湿式熟成高体鰤(Seriola dumerili)过程中代谢物与理化品质变化的解析

《Foods》:Elucidating the Changes in Metabolites and Physicochemical Quality of Greater Amberjack (Seriola dumerili) During Wet Aging

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月20日 来源:Foods 6.0

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  摘要专业翻译 湿式熟成是改善高价值水产品食用品质的一种有前景的策略,然而高体鰤(Seriola dumerili)在湿式熟成过程中品质与风味变化的代谢基础仍不明确。本研究在冷藏条件下对高体鰤进行湿式熟成处理,并评估了理化性质、滋味属性、游离氨基酸(FAAs)及

  
摘要专业翻译 湿式熟成是改善高价值水产品食用品质的一种有前景的策略,然而高体鰤(Seriola dumerili)在湿式熟成过程中品质与风味变化的代谢基础仍不明确。本研究在冷藏条件下对高体鰤进行湿式熟成处理,并评估了理化性质、滋味属性、游离氨基酸(FAAs)及代谢物谱的变化。pH值在熟成期间先下降后上升,而水分含量则持续下降。菌落总数(TVC)随熟成时间增加而上升,但仍低于生鲜水产品的微生物限量标准。三氯乙酸可溶性肽含量增加,而鲜味游离氨基酸(UFAAs)增加、苦味游离氨基酸(BFAAs)和总游离氨基酸(TFAAs)减少(p < 0.05)。硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值亦升高,表明脂质氧化增强。电子舌分析显示,熟成后与鲜味和咸味相关的传感器响应增强。代谢组学分析显示不同熟成阶段间存在差异,其中甘油磷脂代谢、鞘脂代谢以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢受到显著影响。在湿式熟成过程中,L-谷氨酸、滋味相关肽、脂质氧化产物及磷脂降解产物发生积累,这一模式与蛋白水解和脂质重塑相一致。总体而言,湿式熟成改变了仪器测定的滋味特征,并促进了滋味相关化合物和脂质来源代谢物的积累,这些代谢物可能作为高体鰤后续挥发性风味物质形成的潜在前体。研究结果为优化水产品湿式熟成工艺提供了依据。

论文解读

一、研究背景与意义

高体鰤(Seriola dumerili)是一种全球分布的海水经济鱼类,因其生长迅速且风味独特而备受水产养殖业和消费者青睐,尤其适合制作刺身。联合国粮农组织估计,全球每年有高达35%的渔业和水产养殖产量被损失或浪费。宰后熟成技术已被广泛应用于肉类工业,通过内源性酶促反应增强风味、嫩度和适口性。熟成一般分为干式熟成和湿式熟成两类,其中湿式熟成通过真空包装后冷藏储存实现,已应用于牛肉、羊肉和猪肉等多种肉类产品,因其能提升适口性和稳定性而受到青睐。近年来,湿式熟成越来越多地被用作改善高价值水产品风味的策略。
然而,目前关于高体鰤在湿式熟成过程中理化品质指标和代谢物的动态变化仍缺乏系统表征。滋味是熟成水产品品质的关键指标,甜味和鲜味是最受青睐的滋味属性。游离氨基酸是熟成水产品品质的重要贡献因子,小分子肽可提供浓厚感并调节滋味。熟成过程中的滋味变化并非依赖于单一化合物类别,而是涉及蛋白质水解、肽生成、氨基酸转化以及滋味活性代谢物之间的相互作用。因此,系统阐明湿式熟成过程中高体鰤品质与风味变化的代谢基础,对于优化熟成工艺、提升水产品加工品质具有重要意义。

二、研究内容概述

研究人员以平均体重8.0 ± 0.6 kg的高体鰤为研究对象,采用活鱼击晕致死法处理后,取双侧背肌切成250–300 g的鱼块,经真空包装后置于3.5%氯化钠溶液中于2 °C条件下进行湿式熟成,分别在第0、3、6天取样分析。研究系统考察了pH值、水分含量、菌落总数(TVC)、色泽参数、三氯乙酸(TCA)可溶性肽、游离氨基酸(FAAs)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)等理化指标的变化,利用电子舌技术分析滋味特征,并采用基于液相色谱-串联质谱(LC–MS/MS)的非靶向代谢组学方法解析代谢物谱的动态变化。样品来源于中国广东省某养殖场。

三、主要技术方法

研究人员采用了多项关键技术手段:pH计测定pH值;AOAC法测定水分含量;平板计数法测定菌落总数;色差仪测定色泽参数;Lowry法测定TCA可溶性肽含量;自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸组成;分光光度法测定TBARS值;电子舌(SA402B)分析滋味属性;超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC–TripleTOF 6600)进行非靶向代谢组学分析,并结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)及KEGG通路富集分析进行数据处理。

四、研究结果

pH值变化。 湿式熟成过程中,pH值先下降后逐渐上升。熟成初期(至第4天)pH下降可能与宰后糖酵解产生的有机酸积累有关,而后期pH回升可能与氨、三甲胺等碱性挥发性含氮化合物的积累及微生物代谢有关。
水分含量。 水分含量在熟成期间持续下降,熟成6天后显著低于初始值。这一变化可能与水分从细胞内向细胞外空间重新分布及后续流失有关,同时肌肉蛋白的结构变化和降解降低了持水能力,促进了水分损失。
菌落总数。 菌落总数随熟成时间增加而上升,从初始约2.11 log CFU/g升至6天时的4.01 log CFU/g,但仍低于中国国家标准GB 10136-2015规定的生鲜水产品菌落总数限量标准(5 log CFU/g),表明该熟成时段在需氧菌落总数方面具有一定可接受性。
TCA可溶性肽。 TCA可溶性肽含量在熟成期间持续增加,6天时达到78.91 mg/100 g,显著高于其他时间点,表明蛋白质水解程度随熟成时间不断加深。
TBARS值。 TBARS值在湿式熟成期间升高,表明多不饱和脂肪酸持续氧化,生成更多硫代巴比妥酸反应性次级氧化产物。脂质氧化可能产生与后续风味形成相关的中间产物,但过度氧化可能导致品质劣变。
色泽参数。 L、a和b值均随熟成时间增加而上升,其中L和b值与未熟成样品差异显著。蛋白质变性和微生物活动可能部分解释了L值的升高,水分损失增强了肌肉表面的光反射,进一步增加了亮度。
游离氨基酸。 湿式熟成改变了高体鰤滋味相关游离氨基酸的组成。鲜味游离氨基酸(UFAAs)显著增加,甜味游离氨基酸(SFAAs)呈上升趋势,而苦味游离氨基酸(BFAAs)和总游离氨基酸(TFAAs)显著下降。甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸在熟成6天后增加,这些氨基酸可掩盖蛋氨酸相关的苦味和硫磺味。
电子舌分析。 电子舌分析表明,湿式熟成改变了高体鰤的仪器滋味特征。熟成6天后滋味轮廓发生显著变化,鲜味相关响应增强;咸味相关响应在未熟成样品中低于参考阈值,但熟成后升高,与游离氨基酸结果一致。
代谢组学分析。 非靶向代谢组学共注释到1756种代谢物。PCA和PLS-DA分析显示三个熟成阶段间存在明显分离。以VIP > 1且p < 0.05为阈值,在第3天对第0天、第6天对第0天、第6天对第3天组中分别鉴定出105、255和115种差异代谢物。KEGG通路富集分析显示,甘油磷脂代谢、鞘脂代谢以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢是受湿式熟成影响最显著的通路。L-谷氨酸在熟成期间增加,表明蛋白水解介导的鲜味氨基酸释放;而赖氨酸和天冬酰胺下降,可能反映了氨基酸的转化利用。γ-谷氨酰肽类化合物积累与浓厚感特征相关。脂质代谢在熟成后期更加活跃,多种脂质氧化产物和磷脂降解产物增加,与TBARS结果一致,支持膜脂重塑的发生。

五、讨论与结论

湿式熟成过程中,TCA可溶性肽和特定滋味相关氨基酸的增加与内源性蛋白水解一致,谷氨酸等鲜味氨基酸的积累与浓厚感特征相关。脂质来源中间产物的变化与脂质水解和轻度氧化一致,这些中间产物可能作为后续挥发性风味物质形成的底物。随着熟成时间延长,持续的蛋白水解产生了更多样化的肽类和更广泛的滋味相关化合物,而磷脂相关代谢物和TBARS的变化与磷脂重塑和脂肪酸氧化一致。然而,延长熟成虽然可能提供更多潜在的风味相关中间产物,但也伴随着脂质氧化和微生物生长带来的品质劣变风险。
本研究系统表征了高体鰤湿式熟成过程中的理化和代谢组学变化。湿式熟成伴随着TCA可溶性肽增加和滋味相关游离氨基酸谱的改变,包括鲜味氨基酸增加和苦味氨基酸减少,同时鲜味相关电子舌响应增强,滋味相关化合物多样性增加。非靶向代谢组学进一步鉴定了与氨基酸代谢、肽积累、甘油磷脂和鞘脂代谢及脂质氧化相关的代谢物变化,其中部分代谢物可能作为后续挥发性风味形成的潜在前体。研究结果表明,湿式熟成改变了高体鰤的仪器滋味特征和风味相关代谢物组成,同时强调了优化熟成时间的必要性。这些结果为水产品湿式熟成的潜在生化过程提供了新见解,为开发兼顾风味变化与产品品质和货架期要求的湿式熟成策略提供了科学依据。未来需要整合挥发性化合物分析、微生物群落分析和多组学方法,进一步探究水产品湿式熟成的潜在机制并优化其工业应用。
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