全 文 :核 农 学 报 2014,28(1):0060 ~ 0068
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2013⁃01⁃04 接受日期:2013⁃03⁃27
基金项目:国家自然科学基金(30972283,31371793),浙江省自然科学基金(Y3090265)
作者简介:杨文鸽,女,教授,主要从事水产品加工保鲜与高值化利用研究。 E⁃mail:yangwenge@ nbu. edu. cn
文章编号:1000⁃8551(2014)01⁃0060⁃09
电子束辐照对美国红鱼肉挥发性风味成分的影响
杨文鸽 林娴萍 茅宇虹 徐大伦 张春芳
(宁波大学海洋学院,浙江 宁波 315211)
摘 要:为了分析电子束辐照剂量对美国红鱼肉挥发性风味物质的影响。 本文采用固相微萃取 -气质联
用技术,分离鉴定不同剂量电子束辐照后红鱼肉的挥发性风味成分。 结果表明:(1)辐照后红鱼肉风味
有一定变化,感官评分随辐照剂量的增加而有所降低;(2)红鱼肉经 1、3、5、7、9kGy 剂量处理,检出的挥
发性风味成分由 36 种分别增加到 52、46、65、55、55 种;挥发性成分中羰基化合物及醇类物质的相对含
量最高;辐照后挥发性醇类、酯类、芳香类物质相对含量降低,高剂量辐照后醛酮类、含硫含氮类化合物
相对含量普遍增加,是导致气味改变的主要因素。 总之,美国红鱼肉经低于 5kGy 剂量辐照后能较好的
保持其原有风味,高剂量电子束辐照会导致异味的产生。
关键词:电子束辐照;美国红鱼;挥发性成分;GC⁃MS
DOI:10:11869 / j. issn. 100⁃8551. 2014. 01. 0060
美国红鱼(Sciaenops Ocellatus)是我国重要的海水
养殖鱼类,除鲜活销售外,主要制成生鱼片或冻品,加
工贮藏中易受微生物污染而影响其保质期,有“冷杀
菌”之称的电子束辐照对红鱼肉有明显杀菌作用,能
有效延长其保质期[1]。 但辐照时鱼肉中的水会辐解
产生离子和自由基,并进一步诱导或加速鱼肉脂肪氧
化及蛋白质降解,形成一些低分子量的醛、酮、酸和醇
等挥发性物质,有可能导致鱼肉产生异味,因此分析辐
照后鱼肉挥发性风味成分的变化十分必要。
有关辐照食品挥发性风味物质的研究较多,但主要
集中在粮谷、肉类等食品,如 Yun 等[2]研究表明即食鸡
胸肉经 γ -射线辐照产生了较多的醛类、二甲基二硫等
挥发性化合物;Culleré等[3]利用电子束或 γ -射线辐照
处理松露,发现其 E,E - 2,4 -壬二烯醛、乙醛、壬醛含
量均明显上升;辐照面包的异味与其芳香族烃类、醛和
烷烯烃类的种类和含量显著增加有关[4];马永昆等[5]发
现金皇后瓜汁辐照后酯类挥发物减少,而产生了较多的
C6 ~ C9醇和醛类,是构成其异味的重要成分。 杨文鸽
等[6]认为 3 ~5kGy 辐照剂量对泥蚶肉原有风味不会产
生明显影响,甚至能改善其风味;高美须等[7]评价了 3
~12kGy 剂量辐照的泡椒凤爪感官品质,证明辐照未对
凤爪的色香味等产生不利影响,相反适当剂量的辐照还
有利于提高其风味品质。 目前还没有关于辐照对美国
红鱼肉挥发性风味成分影响的报道,本文采用 SPME⁃
GC⁃MS方法检测辐照前后红鱼肉的挥发性成分,分析辐
照剂量对红鱼肉嗅感的影响,以确定适宜的辐照剂量,
为美国红鱼的保鲜提供理论支持。
1 材料与方法
1 1 材料
美国红鱼(Sciaenops Ocellatus):鲜活,12 月采自宁
波象山某水产网箱养殖场,条重约 600 ±20g。 活鱼急
杀后,取背部肌肉,每包 100g,PE袋(厚度 60μm)包装
封口,袋外加冰保持低温状态。
1 2 仪器设备
BP221S电子分析天平(德国 Sartorius公司);萃取
头 ( 65μm PDMS / DVB),手动 SPME 进样器, 10mL
EPA / VOA螺口样品瓶(美国 Supelco公司);QP - 2010
气相色谱 - 质谱联用仪 (日本岛津公司);FreeZone
12L冷冻干燥机(美国 Labconco Corporation公司)等。
1 3 样品前处理
辐照装置为 NBL -1010 型电子直线加速器(能量
10MeV),辐照剂量分别为 0,1,3,5,7,9kGy,其中 0kGy
06
1 期 电子束辐照对美国红鱼肉挥发性风味成分的影响
为对照组。 采用 FWT - 60 薄膜剂量计(美国远西公
司),通过分光光度法标定吸收剂量,该剂量计经中国
计量科学院比对,剂量测量误差 < ± 3% 。 每组剂量设
3 个平行,辐照时样品整齐排列,避免叠压,保证辐照
均匀。 辐照后当日取样检测。
1 4 方法
1 4 1 红鱼肉感官评定 以生鱼片的色泽、气味、肌
肉弹性为检验项目,具体评分标准及方法参照文献
[1]。 各检验项目分值分别为 5、4、3、2、1,低于 3 分为
不可接受。
1 4 2 红鱼肉挥发性风味物质的提取及 GC⁃MS 分析
辐照后鱼肉低温捣碎备用,取捣碎后样品 5g,
- 50℃冷冻干燥,液氮研磨。 精确称取 0 200g 干燥样
品于 15mL顶空样品瓶中,60℃水浴平衡 20min,65μm
PDMS / DVB(聚二甲基硅氧烷 /二乙烯基苯)萃取头吸
附 30min,SPME针管插入到进样口,解吸 5 min,取出
针管,GC⁃MS分析。
色谱条件: Vocol 色谱柱 ( 60m × 0 32mm ×
1 80μm)。 载气(He)流速 1 29mL·min - 1;不分流模
式进样,进样口温度 210℃;升温程序:初始温度 35℃,
保持 3min;以 3℃·min - 1升温至 40℃,保持 1min;再以
5℃·min - 1升温至 210℃,保持 25min。
质谱条件:电子轰击(EI)离子源;电离电压 70eV;
离子源温度 200℃;质量扫描范围 m / z 45 ~1000。
1 4 3 数据处理 经 NIST和 WLIEY谱图库检索,并
通过与质谱图库中的标准谱图进行对照、复合,进行人
工谱图解析确认其中的挥发性成分 (相似度大于
800),相对百分含量按峰面积归一化法进行计算。 试
验平行数 3 ~5,取平均值计算。
2 结果与分析
2 1 电子束辐照剂量对红鱼肉感官评分的影响
辐照后美国红鱼肉的组织形态几乎没有变化,肌
肉弹性略有下降,而鱼肉气味、色泽有所变化,具体分
值见表 1。
通过感官评价,1、3kGy 组气味与对照组相似,
5kGy组气味与对照组略有差异,7、9kGy 高剂量时异
味明显。 剂量大于 5kGy 时,鱼肉颜色发红,色泽变
暗。 说明随辐照剂量增加,红鱼肉感官质量有所下降,
但均在可接受范围内。
2 2 辐照剂量对红鱼肉挥发性风味物质的影响
新鲜红鱼肉共鉴定出 36 种挥发性化合物,包含
13 种烃类,4 种醇类,2 种醛类,6 种酮类,7 种芳香类
表 1 电子束辐照剂量对红鱼肉感官评分的影响
Table 1 Effect of electron⁃beam irradiation dose
on the sensory evaluation of S. Ocellatus meat
辐照剂量
Irradiation dose / kGy 0 1 3 5 7 9
气味 Odor 5 4 50 4 25 4 13 3 88 3 69
色泽 Colour 5 4 56 4 49 4 28 3 78 3 22
肌肉弹性 Elasticity of muscle 5 4 85 4 73 4 58 4 55 4 53
化合物,1 种酯类和 3 种杂环化合物,未检测到酸类和
含氮含硫化合物。 经过 1、3、5、7、9kGy剂量辐照,挥发
性化合物种类分别增加到 52,46,65,55,55 种,各种类
相对含量发生变化,结果见表 2。
由表 2 可知,红鱼肉挥发性风味化合物中,烃类化
合物种类最多。 就相对含量来说,酮类化合物最高,其
次为醇、烃类。 红鱼肉的气味成分主要包括挥发性羰
基化合物和醇类,电子束辐照后各剂量组挥发性醇类
物质的相对含量由 17 80% 分别降到 13 63% 、
15 46% 、17 68% 、13 75%和 15 26% ;酮类化合物则
由 38 55% 分别变为 38 96% 、 32 20% 、 40 25% 、
43 79% 、36 54% ;辐照后醛类、含硫含氮类化合物相
对含量均有不同程度增加。 高剂量组中,醛酮类、含硫
含氮类化合物相对含量普遍增加,而醇、酯、芳香类物
质相对含量降低,可能是导致气味改变的主要原因。
2 3 辐照剂量对红鱼肉挥发性酮、醛类化合物的影响
辐照后红鱼肉挥发性酮类、醛类化合物种类及其相
对含量的变化见表 3。 红鱼肉辐照前后,共检出酮类 21
种,其中有 6 种在各剂量组均有检出。 当剂量达 5kGy
以上时,检出的挥发性酮类种类明显增加,辐照后新增
加的酮类化合物包括 4 -羟基 -4 -甲基 -2 -戊酮,2 -
辛酮,2,3 -戊二酮,2,5 -吡咯烷二酮等 15 种,可能是
辐照味的重要来源。 丙酮具有明显的水果香味,辐照后
丙酮有不同程度减少,导致鱼肉清香味的减弱。 新鲜红
鱼肉共检出到 2 种醛类化合物,辐照后新增 3 种,包括
壬醛、苯甲醛、(Z) -7 -十六烯醛。 5kGy组中的苯甲醛
具令人愉快的水果香和杏仁味,但由于其阈值高达
350μg·kg -1,对红鱼肉风味的影响较小。
2 4 辐照剂量对红鱼肉挥发性醇类、酯类化合物的影响
挥发性醇类由特定的脂肪氧合酶作用于鱼脂中的
多不饱和脂肪酸衍生而来,主要提供较为柔和的气味,
具有芳香、植物香、酸败和土气味[8]。 低碳酯是脂肪
酸酯氧化断裂的产物,常赋予一种香甜的果香。 辐照
对红鱼肉挥发性醇、酯类化合物的种类及其相对含量
的影响如表 4。
16
核 农 学 报 28 卷
表 2 辐照剂量对红鱼肉挥发性风味物质组成的影响
Table 2 Effect of irradiation dose on the composition of volatiles in S. Ocellatus meat
种类(相对含量)
Kinds(Relative contents / % )
辐照剂量 Irradiation dose / kGy
0 1 3 5 7 9
烃类 Hydrocarbons 13(15. 47) 20(14. 75) 16(17. 41) 25(21. 62) 16(14. 10) 18(15. 42)
醇类 Alcohols 4(17. 80) 7(13. 63) 8(15. 46) 9(17. 68) 6(13. 75) 8(15. 26)
醛类 Aldehydes 2(1. 40) 3(3. 01) 3(1. 77) 4(3. 53) 3(3. 75) 3(2. 49)
酮类 Ketones 6(38. 55) 11(38. 96) 7(32. 20) 15(40. 25) 14(43. 79) 9(36. 54)
芳香类化合物 Aromatic compounds 7(15. 73) 5(8. 00) 8(17. 22) 5(9. 97) 7(9. 20) 7(10. 33)
酯类 Esters 1(8. 57) 1(3. 57) 1(4. 34) 3(3. 93) 2(3. 81) 1(3. 98)
酸类 Acids 0 0 0 0 0 1(0. 25)
杂环化合物 Heterocyclic compounds 3(2. 48) 3(2. 52) 2(2. 51) 2(2. 56) 4(2. 64) 2(1. 99)
含硫含氮化合物 Sulphur nitrogenous compounds 0 2(16. 57) 1(9. 1) 2(0. 51) 3(8. 89) 6(13. 72)
总计 Total 36 52 46 65 55 55
表 3 辐照剂量对红鱼肉挥发性酮、醛类化合物的影响
Table 3 Effect of irradiation dose on the volatile ketones and aldehydes in S. Ocellatus meat / %
辐照剂量 Irradiation dose / kGy 0 1 3 5 7 9
酮类 Ketones
2 -丙酮 2 - propanone 4. 62 2. 07 2. 02 2. 28 2. 15 2. 31
2 -戊酮 2 - pentanone 0. 31
4 -羟基 - 4 -甲基 - 2 -戊酮 4 - hydroxy - 4 - methyl - 2 - pentanone 1. 47 1. 22
1 -苯基乙酮 1 - phenyl - ethanone 0. 28
2 -辛酮 2 - octanone 0. 16 0. 15 0. 25
2 -十一酮 2 - undecanone 0. 18
2,3 -戊二酮 2,3 - pentanedione 1. 02 1. 02 1. 39 1. 10
2,3 -辛二酮 2,3 - octanedione 0. 24
6,7 -十二烷二酮 6,7 - dodecanedione 0. 18
5 -乙基 - 2(5 氢) -呋喃酮 5 - ethyl - 2(5h) - furanone 0. 32
吡咯 - 2,5 -二酮 Pyrrolidine - 2,5 - dione 0. 31 0. 34
吡咯 - 2,4 -二酮 Pyrrolidine - 2,4 - dione 0. 39
1 -戊烯 - 3 -酮 1 - penten - 3 - one 0. 80 0. 95 0. 43 1. 37 0. 92 1. 03
3 -戊烯 - 2 -酮 3 - penten - 2 - one 1. 07 0. 91 0. 55 1. 22 0. 92 1. 03
(Z) - 6 -辛烯 - 2 -酮 (z) - 6 - octen - 2 - one 1. 41 1. 44 1. 22 1. 49 1. 20 1. 46
3,5 -辛二烯 - 2 -酮 3,5 - octadien - 2 - one 6. 89 7. 01 5. 56 6. 05 7. 20 6. 04
3 -辛烯 - 2 -酮 3 - octen - 2 - one 1. 44 1. 85 1. 42
(E,E) - 3,5 -辛二烯 - 2 -酮 (e,e) - 3,5 - octadien - 2 - one 23. 76 23. 34 20. 95 22. 42 26. 93 22. 93
1 - (3 -环己烯 - 1 -基) -乙酮 1 - (3 - cyclohexen - 1 - yl) - ethanone 0. 31 0. 28
5 -甲基 - 4 -己烯 - 3 -酮 5 - methyl - 4 - hexen - 3 - one 0. 31
壬基 - 3,5 -二烯 - 2 -酮 Nona - 3,5 - dien - 2 - one 0. 40
醛类 Aldehydes
2,4 -戊二烯醛 2,4 - pentadienal 0. 80 0. 84 0. 43 0. 94 1. 14 0. 82
(E,E) - 2,4 -庚二烯醛 (e,e) - 2,4 - heptadienal 0. 60 1. 47 1. 65 2. 09 1. 17
壬醛 Nonanal 0. 70 0. 61 0. 67 0. 52 0. 50
苯甲醛 Benzaldehyde 0. 27
(Z) - 7 -十六烯醛 (z) - 7 - hexadecenal 0. 73
26
1 期 电子束辐照对美国红鱼肉挥发性风味成分的影响
表 4 辐照剂量对红鱼肉醇、酯类化合物的影响
Table 4 Effect of irradiation dose on the volatile alcohols and esters in S. Ocellatus meat / %
辐照剂量 Irradiation dose / kGy 0 1 3 5 7 9
醇类 Alcohols
甲硫醇 Methanethiol 0. 18 0. 16 0. 15 0. 18
3 -戊醇 3 - pentanol 0. 67 0. 31 0. 55 1. 02 0. 75
5 -甲基 -2 - (1 -甲基乙基) -1 -己醇 5 - methyl - 2 - (1 - methylethyl) - 1 - hexanol 0. 28
2,4 -环己醇 2,4 - dimethyl - cyclohexanol, 0. 21
4 -乙基环己醇 4 - ethylcyclohexanol 1. 22
反 - 3 -甲基环己醇 Trans - 3 - methylcyclohexanol 0. 31
反 - 4 -甲基环己醇 Trans - 4 - methyl - cyclohexanol 0. 18
3,3 -二甲基环己醇 3,3 - dimethyl cyclohexanol 0. 16 0. 18
α,α -二甲基苯甲醇 α,α - - dimethyl - benzenemethanol 2. 14 1. 40 3. 12 1. 18 0. 98 1. 17
2 -异丙基 - 5 -甲基 - 1 -庚醇 2 - isopropyl - 5 - methyl - 1 - heptanol 0. 14
1 -十一醇 1 - undecanol 0. 67 0. 40
1 -十三醇 1 - tridecanol 0. 18 0. 59
1 -戊烯 - 3 -醇 1 - penten - 3 - ol 13. 99 8. 86 7. 94 12. 68 9. 26 10. 81
1 -辛烯 - 3 -醇 1 - octen - 3 - ol 1. 27 2. 03 1. 71 2. 08 1. 94 1. 85
(3Z) - 6 -甲基 - 3,6 -庚二烯 - 1 -醇 (3z) - 6 - methyl - 3,6 - heptadien - 1 - ol 0. 40
3,4 -二甲基 - 4 -戊烯 - 1 -醇 3,4 - dimethyl - 4 - penten - 1 - ol 0. 20
双环[2. 2. 1]庚烯 - 7 -醇 Bicyclo[2. 2. 1]heptan - 7 - ol 0. 08
酯类 Esters
乙酸甲酯 Acetic acid, methyl ester 0. 20 0. 09
乙酸乙酯 Acetic acid, ethyl ester 8. 57 3. 57 4. 34 3. 61 3. 72 3. 98
乙酸丁酯 Acetic acid, butyl ester 0. 12
红鱼肉辐照后,醇类由 4 种增加至 17 种,新增醇
类大多为饱和醇,而饱和醇因阈值较高,除非它们以高
浓度存在,否则对鱼肉的风味贡献很小,其中 α,α -二
甲基苯甲醇相对含量较高,因其具有花香气和甜香草
味,可能为红鱼肉提供清香味。 辐照前后共检出 3 种
酯类,这些酯类均有果香味,为红鱼肉的香味提供支
持。 其中乙酸乙酯相对含量较高,对照组达 8 57% ,
辐照后下降,可能导致红鱼肉固有气味变淡。
2 5 辐照对美国红鱼肉挥发性含氮含硫及杂环类化
合物的影响
辐照对红鱼肉挥发性含氮含硫及杂环类化合物种
类及其相对含量的影响见表 5。
新鲜红鱼肉未检出挥发性含氮含硫物,辐照组共
检测到 7 种,其中含量最高的是三甲胺,组分最多的是
9kGy组,三甲胺及 3 种硫醚类物质给鱼肉带来不良的
刺激风味,对红鱼肉感官风味产生较大影响。 红鱼肉
辐照前检出 3 种杂环化合物,辐照后 3 -乙基 - 1 -氢
-吡咯增加,吡咯类物质有特殊臭味,可能是红鱼肉不
良风味的重要来源。
2 6 辐照对美国红鱼肉挥发性烃类及芳香族化合物
的影响
红鱼肉挥发性风味化合物中,烃类化合物种类最
多。 辐照对红鱼肉挥发性烃类及芳香族化合物种类及
其相对含量的影响见表 6。
红鱼肉辐照前后共检出烃类 63 种,辐照后新产生
的有 50 种,种类变化较大,但各物质含量不高。 辐照
后出现了较多的烷烯烃类,其中直链烷烯烃可能来自
于脂肪的自动氧化,支链烷烃则源于支链脂肪酸[9],
但因其阈值较高,对红鱼肉风味的形成直接贡献不大,
但烯烃类化合物可作为羰基化合物及醇类等的前体物
质,为红鱼肉的整体风味做贡献。 辐照后红鱼肉芳香
类化合物增加了 8 种,这些物质一般具不良风味,如农
药味,萘、1 -甲基萘等物质的增加,会导致红鱼肉异味
的产生。
36
核 农 学 报 28 卷
表 5 辐照剂量对红鱼肉挥发性含氮含硫及杂环类化合物的影响
Table 5 Effect of irradiation dose on the volatile sulphur nitrogenous and heterocyclic compounds in S. Ocellatus meat / %
辐照剂量 Irradiation dose / kGy 0 1 3 5 7 9
醇类 Alcohols
三甲胺 Trimethylamine 16. 36 9. 10 8. 34 12. 87
2,2,2 -三氟醚 -N -甲基乙酰胺 2,2,2 - trifluoro - n - methyl - acetamide 0. 27
N -甲基 - N -亚硝基甲胺 n - methyl - n - nitroso - methanamine 0. 21
N -苯亚甲基盐酸二甲胺 n - benzylidene - dimethylammonium chloride 0. 21 0. 37 0. 18
二己硫醚 Dihexylsulfide 0. 14
二甲基硫醚 Dimethyl sulfide 0. 18
二甲基二硫醚 Dimethyl disulfide 0. 24 0. 18 0. 14
杂环类化合物 heterocyclic compounds
3 -乙基 - 1 氢 -吡咯 3 - ethyl - 1h - pyrrole 0. 60 1. 26 0. 92 1. 81 1. 54 1. 35
2,4,6 -三甲基吡啶 2,4,6 - trimethyl - pyridine 0. 74
苯并噻唑 Benzothiazole 1. 14 0. 77 1. 59 0. 75 0. 58 0. 64
3 -甲基 - 1 氢 -吡唑 3 - methyl - 1h - pyrazole 0. 49 0. 52
3 讨论
食品中的水在受到电子束产生的射线照射时,能
产生水合电子(eaq - )、氢自由基(∙H)和羟基自由基
(∙OH),这些活泼的一级生成物能进一步与鱼肉中
的营养成分如脂肪、蛋白质、糖类等相互作用而生成嗅
感物质,改变红鱼肉的嗅感特征。 红鱼肉的气味成分
主要包括挥发性的羰基化合物、醇、烃类,另外一些芳
香族化合物、含硫化合物、杂环化合物也起着一定作
用。 其中挥发性的羰基化合物、醇类、烃类主要源于脂
肪的降解,而芳香族化合物和硫化物则主要来源于蛋
白质的降解。
羰基类挥发性成分的阈值较低,在气味方面的贡
献比醇类大。 其中饱和酮如丙酮对鱼肉中甜的花香及
果香味有贡献,而烯酮类有植物芳香的气味特征[10],
其中 3,5 -辛二烯 - 2 -酮、(Z) - 6 -辛烯 - 2 -酮、1
-戊烯 - 3 -酮、3 -戊烯 - 2 -酮等为红鱼肉提供花香
和果香风味,形成红鱼肉固有风味。 高剂量组中新增
的 2 -辛酮具有霉香、酮香,并有牛奶、乳酪、蘑菇的气
味;而高浓度的吡咯 -二酮则会带来不良的气味。 醛
类的气味阈值一般较低,烷基醛、烯醛和二烯醛是亚油
酸酯和亚麻酸酯的氢过氧化物降解的产物,也是肉类
中各种氧化风味的来源,因此醛类化合物对红鱼肉的
风味影响较大。 饱和直链醛常呈现出一些令人不愉快
的草味和辛辣、尖刺和刺激性气味并带有油和蜡的特
征气味[11],如壬醛具强烈的油脂和甜橙气息,Zhou
等[12]和付湘晋等[13]认为 E,E - 2,4 -癸二烯醛是导
致鱼体产生腥味的主要物质。 新鲜红鱼肉未检测到壬
醛,辐照后壬醛、2,4 -戊二烯醛、2,4 -庚二烯醛增加
明显,这 3 种醛类物质对鱼肉辐照异味的产生有很大
作用。
甲硫醇有不愉快的气味,可能导致辐照鱼肉产生
异味。 1 -辛烯 - 3 醇,1 -戊烯 - 3 醇,(3Z) - 6 -甲
基 - 3,6 -庚二烯 - 1 -醇,3,4 -二甲基 - 4 -戊烯 - 1
-醇等被认为与肉味的香味形成相关[14]。 1 -戊烯 -
3 -醇是亚油酸氢过氧化物的降解产物之一,具类似蘑
菇的气味[15],普遍存在于海水鱼的挥发香味物质中,
是美国红鱼一种重要的风味成分,在对照组中其相对
含量高达 13 99% ,辐照后下降明显,3kGy 时降至
7 94% ;1 -辛烯 - 3 -醇也由亚油酸氢过氧化物降解
产生,能贡献出浓的、似植物的芳香,辐照后含量增加,
虽然相对含量不及 1 -戊烯 - 3 -醇,但因其阈值较低
(10μg·kg - 1),因此 1 -辛烯 - 3 -醇对红鱼肉固有风
味有一定影响。
含氮含硫及杂环化合物的呈味阈值较低,也是重
要的风味化合物,如吡咯,吡啶,噻唑等,可能来源于氨
基酸和还原糖之间的美拉德反应、氨基酸的热降解等。
Nam等[16]认为,食品在辐照过程中,射线首先与其中
的水等物质作用形成自由基,后者与氨基酸侧链,尤其
是含硫氨基酸侧链发生反应,形成硫化物,产生异味。
Yoo等[17]研究了橙汁经辐照生成的主要异味成分是
二甲基二硫醚和二甲基三硫,使其略带苦味。 林若泰
等[18]研究认为辐照猪肉的异味气体主要是二甲硫、
46
1 期 电子束辐照对美国红鱼肉挥发性风味成分的影响
表 6 辐照剂量对红鱼肉挥发性烃类、芳香族化合物的影响
Table 6 Effect of irradiation dose on the volatile hydrocarbons and aromatic compounds in S. Ocellatus meat / %
辐照剂量 Irradiation dose / kGy 0 1 3 5 7 9
醇类 Alcohols
1 -甲基 - 2 - (3 -甲基戊基) -环丙烷 1 - methyl - 2 - (3 - methylpentyl) -cyclopropane 0. 14
丁氧基甲基氧杂环丙烷 (Butoxymethyl) - oxirane 0. 22
1,1 -二甲基 - 3 -甲基乙基环丁烷 1, 1 - dimethyl - 3 - methylene -cyclobutane 0. 31
丁基环戊烷 Butyl - cyclopentane 0. 40 0. 43 0. 39
壬基环戊烷 Nonyl - cyclopentane 0. 67 0. 70 0. 67 0. 53
癸基环戊烷 Decyl - cyclopentane 1. 16 0. 49
二十一基环戊烷 Heneicosyl - cyclopentane 0. 42
2,3,4 -三甲基己烷 2,3,4 - trimethyl - hexane 0. 18
1,2,3,5 -四甲基环己烷 1,2,3,5 - tetramethylcyclohexane 0. 39
环己烷 Cyclohexane 0. 32
庚烷 Heptane 0. 24
环庚烷 Cycloheptane 0. 54
3,3,4 -三甲基庚烷 3,3,4 - trimethyl - heptane 0. 42
3,5,5 -三甲基 -庚烷 3,3,5 - trimethyl - heptane 1. 02
2,3,4 -三甲基庚烷 2,3,4 - trimethyl - heptane 0. 16
3 -乙基 - 3 -甲基庚烷 3 - ethyl - 3 - methylheptane 0. 86 0. 75
4 -甲基辛烷 4 - methyl - octane 0. 63
3,3 -二甲基辛烷 3,3 - dimethyl - octane 1. 65
3 -乙基 - 2,7 -二甲基辛烷 3 - ethyl - 2,7 - dimethyl - octane 0. 94 0. 75
3,4,5,6 -四甲基辛烷 3,4,5,6 - tetramethyl - octane 0. 87 0. 70
壬烷 Nonane 0. 16
4,5 -二甲基壬烷 4,5 - dimethyl - nonane 0. 71 0. 28
4 -甲基 - 5 -丙基壬烷 4 - methyl - 5 - propyl - nonane 0. 87
5 - (1 -甲基丙基) -壬烷 5 - (1 - methylpropyl) - nonane 0. 70
5 -丁基壬烷 5 - butyl - nonane 0. 20
3 -溴代癸烷 3 - bromo - decane 0. 60
4 -甲基癸烷 4 - methyl - decane 1. 94 0. 85
2,3 -二甲基癸烷 2,3 - dimethyldecane 0. 31
3,7 -二甲基癸烷 3,7 - dimethyl - decane 0. 18
5,6 -二甲基癸烷 5,6 - dimethyl - decane 1. 26
2,6 -二甲基癸烷 2,4 - dimethyl - decane 0. 94
2,3,7 -三甲基癸烷 2,3,7 - trimethyl - decane 0. 63 0. 52 0. 43
十一烷 Undecane 0. 16 0. 43
3,7 -二甲基十一烷 3,7 - dimethyl - undecane 0. 46
4,7 -二甲基十一烷 4,7 - dimethyl - undecane 0. 79
5,6 -二甲基十一烷 5,6 - dimethyl - undecane 0. 53
十二烷 Dodecane 1. 14 0. 56 0. 86 0. 57
4,6 -二甲基十二烷 4,6 - dimethyl - dodecane 2. 08
十四烷 Tetradecane 0. 63 0. 31
56
核 农 学 报 28 卷
表 6(续)
辐照剂量 Irradiation dose / kGy 0 1 3 5 7 9
醇类 Alcohols
十五烷 Pentadecane 0. 46
十六烷 Hexadecane 1. 28
十七烷 Heptadecane 0. 88 1. 77 1. 45 0. 77
十八烷 Octadecane 0. 39 1. 30 0. 25
3 -乙基 - 5 - (2 -乙基丁基) -十八烷 3 - ethyl - 5 - (2 - ethylbutyl) - octadecane 0. 63
3 -甲基二十烷 3 - methyl - eicosane 0. 46
二十四烷 Tetracosane 0. 43 0. 34
3 -乙基 -二十四烷 3 - ethyl - tetracosane 1. 10
苯乙烯 Styrene 4. 75 3. 43 5. 80 4. 40 5. 82 6. 11
3 - (2 -丙烯基) -环戊烯 3 - (2 - propenyl)cyclopentene 0. 11
5 -己基 - 3,3 -二甲基环戊烯 5 - hexyl - 3,3 - dimethyl - cyclopentene 0. 46 0. 40
3,5,5 -三甲基 - 1 -己烯 3,5,5 - trimethyl - 1 - hexene 1. 09 0. 92 1. 22
2,5,5 -三甲基 - 2 -己烯 2,5,5 - trimethyl - 2 - hexene 0. 98 0. 96
1,3 顺 - 5 -顺 -辛三烯 1,3 - cis,5 - cis - octatriene 1. 07 0. 39 0. 92 0. 94 0. 80 0. 85
8 -甲基 - 1 -癸烯 8 - methyl - 1 - decene 0. 37
(Z) - 3 -甲基 - 5 -十一烯 (Z) - 3 - methyl - , 5 - undecene 1. 65 0. 11
甲基 - 1 -十一烯 4 - methyl - 4 - 1 - undecene 0. 55
5 -甲基 -十一烯 5 - methyl - undecane 0. 47
8 -甲基 - 1 -十一烯 8 - methyl - 1 - undecene 0. 18
9 -甲基 - 1 -十一烯 9 - methyl - 1 - undecene 0. 12
(E) -十八烯 (e) - 3 - octadecene 0. 40
dl -柠檬烯 Dl - limonene 0. 74 0. 60 0. 79 0. 31 0. 40
4 -羟基十四基 - 2 -炔 4 - hydroxytetradec - 2 - ynal 0. 22
(Z) - 3 -十七烯 - 5 -炔 (Z) - 3 - heptadecen - 5 - yne 0. 24 1. 75 0. 89
芳香类化合物 Aromatic compounds
苯 Benzene 0. 6 0. 21
甲苯 Methyl - benzene 4. 95 2. 52 2. 99 3. 26 2. 62 3. 16
乙基苯 Ethyl - benzene 2. 74 1. 37 2. 50 1. 92 1. 63 1. 81
二甲苯 Xylene 4. 69 2. 42 4. 52 3. 30 2. 80 3. 16
1,2,3 -三甲基苯 1,2,3 - trimethyl - benzene 0. 46
1,3,5 -三甲苯 1,3,5 - trimethyl - benzene 0. 79
1,4 二氯苯 1,4 - dichloro - benzene 0. 82
1,3 -二氯苯 1,3 - dichloro - benzene 2. 02
1 -甲基乙烯基苯 (1 - methylethenyl) - benzene 0. 09
2,6 -双(1,1 -二甲基乙基) -4 -甲基 -苯酚 2,6 - bis(1,1 - dimethylethyl) -4 -methyl - phenol 1. 28
萘 Naphthalene 0. 88 1. 65 0. 82 0. 83 0. 64
1 -甲基萘 1 - methyl - naphthalene 1. 47 0. 67 0. 77 0. 53
2 -甲基萘 2 - methyl - naphthalene 0. 67 0. 81
2,4 -二甲基萘 2,4 - dimethyl - decane 1. 34
1 -亚甲基 - 1 氢 -茚 1 - methylene - 1h - indene 0. 74
66
1 期 电子束辐照对美国红鱼肉挥发性风味成分的影响
二甲二硫、甲硫醇、乙酸甲硫醇酯。 众多证据表
明[19 - 22],辐照异味的产生主要来源于辐照产生的硫化
物、挥发胺或脂肪氧化产生的醛类物质,辐照红鱼肉中
检测到的三甲胺、硫醚及含量有所增加的 3 -乙基 - 1
-氢 -吡咯是鱼肉刺激风味的重要来源。
4 结论
美国红鱼肉经电子束辐照,感官评分有所降低,但
均在可接受范围之内。 当辐照剂量达 5kGy 时出现极
轻微异味,7、9kGy时异味明显。 在红鱼肉的挥发性风
味物质中,酮类物质相对含量最高,其次为醇、烃类,气
味成分多由挥发性羰基化合物和醇类组成。 经不同剂
量(1、3、5、7、9kGy)电子束处理,红鱼肉挥发性成分种
类增加,醛类、含硫含氮类化合物相对含量均有不同程
度增加。 尤其在超过 5 kGy 的高剂量组中,部分醛酮
类、含硫含氮类化合物相对含量增加明显,如 2 - 辛
酮、吡咯 -二酮、壬醛、2,4 -戊二烯醛、2,4 -庚二烯
醛、三甲胺、硫醚及 3 -乙基 - 1 -氢 -吡咯,而醇、酯、
芳香类物质相对含量降低,可能是导致异味产生的主
要原因。
综上,根据辐照前后红鱼肉中主要的挥发性成分
羰基类、醇类、杂环类及含氮含硫化合物等的变化,结
合感官评价及杀菌结果,当辐照剂量在 3 ~ 5kGy 时,
能较好的保持其原有风味,防止辐照异味的产生,同时
又有明显的抑菌作用,有利于红鱼肉的电子束辐照保
藏。
参考文献:
[ 1 ] 杨文鸽,傅春燕,徐大伦,姚周麟,施惠栋. 电子束辐照对美国红
鱼杀菌保鲜效果的研究[J] .核农学报,2010,24(5):991 - 995
[ 2 ] Yun H, Lee K H , Lee H J, Lee J W , Ahn D K ,Jo C. Effect of
high⁃dose irradiation on quality characteristics of ready⁃to⁃eat chicken
breast[J] . Radiation Physics and Chemistry, 2012,81:1107 - 1110
[ 3 ] Culler é L, Ferreira V, Venturini M E, Marco P, Blanco D.
Evaluation of gamma and electron⁃beam irradiation on the aromatic
profile of blacktruffle ( Tuber melanosporum) and summer truffle
(Tuber aestivum ) [ J ] . Innovative Food Science and Emerging
Technologies,2012,13:151 - 157
[ 4 ] 樊萍,钱平,何锦风,胡小松.辐照面包异常气味物质研究[J] .食
品科学, 2008, 29(1): 234 - 238
[ 5 ] 马永昆,周珊,陈计峦,胡小松.辐照金黄瓜汁异味成分分析[J] .
中国农业大学学报, 2004, 9(3): 74 - 78
[ 6 ] 杨文鸽,李超,徐大伦,张春芳,茅宇红. 电子束辐照对泥蚶肉挥
发性风味成分的影响[J] .中国食品学报,2012,12(3):176 - 184
[ 7 ] 高美须,李淑荣,裴颖,邓文敏,姜秀杰,陈勋,黄敏,陈浩,王志
东.辐照对泡椒凤爪感官品质的影响[ J] . 核农学报, 2010,24
(6):1203 - 1207
[ 8 ] Hanne H, Refsgaard F. Isolation and quantification of volatiles in
fish by dynamic headspace sampling and mass spectrometry [ J] .
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1997, 47(3): 1114 -
1118
[ 9 ] 田怀香,王樟,许时婴.金华火腿挥发性风味物质[ J] . 食品与生
物技术学报, 2005, 24(1):69 - 73
[10] Tanchoikul U. Analysis of volatile flavor compounds in steamed
rangia clam [J] . Journal of Food Science,1991,56(2):327 - 331
[11] 顾聆琳,杨瑞金,陈骞. SPME 和气质联用测定牡蛎中的风味物
质[J] .中国调味品,2004,29(10):43 - 46
[12] Zhou Y Q,Wang Z J. Extraction and analysis Oil fishy odor⁃causing
compounds in the different part of carp [ J] . Chinese Journal of
Analytical Chemistry,2006,34(9):165 - 167
[13] 付湘晋,党亚丽,许时婴,王璋,李忠海,胡叶碧. 采用 GC⁃MS 结
合嗅闻分析鉴定白鲢鱼风味活性物质[ J] . 食品研究与开发,
2010,31(12):159 - 162
[14] Wettasinghe M, Vasanthan T, Temelli F. Volatiles from roasted
byproducts of the poultry processing industry [ J ] . Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 2000, 48(8):3485 - 3492
[15] 乔发东.宣威火腿加工过程中挥发性风味化合物分析[ J] . 食品
研究与开发,2006,27(3):24 - 29
[16] Nam K C, Ahn D U. Double⁃packaging is effective in reducing lipid
oxidation and off⁃odor volatiles of irradiated raw turkey meat [ J] .
Poultry Science,2003,82(9):1468 - 1474
[17] Yoo S R, Min S, Prakash A. Off⁃odor sduty with γ - irradiation
orange juice using sensory and volatiles compounds analyses [ J] .
Journal of Food Science,2003,68(4):1259 - 1264
[18] 林若泰,耿胜荣,刘杨岷,王利平,王红,张金木,陈玉霞,徐盈,姚
思德.冷却包装猪肉辐照异味气体成分研究[J] .中国农业科学,
2008,41(3):918 - 924
[19] Ahn D U, Jo C, Olson D G. . Analysis of volatile components and
the sensory characteristics of irradiated raw pork[ J] . Meat Science,
2000,54(3):209 - 215
[20] F. Shahidi 著.李洁,朱国斌译.肉制品与水产品的风味(第二版)
[M],北京:中国轻工业出版社,2001:41 - 43
[21] 吴东晓,杨文鸽,徐大伦,周星宇,欧昌荣,施惠栋.电子束辐照对
鲐鱼肉品质的影响[J] .核农学报,2012, 26(3):484 - 489
[22] 张晓艳,杨宪时,李学英,郭全友.低剂量辐照对淡腌大黄鱼贮藏
的影响[J] .核农学报,2012,26(3):490 - 493
76
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2014,28(1):0060 ~ 0068
Effect of Electron⁃beam Irradiation on the Volatile
Flavor Compounds in Sciaenops ocellatus Meat
YANG Wen⁃ge LIN Xian⁃ping MAO Yu⁃hong XU Da⁃lun ZHANG Chun⁃fang
(School of Marine Sciences, Ningbo University, Ningbo,Zhejiang 315211)
Abstract:To investigate the effect of electron⁃beam irradiation on the volatile flavors in Sciaenops ocellatus meat, the
volatile flavors in S. ocellatus meat were isolated by solid⁃phase microextraction ( SPME) and analyzed by gas
chromatography / mass spectrometry (GC⁃MS) after irradiation of different doses. The results showed that: (1) the flavor
of S. ocellatus meat had certain changed after irradiation. With the increase of irradiation dose, the sensory score of S.
ocellatus meat reduced. (2) After dealing with different irradiation dose of 1, 3, 5, 7, 9kGy, the sorts of volatile flavor
compounds from S. ocellatus meat increased from 36 to 52, 46, 65, 55, and 55, respectively. The volatile carbonyl and
alcohols compound had the highest relative content. The relative content of volatile alcohols, esters and aromatic
compounds decreased after irradiation. When the dose was beyond 5kGy, the relative content of aldehydes, ketones,
nitrogenous and sulfurated compound generally increased, which might change the flavor of S. ocellatus meat. In
conclusion, less than 5kGy of electron⁃beam irradiation dose, the original flavor of S. ocellatus meat can be
maintainded, but high dose of irradiation will cause the generation of special off⁃odor.
Key words:Electron beam; Sciaenops Ocellatus; Volatile flavors; GC⁃MS
86