舟山渔场为我国最大的渔场，出产多种经济鱼类。据郭鹏军等[1]报道，棘头梅童鱼和龙头鱼等在舟山渔场的鱼类种群中占优势地位。棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)属鲈形目石首鱼科梅童鱼属，其肉质细嫩、滋味鲜美，烹饪方式以清蒸、红烧或煎炸为主；龙头鱼(Harpadon nehereus)属仙女鱼目合齿鱼科龙头鱼属，鱼体含水分高，全身透亮肥美，常用于煲汤或加工成干品；鲭科鲈形目鲐属的鲐鱼(Pneumatophorus japonicus)，也是舟山渔场重要的经济鱼类之一，其营养价值较高，富含DHA、EPA等多种不饱和脂肪酸，除鲜食外亦可干制或加工成罐头制品，2018年全国产量已达43.25万t[2]。

海鱼捕捞出水后，若不及时进行低温保鲜，品质将迅速劣变，影响食用安全性。特别是鲐鱼属青皮红肉鱼，鱼肉中组氨酸含量较高，新鲜度下降时易造成组胺超标；龙头鱼中水分含量较高，易引起细菌增殖。按传统经验，海鱼捕捞后主要由渔船运往水产码头，再转运至海鲜市场进行销售，在此过程中，传统的低温保鲜方法是进行冰藏。但如果冰藏时间过长，鱼体中微生物快速增殖，脂质和蛋白质等组分不断发生氧化降解，生成不良气味物质，同时鱼体品质也会逐渐劣化，影响消费者安全。

目前，国内外学者已对多种海鱼在冰藏过程中的品质变化规律进行了研究[3-6]，但未见对棘头梅童鱼和龙头鱼的此类报道。本研究选取舟山渔场3种常见经济海鱼(鲐鱼、棘头梅童鱼、龙头鱼)为研究对象，测定其在冰藏条件下品质和风味的变化规律。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

2018年9月于舟山海域捕获的鲐鱼、棘头梅童鱼和龙头鱼，在船上-35 ℃冻结后立即送往码头，每种鱼挑选30 尾规格一致的鱼样，置于加冰的保温箱中3 h内迅速送往实验室。3种鱼规格如下：鲐鱼[体长(19.26±1.82)cm，体宽(3.46±0.15)cm，体重(338.82±10.73)g]，棘头梅童鱼[体长(9.89±0.35)cm，体宽(2.12±0.18)cm，体重(23.09±2.87)g]，龙头鱼[体长(17.88±1.94)cm，体宽(1.95±1.20)cm，体重(45.37±3.97)g]。

硼酸、MgO、NaCl、丙酮、无水乙醇(均为分析纯)，北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司；2,4,6-三甲基吡啶(色谱纯)，上海阿拉丁生物科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

HR2860型打浆机，德国飞利浦有限公司；PHS-3C型数显酸度计，上海精密科学仪器有限公司；海能K9840自动凯氏定氮仪，济南海能仪器股份公司；75 μm carboxen/polydimethylsiloxane (CAR/PDMS)固相微萃取针，上海安谱实验科技股份有限公司；7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪，美国Aglient公司。

1.3 样品处理

将鱼样以流水解冻至室温，沥干表面水分，按照“层冰层鱼”的方式装入带有滴水孔的泡沫箱内，于0 ℃冷藏箱中贮藏8 d,期间每天适时在泡沫箱中加冰，以保证鱼体始终覆盖于冰下。每隔2 d取样，去头去皮去内脏，取肉后充分绞碎，用于指标测定。

1.4 试验方法

1.4.1 菌落总数的测定

按GB 4789.2—2016《食品微生物学检验菌落总数测定》的方法。

1.4.2 挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)的测定

按GB 5009.228—2016《食品中挥发性盐基氮的测定》的方法。

1.4.3 硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值的测定

按ULU[7]的方法。

1.4.4 pH的测定

称取5 g充分绞碎的鱼肉置于100 mL 烧杯中，加入45 mL去离子水，搅拌均匀，静置30 min 后过滤，滤液收集于50 mL烧杯中，用pH计进行测定。

1.4.5 气味评分

通过感官评价员以划线法[8]对海鱼整体气味可接受度进行评分。

1.4.6 挥发性风味物质的测定

准确称取3.0 g绞碎后鱼肉装入15 mL棕色顶空瓶中，将顶空瓶置于室温下平衡20 min，以固相微萃取针管插入顶空瓶的硅橡胶瓶垫，伸出75 μm CAR/PDMS萃取头，在60 ℃下吸附45 min。待吸附完毕，插入GC-MS进样口，240 ℃热解吸5 min，进样。

GC条件：DB-5 MS毛细管柱(60 m×0.32 mm, 1 μm)，汽化室温度240 ℃。柱温起始40 ℃，以4 ℃/min升至100 ℃，再以2 ℃/min升至150 ℃，最后以8 ℃/min升至240 ℃，保留5 min。载气流量1.2 mL/min。MS条件：EI能量源；电子能量70 eV，质量扫描范围m/z 35～450，离子源温度220 ℃，传输线温度250 ℃。

定性、定量方法：将挥发物质谱图与NIST 2014谱库进行比对，仅报道正反匹配度均>800的鉴定结果。在鱼肉样品中加入10 μL质量浓度为10-5g/mL的内标物2, 4, 6-三甲基吡啶，通过计算挥发物与内标物峰面积的比值求得各挥发物的浓度。

1.5 数据处理

采用SPSS 17.0软件和Origin 8.0软件进行处理分析，以最小显著差数法(least significant difference, LSD)进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 三种海鱼冰藏过程中菌落总数分析结果

由图1可知，3种鱼初始菌落总数对数值均较低，分别为2.95、2.88和2.79 lg CFU/g，表明其安全性较好。随着冰藏天数的增加，3种鱼中菌落总数均不断升高。总体而言，0～4 d内3种海鱼的菌落总数增长较慢，4 d时均未超过104 CFU/g。

随着冰藏时间的进一步增加，3种鱼中菌落增幅变快，这可能与6～8 d 3种鱼均已经度过解僵阶段有关(研究发现，冰藏条件下鲐鱼[9]、鳕鱼[10]和鲑鱼[11]这3种海鱼的解僵时间均为96 h左右，而棘头梅童鱼和龙头鱼的解僵时间未见报道)，鱼体蛋白质在蛋白酶作用下分解为小分子氨基酸，可作为微生物生长的良好培养基，因此微生物增殖速率增加。当冰藏8 d时，鲐鱼的菌落总数已超过105 CFU/g，而棘头梅童鱼和龙头鱼的菌落总数对数值分别为4.52和4.09 lg CFU/g。经对比发现，相同冰藏天数下，鲐鱼中菌落总数最高，棘头梅童鱼次之，龙头鱼最低。原因可能是鲐鱼中蛋白质含量在3种鱼中最高，达20%以上[12]，这更有利于微生物生长，因此其菌落总数增长较快，而龙头鱼蛋白质含量最低，为8.50%左右[13]，因此菌落总数增长较慢。

2.2 三种海鱼冰藏过程中TVB-N值分析结果

由图2显示，随着冰藏时间的增加，鲐鱼TVB-N值始终呈显著上升趋势(P<0.05)，而棘头梅童鱼和龙头鱼的TVB-N值在冰藏初期(0～2 d)变化并不显著，4～8 d内其TVB-N值随冰藏时间的增加显著上升。冰藏8 d时，鲐鱼、棘头梅童鱼和龙头鱼TVB-N值均达到最大值，分别为30.46、26.08和23.26 mg/100 g，其中鲐鱼的TVB-N值已超过国标GB 2733—2015中规定的30 mg/100 g的限量值[14]，表明已进入初期腐败。在冰藏过程中，微生物并未完全休眠或冷冻致死，仍可利用鱼体蛋白质等营养组分代谢增殖，在此过程中，产生的蛋白酶使氨基酸发生脱氨、脱羧反应生成氨和胺类物质，造成鱼体TVB-N值增加[15]。由图2可知，冰藏过程中鲐鱼TVB-N值上升速率最快，与其自身蛋白质含量较高有关[12-13，16]。

2.3 三种海鱼冰藏过程中TBA值分析结果

由图3可知，随着冰藏时间的增加，3种鱼TBA值均呈不断上升的趋势，且0～4 d内TBA值增幅较小，4～8 d期间TBA值增幅逐渐加大，鲐鱼尤为显著。相同冰藏天数下，龙头鱼TBA值略低于棘头梅童鱼，这主要与龙头鱼中较低的脂肪含量有关(1.66%～1.89%)[13]。相对而言，鲐鱼的TBA值远高于另外2种鱼，可能原因是鲐鱼红色肉中各种氧化酶系发达(包括脂肪氧合酶，lipoxygenase，LOX)，肌肉中脂肪含量也较高(7.63%)[12]，且根据图1显示冰藏过程中鲐鱼菌落总数也始终高于其他2种鱼，因此在内源性及细菌所产LOX联合作用下，TBA值增速较快。SALLAM[17]指出高品质的冻鱼或冰鲜鱼其TBA值应<5 mg/kg，而满足食用条件的TBA最高限值为8 mg/kg。冰藏8 d后，仅有鲐鱼的TBA值超过8 mg/kg，而棘头梅童鱼和龙头鱼TBA值均<4 mg/kg。郑振霄[12]研究发现冰鲜条件下鲐鱼在第5天开始TBA值迅速增加，与本研究结果基本一致。

2.4 三种海鱼冰藏过程中pH分析结果

如图4所示，3种海鱼肉的 pH在冰藏过程中呈“先下降后上升”的趋势。在冰藏初期(0～2 d)，鱼体死后有氧代谢发生终止，体内糖原经无氧代谢分解成乳酸，此外三磷酸腺苷和磷酸肌酸也被逐渐消耗分解产生磷酸，导致鱼体pH下降[18]。本研究中，3种海鱼的pH均在冰藏2 d时达到最低值。随着冰藏天数的延长，3种鱼体pH不断上升，这与鱼体进入自溶和初期腐败阶段，鱼肉中蛋白类组分在内源性及微生物所产蛋白酶作用下不断分解，产生一些碱性的胺类和氨类化合物有关[19]。相同冰藏时间，3种海鱼pH始终存在“鲐鱼<棘头梅童鱼<龙头鱼”的规律。龙头鱼中水分含量为87%～92%[13]，显著高于鲐鱼(70.34%)[12]和棘头梅童鱼(72%～76%)[16]，因而龙头鱼pH最接近中性。鲐鱼属青皮红肉鱼类，其肌肉中糖原含量较高，可达0.4%～1.0%[12]，显著高于非红身鱼类，糖原经无氧分解产生乳酸，导致相同冰藏时间，鲐鱼pH在3种海鱼中最低。郑振霄[12]报道鲐鱼在冰鲜贮藏过程中pH先下降后上升，与本研究结果基本一致。

2.5 三种海鱼冰藏过程中气味评分结果

如表1显示，随着冰藏时间的延长，3种鱼整体气味接受度均呈不断下降的趋势。冰藏8 d时，3种海鱼气味评分均达到最小值，较初始时分别下降47%、44%和42%。冰藏0～2 d，3种鱼样气味评分降幅较小；冰藏4 d开始，气味评分降幅增大；冰藏8 d时，3种鱼样气味评分均<60，表明此时整体气味已无法接受。对比可知，相同冰藏时间，龙头鱼的气味评分始终较高，棘头梅童鱼评分稍低，而鲐鱼评分最低，分析原因为鲐鱼属青皮红肉鱼类，鱼体中组氨酸含量丰富，在冰藏过程中易被微生物代谢产生组胺等挥发性胺类物质；另外，鲐鱼体表脂质和碳水化合物代谢相关基因的相对丰度较高[20]，在微生物作用下更易代谢产生醛、酮和酸等小分子挥发物[21]，使鱼体气味评分下降。初始冰藏(0 d)时，3种海鱼新鲜度较高，散发出新鲜海鱼固有的清香，随着冰藏天数的增加，鱼体蛋白质分解产生挥发性的氨及胺类，含硫氨基酸降解产生吲哚和硫醚类，氧化三甲胺还原产生三甲胺，不饱和脂肪酸降解产生小分子醛、酮、醇类，从而造成鱼体气味评分下降[22]。

注：小写字母不同表示同行数据具有显著性差异(P<0.05)；大写字母不同表示同列数据具有显著性差异(P<0.05)

2.6 三种海鱼冰藏过程挥发性风味成分分析结果

本研究从3种鱼中共检出32 种化合物，气味活性值(odor activity value, OAV)>1的化合物共有15种(表2)，其中2 种硫醚类和8 种醛类的OAV值之和均较高，分别占挥发物OAV值总和的43%和32%。随着冰藏时间的增加，挥发物总浓度和OAV总和均呈不断升高的趋势，且在冰藏6 d和8 d时增幅显著，推测与6 d后鱼体菌落总数和TVB-N值增长较快有关。

醛类主要源自不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acids, UFA)的氧化降解，其阈值较低，会极大影响鱼类整体气味。庚醛、辛醛、壬醛和癸醛可能来自于油酸和亚油酸的氧化降解。一些不饱和醛类(如2,4-庚二烯醛)对鱼肉腥味产生贡献很大，其氧化降解可生成具有鱼腥味的己醛，此外亚油酸、油酸及花生四烯酸的氧化裂解也可产生己醛[23]。苯甲醛来自含苯环氨基酸的分解[24]。随着冰藏时间的增加，醛类总体呈“先平稳后增加”的趋势，分析原因是海鱼肉中UFA含量较为丰富，在冰藏过程中，UFA在氧分子及脂肪氧合酶(lipoxygenase, LOX)作用下，发生自动氧化和酶促氧化反应，降解成小分子挥发性醛类。冰藏后期随着细菌快速增殖，产生的外源性LOX含量不断增加，因此6～8 d醛类含量快速增长。值得注意的是，己醛的OAV值占醛类的50%左右，但随着冰藏时间的增加，含量却不断下降，这可能是己醛被进一步氧化成酸类物质有关。

低级脂肪醇并无明显香味，长链脂肪醇可能具有清香、木香和脂肪香，不饱和醇类由脂肪氧化降解或羰基化合物的还原产生，其阈值较低[25]。本研究共检出2 种气味活性醇类，1-戊烯-3-醇和1-辛烯-3-醇，前者是鱼肉固有腥味的组成成分，常表现出植物性气味[26]；后者具有蘑菇味特征，主要源自亚油酸氢过氧化物的降解[27]，也是鱼肉固有腥味成分。两者浓度值和OAV值均随着冰藏时间的增加而下降，可能原因是：(1)被进一步氧化成醛类或者酸类物质；(2)含有不饱和双键而被进一步分解。

酮类物质主要来源于UFA的氧化、微生物作用或蛋白质氨基酸降解等途径[28]，其阈值通常较高，对整体气味贡献不显著，但具有风味增强作用。3-戊酮作为仅有的一种气味活性酮类，冰藏8 d时鲐鱼和棘头梅童鱼的OAV值均下降了30%左右，推测可能与其自身被逐步氧化或代谢有关。

芳香类化合物主要来自于含苯环氨基酸的氧化降解或者由外部环境迁入[29]。本研究中共检出5 种，除苯乙烯外(呈橡胶和油漆味)，其他4 种均无气味活性。随着冰藏时间的增加，海鱼中芳香类物质的含量均呈不断增加趋势，可能与微生物增殖导致含苯环氨基酸的降解作用加剧有关。

其他类化合物中，三甲胺源自氧化三甲胺的还原作用，呈典型的腥臭味，而二甲基二硫和二甲基三硫属硫醚类，由含硫氨基酸降解产生，这3种气味活性物含量均随着冰藏时间的增加不断升高。十五烷属烃类化合物，其一般阈值较高，对鱼体整体气味贡献不显著，主要来自脂肪酸烷基自由基的降解。

2.7 三种海鱼冰藏过程中气味活性物质主成分分析

图5数据点主要从“整体气味轮廓”和“挥发物变量”2个角度对结果进行展示。3种海鱼“整体气味轮廓”数据点分布具有一定规律性： 0和2 d数据点均分布在主成分图的左半区域； 4 d数据点PC1值逐渐增大，距原点较接近；6和8 d数据点PC1值进一步增加，达1.5以上，表明海鱼在冰藏过程中整体气味发生了显著变化，这可能与UFA和蛋白质的氧化降解有关。通过将“整体气味轮廓”和“挥发物变量”数据点进行综合分析，若在各自主成分图中的位置相近(处于同一象限)，则两者相关性较高，可认为前者是后者的特征性挥发物。此外，基于理化及感官评价结果，本研究将3种海鱼“0～2 d”以及“6～8 d”的样品分别定义为“新鲜样”和“劣变样”。综上己醛和1-辛烯-3-醇这2种物质是表征3种海鱼“新鲜”的特征性挥发物，而异戊醛、戊醛、壬醛、苯乙烯、三甲胺、二甲基二硫和二甲基三硫这7种物质是表征海鱼“劣变”的特征性挥发物。

续表2

注：“—”表示该数据未获得；“N.D.(not detected)”表示物质没检测到； “OT(odor threshold)”表示各挥发物25 ℃时在去离子水中的气味阈值(ng/g)；每种物质第1行数据代表该挥发物浓度，第2行代表各挥发物的气味活性值(odor activity value, OAV)，计算公式为挥发物浓度和气味阈值的比值；▲表示该挥发物是气味活性物质(OAV>1)；小写字母不同代表各组数据间具有显著性差异(P<0.05)；由OAV值计算公式可推知，各组样品OAV值与其浓度值的差异显著性规律完全一致，故在表中省略标注

3 结论

舟山渔场3种常见经济鱼类(鲐鱼、棘头梅童鱼和龙头鱼)在冰藏过程中，鱼体菌落总数、TVB-N值和TBA值不断升高，气味评分逐渐下降，pH呈先下降后上升的趋势。对比而言，鲐鱼品质劣化速率最快，棘头梅童鱼次之，龙头鱼最慢，这可能与3种鱼体中营养组分和酶活性差异有关。冰藏8 d后，3种鱼气味评分均在60以下，表明其整体气味已不可接受。采用GC-MS法从3种海鱼中共检出32 种挥发物，进一步筛选得到异戊醛等15 种气味活性物质。随着冰藏时间的增加，3种海鱼中挥发物总浓度和OAV总和均呈不断升高的趋势。运用主成分分析的方法，从气味活性物质中确定己醛和1-辛烯-3-醇为表征海鱼“新鲜”的特征性挥发物，异戊醛、戊醛、壬醛、苯乙烯、三甲胺和二甲基三硫为表征海鱼“劣变”的特征挥发物。

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Quality and flavor changes of three kinds of marine fish in Zhoushan fishing ground during ice storage

GU Saiqi1,2,3，ZHANG Chenchao1,3，ZHANG Yueting1，BAO Rongbin1,2,3， LIN Zhaoyong4，ZHOU Xuxia1,2,3，DING Yuting1,2,3*，ZHOU Zhenyi1，YANG Jing1

1(College of Food Science and Technolgy，Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China) 2(Ninghai ZJUT Academy of Science & Technology, Ninghai 315600, China) 3(National R&D Branch Center for Pelagic Aquatic Products Processing (Hangzhou), Hangzhou 310014, China) 4(Yuhuan Donghai Yucang Modern Fishery Co., Ltd.， Yuhuan 317602, China)

ABSTRACT Quality and flavor changes of Pneumatophorus japonicus, Collichthys lucidus, and Harpadon nehereus during ice storage were examined. The results showed that the total number of colonies, total volatile base nitrogen value, and thiobarbituric acid value of the three kinds of marine fish increased continuously with the increase of ice storage time. The growth rate of Pneumatophorus japonicus was faster than the other two kinds of marine fish, and Harpadon nehereus was the slowest. Moreover, the odor scores of three kinds of marine fish were lower than 60 by the 8th day of storage, which indicates that the overall smell of the fish samples was unacceptable. The pH value decreased at first and then increased. And pH values of Pneumatophorus japonicus<Collichthys lucidus<Harpadon nehereus in the same storage time. A total of 32 volatiles were detected using GC-MS and 15 odor-active-compounds, such as isovaleraldehyde, were identified. Based on principal component analysis, hexanal and 1-octene-3-ol were the characteristic volatiles of "fresh" marine fish, whereas isovaleraldehyde, glutaraldehyde, nonanal, styrene, trimethylamine, and dimethyltrisulfide were identified as the characteristic volatiles of "deterioration" fish. This study could provide a basis for the relevant enterprises or departments to develop a rapid evaluation method of aquatic product quality in the future.

Key words marine fish; ice storage; flavor; principal component analysis

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023706

第一作者：博士，讲师(丁玉庭教授为通讯作者，E-mail：dingyt@zjut.edu.cn)

基金项目：宁波市自然科学基金项目 (2017A610283)；国家自然科学基金项目(31601500)；浙江省公益性技术项目(2016C32056)

收稿日期：2020-02-24，改回日期：2020-03-11

引用格式:顾赛麒，张晨超，张月婷，等.舟山渔场三种海鱼冰藏过程中品质和风味的变化[J].食品与发酵工业,2020,46(11):244-251.GU Saiqi，ZHANG Chenchao，ZHANG Yueting, et al. Quality and flavor changes of three kinds of marine fish in Zhoushan fishing ground during ice storage[J].Food and Fermentation Industries,2020,46(11):244-251.