不同加工方式對水產(chǎn)品揮發(fā)性風味物質影響的研究現(xiàn)狀*

姜 璐，宮 璇，郭夢雪，趙志康，周李美佳，盧 航

(大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧 大連 116023)

水產(chǎn)品具有較高的營養(yǎng)價值和獨特的風味因而深受人們的青睞[1]，風味是嗅覺和味覺受到食物的刺激所產(chǎn)生的綜合生理反應，水產(chǎn)品或水產(chǎn)制品的風味物質主要來自水產(chǎn)品本身的氣味和加工處理產(chǎn)生的氣味，受處理和加工方式的影響水產(chǎn)品或水產(chǎn)制品呈現(xiàn)出不同的氣味，形成水產(chǎn)品的特征風味。

揮發(fā)性風味物質種類較多，主要包括各種醛類、酮類、醇類、烴類、酯類、呋喃類等[2]。揮發(fā)性風味物質主要來自脂質和蛋白質的降解以及美拉德反應。揮發(fā)性化合物對食品風味形成的影響大小，受其嗅覺閾值影響。嗅覺閾值越低，對風味形成的作用越大；嗅覺閾值越高，對風味形成的作用越小。多種揮發(fā)性化合物匯集在一起構成了食品獨特的風味。

1 水產(chǎn)品中的揮發(fā)性風味物質

1.1 醛類化合物

醛類化合物主要來自脂質氧化，其閾值低，具有氣味加和作用，即使?jié)舛鹊停部梢詫κ称诽卣黠L味形成其重要作用[3-4]。醛類化合物在低濃度時一般具有青草香、果香和堅果的香氣；高濃度時，可能產(chǎn)生令人不愉快的魚腥味[5]。己醛、庚醛、辛醛、壬醛和癸醛被認為是魚肉中腥味物質的主要來源[6]。壬醛和庚醛在低濃度時呈清香味，只有在高濃度時會呈現(xiàn)明顯的油脂味[7-8]。己醛在低濃度時具有青草香，高濃度時具有酸敗味和辛辣味[9]。癸醛在高度稀釋后會呈現(xiàn)柑橘香和清香味[5]。苯甲醛具有強烈的甜橙氣息和類似炒花生的香氣，且閾值較低對食品的風味產(chǎn)生重要影響[10]。趙鳳[11]研究發(fā)現(xiàn) 2,4-庚二烯醛是魚肉中的腥味物質，是生魚肉的特征揮發(fā)物質，隨著發(fā)酵的延長其相對含量逐漸較低，使得發(fā)酵的鱘魚腥味減弱。

1.2 醇類化合物

醇類化合物主要來自脂肪酸二級氧化產(chǎn)物的分解、脂氧合酶對脂肪酸的作用、脂肪的氧化分解和羰基化合物還原[12]。醇類化合物閾值偏高，產(chǎn)生的氣味比較柔和，類似于水果或植物的清香[13]。受其普遍偏高的閾值影響，大部分醇類化合物對食品風味貢獻較小，以高濃度或不飽和形式存在的除外[14]。如1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇等不飽和醇，閾值低對風味貢獻較大。1-辛烯-3-醇具有強烈的蘑菇香和類似植物的芳香，對南極磷蝦的整體風味形成有重要貢獻[15]。1-辛烯-3-醇在新鮮鱘魚肉中的相對含量極高，但隨著發(fā)酵時間的延長相對含量明顯下降[11]。1-戊烯-3-醇和1-辛烯-3-醇含量與魚肉脂質氧化水平高度相關[16]，可以反映魚肉的酸敗程度。

1.3 酮類化合物

酮類化合物多由多不飽和脂肪酸的熱氧化降解、氨基酸降解或微生物氧化生成[17-18]。酮類化合物具有類似桉葉、脂肪等味道，其閾值普遍偏高，對食品的總體風味形成貢獻較小，但對腥味有一定疊加作用[15]。研究發(fā)現(xiàn)鱘魚在發(fā)酵過程中酮類化合物的相對含量相比新鮮的相對含量均有所減少，因此發(fā)酵成熟的鱘魚腥味很弱[10]。張晶晶研究發(fā)現(xiàn)白姑魚和小黃魚中都檢測到了2，3-戊二酮的存在，其呈現(xiàn)乳香微甜的黃油香氣，但是對腥味物質有增強作用[19]。

1.4 烴類化合物

烴類化合物主要來自脂肪酸烷氧自由基的均裂[20]。烴類化合物閾值高，對食品風味貢獻較小。但某些支鏈烷烴仍具有一定的風味，如在中華絨螯蟹中檢測到的2,6,10,14-四甲基十五烷，具有一種香甜的氣味可能是中華絨螯蟹風味良好的原因之一[21]。

1.5 酯類化合物

酯類化合物主要是由發(fā)酵或脂類代謝生成的羧酸和醇酯化后產(chǎn)生[22]，主要具有甜香、奶油香、水果香和花香等，可以增強其他化合物的氣味[23]。程華峰[24]研究發(fā)現(xiàn)，豐富的酯類含量有助于稻田蟹的風味形成，鄰苯二甲酸雙十二酯和2-十四烷基苯乙酸酯可能是構成稻田蟹蟹肉香味的主體。研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵的鱘魚中檢測到了大量未在新鮮鱘魚中檢測到的酯類物質，推測脂類物質可能是促進鱘魚發(fā)酵風味形成的重要揮發(fā)性化合物[11]。

1.6 其他化合物

其他揮發(fā)性化合物包括芳香族化合物、呋喃類化合物、酚類化合物和醚類化合物等。呋喃類化合物主要由氨基酸和還原糖之間的美拉德反應、氨基酸和硫胺素的熱解反應生成，具有濃郁的肉香味，常見于熟制品中[25]。2-戊基呋喃閾值較低，呈現(xiàn)誘人的焦香味，有研究報道，2-戊基呋喃對蝦、蟹的風味有一定的負面貢獻[26]。田淑琳[27]在熟化的珍珠貝貝肉中檢測到2-乙基呋喃，主要提供焦香味并伴有甜味，2-戊基呋喃提供青香、豆香和果香。酚類化合物主要來源于木質素熱降解和酚羧酸的脫羧作用，通常具有木香、焦香和煙熏香氣[28]。醚是醇或酚的羥基中的氫被烴基取代的產(chǎn)物，醚類化合物本身具有獨特的氣味。醚類化合物僅在新鮮扇貝中鑒定出，二甲基硫醚被認為有不愉快的氣味，這說明醚類化合物在熟化過程中會揮發(fā)[27]。

水產(chǎn)品中的揮發(fā)性風味物質主要為醛類、醇類、酮類以及芳香族類化合物等。揮發(fā)性風味物質對水產(chǎn)品風味的貢獻受閾值和濃度的影響，不同的揮發(fā)性化合物呈現(xiàn)不同的味道。目前大部分已見報道的水產(chǎn)品的風味物質具體見表1。

表1 對水產(chǎn)品風味貢獻較大的揮發(fā)性風味物質

續(xù)表1

3-甲基丁醛蘋果香南極磷蝦[15](E,E)-2,4-庚二烯醛甜橙、脂肪南極磷蝦[15]、珍珠貝[54]、蝦夷扇貝[34]酮類2,3-戊二酮奶香味白姑魚、小黃魚[19]2,3-辛二酮-白姑魚、小黃魚[19]、南極磷蝦[15]、鱸魚[32]6-甲基-5-庚烯-2-酮金屬味、血腥味白姑魚、小黃魚[19]、虹鱒魚[29]2-壬酮果香、甜香、油脂、藥草中華絨螯蟹[33]、鱘魚[11]2-癸酮番茄中華絨螯蟹[33]2-十一酮塑料、哈喇味珍珠貝[27]3-辛酮土腥珍珠貝[27]、鱸魚[32]1-戊烯-3-酮-虹鱒魚[29]醇類1-戊烯-3-醇青草味、魚腥味、烤洋蔥小黃魚[19]、虹鱒魚[29]、鱘魚[11]、蝦夷扇貝[34]3-甲基丁醇酸臭味白姑魚、小黃魚[19]2-辛烯-1-醇蘑菇味、泥土、金屬味白姑魚、小黃魚[19]1-辛烯-3-醇蘑菇味、植物香、不愉快中華鱉[30]、南極磷蝦[15]、珍珠貝[27]、鱘魚[11]、鱖魚[31]、鱸魚[32]、蝦夷扇貝[34]己醇-鱘魚[11]1-己醇-蝦夷扇貝[34]庚醇-鱘魚[11]1-庚醇-蝦夷扇貝[34]1-戊醇-蝦夷扇貝[34]其他D-檸檬烯橘子珍珠貝[27]、鱘魚[11]、鱖魚[31]1,2-二氯苯-小黃魚[19]苯甲醛堅果味、水果味中華鱉[30]、珍珠貝[27]、鱖魚[31]二甲苯-南極磷蝦[15]甲苯-虹鱒魚[29]對二甲苯-虹鱒魚[29]2-戊基呋喃烤肉味中華鱉[30]、中華絨螯蟹[33]、鱸魚[32]乙酸乙酯-鱘魚[11]三甲胺腥臭味白姑魚、小黃魚[19]二甲基二硫醚-小黃魚[19]甲氧基-苯基-肟土腥、哈喇味珍珠貝[27]萘-虹鱒魚[29]、鱖魚[31]、鱸魚[32]

2 不同加工貯藏條件下水產(chǎn)品中的揮發(fā)性風味成分

2.1 貯藏過程中水產(chǎn)品的揮發(fā)性風味物質

水產(chǎn)品由于含有豐富的水分和蛋白質，因此極易發(fā)生腐敗變質[35]嚴重影響包括多不飽和脂肪酸、維生素(B12和D)和礦物質(碘和硒)在內的營養(yǎng)價值。水產(chǎn)品的新鮮度是其品質好壞的一個關鍵因素[36]。氣味是消費者和專業(yè)人士衡量水產(chǎn)品新鮮度的一個重要指標，主要源于細菌或脂質氧化作用產(chǎn)生[37]，隨著新鮮度的高低而迅速變化。新鮮水產(chǎn)品呈青草的味道，在儲存過程中腐爛會產(chǎn)生腐臭、惡臭、氨氣或硫磺的味道。各類揮發(fā)性化合物積累形成了水產(chǎn)品在儲存過程中的風味。FRANCOIS等[38]采用動態(tài)頂空氣相色譜嗅覺測定裝置在低溫貯藏1，4，15天的歐洲鱸魚中檢測到超過144種揮發(fā)性化合物，其中僅有13種被證明是有氣味的，其中噻吩、己醛、1-辛烯-3-酮、二甲基三硫醚和1-壬烯-3-醇被認為是衡量鱸魚質量的標志。王當豐等[39]采用頂空固相微萃取結合氣質聯(lián)用對魚精蛋白處理過的草魚片測定其在4 ℃貯藏期間揮發(fā)性成分的變化。結果發(fā)現(xiàn)，共檢測出132種揮發(fā)性成分，醛類和醇類含量最高。李婷婷[40]采用頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯(lián)用技術結合電子鼻，對4 ℃冷藏過程中三文魚片的揮發(fā)性成分進行測定，共檢測出288種揮發(fā)性成分，在冷藏期間揮發(fā)性成分中醛類物質不斷減少，而酸類物質有積累的趨勢，醇類和芳香族類物質則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。歐陽芳芳[41]發(fā)現(xiàn)草魚貯藏前6天，烷烴、芳香類、氨水類和烷烴類這四類物質無響應，貯藏6天后有機硫化物、氮氧化物、硫化物、甲烷類含量急劇上升。在貯藏期間水產(chǎn)品中的揮發(fā)性化合物發(fā)生急劇變化，隨著貯藏時間的延長，水產(chǎn)品中的蛋白質、脂質以及碳水化合物發(fā)生不同程度的降解生成小分子的醛、酮、酸等。貯藏時間以及貯藏溫度可以影響水產(chǎn)品風味，選擇適當?shù)馁A藏溫度和時間有利于水產(chǎn)品風味形成。

2.2 熱處理條件下水產(chǎn)品中的揮發(fā)性風味物質

外源熱處理會加速水產(chǎn)品的一系列化學反應，如美拉德反應和脂肪的氧化與降解，會形成新的風味物質。因此，熱加工方式(蒸、煮、炸、烤、焙、微波等)對水產(chǎn)品風味影響顯著。相對于蒸煮魚，烤魚的腥臭味更不明顯，并且會產(chǎn)生一種誘人的焦香味，尤其是含脂量高的魚類。主要原因可能是含脂量高的魚在烤制時，脂肪溶解析出，遇碳火燃燒產(chǎn)生迷人的脂肪香味[42]。不同種類的魚烤制后的風味區(qū)別很大，特別是海水魚與淡水魚以及紅肉魚與白肉魚。對于鮐魚、沙丁魚等紅肉魚來說，燒烤會產(chǎn)生蒸煮時沒有的酸臭味，這主要與紅肉魚中的揮發(fā)性脂肪酸和揮發(fā)性羧基化合物有關。榮建華對脆肉鯇生鮮、蒸熟魚肉的揮發(fā)性成分進行檢測，發(fā)現(xiàn)生魚肉的揮發(fā)性化合物相對含量及數(shù)量均遠低于蒸熟魚肉，蒸制前后脆肉鯇魚肉中主要揮發(fā)性物質為己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、己醛和壬醛[43]。美拉德反應和脂類氧化，導致了大量對魚肉香味有貢獻的香氣化合物的形成。倪逸群研究發(fā)現(xiàn)去除總脂對于蒸煮后中華絨螯蟹的揮發(fā)性物質有顯著影響，醛類物質(己醛、庚醛、(E)-2-辛烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、(Z)-2-癸烯醛、十一醛、十五醛等)和酮類物質(2-壬酮)含量顯著下降，而烴類物質則成相反趨勢。相較于其他加工方式，熱加工處理的水產(chǎn)品其風味更加誘人[44]。因為在高溫條件下，水產(chǎn)品加速發(fā)生美拉德反應和脂質氧化降解，生成大量的揮發(fā)性風味物質，如小分子的醛產(chǎn)生誘人的脂肪香味。

2.3 腌制處理條件下水產(chǎn)品的揮發(fā)性風味物質

腌制作為一種傳統(tǒng)的加工手段，在水產(chǎn)品中普遍應用在魚中。腌制過程分為鹽漬和熟化兩個階段，咸魚風味主要是在熟化階段產(chǎn)生[45]。在熟化過程中，酶和微生物均對風味的形成有著至關重要的影響[46-49]。郭雅[50]研究不同腌制工藝對風干鳊魚品質影響發(fā)現(xiàn)，風干鳊魚特征揮發(fā)性化合物為己醛、壬醛、辛醛、2，5-辛二酮、1-辛烯-3-醇。曹松敏[51]研究發(fā)現(xiàn)醛類是腌干藍圓鰺的主要風味成分，部分酮類、醇類、烴類由于閾值的原因對風味的影響作用有限。傳統(tǒng)腌干藍圓鰺相比新鮮藍圓鲹，蘑菇味、泥土味和魚腥味更加明顯；而低鹽乳酸菌法腌干藍圓鰺則在傳統(tǒng)法的呈味基礎上增添了杏仁、堅果味，水果味。蔡國華[52]研究發(fā)現(xiàn)河鲀魚原料魚肉中含量最豐富的烴類化合物,隨著風干過程的進行相對含量呈下降趨勢，醇類化合物相對含量也逐漸減少，醛類化合物與之相反相對含量上升，成為風干后最主要的揮發(fā)性成分。腌制加工在水產(chǎn)品中的應用以魚類為主，腌制使魚肉的蛋白質發(fā)生變性，使魚肉的品質和風味發(fā)生變化。肌原纖維蛋白的降解，會形成屬于腌制的獨特風味。

2.4 發(fā)酵處理條件下水產(chǎn)品的揮發(fā)性風味物質

發(fā)酵魚制品的種類很多，包括臭鱖魚、糟魚、醉魚、魚露(魚醬油)、蝦醬等。發(fā)酵制品的美味在很大程度上歸功于游離氨基酸和呈味核苷酸的協(xié)同作用[53]。ZHU[54]采用HP-SPME/GC-MS對不同發(fā)酵時間和貯藏時間的蝦醬進行了分析。發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)酵時間的延長，在15種揮發(fā)性醛(包括不飽和醛和飽和醛)中，3-甲基丁醛和2-甲基丁醛的相對含量增加，產(chǎn)生巧克力和咖啡的香味。而戊二醛、庚醛、苯甲醛、壬醛、癸醛的相對含量降低。醛類化合物含量較高的有庚醛、苯甲醛和壬醛；而庚醛有魚腥味，苯甲醛有苦杏仁味，壬醛有青草味或脂肪味。瑞康用SPME-MS-GC法分析糟制0,1,4,8,12,16,21,26,30,35天大黃魚的揮發(fā)性風味成分，共檢出70種化合物，其中酯類化合物相對含量由0.95%增至47.06%；醇類化合物相對含量從7.31%先增至37.35%，后逐漸降至23.38%[55]。在內源蛋白酶和微生物的協(xié)同作用下，水產(chǎn)品經(jīng)腌制處理后進行發(fā)酵形成醛、酮、醇等風味物質。

2.5 熏制處理條件下水產(chǎn)品的揮發(fā)性風味物質

熏制是一種傳統(tǒng)的加工方式，以木材、茶葉等材料將其不完全燃燒所產(chǎn)生的煙，將食品進行熏干。熏制一般分為4個階段：腌制、干燥、熏制、加熱。熏制又分為冷熏、熱熏、溫熏、液熏和電熏。熏制可以有效延長水產(chǎn)品的貯藏時間并且改善其風味。在熏制過程中，木材中的多糖物質因高溫而發(fā)生熱分解碳化，酚類物質是煙熏制品中產(chǎn)生的一類獨特的化合物，使其產(chǎn)生獨特的風味[56]。黃旭輝[57]研究發(fā)現(xiàn)西班牙鯖魚在冷熏階段產(chǎn)生了熏制的特征揮發(fā)性化合物愈創(chuàng)木酚和丁香酚。林佳等[58]發(fā)現(xiàn)煙熏鱘魚片中的風味物質由煙熏前的39種增加到煙熏后的60種，酚類物質增加最為明顯，由煙熏前的1種增加到煙熏后的9種。盛金鳳[59]發(fā)現(xiàn)熏制過程賦予了魚肉更多的酚類化合物，如以愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-已基愈創(chuàng)木酚等，賦予魚肉獨特的煙熏風味。陳增卉[60]研究發(fā)現(xiàn)熏制鲅魚中揮發(fā)性風味物質主要由醇類、醛類、酮類、酸類、烴類等組成。熏制前后后主要鲅魚中的揮發(fā)性物質發(fā)生了很大的改變。可見鲅魚在熏制過程中發(fā)生了美拉德反應和相關的脂類氧化反應，這些反應導致了大量對魚肉香味有貢獻的香氣化合物的形成。在檢測過程中還發(fā)現(xiàn)了許多需化學合成的揮發(fā)性風味物質，推測可能是腌制調味料造成的。熏制產(chǎn)品雖然在加工過程中局部溫度升高發(fā)生美拉德反應，但熏制產(chǎn)生的煙氣會滲透到制品中，遏制脂質氧化。因此不同于普通的熱加工處理，賦予制品獨屬熏制的風味。

3 結語及展望

水產(chǎn)品中主要的揮發(fā)性風味物質為醛類、醇類、酮類、烴類和酯類，同一種原料經(jīng)過不同加工方式其會揮發(fā)性風味成分也會有所差異。本文通過概述貯藏、熱處理、腌制、發(fā)酵、熏制方式處理的水產(chǎn)品中揮發(fā)性風味物質的變化，希望為今后水產(chǎn)品的風味形成研究機制提供新方向。