摘要
鳗鱼因其营养价值和风味而备受推崇,但其鱼腥味却限制了消费者的接受度。本研究采用电子鼻(E-nose)、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)和顶空固相微萃取气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)技术,评估了不同除臭方法对鳗鱼风味的影响。实验样本包括未经处理的鳗鱼(CK),以及分别经过醋酸浸泡(YS)和使用酿酒酵母(JM)、植物乳杆菌(ZW)、鼠李糖乳杆菌(SLT)和尼泊尔葡萄球菌(T13)进行微生物发酵处理的样本。基于相对气味活性值(ROAV>1)和投影重要性变量(VIP>1),确定了关键的挥发性有机化合物(VOCs)。样本YS显示出最高的挥发性物质含量和最独特的风味特征,而生物处理样本(JM、SLT、T13)则表现出相似的成分。共鉴定出12种关键VOCs,主要为醇类、醛类和酮类,其中1-辛烯-3-醇、1-庚醇、1-辛醇、1-辛醛、1-壬醛和2,3-戊二酮是鱼腥味的主要贡献者。尼泊尔葡萄球菌发酵通过代谢多不饱和脂肪酸显著降低了这些化合物的含量,而醋酸处理则因 pH 值的变化而使其含量增加。这些发现表明,微生物发酵,尤其是使用尼泊尔葡萄球菌,能有效改善鳗鱼的风味,为水产品加工中的除臭策略提供了科学依据。
引言
鳗鱼是一种营养丰富且备受推崇的水产品,其特点是蛋白质含量高、脂肪含量低、热量低,并富含多种必需矿物质。鳗鱼与多种健康益处相关,包括降低血脂、抗动脉硬化作用以及对认知功能的支持,因此在全球市场上广受青睐。然而,在养殖、运输、加工和储存过程中,鳗鱼容易发生脂质氧化、蛋白质降解和微生物滋生。这些过程会导致风味变差,并产生明显的鱼腥味,这极大地影响了消费者的喜好,也限制了水产品的整体质量。此类问题造成了巨大的经济损失,并阻碍了该行业的发展。因此,确定鳗鱼鱼腥味的主要挥发性有机化合物(VOC)并开发有效的风味控制策略对于产品优化、市场拓展和提高消费者接受度至关重要。
目前,消除水产品腥味的三种主要方法是物理法、化学法和生物法。在物理法中,吸附法常用于利用固体材料从溶液中去除溶质,但这一过程往往会导致各种功能成分的损失,从而影响鳗鱼的营养质量。鉴于此,本研究重点关注化学和生物除臭技术。例如,研究人员发现用 2%的柠檬酸处理能显著降低鲶鱼中关键挥发性有机化合物 2-甲基异冰片的含量。生物法,尤其是微生物发酵法,可以通过发酵过程中产生的芳香化合物来减轻或掩盖鱼腥味。据报道,酿酒酵母、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和尼泊尔葡萄球菌在发酵过程中能产生令人愉悦的芳香化合物。例如,在 S. ceria 的发酵过程中,3,5-辛二烯-2-酮转化为 6-辛烯-2-酮,以及 2-戊基呋喃转化为邻伞花烃和己酸乙酯等转化过程已被证明能显著降低藻类 B. fusco puria 的鱼腥味,并提升整体风味的可接受度。尽管此前的研究已对水产品去腥进行了探索,但大多数仅评估了单一方法。目前仍缺乏针对鳗鱼专门应用的不同去腥技术的系统性比较,以及它们对整体风味质量的综合影响。因此,有必要对鳗鱼经不同去腥处理后的风味改善情况进行全面的比较分析。
在水产品中识别和分析腥味化合物面临诸多挑战,包括其浓度低、种类繁多以及物理化学性质相似,这使得准确检测和定量变得复杂。因此,应用高选择性、高灵敏度和高效率的多技术检测方法对于系统地识别和评估影响鳗鱼风味的关键化合物至关重要。电子鼻(E-nose)提供了一种经济高效、快速且无损的识别方法,具有操作简单和非侵入性采样的特点。气相色谱 - 离子迁移谱(GC-IMS)通常与顶空固相微萃取气相色谱 - 质谱(HS-SPME-GC-MS)结合使用,在水产品分析中因其高分辨率、高效性和高灵敏度检测挥发性有机化合物(VOC)而被广泛应用。研究人员将电子鼻、GC-IMS 和 GC-MS 相结合,已确定 1-己醛和 1-辛醛是海参粉中的主要腥味化合物(魏等人,2024 年)。另一项结合气相色谱 - 质谱联用/离子迁移谱风味分析的研究表明,在鲭鱼油氧化和热加工过程中,醛类物质的形成是导致鱼腥味增强的主要机制(Lan 等人,2025 年)。总之,电子鼻、气相色谱 - 离子迁移谱和顶空固相微萃取 - 气相色谱 - 质谱联用技术的整合,能够对鳗鱼中的挥发性有机化合物进行多维度和准确的分析。这种方法为鳗鱼加工中的风味改善和质量控制提供了理论基础,也为水产品行业的除臭技术优化提供了技术参考。
本研究系统地利用电子鼻结合气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)技术对不同除臭处理后的鳗鱼风味特征进行了表征和比较。通过这种综合分析方法,本研究旨在阐明不同处理方法的除臭效果及其对鳗鱼风味品质的影响。具体目标为:(1)利用电子鼻快速区分不同除臭处理后鳗鱼样品的整体气味特征;(2)通过联合 GC-IMS 和 HS-SPME-GC-MS 分析全面解析挥发性有机化合物(VOC)组成,并阐明不同除臭方法对鳗鱼风味品质的影响;(3)通过整合相对气味活性值(ROAV)和投影变量重要性(VIP)标准来识别鳗鱼中的关键风味成分,从而评估各种除臭处理的效果。研究结果有望为鳗鱼加工过程中的风味提升提供有价值的见解,并为鳗鱼产品的质量控制、增值开发和利用奠定理论基础。
亮点
对不同除臭处理后的鳗鱼风味特征进行了全面分析。
电子鼻、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)提供了互补的分析见解。
确定了 12 种关键的香气活性化合物是鱼腥味的主要来源。
耐热肠球菌发酵(T13)最有效地减少了难闻的气味。
出乎意料的是,醋酸处理增加了关键的鱼腥化合物,使风味变差。
链接https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.118851
来源:公众号-组学加
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/sh-CFnveb1nTGVqcUEl6zQ