HS-SPME-GC-MS技术分析不同加工阶段的甲鱼腥味成分变化

王毅，徐艳群，徐坤，罗自生

(浙江大学 食品科学与营养系，浙江 杭州，310058)

HS-SPME-GC-MS技术分析不同加工阶段的甲鱼腥味成分变化

王毅，徐艳群，徐坤，罗自生*

(浙江大学 食品科学与营养系，浙江 杭州，310058)

为研究不同加工方式对甲鱼腥味成分的影响，采用HS-SPME-GC-MS技术对甲鱼预煮、卤制、烘烤不同加工阶段的腥味物质进行分析。结果表明，经NIST/Willey质谱数据库检索和文献对照，新鲜甲鱼共检出48种挥发成分，确定36种成分，包括烃类21种、醛类12种、醇类化合物5种、芳香类5种、羧酸类3种、酮类1种、酯类1种。其中以己醛的百分含量最多，为29.1%，有青草味；庚醛占10.69%，具有强烈的油脂氧化味；壬醛占12.58%，提供鱼腥味；占2.02%的对二甲苯有刺激味；占2.36%的1-辛烯-3-醇具有土腥味。认为己醛、壬醛、庚醛、1-辛烯-3-醇等共同形成了甲鱼的腥味。通过预煮、卤制、烘烤等加工工艺后，腥味成分已减少至只能检测出己醛和壬醛，且含量都不超过1%。表明经预煮、卤制、烘烤等加工可以有效控制甲鱼的腥味。

甲鱼；HS-SPME-GC-MS(headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometer)；加工方式；腥味成分

甲鱼，又称团鱼，俗名鳖，是一种珍贵的水生经济动物。甲鱼营养丰富，每百克肉中含有17.3 g蛋白质、4 g脂肪、0.6 mg硫胺素、0.37 mg核黄素、3.7 mg尼克酸，还有微量元素钙15 mg、磷94 mg、铁2.5 mg[1]。甲鱼有极高的药用价值，据《神农本草经》记载鳖有平肝熄风、养神清热、软坚散结的作用。此外，甲鱼中所含的多不饱和脂肪酸，如EPA、DHA，其对心脑血管疾病具有显著疗效，且能促进大脑发育、增强记忆力[2]。

目前，甲鱼人工饲养在我国发展较快，但市场上多以活甲鱼流通，不仅不便销售和食用，而且常常低价滞销。若将甲鱼进行加工，既可充分利用甲鱼资源，又可提高甲鱼的经济效益。然而，随着人们生活水平不断提升，对食品风味也有着越来越高的要求，腥味物质成为制约水产品加工业发展的重要因素。据文献报道，水产品贮藏加工过程中腥味物质产生的重要原因是由于不饱和脂肪酸氧化产生的大量醇类、醛类、酮类、烃类、萜类、呋喃等挥发性化合物[3]。在水产品腥味物质研究方面目前采用较多的前处理方法主要有微波蒸馏萃取技术、顶空技术、固相微萃取技术等[4-6]。顶空固相微萃取(HS-SPME)与GC-MS 的结合，可有效地萃取、分离挥发性化合物，灵敏度高，重复性好[7]。当前对甲鱼腥味的研究较少，项怡等发现红茶-氯化钠和料酒-醪糟对甲鱼的脱腥效果较好[8]。本文结合HS-SPME-GC-MS技术对甲鱼原料，预处理、卤制、干制各加工阶段的挥发性成分进行测定，以期明确甲鱼的腥味成分和有效控制方法，为甲鱼的加工提供参考。

1 材料和方法

1.1 实验原料

2年年龄的甲鱼20只(龚老汉控股集团有限公司)，先将活甲鱼用清水洗涤3次，然后剪开甲鱼颈部放血后热烫，去皮膜在甲鱼腹部切十字刀口取出内脏，每只甲鱼切分为4部分，并将切分后的20只甲鱼随机分成4组，分别用于下列实验。

1.2 主要仪器

美的MJ-BL25B2粉碎机，美的集团有限公司；Agilent 5977A GC/MSD气质联用仪，安捷伦科技(中国)有限公司；西门子HB331E2W烤箱，西门子股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 活甲鱼的宰杀处理

将活甲鱼用清水洗涤3次，洗去身上泥灰。用剪刀剪开甲鱼颈部放血，待放完血后将其放入80 ℃的热水中热烫3 min，剥去裙边和甲鱼腿部的皮膜。皮膜去净后将甲鱼腹部切十字刀口取出内脏，将鱼肉清洗干净。用50 mL离心管取甲鱼肉样品20 g，用于腥味成分测定。

1.3.2 甲鱼预煮

将甲鱼原料分成3份，加入不同的去腥食材，1%的紫苏、1%的生姜、0.5%紫苏和0.5%生姜混合物，加热煮至沸腾，保持100 ℃预煮1 h，煮制完成后取出甲鱼，用刀切取甲鱼四腿备用。用50 mL离心管取不同方式处理的甲鱼肉样品各20 g，用于腥味成分测定。

控制去腥食材为0.5%紫苏和0.5%生姜混合物，同时控制其他条件。将甲鱼称重后，分别用100 ℃常压(0.1 MPa)和121 ℃高压(0.18 MPa)预煮1 h，煮制完成后取出甲鱼，用刀切取甲鱼四腿备用。用50 mL离心管取不同方式处理的甲鱼肉样品各20 g，用于腥味成分测定。

1.3.3 甲鱼卤制

将预煮过后的甲鱼称重，根据甲鱼重量添加3%食盐、4%白糖、2%酱油、0.4%味精。选用的香辛料为茴香1.5%、花椒2%、八角3%、桂皮2%、丁香2%、甘草1.5%、陈皮1.5%、豆蔻1.5%。将卤制原料混合均匀，将预煮所得的甲鱼汤汁补水到1 L。入锅烧开，保持100 ℃微沸状态慢煮，煮制期间不断用锅铲将甲鱼腿翻面，煮至卤汁收干后出锅。用50 L离心管取甲鱼肉样品20 g，用于腥味成分测定。

1.3.4 甲鱼的烘烤

设定烤箱温度为200 ℃，将卤制完成的甲鱼腿置于烤盘之上，放入烤箱烤制，烤制时长达到5 min时开箱。用50 mL离心管取甲鱼肉样品20 g，用于腥味成分测定。

1.4 测定方法

1.4.1 顶空固相微萃取

将甲鱼肉样品从-20 ℃冰箱中取出，在室温下解冻。解冻后将鱼肉小心撕成片状，转移到长柄金属漏斗中。将漏斗伸入装有适量液氮的泡沫盒中，使鱼肉和液氮充分接触2～3 min。取出漏斗，用粉碎机对液氮速冻后的鱼肉样品进行粉碎，粉碎时长40 s。取2.5 g甲鱼肉样品与2.5 mL水，装入20 mL萃取瓶中，加入1 g NaCl混匀，60 ℃下孵化5 min，同样温度下用65 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头萃取60 min，搅拌速度260 r/min。

1.4.2 GC-MS检测条件

GC条件: 离子源温度为230 ℃，采用色谱柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升温：柱初温为40 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升到180 ℃，再以10 ℃/min，升到280 ℃，保持10 min；载气：氦气，流速0.8 mL/min，不分流模式进样。

MS条件：传输线温度为250 ℃，质谱源温度为250 ℃，质量扫描范围m/z 33～450 amu。进样口温度为250 ℃，解析5 min。

1.5 取样方法

甲鱼取样方法参照SC/T3016—2004水产品抽样方法。

2 结果与讨论

2.1 甲鱼生肉中风味成分分析

甲鱼生肉挥发物质成分的GC-MS谱图如图1所示，经NIST/Willey图库检索及文献参考共检出48种成分，确定36种成分(相似度大于85%)，各成分及其相对含量如表1所示。

图1 甲鱼生肉中挥发物质的总离子图Fig.1 Ion-flow graph of the volatile component in raw meat

从表1可以看出，在所检的48种成分中，大多是一些烃类、醛类、醇类及芳香类。其中烃类21种、醛类12种、醇类化合物5种、芳香类5种、羧酸类3种、酮类1种、酯类1种。醛类呈现的气味特征与浓度有关，具有很强的气味叠加效应，浓度低时有令人愉悦的气味，但浓度高时可能产生异味，是提供鱼异味的主要物质[9]。脂肪氧化和降解是肉类挥发性气味中醛的主要来源，斯特雷克尔氨基酸反应也是醛类的重要来源之一[10]。甲鱼肉中，壬醛的含量较高且阈值较低为1 μg/kg，具有鱼腥味、哈喇味、青草味等气味[11]。己醛具有青草味和酸败味[12]，阈值为4.5 μg/kg。此外，由于花生四烯酸氧化产生的1-辛烯-3-醇有较低的阈值1μg/kg，其也是提供甲鱼异味的重要物质[13]；2-辛炔-1-醇会显示出土腥味，间二甲苯有刺激性的气味。加工过程，如清洗、与非肉成分挤压等都可以减少或修饰产品的风味[14]。

表1 甲鱼生肉主要挥发性物质及其相对含量

2.2 预煮对甲鱼风味成分的影响

用不同食材预煮的甲鱼样品主要风味物质及其相对含量如表2所示。实验数据表明，预煮后己醛、庚醛、壬醛在挥发性组分中含量相对较高。通过比较腥味物质相对含量，可知添加1%紫苏作为去腥食材，可使预煮后产品的己醛相对含量降至4.38%，庚醛相对含量降至4.75%，壬醛相对含量降至5.46%，亦知其去腥效果优于生姜。而将0.5%的紫苏与0.5%的生姜复配，虽然使得庚醛、壬醛、癸醛的含量进一步降低，但对己醛的去腥效果不好。1-辛稀-3-醇是水产品中常见的挥发性物质[15]，经预煮后其含量微乎其微。而在预煮方式的选择上，将常压(0.1 MPa)100 ℃预煮的产品和高压(0.18 MPa)121 ℃预煮的产品相比较，可知虽然高压预煮的产品己醛相对含量有所下降，对庚醛的去腥效果也较好，但壬醛的相对含量大大提高。从对香味物质的分析结果易知，预煮后产品中含有32%的柠檬烯和10.34%的紫苏醛，能有效掩盖腥味。但将常压(0.1 MPa)100 ℃预煮的产品和高压(0.18 MPa)121 ℃预煮的产品相比较，发现高压下的预煮产品香味物质含量较常压下高，但考虑到高压煮制的产品肉质易软烂，不利于后续加工。综合以上分析，确定预煮条件为：去腥食材选择1%紫苏，预煮方式选择常压(0.1 MPa)100 ℃煮制。

表2 预煮甲鱼样品主要风味物质及其相对含量

注：“—”表示未检出；相对含量峰面积归一化计算得出。

2.3 卤制对甲鱼风味成分影响

由表3可知，经卤制，甲鱼中的腥味物质成分已大大减少，壬醛降至3.35%，庚醛降至2.07%。在产品卤制阶段，香辛料的作用对产品腥味的去除起到了一定的效果，如从卤水中直接引入的茴香脑就具有甘草香气[16]。卤制过后，桉油精、芳樟醇、肉桂醛、茴香脑等香辛料中的挥发性组分占比达到51.5%多，有效的遮掩了鱼腥味。此外， FURUTANI等[17]的研究中也表明，卤制也可以阻止组胺在鱼体中的积累，减少人体摄取鱼肉后的组胺中毒几率。

表3 卤制甲鱼样品主要挥发性物质及其相对含量

2.4 烘烤对甲鱼腥味成分影响

如表4所示，在产品干制阶段，由于烤箱中的高温条件，会发生美拉德、脂肪高温降解等一系列化学反应，多不饱和脂肪酸在干制的过程中被氧化产生风味物质[18-19]。干制对肉香味物质的形成起了重要作用，而腥味成分在这一阶段也因进一步挥发逸出[20-21]。干制后的产品几乎检测不到腥味成分，庚醛和辛醛都不再检出，己醛和壬醛的相对含量都大大降低，分别为0.74%和0.61%。

表4 烘烤甲鱼样品主要腥味物质及其相对含量

3 结论

通过采用顶空固相微萃取方法萃取甲鱼中的挥发性成分并经气质联用仪分析鉴定，得出其挥发性成分主要是醛类、醇类、烃类等。其中提供鱼腥味的主要物质为己醛、庚醛、壬醛、1-辛烯-3-醇等，分别占29.1%，10.69%，12.58%，2.36%。通过预煮、卤制、烘烤，腥味成分已减少至只能检测出己醛和壬醛，且含量较低，分别为0.74%和0.61%。综上，经预煮、卤制、烘烤，可使产品腥味基本除尽。

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The variation of fishy odor at the different processing stage of soft-shelled turtle by HS-SPME-GC-MS

WANG Yi, XU Yan-qun, XU Kun, LUO Zi-sheng*

(College of Food Science and Nutrition, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)

In order to study the effect of different processing on flavor components of soft-shelled turtle, this article discussed the fishy odor substances in different processing stages including pretreatment, stewing, and baking based on HS-SPME-GC-MS technology. The results showed that 48 kinds of volatile compounds were detected in fresh soft-shelled turtle and 36 kinds of volatile compounds were identified according to the search and comparison of NIST/Willey mass spectrometry database. Among those volatile compounds, 21 kinds of hydrocarbon, 12 kinds of aldehydes, 5 kinds of alcohol compound, 5 kinds of aromatic, 3 kinds of carboxylic acid, 1 kind of ketone and 1 kind of ester were conformed. Hexanal was 29.1%, with a grassy smell. Enanthaldehyde was 10.69%, with a strong smell of oil oxidation. Nonaldehyde was 12.58%, with fish smell. P-xylene accounted for 2.02% which had a pungent smell. Besides, 1-octene-3-alcohol accounted for 2.36%, with a bilgy odour. Fishy smell of soft-shelled turtle was formed by hexanal, nonanal, heptanal, 1-octene-3-alcohol etc. After pretreatment, cooking, baking, only hexanal and nonanal were examined and content was less than 1%. In summary, the fishy smell of soft-shelled turtle can be effectively controlled by pretreatment, marinating, baking and other processing methods.

soft-shelled turtle; headspace solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry technology(HS-SPME-GC-MS); processing method; fishy odor substances

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201612033

硕士研究生(罗自生教授为通讯作者,E-mail: luozisheng@zju.edu.cn)。

杭州市社会发展科研专项(20150432B16)；杭州市社会发展科研专项(20140432B46)

2016-01-14，改回日期：2016-03-01