殺菌前后即食扇貝柱揮發(fā)性成分變化的研究

李書紅，張海濤，王 頡，*，宋春風(fēng)，劉亞瓊

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定071000; 2.筑波大學(xué)生命環(huán)境科學(xué)院，日本茨城305－8572)

殺菌前后即食扇貝柱揮發(fā)性成分變化的研究

李書紅1，張海濤1，王 頡1，*，宋春風(fēng)2，劉亞瓊1

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定071000; 2.筑波大學(xué)生命環(huán)境科學(xué)院，日本茨城305－8572)

為了研究殺菌前后即食扇貝柱香氣成分的變化，利用頂空固相微萃取(HS－SPME)和氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用(GC－MS)技術(shù)，對(duì)殺菌前后即食扇貝柱香氣成分進(jìn)行分離鑒定。結(jié)果表明:殺菌前后分別鑒定出117種和119種揮發(fā)性成分。殺菌前的即食扇貝中，醇、醛、酯、酮、酸、芳香族、呋喃、酚類、烴和其他的含量分別為3.21%、4.78%、2.06%、0.47%、0.25%、8.38%、0.03%、0.72%、32.58%、47.52%，數(shù)量分別為7、9、9、4、2、22、1、1、33和29種。殺菌后的即食貝柱中，醇、醛、酯、酮、酸、芳香族、呋喃、酚類、烴和其他的含量分別為2.85%、4.48%、11.54%、0.90%、0.49%、7.81%、0.86%、0.55%、28.20%、42.32%，數(shù)量分別為9、11、11、6、5、15、5、3、32和22種，殺菌前后有67種成分相同。殺菌后的即食扇貝柱中酯類和呋喃等揮發(fā)性成分的含量顯著多于殺菌前。因此殺菌過程對(duì)即食扇貝柱的揮發(fā)性成分具有一定的保留和增香作用，使即食扇貝柱的風(fēng)味更加濃郁，香氣協(xié)調(diào)。

即食扇貝柱，揮發(fā)性成分，殺菌，氣質(zhì)聯(lián)用

扇貝是世界重要的海洋漁業(yè)資源之一，也是我國(guó)重要的海水養(yǎng)殖品種，目前海洋貝類年產(chǎn)量約1072.5余萬(wàn)t，其殼、肉、珍珠層均具有極高的利用價(jià)值。扇貝味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，其閉殼肌(貝柱)發(fā)達(dá)，是用來(lái)制作干貝的主要原料。長(zhǎng)期以來(lái)貝類加工以冷凍品、鮮活品為主，缺少高附加值產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益不高［1］。近年來(lái)海鮮即食產(chǎn)品因其口味鮮美、食用方便受到世界各地消費(fèi)者的歡迎［2－3］。扇貝風(fēng)味是影響扇貝品質(zhì)和商品性的重要因素，但目前相關(guān)研究報(bào)道較少，Hau Yin Chung等對(duì)速凍扇貝和干制扇貝中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了鑒定，比較了水煮和蒸汽熟制扇貝的香氣成分差別［4－5］。楊榮華等對(duì)貽貝蒸煮液的香氣成分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明發(fā)酵后貽貝香氣成分顯著多于發(fā)酵前［6］。本實(shí)驗(yàn)以海灣扇貝柱為原料，利用反壓殺菌處理即食扇貝柱，采用頂空固相微萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜聯(lián)用比較殺菌前后即食扇貝柱中的特征性風(fēng)味成分，以考察殺菌工藝前后即食扇貝柱揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化，為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和產(chǎn)品品質(zhì)改善提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海灣扇貝(Ar－gopecten irradians)2009年11月購(gòu)自河北秦皇島;食鹽、糖、料酒、白醋、味精 均為市售。

Agilent 7890A氣相色譜儀和 5973C質(zhì)譜儀，MSD化學(xué)工作站，Agilent 1200系列高效液相色譜儀(配有二極管陣列檢測(cè)器(diode－array detector，DAD)) 美國(guó)安捷倫科技有限公司;手動(dòng)SPME進(jìn)樣器及65μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/ DVB)纖維萃取頭 美國(guó)Supelco公司。

1.2 樣品處理

為考察殺菌處理對(duì)即食扇貝柱揮發(fā)性成分的影響，本實(shí)驗(yàn)設(shè)殺菌前的即食貝柱和殺菌后的即食貝柱兩個(gè)處理，選擇大小均勻一致，直徑15mm的海灣貝柱，將貝柱與配制好的鹵液以1∶2配比混合后加熱至100℃，預(yù)煮3min，之后迅速降至常溫，浸漬3h后撈出，采用烘箱干燥，產(chǎn)品水分達(dá)60%±2%時(shí)停止干燥，干燥后產(chǎn)品采用真空包裝即得殺菌前的即食貝柱產(chǎn)品。經(jīng)121℃反壓殺菌15min后得殺菌后的即食貝柱產(chǎn)品，產(chǎn)品經(jīng)組織搗碎機(jī)搗碎后測(cè)定揮發(fā)性成分。

稱取搗碎后的即食貝柱10g置于25mL萃取瓶中，放置在60℃水浴鍋中，將SPME萃取頭插入樣品瓶中頂空萃取30min，用SPME萃取頭直接進(jìn)樣，使其在氣相色譜的高溫汽化室中解吸附15min，用GC－MS分析萃取頭吸附的揮發(fā)性成分。

1.3 氣相色譜與質(zhì)譜條件

色譜條件:彈性石英毛細(xì)管色譜柱HP－5MS，柱長(zhǎng) 30m，內(nèi)徑 0.32×0.25μm，載氣 He，柱流速1mL/min，分流比20∶1，進(jìn)樣口溫度250℃。采用三階段階梯式程序升溫，起始溫度35℃，保持5min，以2℃/min升溫至55℃，再以5℃/min升溫至200℃，最后以10℃/min升溫至230℃。

質(zhì)譜條件:EI離子源，電子能量70eV，離子源溫度230℃，量掃描范圍14～400amu;NIST05質(zhì)譜庫(kù)。

揮發(fā)性成分通過NIST譜庫(kù)進(jìn)行定性，且僅當(dāng)正反匹配度均大于800的鑒定結(jié)果才予以報(bào)道。采用Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按面積歸一化法求得各化學(xué)成分在揮發(fā)性物質(zhì)中的相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPME－GC－MS總離子流色譜圖

即食扇貝柱殺菌前后的揮發(fā)性成分的GC－MS色譜圖如圖1、圖2所示。GC－MS中的各組分質(zhì)譜經(jīng)NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及資料分析，鑒定其特征性揮發(fā)性成分，各檢出117和119種成分，用峰面積歸一化法將揮發(fā)性成分按照結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。

圖1 即食扇貝柱殺菌前的香氣成分GC－MS總離子色譜圖Fig.1 GC－MS totalion chromatogram of flavor components of scallop before sterilization

圖2 即食扇貝柱殺菌后的香氣成分GC－MS總離子色譜圖Fig.2 GC－MS totalion chromatogram of flavor components of scallop after sterilization

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

2.2 揮發(fā)性風(fēng)味化合物種類及相對(duì)含量

對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行分析和鑒定，探索風(fēng)味組成與食品感官屬性的關(guān)系，可以為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提供指導(dǎo)［7－9］。分析表1中的揮發(fā)性化合物，進(jìn)行分類，各種成分相對(duì)含量見表2。從表2中可以看出，醛類、酯類、芳香族和烴類的相對(duì)含量較高，它們是即食扇貝柱中主要的揮發(fā)性化合物。但是，含量高的物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)不一定是最大的，香氣對(duì)整體風(fēng)味的影響還與該物質(zhì)的閾值有關(guān)［10］。馬永昆等［11］認(rèn)為在食品已鑒定的成分中真正對(duì)食品香氣有貢獻(xiàn)的成分不足5%，食品的香氣只由幾種主要的揮發(fā)性成分即特征香氣成分構(gòu)成，它們的含量并不一定高，但是閾值較低，對(duì)食品的總體香氣起著至關(guān)重要的作用和影響。從分析結(jié)果來(lái)看，扇貝柱殺菌前后均含有豐富的揮發(fā)性化合物，對(duì)于扇貝柱的特征性香氣有重要的作用。從揮發(fā)性組成來(lái)看，主要有烴類、醇類、醛類、酮類、酯類等。醇類化合物的風(fēng)味閾值較高，對(duì)整體風(fēng)味貢獻(xiàn)較小，1－戊烯－3－醇是海鮮香氣的重要成分［12］;醛類的閾值較低，是清香、果香和堅(jiān)果香的芳香特質(zhì)［13］;酯類貢獻(xiàn)一種甜的果香，酮類化合物能賦予甲殼綱動(dòng)物甜的花香和果香味;芳香族化合物香味特點(diǎn)突出，閾值很低，香味強(qiáng)度大;烴類化合物通常具有清香和甜香的風(fēng)味;烷烴具有較高的閾值，對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小;呋喃類化合物通常認(rèn)為是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，閾值低，具有甜的香味。

比較殺菌前后樣品的揮發(fā)性物質(zhì)可以發(fā)現(xiàn)，殺菌前后揮發(fā)性成分總數(shù)不存在明顯差異;不同種類的化合物含量略有不同。在殺菌過程中，醇類參與酯化反應(yīng)，雖然種類增加，相對(duì)含量卻略有降低;醛類在殺菌前后種類發(fā)生變化，但相對(duì)含量變化不大;經(jīng)過殺菌后的扇貝柱酯類含量明顯增加，尤其是乙酸乙酯，殺菌前未檢出，殺菌后含量為9.79%，乙酸乙酯具有乙醚樣氣味，類似于菠蘿的果香氣，具有苦甜的、酒樣的、辣樣的味道，可賦予產(chǎn)品水果香氣［14－15］;殺菌前樣品中僅檢出1種呋喃類成分，殺菌后檢出 5種呋喃類成分，含量由 0.03%增加到0.86%［16－17］，由于呋喃類成分閾值較低，其對(duì)即食扇貝柱的整體風(fēng)味影響很大;酮類在殺菌前后均有檢出，酮類化合物可由熱降解、脂肪氧化、氨基酸的降解等反應(yīng)形成，即食扇貝柱殺菌后酮類的種類和含量均有增加。殺菌后的即食扇貝柱由于含有更多的醛類、呋喃類、酯類、芳香族等，使產(chǎn)品的香氣更加柔和、濃郁，具有甜香、肉香、烤香等豐富的香韻，同時(shí)也具有強(qiáng)烈的海鮮香氣，產(chǎn)品更加鮮香可口。

表2 即食扇貝柱殺菌前后揮發(fā)性化合物的種類及相對(duì)百分比Table 2 Relative percentage of volatile component of instant scallops before and after sterilization

3 結(jié)論

本研究以即食海灣扇貝柱為原料，通過SPMEGC－MS法對(duì)殺菌前后樣品的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行分析鑒定，比較殺菌工藝對(duì)風(fēng)味的影響。

殺菌處理對(duì)即食扇貝柱的揮發(fā)性成分種類和總數(shù)沒有顯著影響;殺菌前后各檢出117和119種風(fēng)味成分，可分為10個(gè)種類，包括醇類、醛類、酯類、酮類、酸類、芳香族類、呋喃類、酚類、烴類和其他。根據(jù)殺菌前后揮發(fā)性成分的比較可知，酯類和呋喃化合物對(duì)即食扇貝柱的特征風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)。殺菌處理可增強(qiáng)即食扇貝柱產(chǎn)品的風(fēng)味。

［1］Kae Morita，Kikue Kubota，Tetsuo Aishima.Investigating sensory characteristics and volatile components in boiled scallop aroma using chemometric techniques［J］.Food Chemistry，2002，78:39－45.

［2］Mauricio B，Teixeira F，Satoshi T.A diffusion model for describing water transport in round squid mantle during with a moisture－dependent effective diffusivity［J］.Journal of Food Engineering，1998(6):169－181.

［3］Doe P E.Fish drying and smoking:Production and quality［M］.Lancaster:Technomic Publishing Company，Inc，1998.

［4］Malco C Cruz－Romero，Joseph P Kerry，Alan L Kelly.Fatty acids，volatile compounds and colour changes in high－pressuretreated oysters Innovative［J］.Food Science and Emerging Technologies，2008(9):54－61.

［5］Chung H Y，Yung I K S，Kim J－S.Comparison of volatile components in dried scallops(Chlamys farreri，and Patinopecten yessoensis)prepared by boiling and steaming methods［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2001，49:192－202.

［6］楊榮華，何炘，戴志遠(yuǎn).頂空固相微萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜聯(lián)用分析發(fā)酵前后貽貝蒸煮液中的香氣成分［J］.中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2007，7(3):132－137.

［7］Jnsdttir R，lafsdttir G，Chanie E，et al.Volatile compounds suitable for rapid detection as quality indicators of cold smoked salmon(Salm o salar)［J］.Food Chemistry，2008，109:184－195.

［8］章超樺，平野敏，鈴木健，等.鯽的揮發(fā)性成分［J］.水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2000，24(4):354－358.

［9］李大明，宋煥祿，祖道海，等.Maillard反應(yīng)肉味香精的制備和香味成分的檢測(cè)［J］.食品與機(jī)械，2006，22(2):69－73.

［10］孫寶國(guó).食用調(diào)香術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003: 24－32.

［11］馬永昆，劉曉庚.食品化學(xué)［M］.南京:東南大學(xué)出版社，2007:305.

［12］吳海燕，解萬(wàn)翠，楊錫洪，等.固相微萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定腌制金絲魚揮發(fā)性成分［J］.食品科學(xué)，2009，30 (18):278－280.

［13］Warinda Vejaphan，Thomas C－Y Hsieh，Stephen S Williams.Volatile flavor components from boiled crayfish (procambarus clarkii)tail meat［J］.Food Science，1988，53(6): 1966－1969.

［14］橫塚保.日本の醤油［M］.東京:ライフリサーチプレス，2004:150－178.

［15］王林祥，劉楊岷，王建新.醬油風(fēng)味成分的分離與鑒定［J］.中國(guó)調(diào)味品，2005(1):45－48.

［16］解萬(wàn)翠，楊翰彬，章超樺，等.Maillard反應(yīng)型蝦風(fēng)味料的制備［J］.食品與機(jī)械，2008，24(1):34－44.

［17］張彩菊，張慜.利用美拉德反應(yīng)制備魚味香料［J］.無(wú)錫輕工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，23(5):11－15.

Study on changes of volatile components in instant scallop before and after sterilization

LI Shu－h(huán)ong1，ZHANG Hai－tao1，WANG Jie1，*，SONG Chun－feng2，LIU Ya－qiong1
(1.College of Food Science＆Technology，Agricultural University of Hebei，Baoding 071000，China; 2.College of life and Environmental Science，University of Tsukuba，Ibaraki 305－8572，Japan)

To investigate the influence of sterilization on flavor components in instant scallop.Gas chromatographymass spectrometry(GC－MS)combined with technique of headspace solid phase micro－extraction(HS－SPME) was used to analyze flavor components in instant scallop before and after sterilization.The results showed that 117 flavor components in scallop before sterilization and 119 ones in scallop after sterilization，respectively.In the instant scallop before sterilization，the content of alcohols，aldehydes，esters，ketones，acids，aromatic series，furans，phenols，hydrocarbon and others content was 3.21%，4.78%，2.06%，0.47%，0.25%，8.38%，0.03%，0.72%，32.58% and 47.52%，the number was 7，9，9，4，2，22，1，1，33 and 29 respectively.In the instant scallop after sterilization，the content of alcohols，aldehydes，esters，ketones，acids，aromatic series，furans，phenols，hydrocarbon and others content was 2.85%，4.48%，11.54%，0.90%，7.81%，0.86%，0.55%，28.20%and 42.32%，the number was 9，11，11，6，5，15，5，3，32 and 22 respectively，67 ingredients species were the same in before and after sterilization scallop.The content of aroma components of instant scallops after sterilization esters and furans were significantly more than that before sterilization.Thus sterilization process on the aroma components of instant scallop had a role in the retention and aroma，making instant scallop seafood was more dense fragrance，aroma coordination.

instant scallop;volatile components;sterilization;GC－MS

TS254.1

A

1002－0306(2012)04－0117－05

2011－03－04 *通訊聯(lián)系人

李書紅(1984－)，女，碩士研究生，研究方向:食品科學(xué)。

國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(200805046)。