四種微藻的風(fēng)味成分及其特征分析

郭桂筱，蘇偉明，岳 瑤，李雁群,3,*，胡雪瓊

（1.廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.廣東海洋大學(xué)海洋藥物研究所，廣東 湛江 524088；3.廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524088）

微藻是具有光合作用能力的水生微生物，光合色素主要為葉綠素、葉黃素、類胡蘿卜素、藻膽蛋白等，與大型水生植物——大藻不同，微藻不僅個(gè)體微小大多需要在顯微鏡下才能觀察，而且沒(méi)有根、莖、葉等植物分化[1]。微藻形態(tài)多樣、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣泛。許多微藻富含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。微藻是魚(yú)、蝦、貝等水生動(dòng)物的天然餌料。現(xiàn)代水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)，人們主動(dòng)利用養(yǎng)殖微藻給水產(chǎn)品作餌料甚至添加到加工飼料中，利用微藻調(diào)節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖水塘水質(zhì)也有廣泛應(yīng)用。微藻的食用歷史有數(shù)千年，近數(shù)十年來(lái)人們認(rèn)識(shí)到微藻營(yíng)養(yǎng)和保健作用，微藻作為食品或食品配料的應(yīng)用得到了大力發(fā)展。但是，由于微藻常常含有一些不良風(fēng)味，對(duì)微藻在食品領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)生了很大的影響。不僅在食品中，由于食物鏈傳遞作用，即使微藻不是直接用作食品配料，在微藻用作為飼料和餌料的時(shí)候，其不良風(fēng)味也可能最終帶到食品中。

鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis）是藍(lán)藻的一種，蛋白質(zhì)含量可高達(dá)60%（對(duì)干重），具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。螺旋藻大規(guī)模人工養(yǎng)殖和加工始于20 世紀(jì)60 年代，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前已經(jīng)是世界范圍內(nèi)產(chǎn)量最高的人工養(yǎng)殖微藻，其中我國(guó)產(chǎn)量占世界第一位。螺旋藻最初主要作為保健食品原料和藻藍(lán)蛋白提取原料，隨著藻產(chǎn)量的增加，現(xiàn)在也開(kāi)發(fā)多種用途，包括用作為一般食品的配料，一些提取藻藍(lán)蛋白的藻渣也用作飼料原料，甚至在魚(yú)粉等飼料原料價(jià)格昂貴的時(shí)候有用螺旋藻做飼料蛋白補(bǔ)充料的嘗試?？梢哉f(shuō)，螺旋藻是與食品緊密相關(guān)的微藻。富油新綠藻（Neochloris oleoabundans）是一種淡水真核綠藻，脂質(zhì)含量為干重的20%～54%，其中的三脂肪酰甘油酯占總脂質(zhì)含量的80%，其中油酸和亞麻酸的含量達(dá)到總脂肪酸的48.98%[2-3]。富油新綠藻在油脂生產(chǎn)和飼料應(yīng)用方面具有很大潛力。富油新綠藻用作為貝類養(yǎng)殖餌料已有報(bào)道[4]。三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）是一種海洋硅藻，可高產(chǎn)二十碳五烯酸（EPA）和其他不飽和脂肪酸[5]以及巖藻黃素[6]。三角褐指藻是常見(jiàn)的水產(chǎn)餌料藻之一，也有培養(yǎng)其用于生產(chǎn)巖藻黃素等的應(yīng)用。湛江等鞭金藻（Isochrysis zhanjiangensis）是一種海洋微藻，為等鞭金藻屬金藻，20 世紀(jì)70 年代在湛江海域發(fā)現(xiàn)，作為魚(yú)蝦養(yǎng)殖的餌料已經(jīng)有幾十年的歷史，現(xiàn)已大量用于濾食性水產(chǎn)動(dòng)物[7]和各種水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物幼苗的餌料。湛江等鞭金藻含有大量高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的多不飽和脂肪酸，包括EPA 和DHA（二十二碳六烯酸），在食品和醫(yī)藥方面也有很好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。這四種微藻都具有良好的營(yíng)養(yǎng)特性，它們?cè)谑称泛惋暳现芯哂泻芨叩膽?yīng)用價(jià)值，但是它們都存在某些不良風(fēng)味，影響了它們的應(yīng)用。因此，研究這些微藻的風(fēng)味特征及不良風(fēng)味成分具有重要意義。

目前，有關(guān)藻類的風(fēng)味研究報(bào)告還比較少，少量的報(bào)道主要是針對(duì)大型藻類的研究，如壇紫菜（Pyropia haitanensis）[8]、紅毛藻（Bangia fusco-purpurea）[9]、馬尾藻（Sargassum）[10]等，還有一部分研究是針對(duì)微藻對(duì)環(huán)境和飲用水源氣味的影響[11-12]。有關(guān)微藻對(duì)食品風(fēng)味的影響的研究報(bào)道有限，但是現(xiàn)有的研究依然能夠看到微藻風(fēng)味對(duì)食品確實(shí)有不可小覷的影響[13-15]。研究表明，用微藻補(bǔ)充飼料喂養(yǎng)的牡蠣具有強(qiáng)烈的青草味[16]，奶酪中添加1.5%鈍頂螺旋藻其風(fēng)味就難以被消費(fèi)者接受[17]。對(duì)于已經(jīng)是食品材料的鈍頂螺旋藻對(duì)食品風(fēng)味的影響有少量的報(bào)道，但是對(duì)其風(fēng)味的化學(xué)成分闡明尚缺乏，而富油新綠藻、三角褐指藻和湛江等鞭金藻三種已經(jīng)作為飼料和餌料，又具有作為食品原料前景的微藻，有關(guān)風(fēng)味研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本文擬研究上述四種微藻揮發(fā)性成分，在此基礎(chǔ)上分析這些微藻風(fēng)味的特征，找出產(chǎn)生不良風(fēng)味的主要揮發(fā)性物質(zhì)，為進(jìn)一步深入開(kāi)展微藻風(fēng)味研究提供數(shù)據(jù)支撐和研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

富油新綠藻UTEX#1185 購(gòu)自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校藻種保藏中心；三角褐指藻CCMP2561藻種 暨南大學(xué)李宏業(yè)教授饋贈(zèng)；湛江等鞭金藻藻種廣東海洋大學(xué)黃翔鵠教授饋贈(zèng)；鈍頂螺旋藻藻泥（藻細(xì)胞物質(zhì)） 廣西北海生巴達(dá)生物科技有限公司饋贈(zèng)；2-甲基-3-庚酮 色譜純，上海Macklin 生物技術(shù)有限公司；正構(gòu)烷烴混合物（C10～C25） 色譜純，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；其余試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純，廣州化學(xué)試劑廠。

SCIENTZ-IID 超聲細(xì)胞粉碎儀 寧波新芝生物科技股份有限公司；TU-20H 恒溫水浴鍋 英國(guó)Bibby Scientific 公司；PEN3 電子鼻 德國(guó)AirSense公司；65 μm PDMS/DVB 固相微萃取頭、固相微萃取手柄 美國(guó)Supelco 公司；GCMS-TQ8050NX 三重四級(jí)桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津儀器有限公司；X-30R 高速冷凍離心機(jī) 貝克曼庫(kù)爾特商貿(mào)（中國(guó)）有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 培養(yǎng)基配制 BG11 淡水培養(yǎng)基組成：NaNO31.5 g/L，K2HPO40.04 g/L，MgSO4·7H2O 0.075 g/L，CaCl2·2H2O 0.036 g/L，Na2CO30.02 g/L，A4溶液1 mL/L 和 A5溶液 1 mL/L。A4溶液：C6H8O70.60 mg/L，（NH4）3Fe（C6H5O7）20.60 mg/L，Na2EDTA 0.10 mg/L；A5溶液：H3BO32.86×10-3g/L，MnCl2·4H2O 1.81×10-3g/L，ZnSO4·7H2O 0.22×10-3g/L，Na2MoO4·2H2O 0.39×10-3g/L，CuSO4·5H2O 0.80×10-4g/L，Co（NO3）2·6H2O 0.49×10-4g/L。BG11 培養(yǎng)基用于富油新綠藻培養(yǎng)。

f/2 海 水 培 養(yǎng) 基 組 成： NaNO375 mg/L，NaH2PO4·H2O 5 mg/L，Na2SiO3·9H2O 30 mg/L，微量金屬溶液1 mL/L，維生素B12溶液1 mL/L，維生素H 溶液1 mL/L，維生素B1溶液1 mL/L。微量金屬溶液：ZnSO4·7H2O 23 mg/L，MnSO4·H2O 152 mg/L，Na2MoO4·2H2O 7.3 mg/L，CoSO4·7H2O 14 mg/L，CuCl2·2H2O 6.8 mg/L， Fe（ NH4）2（ SO4）2·6H2O 4.6 g/L，Na2EDTA·2H2O 4.4 g/L；維生素B12溶液：HEPES 緩沖液2.4 g/200 mL dH2O，維生素B120.027 g/200 mL dH2O；維生素H 溶液：HEPES 緩沖液2.4 g/200 mL dH2O，維生素H 0.005 g/200 mL dH2O；維生素B1溶液：HEPES 緩沖液2.4 g/200 mL dH2O，維生素B10.067 g/200 mL dH2O。f/2 培養(yǎng)基用于三角褐指藻培養(yǎng)。

湛江等鞭金藻海水培養(yǎng)基：NaNO30.3 g/L，KH2PO42×10-2g/L，NaHCO30.5 g/L，F(xiàn)eCl31.25×10-3g/L，VB10.2 mg/L，VB125×10-7g/L。

1.2.2 前處理 微藻培養(yǎng)方法：在500 mL 玻璃瓶中加入400 mL 相應(yīng)培養(yǎng)基，加入10%（v/v）對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期藻種，磁力攪拌器300～500 r/min 連續(xù)攪拌，同時(shí)通入400～500 mL/min 含有5% CO2的空氣。培養(yǎng)溫度為（28±2）℃，連續(xù)光照強(qiáng)度為2000 lux。培養(yǎng)5～8 d 處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期（根據(jù)藻種不同確定培養(yǎng)時(shí)間），離心收集新鮮藻細(xì)胞并立即儲(chǔ)存在-80 ℃待分析使用。

風(fēng)味分析樣品準(zhǔn)備參考岳敏等[18]的方法做修改：取約2 g 在-80 ℃凍存的藻細(xì)胞樣品加入30 mL 4 ℃預(yù)冷純水，于冰浴中超聲破碎藻細(xì)胞（超聲1 s，間隔1 s，550 W，總時(shí)間20 min），待破碎完后，立即用于上機(jī)分析。

1.2.3 微藻氣味電子鼻分析 參考盧佳芳等[19]方法做修改：取10 mL 破碎后的藻懸液于50 mL 離心管中并加蓋密封，置于4 ℃過(guò)夜24 h，從冰箱取出后在室溫（25 ℃）靜置30 min 后，插入電子鼻探頭于試管頂部空間進(jìn)行取樣檢測(cè)。檢測(cè)程序設(shè)置為樣品制備時(shí)間5 s，測(cè)試時(shí)間120 s，傳感器清潔時(shí)間180 s，進(jìn)樣流量300 mL/min。采用Win Muster 軟件對(duì)樣品的氣味進(jìn)行分析，見(jiàn)表1。

表1 電子鼻的傳感器陣列及其主要特性Table 1 Sensor array of electronic nose and its main characteristics

1.2.4 微藻揮發(fā)性化合物測(cè)定 取7.5 mL 破碎后的藻懸液于20 mL 帶PTFE/Si 隔墊孔蓋的頂空瓶中，加入5 μL 0.8160 mg/mL 2-甲基-3-庚酮內(nèi)標(biāo)溶液和2.5 g NaCl，混合均勻，密封，在恒溫水浴中40 ℃預(yù)熱平衡10 min。然后，將固相微萃取針插入瓶中暴露于頂部空間吸附25 min。然后將樣品立即注入GC-MS，250 ℃解吸3 min，進(jìn)行檢測(cè)分析，平行重復(fù)3 次檢測(cè)。

氣相色譜條件：Rtx-5MS 色譜柱，30 m×0.32 mm i.d.×0.25 μm 毛細(xì)管柱。程序升溫參考閆爽等[20]：柱初溫40 ℃，保持3 min；以4 ℃/min 升至150 ℃，保持2 min；以8 ℃/min 升至250 ℃，保持6 min。載氣：He，流速：1 mL/min，進(jìn)樣口溫度250 ℃，不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源（EI），電子能量70 eV；離子源溫度：230 ℃，接口溫度：250 ℃；質(zhì)量掃描范圍：40～450 amu。

定性、定量分析參考潘曉倩等[21]的方法做修改：揮發(fā)性化合物通過(guò)與NIST 和FFNSC 3 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)匹配并結(jié)合正構(gòu)烷烴混合物計(jì)算保留指數(shù)進(jìn)行定性，計(jì)算公式參考式（1），僅報(bào)告匹配度大于80%的鑒定結(jié)果。

式中，tx、tn、tn+1分別為化合物、含n、n+1 個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間，min。

以內(nèi)標(biāo)物（IS）2-甲基-3-庚酮的含量進(jìn)行定量分析，計(jì)算公式參考式（2）。

式中，Ci為化合物i 的含量，μg/kg；f 為藻懸液中所含新鮮藻生物量質(zhì)量，kg；CIS為內(nèi)標(biāo)物IS 濃度，μg/μL；Ai為化合物i 的峰面積；AIS為內(nèi)標(biāo)物IS 峰面積。

氣味活度值（Odor activity value，OAV）分析：根據(jù)計(jì)算公式（3）計(jì)算OAV，并定義OAV≥1 的揮發(fā)性化合物是關(guān)鍵的風(fēng)味化合物，對(duì)微藻風(fēng)味起重要貢獻(xiàn)作用；0.1≤OAV＜1 的揮發(fā)性化合物為重要風(fēng)味成分，對(duì)微藻風(fēng)味起修飾作用。

式中，Ci為揮發(fā)性化合物濃度，μg/kg；Ti為揮發(fā)性化合物在水中的嗅覺(jué)閾值，μg/kg。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有樣品檢測(cè)平行重復(fù)3 次，用SPSS25.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，圖形采用GraphPad Prism 8.0.2 軟件及genescloud 平臺(tái)（https://www.genescloud.cn）進(jìn)行圖形繪制，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子鼻結(jié)果分析

根據(jù)電子鼻傳感器對(duì)不同微藻氣味響應(yīng)值，利用電子鼻自帶軟件Win Muster 對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行Loadings（負(fù)荷加載分析）和LDA（線性判別分析）分析，結(jié)果分別如圖1（a）、（b）所示。Loadings 分析判別傳感器對(duì)樣品中揮發(fā)性成分的敏感程度，反映樣品中揮發(fā)性化合物的類別。LDA 分析能評(píng)估樣品間所收集揮發(fā)性化合物數(shù)據(jù)的分布及其之間的距離[19]。由圖1（a）可知，主成分1（Loadings 1）的貢獻(xiàn)率為98.32%，主成分2（Loadings 2）的貢獻(xiàn)率為1.65%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)99.97%，足以反映樣品實(shí)際情況，且主成分Loadings 1 貢獻(xiàn)率起決定性作用，表明W1S 傳感器對(duì)微藻樣品揮發(fā)性化合物最為敏感。根據(jù)表1，結(jié)合PEN3 電子鼻傳感器類型，微藻中揮發(fā)性化合物主要是含甲基類化合物。LDA 分析如圖1（b）所示，判別式1（LDA1）的貢獻(xiàn)率為97.58%，判別式2（LDA2）的貢獻(xiàn)率為2.25%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)99.83%。微藻樣品的組分信號(hào)在圖中均無(wú)重疊，能夠較好地反映樣品間的差距，表明這四種微藻有各自特有的風(fēng)味特征。其中，鈍頂螺旋藻和湛江等鞭金藻均與其他微藻的距離相隔較遠(yuǎn)，表明這兩種微藻與其他微藻間的揮發(fā)性氣味成分較為不同。富油新綠藻和三角褐指藻的距離較相近，表明這兩種微藻間可能具有較為相似的揮發(fā)性氣味成分。

圖1 四種微藻電子鼻檢測(cè)Loadings 分析（a）和LDA 分析（b）Fig.1 Loadings analysis (a) and LDA analysis (b) of electronic nose detection of four microalgae

2.2 四種微藻揮發(fā)性成分分析

采用HS-SPME-GC-MS 技術(shù)對(duì)四種微藻揮發(fā)性化合物進(jìn)行分析。分析結(jié)果由表2 和圖2（a）所示，鈍頂螺旋藻、富油新綠藻、三角褐指藻和湛江等鞭金藻中分別檢測(cè)出的揮發(fā)性化合物有33、35、23、29 種，它們各自特有的揮發(fā)性化合物分別有10、9、12、8 種，共性的揮發(fā)性化合物僅有3 種，表明這四種揮發(fā)性有各自特有的風(fēng)味特征，與電子鼻檢測(cè)結(jié)果相符。為進(jìn)一步分析微藻中各類化合物的特點(diǎn)，將所測(cè)得的化合物分為六大類，并對(duì)六大類揮發(fā)性化合物進(jìn)行聚類動(dòng)態(tài)熱圖分析，如圖2（b）所示，圖中藍(lán)色越深表示該類化合物的濃度越高，紅色越深表示該類化合物的濃度越低。由圖2（b）所示，四種微藻各類化合物含量有明顯的區(qū)別，鈍頂螺旋藻中，其醛類化合物的含量相較其他三種微藻低，但醇類和烴類化合物的含量較高。在富油新綠藻中還含有較高含量的醇類化合物。醛、酮、醇、烴類化合物均屬于含甲基類化合物，驗(yàn)證了電子鼻能夠較好區(qū)分這四種微藻的風(fēng)味輪廓。醛、酮、醇類化合物的嗅覺(jué)閾值通常較低，對(duì)風(fēng)味起較大的貢獻(xiàn)作用。初步可以判斷微藻的風(fēng)味特征主要由這幾類物質(zhì)貢獻(xiàn)產(chǎn)生。

圖2 四種微藻中揮發(fā)性化合物韋恩圖（a）和動(dòng)態(tài)熱圖（b）Fig.2 Venn diagram (a) and dynamic heat map (b) of volatile compounds in four microalgae

表2 四種微藻揮發(fā)性成分Table 2 Volatile compounds identified in four microalgae

續(xù)表2

為進(jìn)一步探討這些化合物對(duì)風(fēng)味所起作用，根據(jù)所測(cè)得的揮發(fā)性化合物含量和在水中嗅覺(jué)閾值計(jì)算OAV，見(jiàn)表2。選取微藻中OAV≥1 的化合物進(jìn)行聚類動(dòng)態(tài)熱圖分析，如圖3 所示。圖中藍(lán)色越深表示風(fēng)味成分的濃度越高，紅色越深表示風(fēng)味成分的濃度越低。

圖3 四種微藻OAV≥1 的揮發(fā)性化合物動(dòng)態(tài)熱圖Fig.3 Dynamic heat map of volatile compounds of four microalgae with OAV≥1

2.2.1 鈍頂螺旋藻揮發(fā)性成分分析 在鈍頂螺旋藻中鑒定出33 種揮發(fā)性化合物，其中醛類8 種，酮類3 種，醇類14 種，烷烴類6 種，酯類1 種，其他化合物1 種。在這些揮發(fā)性化合物中，含量最高的為十七烷，其次為己醇、十五烷、戊醇、1-辛烯-3-醇、十六烷、3-辛酮、甲氧基苯肟、己醛、苯甲醛、正庚醇等。選取該藻中OAV≥1 的化合物進(jìn)行排序，如圖4 所示。結(jié)合OAV 考慮，OAV≥1 的化合物有8 種。其中，己醇的OAV＞100 且其被認(rèn)為具有青草味[22]，因此對(duì)鈍頂螺旋藻整體風(fēng)味起重要作用。十七烷是該藻中含量最高的化合物，但由于烷烴化合物閾值較高，因此對(duì)螺旋藻的整體風(fēng)味影響不大。另外，在該藻中還測(cè)得三種含量較高的醇類物質(zhì)。其中，1-辛烯-3-醇OAV 高達(dá)77，對(duì)該藻風(fēng)味的影響僅次于己醇，具有泥土氣味[22]，因此它可能是鈍頂螺旋藻不良風(fēng)味的主要來(lái)源之一。據(jù)報(bào)道，1-辛烯-3-醇是水產(chǎn)品中主要揮發(fā)性醇類物質(zhì)（例如草魚(yú)、鰱魚(yú)、鱸魚(yú)和文蛤）[30]。正庚醇具有堅(jiān)果的氣味[23]，其OAV 為3，相比上述兩種醇類組分OAV 較低，對(duì)該藻風(fēng)味有貢獻(xiàn)作用但低于上述兩種醇類。另外，戊醇含量高達(dá)78.86 μg/kg，顯著高于其他醇類物質(zhì)，但其OAV 相對(duì)較低，因此其對(duì)螺旋藻風(fēng)味影響較小。醛類組分中，（E,Z）-2,4-癸二烯醛含量較低（1.15 μg/kg），但其閾值較低，因此具有較高的OAV，是鈍頂螺旋藻中重要的風(fēng)味化合物之一，具有強(qiáng)烈的魚(yú)腥味[24]。己醛和（E）-2-壬烯醛的OAV 也相對(duì)較高，分別為5 和6。己醛具有魚(yú)腥味和青草味[25]，其閾值低，對(duì)鈍頂螺旋藻的不良風(fēng)味也起到了顯著的影響作用。（E）-2-壬烯醛則具有脂肪氣味[26]，盡管其含量較低，為1.09 μg/kg，但其閾值低，因此氣味活度較高，其所產(chǎn)生的風(fēng)味作用不容忽視。綜上所述，己醇、1-辛烯-3-醇、（E,Z）-2,4-癸二烯醛、（E）-2-壬烯醛和己醛是對(duì)鈍頂螺旋藻青草、泥土和脂肪風(fēng)味特征起重要作用的主要揮發(fā)性成分。

圖4 鈍頂螺旋藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.4 The volatile compounds in S. platensis with OAV≥1

2.2.2 富油新綠藻揮發(fā)性成分分析 富油新綠藻中檢測(cè)發(fā)現(xiàn)含有35 種揮發(fā)性化合物。其中，含量最高的化合物為1-戊烯-3-醇（1780.67 μg/kg，OAV 5）。其次是（Z）-2-戊烯-1-醇（453.58 μg/kg，OAV＜1）和己醛（220.24 μg/kg，OAV 44）。選取該藻中OAV≥1的化合物進(jìn)行排序，如圖5 所示。在所有揮發(fā)性化合物中，OAV≥1 的化合物有15 種，OAV＞100 的化合物有3 種，分別為（E,Z）-2,4-癸二烯醛（159）、（E,E）-2,4-癸二烯醛（107）、辛醛（100）。（E,E）-2,4-癸二烯醛被認(rèn)為是多不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物[31]。（E,Z）-2,4-癸二烯醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛在富油新綠藻中OAV 較高，對(duì)其風(fēng)味起主要貢獻(xiàn)作用。其中，（E,E）-2,4-癸二烯醛具有脂肪和煎炸氣味[27]，（E,Z）-2,4-癸二烯醛具有魚(yú)腥味[24]。另外，在該藻中還測(cè)得辛醛，其具有脂肪和刺鼻的氣味[28]，由于OAV 較高，因此賦予富油新綠藻脂肪味的風(fēng)味特征。辛醛也曾被研究發(fā)現(xiàn)存在于氧化橄欖油中，是一種脂肪酸氧化產(chǎn)物。富油新綠藻中還檢測(cè)到1-辛烯-3-醇、己醛和己醇，且具有較高OAV，均能影響其風(fēng)味特征。除此之外，（E）-2-庚烯醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛含量也較高，但由于閾值較高，對(duì)富油新綠藻風(fēng)味的貢獻(xiàn)相對(duì)較小。其他醛和酮的含量和OAV 較低，對(duì)富油新綠藻風(fēng)味的貢獻(xiàn)可能較小。因此，（E,Z）-2,4-癸二烯醛、（E,E）-2,4-癸烯醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、己醛和己醇是關(guān)鍵的不良揮發(fā)性化合物，賦予富油新綠藻脂肪、泥土、魚(yú)腥味和青草味的風(fēng)味特征。

圖5 富油新綠藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.5 The volatile compounds in N. oleoabundans with OAV≥1

2.2.3 三角褐指藻揮發(fā)性成分分析 三角褐指藻中共檢測(cè)出23 種揮發(fā)性化合物，其中醛類7 種，酮類3 種，醇類7 種，烴類1 種，酯類1 種，其他化合物4 種。含量最高的化合物為2,4-二甲基苯甲醛，目前還較少報(bào)道，其具體風(fēng)味還有待進(jìn)一步研究。選取該藻中OAV≥1 的化合物進(jìn)行排序，如圖6 所示。OAV≥1 的化合物有7 種，OAV 較高的化合物有3 種，分別為庚醛、萘和辛醛。其中，庚醛具有油膩、脂肪和木質(zhì)氣味[28]。Zhao 等[32]在研究藻類爆發(fā)產(chǎn)生魚(yú)腥味的水庫(kù)中也檢測(cè)到了它。三角褐指藻是一種硅藻，庚醛是硅藻的一種具有特征性的代謝物，在三角褐指藻不良風(fēng)味特征中發(fā)揮重要作用[32]。萘有類似樟腦的氣味[27]，有研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)鮮棗香味有貢獻(xiàn)作用[27]，一般不認(rèn)為是不良風(fēng)味。但由于萘的含量相對(duì)較高，其樟腦氣味可能會(huì)給三角褐指藻帶來(lái)刺鼻的氣味。辛醛具有強(qiáng)烈的脂肪氣味[27]，對(duì)三角褐指藻不良風(fēng)味特征產(chǎn)生重要影響作用。除此之外，三角褐指藻中含量較高的化合物還包括正庚醇、己醛和1-辛烯-3-醇。正庚醇具有堅(jiān)果氣味，一般不認(rèn)為是不良風(fēng)味。另外兩種化合物的閾值相對(duì)較低，OAV＞1，因此它們對(duì)三角褐指藻風(fēng)味的影響較大。其他化合物的含量均低于上述六種，對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度較低。因此，可以認(rèn)為，庚醛、萘、辛醛、己醛和1-辛烯-3-醇這五種化合物是三角褐指藻的主要風(fēng)味化合物，賦予三角褐指藻以脂肪味為主的風(fēng)味特征。

圖6 三角褐指藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.6 The volatile compounds in P. tricornutum with OAV≥1

2.2.4 湛江等鞭金藻揮發(fā)性成分分析 在湛江等鞭金藻中共檢出29 種揮發(fā)性化合物，其中醛類8 種，酮類2 種，醇類10 種，烴類3 種，酯類3 種，其他化合物3 種。在這些揮發(fā)性化合物中，含量最高的為苯甲醛。據(jù)研究報(bào)道，苯甲醛具有苦杏仁味，被認(rèn)為是微藻中酶促反應(yīng)的產(chǎn)物[29]。它在烤花生仁中被檢測(cè)認(rèn)為是具有堅(jiān)果和杏仁的香氣的主要單羰基化合物。但由于其閾值較高，對(duì)湛江等鞭金藻的風(fēng)味影響較小。其次含量較高的化合物是甲氧基苯肟，一種含氮化合物，關(guān)于其風(fēng)味特征的研究較少。一些研究人員將認(rèn)為其來(lái)自萃取針的污染物[33]，也有研究人員在一些食品中發(fā)現(xiàn)了它[34]。因此，它對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)還需進(jìn)一步研究。選取該藻中OAV≥1 的化合物進(jìn)行排序，如圖7 所示。在這些揮發(fā)性化合物中，OAV＞1的有11 種，其中OAV＞10 的有5 種，分別是（E,E）-2,4-癸二烯醛、（E,Z）-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇和己醛，均對(duì)該藻不良風(fēng)味起重要的貢獻(xiàn)作用。除此之外，（E,E）-2,4-庚二烯醛的OAV＞1，2,4-庚二烯醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛都有魚(yú)腥味，在水庫(kù)中藻類繁殖期間，它們?cè)谒械臐舛葧?huì)增加[24,32]。因此，（E,E）-2,4-庚二烯醛在一定程度上引起了微藻的不良風(fēng)味。綜上，（E,Z）-2,4-癸二烯醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、己醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛這六種化合物是湛江等鞭金藻的主要不良風(fēng)味物質(zhì)，這些化合物使湛江等鞭金藻產(chǎn)生脂肪味、青草味和魚(yú)腥味的風(fēng)味特征。

圖7 湛江等鞭金藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.7 The volatile compounds in I. zhanjiangensis with OAV≥1

除了上述不良風(fēng)味化合物外，本研究在螺旋藻和富油新綠藻中還檢測(cè)到了β-環(huán)檸檬醛和β-紫羅蘭酮。據(jù)報(bào)道，這兩種物質(zhì)參與了藍(lán)藻水華期間水環(huán)境中惡臭的形成[11]。β-環(huán)檸檬醛也在其他真核微藻中檢測(cè)得到，被認(rèn)為是微藻的典型氣味化合物[35-36]，由藻類中的類胡蘿卜素降解產(chǎn)生的。

由上述分析可知，己醛、1-辛烯-3-醇、（E,Z）-2,4-癸二烯醛和己醇是這四種微藻中關(guān)鍵的不良?xì)馕痘衔铩?/p>

3 結(jié)論

鈍頂螺旋藻的風(fēng)味特征以青草，泥土和脂肪風(fēng)味為主，己醛、己醇、1-辛烯-3-醇、（E,Z）-2,4-癸二烯醛和（E）-2-壬烯醛起主要貢獻(xiàn)作用。富油新綠藻的風(fēng)味特征主要是脂肪、泥土、魚(yú)腥味和青草味，（E,Z）-2,4-癸二烯醛、（E,E）-2,4-癸烯醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、己醛和己醇是關(guān)鍵的不良揮發(fā)性化合物。三角褐指藻主要呈現(xiàn)脂肪味，由庚醛、萘、辛醛、己醛和1-辛烯-3-醇起主要風(fēng)味貢獻(xiàn)作用。湛江等鞭金藻的風(fēng)味特征主要是脂肪味、青草味和魚(yú)腥味，起主要貢獻(xiàn)的揮發(fā)性化合物為（E,Z）-2,4-癸二烯醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、己醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛。己醛、1-辛烯-3-醇、（E,Z）-2,4-癸二烯醛和己醇是主要的不良風(fēng)味化合物，普遍存在于四種微藻中。