青鱼背肉、腹肉和尾肉不同风味成分的比较

陈 实，施文正,2，汪之和

(1 上海海洋大学食品学院，上海 201306；2 国家淡水水产品加工技术研发分中心，上海 201306)

青鱼(Mylopharyngodonpiceu)是中国四大淡水鱼之一， 2018年产量69.1万t[1]。青鱼肉质鲜美，营养丰富，具有高蛋白、低脂肪的特点，深受人们喜爱。对鱼类不同部位肉的成分差异的研究已有一些报道，Wang等[2]对草鱼背肉、腹肉、红肉、鱼鳃、鱼皮和鱼肠气味成分进行了研究，鱼腥味从高到低依次为鱼鳃、鱼肠、鱼皮、红肉、背肉、腹肉，背肉与腹肉挥发性成分没有明显差异。陈跃文等[3]研究了俄罗斯鲟鱼不同部位肉的化学组成，发现靠近鱼头的鱼肉中氨基酸含量明显高于靠近鱼尾的鱼肉中氨基酸含量，且越靠近尾部，鱼肉的粗脂肪与灰分含量越高。姜启兴等[4]研究鳙鱼不同部位肉发现，其尾部肉胶原蛋白含量最高，达9.54 mg/g，而背、腹部较低。徐永霞等[5]研究了大菱鲆鱼不同部位肉的挥发性成分，发现大菱鲆鱼不同部位肉有其特定的挥发性成分组合，其腹肉中醛类物质相对含量较高，背肉中醇类物质相对含量高。淡水鱼加工是近年来的一个研究热点，而淡水鱼不同部位肉之间的成分差异可能对淡水鱼加工的研究造成影响。

研究青鱼不同部位肉的风味品质的差异和特征性风味成分对青鱼加工具有重要的参考价值，通过对青鱼不同部位鱼肉(背部、腹部、尾部)风味品质的研究，为青鱼加工工艺方法及加工装备研制等研究提供参考与借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料

青鱼(5.0±0.5 kg/尾) 购自上海市浦东新区古棕路农工商超市。NaOH、KOH、三氯乙酸(均为分析纯) ，国药集团化学试剂有限公司。核苷酸及其关联物标准品(三磷酸腺苷 ATP、二磷酸腺苷 ADP、次黄嘌呤 Hx、肌苷酸 IMP、一磷酸腺苷 AMP、次黄嘌呤核苷 HxR) ，上海安谱科学仪器公司。氨基酸混标(色谱纯)，中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所。

H2050R型离心机，长沙湘仪有限公司。L-8800型氨基酸分析仪，日本Hitachi公司。6890 GC-5975 MS联用仪，美国Agilent公司。50/30 μm，DVB/CAR/PDMS萃取头， 美国Supelco公司。

1.2 游离氨基酸含量的测定

参考方林等[6]的方法，精确称取2 g样品，加入15 mL 15%(质量分数)的三氯乙酸，均质机匀浆后沉淀静置2 h，然后以10 000 r/min冷冻离心15 min，取5 mL上清液，用3 mol/L NaOH溶液调节pH至2.00，定容至10 mL，摇匀，过0.22 μm水相膜后待测。

氨基酸自动分析仪条件：分离柱规格为4.6 mm×60 mm，分离树脂为阳离子交换树脂；分离柱温度为57 ℃；检测波长为570 nm(脯氨酸为440 nm)；缓冲溶液流速为0.40 mL/min；反应液为茚三酮试剂，反应液流量为0.35 mL/min；反应单元温度为135 ℃；进样量20 μL。

1.3 核苷酸类化合物含量及K值的测定

参考Chen等[7]的方法，略作改动。精确称取5.00 g样品置于50 mL离心管中，加入10 mL 10%高氯酸，放入均质机中均质1 min，以10 000 r/min离心15 min，过滤后取上清液。使用5%高氯酸充分洗涤沉淀，再次冷冻离心，合并上清液。重复使用5%高氯酸洗涤沉淀一次。使用1 mol/L和10 mol/L的KOH调节上清液pH至6.50，静置30 min后定容至50 mL，摇匀过0.45 μm膜装入进样瓶中。以上所有操作均在0～4 ℃下进行。

高效液相色谱条件：色谱柱为ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相A为磷酸盐缓冲溶液(0.05 mol/L的KH2PO4与K2HPO41∶1混合，pH为6.50)；流动相B为甲醇溶液；洗脱方式为等梯度洗脱(流速1 mL/min)；柱温为28 ℃；进样量为10 μL；检测波长为254 nm。

1.4 TAV与EUC值

味觉活性值(TAV-Taste Activity Value)是每种滋味物质含量与其阈值的比值，可以客观准确反应各滋味活性物质对样品整体味觉的贡献。TAV越大，说明该物质对样品总体味觉贡献越高。一般当某物质TAV>1时，可认为该物质对样品总体味觉有显著贡献，反之则表明该物质贡献较小[8]。味精当量(EUC-Equivalent Umami Concentration)表示鲜味氨基酸与风味核苷酸的协同作用相当于多少等量谷氨酸钠(MSG)产生的鲜味强度，以g MSG/100 g计。

计算公式[9]为：

E=∑AB+1 218(∑AB)(∑CD)

(1)

式中：E—EUC值；A—鲜味氨基酸含量，g/100 g；B—鲜味氨基酸相对于MSG的鲜度系数，其中天冬氨酸(Asp)鲜度系数值为0.077、谷氨酸(Glu)鲜度系数值为1；C—呈味核苷酸含量，g/100 g；D—呈味核苷酸相对于肌苷酸(IMP)的鲜度系数，其中肌苷酸(IMP)鲜度系数值为1、单磷酸腺苷(AMP)鲜度系数值为0.18；协同作用常数为1 218。

1.5 GC-MS分析条件

SPME条件：萃取头在进样口以250 ℃老化，维持30 min后取出；将萃取头插入样品瓶中，提取温度为55 ℃，萃取50 min后，取出萃取头并快速插入GC进样口中。在250 ℃下解析5 min后，将萃取头取出。

GC条件：HP-5MS弹性毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；不分流模式进样；升温程序：柱初温40 ℃，保持2 min，以4 ℃/min升至160 ℃，而后以10 ℃/min升至250 ℃，保持5 min；载气(He)流量1.0 mL/min。

MS条件：离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，传输线温度为280 ℃；电子能量70 eV；质量扫描范围m/z为35～350。

1.6 相对气味活度值法评价(ROAV)

气味活度值计算公式为：

(2)

式中：O—气味活度值[10](OAV-odor activity value)；C—挥发性物质质量浓度；T—感觉阈值，μg/kg。

其他组分(X)相对气味活度值表示为：

(3)

式中：X—其他组分相对气味活度值；A—其他组分气味活度值；S—组分中气味活度最高值。

1.7 电子舌分析

精确称取2.00 g鱼肉置于50 mL离心管中，均质20 s重复3次，静置30 min后以4 ℃和10 000 r/min转速冷冻离心15 min。过滤，将滤液定容至100 mL容量瓶中摇匀，取5 mL加入电子舌进样杯，并加入75 mL超纯水稀释。

电子舌参数：分析时间180 s，采集120 s，传感器每秒采集一个数据，选取第120秒的响应值作为原始数据信号进行分析，冲洗时间10 s，样品温度20 ℃。

1.8 数据处理

应用SPSS Statistics 22.0对数据进行方差分析并采用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 青鱼不同部位鱼肉游离氨基酸比较

表1显示了青鱼不同部位肉游离氨基酸含量，游离氨基酸是蛋白质的水解产物[11]，在鱼类体内是重要的能量物质，也是水产品呈味成分之一。尤其当TAV>1时，可以独立于其他滋味物质存在[12]。游离氨基酸根据其呈味特征可分为3大类：鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸。每个游离氨基酸在鱼肉中呈味特性是根据他们的含量、阈值[13]还有与其他物质的相互作用决定的。其中，鲜甜味氨基酸有Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala 和 Pro。游离氨基酸与其他风味成分的相互作用也会促进鱼肉的风味，如Glu可以与5’-核苷酸之间具有非常显著的鲜味相乘作用[14]。也有研究发现一些苦味氨基酸如L-Phe和L-Tyr在亚阈值质量浓度时，可以显著增强味精与盐混合物的鲜甜味[15]。

表1 青鱼不同部位肉游离氨基酸含量的比较

青鱼肉中游离氨基酸含量最高的是His，在青鱼腹肉、背肉、尾肉中其含量分别达到了154.92、142.88和81.79 mg/100 g，草鱼His含量也是最高[2]。His是一种苦味氨基酸，被认为与海产品的肉香味有极大的关联[16]。His含量最高且阈值较低，3种不同部位鱼肉中其TAV可达4.09～7.75，所以对青鱼肉滋味贡献最大。青鱼肉中还有较多含量的Gly、Lys、Thr，青鱼背肉、腹肉、尾肉Gly含量分别为108.3、117.54和72.81 mg/100 g，3种部位鱼肉的Gly含量差异显著(P<0.05)。Gly是水产品中重要的呈味游离氨基酸，Gly不仅本身可以提供鲜甜味，还可以减少食品中的苦味表现[17]。Gly和Asp与呈味5’-核苷酸之间的相互作用，可以显著提高水产品的鲜味，并且可以以此计算EUC值，EUC值是评价水产品鲜味的重要指标[18]。3种不同部位鱼肉总游离氨基酸含量差异显著，青鱼腹肉总游离氨基酸含量显著高于背肉和尾肉，而尾肉含量最低；青鱼背肉与腹肉中鲜甜味氨基酸相对含量高于尾肉。

2.2 青鱼不同部位鱼肉核苷酸类化合物比较

核苷酸及其关联产物是评价食品新鲜度的一个重要标准，也可以给水产品提供独特的鲜味。鱼肌肉是生成和消耗ATP(三磷腺苷酸)的场所，在鱼死后，肌肉中ATP会进行不可逆的降解，其降解过程为：ATP(三磷腺苷酸)→ADP(二磷酸腺苷)→AMP(单磷酸腺苷)→IMP(肌苷酸)→HxR(次黄嘌呤核苷)→Hx(次黄嘌呤)[6]。K值一般用来评价水产品的新鲜度，定义为HxR和Hx占ATP所有关联化合物总量的百分含量，K值越小说明产品新鲜度越好，本试验中不同部位K值差异显著，说明测定K值时一定要注明取样部位，否则会使结果无法比较；产生的原因是不同部位鱼肉行使的功能不同，因此所含ATP有差别，进而导致K值不同，这与王红丽[13]对草鱼不同部位肉鲜度的研究结论一致。在鱼肉ATP关联产物中，IMP与AMP是两种比较关键的产物，AMP本身具有鲜甜味，并且会抑制鱼肉苦味表现[19]；IMP也是一种风味核苷酸，并且当与AMP共存时可以协同促进鱼肉鲜味[20]。Hx是ATP降解的最终产物，有令人不愉快的苦味，会给鱼肉呈味起到负面作用。由表2可以看出，青鱼背肉IMP与AMP含量显著高于腹肉和尾肉，说明青鱼背肉的鲜度明显优于其他两个部位。

表2 青鱼不同部位核苷酸类化合物含量的比较

图1显示了青鱼不同部位肉呈味核苷酸的滋味活度值。

由图1可以看出，3种部位肉IMP滋味活度值差异明显，表现为背肉>腹肉>尾肉，且IMP的滋味活度值远高于1，说明IMP对鱼肉滋味贡献较大。而AMP滋味活度值低于1，说明其对滋味贡献不明显。

2.3 EUC值与TAV分析

游离氨基酸与风味核苷酸可以独立存在，呈现特有的风味，也可以相互作用促进鱼肉的鲜甜味。图2显示了青鱼不同部位肉的EUC值和TAV值，鱼肉中鲜味氨基酸(Asp、Glu)与IMP、AMP的协同增鲜效果可用EUC值来表示，而味精的阈值为0.03 g/100 mL，可以根据EUC值计算出TAV。青鱼背肉、腹肉、尾肉的EUC值分别为0.57(gMSG/100 g)、0.72(gMSG/100 g)、0.30(gMSG/100 g)，TAV分别为19.05、23.90、9.86。说明鱼肉中鲜味氨基酸和风味核苷酸的协同作用对鱼肉滋味有显著提升，且腹肉呈味表现优于背肉，背肉优于尾肉。

2.4 青鱼不同部位肉电子舌分析

图3显示了青鱼不同部位肉电子舌分析PCA图，电子舌数据统计软件进行主成分分析时提供的样品区分程度的表征值为95，该值是通过计算各个组之间的表面积和每个组的表面积得到，该数值越大说明区分效果越好。

电子舌对青鱼3种部位肉DI值为95，说明电子舌可以有效区分3种部位青鱼肉滋味。电子舌能够对样品进行定性识别与区别分析，第一主成分与第二主成分累计贡献率达93.973%，说明PCA图较全面包含了样品信息。样品之间滋味轮廓越接近表示滋味差异越小，由图3可知，青鱼不同部位肉之间滋味差异明显，腹肉与尾肉滋味轮廓相距更远，说明腹肉与尾肉之间滋味差别更加明显。腹肉与尾肉滋味的明显差异，在鱼肉游离氨基酸及风味核苷酸的研究结果中也得到了体现，说明样品数据具有较好的重现性。

2.5 青鱼不同部位肉挥发性成分

2.5.1 挥发性成分概述

青鱼不同部位肉挥发性成分可见表3，各部位鱼肉检测出的物质主要有醛酮类、醇类和烃类物质，其中醛酮类物质相对含量占比较多。表3可显示各部位鱼肉挥发性成分的相对含量，但各挥发性物质对样品的气味贡献是由其相对含量和阈值共同决定的，结合挥发性成分的阈值[21～22]和各物质的相对含量，计算出各挥发性成分相对气味活度值(ROAV)如下表4所示。3种部位鱼肉的己醛的气味活度值最高，所以将其相对气味活度值定义为100，以此可以计算其他物质的相对气味活度值。ROAV值在1～100之间的物质可认为对样品气味贡献较大，为关键气味化合物；ROAV值在0.1～1之间的物质可认为对样品气味起到修饰作用；ROAV值小于0.1可认为对样品气味贡献较小。

由表3、表4可知，青鱼背肉对气味贡献较大的挥发性成分有：己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛、丁醛、癸醛。腹肉中对气味贡献较大的挥发性成分有：己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛、丁醛。尾肉中对气味贡献较大的有：己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、(E)-2-辛烯醛、庚醛、3-甲基丁醛、丁醛、戊醛、2,3-戊二酮、癸醛、丙醛。青鱼3种部位肉挥发性成分气味活度值最高的均是己醛，其他对气味贡献较大的物质有1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛等，这些物质可以认为是青鱼肉的特征性挥发性物质。对鱼肉气味有重要修饰作用的物质有丙醛、正戊醇。青鱼3种部位肉挥发性成分的差异表现为：丁香酚只在背肉中被检测到；3-甲基丁醛和2,3-戊二酮只在尾肉中被检测到，并且两者对尾肉气味有重要贡献。3-甲基丁醛拥有类似巧克力的味道，它可能来自亮氨酸的美拉德反应或氨基酸在较高温度下的微生物降解[23]。2,3-戊二酮有令人不愉快的刺激性气味，其阈值较低。3-甲基丁醛和2,3-戊二酮都表现出不良的气味，且结合表4可知，3-甲基丁醛和2,3-戊二酮的相对气味活度值大于1，对鱼肉气味有重要的贡献，所以这可能导致青鱼尾肉风味劣于背肉和尾肉。

表3 青鱼不同部位鱼肉挥发性成分

表4 青鱼不同部位鱼肉挥发性成分相对气味活度值

Wang等[2]对草鱼不同部位肉挥发性成分的研究发现，对草鱼背肉气味贡献按从大到小排列物质有1-辛烯-3-醇、癸醛、己醛、壬醛、辛醛、(E)-2-癸烯醛等，对草鱼腹肉气味贡献按从大到小排列物质有壬醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-癸烯醛等。对草鱼背肉与腹肉挥发性成分贡献较大的物质种类区别不大，但两个部位肉挥发性成分贡献排序有较大差异。在本研究中，青鱼3种部位肉挥发性物质贡献排列差异较小，而青鱼与草鱼肉主要挥发性成分有较大的相似且都显示有较多醛类物质；但青鱼中正己醇对气味贡献较大，而草鱼中正己醇虽然被检测出，但其对草鱼气味贡献较小只起到了修饰作用。己醛、庚醛、壬醛、2-辛烯醛、己醇、1-辛烯-3-醇等物质也在其他淡水鱼如鲢鱼[24]、鳙鱼[25]、脆肉鲩鱼[26]中被检测到，这些物质是淡水鱼中常见的挥发性物质。

2.5.2 羰基化合物类物质

羰基化合物包括醛类和酮类物质，这类物质阈值低相对含量高，对肉制品风味有着极大的贡献。青鱼3种部位肉检测出的挥发性醛类物质主要包含饱和的直链醛和少数的不饱和支链醛，饱和直链醛主要有己醛、庚醛、壬醛、戊醛等；不饱和醛主要有(E)-2-辛烯醛和(E)-2-戊烯醛。己醛、庚醛、壬醛、戊醛等物质也被认为与淡水鱼土腥味有直接的关联[27]。其中，3种部位鱼肉的己醛含量接近40%，在样品中相对含量最高。己醛有着类似鱼腥味、青草香，同其他饱和直链醛一样，有极低的嗅闻阈值，所以对样品气味贡献较大。己醛可能是ω-6不饱和脂肪酸的氧化产生的，也在同是四大淡水鱼的草鱼与鲢鱼中被检测到[2,28]，是公认的淡水鱼鱼腥味主要构成成分。壬醛是油酸的氧化产物，有油脂味、青草香和鱼腥味。不饱和醛有(E)-2-辛烯醛，增加了鱼肉的腥味。3种部位鱼肉挥发性成分中的酮类物质是2,3-辛二酮，相对含量较高，达到10%左右。(E)-2-戊烯醛、2-乙基-4-戊烯醛只在腹肉中被检测到，但含量极低且阈值较高，对鱼肉气味的贡献较低；苯甲醛只在背肉中被检测到，苯甲醛拥有类似苦杏仁的气息，是淡水鱼中常见的挥发性物质。

2.5.3 醇类物质

醇类物质可能是多不饱和脂肪酸氧化降解的产物，也有可能是羰基化合物还原生成的[29]。3种部位青鱼肉挥发性成分中醇类物质主要有饱和醇和不饱和醇，饱和醇有正戊醇和正己醇等，不饱和醇主要有1-辛烯-3-醇、1-戊烯-3-醇和(E)-2-辛烯-1-醇等。一般的，不饱和醇阈值比饱和醇阈值低。3种部位鱼肉样品中检测到的正己醇和1-辛烯-3-醇含量较高，分别达到了7.39%～10.02%和7.07%～8.56%，ROAV值较大，对青鱼肉气味有较大贡献。己醇具有青草味，被认为与淡水鱼的植物性气味相关联。1-辛烯-3-醇阈值极低，仅为1μg/kg，是亚油酸的氢过氧化物的降解产生的，它具有类似蘑菇气味，所以也被称为蘑菇醇[30]。1-辛烯-3-醇存在于许多水生动物中，如淡水鱼、虾、蟹等[31-32]，是水生动物肉中重要的挥发性成分。1-戊烯-3-醇具有鱼腥味[33]，也是一种不饱和醇，阈值相对于1-辛烯-3-醇较高，且相对含量较小，其气味贡献不高。(E)-2-辛烯-1-醇只在尾肉中被检出，是淡水鱼和海水鱼中常见的挥发性物质。(Z)-2-辛烯-1-醇是(E)-2-辛烯-1-醇的顺反异构体，在青鱼3种部位肉中都被检测到，这两种物质在青鱼肉中被检出量极低，由表4可知，相对气味活度值在0.1～1之间，对青鱼肉气味有重要的修饰作用。

2.5.4 其他物质

青鱼3种部位肉中，除了醛酮醇类，还有约8%的其他类物质，主要有烃类和含硫化合物等。这些物质的相对含量较低，阈值较高，结合表4可知，这些物质对鱼肉气味贡献不大。二硫化碳是一种含硫化合物，可能来自含硫氨基酸的降解。3种部位鱼肉样品中都检测出了一定含量的三氯甲烷，三氯甲烷阈值极高，对气味贡献不大，可能来自青鱼水体环境的污染。在青鱼背肉中检测出了微量的丁香酚，丁香酚是淡水鱼类常用的麻醉剂，常被用在淡水鱼类的运输保活中。本研究中，丁香酚只在背肉中被检出。Xu等[34]研究草鱼不同部位肉中丁香酚的残留，发现草鱼尾肉中丁香酚残留明显低于背肉及腹肉，说明丁香酚在鱼肉不同部位肉的含量是不一致的。

3 结论

研究了青鱼不同部位肉之间的风味品质，通过测定游离氨基酸、ATP及其关联产物、挥发性成分等，分析青鱼背肉、腹肉、尾肉之间的风味成分差异。3种不同部位鱼肉游离氨基酸含量差异显著，青鱼腹部肉总游离氨基酸含量显著高于背部肉，而尾部肉含量最低。鱼肉鲜甜味氨基酸含量背肉与腹肉之间没有显著差异，但其显著高于腹部肉。青鱼背肉IMP与AMP含量显著高于腹肉和尾肉，背肉的K值为5.01%，显著低于腹肉(10.04%)和尾肉(12.87%)。鱼肉中鲜味氨基酸和风味核苷酸的协同作用对鱼肉滋味有显著提升，且腹肉呈味表现优于背肉，背肉优于尾肉。电子舌可以有效区分3种部位青鱼肉，且腹肉与尾肉之间的差别更明显。青鱼3种部位肉挥发性成分气味活度值最高的均是己醛，其他对气味贡献较大的物质有1-辛烯-3-醇、壬醛、正己醇、庚醛、(E)-2-辛烯醛、戊醛等，这些物质可以认为是青鱼肉的特征性挥发性物质。3种部位青鱼肉挥发性成分略有差异，且从挥发性物质种类及气味表现来看，青鱼尾肉气味成分劣于背肉和腹肉。

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