楊亞茹,李婷婷,尚菲菲,王當(dāng)豐,高娜娜,謝 晶,牟偉麗,黃建聯(lián),勵(lì)建榮,*

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧省高等學(xué)校生鮮食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧錦州 121013; 2.大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,遼寧大連 116600; 3.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306; 4.蓬萊京魯漁業(yè)有限公司,山東煙臺(tái) 265600; 5.福建安井食品股份有限公司,福建廈門 361022)

大菱鲆(Scophthalmusmaximus)俗稱歐洲比目魚,原產(chǎn)自英國(guó),主要分布于大西洋東側(cè)沿岸[1]。在我國(guó)又被稱為“多寶魚”,其肉質(zhì)白嫩,味道鮮美,自1992年起引發(fā)了養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的熱潮,深受歡迎。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2016年年底,我國(guó)海水養(yǎng)殖總量達(dá)1915.31萬(wàn)t,其中魚類產(chǎn)量為130.89萬(wàn)t;2017年我國(guó)海水魚養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)141.94萬(wàn)t,同比增長(zhǎng)8.44%,其中鲆魚產(chǎn)量為10.62萬(wàn)t,遼寧省位居第一,約占鲆魚養(yǎng)殖總量的45%[2]。目前,大菱鲆主要以鮮活銷售為主,但因其生產(chǎn)受季節(jié)性及地域性、易腐敗、貨架期時(shí)限性等影響,極大制約了其經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。但上述問題的存在也同時(shí)推進(jìn)了水產(chǎn)品領(lǐng)域保鮮技術(shù)的快速發(fā)展,其中應(yīng)用較廣泛的有冰溫、微凍、氣調(diào)與生物保鮮劑技術(shù)等[3]。由于保鮮技術(shù)在實(shí)際物流運(yùn)輸中有所受限,目前市場(chǎng)上的大菱鲆產(chǎn)品仍以單一柵欄因子-低溫貯藏為主[4]。

冷鏈物流(Cold Chain Logistics)作為一種常見的低溫運(yùn)輸方式,能較為有效保持食品運(yùn)輸過(guò)程中的品質(zhì),是水產(chǎn)品品質(zhì)保持及有效供應(yīng)的重要手段。但我國(guó)的冷鏈物流行業(yè)相較于歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展相對(duì)較緩慢,冷庫(kù)資源嚴(yán)重匱乏,冷鏈物流各環(huán)節(jié)不能保證均在要求溫度下進(jìn)行,且環(huán)節(jié)之間連接不暢,導(dǎo)致冷鏈物流出現(xiàn)流通率與運(yùn)輸量較低等情況[5-6]。目前,國(guó)內(nèi)外已有較多學(xué)者研究大菱鲆在貯藏期的新鮮度變化,Roth等[7]通過(guò)Quality Index Method(QIM)評(píng)估、微生物分析等新鮮度指標(biāo)測(cè)定對(duì)養(yǎng)殖大菱鲆保質(zhì)期進(jìn)行了預(yù)估,結(jié)果表明大菱鲆的保質(zhì)期至少為16 d;Guo等[8]對(duì)不同溫度條件下貯藏養(yǎng)殖大菱鲆的菌群變化和貨架期進(jìn)行了探究和預(yù)測(cè),表明低溫下養(yǎng)殖大菱鲆的保質(zhì)期為6.1～32.6 d,以腐敗希瓦氏菌和假單胞菌屬為主,室溫下保質(zhì)期為1.3 d,以氣單胞菌屬為主;Rodríguez等[9]對(duì)養(yǎng)殖大菱鲆冷藏期間感官、微生物變化等進(jìn)行了評(píng)價(jià),研究發(fā)現(xiàn)大菱鲆冰凍存儲(chǔ)可冷藏至40 d。目前,對(duì)于冷鏈貯藏過(guò)程中大菱鲆魚肉新鮮度及腐敗變化方面的研究偏多,但冷鏈期間魚肉風(fēng)味的變化以及呈味物質(zhì)與腐敗因子之間的相關(guān)性研究較少,有待進(jìn)一步闡明。

因此,本研究通過(guò)模擬2種不同低溫冷鏈物流貯藏過(guò)程,以常規(guī)新鮮度評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)合頂空-固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用(HS-SPME-GC-MS)及電子鼻作為手段研究此過(guò)程中大菱鲆魚肉的菌落及風(fēng)味變化規(guī)律,以期建立完善的大菱鲆品質(zhì)評(píng)價(jià)體系,為其他水產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)價(jià)提供有效的指導(dǎo)作用,為效率化、規(guī)模化、現(xiàn)代化的跨區(qū)域水產(chǎn)品冷鏈物流的建立,解決冷鏈“斷鏈”難題提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活大菱鲆 遼寧省錦州市林西水產(chǎn)市場(chǎng),選擇規(guī)格一致,體重(600±50) g;CPP蒸煮袋 江蘇偉希鋁塑包裝公司;NaCl 天津虔誠(chéng)偉業(yè)科技發(fā)展有限公司;菌落計(jì)數(shù)培養(yǎng)基、菌落計(jì)數(shù)平皿 青島海博生物技術(shù)有限公司。

LDZD-50FBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;LRH系列生化培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司;SW-CJ-2FD超凈工作臺(tái) 蘇景集團(tuán)蘇州安泰技術(shù)有限公司;精密pH計(jì) 美國(guó)MET-TLER TOLEDO公司;Agilent 7890N/5975氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)儀 美國(guó)Agilent公司;PEN3電子鼻 德國(guó)Air Sense公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME萃取頭、20 mL頂空鉗口樣品瓶 美國(guó)Supelco公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 物流過(guò)程模擬 為模擬物流過(guò)程中的基本要求,本研究參考GB/T 31080-2014《水產(chǎn)品冷鏈物流服務(wù)規(guī)范》[10],試驗(yàn)設(shè)定參數(shù)如下:以滿足普通冷鏈運(yùn)輸要求可控范圍內(nèi)的冷庫(kù)、冷藏車溫度分別設(shè)定為-20、-14 ℃;因深海冰鮮品盡可能貯存于-1 ℃左右,交易溫度應(yīng)控制在0～4 ℃,由此銷售終端冷藏陳列柜溫度設(shè)定為-2 ℃,消費(fèi)者家用冰箱冷藏室溫度設(shè)定為4 ℃;參照湯元睿等[11]的方法稍作改動(dòng)設(shè)計(jì)物流模型,整個(gè)物流儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程以24 d為周期[7],分別采用真空(Vacuum Packaging,VP)與空氣(Air Packaging,AP)兩種方式包裝,物流過(guò)程模擬如圖1所示。

圖1 大菱鲆冷鏈物流過(guò)程模擬Fig.1 Simulated situations of the cold chain logistics of turbot

1.2.2 樣品預(yù)處理 活大菱鲆碎冰包埋至其休克,去皮、分割背部魚片,大小約15 cm×8 cm×2 cm,每塊質(zhì)量為(65±5) g。依據(jù)圖1模型設(shè)計(jì)將魚片隨機(jī)分裝成4組,放置于泡沫箱中于不同模型溫度條件下貯藏,并定期于溫度變換節(jié)點(diǎn)處(0、4、6、13、15、20、23、24 d)測(cè)定菌落總數(shù)、pH、GC-MS及電子鼻等指標(biāo)。冷鏈貯藏期間魚肉各項(xiàng)指標(biāo)均在室溫下流水解凍30 min后測(cè)定。

1.2.3 菌落總數(shù)的測(cè)定 參照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》方法[12],采用平板傾注法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4 pH的測(cè)定 取5.00 g絞碎魚肉放入燒杯,加入45 mL蒸餾水,均質(zhì),靜置30 min后使用酸度計(jì)測(cè)定pH。每組樣品3次平行,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示。

1.2.5 HS-SPME-GC-MS分析

1.2.5.1 頂空揮發(fā)性成分的萃取 參照Xu等[13]法并略加修改。準(zhǔn)確稱取3.00 g絞碎魚肉于樣品瓶中,加6 mL飽和NaCl溶液混合,放入微型磁力轉(zhuǎn)子并用聚四氟乙烯隔墊密封,將已活化的SPME針插入樣品瓶于40 ℃恒溫磁力攪拌器平衡15 min,頂空吸附30 min后取出萃取頭,迅速插入GC進(jìn)樣口,解析5 min后拔出。

1.2.5.2 GC-MS聯(lián)用條件 GC條件:HP-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣(He)流速為1.0 mL/min;不分流模式進(jìn)樣,溶液延遲2 min;進(jìn)樣口溫度為250 ℃。升溫程序:柱溫40 ℃,保持2 min,以3 ℃/min升至120 ℃,保持1 min,以5 ℃/min升至250 ℃,保持5 min。MS條件:傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;電子能量70 eV;質(zhì)荷比掃描范圍為30～550 m/z。全掃描模式,掃描速度1.9/s。

1.2.6 電子鼻檢測(cè) 準(zhǔn)確稱取5.00 g絞碎的魚肉置于50 mL燒杯中,用保鮮膜封口,室溫條件下靜置30 min,用電子鼻PEN3系統(tǒng)頂空吸附氣體進(jìn)行檢測(cè)分析,每組樣品3個(gè)平行。

電子鼻條件:取樣間隔1.0 s;清洗時(shí)間100 s；檢測(cè)時(shí)間150 s。所獲得的響應(yīng)值利用電子鼻自帶WinMuster軟件對(duì)冷鏈大菱鲆魚片揮發(fā)性氣味的指標(biāo)信息進(jìn)行主成分分析(Principal component analysis,PCA)、負(fù)荷加載分析(Loadings analysis,LA)分析。傳感器陣列是電子鼻的核心部件,PEN3電子鼻內(nèi)置10個(gè)金屬傳感器,對(duì)不同氣味給予不同的響應(yīng)信號(hào),各傳感器的性能描述如表1所示。

表1 PEN3電子鼻傳感器陣列及其性能Table 1 Sensor arrays and performance in PEN3 electronic nose

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19.0及Origin 8.5對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與作圖。樣品中揮發(fā)性組分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索與Nist和Willey質(zhì)譜庫(kù)進(jìn)行檢索匹配,其相對(duì)含量的計(jì)算采用峰面積歸一化法進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷鏈過(guò)程對(duì)樣品菌落總數(shù)的影響

微生物的生長(zhǎng)狀況是水產(chǎn)品貯藏貨架期的一項(xiàng)重要表征,因此菌落總數(shù)是評(píng)價(jià)食品安全性的重要指標(biāo)之一。剛捕獲的水產(chǎn)品菌落總數(shù)的初始值通常為102～104CFU/g[14]。根據(jù)動(dòng)物性水產(chǎn)制品國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鮮、凍魚菌落總數(shù)的最高安全限量值為105CFU/g[15],以此來(lái)判定貨架期終點(diǎn)。

不同冷鏈模擬過(guò)程中大菱鲆魚肉菌落總數(shù)的動(dòng)態(tài)變化如圖2所示,本研究中大菱鲆菌落總數(shù)的初始值為2.74lg(CFU/g)。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),模型Ⅱ曲線呈現(xiàn)有規(guī)律的波動(dòng)增長(zhǎng)且幅度較大,模型Ⅰ的菌落總數(shù)升高但曲線波動(dòng)較小,可能是由于動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)會(huì)加劇魚肉品質(zhì)的劣化[16]。李念文等[17]研究同樣發(fā)現(xiàn),貯藏期間溫度變化會(huì)加速金槍魚肉品質(zhì)的劣化。本研究中2種模型不同包裝的菌落總數(shù)增長(zhǎng)速率由低到高排列為:模型Ⅰ(真空)、模型Ⅱ(真空)、模型Ⅰ(空氣)、模型Ⅱ(空氣),貯藏后期由于溫度的升高導(dǎo)致細(xì)菌快速增殖,空氣包裝菌落總數(shù)有明顯升高,可能由于真空包裝密封性好,袋內(nèi)殘留空氣少,有效抑制細(xì)菌等微生物繁殖,真空包裝的貯藏效果明顯優(yōu)于空氣包裝且更利于保持魚肉品質(zhì)的穩(wěn)定,貯藏末期菌落總數(shù)分別為3.83、3.94、4.09、4.11lg(CFU/g),均低于105CFU/g,在標(biāo)準(zhǔn)最高安全限量以內(nèi)。

圖2 不同冷鏈過(guò)程中菌落總數(shù)的變化趨勢(shì)Fig.2 Changes of total viable counts(TVC) during the process of different cold chains

2.2 不同冷鏈過(guò)程對(duì)樣品pH的影響

不同冷鏈模擬過(guò)程中大菱鲆魚肉pH的動(dòng)態(tài)變化如圖3所示,新鮮大菱鲆pH為7.40,這一結(jié)果低于李敬等[18]檢測(cè)新鮮大菱鲆pH為6.48的報(bào)道,與Bjorn等[1]大菱鲆初始pH為7.30的檢測(cè)結(jié)果較為一致,初始pH表現(xiàn)的差異性可能是由于魚的種類、捕撈季節(jié)、捕獲期間的活動(dòng)水平或壓力以及肌肉類型等所致[18-19]。

圖3 不同冷鏈過(guò)程中pH的變化趨勢(shì)Fig.3 Changes of the pH value during the process of different cold chains

由圖3可知,樣品在貯藏期內(nèi)隨時(shí)間的延長(zhǎng)pH總體呈降低趨勢(shì),在貯藏初期pH(0～4 d)迅速降低,20 d后隨溫度升高真空包裝與空氣包裝pH變化趨勢(shì)有所不同,真空包裝魚肉pH持續(xù)下降。一般魚體死后,隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)體內(nèi)糖原會(huì)在ATP酶、糖酵解和微生物的作用下生成乳酸等酸性物質(zhì),肌肉pH呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[18]。整體來(lái)看,模型Ⅱ空氣包裝pH穩(wěn)定性較差,易受溫度影響;相比較而言,模型Ⅰ兩種包裝及模型Ⅱ真空包裝處理的魚肉pH較穩(wěn)定且呈下降趨勢(shì)。由此可知,恒定低溫冷鏈貯藏有利于保持魚肉新鮮度的穩(wěn)定,延緩魚肉品質(zhì)下降,真空包裝保鮮效果要優(yōu)于空氣包裝,受溫度變化影響更小。這與雷志方等[20]研究不同包裝方式對(duì)金槍魚保鮮效果影響的表述相一致。

2.3 不同冷鏈過(guò)程對(duì)樣品揮發(fā)性成分的影響

不同冷鏈過(guò)程中已檢測(cè)到的大菱鲆魚肉揮發(fā)性成分及百分含量的檢測(cè)結(jié)果見表2、表3。有研究表明,鮮魚的主要?dú)馕妒怯审w內(nèi)的醛酮等羰基化合物和醇類物質(zhì)產(chǎn)生[21],表中列出了部分在魚肉貯藏期間與其風(fēng)味、新鮮度存在較大關(guān)聯(lián)、含量及比重較高且最具代表性的揮發(fā)性物質(zhì),包括醛酮類、醇類及烴類等化合物,以此來(lái)表征不同冷鏈過(guò)程及包裝方式對(duì)魚肉風(fēng)味成分的影響。

2.3.1 羰基化合物 羰基化合物是表征水產(chǎn)品風(fēng)味的重要物質(zhì)組成,主要包括醛類和酮類[22]。醛類物質(zhì)主要由多不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生,是大菱鲆魚肉主要的揮發(fā)性物質(zhì)之一,其通常具有閾值很低的特點(diǎn),因此對(duì)魚肉總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大[22],其中主要的物質(zhì)包括己醛、庚醛和(Z)-9-十四碳烯醛等,在Xu等[13]的研究分析中也有說(shuō)明。大多數(shù)的新鮮海魚中都含有己醛,其具有特殊的青草味及腥味[23],如表2、3所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),不同冷鏈過(guò)程中的己醛相對(duì)含量有明顯波動(dòng)，20～24 d含量明顯增加,而庚醛則相對(duì)較穩(wěn)定。此外,在模型Ⅰ、Ⅱ的0、6 d以及模型I真空包裝貯藏的魚肉中均檢測(cè)到(Z)-9-十四碳烯醛,可能會(huì)對(duì)魚肉的風(fēng)味產(chǎn)生影響。表2中檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,模型Ⅰ己醛含量均低于30%，空氣包裝在第4～13 d未檢測(cè)到，真空包裝貯藏后期(20～24 d)隨溫度升高己醛所占比明顯提高;表3中貯藏末期(24 d)模型Ⅱ空氣包裝的己醛含量高達(dá)38.275%;相比較而言,真空貯藏可有效控制己醛含量,保持魚肉新鮮度,抑制不愉快腥味的產(chǎn)生。此外,大菱鲆魚肉中酮類物質(zhì)的檢出量較低,且其閾值相對(duì)較高,只在模型Ⅰ少數(shù)樣品中檢測(cè)到3,5-己二炔-2-酮等物質(zhì)的存在,因此表明對(duì)魚肉總體風(fēng)味影響較小,但其可與醛醇類物質(zhì)等產(chǎn)生協(xié)同作用而對(duì)腥味物質(zhì)有增強(qiáng)或改變的效果[24]。

表2 模型Ⅰ貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)組成Table 2 Constituent of volatile compounds during storage in model Ⅰ

表3 模型Ⅱ貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)組成Table 3 Constituent of volatile compounds during storage in model Ⅱ

2.3.2 醇類化合物 醇類物質(zhì)主要是由多不飽和脂肪酸氧化衍生而來(lái)。與飽和醇相比,不飽和醇具有較低的閾值,有一定的蘑菇香味,對(duì)魚肉的風(fēng)味有一定的加和作用[25-26]。表2、3中顯示,醇類物質(zhì)整體占比較少,主要檢測(cè)到有2-己基-1-癸醇、1-戊烯-3-醇等,其中2-己基-1-癸醇主要在第0 d、模型Ⅱ第20 d以及模型Ⅰ第15～23 d中有檢測(cè)到;1-戊烯-3醇在模型Ⅰ中未檢出,主要在模型Ⅱ空氣包裝貯藏中期(6～15 d)有檢測(cè)到,Iglesias等[27]研究表明1-戊烯-3醇的含量高低與魚肉腐敗緊密相關(guān),可有效監(jiān)測(cè)魚肉的酸敗情況。

2.3.3 烴類及其他化合物 大菱鲆魚肉中烴類物質(zhì)的含量較為豐富且占比較大,主要包括烯烴、烷烴以及少數(shù)芳香烴類化合物,可能是由于脂質(zhì)降解、自由基裂解或類胡蘿卜素分解等因素產(chǎn)生[27-28]。由表2、3可知,魚肉中檢測(cè)有1,3,5-環(huán)庚三烯、D-檸檬烯、1-十九碳烯、十六烷、十八烷、2,6,10,14-四甲基十五烷和2,6,10,14-四甲基十六烷等。一定條件下,1,3,5-環(huán)庚三烯、苯并環(huán)丁烯、苯乙烯、1-十九碳烯等烯烴類物質(zhì)會(huì)形成醛或酮,具有特殊香氣,是增加魚肉風(fēng)味的潛在因素。其中1,3,5-環(huán)庚三烯僅在模型Ⅰ空氣包裝貯藏前期(4～13 d)檢測(cè)到;D-檸檬烯、1-十八碳烯和1-十九碳烯在貯藏過(guò)程中變化趨勢(shì)不穩(wěn)定,在模型Ⅰ、Ⅱ貯藏期0～15 d內(nèi)占比相對(duì)較高,且模型Ⅰ總占比明顯高于模型Ⅱ,模型Ⅱ到貯藏后期基本未檢測(cè)到;十六烷、十八烷在魚體揮發(fā)性成分中占比較大且含量相對(duì)穩(wěn)定;同時(shí)還檢測(cè)到降植烷和植烷等烴類化合物,隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),模型Ⅰ中植烷相對(duì)含量不斷增加,在真空包裝第20 d達(dá)到峰值17.223%,真空包裝整體高于空氣包裝,未檢測(cè)到降植烷;有研究表明烴類化合物閾值較高,所以對(duì)魚肉的風(fēng)味構(gòu)成貢獻(xiàn)很小[29]。此外,在魚肉不同冷鏈貯藏前期(0～6 d)均檢測(cè)到2,6-二叔丁基對(duì)甲酚和4,6-二叔丁基鄰甲酚,貯藏中后期檢測(cè)到相對(duì)含量較少的DL-胱氨酸,這些可能會(huì)對(duì)魚肉的風(fēng)味產(chǎn)生一定的影響。

綜上,GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示大菱鲆魚肉中檢測(cè)到己醛、庚醛、1-戊烯-3-醇、D-檸檬烯、1-十九碳烯等具有代表性的呈味物質(zhì),醛醇類和烴類在整體風(fēng)味中占比較大,模型Ⅰ中呈味物質(zhì)總占比要優(yōu)于模型Ⅱ,真空包裝冷鏈更利于魚肉總體風(fēng)味的保持,模型Ⅱ貯藏過(guò)程中可能由于溫度波動(dòng)影響了魚肉風(fēng)味物質(zhì)所占比重及種類的變化。

2.4 電子鼻檢測(cè)結(jié)果分析

對(duì)不同冷鏈貯藏過(guò)程中大菱鲆魚肉的揮發(fā)性成分進(jìn)行跟蹤分析,利用電子鼻的傳感器陣列測(cè)試,將感受態(tài)氣體成分轉(zhuǎn)化為電信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理后輸出并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行主成分分析和負(fù)荷加載分析[30],模型Ⅰ、Ⅱ的PCA、LA分析結(jié)果如圖4、圖5所示。

圖4 不同冷鏈過(guò)程中揮發(fā)性氣味的PCA分析圖Fig.4 PCA analysis of volatile odor during the process of different cold chains注:(a)：模型Ⅰ空氣;(b):模型Ⅰ真空;(c):模型Ⅱ空氣;(d):模型Ⅱ真空;圖5同。

PCA方法分析是將所提取傳感器的指標(biāo)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行線性轉(zhuǎn)換和降維,使其可以在一定視角下通過(guò)改變坐標(biāo)軸來(lái)區(qū)分樣品間的差異[31-32]。由圖4、圖5可知,模型Ⅰ、Ⅱ(空氣、真空包裝)主成分的總貢獻(xiàn)率分別為94.81%、96.11%、95.42%、95.29%,能夠代表大菱鲆魚肉的整體信息,有效區(qū)分魚肉冷鏈過(guò)程中的風(fēng)味變化。圖4從整體來(lái)看,各組類內(nèi)差距較小,說(shuō)明同一時(shí)期魚肉樣本數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好。隨冷鏈貯藏時(shí)間變化來(lái)看,圖4(a)第0和第6 d、第23和第24 d分離度很小,橢圓區(qū)域出現(xiàn)明顯重疊,第13和第20 d距離較大、總體風(fēng)味成分變化較大;圖4(b)顯示模型Ⅰ真空包裝PC1貢獻(xiàn)率達(dá)92.07%,整體分離度較好,能夠較好區(qū)分魚肉在貯藏過(guò)程中氣味的差異;圖4(c)第0 d到第6 d沿PC1先向右后向左變化,從第6～15 d沿PC1向右變化,到第15 d又沿PC1向左變化,表明在模型Ⅱ空氣包裝貯藏期內(nèi)第6、15 d風(fēng)味成分變化較大;圖4(d)在第15和第20 d與相鄰橢圓距離都較大,說(shuō)明魚肉揮發(fā)性成分變化較大,是貯藏期內(nèi)新鮮度變化的拐點(diǎn)[25]。

不同傳感器在LA分析圖中的位置可以反映傳感器對(duì)于樣品揮發(fā)性氣味貢獻(xiàn)率的大小。位置距離原點(diǎn)越遠(yuǎn),表示此傳感器在揮發(fā)性成分分析中所起的作用越大,反之,傳感器作用較小[25]。由圖5可知,PC1貢獻(xiàn)率由低到高依次為模型Ⅱ空氣87.58%、模型Ⅱ真空89.62%、模型Ⅰ空氣90.41%、模型Ⅰ真空92.07%;模型Ⅰ、Ⅱ中均顯示W(wǎng)5S、W1S、W2S對(duì)PC1貢獻(xiàn)率較大,即電子鼻對(duì)于氮氧化合物、芳香成分、乙醇及羰基化合物的響應(yīng)信號(hào)較強(qiáng);模型Ⅰ空氣、模型Ⅱ空氣、真空中顯示W(wǎng)1W、W1C對(duì)PC2貢獻(xiàn)率較大,說(shuō)明在貯藏期間有含硫化合物的產(chǎn)生,模型Ⅰ真空顯示W(wǎng)3S響應(yīng)信號(hào)較強(qiáng),即烷烴貢獻(xiàn)率相對(duì)較高,LA分析表明氮氧化合物、芳香類化合物等揮發(fā)性成分對(duì)魚肉的風(fēng)味有很大貢獻(xiàn),PCA分析又能夠較好區(qū)分魚肉的新鮮度差異,反映冷鏈期間大菱鲆的品質(zhì)變化。電子鼻結(jié)果顯示模型Ⅰ真空包裝要優(yōu)于模型Ⅰ空氣,依次是模型Ⅱ真空、模型Ⅱ空氣,模型Ⅰ空氣和模型Ⅱ真空差異不明顯,說(shuō)明貯藏期間的溫度變化會(huì)造成魚肉風(fēng)味成分更大的影響,真空包裝能夠較好保持魚肉的新鮮度,這與上述新鮮度指標(biāo)、氣質(zhì)結(jié)果表述一致。

圖5 不同冷鏈過(guò)程中揮發(fā)性氣味的LA分析圖Fig.5 LA analysis of volatile odor during the process of different cold chains

3 結(jié)論

本文模擬2種不同低溫冷鏈物流模型,對(duì)流通過(guò)程中大菱鲆魚肉新鮮度及風(fēng)味進(jìn)行評(píng)估。不同低溫冷鏈物流貯藏過(guò)程中,大菱鲆魚肉的品質(zhì)易受溫度影響,真空包裝相較空氣包裝可以穩(wěn)定保持魚肉的新鮮度。冷鏈過(guò)程中菌落總數(shù)、pH均會(huì)隨溫度的不斷調(diào)節(jié)變化呈現(xiàn)波動(dòng),其中模型I真空包裝貯藏效果最佳,在其貯藏末期菌落總數(shù)為3.83lg(CFU/g);pH為6.93且仍處于變化低谷,還未到達(dá)其貨架期終點(diǎn)。

真空包裝冷鏈能夠有效延長(zhǎng)大菱鲆魚片的貨架期,保持魚肉良好的風(fēng)味。HS-SPME-GC-MS檢測(cè)到醛醇類、烷烴類、酚類物質(zhì)在大菱鲆魚肉風(fēng)味組成中占比較高,模型Ⅰ中風(fēng)味物質(zhì)總占比高于模型Ⅱ,己醛含量可作為魚肉腥味的表征,1-戊烯-3-醇可用來(lái)監(jiān)測(cè)魚肉的酸敗情況;電子鼻結(jié)果表明大菱鲆魚肉中氮氧化合物、芳香類化合物等對(duì)其風(fēng)味貢獻(xiàn)較大,綜合評(píng)估模型Ⅰ真空包裝更利于魚肉風(fēng)味保持,模型Ⅰ空氣相對(duì)優(yōu)于模型Ⅱ真空,即冷鏈流通中溫度波動(dòng)會(huì)對(duì)魚肉總體風(fēng)味產(chǎn)生更大影響。但冷鏈流通期間具體造成魚肉風(fēng)味組成變化的因素、水產(chǎn)品中微生物的生長(zhǎng)與魚肉風(fēng)味變化之間的復(fù)雜聯(lián)系以及如何安全高效的保持魚肉良好風(fēng)味等都有待進(jìn)一步探究。目前,我國(guó)水產(chǎn)品保鮮技術(shù)仍處于發(fā)展階段,現(xiàn)有的低溫、生物、包裝及冷鏈物流技術(shù)仍需持續(xù)創(chuàng)新,不斷拓展應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)柵欄技術(shù)的效益最大化。