鱼汤风味的形成与调控研究进展

汤食滋味鲜美、营养丰富，易被消化吸收，在中国传统饮食文化中一直占据着重要地位。与畜禽类肉汤相比，鱼汤具有水产品特有的鱼香味，且滋味更加鲜甜。但目前市面上鱼汤类产品却并不多见，这是因为鱼汤在热加工过程中极易产生腥异味，且其腥异味会随着鱼汤的冷却和贮藏逐渐增强，严重影响消费选择，导致鱼汤类型的产品难以实现产业化。

华中农业大学食品科学技术学院和国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心（武汉）武燕霓、安玥琦、熊善柏*深入了解鱼汤风味形成机制，以及热加工过程对鱼汤风味释放的影响，将有助于实现鱼汤贮藏期间腥异味的消减。本文总结目前鱼汤去腥脱苦方式，并阐明现有脱腥方式的脱腥机理，旨在为后续开发具有特征香气的鱼汤产品提供理论依据。

1 鱼汤的风味特征及形成机理

1.1 鱼汤的风味特征

鱼汤的风味主要由气味（挥发性物质）和滋味（非挥发性物质）两部分构成，其特征滋味表现为鲜味、甜味以及醇厚感；气味主要由一些挥发性化学成分构成，如醛类、醇类、酮类、酸类、芳香族类、酯类以及呋喃类等杂环化合物，其中，构成鱼汤浓郁香气的主要成分是醛类、醇类和呋喃类。

可溶性糖类和甜味氨基酸等物质构成了鱼汤的甜味。大分子多糖在加热条件下会逐渐降解为可溶性糖，进一步溶出到汤中，使鱼汤具有一定的甜味；甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸等。鱼汤的鲜味则由游离氨基酸、呈味肽、核苷酸、有机酸、有机碱等呈鲜物质贡献。其中，对鱼汤鲜味贡献最大的是游离氨基酸类和核苷酸类。烹制鱼汤时游离氨基酸组成和含量的改变不仅影响其营养品质，还会显著影响鱼汤的滋味。尤其鲜味氨基酸谷氨酸和天冬氨酸，二者含量的增加能使鱼汤滋味更加鲜美。鱼汤中的呈味核苷酸包括5’-肌苷酸、5’-鸟苷酸和5’-腺苷酸及其盐类，与呈鲜氨基酸协同作用能显著增强鱼汤的鲜味。

醇厚感也被称为浓厚味，是一种丰富感和味觉复杂感。该滋味口感通常在鸡汤、鱼汤中表现较为明显，因为鸡肉、鱼肉富含蛋白质，熬汤时能溶出较多的小分子肽。多种小肽（＜1 000 Da）具有浓厚味，其含量越高，鱼汤的滋味越丰富浓厚。此外，鱼肉中含有一定的谷胱甘肽，其被证实是醇厚感的代表性物质之一，这可能也是鱼汤滋味浓厚的原因之一。

鱼汤的香气构成较为复杂，在汤中能检测出上百种挥发性物质，但对香气有贡献的只有几种，它们在鱼汤中一般具有较高的浓度或很低的阈值。表1展示了几种鱼汤的特征风味成分，可以看出，鱼汤的关键挥发性气味成分多为醛类，尤其是不饱和烯醛对鱼汤风味有较大贡献，其中，辛醛、癸醛通常表现为熟鱼香；己醛具有青草香；壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛具有脂肪香；而庚醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛则呈现一定的鱼腥味。需要注意的是，醛类成分在浓度适宜时是鱼汤浓郁香气的主要来源，但浓度过高时则会表现为腥味，影响鱼汤的整体风味。大多数醇类物质香气阈值高，对鱼汤的整体风味贡献不大。目前，只有1-辛烯-3-醇被普遍认为是鱼汤的特征风味物质之一，其表现为蘑菇味和泥土味；此外，2-戊基呋喃也是鱼汤的特征风味成分之一，其阈值极低，即便含量不高也能呈现较强的肉香味，使鱼汤的风味更加浓郁。

1.2 鱼汤风味形成途径

食品的风味是由风味前体物质、中间及降解产物在加工过程中通过一系列复杂的化学反应而产生。鱼汤的滋味物质主要由蛋白质的热降解以及三磷酸腺苷（ATP）降解途径产生，而挥发性气味的形成较复杂，其主要包括以下反应途径：脂质氧化降解反应、美拉德反应以及美拉德反应产物与脂质氧化产物的相互作用。鱼汤风味形成途径如图1所示。

1 ）蛋白质的热降解、ATP降解途径

蛋白质在加热条件下会产生小分子肽，小肽进一步热降解生成游离氨基酸。此外，氨基酸序列也会影响小肽的呈味特性；大多数游离氨基酸具有呈味活性，含量越高，鱼汤的滋味越差。此外，一些氨基酸如含硫氨基酸、β-羟基氨基酸等还是产生特征香气的风味前体物质，能通过Strecker反应生成挥发性醛类，丰富鱼汤产品的香气和滋味。

磷酸基团与核苷的连接位点不同可形成不同的核苷酸，包括5’-核苷酸、3’-核苷酸、2’-核苷酸，但通常只有5’-核苷酸具有呈味活性。鱼汤中的呈味核苷酸可通过ATP降解途径生成，如图2所示。鱼体内的ATP逐步降解，生成一磷酸腺苷（AMP）和肌苷酸，它们是鱼汤的主要呈鲜物质，与其他滋味物质共存时能影响其呈味效果。研究证实，5’-核苷酸与呈味氨基酸协同作用能显著提升各自鲜味强度。

2 ）脂质氧化降解反应

脂肪的氧化降解是鱼汤形成浓郁香气的重要反应之一。鱼肉中脂肪主要包括甘油三酯和结构磷脂，其在加热条件下先发生热降解生成游离脂肪酸，其中不饱和脂肪酸因含有双键能进一步被氧化生成挥发性羰基化合物，最终对鱼汤的风味产生影响。此外汤中溶出的脂肪大分子具备良好的脂溶性，能够溶解一系列芳香物质，是鱼汤特征香气的主要载体之一。脂肪氧化主要包括自动氧化、酶促氧化和光促氧化3 种途径，其中热诱导的自动氧化是熬汤时产生挥发性物质的主要路径。自动氧化反应链可概括为3 步，分别为引发阶段、增殖阶段、终止阶段。具体步骤如图3所示。

3 ）美拉德反应

美拉德反应本质上是羰基化合物（还原糖、醛、酮、等）和氨基化合物（蛋白质、肽、氨基酸等）的反应，故又被称为羰氨反应。其过程较为复杂，可分为初期（风味前体物质生成）、中期（挥发性风味物质生成）和末期（蛋白黑素形成）3 个阶段，具体反应过程如图4所示。

反应初期羰基与氨基通过缩合反应生Schiff碱，经Amadori分子重排后形成脱氧酮糖；中间阶段风味前体物质脱氧酮糖经过烯醇化、脱水以及环化等一系列反应生成吡咯、吡嗪、呋喃等杂化化合物。同时，该阶段的中间产物α-二羰基化合物还能与α-氨基酸发生Strecker降解反应，生成Strecker醛类，其对食品香气的形成有一定影响；反应末期醛类、胺类聚合生成类黑素，其主要影响食品的色泽。美拉德反应在高温下更容易发生，故熬制鱼汤时通常需要进行油煎前处理使其香气组成更加丰富。

4） 美拉德反应产物与脂质氧化产物的相互作用

脂质氧化生成了大量的挥发性成分，如酮类、醛类、呋喃、醇类和烷烃，这些物质会与美拉德反应的中间降解产物交互作用，生成新的杂环挥发性芳香化合物，包括噻吩类和硫醇类，进而影响产品的风味。研究发现，脂质的加入会抑制半胱氨酸-木糖反应体系生成含硫化合物的速率，尤其对2-甲基-3-呋喃硫醇、2-呋喃甲硫醇、2-甲基噻吩和3-甲基噻吩均有抑制作用，反之半胱氨酸-木糖反应体系也会影响脂质的氧化过程，使醛类含量降低。脂质通过作用于美拉德反应抑制挥发性含硫化合物和杂环化合物的形成，并得出脂质对美拉德反应的影响机制是先抑制后参与美拉德反应，最终生成较多的脂质-美拉德化合物。

2 汤风味品质的影响因素

2.1 原料属性

鱼汤的风味受原料影响较大，不同生长水域环境、养殖模式、品种、新鲜度以及部位的鱼制得鱼汤的风味均有一定差异。海水鱼和淡水鱼的生长水域环境不同，其自身化学成分组成有一定的差异，海水鱼的n-3系列脂肪酸含量更高、组成更丰富，淡水鱼的水分含量更高、肌肉组织更细嫩，二者熬制的鱼汤风味会有较大差异。不同养殖模式下鱼原料的风味品质会有所差异，鱼原料腥味的降低使鱼汤的风味有所改善。

煲汤时，鱼的品种不同会对鱼汤风味产生一定影响。

保鲜处理能有效延长鱼原料的货架期使其实现特定时间的流通。原料新鲜度不同，熬制的鱼汤风味也有所差异。鱼原料的保鲜贮存有利于鱼汤良好风味的形成。

一般用于熬制鱼汤的原料分为主体鱼肉和鱼加工副产物（鱼头、鱼皮骨）。鱼肉蛋白质含量高、脂肪组成丰富，经热处理后能释放较多的呈味物质，使鱼汤具有良好的滋味和香气。而鱼头含有大量的多不饱和脂肪酸，相较于鱼肉，鱼头汤的风味主要来源于脂质氧化产生的挥发性物质，但一些挥发性物质（1-辛烯-3-醇、(E)-2-辛烯醛）可能使其呈现腥味，反而香气不如鱼肉汤。

2.2 前处理方式

熬制鱼汤过程中，原料挥发性风味物质的释放以及氨基酸、核苷酸等呈味物质的溶出均与其前处理方式密切相关。目前鱼汤熬制的前处理方式主要包括添加辅料、酶解处理、油炸处理、破碎处理及超声波辅助处理等，这些方式均对鱼汤的风味释放有一定影响。

添加辅料对鱼汤风味有较大影响，鱼汤熬制前通常会使用生姜、八角、大蒜等香辛料进行调味，香辛料本身具有较强的风味特征，将它们添加至鱼汤中能有效掩盖鱼汤的腥味并丰富鱼汤特征风味。酶解处理是指通过添加外源酶制剂水解蛋白质，释放更多的小肽和游离氨基酸，以提高鱼汤的营养价值和滋味口感。然而，酶解处理的鱼汤极易产生苦味肽和苦味氨基酸，反而不利于鱼汤良好滋味的形成。因此，酶解处理需要筛选蛋白酶酶制剂的种类并控制条件和用量。

油炸处理是指鱼汤熬煮前进行短时间的高温煎炸，这一处理过程能够促进鱼肉的美拉德反应并提高其脂肪含量，以便后续熬汤过程释放更多的风味物质。

破碎处理通过破坏鱼的组织结构，使蛋白质、脂肪等风味前体物质进一步释放，从而改变鱼汤的风味。

超声波辅助处理是一种新型方式，其原理是利用超声振荡促进风味前体物质的释放和溶出，使鱼汤在熬煮过程产生更多的风味物质。

2.3 熬制工艺及参数

制作工艺和参数的改变对鱼汤香气释放以及呈味物质的溶出均有不同程度的影响。鱼汤的熬煮工艺包括传统常压熬煮和高压熬制，加工参数主要包括熬制温度、熬制时间和熬制料液比。

高压能促使鱼肉中风味前体物质（游离脂肪酸和游离氨基酸等）更多的释放到鱼汤中，在比较常压、高压、常压-高压以及高压-常压4 种方式制得鳕鱼头汤的风味差异，发现常压鱼汤的鲜味较弱，而高压熬制的鱼汤氨基酸、核苷酸等物质含量增加，感官评分更高。

加工参数中熬制温度对鱼汤风味形成影响最大。温度主要通过影响蛋白质、脂肪降解速率以及美拉德反应进程，进而影响鱼汤风味物质的释放，不同的升温模式制得的鱼汤风味有一定差异。在85 ℃下熬制的鱼汤风味和口感等感官品质最优，测得的鲜味活性氨基酸含量也最高。

不同熬煮器具的加热模式（温度曲线）不同，制得的鱼汤风味也有所差异。电炖锅比电饭煲熬制的鱼头汤感官评分更高、风味组成更丰富。低温调控电炖锅制得的鱼汤具有较好的感官属性，能得到较强熟鱼香和脂肪香的鱼汤。此外，熬煮时间和料液比改变也会一定程度影响鱼汤风味。

2.4 杀菌方式

热杀菌作为一种传统杀菌方式，在肉汤类产品中应用广泛。但经过高温热杀菌的产品风味往往存在蒸煮味过重等风味劣变现象，鱼汤亦如此。引入新技术进行热杀菌不仅能有效改善鱼汤的风味，还有利于实现能源的可持续利用。

2.5 贮藏方式

当前，市场上流通的汤类产品多以罐制品、固体汤粉、液态汤包等方式进行常温或低温储运。在比较冷藏、冻藏和冻藏-冷藏3 种贮藏方式对草鱼汤风味的影响，发现冻藏-冷藏处理鱼汤的呈鲜味5’-IMP含量在贮藏期间总体高于冷藏处理的鱼汤，冷冻处理能更好地保持鱼汤的风味。与其他肉汤相比，鱼汤的腥异味在贮藏期间更易加重，然而鱼汤腥异味加重的机理尚不明确，因此后续的研究应重点关注鱼汤贮藏期间腥异味的消减途径和机制。

综上可以看出，通过筛选适宜的原料和前处理方式、优化熬煮工艺和参数、合理选择杀菌及贮藏方式均能达到调控鱼汤风味的效果。

3 鱼汤风味的调控

腥异味是鱼制品中普遍存在的一种不良风味，其很大程度地限制了鱼汤的加工和消费。鱼汤的不良异味主要来源于原料自身以及熬煮过程产生的腥异味。因此，调控风味需要结合两方面综合考虑。

3.1 原料风味调控

1 ）养殖方式

淡水鱼土腥味较重，因为其生长水环境中蓝藻、颤藻等浮游生物的代谢废物土臭素（GEO）和二甲基异莰醇（MIB）等土味物质含量较高，易被摄食或吸附于鱼体表面，从而造成淡水鱼较重的腥异味。因此，改善养殖环境是获得优质鱼原料的首要条件。

降低养殖环境中的藻类含量是鱼类脱腥重要手段之一。流水环境能使浮游生物组成发生改变，一些产生土腥味物质的藻类含量降低，进而改善鱼类的土腥味。当前，已有较多研究采用循环水养殖模式进行鱼类养殖，均取得了较好的脱腥效果

2） 保鲜处理

鱼被宰杀后，由于微生物和酶的作用极易腐败变质，并产生异味。三甲胺是一种具有刺激腥臭味的物质，可通过氧化三甲胺加热分解产生，其主要存在于海水鱼中，鱼汤的“陈旧鱼味”是其与脂肪作用的结果。此外，鱼死后体表会生成δ-氨基戊醛、δ-氨基戊酸和六羟基吡啶类化合物，这些物质也被认为是鱼腥味的一大来源，与三甲胺等共存时能进一步增强鱼腥味。因此，选择新鲜宰杀的鱼或经保鲜处理的鱼熬煮鱼汤也能有效避免产生腥臭味。

3.2 鱼汤风味调控

1 ）鱼汤腥异味来源

与其他鱼制品类似，鱼汤腥味较重的一个原因是脂质的氧化降解生成了较多具有腥异味的挥发性小分子物质，如庚醛（鱼腥味）、壬醛和癸醛（土腥味）、(E)-2-庚烯醛（鱼腥味）、(E,E)-2,4-庚二烯醛（油炸味）、(E,E)-2,4-辛二烯醛（海藻味）以及1-辛烯-3-醇（蘑菇味、土霉味）。

2） 腥异味消减措施

鱼汤风味调控研究重点在于如何减弱其腥异味，增强鲜甜滋味以及脂香、鱼香等特征风味。当前关于鱼汤腥异味消减的研究重点在工艺优化方面。表2总结了鱼汤中应用较为广泛的去腥脱苦方式及优缺点。

当前，去除鱼汤腥异味最常见的方法为感官掩蔽法，但该方法只能起到简单掩盖腥异味的作用，效果有限且不稳定，鱼汤的腥异味难以被彻底脱除。而美拉德反应法和酵母抽提物法则利用美拉德反应和蛋白质降解等化学反应原理，通过添加风味前体物质促进风味反应以实现去腥脱苦，去腥脱苦效果显著，且过程不会引入化学试剂，但对鱼汤氨基酸含量及色泽有一定影响。美拉德反应法和酵母抽提物作为近年来较为热门的脱腥方法，不仅成分安全，且脱除腥异味后的鱼类制品风味柔和、更加自然。因此，后续实验可以深入研究添加酵母抽提物和还原糖对鱼汤产品去腥脱苦的机理机制。

目前已有相关实验利用酵母发酵技术对鱼汤产品进行去腥脱苦。酵母发酵过程中会生成蛋白酶和氨肽酶，二者能针对性地切除疏水氨基酸，从而降低鱼汤苦味。

基于以上研究可以推测酵母菌发酵的脱腥原理有以下几点：第一，鱼汤中苦味肽和呈腥味物质（比如三甲胺）参与酵母菌的代谢反应，生成无腥异味物质；第二，酵母的多孔结构能够物理吸附腥味成分，减弱腥味；第三，酵母发酵过程会产生一系列酶类，能够降解鱼汤的苦味肽，将小分子腥味物质转化为大分子无腥味物质，或通过影响鱼汤风味反应途径减少腥异味物质的产生；第四，酵母发酵的代谢产物（醇、酯、酸以及多糖等）能够掩盖鱼汤腥异味或促进美拉德反应生成更多的香气成分。然而，由于酵母发酵反应途径复杂，具体哪条路径对鱼汤制品的去腥脱苦发挥主要作用还有待进一步研究论证。

4 结 语

鱼汤作为一种营养价值高、风味品质独特的肉汤，符合当下消费者对健康美食的追求，具有较大的开发前景。针对鱼汤腥异味较重问题，目前，国内外研究主要集中于结合新技术前处理、优化加工工艺等调控影响因素的方式来改善鱼汤的风味。同时近几年也有研究尝试通过美拉德反应、酵母发酵法等方式实现鱼汤或鱼酶解液的去腥脱苦，这种方式基于鱼汤风味形成的4 种反应途径以实现腥异味的脱除，效果较好，未来发展前景广阔。但研究仍处于优化工艺阶段，通过美拉德反应和酵母发酵脱除鱼汤腥异味的机理尚不明确。因此，未来的研究重点应包括以下3 点：第一，开发更多新型有效的去腥脱苦方法，利用鱼汤风味形成的4 种反应途径，通过添加酵母抽提物、还原糖以及脂肪等物质促进美拉德反应和脂肪的氧化降解等反应，促进更多香气物质的生成并抑制腥异味形成，改变鱼汤原有的风味组成，从而实现脱腥；第二，研究贮藏工艺及条件对鱼汤风味品质的影响规律，结合先进的热杀菌、干燥技术筛选鱼汤适宜的贮藏方式，最大限度保留鱼汤的特征香气，并有效延长鱼汤保质期，以期大幅度提高其商业价值；第三，揭示鱼汤腥异味的脱除机理，明确鱼汤腥异味脱除的过程是基于形成新的香气成分对原有腥异味实现掩蔽，还是与腥异味物质结合生成不具有挥发性的物质以实现脱腥，亦或是两种途径相结合的方式，从而为实现鱼汤腥异味的靶向去除提供理论指导。

本文《鱼汤风味的形成与调控研究进展》来源于《食品科学》2023年44卷15期251-260页。作者：武燕霓, 安玥琦, 熊善柏