摘要
虾是我国出口创汇和渔民创收的主要的水产品之一。虾类干制品（虾粉、虾干等）是虾的主要加工产品之一。虾干具有独特的香气特征，其香气的浓郁与纯正性是评价虾干品质优劣的重要指标。国内外学者对虾干制品香气成分分析颇多，但对其主要来源部位及其形成机制研究甚少。课题组前期研究发现，热风干制凡纳滨对虾香气的主要来源部位是虾表皮，脂质是虾干香气活性化合物的主要前体之一。在课题组前期研究基础之上，本课题首先通过香气重组与缺失实验确定热风干制全虾和虾表皮关键香气化合物，分析全虾与虾表皮在热风干制过程关键香气化合物的变化规律；然后研究全虾和不同部位与虾表皮的香气前体和其关键香气化合物之间的消长规律，进而分析虾青素酯对关键香气化合物形成的作用。根据虾表皮的组成研究氨基酸和还原糖与关键香气化合物之间的量效关系，最后通过构建化学反应模型研究热风干制虾表皮的赋香机制。主要的研究内容和结果如下： 1、以热风干制全虾和虾表皮为研究对象，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）和气相色谱-嗅闻法（GC-O）联合香气提取物稀释法（AEDA）对其香气成分进行分析。以气味活性值（OAV）和稀释因子（FD）为指标，筛选OAV≥1或FD≥27的挥发性化合物作为主要香气成分；对FD≥27的化合物进行定量。最后通过香气重组试验和缺失试验确定热风干制全虾和虾表皮的关键香气化合物。结果表明：吡嗪类、含氮化合物和醛类是热风干制全虾和虾表皮中含量、OAV和FD较高的三类化合物。热风干制全虾和虾表皮关键香气化合物均为11种，分别为2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、3-甲基丁醛、苯甲醛、戊醛、2-壬酮、1-辛烯-3-醇、三甲胺和2-乙酰-1-吡咯琳。热风干制全虾和虾表皮的关键香气化合物的种类和含量具有高度一致性。 2、通过GC-MS、电子鼻和感官评价研究全虾和虾表皮在热风干燥过程中香气特征和关键香气化合物的变化规律。结果显示：在整个干燥过程中，全虾和虾表皮的香气特征以及关键香气化合物的种类和含量均发生了显著变化，其中吡嗪类、醛类和含氮化合物的种类和含量变化最为显著。在干燥后期，虾表皮和全虾的感官得分、挥发性化合物的种类和含量以及关键香气化合物的含量都显著增加。其中，烧烤香、焦糖香和肉香味的评分，2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、3-甲基丁醛、苯甲醛和三甲胺等关键香气化合物的含量变化最为显著。 3、采用仪器分析法对新鲜的全虾和不同部位的氨基酸、单糖、脂肪酸和虾青素酯进行定量测定；采用感官评价、电子鼻、GC-MS和气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）分别对热风干制全虾和不同部位的香气特征和挥发性化合物进行分析。根据关键香气化合物和香气前体之间的关系，确定主要香气前体。结果表明：热风干制全虾和虾表皮在气味轮廓、气味指纹谱图、关键香气化合物的种类、含量和香气特征等方面最为相似，与虾头、虾壳和虾肉显著不同。新鲜的全虾和虾表皮的氨基酸、还原糖、脂肪酸和虾青素酯的组成最相似。脂质和虾青素酯是造成全虾和虾表皮的香气特征与虾头、虾肉和虾壳等其他部位存在差异的主要原因。 4、通过构建虾青素酯原位添加和消减体系与虾青素酯体外重组体系，采用GC-IMS、GC-MS和感官评价分别分析体系的关键香气化合物和香气特征。研究虾青素酯对热风干制对虾关键香气化合物形成的影响。结果表明：虾青素酯显著增加2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、3-甲基丁醛、苯甲醛、戊醛、2-壬酮和1-辛烯-3-醇等关键香气化合物的含量。虾青素酯的添加使热风干制虾蛋白和鱼肉产生更多的热风干制对虾的挥发性化合物，改变其香气特征，显著增加虾干所特有的香气特征（肉香味、烟熏味、焦糖香和烧烤香）的感官评分，使热风干制虾蛋白和鱼肉产生纯正的虾香味。因此，虾青素酯是产生虾干特征香气的关键前体。 5、使用全自动氨基酸分析仪对干燥过程中虾表皮的氨基酸含量进行测定，通过皮尔逊相关系数建立其与关键香气化合物的相关性，筛选主要的氨基酸种类。通过添加试验分析多种氨基酸和还原糖对关键香气化合物含量的影响；在此基础上，改变前体添加量进一步分析它们间的量效关系。结果表明：氨基前体（赖氨酸、精氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸）和羰基前体（葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖）对热风干制虾表皮的关键香气化合物的含量有显著影响。精氨酸和赖氨酸显著增加2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪和三甲胺的含量。亮氨酸和苯丙氨酸显著增加3-甲基丁醛和苯甲醛的含量。葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖显著增加吡嗪和醛类关键香气化合物含量。随着精氨酸和赖氨酸添加量的增加，2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪和三甲胺的含量呈现先增加后平缓的变化趋势，而3-甲基丁醛和苯甲醛的含量则减少。随亮氨酸和苯丙氨酸添加量的增加，分别增加3-甲基丁醛和苯甲醛的含量，但它们对2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪和三甲胺含量无显著性影响。随着葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖添加量的增加，2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、3-甲基丁醛和苯甲醛的含量随之呈现先增加后平缓的变化趋势，但对三甲胺的含量无显著性影响。 6、以虾表皮的基本组成为基础，选择精氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和脂质作为香气前体，构建美拉德反应模型、脂质氧化模型和相互作用模型。按照虾表皮干燥的条件进行干燥，使用GC-MS对每个模型中关键香气化合物的种类和含量进行检测，直观地分析香气前体与关键香气化合物之间的对应关系。结果表明：精氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖和脂质是虾干制品关键香气化合物的重要香气前体。然而，它们对不同关键香气化合物形成的贡献是不同的。赖氨酸和精氨酸是2-乙基-3,6-二甲基吡嗪，2-乙基-5-甲基吡嗪，2,5-二甲基吡嗪，2,3,5-三甲基吡嗪和三甲胺的主要氨基前体。苯丙氨酸和亮氨酸分别是苯甲醛和3-甲基丁醛的氨基前体。对吡嗪类和醛类关键香气化合物的形成贡献最大的还原糖是葡萄糖。脂质不仅是戊醛、2-壬酮和1-辛烯-3-醇重要的香气前体，还增加了吡嗪类和醛类关键香气化合物的含量。
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