酵母发酵调控盐渍海带风味差异化研究——基于GC-IMS与ROAV法的市售产品对比分析*
doi: 10.3969/j.issn.2095-9869.20251110003
颜婷美 ， 马燕 ， 曹方洁 ， 车心怡 ， 刘星宇 ， 张晗 ， 刘舒 ， 任丹丹 ， 汪秋宽 ， 何云海
大连海洋大学食品科学与工程学院 国家海藻加工技术研发分中心 辽宁省水产品加工及综合利用重点实验室 辽宁 大连 116023
基金项目: “十四五”国家重点研发计划(2023YFD2100600)、国家农业产业技术体系(CARS-50)、辽宁省“兴辽英才计划”农业专家项目(XLYC2413041)和辽宁省属本科高校基本科研业务费专项资金(2024JBPTZ004)共同资助
Study on Flavor Differentiation of Salted Seaweed Regulated by Yeast Fermentation: A Comparative Analysis of Commercial Products Based on GC-IMS and ROAV
YAN Tingmei ， MA Yan ， CAO Fangjie ， CHE Xinyi ， LIU Xingyu ， ZHANG Han ， LIU Shu ， REN Dandan ， WANG Qiukuan ， HE Yunhai
College of Food Science and Engineering, Dalian Ocean University, National R&D Branch Center for Seaweed Processing, Key Laboratory of Aquatic Product Processing and Utilization of Liaoning Province, Dalian 116023 , China
摘要
为阐明酵母发酵调控对盐渍海带(Laminaria japonica)风味品质的影响，本研究以盐渍海带为原料，分别对生鲜和熟制样品进行发酵脱腥实验，通过感官评价结果筛选出最适菌株，结果确定异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus CICC 33313)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae CICC 32883)为生、熟盐渍海带的优势发酵菌。用这两种菌株对盐渍海带进行发酵、调味，利用气相离子迁移谱(Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry, GC-IMS)分析原料以及不同处理组样品挥发性风味物质的变化。结合相对气味活性值(Relative Odor Activity Value, ROAV)综合评估不同组盐渍海带样品中关键风味化合物。结果显示，盐渍海带的腥味由醛类和酮类化合物为主要贡献者，其中 1-辛烯-3-酮被认定为最强的腥味标志物。发酵与调味处理显著改变了风味组成，在 6 组样品中，异戊醛、苯乙醛、对甲基苯甲醛和乙酰吡嗪等为主导风味的化合物，其中异戊醛(巧克力、脂肪味)对改善调味盐渍海带风味的贡献显著。综上所述，本研究揭示了酵母发酵在盐渍海带脱腥及风味优化中的作用机理，为其产业化应用提供了科学解释与理论支撑。
Abstract

Laminaria japonica, a large perennial brown alga of medicinal and culinary value, thrives in cold marine environments. As a principal economic seaweed species in China, it is characterized by high productivity and exceptional nutritional density. However, the characteristic marine odor substantially compromises consumer sensory acceptance, posing a major constraint on the value-added processing and industrial exploitation of L. japonica-based products. Consequently, the investigation of efficient deodorization techniques and their underlying mechanisms is of considerable importance. The primary odorants of L. japonica are ketones, aldehydes, and alcohols. These volatile compounds can be effectively separated, identified, and quantified using analytical techniques, including gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS), which integrates the superior separation capability of gas chromatography with the rapid detection characteristics of ion mobility spectrometry. This combined technique offers high sensitivity, operational simplicity, and cost-effectiveness and requires minimal sample preparation, making it extensively applicable for the analysis and identification of food flavor compounds. Current deodorization methods for L. japonica include physical, chemical, and biological approaches. Physical methods, such as masking, adsorption, and encapsulation, have limited deodorization efficiency. Chemical methods, including acid-base treatments or antioxidant immersion, although effective, often introduce chemical residues that are difficult to eliminate. Biological deodorization is an environmentally friendly, mild, and efficient approach that utilizes microbial metabolism to convert the odorous substances in L. japonica into non-odorous macromolecules. However, most existing biological deodorization processes use L. japonica pulp or fragments as raw materials, which impedes subsequent refining. This study used whole L. japonica blades for microbial fermentation-based deodorization to establish a superior raw material foundation for downstream processing and address this limitation.

To investigate the sources of off-odors in salted L. japonica and the regulatory effects of yeast fermentation on its flavor profile, intact salted L. japonica (without comminution) was used as rawmaterial. Three yeast strains, Pichia kluyveri CICC 32844, Saccharomyces cerevisiae CICC 32883, and Wickerhamomyces anomalus CICC 33313, were selected for fermentative deodorization of both raw and cooked salted L. japonica. The sensory evaluation results indicated minimal and non-significant differences in texture and color among the samples fermented with the three strains. However, significant variations in deodorization efficacy were observed. W. anomalus demonstrated the highest deodorization efficiency and overall performance for raw salted L. japonica, whereas Saccharomyces cerevisiae exhibited optimal deodorization and comprehensive effects on cooked salted L. japonica. W. anomalus and S. cerevisiae were the most suitable strains for raw and cooked salted L. japonica, respectively. The two selected strains were used for flavoring and fermenting salted L. japonica. The volatile flavor compounds in the samples subjected to different treatment conditions were qualitatively and quantitatively analyzed using GC-IMS, enabling characterization of alteration in the flavor profile and comparison with commercial L. japonica products. The relative odds activity value (ROAV) method was used to comprehensively evaluate the flavor characteristics and identify key compounds across different sample groups. The results revealed that the off-odors of salted Laminaria japonica were predominantly attributed to aldehydes and ketones. Among these, 1-octen-3-one was identified as the most potent odor marker, whose mushroom and earthy notes contributed more significantly to the characteristic marine odor than traditionally recognized aldehydes, such as (E)-2-nonenal and propanal. Although thermal processing can generate pyrazine flavor compounds, such as 2,3,5-trimethylpyrazine, via the Maillard reaction, their actual flavor contribution remains minimal (ROAV<0.1), demonstrating limited masking effects. After fermentative flavoring, the sensory quality of salted L. japonica significantly improved. In raw salted L. japonica, the process generated compounds such as isovaleraldehyde and propyl acetate, which synergistically masked the off-odors. In cooked salted L. japonica, fermentative flavoring produced isovaleraldehyde and alcohols, including n-hexanol, which effectively concealed the marine odor while increasing the diversity of aroma compounds. Comparative flavor analysis of the experimental samples and the identified commercial products identified isovaleraldehyde, phenylacetaldehyde, p-methylbenzaldehyde, 1-octen-3-one, acetylpyrazine, and diallyl disulfide as the key flavor compounds common to all samples. Among these, isovaleraldehyde imparted a distinct chocolate and fatty aroma to L. japonica samples, contributing significantly to their overall flavor profile. Notably, significant differences in overall flavor composition were observed between the experimental and commercial samples. Following the fermentative flavoring treatment, 1-octen-3-one was no longer the dominant contributor to the flavor profile, demonstrating the feasibility and effectiveness of the fermentation-based flavor modulation process developed in this study.

In this study, qualitative and quantitative analyses of the key flavor compounds in raw salted L. japonica and its seasoned or fermented derivatives were performed. By systematically investigating compositional differences and dynamic changes in volatile profiles before and after yeast-mediated fermentation, and by comparing them with commercial products, L. japonica products with distinctive flavor characteristics were successfully developed. This study reveals the dynamic transformation of flavor compounds during microbial fermentation, and offers novel strategic insights for the development of seaweed products and the optimization of microbial deodorization technologies.

海带（Laminaria japonica）生长于低温的海水环境，是一种药食同源的大型褐藻（林晓娟等，2025）。海带作为我国主要经济藻类，其产量大、营养丰富，富含多糖、多酚、褐藻胶、甘露醇等多种生物活性成分，具有抗氧化、抗凝血、抗病毒、免疫调节和肾脏保护等多种功能（Li et al，2025），在食品、保健品、化妆品、水产养殖等领域获得广泛应用（王美琪等，2023）。然而海带特有的腥味显著影响消费者的感官接受度，是海带食品精加工和产业化利用的主要限制因素，因此，探索高效的海带脱腥技术与机制具有重要意义。
海带的腥味物质以酮类、醛类、醇类为主（Seo et al，2012），这些腥味物质可通过气相离子迁移谱（Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry，GC-IMS）等方法进行分离、鉴定与定性定量分析 GC-IMS 结合了气相色谱（GC）的分离能力与离子迁移谱（IMS）的快速响应特性，兼具高灵敏度、操作简便、成本低廉及无需复杂样品前处理等优势（Wang et al，2025），被广泛应用于食品风味的分析鉴定。
目前，海带脱腥主要技术有物理法、化学法和生物法（苏澈等，2024）。物理法包括掩盖法、吸附法和包埋法等。张李等（2021）以生姜液、陈皮液作为腥味掩蔽剂对海带脱腥，并研制出风味海带代餐粉。罗宣等（2019）通过添加绿茶进行脱腥，最终得到酸甜爽口的海带风味果冻。然而物理法脱腥并不能改变腥味物质的结构组成，只是将腥味物质简单地掩盖、包埋，脱腥效率低（魏榕，2024）。化学法脱腥包括酸碱处理或抗氧化剂浸泡等，化学法脱腥是利用化学试剂与腥味物质发生化学反应，从而消除腥味物质达到脱腥目的（段吴勇，2016）。江洁等（2007）选用醋酸溶液对海带脱腥，生产出无腥臭味的海带产品。林学清等（2017）采用柠檬酸、盐酸混合酸溶液，对羊栖菜（Sargassum fusiforme）浸泡脱腥，脱腥效果较好。化学法脱腥虽然能够达到脱腥的目的，但引入的化学试剂易残留且难以去除，对食品安全造成威胁。生物脱腥法是一种绿色、温和、高效的脱腥方法，是利用微生物的代谢作用，将海带中的腥味物质转化为不具有腥味的大分子物质（董婧琪等，2022），过程中添加益生菌还可进一步抑制病原微生物的增殖（张红芳等，2024），从而增强脱腥过程的稳定性和安全性。谷怡静（2022）通过植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）对海带浆发酵脱腥，脱腥后的海带浆呈令人愉悦的独特香味。戚伟鹏等（2024）以芽孢杆菌（Bacillus）为基础对海带浆的腥味脱除率较高。生物法脱腥在有效去腥的同时，还能进一步提升产品的综合风味品质。目前，海带生物脱腥多以海带浆或碎片为原料，不利于海带后续的精深加工。为克服这一局限性，本研究采用整片海带进行微生物发酵脱腥，旨在为后续加工提供更优的原料。
本实验以盐渍海带为研究对象，根据感官评价结果筛选生、熟盐渍海带的优势发酵菌进行后续分析。通过 GC-IMS和 ROAV等方法分析不同处理的海带挥发性风味化合物变化与关键挥发性风味物质特征，以期为微生物发酵脱腥海带工艺优化提供理论依据，揭示微生物发酵后风味转化的动态过程，为海带产品开发提供新思路。
1 材料与方法
1.1 材料
盐渍海带由大连鑫隆顺食品有限公司提供；克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri CICC32844）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae CICC 32883）、异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus CICC 33313）购于中国工业微生物菌种保藏管理中心；市售海带产品 1（HRZ）购于葫芦岛；市售海带产品 2（WL）购于河南。
培养基购自广东中山百微生物技术有限公司，化学试剂均为分析纯（阿拉丁公司）。
1.2 仪器与设备
FlavourSpec®气相离子迁移谱，德国 G.A.S.公司； MXT-WAX 毛细管色谱柱（30 m× 0.53 mm，1.0 μm），美国 Restek 公司。
1.3 实验方法
1.3.1 海带样品处理
将冷冻在–20℃的盐渍海带解冻，剔除病变发黄区域，选取厚度一致且表面无缺陷的样本，裁剪尺寸为 3 cm×3 cm，经清水漂洗去除盐分后备用，部分用水煮的方式熟制。分为生鲜盐渍海带组和熟制盐渍海带组，最后用无菌水清洗海带。市售产品 1（HRZ）、市售产品 2（WL）置于阴凉干燥处备用。
1.3.2 菌种的选择
选取酿酒酵母 CICC 32883（杨超，2021）、异常威克汉姆酵母 CICC 33313（赵剑雷等，2022）、克鲁维毕赤酵母 CICC32844（匡钰等，2019）对生、熟盐渍海带进行脱腥处理，并对产品进行感官评价，根据感官最优结果选取菌株进行发酵调味。
1.3.3 发酵调味海带制备工艺流程
海带前处理→ 海带∶无菌水质量比=1∶10→接种（接种量 3%）→恒温 30℃摇瓶发酵 12 h→无菌水冲洗海带表面，终止发酵→调味→真空包装→高温蒸煮灭菌（100℃， 10 min）。调味料汁：生抽 20 g，陈醋 25 g，碘盐 2 g，白砂糖 10 g，松茸调味料 2 g，蒜片 30 g，炝辣椒油 30 g（干辣椒 5 g）。
1.4 感官评定
感官评价方式参照 GB/T10220-2012《感官分析方法学总论》并改进，评价人员选拔和培训标准参考 GB/T16291.1-2012《感官分析选拔、培训与感官评价员一般导则第 1 部分：优选评价员》，选择 10 名专业人员进行感官评价，具体感官评分标准见表1，满分为 100 分。
表1不同菌株发酵组海带腥味感官评定标准
Tab.1Sensory evaluation criteria for the fishy odor of Laminaria japonica fermented with different strains
1.5 气相离子迁移谱（GC-IMS）分析
参考 Jiang 等（2024）的方法并进行修改。称取 1 g 样品置于 20 mL 顶空瓶中，气相瓶在 60℃下孵育 20 min，用 85℃的加热注射器将 500 µL 顶空气体注入进样口（80℃，不分流模式）。每个样品 3 组平行。
GC 条件：色谱柱温度为 60℃；载气：高纯氮气（纯度≥99.999%）；程序升压：初始流量 2.0 mL/min 保持 2 min，在 8 min 内线性增至 10.0 mL/min，在 10 min 内线性增至 100.0 mL/min，保持 20 min。色谱运行时间：40 min；进样口温度：80℃。
IMS 条件：氚源（ 3 H）；迁移管长度：53 mm；电场强度：500 V/cm；迁移管温度：45℃；漂移气：高纯氮气（纯度≥99.999%）；流速：75.0 mL/min；正离子模式。
1.6 相对气味活性值（ROAV）的计算
相对气味活性值（ROAV）是识别关键气味成分的重要工具，在食品气味分析中得到了广泛应用。通过将各种挥发性物质的相对含量与其阈值成比例计算出 ROAV 值，可以对风味化合物进行综合评价。采用 ROAV 法确定挥发性成分的阈值。定义对海带整体风味贡献度最高组分的 ROAVmax 为 100，风味化合物的 ROAV 值按以下公式计算（Che et al，2025）:
ROAV=CiCmax×TmaxTi×100
式中，Ci 为各种挥发性风味物质的相对含量（%）， Ti 为各挥发性风味物质的阈值（μg/kg），Cmax 为整体风味贡献最大的挥发性风味物质的相对含量（%）， Tmax 为整体风味贡献最大的挥发性风味物质的阈值（μg/kg）。若 ROAV≥1，则认定该物质为关键风味化合物，若 0.1≤ROAV<1，则认定该物质为重要风味化合物。
1.7 数据统计分析
所有实验均进行 3 次平行重复，结果以平均值± 标准差（Mean±SD）表示。数据分析使用 Microsoft Excel2016 软件完成。差异显著性分析使用 SPSS 27.0.1 软件，使用 Duncan 多重比较各处理组间的差异显著性，显著性水平设定为 P<0.05。图表绘制使用 Origin 2024。风味分析使用 VOCal 软件定性鉴定目标化合物以及绘制挥发性组分的三维与二维谱图、差异谱图、指纹图谱、热图及 PCA 分析图，实现挥发性有机物在样品间的对比。
2 结果与分析
2.1 不同菌株脱腥组的感官评价结果
选用异常威克汉姆酵母、酿酒酵母、克鲁维毕赤酵母对生、熟盐渍海带进行发酵，感官评价结果见图1。
根据感官评价结果显示，3 种菌株发酵生、熟海带口感、色泽差别较小，无显著性差异，脱腥效果差异明显。异常威克汉姆酵母对生鲜盐渍海带腥味脱除最大，综合效果最好；酿酒酵母对熟制盐渍海带腥味脱除最大，综合效果最好，因此，后续实验分别选用异常威克汉姆酵母和酿酒酵母两种菌株为最适菌株，分别对生、熟盐渍海带进行脱腥。
2.2 不同处理组样品的感官评价结果
对原料生、熟盐渍海带以及不同处理组样本进行感官评价，感官结果如图2所示。
图1不同菌株对盐渍海带脱腥效果感官评价
Fig.1Sensory evaluation of deodorization effects on salted Laminaria japonica by different yeast strains
A：生鲜盐渍海带；B：熟制盐渍海带。YC：异常威克汉姆酵母组；NJ：酿酒酵母组；KL：克鲁维毕赤酵母。不同字母表示差异显著（P<0.05），下同。
A: Raw salted kelp; B: Cooked salted kelp. YC: Wickerhamomyces anomalus; NJ: Saccharomyces cerevisiae; KL: Lactiplantibacillus plantarum. Different letters indicate significant difference (P<0.05) , and the same below.
图2不同组盐渍海带样品感官评价结果
Fig.2Sensory evaluation results of different salted Laminaria japonica sample groups
A：脱腥效果；B：口感；C：色泽。TR：调味生鲜盐渍海带；TC：调味熟制盐渍海带；13R：异常威克汉姆酵母发酵调味盐渍海带；88C：酿酒酵母发酵调味盐渍海带；HRZ、WL：市售样品；下同。
A: Deodorization efficiency; B: Texture acceptance; C. Color preservation. TR: Seasoned fresh salted kelp; TC: Cooked and seasoned salted kelp; 13R: Seasoned salted kelp fermented with Wickerhamomyces anomalus; 88C: Seasoned salted kelp fermented with Saccharomyces cerevisiae; HRZ, WL: Commercial products; the same as below.
由感官评价结果可知，生鲜组（TR、13R）腥味小于熟制组（TC、88C），说明海带熟制后可能释放醛类等挥发性腥味物质（张喜才等，2024）。发酵组（13R、 88C）腥味接受度显著优于其他组，说明酵母菌发酵是降低盐渍海带腥味的有效工艺。海带细胞壁结构的完整度决定了其口感软硬、脆嫩的程度，而热加工会破坏海带细胞壁结构（Tsuchida et al，2021），因此生鲜组（TR、13R）在口感上表现更佳。发酵组（13R、88C）在发酵过程中可能由于微生物的作用，导致海带组织软化，但口感优于市售组（HRZ、WL）。海带熟制过程中，岩藻黄素受热被分解（陈婷茹等，2025），其对颜色贡献度降低，叶绿素色泽更凸显，因此海带熟制后色泽有所提升。
2.3 盐渍海带样品关键挥发性风味物质
根据挥发性物质在气相色谱中的保留时间和离子迁移时间，利用 VOCal 软件中建立的 NIST 数据库和 IMS 数据库对生、熟盐渍海带挥发性风味物质进行定性和定量分析，探究原料生熟样品中关键挥发性风味物质，并通过峰强度分析计算了物质的相对含量，基于 ROAV 和阈值分析，筛选出以下关键挥发性风味物质（表2），其中实验中所需阈值取值均参考 van Gemert（2011）。
由表2可知，本研究中海带的主要呈味物质为酮类，其次为醛类，它们是由多不饱和脂肪酸（如亚油酸、α-亚麻酸）在氧化过程中发生 β-裂解的产物（Frankel，2012）。1-辛烯-3-酮为 Yraw 和 Ycook 最关键的腥味标志物，其阈值低，呈蘑菇、壤香及鱼腥味（Oser et al，1977; Ullrich et al，1987）。在关键醛类物质中，褐藻内源脂肪氧合酶催化生成了己醛（ROAV=0.30）和（E）-2-己烯醛（ROAV=0.01）等 C6~C9 醛类（Wu et al，2020），其中，（E）-2-壬烯醛呈脂肪氧化味、青草味及蜡味（Schieberle et al，1988），丙醛呈刺激性青草及脂肪氧化味。熟制后，Ycook 中（E）-2-壬烯醛含量下降，但其 ROAV 值仍高达 9.57，表明其并未被完全降解，鉴于其极低的阈值，它依然是熟制样品中脂肪味的关键贡献者。熟制后 Ycook 中新增了腥味物质，如 1-戊烯-3-酮，呈强烈刺激性气味（曾桥等，2024），其贡献度较 Yraw 提升 56%。此外，熟制后增加了 3-辛酮等具有腥味的酮类物质。2-庚酮（段格格等，2025）、乙酸丙酯（张权等，2024）、2-戊基呋喃（李家熙等，2025）等对腥味有遮蔽作用的物质有所增加，它们呈果香、梨香，但因其 ROAV 值较低（0.1≤ROAV＜1），均未能成为关键呈味物质。
表2生、熟盐渍海带关键挥发性风味物质
Tab.2Key volatile flavor compounds in raw and cooked salted kelp
2.4 不同处理组的挥发性风味物质图谱分析
采用 GC-IMS 分析不同样品间的挥发性化合物的差异，结果如图3所示，图中每个点代表1种挥发性物质，颜色深浅表示信号强度。三维谱图（图3A）可以看出市售组（HRZ、WL）与本实验组挥发性成分（TR、TC、13R、88C）有显著差异。降维成二维谱图（图3B）能更好地比较组间差异，本实验生、熟样本间存在差异。大部分挥发性化合物的保留时间在 1 000 s 内，部分保留时间为 1 000~2 000 s 之间。为了更直观地感受差异，以 TR 为参比，扣除背景如图3C 所示，更加突出了市售样品与本实验样品的差异，市售样品风味丰度显著高于本实验组，未发酵生鲜样品（TR）风味丰度高于发酵样品（13R），熟制样品发酵后（88C）风味丰度高于未发酵组（TC）。
图3调味海带挥发性风味特征
Fig.3Volatile flavor profiles of seasoned Laminaria japonica
A：三维图谱；B：二维图谱；C：差异图谱。从左到右：TR、TC、13R、88C、HRZ、WL。
A: Three-dimensional; B: Two-dimensional; C: Differential fingerprint. From left to right: TR, TC, 13R, 88C, HRZ, WL.
2.5 不同处理组的挥发性风味物质指纹图谱分析
不同海带样品间挥发性成分 GC-IMS 指纹图谱见图4。A 区域 2，4-庚二烯醛、对甲基苯甲醛、4-甲基-3-戊烯-2-酮、4-己烯-3-酮、环己酮、3-巯基-2-丁酮、乙偶姻、苯乙酮在 HRZ、WL 中含量低，但在本研究样品中含量较高，推测是因为调味过程中引入了这些具有辛辣、刺激性气味的物质；B 区域中样品经过酵母菌发酵后，具有酒香和酯香（齐亭亭等，2024）的乙酸甲酯和异戊醇有所增加；C 区域与 D 区域表明，市售样品 HRZ 与 WL 的风味差异显著，HRZ 因醛类含量高，仍具有海带的腥味；WL 腥味来源于醛类物质，推测其脱腥方法为加入萜类化合物，通过香气叠加或掩盖降低海带腥味。本实验脱腥工艺（13R、 88C）能显著降低 1-戊烯-3-酮在样品中的含量（低于 TR、TC 与市售产品 HRZ、WL），从而减少该物质对海带腥味的贡献，达到改善海带风味的目的。
图4样品中挥发性成分指纹图谱
Fig.4Fingerprint chromatogram of volatile components in the sample
2.6 不同处理组的挥发性风味物质定性定量分析
根据挥发性物质在气相色谱中的保留时间和离子迁移时间，利用 VOCal 软件中建立的 NIST 数据库和 IMS 数据库对物质进行定性和定量分析，探究 6 种样品中挥发性风味物质的种类，并通过峰强度分析计算物质的相对含量，同时计算 ROAV，结果见附表1。为了更直观地呈现不同处理组间海带样品挥发性风味物质含量差异与聚类关系，采用热图进行可视化分析（图5）。
共定量分析了 138 种物质，定性了 126 种物质。在不同处理条件下，醛类化合物的相对含量均偏高，其中己醛（青香、脂肪味）、异戊醛（巧克力、脂肪味）与丙醛（刺激性气味）等物质尤为突出。在酮类化合物中，1-辛烯-3-酮的相对含量较低，但因其阈值低，因此贡献度高于其他样品；丙酮相对含量较高，为海带提供清新的果香。酵母菌发酵过程中酮类和醛类含量下降，乙醇与乙酸含量升高，其中乙酸作为副产物在发酵样品中尤为显著（马岩石等，2019），推测酵母中含有对不饱和羰基化合物催化还原的酶（祝闻旸，2022），能够将呈腥味的醛类和酮类还原成增香的醇类，从而改善海带的风味，达到发酵脱腥的作用。此外，所有样品中二烯丙基二硫醚的含量较高，推测与调味过程中添加大蒜有关。本研究工艺促使吡啶类化合物成为海带样品的特征风味修饰物。两种市售样品中（HRZ、WL）酯类与萜类化合物贡献度较高，推测是引入食品添加剂降低了海带腥味。
2.7 不同处理组的关键挥发性风味物质分析
基于 ROAV 和阈值分析，筛选出不同处理组海带共性关键挥发性风味化合物，结果如附表2所示。为了更直观地呈现不同处理组间海带样品关键挥发性风味物质含量的差异与聚类关系，本研究采用热图进行可视化分析（图6）。
由于生产工艺不同，本研究样品与市售样品的关键挥发性风味物质具有显著差异，本研究 4 种样品中关键挥发性风味物质为异戊醛，市售样品的关键挥发性风味物质为具有恶臭、大蒜味（张亚靖等，2021）的二烯丙基二硫醚。苯乙醛、对甲基苯甲醛、1-辛烯-3-酮、乙酰吡嗪等风味化合物 ROAV>1，因此为关键性风味化合物。在 88C 中，苯乙醛风味贡献度达到 6.03，为海带提供风信子香气、水果甜香（史晴晴等，2025），该物质浓郁的愉悦香气对遮蔽和降低海带腥味有积极影响。具有樱桃香气的对甲基苯甲醛（徐勤伟，2024）在本研究的 4 种样品中的 ROAV 值较高，其显著贡献很可能源于调味过程。有烘烤、坚果香气的乙酰吡嗪（胡航伟等，2023）在 6 个样品中均有较高的 ROAV 值，推测其源于美拉德反应（韩美仪等，2023）。在 Yraw 和 Ycook 中，1-辛烯-3-酮的 ROAV 值为 100，是海带腥味的主要来源，但经过本研究脱腥调味后，1-辛烯-3-酮不再为对风味有最大贡献的物质，表明本研究的调味发酵工艺具有可行性。
综上，在不同样品中，异戊醛、苯乙醛、对甲基苯甲醛、1-辛烯-3-酮和乙酰吡嗪、二烯丙基二硫醚均被鉴定为关键挥发性风味化合物（ROAV＞1）。在 WL 中，丁酸乙酯和异戊酸乙酯的 ROAV 值较高，说明 WL 处理对海带风味改善有正向效果。丙烯醛和正丁醛相对含量较高，但阈值极高，ROAV值普遍低于 0.1，对样品风味贡献有限。在调味未发酵组（TR、TC）中， 1-辛烯-3-酮和二烯丙基二硫醚的 ROAV 值较高，说明只通过调味和加热处理无法去除海带腥味，甚至加剧腥味，热处理可通过美拉德反应产生 2，3，5-三甲基吡嗪等吡嗪类风味物质，然而其对风味的实际贡献微弱（ROAV<0.1），掩味作用有限。在发酵组（13R、88C）中，由于调味过程中大蒜的引入，二烯丙基二硫醚含量未降低，熟制海带经过酿酒酵母（88C）发酵后，虽未能完全消除腥味化合物，但可一定程度降低 1-辛烯-3-酮含量，减轻腥味；异常威克汉姆酵母（13R）可能由于对二烯丙基二硫醚的耐受性较差，其生长受到抑制（王安可等，2020），没有完全发挥脱腥作用。本实验制备的海带与市售海带风味上存在本质差异，市售产品对海带腥味进行物理性掩蔽，未能有效减少腥味本体物质。而本实验组通过调味及发酵工艺，将腥味物质转化为香气物质，显著降低了醛类、醇类等关键挥发性腥味物质的含量，同时生成了丰富的醇类和酯类等呈香物质，从本质上优化并提升了海带的风味品质。
图5不同处理组盐渍海带挥发性风味物质环状热图分析
Fig.5Circular heatmap analysis of volatile flavor compounds in salted kelp from different treatment groups
图6样品中关键挥发性风味物质热图
Fig.6Heatmap of key volatile flavor compounds
2.8 不同海带组的挥发性风味物质主成分分析（PCA）
利用 Dynamic PCA 插件程序创建主成分分析图，能够更直观地分析和研究不同样本之间的差异，将不同子组之间的特征差异可视化（Xia et al，2021）。结果如图7A 所示。PC1 的贡献率为 54%，PC2 的贡献率为 29%，二者的累积贡献率为 83%，说明 GC-IMS 检测出的这些挥发性化合物代表了 6 种海带样品的大部分信息，对褐藻样品有重要贡献。
基于欧氏距离的计算结果如图7B 所示，本研究所制备的脱腥调味样品风味比较接近，无显著差异； 但 4 种样品与市售样品的距离很远，说明本次实验调味与市售样品风味差异显著，表明本研究所制风味海带产品与市售产品有显著差异。
图7样品中挥发性成分分析
Fig.7Analysis of volatile compounds in sample groups
A. PCA 得分；B. 风味差异分析
A. PCA score; B. Flavor differentiation analysis
3 结论
本研究结合气相离子迁移谱（GC-IMS）以及相对气味活性值（ROAV）分析，系统解释了调味盐渍海带生鲜（Yraw）与熟制样品（Ycook）的腥味特征及关键风味化合物。盐渍海带的腥味关键来源为醛类和酮类物质，其中 1-辛烯-3-酮（ROAV=100）被确定为核心腥味标志物，其呈现的蘑菇与壤香气味对海带腥味的贡献度已超越传统认知的关键醛类物质（如（E）-2-壬烯醛和丙醛）。本研究酵母菌脱腥与调味工艺能有效提升盐渍海带的感官品质，生鲜组发酵调味工艺通过生成异戊醛与乙酸丙酯协同遮蔽腥味；而熟制组发酵调味工艺主要产生异戊醛与正己醇等醇类物质，在遮蔽腥味的同时丰富了香气。经本研究调味及发酵工艺处理后，样品中的关键腥味物质 1-辛烯-3-酮含量显著降低，且其风味贡献度不再居于首位。与市售样品对比表明，异戊醛、苯乙醛、对甲基苯甲醛、1-辛烯-3-酮、乙酰吡嗪及二烯丙基二硫醚为所有样品的共有关键风味物质，实验样品在整体风味上与市售样品存在显著差异。在脱腥效果方面，熟制海带经过酿酒酵母（88C）发酵后，可一定程度降低 1-辛烯-3-酮含量，减轻腥味；异常威克汉姆酵母（13R）脱腥效果不理想。未来研究可进一步探讨酿酒酵母对香气化合物生成和腥味去除的具体机制，以优化风味品质。
本文对盐渍海带的脱腥调味工艺及其对不同样本中挥发性风味物质的影响进行深入研究，但在脱腥菌株筛选方面有待加强。后续研究可从拓展菌株筛选范围入手，着重考察具有高盐适应性的特殊环境微生物类群，进而深入解析其代谢机制，以从源头抑制海带腥味形成。在此基础上，系统验证并完善本研究所构建的脱腥工艺，提升其适用性与处理效能，从而为实现藻类腥味的精准调控奠定坚实的理论基础。
图1不同菌株对盐渍海带脱腥效果感官评价
Fig.1Sensory evaluation of deodorization effects on salted Laminaria japonica by different yeast strains
图2不同组盐渍海带样品感官评价结果
Fig.2Sensory evaluation results of different salted Laminaria japonica sample groups
图3调味海带挥发性风味特征
Fig.3Volatile flavor profiles of seasoned Laminaria japonica
图4样品中挥发性成分指纹图谱
Fig.4Fingerprint chromatogram of volatile components in the sample
图5不同处理组盐渍海带挥发性风味物质环状热图分析
Fig.5Circular heatmap analysis of volatile flavor compounds in salted kelp from different treatment groups
图6样品中关键挥发性风味物质热图
Fig.6Heatmap of key volatile flavor compounds
图7样品中挥发性成分分析
Fig.7Analysis of volatile compounds in sample groups
表1不同菌株发酵组海带腥味感官评定标准
Tab.1Sensory evaluation criteria for the fishy odor of Laminaria japonica fermented with different strains
表2生、熟盐渍海带关键挥发性风味物质
Tab.2Key volatile flavor compounds in raw and cooked salted kelp
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