干制过程中鲍鱼肌肉理化性质和挥发性风味的变化

鲍鱼是一种单壳软体动物，肉质柔嫩细滑、滋味鲜美，深受消费者的青睐。由于鲜鲍和活鲍不易保藏和长途运输，因此市场上逐渐出现干鲍、冻鲍和鲍鱼罐头等加工产品。然而，干鲍从加工到成熟耗时约1 年，随着放置时间的延长，其色泽逐渐转变为咖啡色和棕褐色，特征风味愈发浓郁。

集美大学海洋食品与生物工程学院的廖玉琴，任中阳，翁武银*等将脱除黑膜的鲍鱼肌肉放置在50 ℃和相对湿度为65%条件下进行干制，探究干制过程中鲍鱼肌肉理化性质和挥发性风味的变化。通过分析褐变强度、荧光强度、还原糖和总糖含量评价在鲍鱼在干制过程中的理化性质变化。利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、电子鼻和气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析蛋白质与糖类之间的相互作用以及挥发性风味物质演变规律，以期为鲍鱼干制工艺优化与改良提供理论指导。

1 褐变强度测定结果

在294 nm和420 nm处的吸光度分别表示美拉德反应产生的中间产物和最终产物含量，因此考察干制时间对鲍鱼表层肌肉和内部肌肉褐变强度的影响（图2）。在干制0d时，鲍鱼表层肌肉和内部肌肉在294 nm的吸光度分别为0.37和0.72，随干制时间延长至90 d时吸光度逐渐增加到最大值，但继续延长干制时间，吸光度却出现下降的趋势（图2A）。类似的变化趋势也出现在420 nm波长处吸光度（图2B）。这可能是因干制105 d后鲍鱼肌肉美拉德反应产生的物质无法完全溶解于三氟乙酸溶液中。在相同干制时间下，鲍鱼表层肌肉在294、420 nm波长处吸光度均显著低于鲍鱼内部肌肉（图2），表明鲍鱼内部肌肉的美拉德反应程度高于表层肌肉。

2 荧光强度测定结果

图3显示了干制时间对鲍鱼表层肌肉和内部肌肉的荧光强度影响。鲍鱼肌肉中具有荧光特性的化合物含量能够表明美拉德反应早期阶段的程度。不管是鲍鱼表层肌肉还是内部肌肉，荧光强度在干制90 d内逐渐上升且达到最大值。但是，进一步延长干制时间，荧光强度却出现明显下降的趋势。在相同干制时间下鲍鱼内部肌肉的荧光强度值大于表层肌肉，进一步表明鲍鱼内部肌肉的美拉德反应速率高于表层肌肉。

3 水分含量测定结果

图4显示，鲍鱼表层肌肉和内部肌肉在0 d水分质量分数分别为38.91%和42.51%，经过30 d干制后快速下降至14.53%和16.67%。随着干制时间的继续延长，鲍鱼表层肌肉和内部肌肉中水分质量分数分别稳定在10.5%～14.02%和13.59%～16.46%范围内。这可能是干制30 d后鲍鱼内部肌肉向表层肌肉迁移的水汽分压接近环境向表层肌肉的迁移水汽分压，导致水分含量不再受干制时间的影响。

4 总糖和还原糖的测定结果

如表1所示，在干制0 d时，鲍鱼表层肌肉总糖和还原糖含量分别为58.78 mg/g和3.11 mg/g，明显低于鲜活鲍鱼表层肌肉中的总糖（123.66 mg/g）和还原糖（20.37 mg/g）（数据未显示）。这可能是因为在前处理过程中鲍鱼肌肉多糖流失或参与了美拉德反应。随着干制时间的延长，鲍鱼表层肌肉中的总糖和还原糖含量均逐渐下降，且在干制30d内下降显著（表1）。值得注意的是，在干制过程中鲍鱼内部肌肉中还原糖下降了2.20 mg/g，高于表层肌肉的下降量（1.16 mg/g）。由表1可见，鲍鱼肌肉中还原糖在干制过程中参与美拉德反应逐渐被消耗，且内部肌肉美拉德反应速率高于表层肌肉。

5 SDS-PAGE分析

图5显示，鲍鱼表层肌肉在干制0 d时，仅在30 kDa附近观察到明显的蛋白条带（图5A），这主要因为在前处理利用木瓜蛋白酶脱除黑膜时鲍鱼表层肌肉蛋白发生降解。经过30 d干制后，30 kDa附近蛋白条带浓度出现下降，而在浓缩胶和分离胶顶部出现蛋白条带。随干燥时间延长至60 d这些变化逐渐明显，但继续延长干制时间未观察到明显变化。这些结果表明鲍鱼表层肌肉蛋白在干制过程中通过美拉德反应共价结合形成大分子聚合物。图5B可知，在干制0 d鲍鱼内部肌肉存在副肌球蛋白（100 kDa）、肌动蛋白（42 kDa）、肌球蛋白重链、胶原蛋白 α 1 和 α 2 肽链、原肌球蛋白和肌球蛋白轻链等蛋白条带。这些蛋白条带强度随着干制时间的延长均有明显减弱，尤其肌球蛋白重链、α1和α2肽链蛋白条带在干制15 d就开始消失。有研究利用SDS-PAGE对β-乳球蛋白与壳聚糖的美拉德反应进行分析，结果表明分离胶顶部条带可能是美拉德反应晚期产物。浓缩胶顶部蛋白条带浓度分别在干制45 d最高，继续延长干制时间反而逐渐减弱（图5B），这可能是因为美拉德反应形成更多的聚合物导致溶解度下降。

6 FTIR分析结果

利用FTIR分析干制过程中鲍鱼表层肌肉和内部肌肉的蛋白质和多糖结构变化（图6）。鲍鱼肌肉的主要特征吸收峰为酰胺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）。由图6A可知，鲍鱼表层肌肉干制至45 d酰胺A逐渐向低波数移动，然而继续延长干制时间却没有出现明显变化，与干制时间对鲍鱼肌肉水分含量影响的趋势（图4）一致，表明干燥促进各组分相互接近导致氢键作用增强。随干制时间的延长，鲍鱼表层肌肉中酰胺I、II和III带吸收峰强度都出现增加的趋势，表明鲍鱼表层肌肉在干制过程中产生了Schiff碱、Amadori化合物、Strecker中间体等美拉德反应产物。另一方面，在干制过程中鲍鱼内部肌肉出现类似表层肌肉的变化趋势（图6B）。研究表明，相同干制时间下鲍鱼内部肌肉的酰胺A波数低于表层肌肉，且各吸收峰的强度均大于表层肌肉，这可能是鲍鱼内部肌肉形成的糖蛋白聚集物比表面肌肉多，且与水分子结合导致氢键强度相对增大。这些结果进一步表明鲍鱼内部肌肉美拉德反应程度高于表层肌肉，且与SDS-PAGE结果一致（图5）。

7 氨基酸组成测定结果

表2显示，在干制0d，谷氨酸含量最高（8.07%）。经过120d干制，鲍鱼表层肌肉中亲水氨基酸含量由36.79%下降至26.33%（表2），其中赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、天冬氨酸和谷氨酸含量减少较明显。研究表明，随着干制时间的延长，鲍鱼表层肌肉中的赖氨酸和精氨酸含量也出现明显的下降，预处理后的鲍鱼表层肌肉赖氨酸含量为2.60%，干制120d后下降为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时间的影响（表2），表明大部分具有疏水侧链的氨基酸不易参与美拉德反应。另一方面，在干制过程中鲍鱼内部肌肉总氨基酸变化也出现类似表层肌肉的下降趋势（表3）。经过120d的干制，鲍鱼表层肌肉中亲水氨基酸和疏水氨基酸分别下降了约28%和25%，而内部肌肉却分别下降了约36%和31%。尤其需要注意的是，鲍鱼内部肌肉中赖氨酸和精氨酸分别减少了约53%和44%（表3），明显高于表层肌肉（约38%和32%），再次表明鲍鱼内部肌肉容易发生美拉德反应。

8 电子鼻测定结果

电子鼻系统中共有10 个传感器，分别为W1C（芳香成分、苯类）、W5S（氮氧化合物）、W3C（芳香成分、氨类）、W6S（氢氧化物）、W5C（短链烷烃芳香成分）、W1S（甲基类化合物）、W1W（硫化物）、W2S（醇、醛酮类化合物）、W2W（芳香成分、有机硫化物）和W3S（长链烷烃）。在干制过程中鲍鱼表层肌肉W1W响应值最高，为2.98～4.31，其次是W2W、W2S、W1S、W5S以及W6S传感器（图7A），表明这些挥发性物质是鲍鱼表层肌肉的主要成分。随着干制时间的延长，鲍鱼表层肌肉中W1W、W2W以及W2S响应值逐渐增加，而W1S响应值逐渐降低。有研究表明，肉制品经过加热处理后产生的部分硫化物能为其提供特有肉香味。因此，干制有利于鲍鱼表层肌肉形成特有的香味。另一方面，鲍鱼内部肌肉中传感器响应值的变化趋势与表层肌肉类似（图7B）。在相同干制时间下，鲍鱼内部肌肉中W1W响应值（2.67～3.62）低于表层肌肉（图7A），而W2S的响应值明显高于表层肌肉，表明鲍鱼表层肌肉产生更多的硫化物，而内部会形成更多的醇类、醛酮类挥发性化合物。因此，鲍鱼表层肌肉与内部肌肉间的挥发性风味物质差异可能是受美拉德反应程度和接触氧气量的影响。

利用PCA探究干制时间对鲍鱼表层肌肉和内部肌肉挥发性成分的影响（图7C、D）。从图7C可知，随干制时间的延长，鲍鱼表层肌肉PC1值逐渐增加，0d与30d的样品间差异较为明显，而30～120d样品间有部分重叠。这些结果表明干制30d对鲍鱼表层肌肉挥发性成分影响明显，但继续干制影响不明显。与表层肌肉相比，鲍鱼内部肌肉在PC2值上有较明显的变化（图7D），且按照0、30～90、120 d的顺序增加。以上结果表明，干制30d是鲍鱼肌肉挥发性成分改变的关键阶段，干制30～90 d的样品之间挥发性物质较相似。

9 GC-MS测定结果

表4显示了不同干制时间对鲍鱼表层肌肉和内部肌肉挥发性化合物ROAV的影响。在干制0d，2-癸酮的ROAV最高，其次为(E)-2-壬烯醛，表明鲍鱼表层肌肉具有花香和油脂香。然而，鲍鱼表层肌肉还含有1-辛烯-3-醇和壬醛带来的土腥味和蘑菇气味。经过30d干制后，己醛、壬醛和庚醛等直链饱和醛和1-辛烯-3-醇的ROAV明显减小，而(E,E)-2,4-癸二烯醛和芳樟醇的ROAV却明显增加，表明干制可以降低腥味并增强鲍鱼表层肌肉的油脂香和花香气味。除2-乙基呋喃以外，所测定的风味化合物ROAV在30～90 d之间都没有发生明显变化（表4），这可能是因为鲍鱼表层肌肉中形成的醛类和醇类挥发性风味成分达到相对平衡状态。然而，随着干制时间延长至120d，直链饱和醛出现增加，而芳樟醇却出现明显下降。另一方面，鲍鱼内部肌肉挥发性化合物随干制时间的变化趋势与表层肌肉相似（表4）。

结 论

研究鲍鱼肌肉在干制过程中理化性质和挥发性风味的变化规律。随干制时间的延长，鲍鱼肌肉中的还原糖、赖氨酸和精氨酸含量逐渐下降，是因为参与了美拉德反应形成高分子聚合物，导致褐变和荧光强度增大。经过30d干制，鲍鱼肌肉中的直链饱和醛和1-辛烯-3-醇的ROAV明显降低，而(E,E)-2,4-癸二烯醛和芳樟醇的ROAV却明显增加。在相同干制时间下，鲍鱼内部肌肉美拉德反应程度高于表层肌肉。本研究结果表明，鲍鱼肌肉在50℃、相对湿度65%的干制过程中，干制30d是干鲍品质和挥发性风味发生明显变化的关键时期。