of eels under different treatments

WD+0.25%AOB+9 kGy组样品位于第一象限，且与其他处理方式相距较远，说明其气味与其他处理方式的鳗鱼鲞有较大差距。高剂量的电子束辐照可促进油脂和蛋白的氧化作用，使鳗鱼鲞中烷类、酮类、醇类等各种挥发性物质含量显著增加[25]。

CK、WD+0.25%AOB+6 kGy和WD+HT组样品位于第二象限，其中CK和WD+0.25%AOB+6 kGy组有部分重叠，表明WD+0.25%AOB+6 kGy组样品的挥发性风味物质与CK相似度高。而WD+HT组鳗鱼鲞与两者相距较远，说明其挥发性物质种类和含量与CK相差较大，CK鳗鱼鲞成熟的风味属性是由冬季寒冷干燥的西北风和早晚斜阳照射共同作用形成的；WD+HT组的成熟风味属性是企业工厂化的烘房里短暂的高温提香处理结果；WD+0.25%AOB+6 kGy组的成熟风味属性是6 kGy电子束辐照处理形成的。紫外线照射也会促进油脂氧化，当油脂中含有光敏物质时，直接照射会产生光氧化反应[26]。这两者的作用形式类似，因此，CK组和WD+0.25%AOB+6 kGy组鳗鱼鲞风味类似。

WD、WD+0.25%AOB、WD+0.25%AOB+3 kGy这3种处理位于第四象限，其分布的位置未发生重叠，3种处理之间的区分度较好，说明上述3种处理组鳗鱼鲞的挥发性物质组成差异明显。

3 讨论

乔宇等[27]研究发现，经过竹叶黄酮处理(0.5%)的泡椒鸭掌不仅能够有效抑制辐照泡椒鸭掌的氧化，还能提高储藏过程中产品的品质。本研究结果表明，竹叶黄酮(0.25%)略微抑制了冷风干制鳗鱼鲞挥发性物质的产生，对其他感官品质(色泽、质地、组织结构等)指标略有提升作用。电子束处理明显促进了鳗鱼鲞挥发性风味物质的形成，随着电子束辐照剂量的增加，鳗鱼鲞挥发性风味物质的含量也不断增加。张晗等[28]研究发现，随着电子束辐照剂量的增加，鲈鱼肉肌原纤维蛋白构象变化和蛋白氧化程度逐渐加深；汪昌保等[5]发现，电子束辐照剂量增加会促进猪肉油脂样品过氧化值升高。因此为避免副反应过强，需要将电子束辐照的剂量控制在合理的范围内。本研究发现当电子束辐照剂量为6 kGy时，鳗鱼鲞的感官品质及挥发性物质与道地工艺最接近，这与陈东清等[29]探究电子束辐照对蒸煮小龙虾最佳品质时的辐照剂量结果一致，因为过高的辐照剂量会使虾肉中的含硫氨基酸及其支链降解形成含硫挥发性化合物，造成辐照异味。鳗鱼鲞的感官评价结果显示，不同处理方式下气味和滋味两个指标的差异较大，但CK和WD+0.25%AOB+6 kGy组鳗鱼鲞的气味和滋味十分接近，且WD+0.25%AOB+6 kGy组的感官评分略同于CK。鳗鱼鲞挥发性物质的相关性分析结果表明，采用的7种处理方式之间均呈正相关，其中CK组与WD+0.25%AOB+6 kGy组的相关性达0.75以上。鳗鱼鲞挥发性物质的PCA分析结果表明，不同处理下各组间气味变化较大，可以明显区分。采用顶空固相微萃取-气质联用(headspace soild-phase microextraction combined with gas chromatcgraphy mass, HS-SPME-GC-MS)对几种鳗鱼鲞挥发性风味物质进行测定发现，鳗鱼鲞的挥发性成分以烃类、醛类和醇类为主，1-戊烯-3-醇、2,7-辛二烯-1-醇、壬醛、戊醛、癸醛等化合物对鳗鱼鲞总体风味形成有重要贡献。其中1-戊烯-3-醇主要呈现鱼腥味、草腥味[30-31], Iglesias等[32]认为， 1-戊烯-3-醇可以作为鲜度和脂质过氧化的指示物，所以其含量可作为反映鳗鱼鲞风味是否易变的参考指标之一。

4 结论

本研究通过对不同处理的鳗鱼鲞进行感官评分并分析挥发性风味成分等指标，发现鳗鱼鲞经生产车间冷风干燥处理后，其风味较弱，组合高温提香生产工艺能促进挥发性风味成分的产生，但仍与传统道地工艺生产的鳗鱼鲞感官品质，尤其是风味品质之间存在较大差异。而基于HS-SPME-GC-MS 对比分析各处理工艺鳗鱼鲞挥发性风味成分组成，得出高温提香处理、竹叶黄酮结合电子束处理都能改变鳗鱼鲞的挥发性风味成分，其中WD+0.25%AOB+6 kGy组与道地工艺组(CK)鳗鱼鲞的挥发性风味成分组成最接近，且感官指标更优。本研究将竹叶黄酮和电子束辐照处理融入现代冷风干制鳗鱼鲞的生产工艺中，从而获得与传统风味属性接近的鳗鱼鲞，为生产道地风味鳗鱼鲞提供了一定的技术支持。