不同剂量电子束辐照对花鲈鱼肉风味的影响

文 / 老孙的科学大讲堂
2021-08-25 11:52

日本真鲈(Lateolabrax japonicus),又名花鲈、七星鲈,是我国重要的海水养殖鱼类之一,2018年养殖产量达16.66万 t。目前花鲈鱼以鲜活销售为主,但活鱼销售量有限,而鱼肉贮藏时又易受微生物污染而影响其保质期,因此对花鲈鱼肉进行保鲜十分必要。

宁波大学食品与药学学院,浙江省动物蛋白食品精深加工技术重点实验室的卢佳芳、朱煜康、杨文鸽*等人利用不同剂量电子束辐照新鲜花鲈鱼肉,利用气相色谱-质谱(GC-MS)、高效液相色谱等分析辐照前后花鲈鱼肉挥发性物质、游离氨基酸和呈味核苷酸的变化,并结合感官评价和电子鼻分析,探究电子束辐照对花鲈鱼肉风味的影响,以期为电子束辐照在花鲈鱼肉保鲜中的应用提供参考。

1、风味感官评分

花鲈鱼肉的风味感官评分结果见图1,各组花鲈鱼肉的感官均在可接受范围内。电子束辐照后,花鲈鱼肉气味评分虽显著下降,但1、3 kGy和5 kGy组气味评分均大于4 分,并呈现新鲜花鲈鱼肉的固有气味,可见1~5 kGy辐照后花鲈鱼肉仍具有其固有清新味,7 kGy组鱼肉出现轻微异味。随辐照剂量的增加,鱼肉滋味评分先上升后下降,3 kGy组鱼肉滋味评分最高,1、5 kGy和7 kGy组滋味分值无显著差异,且均高于对照组,说明适当剂量辐照有利于改善鱼肉滋味。综合气味、滋味评分,认为1~3 kGy辐照可改善花鲈鱼肉的整体风味,5 kGy辐照后花鲈鱼肉气味和整体风味评分下降,但仍在可接受范围内。

2、挥发性风味成分分析

辐照后鱼肉所含的醛类和酮类物质相对含量均有增加,而烃类物质的相对含量下降。与对照组鱼肉相比,经1、3、5 kGy和7 kGy剂量辐照后,鱼肉中烃类物质的相对含量由74.97%分别降低到73.46%、68.95%、64.77%和63.04%,醛类物质由21.97%分别增加到23.38%、26.04%、27.89%和29.81%,酮类物质则由1.50%分别增减到1.51%、1.47%、2.60%和2.29%。辐照可诱发鱼肉中的脂类物质氧化生成低分子的醛、酮类等,这类物质很可能是产生“辐照味”的主要因素,推测7 kGy辐照后出现的轻微异味与醛、酮类化合物相对含量的升高相关。烷烃类物质的阈值较高,对鱼香味直接贡献不大,但烯烃类化合物在一定条件下可形成醛、酮,被认为是产生鱼腥味的潜在因素。醛类物质的感觉阈值较低,多具有清香、果香、脂香、坚果香等香气特征,对鱼肉气味起主要贡献,辐照前后共检测到9 种醛类化合物,其中壬醛、癸醛被认为是鱼肉腥味的主要成分。酮类往往产生自多不饱和脂肪酸的氧化热降解、氨基酸降解,具有清香和果香气味,辐照后鱼肉中的酮类物质相对含量增加,尤其是5 kGy和7 kGy。挥发性醇具有芳香、植物香或土味等较为柔和的气味,其中1-辛烯-3-醇是一种亚油酸的氢过氧化物的降解产物,呈现类似蘑菇的香气,被认为与新鲜鱼清淡的香气味相关,普遍存在于鱼类中,但醇类物质一般阈值较高,对整体气味的贡献较小。

3、关键气味成分的确定

辛醛具清香味、油脂气息,辐照后辛醛的ROAV显著降低,且剂量越高,降低越明显;壬醛具有鱼腥味,与对照组相比,1~7 kGy辐照处理降低了辛醛和壬醛对总体风味的贡献率。高剂量辐照后新增了(Z)-2-癸烯醛和柠檬烯成分,这可能是导致辐照异味的主要原因。对照组花鲈鱼肉中三甲胺属于关键性风味成分,随着辐照剂量的上升,三甲胺的ROAV逐渐下降,当辐照剂量达到5 kGy时消失,可见辐照可消减鱼肉的腐败臭味。同时,辐照后1-甲基萘和2-甲基萘的ROAV均下降,说明辐照具有降低环境污染物的作用。辐照后,仅高剂量组中(Z)-2-癸烯醛和柠檬烯等烯醛类物质变为重要风味成分,三甲胺消失,因此认为低剂量辐照对花鲈鱼肉的气味影响不大。

4、电子鼻分析

根据响应值,利用WinMuster软件进行线性判别分析(LDA),获得主要的二维散点图,结果见图2。LDA模式能区分同一样品所收集数据的分布及其之间的距离,通过运算将相关信号数据投影到某一方向,以最大限度地减少信息丢失、区分不同的样本集。判别式LD1和LD2贡献率分别为94.45%和3.79%,总贡献率达98.24%,能满足分析花鲈鱼肉风味变化的要求。图2中各组信号均无重叠,其中1 kGy与3 kGy线性距离较近,5 kGy与7 kGy线性距离较近,可见辐照对花鲈鱼肉的气味产生影响,且1 kGy组和3 kGy组、5 kGy组和7 kGy组分别具有相似的嗅感。与对照组对比,随剂量增大,LD1呈现下降的变化趋势,LD2则呈现先下降再上升的变化趋势。随辐照剂量升高,辐照异味逐渐增强,推测主要由LD1的贡献下降引起。己醛、苯甲醛和1-辛烯-3-醇的ROAV先下降后上升,可能与电子鼻分析结果中1 kGy组和3 kGy组、5 kGy组和7 kGy组线性距离较近有关。

5、游离氨基酸分析

花鲈鱼肉共检出17 种游离氨基酸,游离氨基酸主要呈鲜、甜、苦味等,其中天冬氨酸和谷氨酸呈鲜味,苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、脯氨酸呈甜味,其余为不愉快的味感。随辐照剂量的增加,游离氨基酸总量呈下降趋势,但1、3 kGy组和对照组无显著差异。游离氨基酸对滋味的影响与其种类、含量以及呈味阈值都有关联。天冬氨酸和谷氨酸是鲈鱼肉的主要鲜味物质,各组鱼肉天冬氨酸和谷氨酸含量均高于其阈值;与甘味有关的丙氨酸、精氨酸含量亦高于其阈值,同时精氨酸还具有提鲜作用。与对照组相比,1 kGy和3 kGy组愉快味氨基酸总量及其占氨基酸总量的百分比有所升高,而5 kGy和7 kGy组则下降。

6、呈味核苷酸

辐照后花鲈鱼肉AMP、IMP和GMP含量变化如表6所示,各组鱼肉AMP含量均小于其阈值50 mg/100 g,说明AMP对鲈鱼肉的整体滋味影响较小;IMP和GMP含量均大于各自阈值12.5 mg/100 g和25 mg/100 g,是花鲈鱼肉主要的呈味核苷酸。随辐照剂量增加,花鲈鱼肉的IMP含量上升,1 kGy和3 kGy组、5 kGy和7 kGy组之间均无显著差异,GMP含量则先上升后下降,3 kGy组达到最大值。与对照组相比,电子束辐照可增加鱼肉IMP和GMP含量,对花鲈鱼肉的鲜味有促进作用。根据天冬氨酸、谷氨酸和IMP、AMP含量,对照组、1、3、5 kGy和7 kGy组EUC值分别为122.57、127.35、130.60、129.53、116.71 g/100 g,可见经1、3 kGy或5 kGy辐照,鱼肉具有更高的鲜味协同效应。

结 论

辐照后,花鲈鱼肉的整体风味有轻微改变,仅当辐照剂量达到7 kGy时,出现轻微的辐照异味;通过SPMEGC-MS结合ROAV分析,醛酮类挥发性物质为花鲈鱼肉气味的主要贡献者,辐照后醛酮类物质相对含量上升,但其中辛醛和壬醛对总体风味的贡献率有所下降,在高剂量组中(Z)-2-癸烯醛和柠檬烯等烯醛类物质变为重要风味成分,认为与花鲈鱼肉固有鱼香味减弱,辐照异味增强有关;电子鼻检测发现,1 kGy和3 kGy组、5 kGy和7 kGy组鱼肉的挥发性气味相对接近,显著区别于对照组花鲈鱼肉;鱼肉中呈愉快味氨基酸占总游离氨基酸的百分比随辐照剂量先上升后下降,于3 kGy时达到最大值;呈味核苷酸结果显示,辐照后IMP随剂量上升而上升,GMP含量呈现先上升后下降的趋势,GMP含量和EUC值均在3 kGy组达到最大值,说明适当剂量的电子束辐照可提高花鲈鱼肉的鲜味协同效应。因此,利用电子束辐照对花鲈鱼肉进行前处理,选用3 kGy剂量能在杀菌的同时最大程度保留花鲈鱼鱼肉的良好风味。

本文《不同剂量电子束辐照对花鲈鱼肉风味的影响》来源于《食品科学》2021年42卷12期153-158页,作者:卢佳芳,朱煜康,徐大伦,张进杰,黄涛,李超,张晗,杨文鸽。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191104-046。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上,将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2021年9月18-19日在河南郑州共同举办“2021年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。