輻照對(duì)中華鱉裙邊和肌肉揮發(fā)性成分的影響

王伯華,王晨曦,雷頌,2,3,李清欽

1(湖南文理學(xué)院 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南 常德,415000) 2(省部共建淡水魚類發(fā)育生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室魚類健康養(yǎng)殖分中心,湖南 常德,415000) 3(環(huán)洞庭湖水產(chǎn)健康養(yǎng)殖及加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 常德,415000)

中華鱉(Trionyxsinensis)是我國(guó)的特色水產(chǎn)品,具有獨(dú)特的清香風(fēng)味[1-3],深受消費(fèi)者青睞。在中國(guó)分布廣泛,湖南、浙江、江西、湖北等地均有養(yǎng)殖[3]。中華鱉等甲魚不同可食用部位的營(yíng)養(yǎng)成分[4-6]和風(fēng)味[2]各不相同。裙邊富含蛋白質(zhì),其中一半左右為膠原蛋白[7],鋅、硒等礦物質(zhì)含量豐富,脂肪含量極低,壬醛、辛醛、2,4-癸二烯醛等為主要揮發(fā)性化合物[2]。肌肉蛋白含量比裙邊低,但必需氨基酸和限制性氨基酸含量均高于裙邊[5],主要風(fēng)味成分有乙酸乙酯、2,3-丁二酮等[2]。

目前,中華鱉仍以鮮銷為主,存在宰殺困難、加工費(fèi)時(shí)等問題,影響了消費(fèi)人群的積極性,限制了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。將其宰殺分割加工成預(yù)制菜能針對(duì)性解決上述痛點(diǎn),具有一定的市場(chǎng)潛力。預(yù)制菜加工時(shí)若高溫滅菌時(shí)間過長(zhǎng),食材風(fēng)味破壞嚴(yán)重,時(shí)間短則殺菌不充分易發(fā)生腐敗變質(zhì)。為充分保留中華鱉的原有風(fēng)味,宜采用高溫滅菌結(jié)合冷殺菌處理來延長(zhǎng)其保質(zhì)期。輻照處理的食品不會(huì)顯著升溫,可降低菌落總數(shù)并有效殺滅腐敗菌和病原菌,能較好地保持食材原有品質(zhì)。研究表明[8],在10 kGy劑量下的輻照食品是安全的,但是輻射分解的離子和自由基會(huì)引起蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類等食品組分的化學(xué)變化,進(jìn)而導(dǎo)致輻照異味的產(chǎn)生。應(yīng)根據(jù)食品原料和工藝選擇合適的輻照劑量,以獲得較佳的產(chǎn)品品質(zhì)。

目前關(guān)于輻照對(duì)中華鱉風(fēng)味的影響報(bào)道較少,特別是輻照分別對(duì)中華鱉裙邊和肌肉風(fēng)味的影響鮮有研究。因此,本試驗(yàn)以中華鱉為研究對(duì)象,采用頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀(headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)測(cè)定裙邊和肌肉的揮發(fā)性化合物,結(jié)合氣味活度值(odor activity value, OAV)篩選關(guān)鍵化合物,通過偏最小二乘法判別分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA)確定不同輻照劑量分別對(duì)裙邊和肌肉風(fēng)味的影響,為中華鱉預(yù)制菜的品質(zhì)保真提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中華鱉,仿生態(tài)養(yǎng)殖,體重1.3～1.5 kg,常德仙湖農(nóng)業(yè)科技有限公司;乙醇、NaCl,均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;2,4,6-三甲基吡啶(≥99%),Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AUX120電子天平,日本島津公司;FSH-II高速勻漿機(jī),武漢格萊莫檢測(cè)設(shè)備有限公司;PL203 型電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;7820-5977 GC-MS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,安捷倫科技有限公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭,美國(guó)Supelco公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

室內(nèi)暫養(yǎng)3 d后宰殺,去膜、去除內(nèi)臟和脂肪、剪爪分割、焯水、清洗瀝水、真空包裝、121 ℃,105 kPa高壓蒸煮10 min。冷卻后置4 ℃冰箱保存,當(dāng)天進(jìn)行后續(xù)輻照處理。

1.3.2 輻照處理

將處理好的樣品冷鏈運(yùn)至湖南省輻射技術(shù)應(yīng)用研究中心進(jìn)行輻照處理,放射源為60Co-γ射線(活度為3.14×1016Bq),輻照劑量分別為0、1、3、5、7、9 kGy,其中0 kGy為空白對(duì)照,每組設(shè)3個(gè)平行。采用重鉻酸銀和重鉻酸鉀(銀)劑量計(jì)進(jìn)行劑量跟蹤,劑量計(jì)經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院標(biāo)定,劑量誤差在±3%以內(nèi)。

1.3.3 風(fēng)味感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

樣品由10名(5男5女)食品科學(xué)專業(yè)師生根據(jù)表1中的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)于室溫下進(jìn)行感官評(píng)分,得分取平均值。

表1 中華鱉風(fēng)味標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation criteria of Trionyx sinensis smell

1.3.4 揮發(fā)性成分分析方法

取不同輻照劑量樣品,剔除骨頭及背殼,分別取裙邊和肌肉用攪拌機(jī)打碎。稱取3 g樣品加入15 mL頂空瓶中,添加樣品量5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaCl和3.03 μg的2,4,6-三甲基吡啶內(nèi)標(biāo)液,混勻后蓋緊瓶蓋。將頂空瓶在80 ℃條件下平衡15 min后插入50/30 μm CAR/PDMS/DVB萃取頭,在80 ℃條件下吸附萃取40 min后迅速取出,進(jìn)樣后于250 ℃ 解析5 min,然后通過GC-MS進(jìn)行檢測(cè)。

氣相條件:DB-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);初始溫度35 ℃保持3 min,以10 ℃/min升至200 ℃,再以20 ℃/min升至260 ℃保持8 min;進(jìn)樣口溫度250 ℃;載氣(He)流量1.5 mL/min;不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件:電子轟擊離子源,接口溫度280 ℃,電子能量70 eV,質(zhì)量掃描范圍30～500 m/z。

1.3.5 揮發(fā)性成分定性和定量方法

風(fēng)味成分經(jīng)氣相色譜分離后,利用NIST14.L質(zhì)譜庫進(jìn)行檢索,結(jié)合保留指數(shù)進(jìn)行定性分析。參照麥銳杰等[9]的方法,以2,4,6-三甲基吡啶為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量分析,計(jì)算如公式(1)所示:

(1)

式中:X為待測(cè)組分的絕對(duì)含量,μg/g;A待測(cè)為待測(cè)組分峰面積;A內(nèi)標(biāo)為內(nèi)標(biāo)物峰面積;m內(nèi)標(biāo)為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量,μg;M樣品為樣品質(zhì)量,g。

1.3.6 OAV評(píng)定方法

參照朱文政等[10]的方法,采用OVA評(píng)價(jià)各化合物對(duì)總體風(fēng)味的貢獻(xiàn),OAV≥1時(shí),表示該揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味起主要貢獻(xiàn);OAV<1的物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。計(jì)算如公式(2)所示:

(2)

式中:C為各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的絕對(duì)含量,μg/g;T為各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)對(duì)應(yīng)的閾值,μg/g。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每組數(shù)據(jù)結(jié)果用3組平行試驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 24.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用SIMCA-P 14.1 軟件進(jìn)行OPLS-DA分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輻照劑量中華鱉的風(fēng)味評(píng)定

輻照可引起食品中的水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物等各組分發(fā)生電離作用,進(jìn)而引起這些物質(zhì)的許多化學(xué)反應(yīng),使得食品風(fēng)味發(fā)生變化[8]。不同輻照劑量中華鱉的風(fēng)味評(píng)分見圖1。由圖1可知,與空白組相比,1、3 kGy劑量組的不良?xì)馕堵杂袦p輕,且保留了中華鱉固有氣味,5 kGy處理組與空白對(duì)照組相比得分沒有顯著變化,輻照劑量增加至7 kGy和9 kGy時(shí),評(píng)分顯著下降,說明輻照異味對(duì)整體風(fēng)味的影響較大。

圖1 不同輻照劑量風(fēng)味評(píng)分Fig.1 Flavor score with different irradiate doses注:圖中不同字母表示顯著性差異(P<0.05)。

2.2 不同輻照劑量中華鱉裙邊和肌肉的揮發(fā)性成分分析

對(duì)不同輻照劑量處理的中華鱉可食用部分進(jìn)行了揮發(fā)性物質(zhì)檢測(cè),通過HS-SPME-GC-MS 技術(shù)從中華鱉裙邊里共鑒定出38種成分,中華鱉肌肉里共鑒定出27種成分,具體物質(zhì)數(shù)量和相對(duì)含量見圖2和圖3。

a-中華鱉裙邊;b-中華鱉肌肉圖2 不同輻照劑量中華鱉裙邊和肌肉的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量Fig.2 Number of volatile compounds in Trionyx sinensis calipash and meat irradiated with different doses

a-中華鱉裙邊;b-中華鱉肌肉圖3 不同輻照劑量中華鱉裙邊和肌肉的揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量Fig.3 Relative contents of volatile compounds in Trionyx sinensis calipash and meat irradiated with different doses

由圖2可以看出,中華鱉裙邊中檢出的38種揮發(fā)性物質(zhì)中含醇類物質(zhì)7種,醛類物質(zhì)12種,酮類物質(zhì)4種,烷烴類物質(zhì)4種,酸類物質(zhì)1種,芳香烴物質(zhì)3種,烯烴類物質(zhì)3種,酯類物質(zhì)4種。中華鱉肌肉中檢出的27種揮發(fā)性物質(zhì)中含醇類物質(zhì)2種,醛類物質(zhì)8種,酮類物質(zhì)3種,烷烴類物質(zhì)7種,芳香烴類物質(zhì)2種,烯烴類物質(zhì)4種,酯類物質(zhì)1種。輻照后,裙邊和肌肉中均新產(chǎn)生了烯烴類物質(zhì),輻照劑量達(dá)到7 kGy后,裙邊中新產(chǎn)生了酸類物質(zhì)。在9 kGy及以下時(shí),其余化合物數(shù)量與輻照劑量之間無明顯規(guī)律。

由圖3可以看出,不同輻照劑量的中華鱉裙邊和肌肉中醛類物質(zhì)含量較多。輻照處理后烯烴類物質(zhì)的相對(duì)含量增加,可能是因?yàn)橹舅酑—C鍵經(jīng)輻照處理,斷裂產(chǎn)生正烷類化合物,再通過次級(jí)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為烯烴類物質(zhì)[8]。輻照劑量達(dá)到5 kGy后,中華鱉肌肉中烷烴類物質(zhì)相對(duì)含量明顯增多。

2.3 輻照劑量對(duì)中華鱉裙邊和肌肉揮發(fā)性物質(zhì)的影響

2.3.1 醛類物質(zhì)

醛類化合物的閾值較低,主要源于不飽和脂肪酸和氨基酸的降解[11],構(gòu)成了水產(chǎn)品的重要特征性風(fēng)味。由表2可知,隨著輻照劑量的提高,中華鱉裙邊中的醛類物質(zhì)總含量先降低再升高,在3 kGy輻照劑量時(shí)含量最低。其中十一醛和具有油脂味的癸醛在輻照后徹底脫除,具有清香氣味的β-環(huán)檸檬醛經(jīng)輻照后含量明顯下降,當(dāng)輻照劑量達(dá)到9 kGy 時(shí),新產(chǎn)生了具有脂肪氣息的(E,E)-2,4-癸二烯醛和(E)-2-壬烯醛。原因可能是輻照劑量大于3 kGy會(huì)明顯促進(jìn)脂質(zhì)氧化[12],導(dǎo)致了醛類物質(zhì)的含量增加,促進(jìn)了輻照異味的產(chǎn)生。

由表3可知,中華鱉肌肉中的醛類物質(zhì)總含量隨輻照劑量的提高呈先降低再升高趨勢(shì),在3 kGy輻照劑量時(shí)含量最低,與中華鱉裙邊中的規(guī)律一致。具有清香氣味的β-環(huán)檸檬醛經(jīng)輻照后全部脫除,當(dāng)輻照劑量達(dá)到7 kGy 及以上時(shí),具有魚腥味和青草味的已醛含量顯著增加,并新產(chǎn)生了具有甜香、蠟香的(E)-2-十二烯醛,輻照劑量達(dá)到9 kGy時(shí),新產(chǎn)生了十一醛。結(jié)合表2和表3來看,7 kGy和9kGy輻照劑量處理對(duì)中華鱉裙邊和肌肉醛類化合物成分和含量均產(chǎn)生了影響,是導(dǎo)致其產(chǎn)生輻照異味的原因之一。

表3 不同輻照劑量中華鱉肌肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì) 單位:μg/g

2.3.2 醇類物質(zhì)

揮發(fā)性醇類物質(zhì)主要由多不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生[13],或由醛酮類等羰基化合物還原而來[14],閾值較低,對(duì)中華鱉總體風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)。由表2可以看出,輻照劑量為1 kGy的處理組中,中華鱉裙邊中醇類物質(zhì)含量最低。隨著輻照劑量的提高,產(chǎn)生了1-十四醇、2-十六醇、2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氫-2H-呋喃-3-醇、3,7,11-三甲基-1-十二烷醇和叔十六硫醇等新的醇類物質(zhì)。經(jīng)輻照處理,中華鱉裙邊中具丁香香韻的α-松油醇被完全脫除,具有玫瑰香氣的苯乙醇的含量降低,使得裙邊的清香味減弱。由表3可以看出,中華鱉肌肉中的醇類物質(zhì)只有2種,輻照劑量達(dá)到9 kGy時(shí),新產(chǎn)生了環(huán)戊醇。結(jié)合表2和表3可知,輻照氧化產(chǎn)生的醇類物質(zhì)主要來源于裙邊,對(duì)整體風(fēng)味產(chǎn)生了一定的影響。

2.3.3 其他揮發(fā)性物質(zhì)

結(jié)合表2和表3可知,中華鱉裙邊和肌肉中均檢出了香葉基丙酮、4-[2,2,6-三甲基-7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮和β-二氫紫羅蘭酮3種酮類物質(zhì)。上述物質(zhì)與文獻(xiàn)[2]指出的2,3-丁二酮、2,3-戊二酮等是對(duì)中華鱉風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的酮類物質(zhì)有所不同,徐遠(yuǎn)芳等[15]在不同輻照劑量處理的甲魚預(yù)制菜中也未檢出2,3-丁二酮等物質(zhì),可能是由養(yǎng)殖方式和生長(zhǎng)環(huán)境等差異造成。輻照劑量為3 kGy時(shí),4-[2,2,6-三甲基-7-氧雜二環(huán)[4.1.0]庚-1-基]-3-丁烯-2-酮被降解脫除。輻照后的裙邊中新產(chǎn)生了環(huán)十六烯酮。輻照劑量達(dá)到7 kGy及以上時(shí),裙邊中新增加了17-十八炔酸。

經(jīng)過輻照,肌肉中烷烴類物質(zhì)含量明顯增加,且新增加了十二烷、十三烷、十五烷、環(huán)十二烷、環(huán)癸烷;裙邊中烷烴類物質(zhì)含量變化不顯著。輻照后,裙邊和肌肉中均新產(chǎn)生了烯烴類物質(zhì),裙邊中增加了苯乙烯、環(huán)辛四烯、1-十四烯,肌肉中增加了環(huán)辛四烯、1-十四烯、1,13-十四二烯、(Z,Z)-十七碳-1,8,11-三烯。輻照后產(chǎn)生了較多烷烴類、烯烴類物質(zhì),可能源于脂肪的氧化,因烴類物質(zhì)閾值較高,對(duì)主體風(fēng)味影響不大,但可能作為醇類物質(zhì)等的前體進(jìn)而影響整體風(fēng)味[13]。

輻照后,裙邊和肌肉中的芳香烴類物質(zhì)含量顯著增加,新產(chǎn)生了鄰二甲苯、聯(lián)三甲苯、1,3-二叔丁基苯等物質(zhì)。含苯環(huán)物質(zhì)一般呈不良?xì)馕?可能是輻照異味產(chǎn)生的原因之一,這與徐遠(yuǎn)芳等[15]對(duì)中華鱉預(yù)制菜揮發(fā)性風(fēng)味成分的分析結(jié)果一致。

2.4 不同輻照劑量中華鱉裙邊和肌肉的關(guān)鍵揮發(fā)性成分分析

已檢出揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的影響,需要綜合其種類、含量和閾值來確定,常用OAV值來評(píng)估各化合物對(duì)總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度,OAV值越大對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大,起主要作用的物質(zhì)稱為關(guān)鍵揮發(fā)性成分。

由表4可知,輻照前,中華鱉裙邊中有10種物質(zhì)的OAV大于1,包括2種醇類物質(zhì),7種醛類物質(zhì)和1種酮類物質(zhì)。其中,壬醛、癸醛、辛醛、苯乙醛、香葉基丙酮、β-環(huán)檸檬醛、十一醛等7種物質(zhì)OAV較大,為中華鱉裙邊的關(guān)鍵揮發(fā)性成分,決定了其具有油脂氣味、魚腥味,帶有清香的整體風(fēng)味。這與徐遠(yuǎn)芳等[15]文獻(xiàn)中壬醛、癸醛、辛醛、苯甲醛、苯乙醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等物質(zhì)對(duì)中華鱉風(fēng)味貢獻(xiàn)較大,裙邊主要揮發(fā)性物質(zhì)[2]為乙酸乙酯、壬醛、2,4-癸二烯醛和辛醛的結(jié)果有所差異,說明壬醛、辛醛等物質(zhì)為中華鱉共有的主要風(fēng)味物質(zhì),其余物質(zhì)可能為不同產(chǎn)地中華鱉的特征性風(fēng)味物質(zhì)。經(jīng)輻照后,具油脂味的癸醛被脫除,具有油膩味、魚腥味的壬醛和辛醛OAV不同程度降低,具有清香的香葉基丙酮、β-環(huán)檸檬醛、十一醛經(jīng)過輻照處理,OAV也降低了。同時(shí)注意到,輻照劑量達(dá)到9 kGy時(shí),新增了具有脂肪氣味、魚腥味的(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛和己醛,構(gòu)成了中華鱉裙邊輻照異味的主體特征。

表4 不同輻照劑量中華鱉裙邊揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的的閾值及OAVTable 4 Threshold and OAV of volatile flavor compounds identified from Trionyx sinensis calipash irradiated with different doses

由表5可知,未經(jīng)輻照的中華鱉肌肉中有7種物質(zhì)的OAV大于1,包括1種醇類物質(zhì),5種醛類物質(zhì)和1種酮類物質(zhì)。其中壬醛、辛醛、己醛、β-環(huán)檸檬醛、香葉基丙酮等5種物質(zhì)OAV較大,為中華鱉肌肉的關(guān)鍵揮發(fā)性成分,使其主要呈魚腥味、脂肪味,略帶清香。文獻(xiàn)[2]中指出乙酸乙酯、2,3-丁二酮和2,3-戊二酮等物質(zhì)對(duì)中華鱉肌肉風(fēng)味貢獻(xiàn)較大,與本文結(jié)果不同,可能由飼養(yǎng)條件、水體環(huán)境差異等因素造成。經(jīng)輻照處理,具魚腥味、油膩味的壬醛和辛醛OAV隨輻照強(qiáng)度的不同發(fā)生改變,均在3 kGy時(shí)降至最低值。具清香氣息的β-環(huán)檸檬醛在3 kGy及以上時(shí)被脫除。輻照劑量達(dá)7 kGy及以上時(shí)新出現(xiàn)了具蠟香、清香的(E)-2-十二烯醛和十一醛。

表5 不同輻照劑量中華鱉肌肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的的閾值及OAVTable 5 Threshold and OAV of volatile flavor compounds identified from Trionyx sinensis meat irradiated with different doses

綜合表4和表5可知,輻照劑量在3 kGy左右時(shí),典型水產(chǎn)品腥味物質(zhì)壬醛、辛醛、癸醛等OAV降至較低,輻照劑量提高到7 kGy及以上時(shí),新增了具脂肪氣味、蠟香味等輻照異味,且輻照異味主要由中華鱉裙邊產(chǎn)生?？梢娸椪談┝靠刂圃谝欢ǚ秶鷥?nèi)可改善中華鱉風(fēng)味,劑量過大反而不利于產(chǎn)品風(fēng)味。楊文鴿等[13]研究發(fā)現(xiàn)低于5 kGy 劑量輻照的美國(guó)紅魚肉能較好保持其原有風(fēng)味,更高輻照劑量會(huì)導(dǎo)致異味產(chǎn)生。盧佳芳等[21]研究了不同輻照劑量對(duì)花鱸魚肉風(fēng)味的影響,發(fā)現(xiàn)輻照異味隨輻照劑量升高而增強(qiáng),采用3 kGy 劑量有利于保持花鱸魚肉的良好嗅感,與本試驗(yàn)結(jié)果規(guī)律類似。

2.5 基于關(guān)鍵揮發(fā)性成分的OPLS-DA分析

對(duì)不同輻照劑量中華鱉裙邊中的關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行OPLS-DA分析,結(jié)果如圖4所示。由圖4-a可看出,經(jīng)OPLS-DA分析大致可分成未輻照處理組、輻照劑量1～7 kGy組、9 kGy處理組三大類,說明輻照可改變?nèi)惯厯]發(fā)性物質(zhì)特征,劑量在1～7 kGy時(shí)揮發(fā)性成分較接近,劑量達(dá)9 kGy時(shí)風(fēng)味變化明顯。這與陳東清等[22]研究發(fā)現(xiàn)蒸煮小龍蝦經(jīng)8 kGy以上劑量處理后異味明顯增加的結(jié)果類似。

a-OPLS-DA得分圖;b-OPLS-DA載荷圖圖4 不同輻照劑量中華鱉裙邊的OPLS-DA得分圖和載荷圖Fig.4 OPLS-DA score scatter plot and loading scatter plot of Trionyx sinensis calipash irradiated with different doses

圖4-b顯示,未經(jīng)輻照裙邊與癸醛、壬醛、十一醛、α-松油醇、β-環(huán)檸檬醛等物質(zhì)相關(guān)性較高,9 kGy處理組裙邊與已醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-十二烯醛等物質(zhì)相關(guān)性較高。模型中變量重要性(variable influence on projection,VIP值)大于1的風(fēng)味特征標(biāo)志物共有5種,分別是壬醛、苯甲醛、苯乙烯、苯乙醇和β-環(huán)檸檬醛。

對(duì)不同輻照劑量中華鱉肌肉中的關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行OPLS-DA分析,結(jié)果如圖5所示。由圖5-a可看出,經(jīng)OPLS-DA分析大致可分成0～3 kGy處理組、5～7 kGy處理組和9 kGy處理組三大類,說明1～3 kGy劑量處理組與未輻照處理的肌肉風(fēng)味特征區(qū)別不大,5～7 kGy處理組風(fēng)味發(fā)生了改變,而劑量達(dá)9 kGy時(shí)風(fēng)味差異顯著。梅卡琳等[23]發(fā)現(xiàn)蟹肉經(jīng)5 kGy及以下輻照劑量處理能較好地保持其嗅感,而7 kGy 以上會(huì)產(chǎn)生異味,瞿桂香等[24]研究也發(fā)現(xiàn)7 kGy處理小龍蝦時(shí)產(chǎn)生了輻照味,與本試驗(yàn)結(jié)果類似。從圖5-b可知,0～3 kGy劑量處理組與苯乙醇和β-環(huán)檸檬醛的相關(guān)性較高,5～7 kGy處理組與苯甲醛相關(guān)性較高,9 kGy處理組與十一醛、已醛、辛醛、壬醛和(E)-2-十二烯醛等物質(zhì)相關(guān)性較高。模型中VIP>1的風(fēng)味特征標(biāo)志物共有5種,分別是苯甲醛、(E)-2-十二烯醛、β-環(huán)檸檬醛、苯乙醇和壬醛。

a-OPLS-DA得分圖;b-OPLS-DA載荷圖圖5 不同輻照劑量中華鱉肌肉的OPLS-DA得分圖和載荷圖Fig.5 OPLS-DA score scatter plot and loading scatter plot of Trionyx sinensis meat irradiated with different doses

綜合圖4和圖5可知,輻照對(duì)中華鱉裙邊和肌肉風(fēng)味均有影響,其中裙邊對(duì)輻照處理更敏感,1 kGy處理即可改變?nèi)惯吿卣黠L(fēng)味,輻照劑量在3 kGy以下時(shí)對(duì)肌肉整體風(fēng)味影響較小。但輻照劑量達(dá)9 kGy則對(duì)裙邊和肌肉風(fēng)味改變均較明顯,產(chǎn)生了以脂肪氣味、油膩味、魚腥味為主要特征的輻照異味。

2.6 不同輻照劑量中華鱉裙邊和肌肉揮發(fā)性成分聚類分析

根據(jù)不同輻照劑量裙邊和肌肉的特征揮發(fā)物質(zhì)分別繪制了聚類熱圖。由圖6可知,不同輻照劑量處理的裙邊和肌肉風(fēng)味特征差異明顯,裙邊中各揮發(fā)性物質(zhì)種類更為豐富。裙邊和肌肉未經(jīng)輻照處理和輻照劑量9 kGy處理組中,辛醛、壬醛、已醛、(E)-2-十

a-中華鱉裙邊;b-中華鱉肌肉圖6 不同輻照劑量中華鱉裙邊和肌肉特征揮發(fā)性物質(zhì)聚類熱圖Fig.6 Clustering heatmap of characteristic volatile organic compounds of Trionyx sinensis calipash and meat irradiated with different doses

二烯醛等不良風(fēng)味物質(zhì)較多,輻照劑量在1～7 kGy時(shí),可有效減少部分油膩味、腥味物質(zhì)。選用3 kGy劑量對(duì)中華鱉進(jìn)行輻照處理,能較大程度減少不愉快風(fēng)味物質(zhì),同時(shí)較好地保留其良好風(fēng)味。

3 結(jié)論

采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)分別分析了不同輻照劑量對(duì)中華鱉裙邊和肌肉風(fēng)味的影響,在裙邊中檢出了38種揮發(fā)性物質(zhì),包括醇類7種,醛類12種,酮類4種,烷烴類4種,酸類1種,芳香烴類3種,烯烴類3種,酯類4種。其中壬醛、癸醛、辛醛、苯乙醛、香葉基丙酮、β-環(huán)檸檬醛、十一醛等7種物質(zhì)OAV值較大,為裙邊的關(guān)鍵揮發(fā)性成分,構(gòu)成了其油脂氣味、魚腥味,帶有清香的風(fēng)味特征。肌肉中檢出了27種揮發(fā)性物質(zhì),醇類2種,醛類8種,酮類3種,烷烴類7種,芳香烴類2種,烯烴類4種,酯類1種。壬醛、辛醛、己醛、β-環(huán)檸檬醛、香葉基丙酮等5種物質(zhì)OAV值較大,為肌肉的關(guān)鍵揮發(fā)性成分,使其主要呈魚腥味、脂肪味,略帶清香。

適當(dāng)輻照劑量(3 kGy左右)處理后,裙邊和肌肉中的腥味物質(zhì)壬醛、辛醛、癸醛等OAV值降至較低,對(duì)整體風(fēng)味有改善作用,當(dāng)輻照劑量提高至7 kGy及以上時(shí),會(huì)產(chǎn)生具有脂肪氣味、蠟味的(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-十二烯醛等異味物質(zhì)。經(jīng)OPLS-DA在裙邊中篩選到壬醛、苯甲醛、苯乙烯、苯乙醇和β-環(huán)檸檬醛5種風(fēng)味特征標(biāo)志物(VIP>1),在肌肉中篩選到的5種風(fēng)味標(biāo)志物分別是苯甲醛、(E)-2-十二烯醛、β-環(huán)檸檬醛、苯乙醇和壬醛。結(jié)合聚類分析看出,輻照能改變中華鱉裙邊和肌肉的整體風(fēng)味,輻照劑量為3 kGy時(shí),裙邊和肌肉風(fēng)味接近未輻照樣品,且油脂味、魚腥味等不愉快風(fēng)味較少,輻照劑量達(dá)7 kGy及以上時(shí),輻照異味較明顯。