關鍵詞低溫等離子體；蟹糊；基礎營養(yǎng)品質；GC-IMS；揮發(fā)性風味物質

中圖分類號TS254文獻標識碼A

文章編號 0517-6611（2025）08-0173-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.037

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

AbstractThefectsofatmospericcoldpasma（ACP）treatmentonthequality，flavorcharacteristsandmicrobialdiversityofabpaste during storage were investigated.Thecrab paste made fromPortunus trituberculatus was treated withatmosphericcold plasma（ ）. Thechangesofvolatleflavorcomponentsandmrobialdiversityinrabpastewerecompaedandanalzdunderlowtemperaturtoragecon ditions ）.TheresultsshowedthatACPcould efectivelyreleaseactive particles，and thelossofcrude protein，moisturecontent，crude ashandcrudefatcontentinrabpastewassmallaftertreatment.TPAresultsshowedthattheACPgroupasalwaysbeterthantheCON group，andtecabpastetreatedithACPsoedgodelasticityndgelabiltfterstorage.Aalof76volatiompoudswereasured byGC-IMS.AfterACPtreatment，thecontentofomehafulgases（uchasdimethylsulfide，ceticacidtc.）dereased，andosteto decreasedtoacertainextentafterACPtreatentKetoneshaveanenhancedefectontheodor.TheweakeningofketonecontentafterACP treatmentmayhaveagoodfectonthefavorofcrabpasteandeduceteodorsubstance.Theontentofacetalandacetaldehdeceasd significantlyafterACPtreatmentesetwosubstancesshowedacleararomaandcontributedtotheflavorofcabpste.Theresearchesults canprovidetheoreticalguidanceandtechnicalsupportfornon-thermalnewprocessngtechnologyinfoodpreservationresearch.

Key WordsAtmosphericcold plasma；Grab paste；Basic nutritional quality；GC-IMS；Volatile flavor compounds

三疣梭子蟹（Portunustrituberculatus）又稱海螃蟹、槍蟹、白蟹等，因形似梭子而得名，背殼一般呈青褐或褐黃色，主要分布在日本、朝鮮及我國大部分沿海地帶。梭子蟹肉質具有高適口性，梭子蟹富含優(yōu)質蛋白，低脂，營養(yǎng)價值豐富，且口感滑膩優(yōu)良，深受人們喜愛，是商業(yè)漁業(yè)的焦點[1]。蟹糊是由梭子蟹為原料腌制而成，作為我國沿海的一種美味生食菜肴，因其風味獨特、嫩滑可口，又保留蟹原本的鮮味和口感，同時提高產品附加值、增長其保質期，成為當地特色[2]。盡管很受消費者歡迎，但此類腌制食品，因富含優(yōu)質蛋白，容易引起微生物生長繁殖及組分的理化變化，導致食品品質劣變[3]。由于存在大量的微生物污染和內源性酶，梭子蟹在收獲后容易腐爛，肌肉中的脂質和蛋白質開始被氧化并分解成新的物質，導致營養(yǎng)、風味和質地變化[4]。傳統(tǒng)腌制中，蟹糊整個加工制作過程不會進行滅菌處理，因而在蟹糊后期腌制過程中容易產生各種微生物。自前，在蟹糊中發(fā)現有葡萄球菌、芽孢桿菌、節(jié)桿菌、鹽弧菌、鞘孢桿菌、棒狀桿菌、莫拉菌、弧菌和紅球菌等[5]。即使在冷藏條件下其保質期仍然較短。在不添加防腐劑的情況下冷藏蟹糊保質期不超過 。因此，如何保留生腌蟹糊的原始風味，揭示其中的腐敗機理，降低微生物風險，提高食品食用安全性，探索新型綠色加工保鮮技術，是整個食品行業(yè)都需要重點關注的研究內容

低溫等離子體（atmosphericcoldplasma，ACP）作為一種很有前途的非熱保鮮技術，已被廣泛應用于食源性致病菌消除、毒素去除、食品包裝改性等。ACP產生的各種活性物質，包括活性氧、活性氮和陰陽離子等[]，能夠破壞大部分化學鍵，被認為是酶失活的關鍵因素。具有處理時間短、低成本、綠色和低溫條件等優(yōu)點[7]。石蕓潔等[8]研究發(fā)現，低溫等離子體處理生食蟹糊后對其感官屬性有較好提升，同時表現出優(yōu)異的殺菌能力，在對營養(yǎng)品質影響不明顯的前提下有效延長生食蟹糊的貨架期。Nyaisaba等%發(fā)現，ACP可以有效抑制魷魚中蛋白酶活性，同時使魷魚凝膠的色差值、持水性和質構參數顯著增加。Lin等[9]分析研究了ACP處理對即食腌酒的影響發(fā)現，經 處理的樣品TBARS、菌落總數、TVB-N值顯著降低，且樣品腌酒中天冬氨酸、絲氨酸和亮氨酸含量升高，ACP處理對腌制啤酒的貨架期有延長作用。ACP技術應用于水產品中既有殺菌和提升品質等優(yōu)點，又可在低溫下處理生腌水產品，可能是一個潛在的提升生腌蟹糊品質的手段。

該研究在固定電壓（ 和處理時間（ 條件下，探究ACP活性物質釋放情況及對蟹糊基礎營養(yǎng)和質構品質的影響，使用氣相色譜離子遷移譜聯用儀（GC-IMS）對蟹糊中發(fā)揮性風味成分進行分析，進一步討論ACP處理下蟹糊腌制過程中風味特性的變化，以期為即食水產品食用性的提高、風味的改善和低溫保鮮技術的研究提供一定的理論參考。

1材料與方法

1.1主要材料與試劑鮮活梭子蟹（每只約 ）購自舟山水產城，置于碎冰中快速運回實驗室。食鹽、白砂糖、味精、黃酒均購自本地超市，2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮和2-壬酮（阿拉丁公司），其他試劑均為市售分析純。

1.2主要儀器與設備 低溫等離子體反應裝置（美國PHENIX 公司）；DortmundFlavourSpec？氣相離子遷移譜（德國G.

A.S.公司）；GZX-03臭氧測定儀（上海高致精密儀器有限公司）；TMS-PRO物性測試儀（美國FTC公司）；UV-4550紫外分光光度計（日本島津公司）；高速勻漿機（廣州艾卡儀器設備有限公司）；ABSONMiFly-6小型離心機（合肥艾本森科學儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1蟹糊的制作。梭子蟹用純水洗凈瀝干，去除不可食用部分后剪成 的小塊，然后拌入 6 % 的食鹽、4 % 的白砂糖 2 % 的味精和 2 % 的黃酒，充分混勻后裝入玻璃密封罐中，放于 冰箱中暫存待用（圖1）。

Fig.1Portunuscrabrawmaterialsandcrabpaste

1.3.2介質阻擋放電低溫等離子體處理。采用DBD-ACP設備作為低溫等離子體發(fā)生裝置。DBD系統(tǒng)由2個間隔 的圓形鋁板電極組成。使用 的玻璃培養(yǎng)皿用作樣品載體。將為環(huán)境高壓發(fā)電提供能量的可變高壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓分別設置為 和 0 ～ ，頻率為 。經ACP處理后樣品通過感官評分、菌落總數、TVB-N等預試驗合對比后，篩選出最佳處理條件為：處理電壓 ，處理時間 。上述處理條件組設為處理組，對照組不作ACP處理。處理后蟹糊放置在 冰箱中保存，貯藏前后（0d，6d）取樣檢測。樣品貯藏前處理組和對照組分別命名為ACP-0d和 ，樣品貯藏后處理組和對照組分別命名為 和 。

1.3.3ACP釋放的活性物質測定。采用總一氧化氮含量測定試劑盒測定總一氧化氮含量，采用過氧化氫測定試劑盒進行過氧化氫含量的測定，使用氣體檢測儀檢測臭氧含量。

1.3.4基礎營養(yǎng)成分的測定。粗蛋白含量采用總蛋白試劑盒進行測定，水分含量根據國標 的直接干燥法進行測定，粗灰分采用國標GB5009.4—2016[\"]的高溫灰化法進行測定，粗脂肪采用國標GB5009.6—2016[12]中索氏抽提法進行檢測。

1.3.5質構的測定。采用物理性能測試儀測定樣品的質構，包括硬度、黏附性、彈性和膠黏性4種結構特性。力傳感元件的測量范圍設置為 ，檢測速度設置為 ，初始力設置為 ，變形設置為 3 0 % 。

1.3.6 GC-IMS測定。稱取 樣品置于 頂空瓶中，在 條件下孵育 后再加入樣品，每個樣品測定3組平行。頂空進樣條件：孵化溫度 ，孵化時間 ，進樣體積 ，不分流進樣，進樣針溫度 。GC條件：載氣為高純氮氣（純度 9 9 . 9 9 9 %），色譜柱溫度 。程序升壓：初始流量 保持 ，在 內線性增至 ，在 內線性增至 ，保持 。色譜運行時間 ，進樣口溫度 。IMS條件：電離源為氙源，遷移管長度 ，電場強度 ，遷移管溫度 ，漂移氣為高純氮氣，流速 ，正離子模式。

1.4數據處理試驗均重復測定3次，所有數據用Excel進行預處理，用“平均值 ？ ± 標準差”表示；采用 繪圖；采用IBMSPSS22.0統(tǒng)計軟件對數據進行整理分析，通過方差分析（ANOVA）和Duncan多重比較分析確定樣品組間的顯著性差異（ 。

2 結果與分析

2.1低溫等離子體處理后活性物質的測定等離子體發(fā)揮作用的關鍵在于其長效的活性粒子。經ACP處理后，總一氧化氮（ 、過氧化氫（ ）、臭氧 都能被很好的檢測到，ACP組分別達到 。這與 等[13]的研究結果一致。這些由高壓放電和氣體流動產生的活性顆粒在蟹糊表面迅速傳播，會抑制腐敗微生物的生長，并在貯藏過程中改變結構。據報道，ACP產生的活性顆粒主要通過氧化磷脂和與生物大分子的共價/非共價對接來破壞細胞膜，從而實現功能調控[14]

2.2低溫等離子體前后蟹糊基礎營養(yǎng)成分的影響對ACP處理前后蟹糊中基礎營養(yǎng)成分情況進行測定，由表1可知，ACP處理前，CON組中水分含量、粗灰分、粗蛋白和粗脂肪含量分別為 7 5 . 3 4 % . 1 . 8 5 % . 1 9 . 4 1 % 和 0 . 9 7 % 。經ACP處理后，在蟹糊中測得的4組成分含量均下降，相較于CON組，分別下降了 0 . 7 2 % 5 . 9 5 % 9 . 1 2 % 和 5 . 1 5 % ，盡管其基礎營養(yǎng)成分均略微下降，但總體而言下降程度較小，ACP處理對蟹糊中的基礎營養(yǎng)成分依然會有較好的保持，這可能跟該研究設定的功率有關（ ），在比較溫和的功率下不會對蟹糊的營養(yǎng)價值造成損失。

2.3低溫等離子體處理前后蟹糊貯藏期間質構的測定采用紋理性能分析評價ACP處理對蟹糊貯藏后硬度、彈性、咀嚼性和膠黏性的影響（表2）。分析發(fā)現，蟹糊經過貯藏后，其硬度、彈性、咀嚼性和膠黏性均有不同程度的下降。對未處理組，CON-6d較CON-0d組分別下降了 4 8 . 1 2 % ！4 6 . 0 5 % ， 3 1 . 3 3 % 和 4 3 . 3 1 % 。對處理組， 較ACP-0d組分別下降了 3 3 . 3 9 % . 2 9 . 3 5 % . 3 2 . 1 1 % 和 1 8 . 8 6 % 。這說明蟹糊經6d貯藏后其TPA性能下降，在冷藏后肌肉內部逐漸變得松散無規(guī)則形狀，從而造成其質構性能下降。其中，ACP組TPA值均高于CON組，這可能是因為蟹肌肉中肌原纖維蛋白經ACP處理后內部形成了穩(wěn)定密集的三維網絡結構，并誘導產生良好的蛋白質動態(tài)相互作用[15]

2.4 GC-IMS分析

2.4.1 GC-IMS揮發(fā)性有機物三維圖譜分析。GC-IMS的三維圖譜見圖2，X軸、Y軸和Z軸分別代表著遷移時間、保留時間和信號峰強，每個峰都代表著一種風味成分，峰信號的強弱紅色由圖中凸起的高低表示，即紅色凸起低則表示信號弱，其對應成分含量較低；紅色凸起高則表示信號強，則對應成分含量高。由圖2可以直觀看出不同蟹糊樣品中揮發(fā)性有機物的差異情況。4個不同處理組在風味成分組成上差別不大，但同一風味成分的含量高低有著明顯差異，各自有著不同的特征譜信息。

2.4.2GC-IMS揮發(fā)性有機物二維圖譜和差異圖譜分析。為便于觀察，取其俯視圖進一步對比（圖3）。即樣品的二維俯視圖，圖中橫坐標表示離子遷移時間，縱坐標表示保留時間，紅色垂直線表示反應離子峰。反應離子峰兩側的每個亮點代表一種風味成分，亮點的顏色和面積可以代表風味成分含量的多少，亮點的顏色越深、面積越大，則表示該成分含量越高，紅色代表對應成分含量較高，白色代表對應成分含量較低，從圖中可以直觀地比較不同樣品風味物質差異。從圖3A可以看出，不同樣品中的揮發(fā)性有機物存在一定差異。為進一步直觀對比樣品中揮發(fā)性成分的差異，將樣品CON-0d的譜圖當作參比，其余3組樣品的譜圖扣減參比，得到不同樣品的差異對比圖，如圖3B所示。若目標樣品（ 和ACP-6d組）和參比（CON-0d）中的揮發(fā)性有機物含量一樣，白色即為被減掉后的背景，而紅色表示該物質的濃度在目標樣品中高于參比，藍色表示該物質的濃度在目標樣品中低于參比。樣品經6d貯藏后紅色區(qū)域變大，顏色越重，尤其是CON-6d組揮發(fā)性成分差異較大。

2.4.3GC-IMS揮發(fā)性有機物指紋圖譜對比分析。根據GC-IMS測定結果得到蟹糊樣品整體IMS信息，由此更進一步比較揮發(fā)性有機物的變化及差異，得到揮發(fā)性成分指紋圖譜對比分析圖（圖4）。圖4中每行代表一個樣品中所包含的總的信號峰，每列代表該揮發(fā)性物質在不同組蟹糊樣品中的信號峰，未知峰則用數字來表示，譜圖中信號點顏色越強，則代表信號峰強度越大，樣品揮發(fā)性成分含量越高。各組間有不同濃度差異的化合物被確定，每個樣本3次重復。

Fig.3GC-IMS two-dimensional spectrum（A）and differential spectrum（B）of volatile components in crab paste

由GC-IMS技術可知，4組樣品中共測得76種揮發(fā)性物質，其中包括18種醇類、13種酮類、17種酯類、12種醛類、4種酸類、2種烯類、1種吡嗪類和9種其他類，這其中包括單體和部分二聚體。整體來看，根據紅色方框區(qū)域可看出ACP-0d顏色較深，揮發(fā)性物質較其他組差異較大。在黃色方框內區(qū)域可知，CON-6d組經貯藏6d后顏色加深，峰強度變大，揮發(fā)性物質有明顯差異。根據綠色方框內和藍色方框內結果可以看出，依然是CON-6d組揮發(fā)性物質較其他3組有顯著差異。CON-0d中，丁酸、2-甲基丙酸、丙酸、乙偶姻、2-甲基-1-丙醇等物質的含量較高。ACP-0d中， 二甲基吡嗪、1-丁醇、2-丙醇、乙縮醛、乙醛、氨等物質的含量較高。CON-6d中，乙酸、2-庚酮、2-十一酮、3-己酮、2-壬酮、4-甲基-2-戊酮、2-己酮、2-丁酮、1-戊烯-3-酮、2-戊酮、1-辛烯-3-醇、丙酮物質的含量較高。ACP-6d中乙酸異戊酯、三甲胺等物質的含量較高?？梢姡涍^貯藏后樣品酮類、醇類、酯類化合物含量影響很大。且經ACP處理后醇類和醛類化合物含量有影響。這也與之前的研究結果一致，有研究發(fā)現低溫等離體子處理后對魚類脂質氧化后揮發(fā)性產物有一定影響，其中醛類化合物是受影響最大的一類[16]

2.4.4GC-IMS揮發(fā)性有機物定量分析。共檢測了76種揮發(fā)性化合物（包括單體和二聚體）的化學式、保留指數（RI）、保留時間（Rt）及遷移時間（Dt），并對Dt進行RIP歸一化處理 ），結果見表3。為進一步量化表3中的結果和揮發(fā)性物質的信號強度。將鑒定出的所有化合物分為5組（醇類、酮類、醛類、酯類和其他類），信號強度見圖5。

醇類物質主要是氨基酸、碳水化合物和脂肪降解生成的[17]。乙醇、3-甲基-1-丁醇-M、正丙醇、2-甲基-1-丙醇-M、1-戊烯-3-醇-D是主要物質。其中，3-甲基-1-丁醇-D在ACP處理后含量迅速下降，后期上升至和CON組一致。1-丁醇-M也是在ACP處理后含量迅速上升，但后期下降，比CON組更低。2-甲基-1-丙醇-D在ACP處理后迅速下降，貯藏后期也比CON組低。1-庚醇在ACP處理后貯藏期間含量下降。2-己酮、2-丁酮-D、2-戊酮和丙酮是其主要的酮類物質。1-戊烯-3-酮在ACP處理后含量下降明顯，2-戊酮在ACP處理后含量下降，2-戊酮呈現的是奶香味，對蟹糊風味無太大貢獻。2-丁酮-M在處理后含量上升，2-丁酮-M表現的是黃油香味，對蟹糊風味有一定貢獻。2-己酮-M在處理后含量顯著下降?？傮w來說，大部分酮類物質在ACP處理后都有一定程度的下降。酮類物質產生的途徑主要來自脂質氧化和美拉德反應，短碳鏈的酮類物質大部分具有黃油香氣和奶香味。酮類物質對腥味有增強作用。所以ACP處理后對酮類物質含量的減弱可能對蟹糊風味有好的影響，減少腥味物質。醛類是水產品中主要揮發(fā)性氣味物質，也是腌制食品的風味主要貢獻物質，主要來源于脂質氧化，具有較強揮發(fā)性和低閾值，主要為愉悅的清香味、油香味[18-19]

Fig.5Changes of volatile organic compounds in crab paste before and after ACP treatment during storag！

3-甲基丁醛、丙醛、乙縮醛、庚醛-M、乙醛是主要的醛類物質。乙縮醛和乙醛在ACP處理后含量有明顯上升，這兩種物質表現出的是清香味，對蟹糊風味有一定貢獻。3-甲基丁醛在ACP處理后含量有明顯下降。酯類可以通過酯化反應和醇降解反應合成，一般表現為果香味，氣味閾值低，在食品的氣味起到了非常重要作用[20-2I]。乙酸異戊酯-M、乙酸異丁酯、乙酸乙酯為主要脂類物質。ACP處理后，3-甲基丁酸乙酯-M和2-甲基丁酸乙酯-M含量下降明顯。研究發(fā)現，乙醇可以作為酯類合成的底物，ACP-6d組酯類含量略有下降的原因可能是因為乙醇含量的降低導致酯類合成底物的不足，致使其含量發(fā)生變化。丁酸、2-甲基丙酸、乙酸-D、乙偶姻-M、乙偶姻-D、氨-M、三甲胺、二甲硫醚、 萜品烯、乙酸-M、氨-D為主要風味物質。ACP處理后，乙酸-D、乙偶姻-D含量明顯下降。值得一提的是，二甲硫醚在ACP處理后顯著下降，二甲硫醚為有機硫惡臭氣體，對人體有害。乙酸也在ACP處理后含量下降，乙酸為刺激性氣味。綜上，GC-IMS結果表明，ACP技術處理可以促進蟹糊中揮發(fā)性有機化合物的形成，尤其是對醇類、醛類和酮類。相較CON組樣品，經ACP處理后的蟹糊表現出一定程度的脂質氧化特性。這可能是ACP產生的自由基物種促進脂質氧化[22]

3結論與討論

目前，ACP技術對蟹糊處理后基礎營養(yǎng)品質的測定、貯藏前后質構品質變化、蟹糊中揮發(fā)性化合物變化、風味特征變化規(guī)律影響研究較少。該試驗通過對蟹糊貯藏前后各指標檢測發(fā)現，ACP處理對蟹糊中的基礎營養(yǎng)成分依然會有較好的保持。經冷藏后蟹肌肉內部逐漸變得松軟，從而造成其質構性能下降。但ACP組TPA值始終高于CON組，這可能是因為蟹肌肉中肌原纖維蛋白經ACP處理后凝膠能力變好，并誘導產生良好的蛋白質動態(tài)相互作用。GC-IMS共測得76種揮發(fā)性化合物，主要為醇類、酯類、酮類和醛類。ACP技術處理可以促進蟹糊中揮發(fā)性有機化合物的形成，尤其是對醇類和醛類。研究結果可為ACP在食品加工中的技術研究提供一定理論指導。

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