二、三倍体虹鳟肌肉感官品质差异的对比分析

卓琳莹，管玲玲，鲍守民，孟玉琼，马 睿,*

（1.青海大学农牧学院，青海 西宁 810016；2.青海大学 省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室，青海 西宁 810016；3.青海大学生态环境工程学院，青海 西宁 810016）

虹鳟（）是属硬骨鱼纲（Osteichthyes）、鲑形目（Salmoniformes）、鲑科（Salmonidae）、太平洋鲑属（）的一种冷水性鱼类，因从鳃盖起有一条沿两侧线延伸至尾柄的紫红色彩带得名。虹鳟鱼是联合国粮农组织向世界推广的品质优良的四大淡水鱼种之一，其肉质鲜美、无小骨刺、蛋白含量较高，含有丰富的氨基酸、矿物质、维生素、二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸等，对改善人类膳食结构发挥着重要的作用。三倍体虹鳟可采用静水压法使鱼体具有三套染色体，与二倍体虹鳟相比，因性腺高度不育，从而减少性腺发育导致的能量损耗，避免了其产卵期高死亡率及肉质品质下降等养殖问题，同时又缩短了养殖周期。三倍体虹鳟商品鱼个体大，经济价值高，备受消费者青睐，成为水产养殖业的理想选择。

随着养殖产业的发展，鱼类品质成为影响鱼类的经济价值和消费者的购买欲望的重要因素。品质是一个复杂的概念，是外观、适口性、营养价值、安全性等各方面理化性质的综合。其中，鱼类外观、风味和肉质的品质特性是由人类的视觉、味觉、嗅觉和触觉所决定，而这些感官品质特性又与鱼体本身的物理性质和化学组成有着紧密联系，可由一系列品质评价指标评估。前期研究表明三倍体鱼类与二倍体相比在表观品质（如体长和出肉率）、肉质（坚实度）、风味（游离氨基酸、挥发性气味物质）以及营养价值（蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸）方面存在明显差异。对于鲑鳟鱼而言，二倍体鱼类成熟后品质明显下降，从而体现了三倍体鱼类的品质优势。然而，对于二、三倍体虹鳟鱼感官品质特性的对比研究较少。

本研究选择同一亲本的二、三倍体虹鳟，在相同养殖背景下生长到同一规格（137 g）后，对其表观品质（形体指标、肉色）、肉质（硬度、持水力等）、滋味（游离氨基酸、核苷酸、有机酸、常量元素等）及气味（挥发性物质）相关理化指标进行测定与分析，对比二、三倍体虹鳟感官品质特性之间的差异。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

将同一批二倍体虹鳟鱼卵和经静水压处理后的虹鳟鱼卵（三倍体），孵化并饲养于青海大学冷水鱼研究中心室内循环水养殖系统内。养殖8 个月后，采集血液并通过流式细胞分析仪区分三倍体和二倍体虹鳟，最终选择体质量相近（136.67±8.82）g的二倍体和三倍体虹鳟各3 尾进行后续实验。

钪标准溶液、多元素标准溶液（K、Ca、Na、Mg）国家有色金属及电子材料分析测试中心；草酸、乳酸、马来酸、琥珀酸、2,4,6-三甲基吡啶、一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）、肌苷酸（inosine monophosphate，IMP）、次黄嘌呤核苷、次黄嘌呤标准品 美国Sigma公司；氨基酸混合标准品溶液（天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、脯氨酸） 日本岛津公司；甲醇（色谱纯）、硝酸（电子级） 美国Thermo Fisher公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TMS-PRO型质构仪 美国FTC公司；S220型固体pH计 瑞士Mettler Toledo公司；CR-400型色差计 日本柯尼卡美能达公司；0.45 μm水系型过滤头 中国津腾实验设备有限公司；Dionex OnGuard II RP小柱、iCAP RQ电感耦合等离子体串联质谱仪 美国Thermo Scientific公司；Mars6 Xpress微波消解仪 美国CEM公司；EHD-24赶酸仪 北京东航科仪仪器有限公司；1260高效液相色谱仪 美国Agilent公司；ICS-1100离子色谱仪 美国Dionex公司；LC-20AT高效液相色谱仪（配有SIL-20A自动进样器和SPD-20A紫外检测器）、GCMS-QP2020气相色谱-质谱联用仪（配有自动固相微萃取系统） 日本岛津公司；AB SCIEX QTRAP 5500三重四极杆线性离子阱串联质谱仪、Exion LC AD超高效液相色谱仪 美国AB SCIEX公司；CytoFLEX流式细胞仪美国贝克曼库尔特公司。

1.3 方法

1.3.1 表观指标的测定

分别测量每条鱼的体质量、体长；于冰盒上分离内脏团并剖取鱼片，测量内脏团和鱼片质量以及鱼片长，计算肥满度、去脏率、鱼片长指数和出肉率：

参考马睿的方法，使用色差计进行肉色的测定。

1.3.2 肉质指标的测定

对二、三倍体虹鳟鱼背部及腹部肌肉的厚度、硬度、黏附性、弹性、咀嚼性、胶黏性和内聚性进行测定。质构仪相关参数为：TPA模式；速率60 mm/min；形变60%；起始力0.1 N。

采用固体pH计测定二、三倍体虹鳟背部及腹部肌肉pH值。

使用质构仪在1 000 N压1 min的条件下检测肌肉持水力。取3 张烘箱中烘去水分的滤纸（定量滤纸，直径12.5 cm）用铅笔编号，称量初始滤纸质量（）；去皮，称量样品质量（）；测量结束后轻轻去掉样品，称量带有水和脂肪的滤纸质量（）；将滤纸置于75 ℃烘箱中烘24 h后，称量最终滤纸质量（）。肌肉持水力由汁液流失率、失水率和失脂率表示：

1.3.3 鱼肉中滋味物质的测定

1.3.3.1 阳离子的测定

参照GB 5009.268—2016《食品中多元素的测定》测定无机离子Na、K、Ca和Mg。称取鱼肉干粉样品（取10 g鱼肉样品切成小块，经冷冻干燥后研磨制成鱼肉干粉）0.100 0 g（精确至0.000 1 g）于微波消解管中。配制消解液：依次加入8 mL 15 mol/L硝酸和2 mL 30% HO溶液，用超纯水定容至50 mL，摇匀。

电感耦合等离子体串联质谱仪器条件：动能歧视模式；矩管水平位置1.05 mm；矩管垂直位置1.00 mm；雾化气流速0.81 L/min；蠕动泵转速40 r/min；冷却气流速14 L/min；辅助气流速0.8 L/min；等离子体功率1 550 W；采样深度5 mm。

1.3.3.2 阴离子的测定

离子色谱仪条件：IonPac AS23高容量阴离子分析柱（4 mm×250 mm）和AG 19阴离子保护柱（4 mm×50 mm）；Dionex ADRS 600阴离子抑制器（4 mm）；淋洗液为4.5 mmol/L NaCO和0.8 mmol/L NaHCO混合溶液。

1.3.3.3 呈味核苷酸的测定

参照Ryder和Veciana-Nogues等的方法。将1 g鲜肉样品放入15 mL离心管中，加入5 mL 0.6 mol/L高氯酸匀浆后，在4 ℃、3 000×离心10 min，取上清液置于10 mL容量瓶内。再次加入5 mL 0.6 mol/L高氯酸于沉淀中，匀浆后4 ℃、3 000×离心10 min，取上清液，合并到上述10 mL容量瓶内定容。用1 mol/L KOH将溶液pH值调至6.5～6.8范围内后过滤。进样到1260高效液相色谱仪上进行测定。

色谱条件：CAPCELL PAK CAQ S5色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相A：0.04 mol/L KHPO+0.06 mol/L KHPO；流动相B：乙腈；流速1.0 mL/min；柱温40 ℃；检测波长260 nm；进样体积5 μL；梯度洗脱程序：0～45 min，0% A、100% B；45～60 min，0%～50% A、100%～0% B；60～105 min，50%～90% A、50%～10% B。

1.3.3.4 有机酸的测定

根据Liu Chunsheng等的方法并适当调整。称取约为1 g鱼肉样品于15 mL离心管中，加入超纯水定容至5 mL后匀浆，转移到2 mL离心管中，于13 000 r/min离心15 min，取上清液。用0.22 μm微孔滤膜过滤，制得待测样品液。

LC-20AT高效液相色谱仪条件：CAPCELL PAK CMG色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；检测波长214 nm；柱温35 ℃；流速1.0 mL/min；流动相：A为0.05%磷酸溶液，B为甲醇；梯度洗脱程序：0～3 min，99%～95% A、1%～5% B；3～8 min，95%～77% A、5%～23% B；8～12 min，77%～50% A、23%～50% B；12～15 min，50%～0% A、50%～100% B；进样体积10 μL。

1.3.3.5 游离氨基酸的测定

精确称取虹鳟鱼肌肉约0.5 g，置于50 mL离心管中，加入10 mL 水-乙腈（1∶3，/）溶液，在4 ℃条件下，匀浆至混悬均匀，静置30 min。转移至2 mL离心管中，于13 000 r/min离心15 min，取上清液，用0.22 μm微孔滤膜过滤，制得待测样品液。

采用超高效液相色谱-三重四极杆线性离子阱串联质谱联用，具体的样品前处理及色谱条件参照鲍守民等的方法。

1.3.4 鱼肉中挥发性气味物质的测定

1.3.4.1 气相色谱-质谱联用测定挥发性物质组成

样品前处理：将3 g混合好的鱼肉和4.5 mL饱和氯化钠溶液在冰上进行匀浆，随后放入15 mL顶空样品瓶中，随后加入15 μL 2,4,6-三甲基吡啶稀释液作为内标。

顶空固相微萃取条件：选用50/30 μm CAR/PDMS/DVB萃取头；萃取温度60 ℃；平衡时间20 min；萃取时间35 min。

气相色谱条件：Rtx-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：初始温度35 ℃，保持3 min，以10 ℃/min升温速率升至200 ℃，再以20 ℃/min升温速率升至260 ℃，保持8 min；进样口温度250 ℃；载气为氦气；流速1.5 mL/min；不分流进样。

质谱条件：电子电离源；离子源温度230 ℃；进样口温度280 ℃；四极杆温度150 ℃；质量扫描范围/30～500。

1.3.4.2 挥发性气味物质的评价

使用内标法（2,4,6,-三甲基吡啶）进行相对定量，并用气味活度值（odor activity value，OAV）描述单个挥发性气味物质对整体气味的贡献。当该物质的OAV不低于1时，被认为对肌肉整体风味有贡献。

OAV按式（8）计算：

式中：为挥发性气味物质的相对含量/（ng/g）；为挥发性气味物质的阈值/（ng/g）。

1.4 数据处理

实验每组取3 尾鱼，数据均采用 ±表示，由SPSS 25.0软件对数据进行处理。应用独立样本检验分析二、三倍体虹鳟鱼之间各参数的差异显著性（＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 二、三倍体虹鳟肌肉表观品质对比

表观是最直观的感官特征，直接影响到鱼类的经济价值和消费者的购买欲望。鱼的形体指标是评价鱼的外形是否美观的主要指标，通常包括体长、体质量、体高、肥满度等。而肉色是评价其肌肉品质的重要指标，其影响因素有饲料、温度、pH值和脂肪含量等。由表1可知，二倍体和三倍体虹鳟在表观品质方面差异较小；其中，二、三倍体虹鳟的肥满度、去脏率、出肉率和鱼片长指数差异均不显著（＞0.05）。在肉色方面，二倍体虹鳟黄色值显著高于三倍体虹鳟（＜0.05）。本实验中由于饲料中未添加虾青素，因此鱼肉颜色没有形成橘红色。但二倍体虹鳟肌肉相对于三倍体虹鳟肌肉偏黄，这可能与二、三倍体虹鳟的脂肪含量有关。

表1 二、三倍体虹鳟肌肉表观品质参数分析Table 1 Biometrical parameters and appearance quality of diploid and triploid rainbow trout

2.2 二、三倍体虹鳟肌肉肉质对比

肉质是评价食物组织特性的重要指标之一，与肌纤维的直径和密度、蛋白质结构和功能变化等密切相关。其中，鱼肉的硬度和弹性是影响其品质的重要因素，通常用来描述肉类在咀嚼过程中的难易程度以及汁液的丰富程度，决定着消费者的食用口感。由表2可知，在二、三倍体虹鳟肉质指标中，三倍体虹鳟肌肉的弹性和咀嚼性均显著高于二倍体虹鳟肌肉（＜0.05），其他肉质指标均无显著差异（＞0.05）。结果说明三倍体虹鳟肌肉弹性更佳，被咀嚼时更加弹牙，从而口感更佳。

表2 二、三倍体虹鳟肌肉肉质参数分析Table 2 Flesh quality parameters of diploid and triploid rainbow trout

2.3 二、三倍体虹鳟肌肉滋味物质对比

表3 二、三倍体虹鳟肌肉滋味物质含量对比Table 3 Comparison of contents of taste compounds between diploid and triploid rainbow trout fillet

续表3

由表3可知，二、三倍体虹鳟肌肉中检测出16 种游离氨基酸，三倍体虹鳟肌肉中谷氨酸和脯氨酸含量显著高于二倍体虹鳟（＜0.05），二倍体虹鳟肌肉中赖氨酸和酪氨酸含量显著高于三倍体虹鳟（＜0.05）；核苷酸的含量在二、三倍体虹鳟肌肉中无显著差异（＞0.05）；二倍体虹鳟和三倍体虹鳟肌肉中的有机酸主要有草酸、乳酸、马来酸和琥珀酸4 种，其中草酸、乳酸和马来酸含量在二倍体虹鳟和三倍体虹鳟肌肉中无显著差异（＞0.05），而三倍体虹鳟肌肉中琥珀酸含量显著高于二倍体虹鳟（＜0.05）；三倍体虹鳟肌肉中Ca含量显著高于二倍体虹鳟（＜0.05），其他无机离子含量无显著差异（＞0.05）。

本研究中三倍体虹鳟肌肉中呈现鲜味的谷氨酸和呈现甜味的脯氨酸含量较高，而二倍体虹鳟肌肉中苦味氨基酸赖氨酸和酪氨酸含量较高，说明三倍体虹鳟肌肉相较于二倍体虹鳟肌肉滋味更加鲜甜，而二倍体虹鳟肌肉滋味偏苦。Duan Zelin等也在虹鳟肌肉中发现了游离氨基酸，且不同种类及含量的游离氨基酸会使虹鳟肌肉呈现不同的味道。

鱼肉呈味核苷酸中对鱼肉的滋味有主要贡献的是IMP、AMP、次黄嘌呤和次黄嘌呤核苷。有研究表明，AMP是最突出的呈味核苷酸，其次是IMP。由表3可知，二、三倍体虹鳟肌肉中AMP含量分别为6.74 mg/100 g和6.92 mg/100 g，此时AMP含量较低，只产生甜味，而不产生鲜味；当AMP含量大于100 mg/100 g时，其甜味特征逐渐减弱，鲜味特征逐渐加强。而IMP即使在低浓度下也能增强食物的鲜味，可降低食品中的盐分含量，具有减盐效应，还能增强食物酸感和香辛料入口风味。AMP和IMP之间存在协同作用，IMP存在的情况下，AMP甜味显著增加。在磷酸单酯酶及核苷水解酶的作用下IMP进一步分解产生呈苦味的次黄嘌呤和次黄嘌呤核苷，当其累积到一定程度时，鱼肉开始腐败。这些呈味核苷酸不仅是水产品主要的滋味成分，而且通过与游离氨基酸的协同作用，在增强整体滋味方面发挥着重要作用，如谷氨酸与IMP共存时会产生十分显著的风味协同作用。因此，在本研究中核苷酸在二、三倍体虹鳟肌肉中主要呈现出甜味和鲜味，且核苷酸通过与游离氨基酸的协同作用丰富了鱼肉的整体滋味。

有机酸和无机离子也是水产食品中必不可少的滋味成分，乳酸和琥珀酸是大多数水产生物中存在的主要酸，乳酸主要呈现酸味和鲜味，琥珀酸本身具有酸味，不同浓度的琥珀酸会产生强烈的苦味和咸味，又会产生不同的滋味。当PO含量增加时可以减少苦味，增加鲜味和酸味的强度。当Cl含量增加时可以抑制酸味，增加鲜味道和甜味。阳离子对咸味贡献较大。且有机酸、无机离子、核苷酸和游离氨基酸这些滋味物质之间又会产生复杂的协同作用，进而使滋味更加丰富。有研究表明，当呈味核苷酸、游离氨基酸、有机酸和无机离子一起出现时，鱼肉的鲜味会显著提高，且可以显著改善水产品的整体口感。在没有Na的情况下，谷氨酸和天冬氨酸产生的鲜味会迅速减弱；当Na和Cl与核苷酸和游离氨基酸共存时，水产品的鲜味会更加突出。谷氨酸和琥珀酸同时存在时有增香作用，可以有效地丰富鱼肉味道。

本研究结果表明，二、三倍体虹鳟肌肉滋味较为丰富，由鲜味、酸味、苦味和甜味共同呈现，相较于二倍体虹鳟，三倍体虹鳟肌肉整体滋味比二倍体虹鳟更强烈。

2.4 二、三倍体虹鳟肌肉挥发性物质对比

气味物质是能够被人体嗅觉器官感知的挥发性小分子化合物。不同食物所具有的挥发性化合物的性质、相对质量和分布明显不同，其中鱼肉具有复杂而多元的风味特征。研究表明，鱼肉气味物质主要由挥发性醛、醇、酮类等化合物组成。其中，挥发性醛类化合物产生原生、浓郁的香味，挥发性醇类化合物产生较为柔和的气味，而一些其他类物质例如含酸、含硫化合物则会产生令人难以接受的鱼腥味。不同鱼类特征性气味物质不同进而产生了不同的气味。

图1 二、三倍体虹鳟肌肉中挥发性化合物含量对比Fig. 1 Comparison of contents of volatile compounds between diploid and triploid rainbow trout fillet

表4 二、三倍体虹鳟中特征性气味物质（OAV≥1）的OAV及其气味描述Table 4 OAVs and odor description of characteristic compounds(OAV ≥ 1) in diploid and triploid rainbow trout

如图1所示，从二、三倍体虹鳟中共检测出77 种挥发性化合物，包括17 种醇类化合物，9 种酮类化合物，16 种醛类化合物，4 种芳香类化合物，17 种烷烃类化合物和14 种其他类化合物。三倍体虹鳟肌肉挥发性物质总含量显著高于二倍体虹鳟（＜0.05），其中三倍体虹鳟肌肉中酮类物质、醛类物质、芳香类物质、烷烃类物质和其他类物质含量均显著高于二倍体虹鳟（＜0.05）。

OAV能够很好地表明每种挥发性化合物对样品鱼肉整体气味的贡献，同时考虑了样品中挥发性化合物的浓度和相对应的气味阈值。从表3的77 种挥发性物质中筛选出14 种具有气味活性的化合物（OAV≥1）（表4），并确定它们为二、三倍体虹鳟鱼肌肉气味的主要来源。

这14 种特征性气味物质包括2 种醇类物质，1 种酮类物质，10 种醛类物质和1 种其他类物质，三倍体虹鳟肌肉中总特征性气味物质的OAV显著高于二倍体虹鳟（＜0.05）。影响二、三倍体虹鳟肌肉挥发性气味的主要是醛类物质，醛类物质种类较多，且相较于其他类物质的气味阈值低，从而更能被人类嗅觉器官感知。三倍体虹鳟肌肉中的1-庚醇、1-辛烯-3-醇、己醛、()-4-庚烯醛、庚醛、辛醛、()-2-辛烯醛、(,)-2,6-壬二醛、癸醛、2-乙基呋喃的OAV显著高于二倍体虹鳟（＜0.05）；二倍体虹鳟肌肉中十一醛的OAV显著高于三倍体虹鳟（＜0.05）。而二、三倍体虹鳟肌肉中OAV较大的特征性气味物质主要有1-辛烯-3-醇、己醛、辛醛、壬醛和()-2-壬烯醛。根据这些化合物的气味描述可知二、三倍体虹鳟气味整体上呈现新鲜的、青草的、脂肪的、水果的气味，且三倍体虹鳟肌肉中这些特征性气味相较于二倍体虹鳟更为突出。

3 结 论

对二、三倍体虹鳟肌肉感官品质进行分析，结果表明：在表观品质方面，二、三倍体虹鳟差异较小，仅有二倍体虹鳟肌肉黄色值显著高于三倍体虹鳟（＜0.05）；在肉质方面，三倍体虹鳟肌肉弹性和咀嚼性显著高于二倍体虹鳟，其他肉质指标无显著差异（＞0.05）；在滋味方面，二、三倍体虹鳟肌肉中游离氨基酸、核苷酸、有机酸和无机离子种类一致，与鲜味、甜味相关的谷氨酸、脯氨酸含量在三倍体虹鳟肌肉中较高，与苦味相关的赖氨酸、酪氨酸含量在二倍体虹鳟肌肉中较高，与酸味、咸味相关的琥珀酸、Ca在三倍体虹鳟含量较高，三倍体虹鳟肌肉整体滋味较为丰富；在气味物质方面，二、三倍体虹鳟肌肉主要的挥发性物质为醛类、醇类、酮类等物质，三倍体虹鳟肌肉中总特征性气味物质的OAV显著高于二倍体虹鳟（＜0.05），两者整体均呈现青草味、脂肪味及水果味，但三倍体虹鳟肌肉的气味强度高于二倍体虹鳟。