雙斑東方鲀在冷藏保鮮過程中揮發(fā)性 風味物質(zhì)的變化

賈 哲，陳曉婷，潘 南，蔡水淋，張 怡,，劉智禹,

（1.福建農(nóng)林大學食品科學學院，福建 福州 350000；2.福建省水產(chǎn)研究所，國家海水魚類加工技術研發(fā)分中心（廈門），福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點實驗室，福建 廈門 361013）

雙斑東方鲀（Takifugu bimaculatus），隸屬鲀形目、鲀科、東方鲀屬，是福建省特色養(yǎng)殖海水魚類品種[1]。新鮮的養(yǎng)殖雙斑東方鲀?nèi)赓|(zhì)鮮嫩、滋味鮮美、風味獨特，但在冷藏流通過程中，因蛋白質(zhì)水解、脂肪組織氧化、酶和微生物的分解作用導致魚肉易于腐敗變質(zhì)[2]，使其特有的風味變淡，異味、腥臭味等不良氣味增強。有研究表明，不同種類的水產(chǎn)品由于蛋白質(zhì)、酯類等營養(yǎng)物質(zhì)以及微生物體系差異，從而導致其腐敗變質(zhì)過程有所不同[2]。揮發(fā)性風味物質(zhì)是構成魚肉風味的主要物質(zhì)[3]，不僅對魚肉整體風味有重要的貢獻作用也是影響消費者接受度的主要因素之一[4]。頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜（headspace solid phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）聯(lián)用技術和電子鼻是研究揮發(fā)性風味物質(zhì)的有效手段。HS-SPME-GC-MS技術集樣品萃取、濃縮和進樣檢測于一體，具有不使用有機溶劑、操作簡單、重復性好、成本低廉、準確性高、應用領域廣等優(yōu)點[5-6]；電子鼻技術是基于模擬動物嗅覺系統(tǒng)的電子分析儀器，具有準確客觀、重復性好、靈敏度高等特點[7-8]。李婷婷等[9]利用HS-SPME-GC-MS結(jié)合電子鼻技術發(fā)現(xiàn)三文魚片在冷藏（4 ℃）過程中于第6、12、15天揮發(fā)性風味物質(zhì)發(fā)生明顯變化，是其新鮮度變化的拐點；吳靖娜等[10]使用電子鼻結(jié)合GC-MS技術對鮑魚熟制前后整體香氣特征和揮發(fā)性風味物質(zhì)的變化進行了分析；朱丹實等[2]利用電子鼻結(jié)合HS-SPME-GC-MS技術發(fā)現(xiàn)右旋檸檬烯、十七烷、姥鮫烷、對二甲苯和萘可用作真鯛0 ℃冷藏期間鮮度的揮發(fā)性指示物。

目前，河鲀相關的研究主要集中于不同品種河鲀魚肉的營養(yǎng)成分分析[11]，暗紋東方鲀低溫貯藏過程中水分、蛋白質(zhì)和質(zhì)地的變化[4]，紅鰭東方鲀在微凍貯藏過程中的品質(zhì)變化[5]，雙斑東方鲀魚皮和魚肉中營養(yǎng)價值的研究[11]等相關方面，關于雙斑東方鲀冷藏過程中主體風味物質(zhì)變化規(guī)律的研究較少。因此，本實驗采用電子鼻和HS-SPME-GC-MS技術從宏觀和微觀的角度，對冷藏雙斑東方鲀整體風味進行綜合分析，并研究不同冷藏時間和溫度下，雙斑東方鲀魚肉中揮發(fā)性風味物質(zhì)的變化規(guī)律，以期為雙斑東方鲀在冷藏過程中品質(zhì)評價及后續(xù)防腐保鮮技術的研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活雙斑東方鲀，購于福建省漳州市漳浦縣佛曇鎮(zhèn)，質(zhì)量約為（200±50）g。

1.2 儀器與設備

BSA124S電子天平 賽多利斯科學儀器北京有限公司；PEN3.5型電子鼻 德國Airsense公司；7890A-5975C GC-MS聯(lián)用儀（配有電子電離源） 美國Agilent公司；PAL RTC型多功能自動進樣器 瑞士CTC公司。

1.3 方法

1.3.1 原料處理

雙斑東方鲀處理方法參考GB/T 39122—2020《養(yǎng)殖暗紋東方鮮、凍品加工操作規(guī)范》[12]并略作修改。將同一批次鮮活雙斑東方鲀，剖腹、去腮、去內(nèi)臟后，清洗瀝干后裝入自封袋后，于4 ℃和0 ℃冰箱保存，隔天進行各項指標的測定分析，每組做3 個平行。

1.3.2 感官評價方法的建立

參考GB/T 18108—2019《鮮海水魚通則》[13]進行感官評定標準，并略作修改。評定小組由10 名食品專業(yè)的相關人員經(jīng)GB/T 16291.1—2012《感官分析 選拔、培訓與管理評價員一般導則 第1部分：優(yōu)選評價員》[14]和 GB/T 15549—1995《感官分析方法學檢測和識別氣味方面評價員的入門和培訓》[15]培訓后組成。感官評定時采用雙盲法，對樣品進行密碼編號，樣品與順序隨機化[16]， 要求評定人員對樣品的體表、氣味、肌肉和眼睛4 個因素參考感官評定標準（表1）進行評價，在評定過程中禁止相互討論，樣品之間間隔10 min。

表1 雙斑東方鲀感官評分標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of T. bimaculatus

1.3.3 模糊數(shù)學評價模型建立

以體表、氣味、肌肉和眼睛為因素集U，其中Ui為第i個因素，即U=（U1，U2，U3，U4），各因素的子集分別為Uij，如U1的子集為U1=（U11，U12，U13，U14，U15）= （體表富有光澤、無黏液，體表有光澤、黏液透明，體表光澤稍差、黏液略渾濁，體表較暗淡、黏液渾濁，體表暗淡無光，黏液污穢），其他同上。

以很好、好、一般、差、很差為評語集V，即V=（V很好，V好，V一般，V差，V很差）。將評分為9～10 分記為很好，8～7 分記為好，6～4 分記為一般，3～2 分記為差，0～1分記為很差。分別取評分值域的平均值構成評語集，即V=（9.50，7.50，5.00，2.50，0.50）。

參考顧偉鋼等[17]的方法確定權重集K，根據(jù)感官評價小組對魚肉體表、氣味、肌肉和眼睛的重要程度進行兩兩比較，重要者得1 分，次要者得0 分，自身相比得1 分，各指標得分與總分的比值即為權重集K。因各項指標均對樣品品質(zhì)有不同程度的影響，采用數(shù)學方法確定各項指標的權重，選取10 名感官評價人員對4 個評價因素進行權重打分，得出體表、氣味、肌肉和眼睛所占權重分別為0.22、0.27、0.30、0.21，即K=（0.22，0.27，0.30，0.21）。

綜合評價的結(jié)果集Y用權重K和評判矩陣R的乘積表示，即Y=R×K。

1.3.4 電子鼻檢測

將整條魚魚肉攪碎后稱取10 g碎魚肉于頂空瓶中，加蓋密封，室溫靜置1 h后上機測定，每組做3 個平行，每個平行重復測量3 次。測定條件：采樣時間1 s，樣品準備時間5 s，樣品測試時間60 s，傳感器清洗時間為200 s，傳感器歸零時間10 s，內(nèi)部流量400 mL/min，選定48～50 s數(shù)值進行分析。

1.3.5 揮發(fā)性風味物質(zhì)的測定

參考王健一[18]的方法略作修改。將整條魚魚肉攪碎后稱取10 g樣品于頂空瓶中，60 ℃靜置5 min，固相微萃取頭萃取40 min，進樣口250 ℃解吸5 min，每組做3 個平行，每個平行重復測量3 次。

GC條件：HP-INNOWax毛細管色譜柱（30 m×320 μm，0.5 μm）；載氣為He，流速 1 mL/min，分離比5∶1；進樣口溫度250 ℃；升溫程序：初始柱溫40 ℃保持5 min后，以8 ℃/min升溫至250 ℃，保持5 min。

MS條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；接口溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z30～500。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用IBM SPSS Stastics 22.0進行差異顯著性分析（t檢驗）和Pearson相關性分析，運用電子鼻自帶的Winmuster分析軟件進行主成分分析（principal component analysis，PCA）與線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA），由Origin 9.5和Tbtools 0.665軟件繪圖，Excel軟件繪制表格。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價結(jié)果

由10 名感官評價員對魚肉樣品進行綜合評價，通過統(tǒng)計和分析得出樣品感官質(zhì)量評價結(jié)果，見表2。由表2 可知，在冷藏過程中，雙斑東方鲀魚肉的感官評分隨著貯藏時間的延長而下降。鮮魚的評分為100 分，貯藏1～3 d，2 組魚肉感官評分均大于80 分，處于較好階段，其中0 ℃的分值略高于4 ℃，但差異不大；貯藏7 d，4 ℃魚肉的評分迅速下降至33.07 分，處于較差階段，此時雙斑東方鲀體表暗淡，黏液渾濁，有強烈腥臭味，魚肉彈性較差，魚眼球凹陷、泛白、角膜較混濁，達到消費者不可接受的水平，而0 ℃組魚肉的評分大于41 分，仍在消費者可接受的范圍內(nèi)；貯藏9 d，4 ℃組魚肉的感官評分仍處于較差水平，0 ℃組魚肉的感官評分下降至40 分以下，失去食用價值。汪經(jīng)邦等[19]研究發(fā)現(xiàn)，暗紋東方鲀在4 ℃貯藏6 d后感官評分超過可接受范圍，－1 ℃魚肉在7 d后出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05），于10 d超出可接受上限。

表2 雙斑東方鲀的模糊綜合評判結(jié)果Table 2 Fuzzy mathematics-based comprehensive sensory evaluation of T. bimaculatus

2.2 雙斑東方鲀在冷藏過程中的電子鼻分析

利用電子鼻對不同冷藏時期的魚肉進行測定，從宏觀上判斷雙斑東方鲀冷藏過程中魚肉整體風味的變化情況。

2.2.1 雙斑東方鲀在冷藏過程中的電子鼻傳感器分析

如圖1所示，電子鼻10 個傳感器對在不同冷藏溫度（4 ℃和0 ℃）下貯藏魚肉的揮發(fā)性風味物質(zhì)均有響應，但響應值存在較大差異。貯藏1 d，2 組魚肉響應值雷達圖輪廓基本相似，但隨著貯藏時間的延長，雷達圖的輪廓發(fā)生明顯變化，這說明在冷藏過程中，魚肉的揮發(fā)性風味物質(zhì)的構成和整體氣味發(fā)生了不同的變化。2 組樣品的雷達圖中，傳感器W5S（對氮氧化合物敏感）、W3C（對氨類物質(zhì)敏感）、W2W（對有機硫化物靈敏）的響應值均隨貯藏時間的延長而增加，傳感器W6S（對氫化物有選擇性）、W2S（對醇類、醛酮類靈敏）和W3S（對烷烴類物質(zhì)靈敏）的響應值隨貯藏時間的延長不斷下降，W1W（對有機硫化物、萜類物質(zhì)靈敏）的響應值先減少后增大，W1C（對芳香類物質(zhì)靈敏）、W5C（對短鏈烷烴芳香成分）及W1S（對甲烷類靈敏）則呈無規(guī)律性變化，這表明在貯藏后期，魚肉中氮氧化物、氨類物質(zhì)、有機硫化物的含量逐漸增多，烷烴類物質(zhì)含量下降。

圖1 雙斑東方鲀冷藏過程中的電子鼻響應雷達圖Fig. 1 Radar maps of electronic nose responses to T. bimaculatus during cold storage

使用載荷分析法對電子鼻的傳感器進行分析，結(jié)果見圖2。4 ℃和0 ℃組PC1的貢獻率分別為76.80%和73.10%，表明貯藏過程中PC1起主要貢獻作用。由圖2B可以直觀看出，新鮮雙斑東方鲀（0 d）魚肉的W3S傳感器對PC1的貢獻率最高，說明新鮮魚肉中烷烴類物質(zhì)對魚肉主體風味貢獻最大，甲烷類和醇類、醛酮類對魚肉風味有重要修飾作用；0 ℃和4 ℃條件下貯藏5 d后，W1S在PC1的響應值最高，表明其貢獻最大；貯藏11 d，2 組W1W的響應值最高，說明貯藏末期魚肉中有機硫化物、萜類物質(zhì)含量較高，風味較差。

圖2 雙斑東方鲀冷藏過程中電子鼻不同傳感器響應值PCA（A）和 載荷分析（B）Fig. 2 PCA and loading analysis of response values of different electronic nose sensors to T. bimaculatus during cold storage

2.2.2 雙斑東方鲀冷藏過程中的電子鼻響應值的PCA

如圖3所示，4 ℃和0 ℃組的PC1貢獻率分別為84.00%和82.20%，PC2貢獻率為11.50%和10.10%，總貢獻率為95.50%和92.30%（＞85.00%），說明前2 種PC基本包含能夠反映樣品的大部分信息。在不同冷藏階段，雙斑東方鲀揮發(fā)性風味物質(zhì)成分區(qū)域沒有完全重疊在一起，這說明采用PCA方法可以將不同冷藏時的雙斑東方鲀的揮發(fā)性風味物質(zhì)區(qū)分開。0 ℃冷藏1～5 d，樣品分布在PC1的負方向及PC2的正方向；冷藏7～9 d，逐漸向PC1的負方向和PC2的負方向移動，且兩者相離較近，冷藏第11天樣品完全處于左側(cè)下半部分，說明冷藏過程中樣品中的揮發(fā)性風味物質(zhì)發(fā)生了較大的變化。4 ℃冷藏1～3 d，樣品由右側(cè)下半部分移動至PC1的負方向，PC2的正方向；冷藏5～7 d，逐漸向PC2的負方向移動，冷藏9～11 d，主要分布于左側(cè)下半部分；其中5 d和7 d的分布區(qū)域有部分重疊，說明冷藏5 d與7 d樣品的揮發(fā)性成分比較接近。

圖3 雙斑東方鲀冷藏過程中電子鼻響應值信號的PCAFig. 3 PCA plots of E-nose sensor signals for T. bimaculatus during cold storage

2.2.3 雙斑東方鲀冷藏過程中電子鼻的LDA

如圖4所示，4 ℃和0 ℃組LD1和LD2的貢獻率分別為90.16%、93.21%和7.57%、5.64%，總貢獻率分別為97.73%和98.85%，這說明LDA法可將不同冷藏時期的雙斑東方鲀區(qū)分開，且無重疊區(qū)域。在4 ℃冷藏過程中，魚肉中揮發(fā)性風味物質(zhì)的響應值可分為4 部分：第1天、第3天、第5～9天、第11天，其中第5～9天與第3天、第11天距離較遠，表明第5～9天與第3天和第11天魚肉揮發(fā)性氣味差異顯著，魚肉品質(zhì)與冷藏初期相比發(fā)生較大變化。在0 ℃組，第7、9、11天近距離分布于第4象限，且與其他時期的距離較遠，說明在該階段魚肉揮發(fā)性氣味發(fā)生了顯著變化。

圖4 雙斑東方鲀冷藏過程中電子鼻響應值信號的LDAFig. 4 LDA plots of e-nose sensor signals for T. bimaculatus during cold storage

2.3 雙斑東方鲀冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)的組成

雙斑東方鲀在冷藏過程中共檢測出48 種揮發(fā)性風味物質(zhì)包含7 類揮發(fā)性風味物質(zhì)：烴類10 種、醇類8 種、醛類6 種、酯類6 種、酮類4 種、芳香族化合物6 種以及含氮含硫雜環(huán)化合物8 種。由圖5可知，在冷藏（0 ℃和4 ℃）過程中，隨著冷藏時間的延長，揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類和含量發(fā)生不同變化，且不同化合物有不同的風味特征。冷藏初期（0 d），共檢測出33 種揮發(fā)性風味物質(zhì)，烴類6 種，相對含量為32.69%；醇類8 種，相對含量為15.36%；醛類5 種，相對含量為15.64%；酯類4 種，相對含量為7.10%；酮類2 種，相對含量為2.29%；芳香族化合物5 種，相對含量為11.52%；含氮含硫雜環(huán)化合物3 種，相對含量為15.40%。冷藏11 d后，0 ℃組烴類增加了2 種，4 ℃組減少了1 種，但2 組相對含量均呈下降趨勢，分別下降了10.65%、11.61%；2 組醇類均下降至4 種，相對含量分別下降至6.89%和4.34%；0 ℃組醛類增加了1 種，4 ℃組醛類減少至4 種，相對含量分別增加至18.81%和21.19%；2 組酯類均為1 種，相對含量分別為3.84%和0.67%；2 組酮類種類保持不變，0 ℃組的相對含量為2%，4 ℃組為1%；0 ℃芳香族化合物種類不變，4 ℃組增加了1 種，相對含量總體下降，分別為10.01%和10.69%；0 ℃組含硫含氮雜環(huán)化合增加了5 種，4 ℃增加了2 種，相對含量分別上升至36.37%和40.08%。以上結(jié)果表明，揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類和含量及其相互作用對不同冷藏時期雙斑東方鲀魚肉特征風味組成有一定影響，有必要進行進一步分析研究。

圖5 雙斑東方鲀冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)數(shù)量及相對含量Fig. 5 Types and relative contents of flavor substances in T. bimaculatusduring refrigeration storage

2.4 雙斑東方鲀冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)的變化

揮發(fā)性風味物質(zhì)是評價魚肉品質(zhì)重要指標之一，其中，醛類、酯類、醇類、含氮含硫雜環(huán)化合物等風味物質(zhì)的閾值較低且種類較多，是魚肉整體風味的主要貢獻物質(zhì)。由圖6可知，2 組（0 ℃和4 ℃）魚肉在冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)含量和種類發(fā)生明顯變化，醇類和酯類物質(zhì)的含量和種類均有所減少，酯類物質(zhì)是羧酸與醇發(fā)生酯化反應后形成的產(chǎn)物，是魚肉特征香味的重 要物質(zhì)[20]；醇類物質(zhì)主要由脂肪氧合酶和氫過氧化酶降解亞油酸產(chǎn)生[21]，其閾值較高，對魚肉風味有重要貢獻作用[22]。0、4 ℃冷藏5 d后，醇類物質(zhì)的含量和種類均降低，11 d后其相對含量分別降低了8.47%和10.99%，其中，1-辛烯-3-醇的降幅最大，下降了約2.32 mg/kg和2.68 mg/kg。1-辛烯-3-醇亞油酸酯的氫過氧化物降解產(chǎn)物，具有蘑菇香氣和草香味[23]，其閾值低，含量高，對魚肉整體風味有重要貢獻作用。冷藏末期，酯類物質(zhì)相對含量分別下降了約3.26%和6.51%，其中含量較高的水楊酸甲酯，僅在0 ℃組5 d時有檢出，水楊酸甲酯具有冬青油的香氣[24]，可賦予魚肉特殊風味。

圖6 雙斑東方鲀冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)含量變化熱圖Fig. 6 Heat map of changes in the contents of volatile flavor compounds in T. bimaculatus during refrigeration storage

醛類物質(zhì)是魚肉不飽和脂肪氧化和蛋白質(zhì)降解的主要產(chǎn)物，其閾值較低，對水產(chǎn)品風味貢獻較大。2 種冷藏溫度下魚肉的總?cè)┖吭龃?，辛醛能賦予魚肉油脂風味；壬醛具有哈喇味、魚腥味，是油酸的氧化產(chǎn)物；苯甲醛具有水果香、清新氣味[25]；己醛具有油膩味、哈喇味、腐臭味等不良氣味[25]，是含量最高的醛類物質(zhì)；隨著冷藏時間的延長，苯甲醛和辛醛總體呈下降趨勢，己醛和壬醛逐漸增大。有研究表明，己醛是亞油酸的氧化產(chǎn)物，常作為肉制品異常風味的評價指標，與脂質(zhì)氧化指標TBARS呈顯著性相關[26]。壬醛、己醛含量在冷藏過程中不斷增大，且4 ℃含量高于0 ℃，這說明魚肉在冷藏過程中多不飽和脂肪酸氧化速率逐漸加快[27]，哈喇味、腐臭味等不良氣味加重，魚肉品質(zhì)逐漸劣化。

酮類化合物是脂肪氧化的終產(chǎn)物，主要由脂肪分解、氧化生成[28]，對魚肉風味的貢獻低于醛類和醇類。在本次檢測中，酮類物質(zhì)的種類和含量較少，主要是 2,3-丁二酮、2,3-辛二酮、2,5-二甲基-3-己酮和2,2-二甲基環(huán)丁-1-酮4 種物質(zhì)，大部分酮類物質(zhì)閾值較高，對魚肉整體風味貢獻不大[29]，也有少數(shù)酮類閾值較低（如2,3-辛二酮等），能與他腥味物質(zhì)相互作用，使魚腥味增強[30]。

烷烴主要來自脂肪酸烷氧自由基的均裂[31]，有研究表明，烯烴類化合物可在一定條件下形成醛和酮，是產(chǎn)生腥味的潛在因素[32]，雙斑東方鲀冷藏過程中烷烴類化合物種類和含量雖較多，但其閾值較高，故對樣品總體風味形成的貢獻較小，但由于相互作用，對魚肉整體風味也會產(chǎn)生一定影響[33]。共檢測出10 種烷烴類化合物，其中二氯甲烷、苯乙烯在整個冷藏過程中含量均較高，是烴類主要風味物質(zhì)。

含氮含硫及雜環(huán)化合物主要是蛋白質(zhì)在微生物和酶的作用下，分解產(chǎn)生的氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)[30]。共檢測出8 種含氮含硫及雜環(huán)化合物，其中2-戊基呋喃主要來源于硫胺素的熱降解[34]，對魚腥味有一定影響，通常作為肉制品脂質(zhì)氧化指示物[25]；甲氧基-苯基-肟具有土腥、哈喇、焦香味，此外，魚肉中還檢出較多的芳香族化合物，包括甲苯、乙苯等，主要來自環(huán)境中的污染物[35]。

綜上所述，冷藏過程中酯類、醇類、醛類和含氮含硫及雜環(huán)化合物含量及種類的變化可能是使雙斑東方鲀冷藏后風味變差的重要原因之一。

2.5 風味活性物質(zhì)分析

魚肉的總體風味通常是由揮發(fā)性風味物質(zhì)的含量和閾值共同決定，通常認為氣味活性值（odor activity value，OAV）不小于1的物質(zhì)是魚肉的關鍵風味化合物，對樣品整體風味有較大的影響，0.1≤OAV＜1的物質(zhì)對樣品的總體風味具有修飾作用[36]。如表3所示，隨著冷藏時間的延長，0 ℃和4 ℃組魚肉的主體風味物質(zhì)的種類逐漸增加，由冷藏初期（0 d）的7 種，增加至冷藏末期（11 d）的9 種，其中1-辛烯-3-醇和己醛的OAV在不同冷藏時期均大于1，說明這2 種物質(zhì)對魚肉整體風味有較大的影響；冷藏5 d時，壬醛、2,3-辛二酮、1-辛烯-3-醇和己醛是魚肉的關鍵風味化合物，壬醛是油酸的氧化產(chǎn)物，有哈喇味、魚腥味等不良氣味，2,3-辛二酮可以增強魚腥味[30]，有研究表明壬醛是油酸氧化的產(chǎn)物[37]，這說明此時魚肉品質(zhì)下降，風味逐漸變差；冷藏末期，壬醛、1-辛烯-3-醇和己醛的OAV大于1，2-戊基-呋喃、1-辛酸和苯甲醛的OAV逐漸增加，此階段魚肉主要風味特征為腥味、哈喇味、魚腥味、油脂氣味。

表3 雙斑東方鲀冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)的OAV變化Table 3 OAVs of volatile flavor compounds in T. bimaculatus during refrigeration storage

2.6 雙斑東方鲀在冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)的PCA

對不同冷藏時期魚肉中的烴類、醇類、醛類、酯類、酮類、芳香族化合物和含氮含硫雜環(huán)化合物進行PCA，如圖7和表4、5所示。前2 個PC累計方差貢獻率為98.26%，表明這2 個PC的總貢獻率包含了樣品的主要信息。PC1方差貢獻率為83.36%，荷載最高的正影響物質(zhì)為含氮含硫雜環(huán)化合物，其次為烴類和醛類；PC2的貢獻率為14.90%，烴類和醇類為主要影響物質(zhì)。

圖7 雙斑東方鲀冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)的PCAFig. 7 PCA plot of volatile flavor compounds in T. bimaculatus during refrigeration storage

表4 PC的特征值及貢獻率Table 4 Eigenvalues of principal components and their contribution rates and cumulative contribution rates to total variance

表5 PC因子載荷分析Table 5 Loading analysis of principal component factors

根據(jù)特征值與萃取的特征向量，得到2 個PC與樣品中揮發(fā)性風味物質(zhì)之間的線性關系式，分別用T1和T2表示：

綜合評價模型（T）的表達式為T=0.83T1+0.15T2。

由表6可知，在冷藏過程中，4 ℃和0 ℃組第11天的PC1得分均最高，其中4 ℃組得分大于0 ℃，這說明冷藏末期魚肉的主體風味物質(zhì)為含氮含硫雜環(huán)化合物（如 2-戊基呋喃、甲氧基-苯基-肟等）、烴類（二氯甲烷、苯乙烯等）和醛類（壬醛、辛醛等），結(jié)合感官評價結(jié)果發(fā)現(xiàn)，此階段魚肉品質(zhì)下降，有強烈的腥臭味、魚腥味等不良風味。冷藏0 d魚肉的PC2得分最高，表明鮮魚中烴類和醇類物質(zhì)為主體風味物質(zhì)，有研究表明新鮮魚的氣味通常是由揮發(fā)性羰基化合物和C6、C8和C9的醛、酮及醇類等物質(zhì)引起的，這些物質(zhì)能產(chǎn)生柔和的、令人愉快的氣味[38-39]。綜合評價得分中11 d-4 ℃得分最高，其次為11 d-0 ℃＞5 d-4 ℃＞5 d-0 ℃＞0 d，說明冷藏末期（11 d）魚肉中產(chǎn)生不良氣味的物質(zhì)較多，風味較差；0 d組魚肉的評分較低，說明產(chǎn)生腥臭味等不良氣味的醛類物質(zhì)及含氮含硫雜環(huán)化合物較少，魚肉風味較好。

表6 PC綜合得分Table 6 Comprehensive scores of principal components

2.7 雙斑東方鲀魚肉感官評分與揮發(fā)性風味物質(zhì)PC評分的相關性分析

將魚肉揮發(fā)性風味物質(zhì)評價模型T值評分與感官評價得分進行Pearson相關性分析，如表7所示。2 組的相關系數(shù)為－0.98，呈極顯著負相關（P＜0.01），說明采用PCA法構建的揮發(fā)性風味物質(zhì)評價模型的評價結(jié)果具有一定可靠性，能夠用于不同冷藏時期雙斑東方鲀特征風味差異性的評價。

表7 雙斑東方鲀PC評分與感官評分的相關性分析Table 7 Correlation analysis between principal component scores and sensory evaluation scores of T. bimaculatus

3 討 論

隨著冷藏時間的延長，雙斑東方鲀的揮發(fā)性風味物質(zhì)種類和含量持續(xù)變化，這是導致魚肉在不同冷藏時期風味差異的重要原因之一。運用模糊數(shù)學感官評價、HSSPME-GC-MS及電子鼻對雙斑東方鲀冷藏過程中風味物質(zhì)的動態(tài)變化進行分析，結(jié)果表明魚肉的感官評分隨著冷藏時間的延長而下降，4 ℃和0 ℃組魚肉感官評分分別在7 d和9 d達到消費者接受水平上限；對電子鼻響應信號進行PCA和LDA，結(jié)果顯示電子鼻能有效地區(qū)分不同冷藏時間魚肉風味物質(zhì)變化，且傳感器W3S、W1S、W1W、W2W起主要區(qū)分作用，與HS-SPME-GC-MS檢測結(jié)果一致。

HS-SPME-GC-MS檢測結(jié)果顯示，新鮮雙斑東方鲀魚肉的主要揮發(fā)性風味物質(zhì)為烴類、醇類和醛類，烴類物質(zhì)在魚肉中普遍存在，對樣品整體風味具有加和作用[3]。 醇類化合物具有令人愉快的香氣[40]，低級醛的閾值較低且具有獨特的脂香[41]，對魚肉的整體氣味有重要貢獻。隨著冷藏時間的延長2 組魚肉中醇類和酯類物質(zhì)的含量減少，醛類（如己醛、壬醛等）、含氮含硫及雜環(huán)化合物（如2-戊基呋喃、氧基-苯基-肟等）等具有不良風味化合物的積累量逐漸增加，使魚肉呈現(xiàn)較濃的魚腥味、哈喇味、腥臭味。利用OAV法對冷藏過程中魚肉揮發(fā)性風味物質(zhì)進一步分析發(fā)現(xiàn)，魚肉的關鍵性風味物質(zhì)（OAV≥1）在冷藏初期（0 d）、冷藏中期（5 d）和冷藏末期（11 d）有明顯變化：冷藏初期主要關鍵風味活性物質(zhì)為1-辛烯-3-醇、己醛、辛醛，冷藏中期 1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛和2,3-辛二酮是主要關鍵風味物質(zhì)，冷藏末期1-辛烯-3-醇、己醛和壬醛3 種物質(zhì)是魚肉的關鍵性風味物質(zhì)。使用PCA法對雙斑東方鲀揮發(fā)性風味物質(zhì)進行分析，并構建揮發(fā)性風味物質(zhì)綜合評價模型 （T=0.83T1+0.15T2），評價結(jié)果為11 d-4 ℃＞11 d-0 ℃＞ 5 d-4 ℃＞5 d-0 ℃＞0 d，與感官評價結(jié)果呈極顯著性負相關（P＜0.01）。

4 結(jié) 論

本研究利用HS-SPME-GC-MS結(jié)合電子鼻技術可以有效評價和區(qū)分雙斑東方鲀在冷藏過程中揮發(fā)性風味物質(zhì)的差異，并對魚肉中的揮發(fā)性風味物質(zhì)的變化進行定性定量分析，從而為雙斑東方鲀在冷藏過程的風味質(zhì)量判定及品質(zhì)提升提供理論參考。