不同除臭方法对鳗鱼风味品质的影响：多维挥发性成分分析

《Food Research International》：Effects of different deodorization methods on eel flavor quality: A multidimensional volatile analysis

本研究通过电子鼻（E-nose）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）及顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术，系统评估了醋酸浸泡及酵母、乳酸菌等五种微生物发酵对鳗鱼风味的影响。结果表明，醋酸处理加剧鱼腥味相关挥发性有机物（VOCs），而生物发酵（尤其是Staphylococcus nepalensis）显著降低此类VOCs，有效改善鳗鱼风味，为水产品脱臭工艺优化提供科学依据。

　　

杨傲林|李浩恩|王彦舒|卢宽|郑卓星|谢万翠

中国山东省青岛市青岛科技大学化学工程学院，邮编266042

摘要

鳗鱼因其营养价值和美味而备受推崇，但其鱼腥味限制了消费者的接受度。本研究利用电子鼻（E-nose）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）和顶空固相微萃取气相色谱-质谱（HS-SPME-GC–MS）技术，评估了不同脱臭方法对鳗鱼风味的影响。实验样品包括未经处理的鳗鱼（CK），以及分别经过醋酸浸泡（YS）和微生物发酵处理的鳗鱼：使用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）处理的鳗鱼（JM）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）处理的鳗鱼（ZW）、鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）处理的鳗鱼（SLT）以及尼泊尔葡萄球菌（Staphylococcus nepalensis）处理的鳗鱼（T13）。根据相对气味活性值（ROAV >1）和投影变量重要性（VIP > 1）筛选出关键挥发性有机化合物（VOCs）。YS处理的样品具有最高的挥发性成分含量和最独特的风味特征，而生物处理过的样品（JM、SLT、T13）则表现出相似的成分组成。共鉴定出12种关键VOCs，主要为醇类、醛类和酮类，其中1-辛烯-3-醇、1-庚醇、1-辛醇、1-辛醛、1-壬醛和2,3-戊二酮是导致鱼腥味的主要成分。尼泊尔葡萄球菌的发酵通过代谢多不饱和脂肪酸显著降低了这些化合物的含量，而醋酸处理则因pH值变化反而增加了它们的含量。这些发现表明，微生物发酵，特别是使用尼泊尔葡萄球菌，能有效改善鳗鱼的风味，为水产品加工中的脱臭策略提供了科学依据。

引言

鳗鱼是一种营养丰富且备受重视的水产品，其特点是高蛋白、低脂肪、低热量，并富含多种矿物质。它具有多种健康益处，如降低血脂、抗动脉硬化和促进认知功能，因此在全球市场上广受欢迎（Cai & Leung, 2022; Willett et al., 2019）。然而，在养殖、运输、加工和储存过程中，鳗鱼容易发生脂质氧化、蛋白质降解和微生物生长，这些过程会导致风味劣化并产生明显的鱼腥味，严重影响消费者的接受度和水产品的整体质量（Zhao et al., 2022）。因此，识别导致鳗鱼鱼腥味的关键挥发性有机化合物（VOCs）并开发有效的风味控制策略对于产品优化、市场拓展和提升消费者接受度至关重要。

目前，消除水产品鱼腥味主要采用三种方法：物理方法、化学方法和生物方法。物理方法中，吸附常用于利用固体材料从溶液中去除溶质，但该过程往往会导致多种功能性成分的损失，从而影响鳗鱼的营养价值（Lan et al., 2025）。因此，本研究重点关注化学和生物脱臭技术。例如，研究人员发现2%柠檬酸处理可显著降低鲶鱼中的关键VOC 2-甲基异波烯醇（Forrester et al., 2002）。生物方法，尤其是微生物发酵，可以通过在发酵过程中产生芳香化合物来减轻或掩盖鱼腥味（Zhang et al., 2020）。已有研究表明，酿酒酵母、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和尼泊尔葡萄球菌在发酵过程中能产生令人愉悦的芳香化合物（Bao et al., 2018）。例如，在酿酒酵母的发酵过程中，3,5-辛二烯-2-酮转化为6-辛烯-2-酮，2-戊基呋喃转化为o-芹脑和己基乙酸，可显著降低褐藻B. fusco puria的鱼腥味并提升整体风味（Xu et al., 2022）。尽管已有研究探讨了水产品的脱臭方法，但大多数研究仅评估了单一方法。目前仍缺乏针对鳗鱼的具体比较分析，以及这些方法对整体风味质量的综合影响。因此，有必要对不同脱臭处理后鳗鱼风味的改善情况进行全面比较分析。

在水产品中识别和分析鱼腥味化合物面临多重挑战，包括这些化合物浓度低、种类多样以及物理化学性质相似，这使得准确检测和量化变得复杂（Dai et al., 2024）。因此，应用高选择性、高灵敏度和高效的多技术检测方法对于系统地识别和评估影响鳗鱼风味的关键化合物至关重要。电子鼻（E-nose）是一种成本效益高、快速且非破坏性的检测方法，操作简单且采样无损。气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS），通常与顶空固相微萃取气相色谱-质谱（HS-SPME-GC–MS）结合使用，因其高分辨率、高效性和对VOC的强检测能力而广泛应用于水产品分析（T. Chen et al., 2024; Dong et al., 2019, Zhu et al., 2019; Xi et al., 2024）。结合使用E-nose、GC-IMS和GC–MS的研究人员发现1-己醛和1-辛醛是海参粉中的主要鱼腥味化合物（S. Wei, Wu et al., 2024）。另一项结合GC–MS/IMS的风味分析研究表明，醛类的形成是鲭鱼油在氧化和热处理过程中鱼腥味加剧的主要机制（Lan et al., 2025）。总之，E-nose、GC-IMS和HS-SPME-GC–MS的结合使用可实现鳗鱼风味的多维和准确分析，为鳗鱼加工中的风味改善和质量控制提供了理论基础，也为水产品行业的脱臭技术优化提供了技术参考。

本研究系统地使用E-nose结合GC-IMS和HS-SPME-GC–MS技术，对比了不同脱臭处理后鳗鱼的风味特征。通过这种综合分析方法，旨在阐明不同处理的脱臭效果及其对鳗鱼风味质量的影响。具体目标如下：（1）利用E-nose快速区分脱臭后鳗鱼样品的整体风味特征；（2）通过GC-IMS和HS-SPME-GC–MS联合分析，全面分析VOC组成并阐明不同脱臭方法对鳗鱼风味质量的影响；（3）结合相对气味活性值（ROAV）和投影变量重要性（VIP）标准，识别鳗鱼中的关键风味成分，从而评估各种脱臭处理的有效性。研究结果有望为鳗鱼加工中的风味提升提供宝贵见解，并为质量控制、增值开发和鳗鱼产品的利用奠定理论基础。

材料与化学品

鳗鱼样品从当地海鲜市场采购，冷冻运输后储存在实验室的-20°C环境中。使用的试剂和菌株包括：醋酸（≥99.5%，分析级，Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.）；酿酒酵母（CICC 1464，Angel Yeast Co., Ltd.）；植物乳杆菌-8、鼠李糖乳杆菌（CICC 6159）和尼泊尔葡萄球菌（SN-T13，CCTCC No. M 20231090），均作为实验室菌株保存；蔗糖（分析级）

基于电子鼻评估鳗鱼香气质量

使用电子鼻收集并区分经过不同脱臭处理的鳗鱼样品中的VOCs，并采用PCA进行降维处理。原始传感器响应强度汇总见表S1（补充信息）。不同样品组之间的传感器W1C、W5S、W3C、W6S、W1S、W1W、W2S、W2W和W3S的响应存在显著差异（p < 0.05）。如图1A所示，鳗鱼样品对W2S的响应强度较高

结论

本研究利用电子鼻、GC-IMS和HS-SPME-GC–MS系统评估了不同脱臭处理的脱臭效果及其对鳗鱼风味质量的影响。结果表明，1-辛烯-3-醇、1-庚醇、1-辛醇、1-辛醛、1-壬醛和2,3-戊二酮是导致鳗鱼鱼腥味的关键化合物。醋酸处理增加了这些化合物的含量并加剧了鱼腥味，而生物脱臭方法则有效减轻了鱼腥味

作者贡献声明

杨傲林：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、实验设计、数据分析。李浩恩：初稿撰写、资源获取、方法学设计、数据管理。王彦舒：撰写 – 审稿与编辑、数据管理。卢宽：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、数据管理。郑卓星：撰写 – 审稿与编辑、数据管理。谢万翠：撰写 – 审稿与编辑、项目监督、资金争取。

知情同意声明

已获得所有参与者的知情同意。

未引用参考文献

Li et al., 2023

Wang et al., 2025b

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢编辑和所有审稿人的宝贵建议。同时感谢山东省中小企业创新能力提升项目（项目编号：2023TSGC0766）提供的财务支持。