鮑魚是一種單殼軟體動物，肉質(zhì)柔嫩細(xì)滑、滋味鮮美，深受消費者的青睞。由于鮮鮑和活鮑不易保藏和長途運輸，因此市場上逐漸出現(xiàn)干鮑、凍鮑和鮑魚罐頭等加工產(chǎn)品。然而，干鮑從加工到成熟耗時約1 年，隨著放置時間的延長，其色澤逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榭Х壬妥睾稚卣黠L(fēng)味愈發(fā)濃郁。

集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院的廖玉琴，任中陽，翁武銀*等將脫除黑膜的鮑魚肌肉放置在50 ℃和相對濕度為65%條件下進行干制，探究干制過程中鮑魚肌肉理化性質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味的變化。通過分析褐變強度、熒光強度、還原糖和總糖含量評價在鮑魚在干制過程中的理化性質(zhì)變化。利用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、電子鼻和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析蛋白質(zhì)與糖類之間的相互作用以及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)演變規(guī)律，以期為鮑魚干制工藝優(yōu)化與改良提供理論指導(dǎo)。

1 褐變強度測定結(jié)果

在294 nm和420 nm處的吸光度分別表示美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物含量，因此考察干制時間對鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉褐變強度的影響（圖2）。在干制0d時，鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉在294 nm的吸光度分別為0.37和0.72，隨干制時間延長至90 d時吸光度逐漸增加到最大值，但繼續(xù)延長干制時間，吸光度卻出現(xiàn)下降的趨勢（圖2A）。類似的變化趨勢也出現(xiàn)在420 nm波長處吸光度（圖2B）。這可能是因干制105 d后鮑魚肌肉美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)無法完全溶解于三氟乙酸溶液中。在相同干制時間下，鮑魚表層肌肉在294、420 nm波長處吸光度均顯著低于鮑魚內(nèi)部肌肉（圖2），表明鮑魚內(nèi)部肌肉的美拉德反應(yīng)程度高于表層肌肉。

2 熒光強度測定結(jié)果

圖3顯示了干制時間對鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉的熒光強度影響。鮑魚肌肉中具有熒光特性的化合物含量能夠表明美拉德反應(yīng)早期階段的程度。不管是鮑魚表層肌肉還是內(nèi)部肌肉，熒光強度在干制90 d內(nèi)逐漸上升且達(dá)到最大值。但是，進一步延長干制時間，熒光強度卻出現(xiàn)明顯下降的趨勢。在相同干制時間下鮑魚內(nèi)部肌肉的熒光強度值大于表層肌肉，進一步表明鮑魚內(nèi)部肌肉的美拉德反應(yīng)速率高于表層肌肉。

3 水分含量測定結(jié)果

圖4顯示，鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉在0 d水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為38.91%和42.51%，經(jīng)過30 d干制后快速下降至14.53%和16.67%。隨著干制時間的繼續(xù)延長，鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別穩(wěn)定在10.5%～14.02%和13.59%～16.46%范圍內(nèi)。這可能是干制30 d后鮑魚內(nèi)部肌肉向表層肌肉遷移的水汽分壓接近環(huán)境向表層肌肉的遷移水汽分壓，導(dǎo)致水分含量不再受干制時間的影響。

4 總糖和還原糖的測定結(jié)果

如表1所示，在干制0 d時，鮑魚表層肌肉總糖和還原糖含量分別為58.78 mg/g和3.11 mg/g，明顯低于鮮活鮑魚表層肌肉中的總糖（123.66 mg/g）和還原糖（20.37 mg/g）（數(shù)據(jù)未顯示）。這可能是因為在前處理過程中鮑魚肌肉多糖流失或參與了美拉德反應(yīng)。隨著干制時間的延長，鮑魚表層肌肉中的總糖和還原糖含量均逐漸下降，且在干制30d內(nèi)下降顯著（表1）。值得注意的是，在干制過程中鮑魚內(nèi)部肌肉中還原糖下降了2.20 mg/g，高于表層肌肉的下降量（1.16 mg/g）。由表1可見，鮑魚肌肉中還原糖在干制過程中參與美拉德反應(yīng)逐漸被消耗，且內(nèi)部肌肉美拉德反應(yīng)速率高于表層肌肉。

5 SDS-PAGE分析

圖5顯示，鮑魚表層肌肉在干制0 d時，僅在30 kDa附近觀察到明顯的蛋白條帶（圖5A），這主要因為在前處理利用木瓜蛋白酶脫除黑膜時鮑魚表層肌肉蛋白發(fā)生降解。經(jīng)過30 d干制后，30 kDa附近蛋白條帶濃度出現(xiàn)下降，而在濃縮膠和分離膠頂部出現(xiàn)蛋白條帶。隨干燥時間延長至60 d這些變化逐漸明顯，但繼續(xù)延長干制時間未觀察到明顯變化。這些結(jié)果表明鮑魚表層肌肉蛋白在干制過程中通過美拉德反應(yīng)共價結(jié)合形成大分子聚合物。圖5B可知，在干制0 d鮑魚內(nèi)部肌肉存在副肌球蛋白（100 kDa）、肌動蛋白（42 kDa）、肌球蛋白重鏈、膠原蛋白α1和α2肽鏈、原肌球蛋白和肌球蛋白輕鏈等蛋白條帶。這些蛋白條帶強度隨著干制時間的延長均有明顯減弱，尤其肌球蛋白重鏈、α1和α2肽鏈蛋白條帶在干制15 d就開始消失。有研究利用SDS-PAGE對β-乳球蛋白與殼聚糖的美拉德反應(yīng)進行分析，結(jié)果表明分離膠頂部條帶可能是美拉德反應(yīng)晚期產(chǎn)物。濃縮膠頂部蛋白條帶濃度分別在干制45 d最高，繼續(xù)延長干制時間反而逐漸減弱（圖5B），這可能是因為美拉德反應(yīng)形成更多的聚合物導(dǎo)致溶解度下降。

6 FTIR分析結(jié)果

利用FTIR分析干制過程中鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉的蛋白質(zhì)和多糖結(jié)構(gòu)變化（圖6）。鮑魚肌肉的主要特征吸收峰為酰胺A（3 393～3 360 cm-1）、酰胺B（2 926 cm-1）及酰胺I（1 653 cm-1）、酰胺II（1 550 cm-1）和酰胺III（1 236 cm-1）。由圖6A可知，鮑魚表層肌肉干制至45 d酰胺A逐漸向低波數(shù)移動，然而繼續(xù)延長干制時間卻沒有出現(xiàn)明顯變化，與干制時間對鮑魚肌肉水分含量影響的趨勢（圖4）一致，表明干燥促進各組分相互接近導(dǎo)致氫鍵作用增強。隨干制時間的延長，鮑魚表層肌肉中酰胺I、II和III帶吸收峰強度都出現(xiàn)增加的趨勢，表明鮑魚表層肌肉在干制過程中產(chǎn)生了Schiff堿、Amadori化合物、Strecker中間體等美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。另一方面，在干制過程中鮑魚內(nèi)部肌肉出現(xiàn)類似表層肌肉的變化趨勢（圖6B）。研究表明，相同干制時間下鮑魚內(nèi)部肌肉的酰胺A波數(shù)低于表層肌肉，且各吸收峰的強度均大于表層肌肉，這可能是鮑魚內(nèi)部肌肉形成的糖蛋白聚集物比表面肌肉多，且與水分子結(jié)合導(dǎo)致氫鍵強度相對增大。這些結(jié)果進一步表明鮑魚內(nèi)部肌肉美拉德反應(yīng)程度高于表層肌肉，且與SDS-PAGE結(jié)果一致（圖5）。

7 氨基酸組成測定結(jié)果

表2顯示，在干制0d，谷氨酸含量最高（8.07%）。經(jīng)過120d干制，鮑魚表層肌肉中親水氨基酸含量由36.79%下降至26.33%（表2），其中賴氨酸、精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸和谷氨酸含量減少較明顯。研究表明，隨著干制時間的延長，鮑魚表層肌肉中的賴氨酸和精氨酸含量也出現(xiàn)明顯的下降，預(yù)處理后的鮑魚表層肌肉賴氨酸含量為2.60%，干制120d后下降為1.61%（表2）。除亮氨酸和丙氨酸以外的疏水氨基酸含量不受干制時間的影響（表2），表明大部分具有疏水側(cè)鏈的氨基酸不易參與美拉德反應(yīng)。另一方面，在干制過程中鮑魚內(nèi)部肌肉總氨基酸變化也出現(xiàn)類似表層肌肉的下降趨勢（表3）。經(jīng)過120d的干制，鮑魚表層肌肉中親水氨基酸和疏水氨基酸分別下降了約28%和25%，而內(nèi)部肌肉卻分別下降了約36%和31%。尤其需要注意的是，鮑魚內(nèi)部肌肉中賴氨酸和精氨酸分別減少了約53%和44%（表3），明顯高于表層肌肉（約38%和32%），再次表明鮑魚內(nèi)部肌肉容易發(fā)生美拉德反應(yīng)。

8 電子鼻測定結(jié)果

電子鼻系統(tǒng)中共有10 個傳感器，分別為W1C（芳香成分、苯類）、W5S（氮氧化合物）、W3C（芳香成分、氨類）、W6S（氫氧化物）、W5C（短鏈烷烴芳香成分）、W1S（甲基類化合物）、W1W（硫化物）、W2S（醇、醛酮類化合物）、W2W（芳香成分、有機硫化物）和W3S（長鏈烷烴）。在干制過程中鮑魚表層肌肉W1W響應(yīng)值最高，為2.98～4.31，其次是W2W、W2S、W1S、W5S以及W6S傳感器（圖7A），表明這些揮發(fā)性物質(zhì)是鮑魚表層肌肉的主要成分。隨著干制時間的延長，鮑魚表層肌肉中W1W、W2W以及W2S響應(yīng)值逐漸增加，而W1S響應(yīng)值逐漸降低。有研究表明，肉制品經(jīng)過加熱處理后產(chǎn)生的部分硫化物能為其提供特有肉香味。因此，干制有利于鮑魚表層肌肉形成特有的香味。另一方面，鮑魚內(nèi)部肌肉中傳感器響應(yīng)值的變化趨勢與表層肌肉類似（圖7B）。在相同干制時間下，鮑魚內(nèi)部肌肉中W1W響應(yīng)值（2.67～3.62）低于表層肌肉（圖7A），而W2S的響應(yīng)值明顯高于表層肌肉，表明鮑魚表層肌肉產(chǎn)生更多的硫化物，而內(nèi)部會形成更多的醇類、醛酮類揮發(fā)性化合物。因此，鮑魚表層肌肉與內(nèi)部肌肉間的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異可能是受美拉德反應(yīng)程度和接觸氧氣量的影響。

利用PCA探究干制時間對鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉揮發(fā)性成分的影響（圖7C、D）。從圖7C可知，隨干制時間的延長，鮑魚表層肌肉PC1值逐漸增加，0d與30d的樣品間差異較為明顯，而30～120d樣品間有部分重疊。這些結(jié)果表明干制30d對鮑魚表層肌肉揮發(fā)性成分影響明顯，但繼續(xù)干制影響不明顯。與表層肌肉相比，鮑魚內(nèi)部肌肉在PC2值上有較明顯的變化（圖7D），且按照0、30～90、120 d的順序增加。以上結(jié)果表明，干制30d是鮑魚肌肉揮發(fā)性成分改變的關(guān)鍵階段，干制30～90 d的樣品之間揮發(fā)性物質(zhì)較相似。

9 GC-MS測定結(jié)果

表4顯示了不同干制時間對鮑魚表層肌肉和內(nèi)部肌肉揮發(fā)性化合物ROAV的影響。在干制0d，2-癸酮的ROAV最高，其次為(E)-2-壬烯醛，表明鮑魚表層肌肉具有花香和油脂香。然而，鮑魚表層肌肉還含有1-辛烯-3-醇和壬醛帶來的土腥味和蘑菇氣味。經(jīng)過30d干制后，己醛、壬醛和庚醛等直鏈飽和醛和1-辛烯-3-醇的ROAV明顯減小，而(E,E)-2,4-癸二烯醛和芳樟醇的ROAV卻明顯增加，表明干制可以降低腥味并增強鮑魚表層肌肉的油脂香和花香氣味。除2-乙基呋喃以外，所測定的風(fēng)味化合物ROAV在30～90 d之間都沒有發(fā)生明顯變化（表4），這可能是因為鮑魚表層肌肉中形成的醛類和醇類揮發(fā)性風(fēng)味成分達(dá)到相對平衡狀態(tài)。然而，隨著干制時間延長至120d，直鏈飽和醛出現(xiàn)增加，而芳樟醇卻出現(xiàn)明顯下降。另一方面，鮑魚內(nèi)部肌肉揮發(fā)性化合物隨干制時間的變化趨勢與表層肌肉相似（表4）。

結(jié) 論

研究鮑魚肌肉在干制過程中理化性質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味的變化規(guī)律。隨干制時間的延長，鮑魚肌肉中的還原糖、賴氨酸和精氨酸含量逐漸下降，是因為參與了美拉德反應(yīng)形成高分子聚合物，導(dǎo)致褐變和熒光強度增大。經(jīng)過30d干制，鮑魚肌肉中的直鏈飽和醛和1-辛烯-3-醇的ROAV明顯降低，而(E,E)-2,4-癸二烯醛和芳樟醇的ROAV卻明顯增加。在相同干制時間下，鮑魚內(nèi)部肌肉美拉德反應(yīng)程度高于表層肌肉。本研究結(jié)果表明，鮑魚肌肉在50℃、相對濕度65%的干制過程中，干制30d是干鮑品質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味發(fā)生明顯變化的關(guān)鍵時期。

通信作者簡介

翁武銀，教授，集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院系主任。2008年在日本東京海洋大學(xué)獲博士學(xué)位，現(xiàn)為集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，Fisheries Science雜志編委，長期從事海洋食品加工及其副產(chǎn)物綜合利用研究。主持十四五重點研發(fā)計劃項目子課題1 項、國家自然科學(xué)基金面上項目3 項、福建省自然科學(xué)基金重點項目1項、福建省自然科學(xué)基金杰青項目1 項福等科研項目，以通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)研究論文100多篇，獲26項發(fā)明專利授權(quán)，轉(zhuǎn)讓發(fā)明專利12 項；獲廈門市雙百計劃-領(lǐng)軍型創(chuàng)業(yè)人才和福建省優(yōu)秀教師榮譽稱號；獲福建省科學(xué)技術(shù)進步獎三等獎1 項（排名第1）、福建省科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎1 項（排名第4）和中國發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎·成果獎一等獎1 項（排名第2）。

本文《干制過程中鮑魚肌肉理化性質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味的變化》來源于《食品科學(xué)》2023年44卷第12期252-261頁，作者：廖玉琴，任中陽，石林凡，翁武銀，黃文美。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220601-010。