熱殺菌對即食鱘魚魚糜制品品質(zhì)的影響

宋恭帥，陳康，俞喜娜，張蒙娜，王杰，戴志遠(yuǎn),2，沈清,2*

1(浙江工商大學(xué) 海洋食品研究院，浙江 杭州，310012)

2(浙江省水產(chǎn)品加工技術(shù)研究聯(lián)合重點實驗室，浙江 杭州，310012)

中華鱘(Acipensersinensis)是個體最大、壽命最長的淡水魚類，具有較高經(jīng)濟(jì)價值和科研價值[1]。鱘魚產(chǎn)業(yè)主要集中在魚卵的加工，其魚卵經(jīng)過鹽漬后制作的魚籽醬具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值，被稱作“黑色軟黃金”[2]。然而，作為加工副產(chǎn)物的魚肉占鱘魚總量的90%以上，具有肉厚、無骨刺等特點，是制作魚糜制品的理想材料[3]。魚糜制品為魚肉或者冷凍魚糜經(jīng)過斬拌、凝膠、熟化等加工過程，制成的具有特殊風(fēng)味和彈性口感的魚肉產(chǎn)品[4]。即食魚糜制品是一種開袋即食的休閑食品，與傳統(tǒng)的冷藏魚糜制品在加工工藝上最大的區(qū)別在于即食魚糜制品必須經(jīng)過殺菌處理以保證在常溫下有較長的保質(zhì)期。

熱殺菌是現(xiàn)代食品工業(yè)化中最有效的殺菌方法之一，廣泛應(yīng)用于各類食品加工行業(yè)[5]。在熱殺菌過程中，首先要確保殺菌的有效性，即使食品達(dá)到商業(yè)無菌的效果。F值表示在一定的殺菌溫度下使食品中特定微生物死亡所需的時間，常用于評價熱殺菌過程的有效性。由于食品包裝及貯藏方式的不同，在熱殺菌過程中所選擇的特定微生物的種類有所差異，故其F值不盡相同。在水產(chǎn)加工制品中，李斯特菌和肉毒梭狀芽孢桿菌是2種需重視的潛在污染微生物[6]。相關(guān)研究表明，在真空包裝且常溫儲存的即食魚糜制品熱殺菌處理中，肉毒芽孢桿菌是主要的殺菌對象，通常以殺菌F值大于3.6 min認(rèn)為理論安全[7]。但考慮到魚糜制品中含有豐富的碳水化合物、脂肪及蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分，易對微生物及其芽孢形成保護(hù)作用從而增強(qiáng)微生物的耐熱性，以及在生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的誤差，在實際應(yīng)用中，通常將F值取≥ 5 min。然而，魚糜制品經(jīng)過高溫處理(≥ 100 ℃)易導(dǎo)致肌球蛋白重鏈降解，引起凝膠強(qiáng)度下降[8]，且隨著殺菌溫度升高，其蛋白凝膠三四級結(jié)構(gòu)被破壞，形成聚集現(xiàn)象，同時網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空隙增大[9]。所以在保證商業(yè)無菌的前提下，選擇最佳的熱殺菌條件至關(guān)重要。目前，針對罐頭食品在相同F(xiàn)值殺菌條件下食品感官及營養(yǎng)品質(zhì)變化的研究較多。高涵等[10]在相同F(xiàn)值條件下，研究恒溫與變溫2種殺菌工藝對鰹魚罐頭品質(zhì)的影響。但未針對即食魚糜制品感官及品質(zhì)變化進(jìn)行研究[11-12]。

本實驗以鱘魚魚糜為原料，在相同的F值條件下，研究3種不同的殺菌方式對即食魚糜制品的凝膠強(qiáng)度、持水性、巰基(—SH)與有效賴氨酸含量、凝膠溶解性及揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響，以期為優(yōu)化即食魚糜制品的熱殺菌工藝提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鱘魚魚糜，浙江源泰水產(chǎn)食品有限公司；硼酸鈉、β-巰基乙醇、賴氨酸、NaCl和KCl，國藥集團(tuán)(上海)化學(xué)試劑有限公司；小麥淀粉、尿素、EDTA、5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(DTNB)，上海生物工程公司；十二烷基硫酸鈉(SDS)、乙二胺四乙酸(EDTA)和鄰苯二甲醛(OPA)，美國Sigma-Aldrich公司；所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TMS-PRO食品物性分析儀，美國FTC公司；JLD-DJ18打漿機(jī)，廈門金潤達(dá)機(jī)械有限公司；手動式灌腸機(jī)，臨沂百斯特食品機(jī)械有限公司；格蘭特雪花制冰機(jī)，寧波南洋酒店制品有限公司；分光光度計，美國Thermo Fisher公司；AL-204電子天平，梅特勒-托利多利有限公司；JOANLAB BHS-4水浴鍋，寧波群安實驗儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 魚糜凝膠制品制備

工藝流程：

魚糜切片→空斬→鹽斬→混合斬→灌腸→凝膠→殺菌→烘干→儲藏

將冷凍魚糜置于0～4 ℃解凍并切片，使用斬拌機(jī)低速空斬3 min，再加入2% NaCl中速斬拌3 min，最后加入8%小麥淀粉高速斬拌5 min制成均勻的魚糜凝膠。斬拌過程中使用碎冰控制溫度≤ 10 ℃，并調(diào)節(jié)最終水分為70%～75%。將魚糜凝膠通過灌腸機(jī)定型為直徑30 mm、長度為5 cm魚腸狀，并置于(45±1)℃水浴凝膠1 h，再置于(95±1)℃熟化20min。將其采用不同殺菌方式殺菌后放入熱風(fēng)干燥箱中以(30±5)℃熱風(fēng)干燥10 min，并置于常溫儲存。

1.3.2 殺菌程序

標(biāo)準(zhǔn)F值為在恒定溫度下殺滅一定數(shù)量的微生物或者芽孢菌所需的加熱時間，標(biāo)準(zhǔn)F值常被用作判別某一殺菌條件的合理性。肉毒芽孢桿菌為魚糜制品熱殺菌過程中的主要殺菌對象，其理論安全F值應(yīng)不低于3.6 min；考慮到儀器設(shè)備誤差，實際殺菌F值取5 min。參照趙艾東[13]報道的F值計算方法，確定3種不同殺菌方法的殺菌程序，如表1所示。升降溫階段過程的致死率未計入本次F值計算，因此實際殺菌效果優(yōu)于理論值。

1.3.3 微生物分析

3種熱殺菌鱘魚魚糜制品中細(xì)菌總數(shù)均依照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的方法[14]。

1.3.4 凝膠強(qiáng)度測定

質(zhì)構(gòu)儀采用TPA方法測定破裂強(qiáng)度和凹陷深度(選用Φ5.0 mm球形探頭，穿刺速度60 mm/s，穿刺深度20 mm)[15]。凝膠強(qiáng)度計算如式(1):

凝膠強(qiáng)度/(g·cm)=破裂強(qiáng)度×凹陷深度

(1)

表1 三種不同殺菌方法的殺菌程序Table 1 Sterilization procedures of three sterilization methods

1.3.5 持水性測定

將樣品切成高5 mm薄片并精確稱重記為X，樣品下層放置3張濾紙，上層放置2張濾紙。將5 kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼置于樣品頂部2 min，取出濾紙并將樣品稱重記為Y。持水性(WHC，water holding capcting)計算如式(2):

(2)

1.3.6 巰基(—SH)含量測定

根據(jù)BENJAKUL等[16]方法，將1 g魚糜蛋白樣品添加入10 mL 0.2 mol/L的Tris-HCl緩沖液(8 mol/L尿素、2% SDS、10 mmol/L EDTA，pH 6.8)，取4 mL振蕩混合均勻，向其加入0.4 mL 0.1% DTNB溶液，置于40 ℃反應(yīng)25 min，反應(yīng)結(jié)束后于412 nm處測定吸光值，同時以0.6 mol/L KCl溶液為空白參照。巰基含量以每克魚糜蛋白中巰基的質(zhì)量摩爾濃度表示，單位為μmol/L/g，試驗重復(fù)3次。

1.3.7 有效賴氨酸含量測定

采用鄰苯二甲醛(OPA)法[17]測定魚糜制品中有效賴氨酸含量。配制2 mL 80 mg/L的OPA乙醇溶液、50 mL 0.1 mol/L硼酸鈉緩沖液(pH 9.0)、5 mL 20% SDS、0.2 mL β-巰基乙醇，將上述溶液混合后定容至100 mL即為OPA溶液，同時以2% SDS溶液作為空白對照，用賴氨酸對照品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取100 mg樣品溶于10 mL純水中，攪拌均勻后以4 000 r/min離心30 min取上清液，將上清液稀釋到一定濃度(吸光度在0.2～0.8)后吸取100 μL與4 mL OPA試劑混合均勻，于20 ℃反應(yīng)2 min，在340 nm波長下測定吸光度并利用標(biāo)準(zhǔn)曲線換算得到有效賴氨酸含量。

1.3.8 凝膠溶解性測定

取2 g魚糜制品，分別與10 mL的0.05 mol/L NaCl(SA)、0.6 mol/L NaCl(SB)、0.6 mol/L NaCl+1.5 mol/L尿素(SC)和0.6 mol/L NaCl+8 mol/L尿素(SD)混合并均質(zhì)，均質(zhì)液在4 ℃下靜置1 h后以9 000 r/min離心20 min。用雙縮脲法測定上清液中蛋白質(zhì)的含量，其中離子鍵以溶解于SB與SA溶液中蛋白質(zhì)含量差表示；氫鍵以溶解于SC與SB溶液中蛋白質(zhì)含量差表示；疏水相互作用以溶解于SD與SC溶液中蛋白質(zhì)含量差表示[18]。

1.3.9 揮發(fā)性物質(zhì)測定

SPME條件：稱取魚糜制品5 g，放入頂空進(jìn)樣瓶中，并用硅膠墊片與鋁圈密封，于60 ℃條件下平衡10 min后，將老化后的50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(DVB/CAR/PDMS)涂層萃取頭插入進(jìn)樣瓶，恒溫吸附30 min后取出萃取頭，并將其插入GC進(jìn)樣口，250 ℃解吸3 min后取出，用于GC-MS分析測定。

GC條件：色譜柱：TR-35 MS (30 m × 0.25 mm, 0.25 μm)；進(jìn)樣模式：不分流；載氣：高純氦氣；進(jìn)樣口溫度: 250 ℃，升溫程序：柱初溫40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升至90 ℃，而后以10 ℃/min升至230 ℃，保持7 min。

MS條件：傳輸線溫度250 ℃；離子源(EI)溫度200 ℃；檢測器溫度280 ℃；電子能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍m/z30～500。

化合物分析：實驗數(shù)據(jù)經(jīng)Xcalibur軟件處理完成，揮發(fā)性物質(zhì)通過NIST 2.0譜庫中做自動檢索分析，且僅當(dāng)正反匹配度(SI/RSI)均大于800(最大值為1 000)的鑒定結(jié)果才予以保留。并以2,4,6-三甲基吡啶作為內(nèi)標(biāo)物，對樣品中有效的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定量分析，計算方法詳見相關(guān)參考文獻(xiàn)[19-20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計值以x±SD形式表示，用Microsoft Word、Origin 7.5及Excel進(jìn)行圖表繪制采用SPSS 13.0和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并采用Simca-p 14.0進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物指標(biāo)

3種不同加熱方式殺菌后的鱘魚魚糜制品中細(xì)菌總數(shù)≤1 000 CFU/g，大腸菌群≤30 MPN/100 g，未檢出致病菌，且經(jīng)分段式殺菌方式處理后的魚糜制品中細(xì)菌總數(shù)與大腸菌群數(shù)量最少。結(jié)果表明在本實驗設(shè)定F值下均能有效對鱘魚魚糜制品殺菌，且分段式殺菌方式殺菌效果最佳。

2.2 凝膠強(qiáng)度

不同殺菌方式對鱘魚魚糜制品質(zhì)構(gòu)特性的影響如圖1所示。由圖1可知，3種殺菌方式均會導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度顯著下降，其中高溫短時殺菌樣品的凝膠強(qiáng)度下降最為顯著，降低了38.30%，而分段式殺菌樣品的凝膠強(qiáng)度降低較少，為22.99%。魚糜凝膠化現(xiàn)象是由肌原纖維肌絲中的F肌動蛋白與肌球蛋白于一定溫度下發(fā)生架橋現(xiàn)象，形成的富有彈性的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[21]。架橋結(jié)構(gòu)的化學(xué)作用力主要由疏水鍵和二硫鍵組成，同時氫鍵也起到輔助作用[22]。在高溫條件下，疏水基團(tuán)容易從蛋白質(zhì)內(nèi)側(cè)翻出，導(dǎo)致蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)變化，推測這是凝膠強(qiáng)度下降的主要原因。ZHANG等[23]研究發(fā)現(xiàn)，高溫會破壞具有“異構(gòu)肽”的蛋白質(zhì)，導(dǎo)致魚糜中的蛋白質(zhì)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，引起凝膠強(qiáng)度下降。而中溫殺菌時間過長，過量水蒸氣侵入魚糜組織，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)潰散。

圖1 殺菌方式對魚糜凝膠強(qiáng)度的影響Fig.1 Effect of sterilization method on jelly strength of surimi products

2.3 持水性

魚糜凝膠中形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以將自由水封鎖在網(wǎng)目中，在擠壓過程中防止水分外滲，故持水性能較有效地反映魚糜凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密型和交聯(lián)強(qiáng)度，是反映魚糜凝膠質(zhì)構(gòu)的重要指標(biāo)[24]。不同殺菌方式對鱘魚魚糜制品質(zhì)構(gòu)特性的影響如圖2所示。殺菌過程會導(dǎo)致鱘魚魚糜持水性降低，分段式殺菌方法制得的鱘魚魚糜凝膠持水性優(yōu)于中溫長時和高溫短時殺菌。ZHANG等[25]研究發(fā)現(xiàn)，增加魚糜凝膠疏水作用可以增強(qiáng)魚糜制品的凝膠強(qiáng)度及持水性。但在高溫殺菌處理過程中會導(dǎo)致魚糜凝膠中疏水鍵打開[26]，疏水作用力減弱，導(dǎo)致由疏水基團(tuán)包裹住的水分流失，引起持水性下降。

圖2 不同殺菌方式對魚糜凝膠持水性的影響Fig.2 The effect of sterilization methods on the water-holding capacity of surimi products

2.4 巰基與有效賴氨酸含量

不同殺菌方式對鱘魚魚糜制品的巰基與有效賴氨酸含量的影響如圖3所示。由圖3可知，未殺菌樣品的活性巰基較少，而經(jīng)高溫殺菌處理后的魚糜樣品中活性巰基逐漸增多?；钚詭€基是由于二硫鍵在高溫條件下降解生成的，可反應(yīng)樣品中二硫鍵的存在狀態(tài)[27]。二硫鍵是蛋白凝膠形成的最重要的共價鍵，影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[28]。ZHANG等[25]研究發(fā)現(xiàn)，魚糜凝膠形成過程中巰基含量的下降和肌原纖維蛋白的空間折疊相關(guān)。吳雪薇等[29]通過葡萄糖酸內(nèi)酯誘導(dǎo)提高二硫鍵交聯(lián)程度可以增強(qiáng)魚糜凝膠強(qiáng)度。由圖3可知，分段式殺菌方法對鱘魚魚糜凝膠中二硫鍵的損失最小。此外，殺菌過程會增加鱘魚魚糜中的有效賴氨酸含量。魚糜制品的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的由轉(zhuǎn)谷氨酰酶(TGase酶)催化形成，TGase酶的主要作用是催化肌球蛋白重鏈與更多的ε-(γ-谷氨?；?賴氨酸共價交聯(lián)，從而提高凝膠強(qiáng)度[30]。當(dāng)溫度過高時會導(dǎo)致ε-(γ-谷氨酰基)賴氨酸共價鍵部分?jǐn)嗔?，使賴氨酸重新暴露，引起凝膠強(qiáng)度下降。由圖3可知，3種殺菌方法均會引起ε-(γ-谷氨?；?賴氨酸共價鍵斷裂，其中經(jīng)分段式殺菌處理后的樣品中ε-(γ-谷氨?；?賴氨酸共價鍵斷裂較少，即有效賴氨酸含量最少。

圖3 不同殺菌方式對魚糜凝膠巰基和有效賴氨酸含量的影響Fig.3 The effect of sterilization methods on the contents of -SH and available lysine

2.5 其他化學(xué)作用力

影響魚糜凝膠形成的重要化學(xué)作用力包括離子鍵、氫鍵、疏水作用力及共價鍵[31]。圖4為離子鍵、氫鍵和疏水作用對不同殺菌方式鱘魚魚糜凝膠形成的影響。由圖4可知，鱘魚魚糜在不同殺菌過程中離子鍵和氫鍵變化不顯著，而疏水作用顯著降低，其中分段式殺菌方式優(yōu)于其他2種殺菌方式。對比未殺菌樣品，分段式殺菌過程引起疏水作用力下降49.40%，可以推測殺菌過程主要破壞魚糜凝膠中的疏水作用力。魚糜在凝膠蛋白形成過程中，肌動球蛋白分子形成架橋結(jié)構(gòu)，而蛋白分子的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)是由疏水鍵和氫鍵維持的，疏水基團(tuán)的破壞導(dǎo)致網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，這與魚糜制品的冷凍變性原理相似。KOBAYASHI等[32]利用紅外及拉曼光譜研究不同斬拌條件下魚糜蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，發(fā)現(xiàn)凝膠形成隨著疏水鍵的增加而增強(qiáng)，并隨疏水鍵的減少而減弱。本實驗結(jié)果基本與上述文獻(xiàn)中所報道的結(jié)果相一致。

圖4 不同殺菌方式對魚糜凝膠化學(xué)作用力的影響Fig.4 The effect of sterilization methods on the chemical interactions of surimi products

2.6 魚糜制品揮發(fā)性成分分析

本文采用頂空固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC/MS)，以2,4,6-三甲基吡啶作為內(nèi)標(biāo)物對未殺菌及經(jīng)分段式、高溫短時、中溫長時殺菌處理后的4種魚糜中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定量分析，結(jié)果如表2所示。魚糜中共鑒定出30種揮發(fā)性物質(zhì)，包括醇類4種、醛類8種、酮類4種、酯類2種、烴類8種及芳香族化合物4種。評定即食魚糜制品品質(zhì)的好壞，首先其風(fēng)味是可以被消費者所接受的。不同來源的魚糜以及加工方式的不同都會造成魚糜制品風(fēng)味的差異。

醛類化合物通常是脂質(zhì)氧化產(chǎn)生，其感覺閾值一般很低，對整體風(fēng)味貢獻(xiàn)大[33]。經(jīng)中溫長時殺菌處理后的魚糜制品中醛類化合物含量最高，達(dá)48.46 mg/kg，主要為戊醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、月桂醛等直鏈醛。直鏈醛的氣味隨著分子質(zhì)量的增加而變化，C5～C9醛呈現(xiàn)脂香、蠟香及青草香，而C10～C12醛則具有柑橘香與花香。該魚糜中己醛、壬醛的含量最高，且感官閾值低，分別為4.5和1.0 μg/kg。己醛和壬醛具有特殊的脂香味、魚腥味，含量越高，氣味越強(qiáng)烈。有研究發(fā)現(xiàn)，己醛廣泛存在于海魚及淡水魚中，可為魚糜制品提高脂香味與甜橙味。此外，經(jīng)分段式、高溫短時殺菌處理后的魚糜中醛類化合物總含量相差不明顯(P>0.05)，而未殺菌魚糜中醛類總含量最低，僅為39.72 mg/kg。烴類化合物是魚糜中含量僅次于醛類的揮發(fā)性物質(zhì)，其主要是由于脂肪酸烷基自由基的斷裂產(chǎn)生。大多數(shù)直鏈烴類(C14～C20)的感覺閾值通常較高。而部分支鏈烴類，如2,6,10-三甲基十四烷、2,6,10,14-四甲基十五烷可能對整體風(fēng)味有輔助作用，可賦予加工魚糜甜香與清香。醇類化合物是由于脂肪酸二級氫過氧化物的降解或羰基化合物還原生成，可分為飽和醇類與不飽和醇類。相比之下，不飽和醇類的感覺閾值更低，對整體風(fēng)味貢獻(xiàn)更大[34]。1-辛烯-3-醇是魚糜種含量最高的不飽和醇類化合物，具有魚腥味、青草味等特征風(fēng)味[35]。在4種魚糜中，分段式殺菌處理的魚糜醇類含量最高(12.71 mg/kg)，呈現(xiàn)淡淡的脂香和魚肉香味，而經(jīng)中溫長時殺菌處理的魚糜僅含10.72 mg/kg的醇類化合物，有“蒸煮味”。酮類化合物的產(chǎn)生機(jī)制與醛、醇類化合物類似，其感覺閾值較低，對魚油整體風(fēng)味的影響較大。在檢測到的化合物中，3-辛酮、2-壬酮、2-十一酮和(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮具有較低的感覺閾值，分別為50.3、5.5、6.1、10.0 μg/kg。這些酮類化合物具有花香味、脂香味、青草味、蘑菇香味等。未經(jīng)殺菌處理的魚糜中酮類含量最多，達(dá)3.93 mg/kg；而經(jīng)中溫長時殺菌處理的魚糜中含量最少，僅有2.52 mg/kg。酯類化合物種類最少，僅有己酸乙烯酯和棕櫚酸乙酯。己酸乙烯酯是由低級飽和單羧酸與低級不飽和醇反應(yīng)所形成的酯類，具有愉快的水果香氣，而棕櫚酸乙酯分子質(zhì)量大、揮發(fā)性小，其對魚糜整體風(fēng)味貢獻(xiàn)小。4種魚糜的酯類含量幾乎相等。芳香族化合物為總含量最少的一類化合物，包括苯甲醛、鄰二甲苯、苯乙烯和萘。芳香族化合物具有特殊的氣味，原本苯的氣味并不使人愉悅，但當(dāng)羥基接入苯環(huán)上后，其氣味便會有所改變。經(jīng)殺菌處理后，魚糜中芳香族化合物含量有較明顯的增加，中溫長時殺菌處理后的魚油中含量最高(2.05 mg/kg)，高溫短時次之(1.27 mg/kg)，而分段式殺菌最少(0.81 mg/kg)。

表2 魚糜樣品中揮發(fā)性成分變化Table 2 Volatile flavor profiles of surimi with different sterilization methods

續(xù)表2

No.揮發(fā)性成分RI感覺閾值/(μg·kg-1)風(fēng)味描述[33-35]揮發(fā)性物質(zhì)濃度/ (mg·kg-1)未殺菌分段式殺菌高溫短時殺菌中溫長時殺菌142-壬酮1 2005.5脂香味1.32±0.18 b1.40±0.10 a1.28±0.08 bc0.54±0.14 d152-十一酮1 3886.1青草味、水果味1.05±0.24 a0.93±0.14 bc0.97±0.11 b0.84±0.17 d16(E, E)-3,5-辛二烯-2-酮1 24310.0蘑菇香味0.81±0.07 a0.73±0.05 b0.68±0.04 bc0.55±0.03 d總含量3.93±0.19 a3.88±0.16 ab3.01±0.10 c2.54±0.15 c酯類17己酸乙烯酯1 160--0.41±0.05 a0.38±0.03 a0.45±0.02 a0.43± 0.07 a18棕櫚酸乙酯2 060--0.93±0.17 a0.95±0.11 a0.86±0.08 a0.90±0.15 a總含量1.34±0.10 a1.33±0.06 a1.31±0.02 a1.33±0.08 a烷烴類19十四烷1 400--0.58±0.21 c0.61±0.16 c0.78±0.10 b0.91±0.17 a20十五烷1 490--2.41±0.14 c2.19±0.11 d2.53±0.18 b2.66±0.13 a21十六烷1 594--2.02±0.08 d2.13±0.07 c2.27±0.09 b2.35±0.23 a22十七烷1 698--0.87±0.05 c0.65±0.06 d0.99±0.01 b1.13±0.09 a23十八烷1 799--0.81±0.08 c0.77±0.10 c0.96±0.13 a0.94±0.10 b242,6,10-三甲基十四烷1 546--3.64±0.19 bc3.40±0.12 d3.82±0.21 a3.69±0.25 b252,6,10,14-四甲基十五烷1 640--5.31±0.10 c5.07±0.05 d5.66±0.14 b5.75±0.13 a262,4-辛二烯820--0.31±0.07 d0.38±0.04 c0.42±0.05 b1.00±0.08 a總含量15.95±0.40 d15.20±0.38 c17.43±0.52 b18.43±0.61 a芳香族化合物27苯甲醛1 052--0.65±0.11 c0.52±0.14 d0.79±0.18 b0.84±0.15 a28鄰二甲苯920--0.09±0.01 c0.10±0.02 c0.17±0.05 b0.36±0.09 a29苯乙烯980--0.12±0.03 c0.14±0.05 c0.20±0.06 b0.52±0.10 a30萘1 302--0.06±0.07 c0.05±0.01 c0.11±0.05 b0.33±0.08 a總含量0.92±0.17 d0.81±0.03 c1.27±0.09 b2.05±0.13 a

注：-為未檢測到該物質(zhì)；同行不同字母表示差異顯著(P< 0.05)。

2.7 主成分分析

主成分分析(principal component analysis, PCA)，又稱主變量分析，是一種簡化數(shù)據(jù)集的數(shù)理統(tǒng)計方法。通過線性變換，將一組可能存在相關(guān)性的變量轉(zhuǎn)換成線性不相關(guān)的變量，并稱轉(zhuǎn)換后的變量為主成分。本文采用Simca-p 14.0軟件對20個經(jīng)不同方式處理后的樣品中主要的揮發(fā)性成分進(jìn)行PCA，結(jié)果如圖5所示。第一與第二主成分貢獻(xiàn)率分別為43.10 %和24.30 %，總貢獻(xiàn)率為67.40 %，可見PCA能較好地反映不同殺菌方式處理后的魚糜中揮發(fā)性風(fēng)味的特征信號。由圖5可知，20個即食鱘魚魚糜制品信息被分成4個有統(tǒng)計學(xué)意義的集群，即未殺菌、分段式殺菌、高溫短時殺菌及中溫長時殺菌，并分布在不同區(qū)域。未殺菌魚糜能與經(jīng)殺菌處理后的魚糜較明顯地區(qū)分開，說明3種殺菌方法對魚糜中揮發(fā)性風(fēng)味成分產(chǎn)生影響。根據(jù)GC/MS分析結(jié)果可知，分段式殺菌對魚糜中揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響最小，其在PCA散點圖上與未殺菌魚糜距離最近。經(jīng)中溫長時殺菌處理后的魚糜中揮發(fā)性成分變化最大，其遠(yuǎn)離未殺菌魚糜，說明差異最大。而高溫短時殺菌處理后的魚糜則處于兩者之間。PCA分析結(jié)果與揮發(fā)性成分分析結(jié)果基本一致。

圖5 不同殺菌方法處理后的魚糜樣品主成分分析散點圖Fig.5 The PCA scatter plot of the surimi processed bydifferent sterilization methods.

3 討論

即食魚糜制品具有良好的食用方便性和市場流通性，深受廣大消費者的喜愛。但魚糜蛋白經(jīng)高強(qiáng)度的熱殺菌處理(≥ 100 ℃)后凝膠強(qiáng)度、硬度、揮發(fā)性風(fēng)味等指標(biāo)會顯著下降，嚴(yán)重影響魚糜制品品質(zhì)，如何選擇最佳的熱殺菌方式以保持即食魚糜制品良好的凝膠特性及風(fēng)味至關(guān)重要[36]。本文在相同F(xiàn)值(約5 min)條件下，研究分段式(108 ℃，25 min；115 ℃，15 min)、高溫短時(121 ℃，5 min)及中溫長時(105 ℃，200 min)殺菌對即食鱘魚魚糜品質(zhì)的影響。

121 ℃是目前應(yīng)用最為廣泛的殺菌溫度，魚糜制品在121 ℃條件下殺菌較短時間就能有效地殺滅有害微生物從而達(dá)到商業(yè)無菌的條件，但過長時間的高溫殺菌極易引起魚糜制品品質(zhì)的劣變。有研究表明，在121 ℃殺菌條件下，加熱時間超過30 min后，魚糜凝膠強(qiáng)度、硬度及拉伸度會迅速下降，甚至?xí)a(chǎn)生不良風(fēng)味物質(zhì)(如硫化氫)。但適當(dāng)降低熱殺菌溫度，則需延長加熱時間。在魚糜凝膠熱殺菌過程中，隨著加熱時間的延長，其凝膠強(qiáng)度會明顯下降，這可能與有效巰基基團(tuán)數(shù)量因裂解或氧化成胍而減少引起的。故在實際熱殺菌過程中，必須合理控制殺菌溫度與加熱時間。

分段式殺菌，前期溫度較低(108 ℃，25 min)，然后分段式升溫，在確保即食魚糜商業(yè)無菌的前提下，根據(jù)F值適當(dāng)減少121 ℃殺菌條件下所需要的加熱時間。通過對經(jīng)3種熱殺菌方式處理后魚糜的凝膠強(qiáng)度、持水性、巰基(—SH)與有效賴氨酸含量、凝膠溶解性及揮發(fā)性風(fēng)味成分的測定分析，分段式殺菌效果最優(yōu)，魚糜品質(zhì)最好。本實驗利用在相同F(xiàn)值條件下，分析3種不同殺菌方法對即食魚糜具有一定的創(chuàng)新性，其實驗結(jié)果可為食魚糜制品的熱殺菌工藝提供理論支持。但未對分段式殺菌方法中的殺菌溫度與加熱時間進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，對于工藝參數(shù)的選擇相對單一。在今后應(yīng)開展分段式殺菌工藝參數(shù)的優(yōu)化等實驗，進(jìn)一步完善F值疊加殺菌技術(shù)。

4 結(jié)論

本研究通過在相同殺菌效果(F值≈ 5 min)下，采用不同殺菌方式對鱘魚魚糜制品殺菌處理，并探索對凝膠強(qiáng)度及揮發(fā)性風(fēng)味的影響及其機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，熱殺菌會導(dǎo)致鱘魚魚糜凝膠強(qiáng)度與持水性降低、巰基和有效賴氨酸含量增加以及離水鍵、氫鍵、疏水作用等化學(xué)力的作用效果減弱，從而影響魚糜品質(zhì)。在3種熱殺菌方式中，F(xiàn)值疊加分段式殺菌方式對魚糜中揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響最小，能較好地保持魚糜制品品質(zhì)。