白鲢鱼土霉味物质的检测与脱除*

付湘晋，党亚丽，许时婴，李忠海，胡叶碧，张慧

1(中南林业科技大学食品学院，湖南长沙，410000)2(江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡，214122)3(浙江省医学科学院，浙江杭州，310013)

白鲢鱼土霉味物质的检测与脱除*

付湘晋1，2，党亚丽3，许时婴2，李忠海1，胡叶碧1，张慧1

1(中南林业科技大学食品学院，湖南长沙，410000)2(江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡，214122)3(浙江省医学科学院，浙江杭州，310013)

采用微波铺助蒸馏(microwave assistant distillation，MD)结合固相微萃取-气相-质谱联用(SPME-GCMS)检测白鲢鱼鱼肉中土霉味物质土味素(geosmin，GEO)和2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol，MIB)。微波铺助蒸馏的最佳条件是微波功率350 W蒸馏8 min，MIB和GEO的加样回收率分别是53.5%、69.9%，SD在5%以内。在浓度为0.05～5 μg/kg时，MIB、GEO的GC-MS峰面积与它们的浓度之间具有良好的线性关系(R2＞0.98)。采用MD-SPME-GC-MS法检测了白鲢鱼肌肉中MIB和GEO的浓度，分别是1.83和1.37 μg/kg。比较了水洗法、红茶末浸泡法、酸碱法和酵母发酵法脱除鲢鱼肌肉中土霉味物质的效果，碱法效果最好，大部分土霉味物质被脱除，MIB、GEO的残留量分别为0.44和0.46 μg/kg。

白鲢鱼，微波铺助蒸馏，土霉味，脱腥

白鲢鱼(silver carp，Hypophthalmichthys molitrix)是我国养殖量和产量最大的淡水鱼，肌肉颜色洁白，蛋白质含量高，富含多不饱和脂肪酸，营养价值很高;但白鲢鱼肉薄刺多，而且常有土霉味，鲜销价格很低［1］。鱼肉中土霉味的物质有 2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol，MIB) 和 土 味 素(geosmin，GEO)［2］。它们在鱼肉中浓度超过0.7 μg/kg就会使鱼肉有明显的土霉味而失去商品价值，造成巨大经济损失［3］。

MIB和GEO是脂溶性物质，与鱼肉结合紧密，检测、脱除都十分困难。鱼肉中的土霉味物质最早是用减压蒸馏的方法提取富集检测，这种方法耗时长(＞3 h)［3］。微波铺助蒸馏利用微波加热，条件剧烈，能够在几分钟内完成提取。有报道使用MD法结合SPME-GC-MS提取检测了鮰鱼肉中的土霉味物质［4］，检测限达0.1 μg/kg。水产品脱腥的方法很多，包括水洗法、盐溶法、β-环糊精(β-CD)包埋法、活性碳吸附法、化学法等。养殖过程中可以通过换水、转塘、等待等方法部分消除土霉味［5］;在加工过程中，脱除鱼肉中土霉味物质的研究越来越多［6］，Jirawan［11］在研究鮰鱼脱腥时发现，醋酸长时间浸泡能减少大部分土霉味物质;而蒸煮不能破坏土霉味物质;烟熏虽然能掩盖土霉味，但土霉味物质其实并没有减少;盐腌和干燥都只能稍微减少土霉味物质的含量。薛勇使用浓度为3.0～7.5 mg/L的臭氧水漂洗鳙鱼肉可以脱除鱼肉中42.1% ～54.5% 的GEO，通过臭氧气体漂浮处理鱼肉5～20 min，可以脱除鱼肉中42.8% ～70%的GEO，但臭氧处理后使鱼肉中的脂质部分氧化［7］。

本文采用微波铺助蒸馏和固相微萃取-气相-质谱联用(SPME-GC-MS)技术检测鲢鱼肉中土霉味物质，比较了不同方法脱除土霉味物质的效果，期望得到无土霉味的高品质鱼糜。

1 材料与方法

1.1 实验材料与试剂

白鲢鱼:无锡青山湾市场购买，平均重1 kg/尾。

色谱纯的2-甲基异莰醇、土味素标样，购自美国Sigma公司;其他试剂都是分析纯，购自上海国药试剂公司。

1.2 主要仪器设备

微波蒸馏装置，根据参考文献［4］自制;SPME萃取头，美国Supelco公司;Trace MS气相色谱质谱联用仪，美国Finnigan公司;4K-15冷冻离心机，德国SIGMA公司。

1.3 采肉

鲜活白鲢鱼宰杀后，去头、内脏，用冰水洗净，手工剔取白色鱼肉。整个过程鱼肉均放置在冰块上。鱼肉绞碎后马上贮存在－18℃。使用前在4℃解冻24 h。

1.4 微波辅助蒸馏-固相微萃取(MD-SPME)

鱼肉10 g，10 000 r/min高速匀浆1 min。微波功率350 W，N280 mL/min吹扫蒸汽，蒸汽用冰水浴冷凝收集。馏分用固相微萃取富集，萃取头材料为PDMS，60 ℃ 吸附30 min［4］，用 GC-MS 检测。

以没有土霉味的鱼肉为原料，添加1.0 μg/kg的GEO和 MIB 确定蒸馏时间，添加 0.1、1、2.5 μg/kg的GEO和MIB进行回收率实验。以没有土霉味的鱼肉为原料，添加 0.05、0.1、0.5、2.5、5 μg/kg 的GEO和MIB制作外标法定量标准曲线。

1.5 GC-MS条件

气相色谱条件［4］:PEG-20M毛细管柱，进样口温度230℃，柱初温60℃，以10℃/min升温到120℃，再以20℃/min升温到230℃，保留1 min。

质谱条件［4］:传输线温度 260℃，离子源温度230℃;电离方式EI，电离电压70 eV。选择离子模式检测，MIB和GEO的特征离子核质比(m/z)分别为95和112。

1.6 白鲢鱼土霉味脱除方法

1.6.1 水洗法

鱼肉与蒸馏水(4℃)比为1∶3(g∶mL);用玻璃棒搅拌2 min，冷冻离心(4℃，10 000 g，10 min)，得到的沉淀即是水洗脱腥鱼糜。

1.6.2 红茶提取液浸泡法

100 mL去离子水中添加1.5 g红茶末，60℃提取1 h，5 000 g离心10 min，上清液为脱腥液，鱼肉与脱腥液的比例为1 g∶3 mL，15℃浸泡处理3 h，冷冻离心(4℃，10 000 g，10 min)，得到的沉淀即是红茶脱腥鱼糜［8］。

1.6.3 酸碱法

鱼肉与蒸馏水(4℃)比为1∶9(g∶mL)，用匀浆机匀浆(10 000 r/min，30 s)，鱼浆转入磁力搅拌器缓慢搅拌，同时滴加2 mol/L HCl或NaOH调整pH值，pH值调到预定值后再搅拌15 min(4℃);然后离心(4℃，10 000 g，20 min)，去掉沉淀，测定上清液中蛋白质的含量，调上清液pH值到5.5，离心(4℃，10 000 g，20 min);下层沉淀即为酸法脱腥鱼糜或碱法脱腥鱼糜。

1.6.4 酵母发酵法

鱼肉与蒸馏水比为1∶3(g∶mL)、安琪酵母2%、pH值6.65、25℃处理60 min，冷冻离心(4℃，10 000 g，10 min)，得到的沉淀即是酵母发酵脱腥鱼糜［9］。

1.7 数据处理

使用软件EXCEL计算平均值、RSD值和进行回归分析，使用软件SPSS10.0进行显著性分析，使用Origin 7.0作图。

2 结果与讨论

2.1 微波加热时间对土霉味物质回收率的影响

对鱼肉进行微波加热时，鱼肉迅速产生水蒸气，土霉味物质随水蒸气一起从鱼肉中蒸发，在N2吹扫下，进入冷凝管冷凝。影响土霉味物质提取效率的主要因素有微波功率、微波时间、吹扫N2气的流速。参照文献报道［4，7］，采用微波功率 350 W，N2气的流速80 mL/min，研究了微波时间对土霉味物质回收率的影响，结果见图1。结果表明，白鲢鱼肉样品蒸馏8 min时，鱼肉中土霉味物质回收效果较好(MIB、GEO的回收率分别是53.5%、69.9%)。当微波时间超过8 min，土霉味物质的回收率反而下降，此时鱼肉的温度虽然较高，在120℃左右，但还未达到土霉味物质的热分解温度。回收率下降的原因可能是微波加热时间太长，一些油状物也被蒸馏出来，土霉味物质溶解在油状物中不能挥发出来被SPME富集，所以回收率下降［7］。因此，样品蒸馏时间确定为8 min。

2.2 MD-SPME-GC-MS法的回收率和线性

表1显示，采用MD-SPME-GC-MS法检测白鲢鱼肉中土腥味物质时，MIB的回收率为51.8% ～55.3%，GEO的回收率是 68.8% ～70.5%。Conte［4］采用类似的方法检测catfish(Ictalurus punctatus)肉中的土霉味物质，MIB和GEO的回收率分别是81%和71%。而薛勇［7］采用MD-SPME-GC-MS法检测鳙鱼肉中的GEO，回收率为57%。所以，土霉味物质的回收率普遍较低，这是因为土霉味物质与鱼肉结合紧密。加样回收实验RSD值在5%以内(表1)，所以这一方法检测白鲢鱼肉中土霉味物质的重复性较好。

表1 MD-SPME-GC-MS检测土霉味物质的回收率 %

把MIB、GEO的GC-MS峰面积与它们的加样量之间进行线性回归。MIB的回归方程是A=26.247 3c+4.338 5(A为峰面积，c为加样浓度)，R2为0.986;而GEO的回归方程是A=29.836c+5.893(A为峰面积，c为加样浓度)，R2为0.992。所以，在选定范围(0.05 ～5.00 μg/kg)内，MIB、GEO 的 GC-MS峰面积与它们的含量之间具有良好的线性关系。可以用于白鲢鱼肉中土霉味物质的定量检测。

2.3 几种方法脱除白鲢鱼土霉味物质的比较

采用MD-SPME-GC-MS检测有明显土霉味的白鲢鱼样品中 MIB、GEO的含量，结果表明MIB、GEO的含量分别是 1.37、1.83 μg/kg(图 2、表 2)。Conte［4］报道有土霉味的鮰鱼肉中MIB含量为0.5～4.0 μg/kg，薛勇［7］报道市售鳙鱼GEO的平均含量为5.4 μg/kg，由此可见，白鲢鱼肉的土霉味物质含量与其他淡水鱼肉的土霉味物质含量基本在同一数量级。

图2 白鲢鱼肉及碱法脱腥鱼糜中MIB、GEO的GC-MS图

水洗法是鱼糜加工最常用的方法，但水洗法不能完全脱除土霉味，特别是GEO的残留量达0.79 μg/kg(表2)。刘铁玲等［8］报道，红茶末的脱鱼腥味效果很好，但表2表明，红茶末浸泡法不能完全脱除土霉味，GEO的残留量为0.73 μg/kg(表2)。近年来，利用酵母作为脱腥剂的研究越来越多，脱鱼腥味效果很好，但表2显示，酵母脱腥鱼糜中的土霉味物质残留最多。酸碱法(pH-shifting)是近年开发的鱼糜加工新工艺，它能显著提高鱼糜蛋白回收率(从50% ～60%提高到80% ～90%)。在酸碱法中，鱼肉蛋白质分子先在极端pH值条件下溶解、展开，原来与蛋白质结合的霉土味物质可能与蛋白质分开［10］;另一方面，酸、碱使鱼肉脂肪溶出，鱼肉中脂溶性的土霉味物质的含量也会相应降低。所以，酸碱法制备鱼糜工艺应该会有很好的脱腥效果。从表2可以看出，酸、碱法脱腥鱼糜中MIB、GEO的残留量很低，特别是碱法脱腥鱼糜中残留的MIB和GEO的浓度都在0.50 μg/kg以下，所以，碱法脱除白鲢鱼土霉味的效果很好。

表2 鱼肉及脱腥鱼糜中土霉味物质的含量 μg/kg

3 结论

微波铺助蒸馏-固相微萃取-气相-质谱联用(MDSPME-GC-MS)法是检测白鲢鱼鱼肉中土霉味物质土味素(GEO)和2-甲基异莰醇(MIB)的合适方法。微波铺助蒸馏的最佳条件是微波功率350 W蒸馏8 min。采用这一方法检测了白鲢鱼肌肉中MIB和GEO的浓度，分别是1.83和1.37 μg/kg。碱法脱腥效果最好，大部分土霉味物质被脱除，MIB、GEO的残留量分别为0.44和0.46 μg/kg。

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The Determination and Deodorizing of Earthy Flavor of Silver Carp

Fu Xiang-jin1，2，Dang Yali3，Xu Shi-ying2，Li Zhong-hai1，Hu Ye-bi1，Zhang Hui1
1(School of food science，Central south University of Forestry and Technology，Changsha，Hunan 410000，China)2(School of food Science，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China)3(Zhejiang Academy of Medical Sciences，Hangzhou，Zhejiang 310013，China)

The microwave assistant distillation(MD)combined with solid phase micro-extract and GC-MS(SPME-GC-MS)was used to determine the earthy compounds of geosmin(GEO)and 2-methylisoborneol(MIB)in silver carp muscle.The optimized conditions of MD were:distillation at 350 W for 8 min，the recovery rate of MIB and GEO were 53.5%and 69.9%respectively，and the SD was less than 5%.In the range of 0.05 －5 μg/kg of MIB and GEO，there was good linear relationship between their GC-MS chromatogram area and their concentration(R2＞0.98).MD-SPME-GC-MS was used to detect the MIB and GEO in the silver carp muscle，the result indicated that their concentration were 1.83 and 1.37 μg/kg respectively.Compared the effect of water-washing，marinating in red tea，acid-/alkali-process，and fermentation with yeast on the removing of earthy-muddy odor compounds of MIB and GEO，the alkali-process was the most effective one.MIB and GEO retained in surimi was 0.44 and 0.46 μg/kg，respectively by alkali deodorized method.

silver carp，microwave assistant distillation，earthy-muddy odor，deodorization

博士。

2009－12－10，改回日期:2010－06－09