嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝特征風(fēng)味成分分析

劉 建， 婁永江，劉 婷，朱艷超， 袁 爽

（寧波大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 寧波315211）

紫貽貝（Mytilis edulis）為高蛋白、低脂肪的健康水產(chǎn)食品[1]，且具有很高的藥用和食療價(jià)值。其以足絲營(yíng)固著生活，成體多附著于低潮線至數(shù)米深的巖礁、木樁、繩纜等物體上，是一種濾食性的貝類，主要以硅藻、小型浮游生物等為食[2]。由于不同區(qū)域內(nèi)水生動(dòng)植物的更替性，導(dǎo)致紫貽貝的餌料也會(huì)隨之變化，因此不同區(qū)域的紫貽貝揮發(fā)性物質(zhì)差別較大。同時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)中的“生物積累”使餌料中積累的揮發(fā)性成分在其下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中被放大，使不同區(qū)域的紫貽貝揮發(fā)性物質(zhì)差別更顯著[3-4]。

嵊泗枸杞島周邊海域的紫貽貝，處于長(zhǎng)江口冷暖水流的交匯帶，肥沃的水質(zhì)和適宜的溫度使浮游生物種類繁多、含量豐富。此處所產(chǎn)的紫貽貝不僅具有貝類所有的肉香味、腥味，同時(shí)還帶有獨(dú)特的果香味。為此，作者通過(guò)檢測(cè)嵊泗枸杞島周邊海區(qū)紫貽貝整體和各個(gè)部位的揮發(fā)性成分，以揭示其特征風(fēng)味物質(zhì)及紫貽貝各部位對(duì)特征風(fēng)味的貢獻(xiàn)度。

1 材料與方法

1.1 原料

鮮活紫貽貝，采自嵊泗枸杞島周邊海區(qū)，體長(zhǎng)：85.91～93.18 mm，體質(zhì)量：31.81～38.83 g。

1.2 主要儀器

PL403電子分析天平：梅特托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；固相微萃取頭（75 μmCAR/PDMS）、手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器、10 mL EPA/VOA螺口進(jìn)樣瓶：美國(guó)Supelco公司產(chǎn)品；QP-2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：島津國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司提供。

1.3 揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè)

1.3.1 原料預(yù)處理 選擇大小相近的鮮活紫貽貝，清除附著的海藻砂石等雜質(zhì)，用純水清洗干凈后真空包裝，放入沸水中蒸煮15 min，迅速在冰浴中冷卻至0～4℃。紫貽貝可食部分揮發(fā)性風(fēng)味檢測(cè)時(shí)，將冷卻后的樣本置于預(yù)先冷卻至0～4℃研缽中，開(kāi)袋去殼、足絲，將貝肉研碎后移入干凈的包裝袋中，置-80℃超低溫冰箱中備用。紫貽貝各部位揮發(fā)性風(fēng)味檢測(cè)時(shí)，將冷卻的樣本置于預(yù)先冷卻至0～4℃燒杯中，開(kāi)袋去殼、足絲，按消化腺、生殖腺及肌肉等分袋包裝，置-80℃超低溫冰箱中備用。

1.3.2 GC-MS分析

1）頂空固相微萃取 在15 mL萃取瓶中加入0.5 g預(yù)處理的樣品。將75 μm CAR/PDMS固相微萃取頭插入萃取瓶中，在50℃下萃取50 min。撥出萃取頭，并迅速與GC-MS進(jìn)樣口連接，在210℃下解吸5 min，進(jìn)行GC-MS分析。

2）氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析條件 氣相色譜條件：VOCOL 毛細(xì)管柱 （60 m×0.32 mm，1.8 μm）；進(jìn)樣口溫度210℃；升溫程序：柱初溫35℃，保持3 min，以 3℃/min上升到 40℃，保持 1 min，再以 5℃/min上升到 210℃，保持 6 min；載氣流（He）流速量1.29 mL/min，不分流模式進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：EI電離源，離子溫度200℃；掃描質(zhì)量范圍 50～500。

3）數(shù)據(jù)處理 經(jīng)NIST和WLIEY譜庫(kù)檢索，并與其中的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照、復(fù)合，通過(guò)人工譜圖解析確認(rèn)揮發(fā)性成分（匹配度大于800）。按面積歸一化法進(jìn)行定性定量分析，求得各化學(xué)成分的相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫貽貝的揮發(fā)性成分分析

經(jīng)GC-MS分析，嵊泗枸杞島周邊海區(qū)紫貽貝可食部分樣品共鑒定出29種成分，包括7種醛類，6種烴類，5種酮類，5種醇類，2種酯類和2種苯類。 其中醛類 （47.48%）、 酮類 （11.86%）、 醇類（15.52%）為紫貽貝主要揮發(fā)性成分，占總揮發(fā)性成分的74.86%。

醛類物質(zhì)通常被認(rèn)為具有清香、果香、脂香、堅(jiān)果香等特殊香氣[5]，這些香氣主要是由于脂肪酸中的亞油酸和亞麻酸經(jīng)熱降解產(chǎn)生烯醛等揮發(fā)性物質(zhì)所致。降解后的醛類物質(zhì)具有油脂味、肉湯味、魚(yú)腥味，濃度低時(shí)會(huì)帶有清香氣味[6]。與其他區(qū)域紫貽貝的揮發(fā)性醛類相比，嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝的揮發(fā)性醛類（見(jiàn)表1）中，檢出了丙醛、戊醛、2，4-戊二烯醛、辛醛、苯甲醛等特有的醛類，且相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別占 12.87%、20.83%、5.19%、3.19%、3.22%。這可能是因?yàn)獒鱼翳坭綅u周邊海域的浮游生物，在冷暖水交替刺激下，脂肪含量較高。紫貽貝攝食高脂肪含量的浮游生物，體內(nèi)積累大量的不飽和脂肪酸。其中油酸可氧化產(chǎn)生，己醛、壬醛、辛醛等飽和直鏈醛[7]，這些醛類物質(zhì)通常帶有令人不愉快的、辛辣的氣味，這可能是嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝帶有微弱的辛辣的味的原因。而2，4-戊二烯醛是多不飽和脂肪酸氧化的產(chǎn)物[8]，具有肉湯風(fēng)味，這也應(yīng)證了嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝具有濃郁的豬肉風(fēng)味的原因。至于苯甲醛則可能是由紫貽貝中豐富的游離氨基酸的斯特克雷爾反應(yīng)生成的，具有令人愉快的堅(jiān)果香，雖然苯甲醛廣泛存在于小龍蝦尾肉和蟹肉等水產(chǎn)品中[9]，但在貝殼類中鮮有報(bào)導(dǎo)。

酮類化合物通常具有貝類、魚(yú)類的花香和果香風(fēng)味，是脂肪的熱氧化降解以及氨基酸的降解或者微生物氧化的產(chǎn)物[10]。烯酮類物質(zhì)會(huì)對(duì)貽貝的腥味起到增強(qiáng)作用[11]，而酮類閾值遠(yuǎn)高于其同分異構(gòu)體的醛，因此它對(duì)紫貽貝的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。3-庚酮具有辛辣的肉香味，在嵊泗紫貽貝中的相對(duì)含量為6.47%，但其他區(qū)域紫貽貝中幾乎不含該種物質(zhì)，表明它可能是嵊泗枸杞島周邊區(qū)域紫貽貝的特征風(fēng)味成分之一。

醇類的風(fēng)味閾值比醛酮類物質(zhì)高出許多[9]，通常具有芳香、植物香、酸敗和土氣味[12]。低碳飽和醇類一般來(lái)源于體內(nèi)糖類物質(zhì)的發(fā)酵降解而生成的一些小分子低醇類產(chǎn)物，對(duì)貽貝肉風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。但醇類的醇香氣味會(huì)隨碳鏈的增加而增加，碳鏈較長(zhǎng)的醇類對(duì)紫貽貝的風(fēng)味會(huì)有一定的貢獻(xiàn)作用[13]。嵊泗枸杞島周邊海區(qū)紫貽貝中檢測(cè)出戊醇、（E）-2-辛烯-1-醇、5，7-十一二烯醇、乙硫醇、2-乙基乙醇共5種醇類化合物，總相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)15.52%，其中戊醇有9.47%，對(duì)嵊泗枸杞島周邊海區(qū)紫貽貝的風(fēng)味影響較大。乙硫醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.36%，它是紫貽貝肉中蛋氨酸、半胱氨酸熱降解的產(chǎn)物，據(jù)相關(guān)記載，含硫化合物大部分具有肉香、蔥蒜香氣[14]。

烷烴廣泛分布于貝類和魚(yú)類等水產(chǎn)品中，主要是源自脂肪酸烷氧自由基斷裂。大多數(shù)的烷烴化合物具有清香和甜香，尤其是含有支鏈的烷烴，但是烷烴類物質(zhì)對(duì)食物的風(fēng)味幾乎影響不高[15]，對(duì)水產(chǎn)魚(yú)貝類的風(fēng)味貢獻(xiàn)也較小[16]。C7～C12的烷烴在甲殼類揮發(fā)物中普遍存在，但他們的閾值較高，對(duì)紫貽貝的風(fēng)味及腥味影響不大。氯代-2-甲基丁烯、1，3-辛二烯、1-甲基環(huán)己烯、正庚烯、1-甲基乙烯基環(huán)己烯等烯烴可能會(huì)在一定條件形成醛類或者酮類，是產(chǎn)生腥味的潛在因素[17]。由于烷烴化合物在形成風(fēng)味物質(zhì)時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化成對(duì)風(fēng)味有貢獻(xiàn)的雜環(huán)中間體[16]，因此在風(fēng)味分析中也有不可忽視的作用。嵊泗枸杞島紫貽貝周邊海域中烷烴類化合物有7種，相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.32%，可能對(duì)嵊泗枸杞島紫貽貝周邊海域整體揮發(fā)性風(fēng)味有一定作用。

酯類貢獻(xiàn)奶香、奶油香、水果香、花香[18]。嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝中有2種酯類，總相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為4.81%，但對(duì)紫貽貝的總體風(fēng)味有一定作用。在該檢測(cè)結(jié)果中還含有一些苯類物質(zhì)，苯類是造成紫貽貝肉令人不愉快的揮發(fā)性成分[19]，對(duì)紫貽貝的風(fēng)味產(chǎn)生了一定負(fù)影響。

紫貽貝風(fēng)味的差異性主要與生存環(huán)境和海水中的浮游生物有關(guān)。研究表明剛附苗的紫貽貝個(gè)體較小，對(duì)浮游生物濾食性有限，大多以微小型的浮游生物為主，范圍局限。生長(zhǎng)成熟后的紫貽貝可以攝食粒徑較大的浮游生物，攝食范圍開(kāi)始擴(kuò)增，鮮腥味也隨著攝食范圍的擴(kuò)大而積累[20-21]。Le Guen S等[22]分析法國(guó)周邊海區(qū)貽貝后得出，認(rèn)為甲硫基丙醛和（Z）-4-庚烯醛是法國(guó)紫貽貝的特征風(fēng)味成分，使貽貝在蒸煮過(guò)程中有類似馬鈴薯的氣味。張亮等[23]對(duì)源自舟山列島的紫貽貝進(jìn)行揮發(fā)性成分分析，得出該地區(qū)紫貽貝中苯甲醛、2-戊基-2-壬烯醛、二甲基硫醚含量高，且2-戊基-2-壬烯醛、二甲基硫醚等在其他區(qū)域紫貽貝及水產(chǎn)品中含量少甚至不存在，認(rèn)為以上幾種物質(zhì)對(duì)該區(qū)域紫貽貝的風(fēng)味貢獻(xiàn)最大，是其主要的特征風(fēng)味成分。

嵊泗枸杞島雖屬于舟山列島區(qū)域內(nèi)，但僅嵊泗枸杞島周邊海域處于長(zhǎng)江口暗流冷暖水交匯帶中，使得嵊泗枸杞島周邊海域的紫貽貝加熱煮熟后，除具有肉香、辛辣、堅(jiān)果香外兼有舟山列島其它海區(qū)所產(chǎn)紫貽貝所不具有的特殊風(fēng)味，還帶有獨(dú)特的果香味。丙醛、戊醛、2，4-戊二烯醛、3-庚酮、戊醇在整體風(fēng)味中含量高、閾值低，具有特殊香味，對(duì)嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝風(fēng)味貢獻(xiàn)大，為特征風(fēng)味物質(zhì)，是區(qū)別其他區(qū)域紫貽貝的重要依據(jù)。

水產(chǎn)品的風(fēng)味主要與醛、酮類等有關(guān)，它們共同形成魚(yú)貝類的特征風(fēng)味[24]。醛類物質(zhì)閾值很低，痕量條件下也會(huì)有強(qiáng)烈的氣味[25]。綜上所述，與其他海域紫貽貝的揮發(fā)性成分相比 （表1），丙醛、戊醛、2，4-戊二烯醛、3-庚酮可能為嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝的特征風(fēng)味成分。

2.2 紫貽貝不同部位揮發(fā)性物質(zhì)分析

紫貽貝生殖腺、消化腺和肌肉中分別檢測(cè)到28、36和41種揮發(fā)性物質(zhì)，其中8種物質(zhì)（2，4-戊二烯醛、苯甲醛、壬醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、乙酸乙酯、戊醇、1，3-辛二烯、甲苯）是3個(gè)部位共同存在的。由圖1可知，3個(gè)部位中揮發(fā)性物質(zhì)種類的分布及含量差異性較顯著，表明不同部位對(duì)紫貽貝特征風(fēng)味成分的貢獻(xiàn)程度不同。醛類、酮類在不同部位分布變化明顯，酯類、醇類、苯類即使有差異性，但由于這些物質(zhì)的閾值遠(yuǎn)高于醛、酮等[8]，對(duì)紫貽貝的風(fēng)味影響稍小。

表1 不同產(chǎn)地紫貽貝的揮發(fā)性成分Table 1 Volatile components of purple mussel from different areas

圖1 紫貽貝各部位揮發(fā)性化合物種類Fig.1 Kinds of volatile compounds in different parts of purple mussel

在生殖腺中，醛類、醇類化合物相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)比消化腺、肌肉高，尤其醛類質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到52.82%，對(duì)生殖腺的特征風(fēng)味具有重要影響。而酮類、酯類、烷烴類、苯類化合物的相對(duì)含量都比消化腺和肌肉低。在生殖腺整個(gè)揮發(fā)性物質(zhì)中戊醛和戊醇的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，分別為38.73%、16.77%。戊醛是油酸氧化的產(chǎn)物，有刺激性氣味[7]。戊醇是脂肪的氧化分解和羰基化合物還原后的產(chǎn)物，有辛辣的氣味[9]。這兩種成分共占生殖腺揮發(fā)性物質(zhì)的55.5%，使生殖腺具有濃重的鮮腥味，是紫貽貝特征風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)部位。

與生殖腺相比，消化腺中醛類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所降低，僅占15.57%。但其酮類化合物比其他兩部位高出許多，為25.8%。消化腺是紫貽貝攝食消化的場(chǎng)所，主要散發(fā)硅藻、浮游動(dòng)植物原始的清香。酮類化合物在嗅覺(jué)上雖然主要給人以水果香、花草香等讓人愉快的氣味，但是其閾值遠(yuǎn)高于同分異構(gòu)體的醛，因此它對(duì)紫貽貝的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小，另外烯酮類物質(zhì)會(huì)對(duì)貽貝的腥味起到增強(qiáng)作用，所以消化腺對(duì)紫貽貝的風(fēng)味也有一定貢獻(xiàn)。在消化腺的揮發(fā)性成分中，1-戊酮、1，2-二甲基-4-苯丙醇、鄰二甲苯、3-甲基氫氧化硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，分別為18.85%、10.09%、7.01%、10.43%，其中 1-戊酮、1，2-二甲基-4-苯丙醇主要呈現(xiàn)淡淡的鮮味，而鄰二甲苯和3-甲基氫氧化硫是微生物腐敗的產(chǎn)物，具有臭味，這幾種物質(zhì)綜合作用給消化腺帶來(lái)一定的鮮腥味，但這幾種物質(zhì)閾值高對(duì)整個(gè)紫貽貝的風(fēng)味貢獻(xiàn)沒(méi)有生殖腺大。

肌肉是紫貽貝的主要食用部位，除含有較高相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的醛類之外（36.37%），其他成分都比生殖腺和消化腺的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低。醛類的閾值低決定了肌肉對(duì)紫貽貝整體風(fēng)味也有較大的影響。在肌肉整體揮發(fā)性物質(zhì)中，丙醛和3-甲基氫氧化硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，分別為11.67%和10.65%，這兩種物質(zhì)都具有臭味，對(duì)肌肉的風(fēng)味影響較大。另外，消化腺中也含有10.43%的3-甲基氫氧化硫，消化腺與肌肉共同為紫貽貝整體帶來(lái)一些腥臭風(fēng)味。

表2 紫貽貝各部位揮發(fā)性成分變化Table 2 Changes of volatile components in different parts of purple mussel

續(xù)表2

注：“-”表示未檢出；“*”表示三者的共同物質(zhì)。

3 結(jié) 語(yǔ)

作者采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，檢測(cè)了采自嵊市枸杞島周邊海區(qū)紫貽貝整體肉及生殖腺、消化腺、肌肉的揮發(fā)性成分，對(duì)不同區(qū)域紫貽貝的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，其中嵊泗枸杞島周邊海區(qū)的紫貽貝中丙醛、戊醛、2，4-戊二烯醛、3-庚酮、戊醇相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較高，分別為12.87%、20.83%、5.19%、6.47%、9.47%，且這幾種物質(zhì)是區(qū)別于其他區(qū)域紫貽貝的特征物質(zhì)，因此丙醛、2，4-戊二烯醛、3-庚酮、戊醇被視為嵊泗枸杞島周邊海區(qū)紫貽貝的特征風(fēng)味成分。

在嵊泗枸杞島周邊海域紫貽貝的生殖腺、消化腺和肌肉這3個(gè)可食部位中共檢測(cè)到11大類63種揮發(fā)性成分，每一部位都有區(qū)別于其他兩部位的特征風(fēng)味成分。生殖腺中醛類化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到52.82%，戊醛和戊醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，具有鮮腥味，對(duì)紫貽貝整體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大；消化腺中醛類僅占15.57%，但是由于酮類的加和作用，使消化腺對(duì)紫貽貝整體風(fēng)味的影響有不可代替的作用，1-戊酮、1，2-二甲基-4-苯丙醇、鄰二甲苯在消化腺中質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，對(duì)消化腺及紫貽貝整體風(fēng)味具有一定作用；肌肉中含有35.37%的醛類，對(duì)紫貽貝整體風(fēng)味的影響僅次于生殖腺。