郭桂筱,蘇偉明,岳 瑤,李雁群,3,*,胡雪瓊
(1.廣東海洋大學食品科技學院,廣東 湛江 524088;2.廣東海洋大學海洋藥物研究所,廣東 湛江 524088;3.廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點實驗室,廣東 湛江 524088)
微藻是具有光合作用能力的水生微生物,光合色素主要為葉綠素、葉黃素、類胡蘿卜素、藻膽蛋白等,與大型水生植物——大藻不同,微藻不僅個體微小大多需要在顯微鏡下才能觀察,而且沒有根、莖、葉等植物分化[1]。微藻形態(tài)多樣、適應性強、分布廣泛。許多微藻富含蛋白質、脂質、多糖、維生素、礦物質等營養(yǎng)物質,具有很好的營養(yǎng)價值。微藻是魚、蝦、貝等水生動物的天然餌料?,F(xiàn)代水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè),人們主動利用養(yǎng)殖微藻給水產(chǎn)品作餌料甚至添加到加工飼料中,利用微藻調節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖水塘水質也有廣泛應用。微藻的食用歷史有數(shù)千年,近數(shù)十年來人們認識到微藻營養(yǎng)和保健作用,微藻作為食品或食品配料的應用得到了大力發(fā)展。但是,由于微藻常常含有一些不良風味,對微藻在食品領域的應用產(chǎn)生了很大的影響。不僅在食品中,由于食物鏈傳遞作用,即使微藻不是直接用作食品配料,在微藻用作為飼料和餌料的時候,其不良風味也可能最終帶到食品中。
鈍頂螺旋藻(Spirulina platensis)是藍藻的一種,蛋白質含量可高達60%(對干重),具有很高的營養(yǎng)價值。螺旋藻大規(guī)模人工養(yǎng)殖和加工始于20 世紀60 年代,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前已經(jīng)是世界范圍內產(chǎn)量最高的人工養(yǎng)殖微藻,其中我國產(chǎn)量占世界第一位。螺旋藻最初主要作為保健食品原料和藻藍蛋白提取原料,隨著藻產(chǎn)量的增加,現(xiàn)在也開發(fā)多種用途,包括用作為一般食品的配料,一些提取藻藍蛋白的藻渣也用作飼料原料,甚至在魚粉等飼料原料價格昂貴的時候有用螺旋藻做飼料蛋白補充料的嘗試。可以說,螺旋藻是與食品緊密相關的微藻。富油新綠藻(Neochloris oleoabundans)是一種淡水真核綠藻,脂質含量為干重的20%~54%,其中的三脂肪酰甘油酯占總脂質含量的80%,其中油酸和亞麻酸的含量達到總脂肪酸的48.98%[2-3]。富油新綠藻在油脂生產(chǎn)和飼料應用方面具有很大潛力。富油新綠藻用作為貝類養(yǎng)殖餌料已有報道[4]。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是一種海洋硅藻,可高產(chǎn)二十碳五烯酸(EPA)和其他不飽和脂肪酸[5]以及巖藻黃素[6]。三角褐指藻是常見的水產(chǎn)餌料藻之一,也有培養(yǎng)其用于生產(chǎn)巖藻黃素等的應用。湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)是一種海洋微藻,為等鞭金藻屬金藻,20 世紀70 年代在湛江海域發(fā)現(xiàn),作為魚蝦養(yǎng)殖的餌料已經(jīng)有幾十年的歷史,現(xiàn)已大量用于濾食性水產(chǎn)動物[7]和各種水產(chǎn)養(yǎng)殖動物幼苗的餌料。湛江等鞭金藻含有大量高營養(yǎng)價值的多不飽和脂肪酸,包括EPA 和DHA(二十二碳六烯酸),在食品和醫(yī)藥方面也有很好的開發(fā)應用前景。這四種微藻都具有良好的營養(yǎng)特性,它們在食品和飼料中具有很高的應用價值,但是它們都存在某些不良風味,影響了它們的應用。因此,研究這些微藻的風味特征及不良風味成分具有重要意義。
目前,有關藻類的風味研究報告還比較少,少量的報道主要是針對大型藻類的研究,如壇紫菜(Pyropia haitanensis)[8]、紅毛藻(Bangia fusco-purpurea)[9]、馬尾藻(Sargassum)[10]等,還有一部分研究是針對微藻對環(huán)境和飲用水源氣味的影響[11-12]。有關微藻對食品風味的影響的研究報道有限,但是現(xiàn)有的研究依然能夠看到微藻風味對食品確實有不可小覷的影響[13-15]。研究表明,用微藻補充飼料喂養(yǎng)的牡蠣具有強烈的青草味[16],奶酪中添加1.5%鈍頂螺旋藻其風味就難以被消費者接受[17]。對于已經(jīng)是食品材料的鈍頂螺旋藻對食品風味的影響有少量的報道,但是對其風味的化學成分闡明尚缺乏,而富油新綠藻、三角褐指藻和湛江等鞭金藻三種已經(jīng)作為飼料和餌料,又具有作為食品原料前景的微藻,有關風味研究尚未見報道。因此,本文擬研究上述四種微藻揮發(fā)性成分,在此基礎上分析這些微藻風味的特征,找出產(chǎn)生不良風味的主要揮發(fā)性物質,為進一步深入開展微藻風味研究提供數(shù)據(jù)支撐和研究基礎。
富油新綠藻UTEX#1185 購自德克薩斯大學奧斯汀分校藻種保藏中心;三角褐指藻CCMP2561藻種 暨南大學李宏業(yè)教授饋贈;湛江等鞭金藻藻種廣東海洋大學黃翔鵠教授饋贈;鈍頂螺旋藻藻泥(藻細胞物質) 廣西北海生巴達生物科技有限公司饋贈;2-甲基-3-庚酮 色譜純,上海Macklin 生物技術有限公司;正構烷烴混合物(C10~C25) 色譜純,上海安譜實驗科技股份有限公司;其余試劑 均為國產(chǎn)分析純,廣州化學試劑廠。
SCIENTZ-IID 超聲細胞粉碎儀 寧波新芝生物科技股份有限公司;TU-20H 恒溫水浴鍋 英國Bibby Scientific 公司;PEN3 電子鼻 德國AirSense公司;65 μm PDMS/DVB 固相微萃取頭、固相微萃取手柄 美國Supelco 公司;GCMS-TQ8050NX 三重四級桿氣相色譜質譜聯(lián)用儀 日本島津儀器有限公司;X-30R 高速冷凍離心機 貝克曼庫爾特商貿(中國)有限公司。
1.2.1 培養(yǎng)基配制 BG11 淡水培養(yǎng)基組成:NaNO31.5 g/L,K2HPO40.04 g/L,MgSO4·7H2O 0.075 g/L,CaCl2·2H2O 0.036 g/L,Na2CO30.02 g/L,A4溶液1 mL/L 和 A5溶液 1 mL/L。A4溶液:C6H8O70.60 mg/L,(NH4)3Fe(C6H5O7)20.60 mg/L,Na2EDTA 0.10 mg/L;A5溶液:H3BO32.86×10-3g/L,MnCl2·4H2O 1.81×10-3g/L,ZnSO4·7H2O 0.22×10-3g/L,Na2MoO4·2H2O 0.39×10-3g/L,CuSO4·5H2O 0.80×10-4g/L,Co(NO3)2·6H2O 0.49×10-4g/L。BG11 培養(yǎng)基用于富油新綠藻培養(yǎng)。
f/2 海 水 培 養(yǎng) 基 組 成: NaNO375 mg/L,NaH2PO4·H2O 5 mg/L,Na2SiO3·9H2O 30 mg/L,微量金屬溶液1 mL/L,維生素B12溶液1 mL/L,維生素H 溶液1 mL/L,維生素B1溶液1 mL/L。微量金屬溶液:ZnSO4·7H2O 23 mg/L,MnSO4·H2O 152 mg/L,Na2MoO4·2H2O 7.3 mg/L,CoSO4·7H2O 14 mg/L,CuCl2·2H2O 6.8 mg/L, Fe( NH4)2( SO4)2·6H2O 4.6 g/L,Na2EDTA·2H2O 4.4 g/L;維生素B12溶液:HEPES 緩沖液2.4 g/200 mL dH2O,維生素B120.027 g/200 mL dH2O;維生素H 溶液:HEPES 緩沖液2.4 g/200 mL dH2O,維生素H 0.005 g/200 mL dH2O;維生素B1溶液:HEPES 緩沖液2.4 g/200 mL dH2O,維生素B10.067 g/200 mL dH2O。f/2 培養(yǎng)基用于三角褐指藻培養(yǎng)。
湛江等鞭金藻海水培養(yǎng)基:NaNO30.3 g/L,KH2PO42×10-2g/L,NaHCO30.5 g/L,F(xiàn)eCl31.25×10-3g/L,VB10.2 mg/L,VB125×10-7g/L。
1.2.2 前處理 微藻培養(yǎng)方法:在500 mL 玻璃瓶中加入400 mL 相應培養(yǎng)基,加入10%(v/v)對數(shù)生長期藻種,磁力攪拌器300~500 r/min 連續(xù)攪拌,同時通入400~500 mL/min 含有5% CO2的空氣。培養(yǎng)溫度為(28±2)℃,連續(xù)光照強度為2000 lux。培養(yǎng)5~8 d 處于對數(shù)生長期(根據(jù)藻種不同確定培養(yǎng)時間),離心收集新鮮藻細胞并立即儲存在-80 ℃待分析使用。
風味分析樣品準備參考岳敏等[18]的方法做修改:取約2 g 在-80 ℃凍存的藻細胞樣品加入30 mL 4 ℃預冷純水,于冰浴中超聲破碎藻細胞(超聲1 s,間隔1 s,550 W,總時間20 min),待破碎完后,立即用于上機分析。
1.2.3 微藻氣味電子鼻分析 參考盧佳芳等[19]方法做修改:取10 mL 破碎后的藻懸液于50 mL 離心管中并加蓋密封,置于4 ℃過夜24 h,從冰箱取出后在室溫(25 ℃)靜置30 min 后,插入電子鼻探頭于試管頂部空間進行取樣檢測。檢測程序設置為樣品制備時間5 s,測試時間120 s,傳感器清潔時間180 s,進樣流量300 mL/min。采用Win Muster 軟件對樣品的氣味進行分析,見表1。
表1 電子鼻的傳感器陣列及其主要特性Table 1 Sensor array of electronic nose and its main characteristics
1.2.4 微藻揮發(fā)性化合物測定 取7.5 mL 破碎后的藻懸液于20 mL 帶PTFE/Si 隔墊孔蓋的頂空瓶中,加入5 μL 0.8160 mg/mL 2-甲基-3-庚酮內標溶液和2.5 g NaCl,混合均勻,密封,在恒溫水浴中40 ℃預熱平衡10 min。然后,將固相微萃取針插入瓶中暴露于頂部空間吸附25 min。然后將樣品立即注入GC-MS,250 ℃解吸3 min,進行檢測分析,平行重復3 次檢測。
氣相色譜條件:Rtx-5MS 色譜柱,30 m×0.32 mm i.d.×0.25 μm 毛細管柱。程序升溫參考閆爽等[20]:柱初溫40 ℃,保持3 min;以4 ℃/min 升至150 ℃,保持2 min;以8 ℃/min 升至250 ℃,保持6 min。載氣:He,流速:1 mL/min,進樣口溫度250 ℃,不分流進樣。
質譜條件:電子轟擊離子源(EI),電子能量70 eV;離子源溫度:230 ℃,接口溫度:250 ℃;質量掃描范圍:40~450 amu。
定性、定量分析參考潘曉倩等[21]的方法做修改:揮發(fā)性化合物通過與NIST 和FFNSC 3 標準譜庫匹配并結合正構烷烴混合物計算保留指數(shù)進行定性,計算公式參考式(1),僅報告匹配度大于80%的鑒定結果。
式中,tx、tn、tn+1分別為化合物、含n、n+1 個碳原子的正構烷烴的保留時間,min。
以內標物(IS)2-甲基-3-庚酮的含量進行定量分析,計算公式參考式(2)。
式中,Ci為化合物i 的含量,μg/kg;f 為藻懸液中所含新鮮藻生物量質量,kg;CIS為內標物IS 濃度,μg/μL;Ai為化合物i 的峰面積;AIS為內標物IS 峰面積。
氣味活度值(Odor activity value,OAV)分析:根據(jù)計算公式(3)計算OAV,并定義OAV≥1 的揮發(fā)性化合物是關鍵的風味化合物,對微藻風味起重要貢獻作用;0.1≤OAV<1 的揮發(fā)性化合物為重要風味成分,對微藻風味起修飾作用。
式中,Ci為揮發(fā)性化合物濃度,μg/kg;Ti為揮發(fā)性化合物在水中的嗅覺閾值,μg/kg。
所有樣品檢測平行重復3 次,用SPSS25.0 軟件對數(shù)據(jù)進行計算分析,圖形采用GraphPad Prism 8.0.2 軟件及genescloud 平臺(https://www.genescloud.cn)進行圖形繪制,數(shù)據(jù)結果以平均值±標準差(±s)的形式表示。
根據(jù)電子鼻傳感器對不同微藻氣味響應值,利用電子鼻自帶軟件Win Muster 對檢測數(shù)據(jù)進行Loadings(負荷加載分析)和LDA(線性判別分析)分析,結果分別如圖1(a)、(b)所示。Loadings 分析判別傳感器對樣品中揮發(fā)性成分的敏感程度,反映樣品中揮發(fā)性化合物的類別。LDA 分析能評估樣品間所收集揮發(fā)性化合物數(shù)據(jù)的分布及其之間的距離[19]。由圖1(a)可知,主成分1(Loadings 1)的貢獻率為98.32%,主成分2(Loadings 2)的貢獻率為1.65%,累計貢獻率達99.97%,足以反映樣品實際情況,且主成分Loadings 1 貢獻率起決定性作用,表明W1S 傳感器對微藻樣品揮發(fā)性化合物最為敏感。根據(jù)表1,結合PEN3 電子鼻傳感器類型,微藻中揮發(fā)性化合物主要是含甲基類化合物。LDA 分析如圖1(b)所示,判別式1(LDA1)的貢獻率為97.58%,判別式2(LDA2)的貢獻率為2.25%,累計貢獻率達99.83%。微藻樣品的組分信號在圖中均無重疊,能夠較好地反映樣品間的差距,表明這四種微藻有各自特有的風味特征。其中,鈍頂螺旋藻和湛江等鞭金藻均與其他微藻的距離相隔較遠,表明這兩種微藻與其他微藻間的揮發(fā)性氣味成分較為不同。富油新綠藻和三角褐指藻的距離較相近,表明這兩種微藻間可能具有較為相似的揮發(fā)性氣味成分。
圖1 四種微藻電子鼻檢測Loadings 分析(a)和LDA 分析(b)Fig.1 Loadings analysis (a) and LDA analysis (b) of electronic nose detection of four microalgae
采用HS-SPME-GC-MS 技術對四種微藻揮發(fā)性化合物進行分析。分析結果由表2 和圖2(a)所示,鈍頂螺旋藻、富油新綠藻、三角褐指藻和湛江等鞭金藻中分別檢測出的揮發(fā)性化合物有33、35、23、29 種,它們各自特有的揮發(fā)性化合物分別有10、9、12、8 種,共性的揮發(fā)性化合物僅有3 種,表明這四種揮發(fā)性有各自特有的風味特征,與電子鼻檢測結果相符。為進一步分析微藻中各類化合物的特點,將所測得的化合物分為六大類,并對六大類揮發(fā)性化合物進行聚類動態(tài)熱圖分析,如圖2(b)所示,圖中藍色越深表示該類化合物的濃度越高,紅色越深表示該類化合物的濃度越低。由圖2(b)所示,四種微藻各類化合物含量有明顯的區(qū)別,鈍頂螺旋藻中,其醛類化合物的含量相較其他三種微藻低,但醇類和烴類化合物的含量較高。在富油新綠藻中還含有較高含量的醇類化合物。醛、酮、醇、烴類化合物均屬于含甲基類化合物,驗證了電子鼻能夠較好區(qū)分這四種微藻的風味輪廓。醛、酮、醇類化合物的嗅覺閾值通常較低,對風味起較大的貢獻作用。初步可以判斷微藻的風味特征主要由這幾類物質貢獻產(chǎn)生。
圖2 四種微藻中揮發(fā)性化合物韋恩圖(a)和動態(tài)熱圖(b)Fig.2 Venn diagram (a) and dynamic heat map (b) of volatile compounds in four microalgae
表2 四種微藻揮發(fā)性成分Table 2 Volatile compounds identified in four microalgae
續(xù)表2
為進一步探討這些化合物對風味所起作用,根據(jù)所測得的揮發(fā)性化合物含量和在水中嗅覺閾值計算OAV,見表2。選取微藻中OAV≥1 的化合物進行聚類動態(tài)熱圖分析,如圖3 所示。圖中藍色越深表示風味成分的濃度越高,紅色越深表示風味成分的濃度越低。
圖3 四種微藻OAV≥1 的揮發(fā)性化合物動態(tài)熱圖Fig.3 Dynamic heat map of volatile compounds of four microalgae with OAV≥1
2.2.1 鈍頂螺旋藻揮發(fā)性成分分析 在鈍頂螺旋藻中鑒定出33 種揮發(fā)性化合物,其中醛類8 種,酮類3 種,醇類14 種,烷烴類6 種,酯類1 種,其他化合物1 種。在這些揮發(fā)性化合物中,含量最高的為十七烷,其次為己醇、十五烷、戊醇、1-辛烯-3-醇、十六烷、3-辛酮、甲氧基苯肟、己醛、苯甲醛、正庚醇等。選取該藻中OAV≥1 的化合物進行排序,如圖4 所示。結合OAV 考慮,OAV≥1 的化合物有8 種。其中,己醇的OAV>100 且其被認為具有青草味[22],因此對鈍頂螺旋藻整體風味起重要作用。十七烷是該藻中含量最高的化合物,但由于烷烴化合物閾值較高,因此對螺旋藻的整體風味影響不大。另外,在該藻中還測得三種含量較高的醇類物質。其中,1-辛烯-3-醇OAV 高達77,對該藻風味的影響僅次于己醇,具有泥土氣味[22],因此它可能是鈍頂螺旋藻不良風味的主要來源之一。據(jù)報道,1-辛烯-3-醇是水產(chǎn)品中主要揮發(fā)性醇類物質(例如草魚、鰱魚、鱸魚和文蛤)[30]。正庚醇具有堅果的氣味[23],其OAV 為3,相比上述兩種醇類組分OAV 較低,對該藻風味有貢獻作用但低于上述兩種醇類。另外,戊醇含量高達78.86 μg/kg,顯著高于其他醇類物質,但其OAV 相對較低,因此其對螺旋藻風味影響較小。醛類組分中,(E,Z)-2,4-癸二烯醛含量較低(1.15 μg/kg),但其閾值較低,因此具有較高的OAV,是鈍頂螺旋藻中重要的風味化合物之一,具有強烈的魚腥味[24]。己醛和(E)-2-壬烯醛的OAV 也相對較高,分別為5 和6。己醛具有魚腥味和青草味[25],其閾值低,對鈍頂螺旋藻的不良風味也起到了顯著的影響作用。(E)-2-壬烯醛則具有脂肪氣味[26],盡管其含量較低,為1.09 μg/kg,但其閾值低,因此氣味活度較高,其所產(chǎn)生的風味作用不容忽視。綜上所述,己醇、1-辛烯-3-醇、(E,Z)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛和己醛是對鈍頂螺旋藻青草、泥土和脂肪風味特征起重要作用的主要揮發(fā)性成分。
圖4 鈍頂螺旋藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.4 The volatile compounds in S. platensis with OAV≥1
2.2.2 富油新綠藻揮發(fā)性成分分析 富油新綠藻中檢測發(fā)現(xiàn)含有35 種揮發(fā)性化合物。其中,含量最高的化合物為1-戊烯-3-醇(1780.67 μg/kg,OAV 5)。其次是(Z)-2-戊烯-1-醇(453.58 μg/kg,OAV<1)和己醛(220.24 μg/kg,OAV 44)。選取該藻中OAV≥1的化合物進行排序,如圖5 所示。在所有揮發(fā)性化合物中,OAV≥1 的化合物有15 種,OAV>100 的化合物有3 種,分別為(E,Z)-2,4-癸二烯醛(159)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(107)、辛醛(100)。(E,E)-2,4-癸二烯醛被認為是多不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物[31]。(E,Z)-2,4-癸二烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛在富油新綠藻中OAV 較高,對其風味起主要貢獻作用。其中,(E,E)-2,4-癸二烯醛具有脂肪和煎炸氣味[27],(E,Z)-2,4-癸二烯醛具有魚腥味[24]。另外,在該藻中還測得辛醛,其具有脂肪和刺鼻的氣味[28],由于OAV 較高,因此賦予富油新綠藻脂肪味的風味特征。辛醛也曾被研究發(fā)現(xiàn)存在于氧化橄欖油中,是一種脂肪酸氧化產(chǎn)物。富油新綠藻中還檢測到1-辛烯-3-醇、己醛和己醇,且具有較高OAV,均能影響其風味特征。除此之外,(E)-2-庚烯醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛含量也較高,但由于閾值較高,對富油新綠藻風味的貢獻相對較小。其他醛和酮的含量和OAV 較低,對富油新綠藻風味的貢獻可能較小。因此,(E,Z)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-癸烯醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、己醛和己醇是關鍵的不良揮發(fā)性化合物,賦予富油新綠藻脂肪、泥土、魚腥味和青草味的風味特征。
圖5 富油新綠藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.5 The volatile compounds in N. oleoabundans with OAV≥1
2.2.3 三角褐指藻揮發(fā)性成分分析 三角褐指藻中共檢測出23 種揮發(fā)性化合物,其中醛類7 種,酮類3 種,醇類7 種,烴類1 種,酯類1 種,其他化合物4 種。含量最高的化合物為2,4-二甲基苯甲醛,目前還較少報道,其具體風味還有待進一步研究。選取該藻中OAV≥1 的化合物進行排序,如圖6 所示。OAV≥1 的化合物有7 種,OAV 較高的化合物有3 種,分別為庚醛、萘和辛醛。其中,庚醛具有油膩、脂肪和木質氣味[28]。Zhao 等[32]在研究藻類爆發(fā)產(chǎn)生魚腥味的水庫中也檢測到了它。三角褐指藻是一種硅藻,庚醛是硅藻的一種具有特征性的代謝物,在三角褐指藻不良風味特征中發(fā)揮重要作用[32]。萘有類似樟腦的氣味[27],有研究發(fā)現(xiàn)其對鮮棗香味有貢獻作用[27],一般不認為是不良風味。但由于萘的含量相對較高,其樟腦氣味可能會給三角褐指藻帶來刺鼻的氣味。辛醛具有強烈的脂肪氣味[27],對三角褐指藻不良風味特征產(chǎn)生重要影響作用。除此之外,三角褐指藻中含量較高的化合物還包括正庚醇、己醛和1-辛烯-3-醇。正庚醇具有堅果氣味,一般不認為是不良風味。另外兩種化合物的閾值相對較低,OAV>1,因此它們對三角褐指藻風味的影響較大。其他化合物的含量均低于上述六種,對整體風味的貢獻程度較低。因此,可以認為,庚醛、萘、辛醛、己醛和1-辛烯-3-醇這五種化合物是三角褐指藻的主要風味化合物,賦予三角褐指藻以脂肪味為主的風味特征。
圖6 三角褐指藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.6 The volatile compounds in P. tricornutum with OAV≥1
2.2.4 湛江等鞭金藻揮發(fā)性成分分析 在湛江等鞭金藻中共檢出29 種揮發(fā)性化合物,其中醛類8 種,酮類2 種,醇類10 種,烴類3 種,酯類3 種,其他化合物3 種。在這些揮發(fā)性化合物中,含量最高的為苯甲醛。據(jù)研究報道,苯甲醛具有苦杏仁味,被認為是微藻中酶促反應的產(chǎn)物[29]。它在烤花生仁中被檢測認為是具有堅果和杏仁的香氣的主要單羰基化合物。但由于其閾值較高,對湛江等鞭金藻的風味影響較小。其次含量較高的化合物是甲氧基苯肟,一種含氮化合物,關于其風味特征的研究較少。一些研究人員將認為其來自萃取針的污染物[33],也有研究人員在一些食品中發(fā)現(xiàn)了它[34]。因此,它對風味的貢獻還需進一步研究。選取該藻中OAV≥1 的化合物進行排序,如圖7 所示。在這些揮發(fā)性化合物中,OAV>1的有11 種,其中OAV>10 的有5 種,分別是(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E,Z)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇和己醛,均對該藻不良風味起重要的貢獻作用。除此之外,(E,E)-2,4-庚二烯醛的OAV>1,2,4-庚二烯醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛都有魚腥味,在水庫中藻類繁殖期間,它們在水中的濃度會增加[24,32]。因此,(E,E)-2,4-庚二烯醛在一定程度上引起了微藻的不良風味。綜上,(E,Z)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、己醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛這六種化合物是湛江等鞭金藻的主要不良風味物質,這些化合物使湛江等鞭金藻產(chǎn)生脂肪味、青草味和魚腥味的風味特征。
圖7 湛江等鞭金藻中OAV≥1 的揮發(fā)性化合物Fig.7 The volatile compounds in I. zhanjiangensis with OAV≥1
除了上述不良風味化合物外,本研究在螺旋藻和富油新綠藻中還檢測到了β-環(huán)檸檬醛和β-紫羅蘭酮。據(jù)報道,這兩種物質參與了藍藻水華期間水環(huán)境中惡臭的形成[11]。β-環(huán)檸檬醛也在其他真核微藻中檢測得到,被認為是微藻的典型氣味化合物[35-36],由藻類中的類胡蘿卜素降解產(chǎn)生的。
由上述分析可知,己醛、1-辛烯-3-醇、(E,Z)-2,4-癸二烯醛和己醇是這四種微藻中關鍵的不良氣味化合物。
鈍頂螺旋藻的風味特征以青草,泥土和脂肪風味為主,己醛、己醇、1-辛烯-3-醇、(E,Z)-2,4-癸二烯醛和(E)-2-壬烯醛起主要貢獻作用。富油新綠藻的風味特征主要是脂肪、泥土、魚腥味和青草味,(E,Z)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-癸烯醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、己醛和己醇是關鍵的不良揮發(fā)性化合物。三角褐指藻主要呈現(xiàn)脂肪味,由庚醛、萘、辛醛、己醛和1-辛烯-3-醇起主要風味貢獻作用。湛江等鞭金藻的風味特征主要是脂肪味、青草味和魚腥味,起主要貢獻的揮發(fā)性化合物為(E,Z)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、己醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛。己醛、1-辛烯-3-醇、(E,Z)-2,4-癸二烯醛和己醇是主要的不良風味化合物,普遍存在于四種微藻中。