羅 輯,戴照琪,趙 航,章建浩
(1.安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽 蕪湖 241001;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇 南京 210095;3.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院,江蘇 句容 212400)
等離子體活性水(plasma-activated water,PAW),是通過等離子體處理溶液后產(chǎn)生,又指等離子體酸、等離子體活性液[1]。PAW加工方便、安全、效率高、成本低,包含很多活性氧(reactive oxygen species,ROS)、活性氮(reactive nitrogen species,RNS)、電子、離子等活性物質(zhì),可以通過介質(zhì)阻擋放電(dielectric barrier discharge,DBD)系統(tǒng),等離子體射流裝置等形式的等離子體制備[2](圖1)。PAW中壽命相對較長的二次產(chǎn)物,如過氧化氫、臭氧、硝酸鹽和亞硝酸鹽等活性物質(zhì)可有效抑制熱敏食品中微生物的生長[3]。
圖1 等離子體活性水產(chǎn)生方式Fig. 1 Schematic diagram of PAW generatio n
PAW作為一種新型食品加工技術(shù),最早應(yīng)用于肉制品的殺菌保鮮[4]。近年來在肉品加工中也開始應(yīng)用研究,在肉制品的加工過程中,腌制是風(fēng)干里脊加工的關(guān)鍵步驟,PAW腌制可能會影響風(fēng)干肉制品的蛋白氧化水解和脂質(zhì)的氧化的程度,從而影響風(fēng)干肉制品的感官品質(zhì)。Hae等[5]用DBD處理鹽水腌制豬肉后加工成肉脯,發(fā)現(xiàn)DBD處理鹽水對豬肉脯有殺菌作用,并能改善豬肉脯加工中腌制顏色的形成。Jung等[6]對比PAW、芹菜粉和亞硝酸鈉制備的乳化腸,發(fā)現(xiàn)利用低溫等離子體處理過程中產(chǎn)生的RNS與水發(fā)生反應(yīng)可產(chǎn)生天然亞硝酸鹽,且經(jīng)PAW加工的乳化腸與亞硝酸鈉處理的樣品在顏色、味道、風(fēng)味和可接受性等感官特性上沒有差別,比添加23 g/kg芹菜粉加工的樣品有更好的味道和可接受度。將PAW作為亞硝酸鈉的替代品應(yīng)用于火腿腸生產(chǎn)中,產(chǎn)品的亞硝酸鹽殘留量明顯低于亞硝酸鈉處理后的殘留量,經(jīng)Ames實驗證明PAW生產(chǎn)的火腿腸無基因毒性[7]。Kim等[8]利用不同氣體成分作為填充氣體,用DBD處理新鮮豬里脊,發(fā)現(xiàn)DBD處理的新鮮里脊感官質(zhì)量(外觀、顏色、氣味、可接受性等)顯著降低,但是經(jīng)過煮制后,感官評價與未處理組沒有差異。因此,等離子體技術(shù)作為一種非熱殺菌和腌制方法,在肉制品加工業(yè)中應(yīng)用前景廣泛。
生物胺是肉制品中很常見的一類堿性含氮物,常見的有色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺、精胺8種[9]。風(fēng)干肉制品中生物胺的產(chǎn)生主要由于氨基酸脫羧酶陽性細(xì)菌產(chǎn)生的脫羧酶促進(jìn)氨基酸脫羧,導(dǎo)致生物胺積累。酪胺和組胺具有毒性,是致突變劑的前體物質(zhì),腐胺、尸胺、精胺也會與亞硝基化合物產(chǎn)生致癌性的N-二甲及亞硝胺、N-亞硝基吡咯烷和N-亞硝基哌啶[10]。低溫等離子體技術(shù)處理后不產(chǎn)生殘留物或有毒分子,已經(jīng)被證明可以成功地用于新鮮食品的滅菌,延長保質(zhì)期[3]。但有關(guān)低溫等離子體加工技術(shù)對風(fēng)干肉制品中生物胺形成的影響研究鮮有報道,因此,研究PAW處理對肉制品中生物胺指標(biāo)的影響具有重要意義。
本實驗首先進(jìn)行PAW的制備,以豬里脊為原料,利用PAW腌制后采用強(qiáng)化高溫成熟技術(shù)制備風(fēng)干里脊。研究PAW腌制對風(fēng)干里脊pH值、亞硝酸鹽殘留量、生物胺含量和感官品質(zhì)的影響。旨在研究PAW作為亞硝酸鹽來源在肉制品加工中的適用性安全性,為等離子體技術(shù)在豬肉制品中應(yīng)用提供理論依據(jù)。
從市場(南京市)隨機(jī)購買太湖黑豬肉背長?。╨ongissimusmuscle),剔除多余脂肪,切成10 mm厚,10 cm×10 cm大小的肉塊,真空包裝后在4 ℃冰箱冷藏過夜。
色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺、精胺、丹磺酰氯 美國Sigma公司;乙腈、丙酮、二氯甲烷(均為色譜純) 上海阿拉丁試劑有限公司;磺胺、N-(1-萘基)-乙二胺鹽酸鹽、亞硝酸鈉(均為分析純) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司。
BK130/36介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器 美國Phoenix公司;T25高速勻漿機(jī) 德國IKA公司;UV-2501分光光度計 日本島津公司;J-6M高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman Coulter公司;5415D高速冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司;Testo230型pH計 德國Lenzkirch公司;BSC-250恒溫恒濕箱 上海博迅實業(yè)有限公司;PEN3電子鼻系統(tǒng) 德國AirSense公司;Alliance 2695液相色譜儀美國Waters公司;XDB-C18色譜柱 美國安捷倫公司。
1.3.1 PAW制備
根據(jù)Luo Ji等[11]的方法稍加修改,吸取200 mL去離子水加入聚丙烯包裝盒內(nèi)(178 mm×126 mm×35 mm),用聚酰胺/聚乙烯復(fù)合膜熱封包裝。將密封包裝盒置于兩個直徑為150 mm的環(huán)形鋁電極中間,在包裝盒上部和下部分別安裝聚丙烯面板作為絕緣屏障,距離為40 mm。采用直接處理的方式處理去離子水,工作電壓分別為50、60、70 kV,處理時間3 min。本研究處理條件是根據(jù)空氣擊穿的Paschen曲線[12]和預(yù)實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上選取。當(dāng)處理電壓超過75 kV時,DBD系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生飛弧。在DBD系統(tǒng)中,輸出電壓由高壓探頭(Tektronix nc., P6015A, USA)和數(shù)字示波器(Tektronix Inc., 2024C,USA)確定,放電電流采用傳統(tǒng)電流監(jiān)視器(Pearson Electronics, 2877, USA)觀察。當(dāng)輸出電壓為50、60、70 kV時,電流分別為0.7、0.8、0.9 mA,輸出功率分別為35、48、63 W。DBD系統(tǒng)的工作頻率為50 Hz。所有處理均在沒有空氣循環(huán)或補(bǔ)充任何其他特定氣體的大氣壓力環(huán)境中進(jìn)行。在DBD處理過程中,下部的電極與水樣品之間的距離為2 mm,最小的放電間距為10 mm。所有處理均在相對濕度(40±5)%和(20±2)℃下進(jìn)行,處理結(jié)束時,PAW溫度均不超過35 ℃,制備后的PAW在4 ℃冰箱冷藏2 h。
1.3.2 風(fēng)干里脊樣品加工
腌制液的制備:在PAW溶液和純水中分別加入NaCl,配制成6% NaCl的腌制液。將冷藏過夜的里脊隨機(jī)分成4 組,其中一組用未處理組腌制液腌制,為對照組(n=10),另3 組分別為50、60 kV和70 kV電壓處理條件制備的PAW處理組(n=90)。每組樣品在10 ℃環(huán)境中腌制24 h,腌制液和肉塊的質(zhì)量比為2∶1。腌好后風(fēng)干成熟15 d。根據(jù)之前的方法稍加修改[13],其間溫濕度程序為起始溫度12 ℃、環(huán)境相對濕度80%,然后隨著風(fēng)干成熟時間進(jìn)行溫濕度設(shè)定(每天溫度升高2 ℃、相對濕度每天降低2%),最終溫度和相對濕度分別為37 ℃和65%。在加工結(jié)束后,每組隨機(jī)抽取5 份風(fēng)干里脊樣品(每份約50 g),將每塊里脊切碎、混勻,真空包裝后在-40 ℃冷凍貯藏備用。每組實驗重復(fù)3次。
1.3.3 亞硝酸鹽殘留量測定
采用Dalia等[14]的方法并稍作修改,利用分光光度法測定樣品中亞硝酸鹽的含量。具體如下:將5 g樣品與40 mL熱水(80 ℃)在燒杯中充分混合后,轉(zhuǎn)移到500 mL容量瓶中,用連續(xù)的熱水將燒杯徹底清洗,將所有洗滌物加入容量瓶中。隨后加入足夠的熱水使體積達(dá)到300 mL左右,然后進(jìn)行蒸汽浴2 h,間歇搖動,然后冷卻,過濾,必要時離心。在濾液中加入50 mL 10 g/L磺胺,室溫下混合5 min后與50 mL 1.0 g/LN-(1-萘基)-乙二胺鹽酸鹽混合20 min待顯色。充分溶解后亞硝酸鹽濃度利用分光光度計在波長540 nm處測定吸光度。通過與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較,測定亞硝酸鹽的殘留量。
1.3.4 風(fēng)干里脊pH值測定
將風(fēng)干成熟后的里脊樣品(5 g)與5 倍體積蒸餾水用高速分散機(jī)10 000 r/min勻漿1 min,勻漿后使用pH計測量勻漿的pH值,每組測定重復(fù)3次。
1.3.5 風(fēng)干里脊中生物胺含量測定
1.3.5.1 生物胺標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與柱前衍生
根據(jù)魏延玲等[15]方法并稍作改進(jìn)。精確配制色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺、精胺8種生物胺的梯度標(biāo)準(zhǔn)溶液,使其質(zhì)量濃度分別為0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 μg/mL。取標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,首先加入2 mol/L NaOH 200 μL制成堿性溶液,接著用300 μL飽和NaHCO3溶液緩沖,最后加入2.0 mL 10 mg/mL的丹磺酰氯丙酮溶液在40 ℃下避光反應(yīng)40 min后,用100 μL 25%的氨水停止反應(yīng),靜置30 min,用乙腈定容至5 mL,溶液用0.22 μm濾膜過濾待測。
取5 g樣品攪碎,將肉糜加入到20 mL 0.4 mol/L的HClO4溶液中進(jìn)行勻漿(10 000 r/min,1 min),將制得的懸浮液放入超聲波中提取30 min后進(jìn)行高速冷凍離心(3 000×g,10 min,4 ℃),將沉淀用相同的方法再提取1次,收集2次上清液合并。用相同的HClO4溶液定容至50 mL。取1 mL溶液進(jìn)行柱前衍生,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測定生物胺含量,以mg/kg肌肉表示。
1.3.5.3 色譜條件
采用水(A)和乙腈(B)為流動相,柱溫35 ℃,流動相流速1 mL/min,紫外檢測波長254 nm;Eclipse XDB-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);色譜系統(tǒng):Waters 2690,進(jìn)樣量20 μL。洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫Table 1 Gradient elution program
1.3.6 電子鼻分析PAW對風(fēng)干里脊風(fēng)味輪廓的影響
圖2展示了常見的電子鼻檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本實驗采用商業(yè)化便攜式電子鼻系統(tǒng)(PEN3),設(shè)備由進(jìn)氣單元、傳感器陣列和模式識別系統(tǒng)組成,其對應(yīng)的物質(zhì)如表2所示。在操作E-nose之前,樣品在4 ℃下完全解凍,切成2 mm×2 mm×2 mm的肉塊,每份樣品稱取10 g放入250 mL玻璃燒杯中,用錫箔紙密封燒杯。將其置于30 ℃水浴條件下,平衡20 min用于消除傳感器檢測時的基線漂移[16]。采用頂空采樣法對樣品氣味進(jìn)行收集,檢測時間為120 s,記錄點默認(rèn)間隔1 s,進(jìn)氣速率設(shè)定為0.15 L/min。傳感器響應(yīng)信號以電導(dǎo)率G/G0值進(jìn)行表示,完成每個樣品測量后進(jìn)行120 s自然洗氣,基線歸零時間設(shè)為5 s,歸零后G/G0值強(qiáng)制初始化為1。
圖2 PEN3電子鼻檢測示意圖Fig. 2 Schematic diagram of a portable electronic nose PEN3
表2 電子鼻PEN3標(biāo)準(zhǔn)傳感器陳列及其應(yīng)用Table 2 Performance description of PEN3 electronic nose sensor arrays
1.3.7 感官評價
風(fēng)干成熟產(chǎn)品,請15 位品評員(7 男,8 女,22~55 歲)參與感官評估,每一位參與感官評估的專家都至少有一年的肉類品質(zhì)分析經(jīng)驗。在專家成員進(jìn)行感官評價之前,將對照組和PAW處理的風(fēng)干里脊切成20 mm×20 mm×3 mm的薄片,用于感官評價的參數(shù)包括顏色、風(fēng)味、滋味、質(zhì)地和可接受性。將樣本放在帶有隨機(jī)數(shù)字的白色塑料托盤上,放在每位小組成員面前,在感官評價過程中提供水沖洗口腔。各項分?jǐn)?shù)去掉極值后相加求平均值[17]。評分采用9 分制,具體評定標(biāo)準(zhǔn)見表3。
第二是日用品的改變導(dǎo)致的謎語費解。從前的一些日用品已經(jīng)或者行將淘汰,以之為謎底的謎語就令年輕人費解,自然面臨著被淘汰的命運。如例11的謎底“火鉗”,例12的謎底“草鞋”,現(xiàn)在在城鎮(zhèn)甚至在一些鄉(xiāng)村都已經(jīng)很難覓其蹤跡了,其謎語的費解是顯而易見的:
表3 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Criteria for sensory evaluation of air-dried meat products
1.4.1 特征數(shù)據(jù)提取
電子鼻系統(tǒng)可以采集單個樣品120 s內(nèi)10個傳感器的響應(yīng)變化值,即單個樣本的電子鼻數(shù)據(jù)由10×120型號矩陣組成。電子鼻在分析數(shù)據(jù)過程中,由于對原始數(shù)據(jù)特征提取的特征信息模式不同,導(dǎo)致所建立的化學(xué)計量模型也有差異。每個傳感器所對應(yīng)的響應(yīng)曲線包含初始階段、快速響應(yīng)階段和穩(wěn)定階段。
1.4.2 數(shù)據(jù)處理分析
所有不同處理組實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件(SPSS Inc., Chicago, USA)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)。不同平均值之間利用Duncan檢驗進(jìn)行差異顯著性檢驗(P<0.05)。使用SPSS 18.0軟件進(jìn)行主成分分析(principal component analysis,PCA),所有圖形繪制使用Origin 8.5軟件。所有實驗均隨機(jī)抽取3個重復(fù)(n=3)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)表示為。
與對照組相比,經(jīng)PAW鹽水腌制的所有樣品中亞硝酸鹽殘留量均顯著增加(P<0.05),在50、60、70 kV處理電壓下,PAW鹽水腌制樣品的亞硝酸鹽殘留量分別為8.12、10.11 mg/kg和15.24 mg/kg(表4)。結(jié)果表明,在50~70 kV處理過程中,風(fēng)干里脊亞硝酸鹽殘留量明顯增加(P<0.05)。該結(jié)果與Jung等[6]報道的結(jié)果一致,等離子體處理強(qiáng)度的增加會導(dǎo)致肉制品中亞硝酸鹽含量的增加。但PAW鹽水處理后各產(chǎn)品的亞硝酸鹽殘留量均低于20 mg/kg,低于30 mg/kg肉制品中亞硝酸鹽殘留量的最大允許含量[18],這也與PAW腌制降低了產(chǎn)品的pH值有關(guān)。對照組和PAW組在50、60、70 kV處理條件下制成的風(fēng)干里脊pH值分別為6.28、5.92、5.87、5.75。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)用DBD直接處理豬里脊肉后,由于DBD產(chǎn)生的氮氧化物和最終產(chǎn)品中亞硝酸鹽殘留水平的增加,豬里脊肉的pH值顯著下降[8]。高pH值可以通過脂質(zhì)氧化產(chǎn)生丙二醛導(dǎo)致亞硝胺的形成。當(dāng)pH值低于6.0時,亞硝酸鹽可以轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛岷蚇O從而降低亞硝酸鹽的殘留量[9]。且相關(guān)研究證明,經(jīng)PAW加工后的香腸和火腿腸中沒有發(fā)現(xiàn)致突變性和免疫毒性[7]。
表4 PAW腌制對風(fēng)干里脊亞硝酸鹽殘留和pH值的影響Table 4 Effect of PAW curing on residual nitrite content and pH of air-dried pork tenderloin
如圖3所示,采用生物胺檢測方法能有效分離并檢測出標(biāo)準(zhǔn)溶液的8種生物胺。樣品中共檢測到6種生物胺,分別為苯乙胺、腐胺、組胺、酪胺、精胺和尸胺(表5)。生物胺一般都由相應(yīng)的氨基酸脫羧而成,例如鳥氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸脫羧可分別形成腐胺、尸胺、精胺、組胺、酪胺和苯乙胺[19]。
對照組6種生物胺中含量最高的是尸胺,其次是精胺、酪胺、腐胺、苯乙胺和組胺。樣品中各種生物胺的不同與各種微生物特別是腐敗微生物產(chǎn)生的脫羧酶有關(guān),如乳酸菌、腸桿菌、假單胞菌等,也與蛋白質(zhì)降解以及各種氨基酸組成的比例相關(guān)[20]。這6種生物胺中組胺的毒性最大,酪胺次之,腐胺是食品中亞硝胺產(chǎn)生的底物,精胺是生理多胺,對機(jī)體代謝有功能性作用[21]。PAW處理能顯著降低尸胺的含量(P<0.05),尸胺的形成與腸桿菌密切相關(guān),腸桿菌在肉制品風(fēng)干成熟過程中能促進(jìn)賴氨酸脫酸,而等離子體處理能顯著降低肉制品中的腸桿菌數(shù)量[22-23],同時PAW腌制過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽、羥自由基等物質(zhì)也能有效抑制微生物的生長[3],隨著處理電壓的增加,尸胺含量分別顯著下降(P<0.05)8.21%、11.29%和19.49%,這可能與PAW中亞硝酸鹽含量和活性物質(zhì)的含量上升有關(guān)。精胺是天然存在與肉制品中的胺類物質(zhì),可以被微生物作為氮源利用而減少[24],精胺含量在PAW處理組中分別顯著(P<0.05)下降9.64%、16.54%和27.56%,說明PAW處理能有效抑制風(fēng)干里脊中精胺含量。酪胺含量在各處理組中均遠(yuǎn)低于100 mg/kg,因此在風(fēng)干里脊樣品中沒有毒性。研究表明微球菌與組胺和腐胺的形成有關(guān)[25],而等離子處理能對微球菌有很好的殺菌效果[26],從而抑制微球菌產(chǎn)生的脫羧酶促進(jìn)氨基酸脫羧產(chǎn)生生物胺,顯著降低組胺和腐胺的含量。另外苯乙胺雖然對人體沒有毒性但可以與亞硝酸鹽生產(chǎn)N-亞硝胺,本研究中苯乙胺的含量均低于50 mg/kg,在可接受范圍內(nèi)。PAW處理組中生物胺含量的降低也可能與加工過程中蛋白酶活的下降有關(guān)。腸桿菌能誘導(dǎo)尸胺、腐胺和組胺的產(chǎn)生,微球菌可以引發(fā)腐胺、組胺和苯乙胺,所以等離子體對肉制品中菌落總數(shù)、腸桿、微球菌、沙門氏菌等微生物的抑制作用可以顯著抑制生物胺的生成。低pH值可以抑制產(chǎn)生物胺脫羧酶陽性菌的活性,對生物胺的抑制有重要貢獻(xiàn)[27]。
圖3 生物胺混合標(biāo)準(zhǔn)品(A)和對照組樣品(B)生物胺色譜圖Fig. 3 HPLC chromatograms of mixed standard of biogenic amines (A) and control sample (B)
表5 PAW腌制對風(fēng)干里脊生物胺的影響Table 5 Effect of PAW curing on content of biogenic amines in dried pork tenderloin
由圖4可以發(fā)現(xiàn),相對電阻率(G/G0)初始階段比較低,而在60 s內(nèi)隨著揮發(fā)物在傳感器表面富集逐漸增大,110 s后趨于平緩,因此采用第120秒作為特征值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。S7(硫化物)和S9(芳香成分)傳感器響應(yīng)值變化最為明顯,特征傳感器S5響應(yīng)值在檢測過程中持續(xù)下降,但下降幅度有限。含硫化合物中,多數(shù)呈現(xiàn)肉香味。部分傳感器如S4、S10在整個階段保持相對穩(wěn)定,原因是它們的敏感物質(zhì)分別對應(yīng)氫氣和烷烴。另外傳感器的最低檢測限也是影響信號波動的主要原因,如S7和S9傳感器最低檢測限可達(dá)1×10-6,對揮發(fā)性成分波動相對敏感。通過E-nose分析,可以得出E-nose對樣品的揮發(fā)性成分有明顯的響應(yīng),表明利用電子鼻PEN3系統(tǒng)檢測不同腌制處理的風(fēng)干里脊揮發(fā)性物質(zhì)可行。
圖4 電子鼻傳感器對風(fēng)干里脊的響應(yīng)曲線Fig. 4 E-nose sensor response curves for air-dried pork tenderloin
圖5 傳感器對不同處理風(fēng)干里脊的響應(yīng)雷達(dá)圖Fig. 5 Radar map of air-dried pork tenderloin with different treatments
如圖5所示,加工后的產(chǎn)品風(fēng)味特征與原料存在明顯差異,且對比不同處理組風(fēng)干里脊傳感器信號發(fā)現(xiàn),PAW處理組與CK組風(fēng)味整體差異不顯著,只有CK組的S8傳感器信號強(qiáng)度明顯大于PAW處理組,可能是由于PAW腌制產(chǎn)生的亞硝酸鹽以及PAW本身對肉制品微生物的抑制作用,對照組的抑制效果相對較弱可能導(dǎo)致微生物的新陳代謝增加,從而生產(chǎn)更多的乙醇[28]。從各傳感器的響應(yīng)值也可以發(fā)現(xiàn)60 kV處理組與50 kV和70 kV處理組存在差異。具體表現(xiàn)為60 kV處理組的S1、S3、S5三個傳感器信號強(qiáng)度明顯大于50 kV和70 kV處理組,說明60 kV處理組在芳香類、烷烴類、烯烴類風(fēng)味化合物強(qiáng)度明顯增加。而S8和S9傳感器信號顯著低于其他處理組,表明乙醇和含硫化合物的強(qiáng)度下降。而S4、S6和S10傳感器信號有所重合,可能是風(fēng)干里脊的成熟時間不夠充分,導(dǎo)致有些氣味的差異不顯著。
2.4.1 PCA結(jié)果
由于每一種提取方案中,電子鼻數(shù)據(jù)包括了10 組傳感器特征信號,這種抽象的數(shù)據(jù)矩陣難以被直接用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述,因此,使用PCA方法對數(shù)據(jù)做降維處理。通常當(dāng)選取的PC累計貢獻(xiàn)率超過85%,可視為對原始數(shù)據(jù)具有充分代表性。從圖6可以看出,PC1和PC2累計貢獻(xiàn)率為85.85%,說明PCA可以很好區(qū)分樣本。從結(jié)果上看,原料肉與各處理組完全區(qū)分,表明PAW腌制后豬肉氣味產(chǎn)生明顯變化。50 kV和70 kV處理組較為接近,表明這2個處理組的氣味無顯著差異,但60 kV處理組與CK組和其他PAW處理組完全區(qū)分,說明60 kV處理組風(fēng)干里脊的風(fēng)味與其他3 組可能有顯著不同,而50 kV和70 kV處理組與CK組風(fēng)味較為接近。
圖6 不同處理風(fēng)干里脊的電子鼻結(jié)果的PCAFig. 6 PCA score plot for air-dried pork tenderloin with different treatments
2.4.2 載荷分析
由圖7可知,傳感器S1、S3、S5、S6、S7、S8、S9和S10對PC1貢獻(xiàn)率最大,說明PC1主要反映烷烴、含硫化合物、芳香化合物、醇類、苯類、氮氧化合物等。傳感器S4對PC1和PC2貢獻(xiàn)率都很大,S2對PC2貢獻(xiàn)率最大,說明PC2主要反映醇、醛、酮類。可以發(fā)現(xiàn)各傳感器的響應(yīng)都很大,因此可以通過載荷分析輔助分析PAW處理對風(fēng)干肉制品風(fēng)味的影響。
圖7 不同處理風(fēng)干里脊的電子鼻結(jié)果的載荷分析圖Fig. 7 Loading analysis of air-dried pork tenderloin with different treatments
從表6可以看出,經(jīng)PAW處理的樣品在風(fēng)味、滋味、質(zhì)地和可接受性等方面與對照組無顯著差異(P>0.05)。然而,除50 kV處理組外,PAW鹽水腌制肉制品的顏色分?jǐn)?shù)明顯高于對照組(P<0.05),可能是由于PAW腌制的里脊中含有足夠的亞硝酸鹽,可誘導(dǎo)肌紅蛋白與NO的反應(yīng),其中NO來自亞硝酸鹽的分解,在高溫成熟過程中,亞硝基肌紅蛋白降解為亞硝基肌色原而保持紅色[29]。由于PAW處理樣品中a*值的增加,使產(chǎn)品具有獨特的腌制顏色。近年來,類似研究證明低溫等離子體技術(shù)可應(yīng)用于豬肉脯生產(chǎn)中,且最終產(chǎn)品無異味[5]。在與合成亞硝酸鹽的比較當(dāng)中,PAW腌制與亞硝酸鹽腌制產(chǎn)品有著相似的感官特性,而且產(chǎn)品中殘留的亞硝酸鹽更低[6-7]。與添加芹菜粉作為天然亞硝酸鹽來源相比,PAW處理的樣品感官更好,沒有異味[30],并且可以避免芹菜可能帶來的過敏問題。
表6 PAW腌制對風(fēng)干里脊感官指標(biāo)評分的影響Table 6 Effect of PAW curing on sensory evaluation of air-dried pork tenderloin
以空氣為放電氣體,利用DBD制備PAW腌制液,腌制后采用強(qiáng)化高溫成熟技術(shù)生產(chǎn)風(fēng)干里脊。結(jié)果發(fā)現(xiàn),50、60、70 kV處理組樣品的亞硝酸鹽殘留量為8.12、10.11 mg/kg和15.24 mg/kg,均低于肉制品中亞硝酸鹽殘留量的最大值。相比對照組,PAW處理對風(fēng)干里脊生物胺有顯著抑制效果,隨著電壓的增加,產(chǎn)品中各種生物胺含量均逐漸下降,其中尸胺和精胺下降顯著(P<0.05),尸胺含量分別顯著(P<0.05)下降8.21%、11.29%和19.49%,精胺含量顯著(P<0.05)下降9.64%、16.54%和27.56%,這有利于提高產(chǎn)品的安全性。通過電子鼻分析結(jié)果表明,PAW處理組與對照組的風(fēng)味整體差異不顯著,但60 kV處理組中芳香類、烷烴類、烯烴類風(fēng)味化合物強(qiáng)度增加明顯,而乙醇和含硫化合物的強(qiáng)度下降。對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價后發(fā)現(xiàn),經(jīng)PAW處理的樣品在風(fēng)味、氣味、質(zhì)地、可接受性等方面與對照組無顯著差異。除50 kV處理組外,PAW鹽水腌制產(chǎn)品的顏色分?jǐn)?shù)顯著高于對照組,說明PAW腌制能賦予產(chǎn)品更好的腌制色澤,是一種可行、安全的新方法。