冻藏前后白鲢鱼肉中挥发性成分含量分析

李 阳，汪 超，胡建中，廖 李，王 俊，汪 兰，吴文锦，熊光权，程 薇，李冬生，乔 宇

(1. 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,湖北省农产品辐照工程技术中心，湖北 武汉 430064；2. 湖北工业大学，食品与制药学院，湖北 武汉 430068)

冻藏前后白鲢鱼肉中挥发性成分含量分析

李 阳1,2，汪 超2，胡建中2，廖 李1，王 俊1，汪 兰1，吴文锦1，熊光权1，程 薇1，李冬生2，乔 宇1

(1. 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,湖北省农产品辐照工程技术中心，湖北 武汉 430064；2. 湖北工业大学，食品与制药学院，湖北 武汉 430068)

采用顶空-固相微萃取技术(HS-SPME)对白鲢鱼肉中挥发性成分进行提取，通过气质联用仪对提取物进行鉴定，并分析冻藏7天后鱼肉中挥发性成分的变化。实验用固相微萃取头吸附鱼肉中的挥发性成分,60 min后进行GC/MS分析，经NIST质谱数据库检索和文献对照,共确定46种成分。鱼肉经冻藏后，挥发性成分总含量降低55.11%，其中含羰基的醛类和酮类含量显著降低，分别为84.91%和94.74%。己醛，苯甲醛，1-辛烯-3-醇这3种腥味物质含量分别降低30%，81%和42%；而辛醛，反-2-十二烯醛，十八醛，2,3-辛二酮，甲基壬基甲酮的含量经冻藏后消失；正戊醇，己醇和D-柠檬烯含量分别增加38%，3%和549%；新生成了癸醛、反-2-辛烯醇、庚醇、2,5-己二酮、β-蒎烯等15种化合物。冻藏后，白鲢鱼肉挥发性成分减少的原因可能是低温抑制酶的活性，从而导致酶解产物同时也是风味主体化合物的量减少。对鱼肉冻藏过程中挥发性成分变化的研究可为以后鱼糜深加工提供理论基础。

顶空-固相微萃取(HP-SPME);气相色谱-质谱(GC/MS); 挥发性成分;冻藏;白鲢鱼

我国淡水鱼资源丰富，产量居世界首位，并呈逐年增长的趋势。白鲢作为我国四大淡水鱼种之一，具有生长快、成本低、产量高等特点，已经广泛用于鱼糜制品的加工。但长期以来，由于淡水鱼生长在池塘或湖泊中，不可避免地带有土腥味，因此不被一些消费者接受，严重影响了淡水鱼加工产品的发展[1]。目前，关于白鲢的鱼腥味形成的主要原因有：1)新鲜鱼由于不适当的处理和储藏而导致的微生物、酶作用或自动氧化；2)鱼对来自外部的挥发性有机化合物的吸收；3)来自鱼的饮食或生存环境中的物质在生物体内蓄积[2-5]。研究结果表明，鱼肉的土腥味主要是因为生存环境(水质)中含有大量的鱼腥藻、颤藻等蓝绿藻或放射菌，鱼体在生长过程中积累了这些藻类或细菌产生了带有土腥味的代谢废物，如，土臭素(GM)和2-甲基异茨醇(2-MIB)等土霉味物质[6-7]。在国内，已有关于白鲢挥发性成分的报道[8-11]，但对引起白鲢腥味的物质及其在贮藏中挥发性成分变化的相关研究则较为缺乏。因此，有必要通过测定白鲢鱼肉中的挥发性成分,为淡水鱼加工及品质管理提供有指导意义的基础理论数据。

本工作以新鲜白鲢鱼为原料，采用固相微萃取(solid phase micro-extraction，SPME)技术富集白鲢鱼肉中的挥发性成分，同时借助气相色谱-质谱(GC/MS) 联用技术分析鉴定鱼肉中的气味成分，依此分析白鲢鱼肉挥发性成分的组成及冻藏过程中的变化。

1 实验部分

1.1主要仪器与装置

Agilent GC/MS 7890A气相色谱-质谱联用仪:美国Agilent公司产品;SPME手动进样手柄、萃取头(50/30 μm DVB/CAR/DMS(二乙烯基苯-碳分子筛-聚二甲基硅氧烷)):美国Supelco公司产品; DF101S集热式恒温磁力搅拌器:巩义市予华仪器有限责任公司产品。

1.2主要材料与试剂

鲜活白鲢:购于湖北工业大学社区生鲜市场；NaCl、乙酸正戊酯(分析纯):国药集团化学试剂有限公司产品。

1.3样品前处理

白鲢急杀后去头、内脏和鳞皮等，取鱼肉部分，分为等量两份，一份现用，另一份存贮于-18 ℃冰柜中冻藏。实验前，将鱼肉用绞肉机打碎，取鱼糜进行实验。

1.4实验条件

1.4.1固相微萃取条件 称取6 g 鱼肉于50 mL螺口样品瓶中,加入12 mL去离子水和4 g NaCl,用聚四氟乙烯隔垫密封,60 ℃置于磁力搅拌器中水浴平衡15 min，然后用50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头顶空吸附60 min后,将萃取头插入GC进样,解析5 min。

1.4.2色谱条件 Agilent HP-5 ms毛细管柱(60 m×250 μm×0.25 μm);程序升温: 初温40 ℃，以2 ℃/min升温到90 ℃,保持5 min，再以8 ℃/min升温到250 ℃，保持1 min; 进样口温度270 ℃，不分流进样;载气为氦气；载气流量1.0 mL/ min。

1.4.3质谱条件 EI电离方式，电子能量70 eV，电压350 V，连接口温度280 ℃，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，质量扫描范围m/z50～450。

1.4.4定性与半定量方法 化合物定性方法：经NIST08数据库检索定性; 化合物定量方法: 内标法，采用乙酸正戊酯为内标进行半定量；计算公式:各挥发性成分的含量(ng/g)=各组分的峰面积×内标物质量(ng)/(内标物峰面积×样品量(g)) 。

2 结果与分析

2.1冻藏前白鲢鱼肉挥发性成分组成

新鲜白鲢鱼肉挥发性成分的GC/MS总离子流图示于图1。经NIST谱库检索以及文献参考[8-11]，确定46种成分:醛类14种，醇类12种，酮类6种，烯烃7种，烷烃3种，其他成分4种。其中，己醛、苯甲醛、1-辛烯-3-醇的含量最高，分别占总含量的21.88%、12.50%、13.99%。由结果可知，挥发性羰基化合物和醇类的种类所占比例最高。江健等[8]对鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼4种淡水鱼的挥发性风味成分进行感官评定实验，由结果推测这4种鱼肉的挥发性风味成分主要是由挥发性羰基化合物和醇类组成,与本次实验结果一致。挥发性羰基化合物产生原生的、浓郁的香味，而醇类则产生较为柔和的气味。鱼肉中不同挥发性物质的浓度和阈值各不相同，所以并不是所有挥发性物质对风味都具有同等贡献。由于羰基化合物具有较低的阈值，相比醇类更容易被察觉，因此对新鲜鱼类风味所起的作用比醇类大。本次检测醛类中的己醛、庚醛、苯甲醛、辛醛、壬醛、癸醛，醇类中的己醇、庚醇、1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、3-辛醇、戊醇、壬醇，在前人检测结果中也被检出[1-9]。己醛、辛醛具有明显的青草味[12]，壬醛、庚醛具有明显的油脂哈喇味[13]，这些低级醛一般被认为是鱼腥味的代表物质。(E)-2-辛烯醛、1-戊烯-3-醇具有类似油漆的化学味，1-辛烯-3-醇具有类似蘑菇或泥土的味道[14]，这些都是鱼腥味的主要成分，也是本次实验结果中含量较高的成分。

2.2冻藏一周后鱼肉挥发性成分的变化

白鲢鱼肉冻藏一周后，挥发性成分的GC/MS总离子流图示于图2。经NIST谱库检索以及文献参考[8-11]，确定了42种成分。冷藏一周后的鱼肉中的挥发性成分列于表1，与新鲜鲢鱼肉的对比结果示于图3。

从表1可以看出，在这些化合物中，含羰基醛类、酮类、醇类的化合物占多数，尤其是己醛，苯甲醛，1-辛烯-3醇，2，3-辛二酮，这些物质也被证实是导致白鲢鱼体产生腥味的主要物质[10]。这些含羰基醛类、酮类、醇类的化合物，在冻藏过程中的变化也在很大程度上决定了白鲢鱼肉风味成分的变化。

图1 新鲜白鲢鱼肉挥发性成分总离子流图Fig.1 Total ion current chromatography of volatile components in fresh silver carp

图2 冻藏一周后白鲢鱼肉挥发性成分总离子流图Fig.2 Total ion current chromatography of volatile components in the frozen fish after 7 d storage

表1 新鲜鱼肉和冻藏一周后鱼肉中的挥发性成分

续表

图3 新鲜鱼肉和冻藏一周后鱼肉中的挥发性成分比较柱形图Fig.3 The column chart of the fresh silver carp and the freozen storage after 7 d stroage of the volatile components

从图3可以看出，白鲢鱼肉经一周冻藏后，挥发性成分总量降低55.11%，含羰基的醛类和酮类含量显著降低，分别为84.91%和94.74%。从表1来看，己醛、苯甲醛、1-辛烯-3醇这3种腥味物质含量分别降低30%，81%和42%；辛醛、反-2-十二烯醛、十二醛、十八醛、2,3-辛二酮、甲基壬基甲酮等多数含羰基化合物未检出；而正戊醇、己醇和D-柠檬烯的含量分别增加了38%，3%和549%；新生成了癸醛、反-2-辛烯醇、庚醇、2,5-己二酮、β-蒎烯等15种化合物。可以看出，低温对于白鲢鱼肉挥发性成分的总类和含量存在一定影响。在低温储藏过程中，挥发性化合物的含量增减、出现和消失，这些情况反映了低温条件下化合物之间可能存在着转化作用。

新鲜鱼肉中挥发性羰基化合物和醇类是通过特定的脂肪氧合酶作用于鱼脂质中的多不饱和脂肪酸衍生而来[15-17]。杨玉平等[18]提取了鲤鱼体内各组织的脂肪氧合酶，进行体外的氧化实验，降解不饱和脂肪酸花生四烯酸，检测到的降解产物有己醛、l-辛烯-3-醇、2-辛烯醛、2-辛烯-1-醇、2-壬烯醛和2，4-癸二烯醛等，这些物质与鲤鱼体内主要的风味成分基本吻合，是导致鱼体产生腥味的主要物质。温度对脂肪氧合酶的活性有很大影响，低温使脂肪氧合酶的活性降低[19-20]，导致多不饱和脂肪酸降解产物含量降低，这些降解产物大多是挥发性的羰基化合物和醇类，是构成白鲢鱼风味的主要化合物，与本次实验检测结果一致。这说明在低温冻藏条件下，白鲢鱼挥发性成分减少的原因之一是低温抑制酶的活性，从而导致酶解产物同时也是风味主体化合物的量减少。

3 小结

采用顶空固相微萃取技术，用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头提取白鲢鱼肉中的挥发性成分，气相色谱-质谱测定，质谱检索和内标法对挥发性成分进行定性和半定量分析，初步鉴定出46种化合物，并确定其相对百分含量。比较了新鲜白鲢鱼肉和冻藏一周后鱼肉挥发性成分的变化，结果表明，低温冻藏使挥发性成分总含量下降55.11%，其中含羰基类的醛类和酮类含量显著降低,导致此结果的原因之一是冻藏条件下，低温抑制酶的活性，从而导致酶解产物同时也是风味主体化合物的量减少。本研究对白鲢挥发性成分的鉴定以及在冻藏过程中的变化进行分析，但冻藏过程中挥发性物质的变化复杂多变，受多种因素影响，需要进一步深入研究挥发性成分与鱼肉中蛋白质和酶的相互作用，其研究成果可为以后白鲢鱼糜深加工提供理论基础。

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AnalysisofVolatileComponentsinFreshandForzenSilverCarpFish

LI Yang1,2, WANG Chao2, HU Jian-zhong2, LIAO Li1, WANG Jun1, WANG Lan1, WU Wen-jin1, XIONG Guang-quan1, CHENG Wei1, LI Dong-sheng2, QIAO Yu1

(1.ResearchInstituteofAgriculturalProductsProcessingandNuclear-AgriculturalTechnology,HubeiAcademyofAgriculturalSciences，AgriculturalProductsProcessingSubcenterofHubeiAgriculturalScience&TechnologyInnovationCenter,Wuhan430064，China; 2.CollegeofFoodandPharmaceutical,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068,China)

The volatile components of silver carp were extracted by headspace solid phase micro-extraction, and were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). The volatile components in the fresh fish and frozen fish after 7 days were analyzed. The volatile components of silver carp were adsorbed by solid phase micro-extraction fiber. 46 volatile components are identified by comparing their mass spectra with the NIST mass spectral database and reference documents. The contents of aldehydes and ketones containing carbonyl are 84.91% and 94.74%, which decrease by 55.11% after frozen storage for 7 d. The contents of hexanal, benzaldehyde and 1-octen-3-ol are decreased 30%, 81%, 42%, respectively. Octanal,trans-2-dodecenal, octadecanal, 2, 3-octanedione and methyl nonyl ketone are not checked out after frozen storage. The content ofn-pentanol, hexanol andD-limonene are increased by 38%, 3%, 549%, respectively, meanwhile 15 compounds are not detected in fresh fish formed such as decanal，(E)-2-octenal, heptanol, 2,5-hexanedione,β-pinene and etc. The reason for the reduction of the volatile components of the silver carp was probably that inhibition of enzyme activity in low temperature resulted in reducing the amount of hydrolysates which were the major flavor compound in fish.

headspase-solid phase micro-extraction(HP-SPME); gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS); volatile components; frozen storage; silver carp

2013-04-10；

：2013-07-31

国家自然科学基金青年科学基金(31201317)资助

李 阳(1991～)，男(汉族)，湖北人，硕士研究生，食品风味化学专业。E-mail: 623346434@qq.com

乔 宇(1981～)，女(汉族)，天津人，副研究员，从事农产品加工研究。E-mail: qiaoyu412@sina.com

O 657.63

：A

：1004-2997(2014)01-0059-07

10.7538/zpxb.2014.35.01.0059