Study on nutritional quality and key flavor substances of American Carassius auratus
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摘要: 为确定在美国泛滥成灾的鲫(Carassius auratus)的营养和安全性并综合利用，对其营养品质、蒸煮前后呈味核苷酸及风味物质进行了分析。结果表明，鲫肌肉中水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪和总糖质量分数分别为78.55%、0.92%、16.6%、2.63%和0.49%；矿物质元素含量丰富、比例均衡，铅(Pb)、汞(Hg)等有害元素均满足国家食品安全标准；必需氨基酸指数(EAAI)为92.98，第一限制性氨基酸为赖氨酸(Lys)；共检测出20种脂肪酸，二十碳五烯酸(EPA)及二十二碳六烯酸(DHA)含量高于一般淡水鱼；蒸煮后呈味核苷酸含量略有减少；新鲜鲫共检出38种有效挥发性物质，关键风味成分是壬醛、己醛、正辛醛、庚醛、戊醛、E-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、2-正戊基呋喃；蒸煮后鲫鱼共检出52种有效挥发物质，关键风味成分为壬醛、己醛、正辛醛、庚醛、戊醛、E-2-辛烯醛、(E,E)-2, 4-庚二烯醛、癸醛、1-辛烯-3-醇。Abstract: To determine the nutrition and safety of Carassius auratus which have overrun in the United States and utilize them comprehensively, we analyzed the nutritional quality, taste nucleotide and key flavor substances before and after cooking. The results show that the mass fractions of water, ash, crude protein, crude fat and total carbohydrate in muscles of the samples were 78.55%, 0.92%, 16.6%, 2.63% and 0.49%, respectively. The contents of mineral elements were well-proportioned, and Pb and Hg contents met the food safety standards. The essential amino acid index was 92.98 and the first restricted amino acid was lysine. Twenty kinds of fatty acids were detected, and EPA and DHA contents were higher than those of normal freshwater fishes. After cooking, the content of taste nucleotides reduced slightly. Thirty-eight kinds of effective volatile in the fresh samples have been detected, and the essential flavor substances were nonanal, hexanal, n-octyl aldehyde, heptaldehyde, valeraldehyde, E-2-octenal, 1-octen-3-ol and 2-n-pentylfuran. A total of 52 effective volatile substances have been detected, among which the key flavor substances were mainly nonanal, hexanal, n-octyl aldehyde, heptaldehyde, valeraldehyde, E-2-octenal, (E,E)-2, 4-Dienal, decanal and 1-octene-3-alcohol.
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Keywords:
- Carassius auratus /
- nutritional quality /
- key flavor substance
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鲫(Carassius auratus)属辐鳍鱼纲、鲤形目、鲤科、鲫属，形似梭型，头短小，吻钝，下咽齿一行，体侧扁而高，腹部较圆，鳞片大，一般体背面灰黑色，腹面银灰色，体色随栖息环境不同而有变异[1]。鲫作为水藻清除能手而被引入美国，因食物充足，缺乏天敌，繁殖较快，其体型庞大，跳跃性强，已泛滥成灾。环境及食源对鱼营养品质影响很大，Samanta等[2]研究证明污水排放可造成淡水鲫DNA及组织重大损伤，重金属生物积累；赵旺等[3]报道了眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)粗脂肪质量分数随饲料糖水平升高而增加；李雅婷等[4]研究表明饲料龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)添加会使眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus Linnaeus)生全鱼脂肪酸中二十二碳六烯酸(DHA)高于对照组。鲫被引入美国后其营养品质安全性有待确定。目前，国内对一般淡水鱼营养品质研究较多，姜启兴等[5]报道了鳙(Aristichthys nobilis)不同部位营养成分，但对美国野生鲫营养品质鉴定及加工后风味变化研究尚未见报道。本实验以美国生长的鲫为研究对象，分析其营养品质和安全性，以及蒸煮前后呈味核苷酸与风味物质的变化，确定后续利用的可行性，为今后鲫的综合加工利用提供参考依据。
1. 材料与方法
1.1 材料
样品鲫由美国海神叉水产有限公司提供。体长为56 cm，质量约9 kg。样品洗净，取背腹部肌肉，绞碎混匀后装入样品袋，取部分肌肉蒸熟后放入样品袋，–18 ℃贮藏备用。
1.2 主要设备
水分测试仪(HTY-S1)，凯氏定氮仪(K-370)，索氏提取/固液萃取仪(B-811)，离心机(ROTINA420R)，高温箱型电炉(SX-2)，马弗炉(SX-2.5-10)，气相色谱仪(7890A)，高效液相色谱仪(Waters 2996)，微波消解仪(MARS)，原子吸收光谱仪(M6)，气相色谱-质谱联用仪(Trace DSQⅡ)。
1.3 方法
1.3.1 基本营养测定
水分采用GB 5009.3—2016直接干燥法；粗蛋白采用GB/T 5009.5—2010半微量凯氏定氮法；粗脂肪采用GB/T 14772—2008索氏提取法；灰分采用GB 5009.4—2016高温灰化法；总糖采用GB/T 9695.31—2008直接滴定法；氨基酸采用酸水解液相分析；脂肪酸采用FOLCH法[6]；常量元素采用原子吸收法[7]；微量元素采用ICP-MS测定[8]。
1.3.2 营养评价
蛋白质氨基酸营养品质评价对比FAO/WHO氨基酸评分标准模式及鸡蛋蛋白质模式，采用氨基酸评分(amino acid score，AAS)、化学评分(chemical score，CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index，EAAI)评定。AAS等于待测蛋白某种氨基酸质量分数(%)除以FAO/WHO评分标准模式同种氨基酸质量分数(%)；CS等于待测蛋白质某种氨基酸质量分数(%)除以鸡蛋蛋白质同种氨基酸质量分数(%)。
$$ {\rm{EAAI}} = \sqrt[{^{^{^{^{^n}}}}}]{{\frac{{w_{\rm Lys}}}{{W_{\rm Lys}}} \times 100 \times \frac{{w_{\rm Met}}}{{W_{\rm Met}}} \times 100 \times \cdot \cdot \cdot \times \frac{{w_{\rm Val}}}{{W_{\rm Val}}} \times 100}} $$ 式中n为氨基酸数；w为样品蛋白质必需氨基酸质量分数(%)；W为鸡蛋蛋白质必需氨基酸质量分数(%)。
1.3.3 风味物质分析
呈味核苷酸测定。5 g样品加入10 mL 5%的高氯酸均质后在4 ℃、8 000 r·min–1条件下离心10 min，沉淀重复提取2次，合并上清液，调节pH至6.75，用水定容至50 mL，过0.22 μm水系滤膜[9]，以腺苷酸(AMP)、肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、次黄嘌呤(HX)为标样，液相色谱测定。关键呈味物质以滋味强度值(taste activity value，TAV)确定，以呈味物质百分含量与对应阈值比值计算，TAV大于1为关键呈味物质[10]。
挥发性风味物质测定。取2个20 mL顶空瓶分别加入5 g蒸煮前后样品及0.2 g氯化钠，搅拌后采用顶空固相微萃取及气相色谱-质谱联用仪测定[11]。关键挥发性风味物质以相对气味活度值(relative odor activity value，ROAV)确定[12]，以风味贡献最大组分的ROAV为100，其他挥发性组分ROAV由下式计算：
$$ \quad\quad\quad\quad\quad\quad {\rm{ROAV}} \approx 100 \times \frac{{C_i}}{{C_{\rm{s}}}} \times \frac{{T_{\rm{s}}}}{{T_i}} $$ 式中Ci、Ti是各挥发性风味物质百分含量和相对应感觉阈值；Cs、Ts分别是对总体风味贡献最大的组分的百分含量和相应的感觉阈值。ROAV不小于1为关键挥发性风味物质。
1.4 数据分析
基本成分及呈味核苷酸分析等结果用SPSS 19.0进行方差分析，用“平均值±标准差(
$\overline X \pm {\rm SD}$ )”表示。挥发性风味物质数据源采用Instrument Configuration结合Library Browser鉴定分析。2. 结果与分析
2.1 营养品质分析
样品鲫水分质量分数最高(78.55%)，其次是粗蛋白，占鲜质量的16.6%，与国内培育的华丰高背鲫(17.22%)[13]相差不大；灰分质量分数为0.92%，与湘云鲫(0.99%)[13]差距不大；总糖质量分数为0.49%；粗脂肪质量分数为2.63%，按鱼体脂肪质量百分比，可将鱼分为少脂(<2%)、低脂(2%～4%)、中脂(4%～8%)、高脂(>8%)[14]，样品鲫属于低脂鱼类(表1)。从营养层面分析，样品鲫高蛋白低脂肪，能够满足现代人饮食需求。
表 1 美国生长的鲫肌肉基本营养成分 (湿质量)Table 1 Nutritional composition in muscle of American C.auratus (wet mass) %成分
ingredient质量分数
mass fraction水分 moisture 78.55±0.47 粗蛋白 crude protein 16.6±0.03 粗脂肪 crude fat 2.63±0.06 总糖 total sugar 0.49±0.01 灰分 ash 0.92±0.05 2.2 营养评价
样品鲫肌肉中共检出15种常见氨基酸(表2)。其中必需氨基酸7种，半必需氨基酸2种，非必需氨基酸6种。酸水解法测定使色氨酸(Try)被破坏，不作评价。
表 2 美国生长的鲫肌肉水解氨基酸组成(湿质量)Table 2 Amino acid composition in muscle of American C.auratus (wet mass) %氨基酸
amino acid质量分数
mass fraction氨基酸
amino acid质量分数
mass fraction苏氨酸 Thr* 0.88±0.02 酪氨酸 Tyr 0.71±0.05 缬氨酸 Val* 1.17±0.09 组氨酸 His 0.59±0.01 蛋氨酸 Met* 0.59±0.01 精氨酸 Arg 1.22±0.01 异亮氨酸 Ile* 1.01±0.03 必需氨基酸 EAA 6.95 亮氨酸 Leu* 1.76±0.08 半必需氨基酸 CEAA 1.81 苯丙氨酸 Phe* 0.88±0.07 非必需氨基酸 NEAA 8.59 赖氨酸 Lys* 0.65±0.00 鲜味氨基酸 DAA 7.19 天门冬氨酸 Asp** 2.01±0.06 氨基酸总含量 TAA 17.35 丝氨酸 Ser 0.69±0.00 EAA/TAA 40.06 谷氨酸 Glu** 2.72±0.03 EAA/NEAA 72.47 甘氨酸 Gly** 1.08±0.02 DAA/TAA 41.44 丙氨酸 Ala** 1.38±0.04 注：*. 必需氨基酸；**. 鲜味氨基酸 Note: *. essential amino acids; **. umami amino acids 总氨基酸质量分数为17.35%，其中必需氨基酸、非必需氨基酸、鲜味氨基酸含量均大于美国的鳙及鲢(Hypophthalmichthys molitrix)[15]。含量最多的氨基酸为谷氨酸(Glu，2.72%)，其次为天门冬氨酸(Asp)、亮氨酸(Leu)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、缬氨酸(Val)、甘氨酸(Gly)，含量最少的为蛋氨酸(Met，0.59%)。Glu、Asp为鲜味氨基酸，Ala、Gly可产生甜味，去苦味，增加鲜味。鲫高含量的Glu、Asp、Gly和Ala使其味道更加鲜美。鲜味氨基酸质量占总氨基酸质量的41.44%，高于华丰高背鲫(36.07%)、扬子大鲫(34.39%)、胭脂鲫(33.11%)[13]和大西洋鲑(Salmo salar，30.29%)[16]，说明样品鲫比一些国内淡水鲫与海鱼的鲜味氨基酸丰富。
除Try外，样品鲫具备所有种类必需氨基酸，必需氨基酸占氨基酸总量的40.06%，高于FAO/WHO标准(35.38%)。必需氨基酸与非必需氨基酸比值为72.47%，高于参考蛋白模式60%，说明样品鲫蛋白质优良，营养价值高。
综合AAS及CS评分，样品鲫第一限制性氨基酸为赖氨酸(Lys)，第二限制性氨基酸为Met+半胱氨酸(Cys)，结果与扬子大鲫等国内淡水鱼及美国的鳙有所差别，可能因为营养成分受环境及遗传因素影响很大，物种差异、水体环境、生理状况、食源都可引起这些差异[2]。EAAI表明必需氨基酸与标准蛋白质接近程度，数值越大说明样品越接近理想蛋白[17]。样品鲫EAAI为92.98，说明其蛋白接近理想蛋白，可作为良好蛋白食物源。
表 3 美国生长的鲫肌肉必需氨基酸与 FAO/WHO 及鸡蛋蛋白标准氨基酸模式Table 3 Comparison of essential amino acids in muscle of American C.auratus with egg protein, FAO/WHO amino acid standard modemg·g–1 氨基酸
amino acid样品鲫
American C.auratusFAO/WHO 鸡蛋蛋白
egg protein氨基酸评分
AAS化学评分
CS苏氨酸 Thr 53.01 40 47 132.53 112.79 缬氨酸 Val 70.48 50 66 140.96 106.79 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 35.54 35 57 101.54 62.35 异亮氨酸 Ile 60.84 40 54 152.10 112.67 亮氨酸 Leu 106.02 70 86 151.46 123.28 苯丙氨酸+酪氨酸 Phe+Tyr 95.78 60 93 159.63 102.99 赖氨酸 Lys 39.16 55 70 71.20 55.94 必需氨基酸指数 EAAI 92.98 2.3 脂肪酸分析
脂肪酸影响大脑发育且含量与肌肉多汁性及风味有关[18-19]。由表4可知，样品鲫含有20种脂肪酸，较美国的鳙(14种)及鲢(15种)脂肪酸种类丰富[15]，其中9种饱和脂肪酸(SFA)，4种单不饱和脂肪酸(MUFA)，7种多不饱和脂肪酸(PUFA)。SFA百分含量(60.07%)>PUFA百分含量(27.25%)>MUFA百分含量(13.36%)，SFA中含量最多的为肉豆蔻酸(25.22%)，其次是棕榈酸(14.58%)，MUFA中含量较高的是十五碳一烯酸(6.83%)及油酸(3.02%)。有研究表明，机体按照n-9、n-6、n-3的顺序利用体内脂肪酸，MUFA作为能源物质最先被利用[20]，MUFA十五碳一烯酸及油酸在样品鲫中含量较多，可能是其主要供能物质。PUFA含量较多的是二十碳五烯酸(EPA，10.06%)及α-亚油酸(9.46%)，其次是DHA(2.76%)及花生四烯酸(2.75%)，EPA和DHA是人体必需脂肪酸，具有促进婴幼儿大脑发育，抑制血小板凝集，降血脂，防止动脉粥样硬化及老年痴呆等功效[21]。样品鲫中EPA+DHA为12.82%，明显高于杭州本地鲫(0%)[22]，可能是样品鲫的食源可促进EPA及DHA产生。花生四烯酸及α-亚油酸是极其重要的n-6 PUFA，α-亚油酸是花生四烯酸的前体，与大脑细胞膜结构及功能密切相关[23]。样品鲫脂肪酸丰富，满足人体需要并产生独特风味。
表 4 美国生长的鲫肌肉脂肪酸成分及质量分数Table 4 Fatty acid composition in muscle of American C.arassius auratus% 脂肪酸
fatty acid质量分数
mass fraction脂肪酸
fatty acid质量分数
mass fraction十一碳酸 C11∶0 0.24±0.04 单不饱和脂肪酸 ∑MUFA 13.36 月桂酸 C12∶0 1.57±0.77 亚油酸 C18∶2 (n-6) 1.01±0.01 十三碳酸 C13∶0 1.38±0.13 γ-亚油酸 C18∶3 (n-6) 0.44±0.02 肉豆蔻酸 C14∶0 25.22±0.68 α-亚油酸 C18∶3 (n-3) 9.46±0.22 十五碳酸 C15∶0 2.08±0.02 顺-8, 11, 14-二十碳三烯酸 C20∶3 (n-6) 0.77±0.09 棕榈酸 C16∶0 14.58±0.21 花生四烯酸 C20∶4 (n-6) 2.75±0.03 十七碳酸 C17∶0 7.61±0.06 二十碳五烯酸 C20∶5 (n-3) 10.06±0.17 硬脂酸 C18∶0 3.17±0.08 二十二碳六烯酸 C22∶6 (n-3) 2.76±0.08 二十一碳酸 C21∶0 4.22±0.10 ∑ω-3PUFA 22.28 饱和脂肪酸 ∑SFA 60.07 ∑ω-6PUFA 4.97 肉豆蔻油酸 C14∶1 1.16±0.08 ∑ω-6PUFA/∑ω-3PUFA 0.22 十五碳一烯酸 C15∶1 6.83±0.03 EPA+DHA 12.82 油酸 C18∶1 (n-9) 3.02±0.11 多不饱和脂肪酸 ∑PUFA 27.25 芥酸 C22∶1 (n-9) 2.35±0.05 ∑PUFA/∑SFA 0.45 2.4 矿物质元素分析
矿物元素对人体影响原理较为复杂，适量摄入能调节机体健康，过量摄入则会引起不适，中毒甚至死亡。样品鲫中钾(K)、钙(Ca)、钠(Na)、镁(Mg)、磷(P)等常量元素及铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)等微量元素含量都很丰富(表5)。常量元素中K含量最高，其可维持正常心肌功能，参与细胞代谢，和Na共同调节体内水平衡[24]。其次是P、Na、Mg、Ca。Ca能预防骨质疏松，P能促进烟酸吸收，Mg对心脏生理生化过程有重要作用。Wang等[25]研究表明鲫鱼卵蛋白结合Ca可加速软骨内骨化促进骨折愈合，防止骨质疏松。样品鲫含丰富微量元素，其中Fe含量最多，其次是Zn、Cu。Fe和Cu均参与人体代谢，维持造血功能，Zn则有助于Ca吸收，促进儿童大脑智力发育[26-27]。对比国内营养协会推荐的适宜摄入量可知样品鲫各种矿物质含量丰富比例均衡。样品未检出无机氟(F)，有害重金属铅(Pb)、汞(Hg)含量均低于《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中规定的冷冻鱼类铅、甲基汞限量指标 (1.0 mg·kg–1、0.5 mg·kg–1) (除内脏)，从营养及安全隐患层面分析，样品鲫矿物质含量丰富且食用安全，可被开发利用。
表 5 美国生长的鲫肌肉矿物质元素组成Table 5 Mineral elements composition in muscle of American C.auratus矿物质
mineral element测量值/mg·kg–1
measured value每日适宜摄入量/mg·d–1AI 钾 K 3 600.12±1.53 1 500 钠 Na 417.06±0.57 900 钙 Ca 236.80±0.55 800 镁 Mg 292.91±0.51 150 磷 P 1 600.36±0.83 500 铁 Fe 5.80±0.21 12 锌 Zn 3.83±0.19 12 酮 Cu 0.51±0.12 1 锰 Mn 0.20±0.06 3.5 铅 Pb 0.22±0.01 – 汞 Hg 0.27±0.00 – 氟 F 0.00 – 无机砷 As <0.04 – 注：AI. 中国儿童 (4~6岁)的充足摄入量 Note: AI. adequate intake of Chinese children (4−6 year old) 2.5 风味物质分析
蒸煮前后样品呈味核苷酸含量较大的均为IMP，其次为HX、AMP和GMP，除HX外，三者皆呈鲜味，蒸熟样品呈味核苷酸AMP、IMP、GMP和HX含量均有少量流失，可能因为AMP、IMP、GMP和HX水溶性导致部分流失(表6)。从TAV值意义上，呈味核苷酸AMP、IMP、GMP、HX均不是关键呈味物质，除了赋予鲫鱼鲜味，主要作用是与其他滋味物质协同影响样品整体风味。研究表明IMP与Glu之间具鲜味增效作用，一定浓度IMP对AMP具有增效作用[28]。
表 6 美国生长的鲫蒸煮前后呈味核苷酸分析Table 6 Analysis of taste nucleotide for American C.auratus before and after cooking呈味核苷酸
taste nucleotide呈味特征
taste characteristic阈值/mg·kg–1
threshold测量值/mg·kg–1
measured value滋味强度值
TAV新鲜
fresh蒸熟
steamed新鲜
fresh蒸熟
steamed肌苷酸 IMP 鲜味 25 000 1 889.6±2.6 1 635.8±2.3 0.075 6 0.065 4 鸟苷酸 GMP 鲜味 12 500 51.8±0.8 46.2±0.5 0.004 1 0.003 7 腺苷酸 AMP 鲜味 50 000 159.9±1.2 148.2±1.1 0.003 2 0.003 0 次黄嘌呤 HX 苦味 – 504.5±1.0 480.8±1.2 – – 表 7 蒸煮前后美国生长的鲫肌肉挥发性风味物质分析Table 7 Analysis of volatile flavor of muscle in American C.auratus before and after cooking化合物
compound风味物质
flavor substance阈值[29-31]/μg·kg–1
threshold气味特征[29-31]
odor characteristic相对百分含量/%
relative percentage相对气味活度值
ROAV新鲜
fresh蒸煮
steamed新鲜
fresh蒸煮
steamed醛类 aldehydes 丙醛 辛辣 0.21 0.18 戊醛 20 果香 3.37 2.25 3.14 2.15 己醛 4.5 腥味 23.06 22.55 95.61 95.63 庚醛 3 清甜味 5.25 5.2 32.65 33.08 (e, e)-2, 4-庚二醛 10 青草味 0.3 0.59 0.56 1.23 z-2-庚烯 15.4 油脂味 0.42 N 0.51 N 正辛醛 0.7 油脂味 2.54 2.32 67.70 63.25 e-2-辛烯醛 3 油脂味 0.68 0.59 4.42 3.92 壬醛 1 青味 5.36 5.24 100 100 癸醛 2 脂肪香 N 0.74 N 7.06 十一醛 5 脂肪味 0.25 N 0.93 N 苯甲醛 350 苦杏仁味 0.63 0.76 0.03 0.04 合计 42.07 40.42 醇类 alcohols 1-戊烯-3-醇 400 腥味 1.29 0.49 0.06 0.02 环己醇 250 新鲜 N 0.47 N 0.04 1-辛烯-3-醇 10 蘑菇香 5.04 3.27 9.40 6.24 2-辛烯-1-醇 40 脂肪酸败 0.57 N 0.24 N e-2-十一烯醇 0.52 N N 1-十一醇 0.41 0.47 e-2-十四碳烯-1-醇 N 0.19 N 十六烷醇 刺激味 N 0.41 N 十七烷醇 N 0.78 N 十八醇 N 0.19 N 十九醇 N 0.37 N 合计 7.83 6.64 酯类 esters 己酸乙烯基酯 2.34 2.69 十四酸乙酯 N 0.13 N 棕榈酸乙酯 0.46 0.45 合计 total 2.80 3.27 芳香族及其他
aromatic and others乙基苯 29 芳香味 1.08 1.47 0.69 0.97 对二甲苯 药味 1.52 0.66 1, 2-二甲苯 N 1.66 N 间乙基甲苯 0.21 0.27 新鲜样品共检出38种挥发性物质，醛类11种、醇类5种、脂类2种、芳香族及其他20种，分别占总挥发性物质的42.07%、7.83%、2.80%、23.41%。蒸熟样品共检出52种挥发性物质，醛类10种、醇类9种、脂类3种、芳香族及其他30种，分别占总挥发性物质40.42%、6.64%、3.27%、29.69%，蒸煮前后挥发性物质有显著不同。
新鲜样品中含量较大的挥发性物质为己醛和壬醛，但壬醛阈值较低，ROAV较大，对新鲜样品风味贡献最大，同理对蒸熟样品风味贡献最大的也为壬醛，壬醛ROAV为100。ROAV不小于1的物质为关键挥发性风味成分，在0.1至1的风味物质协同影响样品整体风味[30]。经计算得新鲜鲫鱼关键挥发性风味物质为壬醛、己醛、正辛醛、庚醛、戊醛、E-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、2-正戊基呋喃；蒸熟鲫鱼关键挥发性风味物质为壬醛、己醛、正辛醛、庚醛、戊醛、E-2-辛烯醛、(E, E)-2, 4-庚二烯醛、癸醛、1-辛烯-3-醇，蒸熟样品关键风味物质种类相对较多，可能是加热会使大分子风味物质分解或转化为小分子风味物质。
蒸煮前后样品的关键风味物质均主要为醛类及醇类，醛类由PUFA氧化生成的甘油三酯氧化降解产生，大多呈青草味、腥味，与鱼内脂质组成有关，对鱼类总体气味有关键作用[12]。加热后醛类物质种类减少，可能因为热处理会促进美拉德反应，随反应温度升高、时间延长，香味较淡的醛类、呋喃类化合物会转变为香味浓郁的吡咯等物质[32]。因此热处理可除去一部分腥味。不饱和醇阈值较低，气味独特，对鲫的整体风味贡献较大，而饱和醇阈值较高，ROAV较小，为非关键风味物质。本研究发现加热使鲫中饱和醇类增多，其可能为脂肪加热氧化分解导致。酯类、烃类物质为非关键风味物质，但有助于协同影响整体呈味效果[29]。有研究表明水体污染可导致芳香族积累，产生不良风味，说明受水体环境影响的不仅有基本营养物质还有鱼肉风味[2]。但经计算芳香族物质对样品风味贡献不大，不影响食用。
3. 结论
在美国生长的鲫营养均衡，蛋白质优良，不饱和脂肪酸丰富，是淡水鱼中较好的EPA及DHA来源，矿物质含量丰富，有害重金属含量满足食品安全标准，是一种安全营养健康食物。呈味核苷酸对滋味贡献不大，但可与游离氨基酸等其他呈味物质协同影响滋味，蒸熟后鱼肉中挥发性风味物质种类相对较多，醛类含量下降，饱和醇类种类增多，原因是热处理会使样品中醛类化合物转化为吡咯等物质，使脂肪氧化分解生成饱和醇。新鲜鲫肌肉关键挥发性风味物质为壬醛、己醛、正辛醛、庚醛、戊醛、E-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、2-正戊基呋喃，蒸熟鲫鱼肌肉关键挥发性风味物质为壬醛、己醛、正辛醛、庚醛、戊醛、E-2-辛烯醛、(E,E)-2, 4-庚二烯醛、癸醛、1-辛烯-3-醇。
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表 1 美国生长的鲫肌肉基本营养成分 (湿质量)
Table 1 Nutritional composition in muscle of American C.auratus (wet mass) %
成分
ingredient质量分数
mass fraction水分 moisture 78.55±0.47 粗蛋白 crude protein 16.6±0.03 粗脂肪 crude fat 2.63±0.06 总糖 total sugar 0.49±0.01 灰分 ash 0.92±0.05 
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表 2 美国生长的鲫肌肉水解氨基酸组成(湿质量)
Table 2 Amino acid composition in muscle of American C.auratus (wet mass) %
氨基酸
amino acid质量分数
mass fraction氨基酸
amino acid质量分数
mass fraction苏氨酸 Thr* 0.88±0.02 酪氨酸 Tyr 0.71±0.05 缬氨酸 Val* 1.17±0.09 组氨酸 His 0.59±0.01 蛋氨酸 Met* 0.59±0.01 精氨酸 Arg 1.22±0.01 异亮氨酸 Ile* 1.01±0.03 必需氨基酸 EAA 6.95 亮氨酸 Leu* 1.76±0.08 半必需氨基酸 CEAA 1.81 苯丙氨酸 Phe* 0.88±0.07 非必需氨基酸 NEAA 8.59 赖氨酸 Lys* 0.65±0.00 鲜味氨基酸 DAA 7.19 天门冬氨酸 Asp** 2.01±0.06 氨基酸总含量 TAA 17.35 丝氨酸 Ser 0.69±0.00 EAA/TAA 40.06 谷氨酸 Glu** 2.72±0.03 EAA/NEAA 72.47 甘氨酸 Gly** 1.08±0.02 DAA/TAA 41.44 丙氨酸 Ala** 1.38±0.04 注：*. 必需氨基酸；**. 鲜味氨基酸 Note: *. essential amino acids; **. umami amino acids
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表 3 美国生长的鲫肌肉必需氨基酸与 FAO/WHO 及鸡蛋蛋白标准氨基酸模式
Table 3 Comparison of essential amino acids in muscle of American C.auratus with egg protein, FAO/WHO amino acid standard mode
mg·g–1 氨基酸
amino acid样品鲫
American C.auratusFAO/WHO 鸡蛋蛋白
egg protein氨基酸评分
AAS化学评分
CS苏氨酸 Thr 53.01 40 47 132.53 112.79 缬氨酸 Val 70.48 50 66 140.96 106.79 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 35.54 35 57 101.54 62.35 异亮氨酸 Ile 60.84 40 54 152.10 112.67 亮氨酸 Leu 106.02 70 86 151.46 123.28 苯丙氨酸+酪氨酸 Phe+Tyr 95.78 60 93 159.63 102.99 赖氨酸 Lys 39.16 55 70 71.20 55.94 必需氨基酸指数 EAAI 92.98
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表 4 美国生长的鲫肌肉脂肪酸成分及质量分数
Table 4 Fatty acid composition in muscle of American C.arassius auratus
% 脂肪酸
fatty acid质量分数
mass fraction脂肪酸
fatty acid质量分数
mass fraction十一碳酸 C11∶0 0.24±0.04 单不饱和脂肪酸 ∑MUFA 13.36 月桂酸 C12∶0 1.57±0.77 亚油酸 C18∶2 (n-6) 1.01±0.01 十三碳酸 C13∶0 1.38±0.13 γ-亚油酸 C18∶3 (n-6) 0.44±0.02 肉豆蔻酸 C14∶0 25.22±0.68 α-亚油酸 C18∶3 (n-3) 9.46±0.22 十五碳酸 C15∶0 2.08±0.02 顺-8, 11, 14-二十碳三烯酸 C20∶3 (n-6) 0.77±0.09 棕榈酸 C16∶0 14.58±0.21 花生四烯酸 C20∶4 (n-6) 2.75±0.03 十七碳酸 C17∶0 7.61±0.06 二十碳五烯酸 C20∶5 (n-3) 10.06±0.17 硬脂酸 C18∶0 3.17±0.08 二十二碳六烯酸 C22∶6 (n-3) 2.76±0.08 二十一碳酸 C21∶0 4.22±0.10 ∑ω-3PUFA 22.28 饱和脂肪酸 ∑SFA 60.07 ∑ω-6PUFA 4.97 肉豆蔻油酸 C14∶1 1.16±0.08 ∑ω-6PUFA/∑ω-3PUFA 0.22 十五碳一烯酸 C15∶1 6.83±0.03 EPA+DHA 12.82 油酸 C18∶1 (n-9) 3.02±0.11 多不饱和脂肪酸 ∑PUFA 27.25 芥酸 C22∶1 (n-9) 2.35±0.05 ∑PUFA/∑SFA 0.45
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表 5 美国生长的鲫肌肉矿物质元素组成
Table 5 Mineral elements composition in muscle of American C.auratus
矿物质
mineral element测量值/mg·kg–1
measured value每日适宜摄入量/mg·d–1AI 钾 K 3 600.12±1.53 1 500 钠 Na 417.06±0.57 900 钙 Ca 236.80±0.55 800 镁 Mg 292.91±0.51 150 磷 P 1 600.36±0.83 500 铁 Fe 5.80±0.21 12 锌 Zn 3.83±0.19 12 酮 Cu 0.51±0.12 1 锰 Mn 0.20±0.06 3.5 铅 Pb 0.22±0.01 – 汞 Hg 0.27±0.00 – 氟 F 0.00 – 无机砷 As <0.04 – 注：AI. 中国儿童 (4~6岁)的充足摄入量 Note: AI. adequate intake of Chinese children (4−6 year old)
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表 6 美国生长的鲫蒸煮前后呈味核苷酸分析
Table 6 Analysis of taste nucleotide for American C.auratus before and after cooking
呈味核苷酸
taste nucleotide呈味特征
taste characteristic阈值/mg·kg–1
threshold测量值/mg·kg–1
measured value滋味强度值
TAV新鲜
fresh蒸熟
steamed新鲜
fresh蒸熟
steamed肌苷酸 IMP 鲜味 25 000 1 889.6±2.6 1 635.8±2.3 0.075 6 0.065 4 鸟苷酸 GMP 鲜味 12 500 51.8±0.8 46.2±0.5 0.004 1 0.003 7 腺苷酸 AMP 鲜味 50 000 159.9±1.2 148.2±1.1 0.003 2 0.003 0 次黄嘌呤 HX 苦味 – 504.5±1.0 480.8±1.2 – –
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表 7 蒸煮前后美国生长的鲫肌肉挥发性风味物质分析
Table 7 Analysis of volatile flavor of muscle in American C.auratus before and after cooking
化合物
compound风味物质
flavor substance阈值[29-31]/μg·kg–1
threshold气味特征[29-31]
odor characteristic相对百分含量/%
relative percentage相对气味活度值
ROAV新鲜
fresh蒸煮
steamed新鲜
fresh蒸煮
steamed醛类 aldehydes 丙醛 辛辣 0.21 0.18 戊醛 20 果香 3.37 2.25 3.14 2.15 己醛 4.5 腥味 23.06 22.55 95.61 95.63 庚醛 3 清甜味 5.25 5.2 32.65 33.08 (e, e)-2, 4-庚二醛 10 青草味 0.3 0.59 0.56 1.23 z-2-庚烯 15.4 油脂味 0.42 N 0.51 N 正辛醛 0.7 油脂味 2.54 2.32 67.70 63.25 e-2-辛烯醛 3 油脂味 0.68 0.59 4.42 3.92 壬醛 1 青味 5.36 5.24 100 100 癸醛 2 脂肪香 N 0.74 N 7.06 十一醛 5 脂肪味 0.25 N 0.93 N 苯甲醛 350 苦杏仁味 0.63 0.76 0.03 0.04 合计 42.07 40.42 醇类 alcohols 1-戊烯-3-醇 400 腥味 1.29 0.49 0.06 0.02 环己醇 250 新鲜 N 0.47 N 0.04 1-辛烯-3-醇 10 蘑菇香 5.04 3.27 9.40 6.24 2-辛烯-1-醇 40 脂肪酸败 0.57 N 0.24 N e-2-十一烯醇 0.52 N N 1-十一醇 0.41 0.47 e-2-十四碳烯-1-醇 N 0.19 N 十六烷醇 刺激味 N 0.41 N 十七烷醇 N 0.78 N 十八醇 N 0.19 N 十九醇 N 0.37 N 合计 7.83 6.64 酯类 esters 己酸乙烯基酯 2.34 2.69 十四酸乙酯 N 0.13 N 棕榈酸乙酯 0.46 0.45 合计 total 2.80 3.27 芳香族及其他
aromatic and others乙基苯 29 芳香味 1.08 1.47 0.69 0.97 对二甲苯 药味 1.52 0.66 1, 2-二甲苯 N 1.66 N 间乙基甲苯 0.21 0.27
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