不同原料魚釀造魚醬油的揮發性風味差異

江津津，黎海彬，陳麗花，曾慶孝，朱志偉

(1.廣州城市職業學院食品系，廣東 廣州 510405；2. 上海應用技術學院，上海 200235；3.華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州 510641)

不同原料魚釀造魚醬油的揮發性風味差異

江津津1，黎海彬1，陳麗花2，曾慶孝3，朱志偉3

(1.廣州城市職業學院食品系，廣東 廣州 510405；2. 上海應用技術學院，上海 200235；3.華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州 510641)

采用不同原料魚在傳統工藝下釀造魚醬油，用氣相色譜-質譜聯用和電子鼻測定分析其揮發性風味化合物，并與風味品質等級最高的原汁魚醬油進行比較。結果表明：不同原料魚魚醬油的揮發性化合物種類和數量差異很大，藍圓鯵魚醬油檢出的揮發性化合物最為豐富，有17種，其中包括含硫化合物3種、醛6種、酸3種，魚醬油特征揮發性化合物10種，表現出較好的揮發性風味特性。其次是綠鰭馬面鲀魚醬油，共檢出對特征氣味有貢獻的化合物9種。鯷因其易腐敗特性，故而被多用于魚醬油生產，但其特征揮發性化合物種類數量卻不是最豐富，尤其是鯷的幼魚——丁香魚的揮發性化合物種類最少。本研究表明，蛋白質含量高，氨基酸總量高，尤其是含硫氨基酸含量高的原料魚較易形成魚醬油特征氣味，而脂肪含量過高的原料魚則不適合進行魚醬油生產。

魚醬油；風味；揮發性化合物；特征氣味

世界各國魚醬油的發酵大多數采用鳀魚、鯖、鯡、沙丁魚等海洋低值魚，原料的選擇是魚醬油加工中必須考慮的環節，原料魚化學組成對魚醬油加工工藝、成品的揮發性香氣及味道有不同程度的影響，尤其是蛋白質、脂肪和酶對風味影響最大[1-2]。大多數國家由于環境溫度及工藝不同，發酵時間一般均不超過一年，各國生產的魚醬油風味也各具特色。我國魚醬油的生產主要采用傳統發酵工藝，其工藝流程如下[3-5]：新鮮魚和鹽混合(3:1)→前期發酵(腌漬自溶)→中期發酵(日曬夜露)→后期發酵1～3個月→調配→過濾→檢驗→殺菌→包裝→成品。廣東省魚醬油年產量為2萬t左右，占全國產量的60%以上，其中潮汕魚醬油出口超過千噸，又采用傳統工藝，可以作為中國魚醬油的典型代表[3,6]。潮汕魚醬油常用的原料魚鯷為廣溫性中上層小型低值魚類，常用于提煉魚油和制作魚粉，或制成咸干品和用作魚餌[1-2]。魚醬油加工可用鯷魚成魚也可用其幼魚，潮汕地區的漁民把鯷魚幼魚稱為“鱙”，本研究對鯷魚成魚和鯷魚幼魚(稱丁香魚)制成的魚醬油分別進行研究。藍圓鲹別名巴浪、池魚、黃占、是鱸形目鲹科圓鲹屬的1種。綠鰭馬面鲀，又叫扒皮魚、馬面魚、橡皮魚、面包魚、羊魚等，為我國重要的海產經濟魚類之一[1-2]，用于魚醬油加工的綠鰭馬面鲀是體長4～5cm的扒皮魚仔，汕頭當地稱之為“迪仔”。可用于魚醬油生產的其他常見魚類還包括沙丁魚、金槍魚、七星魚、三角魚和玉筋魚等，但這些并非潮汕魚醬油常用的原料魚。本研究以不同原料魚采用傳統工藝釀造的魚醬油為研究對象，用氣相色譜-質譜法(gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS)和電子鼻對其揮發性風味物質進行檢測和分析，并與風味品質最佳的原汁魚醬油進行比較，研究不同原料魚發酵的魚醬油在同種工藝條件下揮發性風味的差異與變化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料魚及魚醬油樣品(包括原汁醬油、鯷魚醬油、藍圓鲹魚醬油、綠鰭馬面鲀魚醬油、丁香魚(鯷幼魚)魚醬油) 廣東汕頭魚醬油廠有限公司；基準氯化鈉、2-硫代巴比妥酸、鉻酸鉀等(均為分析純) 廣州精科化玻儀器有限公司；甲醇、乙腈(均為色譜純) 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

高效液相色譜儀 美國Waters公司；PICO.TAG氨基酸分析柱 廣州穎禾生物科技有限公司；78HW-1恒溫磁力攪拌器 江蘇省金壇市醫療儀器廠；752N紫外-可見分光光度計 上海精密科學儀器制造有限公司；pHS-25型pH計 上海虹益儀器廠；KDN-16C消化爐上海精隆科學儀器有限公司；6890N型氣相色譜儀、5975型質譜儀 美國安捷倫公司；頂空進樣(head space，HS)裝置和TurboMatrix 40 Trap捕集阱 鉑金艾爾默儀器上海公司；電子鼻 法國Alpha M. O. S公司。

1.3 方法

1.3.1 原料魚一般營養成分的測定

樣品制備：取整條魚魚肉和內臟，切碎后按質量比1:1比例混合。水分含量測定：直接干燥法，參照GB/ T5009.3—2003《食品中水分的測定》[7]；脂肪含量測定采用酸水解法，參照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》[8]； 蛋白質的測定：采用凱氏定氮法[9]；灰分含量測定采用直接灰化法，參照GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的測定》[10]；碳水化合物測定：3,5-二硝基水楊酸比色法[11]。

1.3.2 原料魚游離氨基酸含量測定

采用高效液相色譜(high performance liguid chromatography，HPLC)分析。樣品前處理方法如下：樣品勻漿后稱取1g，用50mL 0.01mol/L的鹽酸浸提30min；搖勻后過濾，準確吸取濾液2mL于離心管中，加入8%磺基水楊酸2mL，混勻靜置15min，3000r/min離心20min，取上清液過0.45μm超濾膜后上機測定。檢測條件如下：Waters高效液相色譜；分析柱為PICO.TAG氨基酸分析柱；溫度為38℃；流速為1mL/min；檢測波長為254nm。

1.3.3 魚醬油樣品準備

魚醬油10mL經濾紙過濾和0.45μm超濾膜過濾后放入標準頂空進樣小瓶內，其氣相部分(頂空)導入頂空進樣裝置連接的氣相色譜。頂空條件為：爐溫為65℃；取樣針為105℃；傳輸線為150℃；保溫30min后解吸0.2min；加壓1min；解吸壓為103421.4Pa；柱壓為172369Pa；瓶壓為275790.4Pa。

1.3.4 GC-MS條件

HP-5彈性石英毛細管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；升溫程序：起始溫度為30℃，程序升溫至50℃，然后以5℃/min的升溫速率升溫至230℃；進樣口溫度：220℃；質譜接口溫度：250℃；分流比為10:1；載氣：高純氦氣，體積流量1.0mL/min。電離方式：電子電離(electron ionization，EI)；電子能量：70eV；電壓：350V；掃描質量：35～395u。數據檢索：NIST/05a.L。采用峰面積歸一化法定量，對質譜圖通過檢索、核對并參照文獻標準譜圖進行解譜。

1.3.5 電子鼻分析參數

電子鼻采用法國Alpha M. O. S公司的FOX 4000系統，由18個金屬氧化物傳感器(MOS)按一定的陣列組合而成；配套設備：自動進樣器HS100(Alpha M.O.S.公司)；配套軟件：αSOFTV9.1。載氣為合成干燥空氣，流速為150mL/min。采用10mL的進樣小瓶，樣品量為1mL，產生時間為300s。產生溫度為40℃，攪動速度為500r/min，注射速度為1000μL/s，注射體積為1000μL，注射針總體積2.5mL，注射針溫度70℃，獲取時間900s，延滯時間600s。傳感器自動檢測診斷，靈敏度可達10-9。

1.4 數據分析

采用SPSS12.0和Excel進行數據處理，差異性分析(ANOVA)被用來檢查各個不同結果的平均值間的顯著性差異，采用3個平行，取95%置信度(P＜0.05)。

2 結果及分析

2.1 原料魚一般營養成分分析結果從表1可看出，4種魚的蛋白質含量差別不大，均在

表 11 不同原料魚主要化學成分含量Tabbllee 11 General chemical composition of different fish materials %(m/m)

16%～21%的范圍內，丁香魚蛋白質含量最低(16%)，而脂肪和灰分含量為最高，分別是5.1%和2.88%。

2.2 原料魚游離氨基酸組成分析

表2 不同原料魚的氨基酸含量及占總游離氨基酸比例Table2 Amino acid compositions of different fish materials

由表2可見，從各原料魚的氨基酸含量和組成來看，藍圓鲹氨基酸總量最高，其次是鯷、綠鰭馬面鲀，丁香魚最少。由于食品風味揮發性化合物中含硫化合物往往是關鍵化合物，所以特別比較含硫氨基酸的含量，含硫氨基酸的含量由大到小的順序為：藍圓鲹、綠鰭馬面鲀、鯷、丁香魚。芳香族氨基酸的含量由大到小的排序為：鯷、綠鰭馬面鲀、藍圓鲹和丁香魚。

2.3 不同原料魚魚醬油揮發性風味化合物及其歸一化含量

根據作者之前研究，采用頂空GC-MS法對品質等級最高的原汁魚醬油(不同原料魚發酵調配得到的風味品質最優品)的揮發性化合物進行鑒定，得到對魚醬油獨特風味有貢獻的主要化合物20余種以揮發性的短鏈脂肪酸、醇、醛類為主[1-3,13]。從表3可以看出，相同發酵工藝條件下，不同原料魚魚醬油的揮發性化合物種類和數量很不相同，其中丁香魚魚醬油的揮發性化合物種類(7種)和數量最少，藍圓鲹魚醬油的揮發性化合物最為豐富，主要有17種，其中包括含硫化合物3種、醛6種、酸3種，其中有10種屬于魚醬油特征揮發性化合物[13]，表現出較好的揮發性風味特性。其次是綠鰭馬面鲀魚醬油，其揮發性化合物中對風味有貢獻的化合物有9種。鯷是東南亞各國生產魚醬油最常用的魚種，但其特征揮發性風味化合物的情況僅比丁香魚(鯷幼魚)要好，除了3種揮發性脂肪酸和2種甲基硫醚以外，未見其他特征化合物檢出。鯷因其易腐特性適合魚醬油生產，但未必是釀造魚醬油風味品質最好的原料魚。根據表3的數據分析，只有蛋白質含量高，氨基酸總量高，尤其是含硫氨基酸含量大的原料魚才最容易產生魚醬油的特征氣味，這種原料魚也比較容易生產出氣味醇香濃郁的產品。實際生產中，常用不同原料魚的魚醬油發酵液按一定比例進行調配。調配往往僅依據技術人員的個人經驗，該結論可為產品勾兌提供理論依據。以上結果也說明，原料魚的化學組成對魚醬油揮發性氣味有影響，主要是氨基酸種類、數量以及脂肪含量的影響，原料魚脂肪含量高則魚醬油氣味變差，更加說明對魚醬油風味有貢獻的短鏈脂肪酸及甲基丁酸等揮發性脂肪酸[13]并非主要來源于原料魚的脂肪。企業實際生產時，原料魚脂肪會漂浮在發酵液上方，需要將上層脂肪撈出才利于下一步生產。但原料魚脂肪酸含量與組成對魚醬油揮發性氣味的影響尚需要進一步探討。

表3 不同原料魚魚醬油揮發性風味化合物及其歸一化含量Table3 Identification of volatile flavor compounds in fish sauce prepared by different fish materials

2.4 不同原料魚魚醬油氣味的電子鼻分析結果

由于人的嗅覺對氣味變化的區分往往帶有主觀性和易變性，頂空進樣的氣相色譜-質譜聯用技術雖然在氣味分析中具有優勢，但由于風味化合物的復雜多樣，色譜柱難以全部有效的分離，從而給化合物鑒定帶來一定不可靠性[13-15]。因此用電子氣味指紋分析儀對不同原料魚魚醬油樣品進行整體氣味分析，以原汁魚醬油為標樣比較氣味差異大小，結果見圖1～2。

圖1 不同原料魚魚醬油的氣味感應強度雷達圖Fig.1 The radar chart of odor in fish sauce prepared by different fish materials

由圖1可見，5個樣品之間存在著顯著的差異，差異主要表現在LY型傳感器上(此類傳感器對含硫化合物相對敏感)。可以通過電子鼻區分不同原料魚魚醬油氣味之間的差異。這些樣品在每個傳感器上都有很好的重現性(RSD＜5%)。由圖1可見，樣品2藍圓鲹魚醬油、綠鰭馬面鲀魚醬油與樣品1原汁魚醬油香氣較為接近，樣品4丁香魚魚醬油與原汁魚醬油的氣味差別最大。為進一步表征各樣品氣味之間的差異用主成分分析(PCA)法對這些氣味指紋數據作數理統計，如圖2所示，經PCA分析，可明顯看出氣味間的差異。

圖2表明各樣品氣味均有一定區別，電子鼻氣味指紋分析儀可以很好地區分各氣味之間的差異，區分指數為98。由圖2可見，1號原汁魚醬油和5號綠鰭馬面鲀魚醬油氣味最為接近，和4號丁香魚魚醬油氣味差異最大，與圖1分析結果一致，與頂空GC-MS的揮發性化合物分析結果部分對應。該結果也說明電子鼻氣味指紋儀在分析魚醬油整體氣味和氣味差異上有獨特優越性，傳統的GC-MS氣味分析能鑒定出不同的揮發性化合物并相對精確得定量，但在區分氣味差異和鑒別香氣品質方面則無法與電子鼻相媲美。

圖2 5種魚醬油樣品的PCA圖Fig.2 PCA of5 fish sauce samples

3 結 論

3.1 相同的發酵工藝條件下，不同原料魚魚醬油的揮發性化合物種類和數量有很大的不同，蛋白質含量高，氨基酸總量高，尤其是含硫氨基酸含量高的原料才最能夠形成傳統魚醬油的特征氣味。藍圓鯵魚醬油檢出的揮發性化合物最為豐富，有17種，其中包括含硫化合物3種、醛6種、酸3種，魚醬油特征揮發性化合物10種，表現出較好的揮發性風味特性。其次是綠鰭馬面鲀魚醬油，共檢出對特征氣味有貢獻的化合物9種。鯷魚因其易腐敗特性，故而適合魚醬油生產，但其特征揮發性化合物種類數量卻不是最豐富，尤其是鯷魚的幼魚——丁香魚的揮發性化合物種類最少。原料魚脂肪含量高則魚醬油氣味變差，脂肪含量高的原料魚不適合進行魚醬油生產。

3.2 不同原料魚魚醬油的揮發性氣味有明顯區別，電子鼻可以很好區分各樣品之間的差異，區分指數為98。電子鼻氣味指紋儀在分析魚醬油整體氣味差異和香氣品質鑒別上有獨特優越性。

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Difference in Volatile Odor of Fish Sauce Made from Different Fish Materials

JIANG Jin-jin1，LI Hai-bin1， CHEN Li-hua2，ZENG Qing-xiao3，ZHU Zhi-wei3
(1. Department of Food, Guangzhou City Polytechnic, Guangzhou 510405, China；2. Shanghai Institute of Technology, Shanghai 200235, China；3. College of Food and Light Industry, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China)

The volatile compounds of fish sauce made from different fish materials by traditional processing were investigated by GC-MS and electronic nose, respectively, and compared with original fish sauce with best flavor quality. The results showed that fish sauce made from different fish materials has different volatile compounds indeed. Fish sauce made from brown-striped mackerel scad had more volatile compounds including3 sulfur-containing compounds,6 aldehydes and4 volatile fatty acids. Fish sauce made from Bluefin leatherjacket had9 volatile compounds. Anchovy reveals the characteristics of easy decay, especially young anchovy; therefore, it is usually used for the preparation of fish sauce. However, the volatile compounds of anchovy fish sauce were not abundant, particularly for young anchovy. Moreover, this study has found that the protein and amino acids, especially for sulfur-containing amino acids at higher contents are favorable for the formation of characteristic volatile odor, and fish with higher fat content are not suitable for fish sauce preparation.

fish sauce；flavor；volatile compounds；characteristic odor

TS201.2

A

1002-6630(2013)04-0195-04

2011-12-04

廣州市屬高校科研項目(10B013)；國家中央高校基本科研項目(2009ZM0301)；廣東省科技計劃項目農業攻關項目(2009B020410002)；廣東省教育部產學研結合項目(2012B091000036)

江津津(1977—)，女，講師，博士，研究方向為食品科學。E-mail：starjjj@126.com