不同加工方式对水产品挥发性风味物质影响的研究现状*

姜 璐，宫 璇，郭梦雪，赵志康，周李美佳，卢 航

(大连海洋大学食品科学与工程学院，辽宁 大连 116023)

水产品具有较高的营养价值和独特的风味因而深受人们的青睐[1]，风味是嗅觉和味觉受到食物的刺激所产生的综合生理反应，水产品或水产制品的风味物质主要来自水产品本身的气味和加工处理产生的气味，受处理和加工方式的影响水产品或水产制品呈现出不同的气味，形成水产品的特征风味。

挥发性风味物质种类较多，主要包括各种醛类、酮类、醇类、烃类、酯类、呋喃类等[2]。挥发性风味物质主要来自脂质和蛋白质的降解以及美拉德反应。挥发性化合物对食品风味形成的影响大小，受其嗅觉阈值影响。嗅觉阈值越低，对风味形成的作用越大；嗅觉阈值越高，对风味形成的作用越小。多种挥发性化合物汇集在一起构成了食品独特的风味。

1 水产品中的挥发性风味物质

1.1 醛类化合物

醛类化合物主要来自脂质氧化，其阈值低，具有气味加和作用，即使浓度低，也可以对食品特征风味形成其重要作用[3-4]。醛类化合物在低浓度时一般具有青草香、果香和坚果的香气；高浓度时，可能产生令人不愉快的鱼腥味[5]。己醛、庚醛、辛醛、壬醛和癸醛被认为是鱼肉中腥味物质的主要来源[6]。壬醛和庚醛在低浓度时呈清香味，只有在高浓度时会呈现明显的油脂味[7-8]。己醛在低浓度时具有青草香，高浓度时具有酸败味和辛辣味[9]。癸醛在高度稀释后会呈现柑橘香和清香味[5]。苯甲醛具有强烈的甜橙气息和类似炒花生的香气，且阈值较低对食品的风味产生重要影响[10]。赵凤[11]研究发现 2,4-庚二烯醛是鱼肉中的腥味物质，是生鱼肉的特征挥发物质，随着发酵的延长其相对含量逐渐较低，使得发酵的鲟鱼腥味减弱。

1.2 醇类化合物

醇类化合物主要来自脂肪酸二级氧化产物的分解、脂氧合酶对脂肪酸的作用、脂肪的氧化分解和羰基化合物还原[12]。醇类化合物阈值偏高，产生的气味比较柔和，类似于水果或植物的清香[13]。受其普遍偏高的阈值影响，大部分醇类化合物对食品风味贡献较小，以高浓度或不饱和形式存在的除外[14]。如1-戊烯-3-醇、1-辛烯-3-醇等不饱和醇，阈值低对风味贡献较大。1-辛烯-3-醇具有强烈的蘑菇香和类似植物的芳香，对南极磷虾的整体风味形成有重要贡献[15]。1-辛烯-3-醇在新鲜鲟鱼肉中的相对含量极高，但随着发酵时间的延长相对含量明显下降[11]。1-戊烯-3-醇和1-辛烯-3-醇含量与鱼肉脂质氧化水平高度相关[16]，可以反映鱼肉的酸败程度。

1.3 酮类化合物

酮类化合物多由多不饱和脂肪酸的热氧化降解、氨基酸降解或微生物氧化生成[17-18]。酮类化合物具有类似桉叶、脂肪等味道，其阈值普遍偏高，对食品的总体风味形成贡献较小，但对腥味有一定叠加作用[15]。研究发现鲟鱼在发酵过程中酮类化合物的相对含量相比新鲜的相对含量均有所减少，因此发酵成熟的鲟鱼腥味很弱[10]。张晶晶研究发现白姑鱼和小黄鱼中都检测到了2，3-戊二酮的存在，其呈现乳香微甜的黄油香气，但是对腥味物质有增强作用[19]。

1.4 烃类化合物

烃类化合物主要来自脂肪酸烷氧自由基的均裂[20]。烃类化合物阈值高，对食品风味贡献较小。但某些支链烷烃仍具有一定的风味，如在中华绒螯蟹中检测到的2,6,10,14-四甲基十五烷，具有一种香甜的气味可能是中华绒螯蟹风味良好的原因之一[21]。

1.5 酯类化合物

酯类化合物主要是由发酵或脂类代谢生成的羧酸和醇酯化后产生[22]，主要具有甜香、奶油香、水果香和花香等，可以增强其他化合物的气味[23]。程华峰[24]研究发现，丰富的酯类含量有助于稻田蟹的风味形成，邻苯二甲酸双十二酯和2-十四烷基苯乙酸酯可能是构成稻田蟹蟹肉香味的主体。研究发现在发酵的鲟鱼中检测到了大量未在新鲜鲟鱼中检测到的酯类物质，推测脂类物质可能是促进鲟鱼发酵风味形成的重要挥发性化合物[11]。

1.6 其他化合物

其他挥发性化合物包括芳香族化合物、呋喃类化合物、酚类化合物和醚类化合物等。呋喃类化合物主要由氨基酸和还原糖之间的美拉德反应、氨基酸和硫胺素的热解反应生成，具有浓郁的肉香味，常见于熟制品中[25]。2-戊基呋喃阈值较低，呈现诱人的焦香味，有研究报道，2-戊基呋喃对虾、蟹的风味有一定的负面贡献[26]。田淑琳[27]在熟化的珍珠贝贝肉中检测到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。酚类化合物主要来源于木质素热降解和酚羧酸的脱羧作用，通常具有木香、焦香和烟熏香气[28]。醚是醇或酚的羟基中的氢被烃基取代的产物，醚类化合物本身具有独特的气味。醚类化合物仅在新鲜扇贝中鉴定出，二甲基硫醚被认为有不愉快的气味，这说明醚类化合物在熟化过程中会挥发[27]。

水产品中的挥发性风味物质主要为醛类、醇类、酮类以及芳香族类化合物等。挥发性风味物质对水产品风味的贡献受阈值和浓度的影响，不同的挥发性化合物呈现不同的味道。目前大部分已见报道的水产品的风味物质具体见表1。

表1 对水产品风味贡献较大的挥发性风味物质

续表1

3-甲基丁醛苹果香南极磷虾[15](E,E)-2,4-庚二烯醛甜橙、脂肪南极磷虾[15]、珍珠贝[54]、虾夷扇贝[34]酮类2,3-戊二酮奶香味白姑鱼、小黄鱼[19]2,3-辛二酮-白姑鱼、小黄鱼[19]、南极磷虾[15]、鲈鱼[32]6-甲基-5-庚烯-2-酮金属味、血腥味白姑鱼、小黄鱼[19]、虹鳟鱼[29]2-壬酮果香、甜香、油脂、药草中华绒螯蟹[33]、鲟鱼[11]2-癸酮番茄中华绒螯蟹[33]2-十一酮塑料、哈喇味珍珠贝[27]3-辛酮土腥珍珠贝[27]、鲈鱼[32]1-戊烯-3-酮-虹鳟鱼[29]醇类1-戊烯-3-醇青草味、鱼腥味、烤洋葱小黄鱼[19]、虹鳟鱼[29]、鲟鱼[11]、虾夷扇贝[34]3-甲基丁醇酸臭味白姑鱼、小黄鱼[19]2-辛烯-1-醇蘑菇味、泥土、金属味白姑鱼、小黄鱼[19]1-辛烯-3-醇蘑菇味、植物香、不愉快中华鳖[30]、南极磷虾[15]、珍珠贝[27]、鲟鱼[11]、鳜鱼[31]、鲈鱼[32]、虾夷扇贝[34]己醇-鲟鱼[11]1-己醇-虾夷扇贝[34]庚醇-鲟鱼[11]1-庚醇-虾夷扇贝[34]1-戊醇-虾夷扇贝[34]其他D-柠檬烯橘子珍珠贝[27]、鲟鱼[11]、鳜鱼[31]1,2-二氯苯-小黄鱼[19]苯甲醛坚果味、水果味中华鳖[30]、珍珠贝[27]、鳜鱼[31]二甲苯-南极磷虾[15]甲苯-虹鳟鱼[29]对二甲苯-虹鳟鱼[29]2-戊基呋喃烤肉味中华鳖[30]、中华绒螯蟹[33]、鲈鱼[32]乙酸乙酯-鲟鱼[11]三甲胺腥臭味白姑鱼、小黄鱼[19]二甲基二硫醚-小黄鱼[19]甲氧基-苯基-肟土腥、哈喇味珍珠贝[27]萘-虹鳟鱼[29]、鳜鱼[31]、鲈鱼[32]

2 不同加工贮藏条件下水产品中的挥发性风味成分

2.1 贮藏过程中水产品的挥发性风味物质

水产品由于含有丰富的水分和蛋白质，因此极易发生腐败变质[35]严重影响包括多不饱和脂肪酸、维生素(B12和D)和矿物质(碘和硒)在内的营养价值。水产品的新鲜度是其品质好坏的一个关键因素[36]。气味是消费者和专业人士衡量水产品新鲜度的一个重要指标，主要源于细菌或脂质氧化作用产生[37]，随着新鲜度的高低而迅速变化。新鲜水产品呈青草的味道，在储存过程中腐烂会产生腐臭、恶臭、氨气或硫磺的味道。各类挥发性化合物积累形成了水产品在储存过程中的风味。FRANCOIS等[38]采用动态顶空气相色谱嗅觉测定装置在低温贮藏1，4，15天的欧洲鲈鱼中检测到超过144种挥发性化合物，其中仅有13种被证明是有气味的，其中噻吩、己醛、1-辛烯-3-酮、二甲基三硫醚和1-壬烯-3-醇被认为是衡量鲈鱼质量的标志。王当丰等[39]采用顶空固相微萃取结合气质联用对鱼精蛋白处理过的草鱼片测定其在4 ℃贮藏期间挥发性成分的变化。结果发现，共检测出132种挥发性成分，醛类和醇类含量最高。李婷婷[40]采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术结合电子鼻，对4 ℃冷藏过程中三文鱼片的挥发性成分进行测定，共检测出288种挥发性成分，在冷藏期间挥发性成分中醛类物质不断减少，而酸类物质有积累的趋势，醇类和芳香族类物质则呈现先增加后降低的趋势。欧阳芳芳[41]发现草鱼贮藏前6天，烷烃、芳香类、氨水类和烷烃类这四类物质无响应，贮藏6天后有机硫化物、氮氧化物、硫化物、甲烷类含量急剧上升。在贮藏期间水产品中的挥发性化合物发生急剧变化，随着贮藏时间的延长，水产品中的蛋白质、脂质以及碳水化合物发生不同程度的降解生成小分子的醛、酮、酸等。贮藏时间以及贮藏温度可以影响水产品风味，选择适当的贮藏温度和时间有利于水产品风味形成。

2.2 热处理条件下水产品中的挥发性风味物质

外源热处理会加速水产品的一系列化学反应，如美拉德反应和脂肪的氧化与降解，会形成新的风味物质。因此，热加工方式(蒸、煮、炸、烤、焙、微波等)对水产品风味影响显著。相对于蒸煮鱼，烤鱼的腥臭味更不明显，并且会产生一种诱人的焦香味，尤其是含脂量高的鱼类。主要原因可能是含脂量高的鱼在烤制时，脂肪溶解析出，遇碳火燃烧产生迷人的脂肪香味[42]。不同种类的鱼烤制后的风味区别很大，特别是海水鱼与淡水鱼以及红肉鱼与白肉鱼。对于鲐鱼、沙丁鱼等红肉鱼来说，烧烤会产生蒸煮时没有的酸臭味，这主要与红肉鱼中的挥发性脂肪酸和挥发性羧基化合物有关。荣建华对脆肉鲩生鲜、蒸熟鱼肉的挥发性成分进行检测，发现生鱼肉的挥发性化合物相对含量及数量均远低于蒸熟鱼肉，蒸制前后脆肉鲩鱼肉中主要挥发性物质为己醇、2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、己醛和壬醛[43]。美拉德反应和脂类氧化，导致了大量对鱼肉香味有贡献的香气化合物的形成。倪逸群研究发现去除总脂对于蒸煮后中华绒螯蟹的挥发性物质有显著影响，醛类物质(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)和酮类物质(2-壬酮)含量显著下降，而烃类物质则成相反趋势。相较于其他加工方式，热加工处理的水产品其风味更加诱人[44]。因为在高温条件下，水产品加速发生美拉德反应和脂质氧化降解，生成大量的挥发性风味物质，如小分子的醛产生诱人的脂肪香味。

2.3 腌制处理条件下水产品的挥发性风味物质

腌制作为一种传统的加工手段，在水产品中普遍应用在鱼中。腌制过程分为盐渍和熟化两个阶段，咸鱼风味主要是在熟化阶段产生[45]。在熟化过程中，酶和微生物均对风味的形成有着至关重要的影响[46-49]。郭雅[50]研究不同腌制工艺对风干鳊鱼品质影响发现，风干鳊鱼特征挥发性化合物为己醛、壬醛、辛醛、2，5-辛二酮、1-辛烯-3-醇。曹松敏[51]研究发现醛类是腌干蓝圆鰺的主要风味成分，部分酮类、醇类、烃类由于阈值的原因对风味的影响作用有限。传统腌干蓝圆鰺相比新鲜蓝圆鲹，蘑菇味、泥土味和鱼腥味更加明显；而低盐乳酸菌法腌干蓝圆鰺则在传统法的呈味基础上增添了杏仁、坚果味，水果味。蔡国华[52]研究发现河鲀鱼原料鱼肉中含量最丰富的烃类化合物,随着风干过程的进行相对含量呈下降趋势，醇类化合物相对含量也逐渐减少，醛类化合物与之相反相对含量上升，成为风干后最主要的挥发性成分。腌制加工在水产品中的应用以鱼类为主，腌制使鱼肉的蛋白质发生变性，使鱼肉的品质和风味发生变化。肌原纤维蛋白的降解，会形成属于腌制的独特风味。

2.4 发酵处理条件下水产品的挥发性风味物质

发酵鱼制品的种类很多，包括臭鳜鱼、糟鱼、醉鱼、鱼露(鱼酱油)、虾酱等。发酵制品的美味在很大程度上归功于游离氨基酸和呈味核苷酸的协同作用[53]。ZHU[54]采用HP-SPME/GC-MS对不同发酵时间和贮藏时间的虾酱进行了分析。发现随着发酵时间的延长，在15种挥发性醛(包括不饱和醛和饱和醛)中，3-甲基丁醛和2-甲基丁醛的相对含量增加，产生巧克力和咖啡的香味。而戊二醛、庚醛、苯甲醛、壬醛、癸醛的相对含量降低。醛类化合物含量较高的有庚醛、苯甲醛和壬醛；而庚醛有鱼腥味，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天大黄鱼的挥发性风味成分，共检出70种化合物，其中酯类化合物相对含量由0.95%增至47.06%；醇类化合物相对含量从7.31%先增至37.35%，后逐渐降至23.38%[55]。在内源蛋白酶和微生物的协同作用下，水产品经腌制处理后进行发酵形成醛、酮、醇等风味物质。

2.5 熏制处理条件下水产品的挥发性风味物质

熏制是一种传统的加工方式，以木材、茶叶等材料将其不完全燃烧所产生的烟，将食品进行熏干。熏制一般分为4个阶段：腌制、干燥、熏制、加热。熏制又分为冷熏、热熏、温熏、液熏和电熏。熏制可以有效延长水产品的贮藏时间并且改善其风味。在熏制过程中，木材中的多糖物质因高温而发生热分解碳化，酚类物质是烟熏制品中产生的一类独特的化合物，使其产生独特的风味[56]。黄旭辉[57]研究发现西班牙鲭鱼在冷熏阶段产生了熏制的特征挥发性化合物愈创木酚和丁香酚。林佳等[58]发现烟熏鲟鱼片中的风味物质由烟熏前的39种增加到烟熏后的60种，酚类物质增加最为明显，由烟熏前的1种增加到烟熏后的9种。盛金凤[59]发现熏制过程赋予了鱼肉更多的酚类化合物，如以愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-已基愈创木酚等，赋予鱼肉独特的烟熏风味。陈增卉[60]研究发现熏制鲅鱼中挥发性风味物质主要由醇类、醛类、酮类、酸类、烃类等组成。熏制前后后主要鲅鱼中的挥发性物质发生了很大的改变。可见鲅鱼在熏制过程中发生了美拉德反应和相关的脂类氧化反应，这些反应导致了大量对鱼肉香味有贡献的香气化合物的形成。在检测过程中还发现了许多需化学合成的挥发性风味物质，推测可能是腌制调味料造成的。熏制产品虽然在加工过程中局部温度升高发生美拉德反应，但熏制产生的烟气会渗透到制品中，遏制脂质氧化。因此不同于普通的热加工处理，赋予制品独属熏制的风味。

3 结语及展望

水产品中主要的挥发性风味物质为醛类、醇类、酮类、烃类和酯类，同一种原料经过不同加工方式其会挥发性风味成分也会有所差异。本文通过概述贮藏、热处理、腌制、发酵、熏制方式处理的水产品中挥发性风味物质的变化，希望为今后水产品的风味形成研究机制提供新方向。