HS-SPME-GC-MS技術分析不同加工階段的甲魚腥味成分變化

王毅，徐艷群，徐坤，羅自生

(浙江大學 食品科學與營養系，浙江 杭州，310058)

HS-SPME-GC-MS技術分析不同加工階段的甲魚腥味成分變化

王毅，徐艷群，徐坤，羅自生*

(浙江大學 食品科學與營養系，浙江 杭州，310058)

為研究不同加工方式對甲魚腥味成分的影響，采用HS-SPME-GC-MS技術對甲魚預煮、鹵制、烘烤不同加工階段的腥味物質進行分析。結果表明，經NIST/Willey質譜數據庫檢索和文獻對照，新鮮甲魚共檢出48種揮發成分，確定36種成分，包括烴類21種、醛類12種、醇類化合物5種、芳香類5種、羧酸類3種、酮類1種、酯類1種。其中以己醛的百分含量最多，為29.1%，有青草味；庚醛占10.69%，具有強烈的油脂氧化味；壬醛占12.58%，提供魚腥味；占2.02%的對二甲苯有刺激味；占2.36%的1-辛烯-3-醇具有土腥味。認為己醛、壬醛、庚醛、1-辛烯-3-醇等共同形成了甲魚的腥味。通過預煮、鹵制、烘烤等加工工藝后，腥味成分已減少至只能檢測出己醛和壬醛，且含量都不超過1%。表明經預煮、鹵制、烘烤等加工可以有效控制甲魚的腥味。

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

甲魚，又稱團魚，俗名鱉，是一種珍貴的水生經濟動物。甲魚營養豐富，每百克肉中含有17.3 g蛋白質、4 g脂肪、0.6 mg硫胺素、0.37 mg核黃素、3.7 mg尼克酸，還有微量元素鈣15 mg、磷94 mg、鐵2.5 mg[1]。甲魚有極高的藥用價值，據《神農本草經》記載鱉有平肝熄風、養神清熱、軟堅散結的作用。此外，甲魚中所含的多不飽和脂肪酸，如EPA、DHA，其對心腦血管疾病具有顯著療效，且能促進大腦發育、增強記憶力[2]。

目前，甲魚人工飼養在我國發展較快，但市場上多以活甲魚流通，不僅不便銷售和食用，而且常常低價滯銷。若將甲魚進行加工，既可充分利用甲魚資源，又可提高甲魚的經濟效益。然而，隨著人們生活水平不斷提升，對食品風味也有著越來越高的要求，腥味物質成為制約水產品加工業發展的重要因素。據文獻報道，水產品貯藏加工過程中腥味物質產生的重要原因是由于不飽和脂肪酸氧化產生的大量醇類、醛類、酮類、烴類、萜類、呋喃等揮發性化合物[3]。在水產品腥味物質研究方面目前采用較多的前處理方法主要有微波蒸餾萃取技術、頂空技術、固相微萃取技術等[4-6]。頂空固相微萃取(HS-SPME)與GC-MS 的結合，可有效地萃取、分離揮發性化合物，靈敏度高，重復性好[7]。當前對甲魚腥味的研究較少，項怡等發現紅茶-氯化鈉和料酒-醪糟對甲魚的脫腥效果較好[8]。本文結合HS-SPME-GC-MS技術對甲魚原料，預處理、鹵制、干制各加工階段的揮發性成分進行測定，以期明確甲魚的腥味成分和有效控制方法，為甲魚的加工提供參考。

1 材料和方法

1.1 實驗原料

2年年齡的甲魚20只(龔老漢控股集團有限公司)，先將活甲魚用清水洗滌3次，然后剪開甲魚頸部放血后熱燙，去皮膜在甲魚腹部切十字刀口取出內臟，每只甲魚切分為4部分，并將切分后的20只甲魚隨機分成4組，分別用于下列實驗。

1.2 主要儀器

美的MJ-BL25B2粉碎機，美的集團有限公司；Agilent 5977A GC/MSD氣質聯用儀，安捷倫科技(中國)有限公司；西門子HB331E2W烤箱，西門子股份有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 活甲魚的宰殺處理

將活甲魚用清水洗滌3次，洗去身上泥灰。用剪刀剪開甲魚頸部放血，待放完血后將其放入80 ℃的熱水中熱燙3 min，剝去裙邊和甲魚腿部的皮膜。皮膜去凈后將甲魚腹部切十字刀口取出內臟，將魚肉清洗干凈。用50 mL離心管取甲魚肉樣品20 g，用于腥味成分測定。

1.3.2 甲魚預煮

將甲魚原料分成3份，加入不同的去腥食材，1%的紫蘇、1%的生姜、0.5%紫蘇和0.5%生姜混合物，加熱煮至沸騰，保持100 ℃預煮1 h，煮制完成后取出甲魚，用刀切取甲魚四腿備用。用50 mL離心管取不同方式處理的甲魚肉樣品各20 g，用于腥味成分測定。

控制去腥食材為0.5%紫蘇和0.5%生姜混合物，同時控制其他條件。將甲魚稱重后，分別用100 ℃常壓(0.1 MPa)和121 ℃高壓(0.18 MPa)預煮1 h，煮制完成后取出甲魚，用刀切取甲魚四腿備用。用50 mL離心管取不同方式處理的甲魚肉樣品各20 g，用于腥味成分測定。

1.3.3 甲魚鹵制

將預煮過后的甲魚稱重，根據甲魚重量添加3%食鹽、4%白糖、2%醬油、0.4%味精。選用的香辛料為茴香1.5%、花椒2%、八角3%、桂皮2%、丁香2%、甘草1.5%、陳皮1.5%、豆蔻1.5%。將鹵制原料混合均勻，將預煮所得的甲魚湯汁補水到1 L。入鍋燒開，保持100 ℃微沸狀態慢煮，煮制期間不斷用鍋鏟將甲魚腿翻面，煮至鹵汁收干后出鍋。用50 L離心管取甲魚肉樣品20 g，用于腥味成分測定。

1.3.4 甲魚的烘烤

設定烤箱溫度為200 ℃，將鹵制完成的甲魚腿置于烤盤之上，放入烤箱烤制，烤制時長達到5 min時開箱。用50 mL離心管取甲魚肉樣品20 g，用于腥味成分測定。

1.4 測定方法

1.4.1 頂空固相微萃取

將甲魚肉樣品從-20 ℃冰箱中取出，在室溫下解凍。解凍后將魚肉小心撕成片狀，轉移到長柄金屬漏斗中。將漏斗伸入裝有適量液氮的泡沫盒中，使魚肉和液氮充分接觸2～3 min。取出漏斗，用粉碎機對液氮速凍后的魚肉樣品進行粉碎，粉碎時長40 s。取2.5 g甲魚肉樣品與2.5 mL水，裝入20 mL萃取瓶中，加入1 g NaCl混勻，60 ℃下孵化5 min，同樣溫度下用65 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭萃取60 min，攪拌速度260 r/min。

1.4.2 GC-MS檢測條件

GC條件: 離子源溫度為230 ℃，采用色譜柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升溫：柱初溫為40 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升到180 ℃，再以10 ℃/min，升到280 ℃，保持10 min；載氣：氦氣，流速0.8 mL/min，不分流模式進樣。

MS條件：傳輸線溫度為250 ℃，質譜源溫度為250 ℃，質量掃描范圍m/z 33～450 amu。進樣口溫度為250 ℃，解析5 min。

1.5 取樣方法

甲魚取樣方法參照SC/T3016—2004水產品抽樣方法。

2 結果與討論

2.1 甲魚生肉中風味成分分析

甲魚生肉揮發物質成分的GC-MS譜圖如圖1所示，經NIST/Willey圖庫檢索及文獻參考共檢出48種成分，確定36種成分(相似度大于85%)，各成分及其相對含量如表1所示。

圖1 甲魚生肉中揮發物質的總離子圖Fig.1 Ion-flow graph of the volatile component in raw meat

從表1可以看出，在所檢的48種成分中，大多是一些烴類、醛類、醇類及芳香類。其中烴類21種、醛類12種、醇類化合物5種、芳香類5種、羧酸類3種、酮類1種、酯類1種。醛類呈現的氣味特征與濃度有關，具有很強的氣味疊加效應，濃度低時有令人愉悅的氣味，但濃度高時可能產生異味，是提供魚異味的主要物質[9]。脂肪氧化和降解是肉類揮發性氣味中醛的主要來源，斯特雷克爾氨基酸反應也是醛類的重要來源之一[10]。甲魚肉中，壬醛的含量較高且閾值較低為1 μg/kg，具有魚腥味、哈喇味、青草味等氣味[11]。己醛具有青草味和酸敗味[12]，閾值為4.5 μg/kg。此外，由于花生四烯酸氧化產生的1-辛烯-3-醇有較低的閾值1μg/kg，其也是提供甲魚異味的重要物質[13]；2-辛炔-1-醇會顯示出土腥味，間二甲苯有刺激性的氣味。加工過程，如清洗、與非肉成分擠壓等都可以減少或修飾產品的風味[14]。

表1 甲魚生肉主要揮發性物質及其相對含量

2.2 預煮對甲魚風味成分的影響

用不同食材預煮的甲魚樣品主要風味物質及其相對含量如表2所示。實驗數據表明，預煮后己醛、庚醛、壬醛在揮發性組分中含量相對較高。通過比較腥味物質相對含量，可知添加1%紫蘇作為去腥食材，可使預煮后產品的己醛相對含量降至4.38%，庚醛相對含量降至4.75%，壬醛相對含量降至5.46%，亦知其去腥效果優于生姜。而將0.5%的紫蘇與0.5%的生姜復配，雖然使得庚醛、壬醛、癸醛的含量進一步降低，但對己醛的去腥效果不好。1-辛稀-3-醇是水產品中常見的揮發性物質[15]，經預煮后其含量微乎其微。而在預煮方式的選擇上，將常壓(0.1 MPa)100 ℃預煮的產品和高壓(0.18 MPa)121 ℃預煮的產品相比較，可知雖然高壓預煮的產品己醛相對含量有所下降，對庚醛的去腥效果也較好，但壬醛的相對含量大大提高。從對香味物質的分析結果易知，預煮后產品中含有32%的檸檬烯和10.34%的紫蘇醛，能有效掩蓋腥味。但將常壓(0.1 MPa)100 ℃預煮的產品和高壓(0.18 MPa)121 ℃預煮的產品相比較，發現高壓下的預煮產品香味物質含量較常壓下高，但考慮到高壓煮制的產品肉質易軟爛，不利于后續加工。綜合以上分析，確定預煮條件為：去腥食材選擇1%紫蘇，預煮方式選擇常壓(0.1 MPa)100 ℃煮制。

表2 預煮甲魚樣品主要風味物質及其相對含量

注：“—”表示未檢出；相對含量峰面積歸一化計算得出。

2.3 鹵制對甲魚風味成分影響

由表3可知，經鹵制，甲魚中的腥味物質成分已大大減少，壬醛降至3.35%，庚醛降至2.07%。在產品鹵制階段，香辛料的作用對產品腥味的去除起到了一定的效果，如從鹵水中直接引入的茴香腦就具有甘草香氣[16]。鹵制過后，桉油精、芳樟醇、肉桂醛、茴香腦等香辛料中的揮發性組分占比達到51.5%多，有效的遮掩了魚腥味。此外， FURUTANI等[17]的研究中也表明，鹵制也可以阻止組胺在魚體中的積累，減少人體攝取魚肉后的組胺中毒幾率。

表3 鹵制甲魚樣品主要揮發性物質及其相對含量

2.4 烘烤對甲魚腥味成分影響

如表4所示，在產品干制階段，由于烤箱中的高溫條件，會發生美拉德、脂肪高溫降解等一系列化學反應，多不飽和脂肪酸在干制的過程中被氧化產生風味物質[18-19]。干制對肉香味物質的形成起了重要作用，而腥味成分在這一階段也因進一步揮發逸出[20-21]。干制后的產品幾乎檢測不到腥味成分，庚醛和辛醛都不再檢出，己醛和壬醛的相對含量都大大降低，分別為0.74%和0.61%。

表4 烘烤甲魚樣品主要腥味物質及其相對含量

3 結論

通過采用頂空固相微萃取方法萃取甲魚中的揮發性成分并經氣質聯用儀分析鑒定，得出其揮發性成分主要是醛類、醇類、烴類等。其中提供魚腥味的主要物質為己醛、庚醛、壬醛、1-辛烯-3-醇等，分別占29.1%，10.69%，12.58%，2.36%。通過預煮、鹵制、烘烤，腥味成分已減少至只能檢測出己醛和壬醛，且含量較低，分別為0.74%和0.61%。綜上，經預煮、鹵制、烘烤，可使產品腥味基本除盡。

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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

碩士研究生(羅自生教授為通訊作者,E-mail: luozisheng@zju.edu.cn)。

杭州市社會發展科研專項(20150432B16)；杭州市社會發展科研專項(20140432B46)

2016-01-14，改回日期：2016-03-01