張艷霞，謝成民，周 紛，張 凌，姜紀偉，王玥科，王錫昌,

（1.上海海洋大學食品學院，上海 201306；2.復旦附中青浦分校，上海 201700；3.齊民農工商有限公司，福建 寧德 352000）

大黃魚（Pseudosciaena crocea）又名黃金龍、大鮮，為海洋洄游性魚類，其營養(yǎng)價值高，肉質鮮嫩，具有滋補身體的功效，深受消費者喜愛[1]。我國大黃魚養(yǎng)殖規(guī)模和產量已位居世界首位，養(yǎng)殖地多集中于浙江、福建。據統(tǒng)計[2]，2017年全國大黃魚養(yǎng)殖產量17.764萬 t，比2016年增加了11.35%。水產品的營養(yǎng)與風味品質受養(yǎng)殖環(huán)境、水產品種類、食用餌料、保存加工方式等多種因素影響，目前國內外對大黃魚的繁殖、飼養(yǎng)、病害防治技術、保鮮加工、運輸方面的研究較多，營養(yǎng)與風味方面也有研究。阮成旭等[3]比較了工廠化養(yǎng)殖、網箱養(yǎng)殖和野生大黃魚的營養(yǎng)品質，結果表明，在養(yǎng)殖大黃魚肉質營養(yǎng)結構和風味方面，工廠化養(yǎng)殖模式優(yōu)于傳統(tǒng)普通網箱養(yǎng)殖。楊茗媛等[4]研究發(fā)現己醛、庚醛和辛醛等醛類物質對新鮮養(yǎng)殖大黃魚肌肉整體風味影響較大。然而，對普通網箱和大圍網箱養(yǎng)殖大黃魚肌肉的營養(yǎng)品質進行全面的評價以及風味輪廓的確定和揮發(fā)性氣味成分差異性分析的報道比較少。因此，本實驗對普通網箱和大圍網箱養(yǎng)殖的大黃魚肌肉進行全面營養(yǎng)品質分析與評價，并且采用頂空固相微萃取與氣相色譜-質譜相結合測定其中的揮發(fā)性成分，同時采用相對氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）構建氣味輪廓并確定主體風味化合物。旨在對不同養(yǎng)殖模式下大黃魚肌肉品質及不同養(yǎng)殖來源大黃魚品質鑒定提供一定的理論指導，為大黃魚產業(yè)發(fā)展和風味的研究提供一定參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大黃魚（普通網箱和大圍網箱）均在2019年3月7日取自福建省寧德市齊民農工商養(yǎng)殖基地，均為健康無損傷冰鮮個體。其中，普通網箱（長4 m、寬4 m、深4 m）養(yǎng)殖大黃魚體質量為（256.86±27.42）g，體長為（24.15±0.89）cm，以食用冰鮮小雜魚為主，飼料為輔；大圍網箱（直徑約30 m，水深選擇大潮汛低潮時圍網內的水深能保持在2 m以上）養(yǎng)殖大黃魚體質量為（343.86±49.00）g，體長為（31.63±2.92）cm，以捕食網內的天然餌料（如小魚、小蝦、貝類、藻類等）為生。

17 種混合氨基酸標準品 美國Sigma-Aldrich公司；37 種脂肪酸甲酯標準品、十九烷酸及十九烷酸甲酯標準品 上海安譜科技股份有限公司；石油醚、無水硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、鹽酸、濃硫酸、三氯乙酸、NaOH（均為分析純），正己烷、三氟化硼-甲醇（均為色譜級） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Kjeltec8400全自動凱氏定氮儀、Soxtec2050全自動索氏脂肪浸提儀 上海瑞玢國際貿易有限公司；200-SH數顯高速分散均質機 上海標本模型廠；PHS-3C pH計上海儀電科學儀器股份有限公司；H2050R高速冷凍離心機 長沙湘儀有限公司；L-8800氨基酸自動分析儀 日本日立公司；TRACE GC ULTRA氣相色譜儀美國Thermo Fisher公司；SENCO GC17型旋轉蒸發(fā)儀德國IKA集團；6890-5975B氣相色譜-質譜聯用儀美國Agilent公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器鞏義市予華儀器有限責任公司；手動進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS涂層的萃取頭 美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

樣品加冰后，冷鏈物流保鮮車運回實驗室，隨機各取5 尾，剖殺后去鱗、內臟、皮等，手工取全魚肌肉，攪碎機絞碎成均勻肉糜后分裝，-18 ℃凍藏備用。

1.3.2 常規(guī)營養(yǎng)成分測定

水分含量測定參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》，采用直接干燥法；粗蛋白含量測定參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》，采用凱氏定氮法；粗脂肪含量測定參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》，采用索氏提取法；灰分含量測定參照GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》，采用馬弗爐灰化法。

1.3.3 總氨基酸含量測定

參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》。稱取1.0 g（精確到0.001 g）樣品，鹽酸（6 mol/L）水解法，采用高速氨基酸分析儀測定。

1.3.4 氨基酸營養(yǎng)價值評價

根據聯合國糧食及農業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織（Food and Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO）建議的氨基酸評分標準和雞蛋蛋白的氨基酸模式[5-6]進行比較，按式（1）～（3）分別計算氨基酸評分（amino acids score，AAS）、化學評分（chemical score，CS）和必需氨基酸指數（essential amino acid index，EAAI）。

式中：n為比較的必需氨基酸數目（n=7）；t為實驗蛋白質的氨基酸含量/（mg/g）；s為雞蛋蛋白質的氨基酸含量/（mg/g）。

1.3.5 脂肪酸含量測定

參考Folch等[7]的方法并略有改動。準確稱取樣品10.0 g（精確到0.001 g）于500 mL錐形瓶中，分別加入氯仿-甲醇（2∶1，V/V）溶液200 mL，攪拌均勻后在4 ℃靜置24 h后過濾殘渣。濾液中加入30 mL 0.9%氯化鈉溶液，振蕩2 min后靜置3 h，靜置分層后去除上層甲醇溶液。添加無水硫酸鈉除水過濾，將下層脂肪提取液置于圓底燒瓶中，40 ℃水浴條件下旋轉蒸發(fā)濃縮，除去氯仿得到總脂肪。

甲酯化：在旋蒸瓶中加入5 mL 0.5 mol/L氫氧化鈉-甲醇溶液（2 g/100 mL）和100 μL內標溶液（10 mg/mL，稱取0.01 g十九烷酸標準品溶于1 mL色譜級三氯甲烷中，現配現用）水浴搖瓶10 min，加3 mL三氟化硼-甲醇溶液搖瓶5 min；加2 mL正己烷搖瓶2 min。

然后在旋蒸瓶中加入10 mL飽和氯化鈉溶液（共加2 次，一次5 mL振蕩移入離心管），汲取上層正己烷層，隔油相0.22 μm的濾膜，注入棕色進樣瓶待上機檢測。

氣相色譜條件：Agilent SP-2560毛細管色譜柱（100 m×0.25 mm，0.2 μm）；升溫程序：初始溫度70 ℃，以50 ℃/min升至140 ℃后保持1 min，以4 ℃/min升至180 ℃后，保持1 min，以3 ℃/min升至225 ℃后，保持30 min；進樣口溫度260 ℃；進樣量1 μL；分流比45∶1；柱流量1 mL/min；載氣為氦氣。

1.3.6 脂肪酸營養(yǎng)價值評價

根據相關文獻[8-9]，按式（4）、（5）計算致動脈粥樣化指數（index of atherogenic，IA）和血栓形成指數（index of thrombogenic，IT），用于評估不同養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉脂肪酸對人類心血管疾病發(fā)生的影響。

1.3.7 游離氨基酸測定

根據Chen Dewei等[10]的方法略有改動。分別準確稱取3.0 g 樣品（精確到0.000 1 g）加入15 mL 5%三氯乙酸溶液，勻漿，超聲5 min，靜置2 h，然后離心（1 000 r/min、4 ℃、10 min），取上清液5 mL于小燒杯中，用6 mol/L NaOH溶液和1 mol/L NaOH溶液調pH值至2.2，然后用超純水定容至10 mL，經0.22 μm水相濾膜過濾，氨基酸自動分析儀檢測。

1.3.8 揮發(fā)性成分測定

參考文獻[11]，準確稱取5.0 g 樣品（精確到0.000 1 g）加入5 mL 5%的NaCl溶液，勻漿后置于15 mL頂空瓶中，以備測定。

頂空固相微萃取條件：采用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭；萃取溫度70 ℃；平衡時間20 min；萃取時間30 min。

色譜條件：HP-5MS彈性毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫：初始溫度50 ℃，保持3 min，以8 ℃/min升至230℃，保持10 min，不分流模式進樣，載氣（He）流速1.0 mL/min。

質譜條件：電子電離源；解吸時間5 min；解吸溫度250 ℃；電子能量70 eV；燈絲發(fā)熱電流200 μA；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；傳輸線溫度280 ℃；檢測器電壓1.2 kV；質量掃描范圍m/z30～350。

1.3.8.1 定性和定量分析[12]

定性分析：揮發(fā)性物質通過NIST 2008和Wiley質譜庫中標準物質的圖譜比對定性確認，僅正反匹配度均大于800的物質才予以報道。定量分析：根據色譜圖保留峰面積計算各個香氣成分的相對含量，每個樣品重復3 次取平均值。

1.3.8.2 主體風味化合物的確定

采用ROAV法[13]，其中ROAV不小于1為主體風味成分，對樣品總體風味起關鍵性作用；0.1≤ROAV＜1為重要風味成分，對樣品總體風味具有重要的修飾作用。選擇樣品中總體風味貢獻最大的組分ROAVstan=100，其他揮發(fā)性物質ROAV則按式（6）計算：

式中：Cri為揮發(fā)性物質的相對含量/%；Ti為相應物質的感覺閾值/（μg/kg）；Crstan為對總體風味貢獻最大組分的相對含量/%；Tstan為對應物質的感覺閾值/（μg/kg）。

1.4 數據處理

實驗數據經Excel統(tǒng)計分析軟件進行整理統(tǒng)計，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件中獨立樣本t檢驗進行2 組間比較，每個樣品重復取樣3 次進行測定，均以濕基計，以 ±s（n=3）表示。

2 結果與分析

2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分分析

表 1 2 種養(yǎng)殖模式大黃魚的常規(guī)營養(yǎng)成分分析Table 1 Nutritional components of muscle of P. crocea under two cultivation modes

由表1所示，2 種養(yǎng)殖模式大黃魚4 種常規(guī)營養(yǎng)成分中水分質量分數最高，分別為75.09%、79.39%。大圍網箱的粗蛋白含量顯著高于普通網箱（P＜0.05），更加接近于野生大黃魚[14]（20.80%），兩者均明顯高于雞蛋蛋白[15]（13.85%），而其粗脂肪含量（5.00%）顯著低于普通網箱（7.90%），這可能是大圍網箱養(yǎng)殖水域面積大，大黃魚的活動空間較寬敞，運動量增加導致體內脂肪積累減少。在一定范圍內脂肪含量不僅與魚肉口感嫩滑有關，并且隨脂肪含量的增加其風味會發(fā)生持續(xù)性改變[16]，因此，此2 種模式養(yǎng)殖的大黃魚均屬于高蛋白低脂肪類海水魚，且預計普通網箱大黃魚肌肉口感較好。兩者灰分含量無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 氨基酸組成及營養(yǎng)價值評價

由表2可知，2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉中均檢測出16 種氨基酸，其中包含7 種必需氨基酸，2 種半必需氨基酸，7 種非必需氨基酸，色氨酸在酸水解過程中被破壞未檢測出，故不做分析。其含量較高的氨基酸均包括：天冬氨酸（7.18、7.27 mg/g）、谷氨酸（9.87、10.68 mg/g）、丙氨酸（6.14、5.97 mg/g）、亮氨酸（5.95、5.90 mg/g）、賴氨酸（6.77、6.75 mg/g）、精氨酸（4.55、4.54 mg/g）。其中，賴氨酸能促進鈣的吸收，增強嬰幼兒骨骼生長，同時彌補了食用谷物類為主的人群在日常膳食中攝入賴氨酸不足的缺陷；亮氨酸能促進骨骼肌生長發(fā)育和蛋白質的形成，并具有調節(jié)血糖平衡的功能；精氨酸可促進纖維增殖和膠原蛋白合成，有利于傷口愈合[17]。普通網箱大黃魚肌肉中氨基酸總量（68.83 mg/g）略高于大圍網箱（67.93 mg/g），而非必需氨基酸總量相近，分別為34.49 mg/g和34.12 mg/g，必需氨基酸與氨基酸總量的比值分別為40.96%和40.95%，均高于WHO/FAO標準（35.38%），必需氨基酸與非必需氨基酸的比值分別為81.73%、81.54%，均超過WHO/FAO蛋白模式標準（60%）。

表 2 2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉的氨基酸成分分析Table 2 Amino acid composition of muscle of P. crocea under two culture models mg/g

表 3 2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉AAS、CS、EAAI比較Table 3 Comparison of AAS, CS and EAAI in muscle of P. crocea under two culture modes

由表3所示，2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉氨基酸評分均大于1，說明2 種養(yǎng)殖模式下大黃魚均含有豐富的必需氨基酸，且構成比例接近人體氨基酸理想模式。第一限制性氨基酸均為Met＋Cys；第二限制性氨基酸均為Val，因此，可投喂含有適量的Met、Cys、Val的餌料，提高大黃魚的營養(yǎng)價值。EAAI可反映必需氨基酸含量與標準蛋白質含量的接近程度，同時一定程度上也能反映蛋白質的消化利用率[18]。EAAI高于0.95，表示為優(yōu)質蛋白源；EAAI在0.86～0.95之間，表示為良好蛋白源；EAAI在0.75～0.86之間，表示為可用蛋白源；EAAI低于0.75則表示為不適蛋白源[19-20]。由表3可知，普通網箱和大圍網箱大黃魚EAAI分別為2.47、2.12，說明2 種養(yǎng)殖模式大黃魚均屬于優(yōu)質蛋白源，且普通網箱大黃魚蛋白質的消化利用率高于大圍網箱。

2.3 脂肪酸組成及營養(yǎng)價值評價

由表4可知，普通網箱和大圍網箱大黃魚肌肉中共檢測出脂肪酸分別為33 種和34 種，其中包括SFA分別為13 種和14 種、MUFA 9 種、PUFA 11 種。普通網箱魚肉中硬脂酸、油酸、亞油酸含量顯著高于大圍網箱（P＜0.05），而棕櫚酸、棕櫚油酸、二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）、二十二碳六烯酸（docosahexaenioc acid，DHA）含量顯著低于大圍網箱（P＜0.05）。普通網箱脂肪酸相對含量為MUFA（35.59%）＞SFA（34.54%）＞PUFA（29.88%）；大圍網箱脂肪酸相對含量為SFA（37.25%）＞MUFA（33.07%）＞PUFA（29.68%）。普通網箱n-6系PUFA含量較高（19.34%）；而大圍網箱n-3系多不飽和脂肪酸含量較高（19.42%），其中EPA＋DHA相對含量（18.39%）明顯高于普通網箱（8.62%）。有研究表明EPA、DHA主要存在于水生生物中，自然界中自身可以合成EPA和DHA的水生生物只有褐藻、硅藻和紅藻等[21]，大圍網箱大黃魚主要以捕食網內的天然餌料（如小魚、小蝦、貝類、藻類等）為生，因此，體內的EPA和DHA含量較高，可能是由于食物鏈富集作用和直接捕食了富含EPA和DHA的藻類所致。大黃魚ΣPUFAn-3/ΣPUFAn-6值分別為0.54和1.89，均遠高于FAO/WHO推薦的日常膳食ΣPUFAn-3/ΣPUFAn-6值（0.1和0.2）[22]，因此，普通網箱和大圍網箱大黃魚分別可作為C20:4n6和C18:2n6t等n-6系、C20:5n3和C22:6n3等n-3系的重要膳食來源。普通網箱和大圍網箱大黃魚肌肉IA分別為0.50和0.59；IT分別為0.55和0.41，遠低于牛肉和羊肉（IA：0.72和1.00；IT：1.06和1.58）[23-24]。這說明此養(yǎng)殖模式大黃魚脂肪酸不飽和度較高，具有調節(jié)血脂、軟化血管、抑制動脈粥樣硬化和血栓形成的作用。

表 4 2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉脂肪酸組成及含量Table 4 Fatty acid composition of muscle of P. crocea under two culture models

2.4 游離氨基酸分析

游離氨基酸是水產品中重要的滋味物質，也是主要的含氮成分，水產品的鮮美滋味受游離氨基酸的影響較大，不同的游離氨基酸具有各自不同的呈味特性，其味道感受是由各游離氨基酸含量、閾值或與其他成分相互作用決定[25-26]。天冬氨酸和谷氨酸鈉鹽具有鮮味特征，其中谷氨酸鮮味較強，并且與次黃嘌呤核苷酸一起產生協同作用可增強鮮味強度[27]。甘氨酸和丙氨酸屬于甜味氨基酸，對魚肉的甜味有重要貢獻，絲氨酸、蘇氨酸和脯氨酸也具有一定的甜味[28]。組氨酸可促進產生特殊的海產品“肉香”味[29]。

表 5 2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉游離氨基酸種類及含量Table 5 Types and contents of free amino acids in muscle of P. crocea under two culture models

如表5所示，2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉中含量較高的氨基酸為絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸，但由于絲氨酸閾值較高，其含量遠低于閾值，即絲氨酸對大黃魚的滋味貢獻不大。2 種模式大黃魚肌肉中所占比例較高的氨基酸為甜味氨基酸（普通網箱83.68%＞大圍網箱75.17%）和鮮味氨基酸（大圍網箱18.89%＞普通網箱7.42%），所以谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸是大黃魚肌肉鮮甜的重要來源。這與翁麗萍等[30]的研究結論一致。有研究表明，不同餌料和生存環(huán)境可提高呈味游離氨基酸的比例，增強其風味[31-32]，普通網箱養(yǎng)殖大黃魚雖以食用冰鮮小雜魚為主，但仍需要人工投喂適當的飼料，飼料中游離氨基酸可能是造成2 種模式養(yǎng)殖大黃魚肌肉中游離氨基酸存在差異的主要原因。

2.5 揮發(fā)性成分分析

如表6所示，普通網箱和大圍網箱大黃魚肌肉中分別檢測出48 種和42 種揮發(fā)性物質，其中相同的揮發(fā)性物質有26 種，普通網箱特有22 種，大圍網箱特有16 種。醛類、醇類和烴類構成了大黃魚肌肉中主要的揮發(fā)性物質。醛類主要來源于氨基酸的降解、多不飽和脂肪酸的氧化以及微生物的作用，一般閾值較低[33]。普通網箱和大圍網箱分別檢出醛類物質12 種和6 種，其相對含量分別為21.25%和13.67%，其中含量較高的為己醛、庚醛、壬醛和癸醛。己醛具有青草味，壬醛是構成魚腥味的主要物質之一，庚醛、癸醛和稀醛類（2-辛烯醛、4-庚烯醛、9,17-十八碳二烯醛、2,6 -壬二烯醛、十三烷二醛、9-十四烯醛）與魚腥味的形成有關。醇類物質一般是由羰基化合物還原或脂肪酸在脂質氧化酶的作用下氧化分解產生的，飽和醇閾值較高，對魚肉風味貢獻不大，但不飽和醇具有較低的閾值[34]。2 種養(yǎng)殖模式中檢出含量較高的醇類物質為1-辛烯-3-醇（普通網箱4.84%＞大圍網箱3.96%），其閾值較低，主要呈魚腥味和蘑菇味，普遍存在于魚、蝦、貝類中。有研究發(fā)現1-辛烯-3-醇可作為判斷魚肉新鮮度的指標[35]。酮類物質具有獨特的奶香、脂香和果香味，一般由不飽和脂肪酸熱氧化降解、氨基酸降解和微生物作用產生[36]。本實驗中的樣品均為新鮮大黃魚肌肉，可能是導致檢測出的酮類物質種類少且含量低的原因。烴類物質通常閾值較高，由表7可知其ROAV均小于0.1，說明其對大黃魚風味貢獻不大。

表 6 2 種不同養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉揮發(fā)性成分分析Table 6 Analysis of volatile components in muscle of P. crocea under two different culture models

續(xù)表6

一般認為分析樣品的ROAV≥1為關鍵風味化合物；0.1≤ROAV≤1的物質對整體風味具有修飾作用。由表7可知，普通網箱大黃魚肌肉主體風味物質為己醛、庚醛、壬醛、癸醛、十四醛、2-辛烯醛、2,6-壬二烯醛、1-辛烯-3-醇、對二甲苯和萘；大圍網箱大黃魚肉主體風味物質為己醛、庚醛、壬醛、癸醛、(E)-2-癸烯醛、1-辛烯-3醇、2-辛烯-1-醇、2-十一酮、對二甲苯。由圖1可知，普通網箱大黃魚魚腥味、哈喇味及青草味較重；大圍網箱養(yǎng)殖大黃魚蘑菇味、脂香和果香味較強，這可能與養(yǎng)殖環(huán)境中的浮游植物種類與數量及投喂餌料的成分有關。

表 7 2 種不同養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉揮發(fā)性成分的ROAVTable 7 ROAVs of volatile components in muscle of P. crocea under two different culture models

圖 1 關鍵氣味特征對應的揮發(fā)性物質ROAV分析Fig. 1 ROAV value analysis of volatile compounds contributing to the key odor characteristics

3 結 論

本研究對2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉中的營養(yǎng)成分及風味成分進行全面分析，結果表明，普通網箱大黃魚水分和粗蛋白含量顯著低于大圍網箱（P＜0.05），而粗脂肪含量顯著高于大圍網箱（P＜0.05），灰分含量無顯著性差異（P＞0.05）。氨基酸組成符合FAO/WHO標準模式，均為優(yōu)質蛋白質來源，普通網箱的鮮甜滋味優(yōu)于大圍網箱（P＜0.05），均含有豐富的MUFA，尤其是大圍網箱大黃魚肌肉中EPA＋DHA相對含量高達18.39%。2 種養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉中IA和IT無明顯差異。主體風味物質為醛類、醇類及芳香類物質。普通網箱大黃魚魚腥味、哈喇味及青草味較重，大圍網箱大黃魚蘑菇味、脂香及果香味較強。因此，不同養(yǎng)殖模式大黃魚肌肉呈現出不同的揮發(fā)性風味特征，大圍網箱大黃魚肌肉的風味略優(yōu)于普通網箱，給人以愉悅的香氣。