《食品科学》：基于GC-IMS和化学计量学分析海鲈鱼肉蒸制过程中风味物质的变化

海鲈鱼主要分布于太平洋西部，在我国以黄海和渤海产量居多。海鲈鱼年产量大，据中国渔业年鉴最新统计，2019年我国鲈鱼养殖年产量约18万 t，比2018年增长了8.16%。海鲈鱼的肉质细嫩鲜美，富含蛋白质和不饱和脂肪酸，且钙、镁、锌、硒、VA和B族维生素含量丰富，在市场上深受消费者的青睐。

热处理是肉制品加工的重要方式，不仅可以提高食用安全性，而且可以赋予制品良好的风味和色泽。渤海大学食品科学与工程学院，渤海大学实验中心，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心的徐永霞、赵洪雷*、仪淑敏*等人以海鲈鱼为研究对象，采用GC-IMS技术结合正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）、模型验证及热图分析等化学计量学方法，研究不同蒸制时间对海鲈鱼肉挥发性风味物质的影响，旨在为海鲈鱼的精深加工及食品化菜品的开发提供一定的理论参考。

1、海鲈鱼肉风味物质的定性分析

如图1所示，图中迁移时间1.0 ms处红色竖线表示反应离子峰（RIP），每个样品的迁移时间约为2.08 ms，各种风味物质的保留时间集中分布在100～380 s之间。RIP峰两侧的每个点反映了离子流的信号强度，代表一种挥发性物质，点的颜色及面积表示物质含量的大小，点的颜色越深、面积越大反映离子流的信号越强，物质浓度越高，反之越低。

2、不同蒸制时间下海鲈鱼肉的风味变化

利用GC-IMS分析海鲈鱼肉蒸制过程中挥发性风味物质的变化，得到的风味指纹图谱如图2所示。指纹图谱中代表挥发性物质的点亮度发生明显变化，说明不同蒸制时间下鱼肉中挥发性风味物质的组成存在明显差异。经蒸制处理后，鱼肉样品中风味物质的含量明显高于对照组。随着蒸制时间的延长，鱼肉中挥发性风味物质的种类和浓度总体有不同程度的上升。

由图3可知，醛类物质在海鲈鱼肉中相对含量最高，其次是酮类和醇类物质。据研究报道，醛类化合物（C 6 ～C 9 ）主要来源于不饱和脂肪酸的氧化降解或氨基酸的斯特勒克降解反应，其气味阈值比较低，对鱼肉的整体风味影响较大。和生鱼肉相比，蒸制处理显著增加了鱼肉中醛类物质的含量，且随着蒸制时间的延长，鱼肉中的己醛、庚醛、辛醛、壬醛、3-甲基丁醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛和苯甲醛等醛类物质的含量逐渐增加。

3、OPLS-DA及热图聚类分析

样品的OPLS-DA

OPLS-DA为能够去除与X轴、Y轴有关的信号，建立物质表达量与样品类别间关系模型的有效判别分析统计方法。利用OPLS-DA中的得分散点图对不同蒸制时间下鱼肉样品中的风味物质进行分析，结果如图4所示。

模型验证

如图5所示，R 2 与纵轴相交（0，0.299），Q 2 与纵轴相交（0，-0.849），R 2 和Q 2 两条回归线斜率相对较大，左边随机排列产生的实验值R 2 和Q 2 均低于最右边的R 2 和Q 2 值，且Q 2 回归线的截距是负数，说明OPLS-DA模型均无拟合现象，预测能力很好，可直接用于样品的判别分析。

热图分析

依据OPLS-DA模型中的变量重要性投影（VIP）将每个变量对分类的贡献进行量化，其中VIP值大于1的挥发性化合物可作为潜在的特征标志物。海鲈鱼肉蒸制过程中共筛选出11 种特征挥发性标志物（VIP＞1），包括醇类5 种、醛类4 种、酯类2 种。为了更加直接地区分不同蒸制处理下鱼肉特征挥发性化合物的变化，依据每种风味物质的峰强度值绘制热图，结果如图6所示。

结 论

本研究采用GC-IMS技术对海鲈鱼肉蒸制过程中挥发性风味物质的变化进行分析，共鉴定出43 种挥发性物质，包括醛类、酮类、醇类、酸类、酯类和含硫化合物，其中醛类物质的相对含量最高，其次是酮类和醇类物质。不同蒸制时间下海鲈鱼肉的风味物质组成存在明显差异，其中新鲜海鲈鱼肉中3-甲基丁醇、二甲基二硫和丙酸等风味物质的相对含量较高，随蒸制时间延长，鱼肉中醛类、酮类和醇类物质的含量逐渐增加，如庚醛、辛醛、壬醛、3-甲基丁醛、(E)-2-庚烯醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛、苯甲醛、2-庚酮、2-丁酮、1-辛烯-3-醇、1-庚醇、1-丁醇和3-呋喃甲醇等。采用OPLS-DA、热图聚类分析等计量学方法筛选出11 种挥发性标志物（VIP＞1），并能较好区分不同蒸制时间下的海鲈鱼肉样品，其中3-甲基丁醇、1-庚醇、糠醇和(E)-2-庚烯醛可作为生熟海鲈鱼肉的特征标志物。

本文《基于GC-IMS和化学计量学分析海鲈鱼肉蒸制过程中风味物质的变化》来源于《食品科学》2021年42卷22期270-275页，作者：徐永霞，白旭婷，冯媛，赵洪雷，李学鹏，励建荣，仪淑敏，谢晶，郭晓华。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201219-221。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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