彭海川，韓 旭,2，錢(qián) 琴，母運(yùn)龍，劉達(dá)玉，張 崟

(1.成都大學(xué) 肉類(lèi)加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610106；2.成都伍田食品有限公司，四川 成都 611430)

0 引 言

輻照是一種食品非熱加工技術(shù)，可以通過(guò)對(duì)食品的輻照，達(dá)到殺滅微生物和寄生蟲(chóng)，減少食源性疾病，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期等作用[1].近年來(lái)，研究人員研究了輻照對(duì)肉制品的品質(zhì)及風(fēng)味的影響.Zhao等[2]發(fā)現(xiàn)一定劑量的60Co輻照可以有效殺滅調(diào)理牛肉干中的微生物；李新等[3]發(fā)現(xiàn)5 kGy的60Co-γ射線輻照時(shí)，小龍蝦氨基酸含量最高，蛋白質(zhì)濃度最大；陳銀基等[4]研究發(fā)現(xiàn)，黃牛的半腱肌經(jīng)3 kGy的60Co 輻照處理，可以有效延長(zhǎng)保藏時(shí)間;何立超[5]等發(fā)現(xiàn)豬肉火腿腸經(jīng)7 kGy的60Co-γ的輻照后，火腿腸會(huì)產(chǎn)生明顯的輻照異味.但目前有關(guān)輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉風(fēng)味影響的研究很少,為了探討輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中風(fēng)味物質(zhì)的影響，本研究以風(fēng)干牦牛肉為研究對(duì)象，采用60Co-γ對(duì)其進(jìn)行不同劑量的輻照，并分析了輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉風(fēng)味的影響.

1 材料與方法

1.1 儀 器

LE104E型萬(wàn)分之一電子分析天平(梅特勒托利多公司)，A11型超微粉碎機(jī)(德國(guó)IKA公司)，GFL-125型鼓風(fēng)干燥箱(天津萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司)，BCD-452WDPF型冷藏冰箱(青島海爾集團(tuán))，5977A-7890B 型氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(安捷倫科技有限公司).

1.2 材 料

風(fēng)干牦牛肉用針扒肉制作，購(gòu)于阿金食品產(chǎn)業(yè)有限公司.

1.3 方 法

1.3.1 樣品輻照

取風(fēng)干牦牛肉樣品500 g，平均分為6份，每袋重量約83.33 g，并采用食品級(jí)包裝袋進(jìn)行封口包裝，3袋為1組，送至四川潤(rùn)祥輻照技術(shù)有限公司，利用60Co-γ高能電子加速器對(duì)樣品分別進(jìn)行不同劑量(0、1、3、5、7與9 kGy)輻照處理，輻照劑量率為1 kGy/h，輻照劑量為0 kGy組樣品作為對(duì)照組.

1.3.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

取 3 g 樣品，經(jīng)超微粉碎機(jī)粉碎后，置于 15 mL 頂空瓶中密封，設(shè)置 CTC 自動(dòng)進(jìn)樣器對(duì)樣品的前處理?xiàng)l件為加熱箱溫度 75 ℃，加熱時(shí)間 45 min，樣品抽取時(shí)間 20 min，解析時(shí)間 5 min.

GC條件：HP-5MS UI 色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；壓力 32.0 kPa；流速 1.0 mL/min；載氣為He 氣，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度 250 ℃；升溫程序?yàn)槠鹗紲囟?40 ℃，保持1 min，以 3 min/ ℃至 85 ℃，保持 3 min，再以3 min/ ℃ 升至105 ℃，保持 2 min， 再以 12 min/ ℃升至165 ℃，再以 10min/ ℃升至230℃.

MS 條件：電子電離源(EI)；電子能量 70 eV；離子源溫度 230 ℃，四級(jí)桿溫度 150 ℃；檢測(cè)器電壓 350 V；質(zhì)量掃描范圍(m/z)為40～500.

定性：對(duì)化合物進(jìn)行分析時(shí)，將得到的數(shù)據(jù)在儀器的 NIST 14.L譜庫(kù)中進(jìn)行檢索和匹配，選擇匹配度高于 80%的物質(zhì).

定量：對(duì)總離子流量色譜圖用峰面積歸一化定量，得出各組分的相對(duì)含量.

1.3.3 揮發(fā)性風(fēng)味化合物含量測(cè)定

揮發(fā)性風(fēng)味化合物含量=(ρ×V×Ai)/(A×m)

式中，ρ為內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量濃度，2 μg/μL;V為內(nèi)標(biāo)物的體積；Ai為各組分的峰面積；A為內(nèi)標(biāo)物的峰面積；m為風(fēng)干牦牛肉質(zhì)量.

1.3.4 揮發(fā)性風(fēng)味化合物氣味活性值(OAV)分析

OAV是香氣化合物濃度與其閾值的比值，已廣泛應(yīng)用于特征性香氣活性化合物的篩選，OAV≥1，則可認(rèn)為此揮發(fā)性物質(zhì)為主體呈香風(fēng)味化合物，且OAV越大對(duì)整體香氣貢獻(xiàn)程度越高[6].

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 22.0分析軟件中的Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，用SPSS 22.0及Microsoft Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

各組樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)及含量見(jiàn)表1.

表1 不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)及含量

由表1可知，6組樣品共檢出38種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，各組樣品的化合物相對(duì)百分含量分別為92.35%、93.52%、94.67%、94.86%、96.04%與95.30%.這些揮發(fā)性化合物主要為烴類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)及其他化合物.在0 kGy組樣品中共檢測(cè)出20種化合物，1 kGy組樣品中共檢測(cè)出25種化合物，3 kGy組樣品中共檢測(cè)出29種化合物，5 kGy組樣品中共檢測(cè)出29種化合物，7 kGy組樣品中共檢測(cè)出29種化合物，在9 kGy組樣品中共檢測(cè)出27種化合物.由此可見(jiàn)，在相同的分析條件下，不同輻照劑量會(huì)對(duì)風(fēng)干牦牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)和含量造成不同的影響.

另外，由表1可知，不同劑量輻照強(qiáng)度下，各組樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中醇類(lèi)、酯類(lèi)及烴類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量占比較高，而酮類(lèi)及酸類(lèi)物質(zhì)未被檢測(cè)到.以0 kGy組樣品為對(duì)照組，經(jīng)1、3、5、7與9 kGy劑量輻照后，樣品的化合物總含量隨著輻照劑量的增大呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在輻照劑量為7 kGy時(shí)最大.烴類(lèi)化合物相對(duì)含量隨著輻照劑量的增大呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在輻照劑量為3 kGy時(shí)最大，烴類(lèi)化合物的相對(duì)含量較0 kGy組樣品均增加，可能是輻照促進(jìn)了脂質(zhì)的氧化；醇類(lèi)和酚類(lèi)化合物相對(duì)含量較0 kGy組樣品均降低，這可能與氧化生成醛類(lèi)以及參與合成的酯類(lèi)物質(zhì)有關(guān)；醛類(lèi)化合物相對(duì)含量較0 kGy組樣品均增加，可能與輻照促進(jìn)脂肪氧化以及醇類(lèi)物質(zhì)氧化生成有關(guān).

R2表示的是回歸平方和占總偏差平方和的比重，數(shù)值越大，擬合效果越好，不同輻照劑量與化合物相對(duì)含量的擬合結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 不同輻照劑量與化合物相對(duì)含量的擬合分析

由表2可知，烴類(lèi)化合物種類(lèi)的R2>0.8，擬合優(yōu)度較高，這可能與樣品經(jīng)輻照后，促進(jìn)脂肪氧化，烴類(lèi)化合物種類(lèi)增加有關(guān).另外，烴類(lèi)和醇類(lèi)相對(duì)含量的R2>0.8，擬合優(yōu)度較高.

通過(guò)風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量及擬合分析，醇類(lèi)、烴類(lèi)和酯類(lèi)是輻照風(fēng)干牦牛肉樣品的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，對(duì)風(fēng)干牦牛肉樣品整體香氣起主導(dǎo)作用.

2.2 活性香氣物質(zhì)分析

不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品的活性香氣物質(zhì)含量見(jiàn)表3.

表3 不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品的活性香氣物質(zhì)含量

續(xù)表

由表3可知，檜烯等15種化合物在6組樣品均有檢測(cè)出.比較6組樣品的物質(zhì)可知，不同輻照劑量的風(fēng)干牦牛肉樣品的香氣存在差異，其中2,5-二氨基甲苯為0 kGy組樣品所特有，蒎烯和姜烯為3 kGy組樣品所特有，β-柏木烯、α-可帕烯與2-甲基-3-(甲硫基)吡嗪為5 kGy組樣品所特有，2,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)雙環(huán)[3.1.1]庚-2-烯與(2R,5R)-2-甲基-5-丙烷-2-基雙環(huán)[3.1.0]己烷-2-醇為9 kGy組所特有.

不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品關(guān)鍵性風(fēng)味成分中，烴類(lèi)物質(zhì)遠(yuǎn)高于其他類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，烴類(lèi)物質(zhì)主要是脂肪自動(dòng)氧化的次級(jí)產(chǎn)物，其含量與脂肪酸組成有密切關(guān)系，脂肪自動(dòng)氧化也伴隨著醛、酮和醇的生成[7].但其中飽和烷烴對(duì)風(fēng)味直接貢獻(xiàn)不大，對(duì)于烯萜類(lèi)物質(zhì)，如蒎烯、α-姜黃烯、羅勒烯、D-檸檬烯、萜品油烯、月桂烯、β-石竹烯與β-紅沒(méi)藥烯等，主要來(lái)自腌制時(shí)添加的香辛料，如胡椒與辣椒等.烯萜類(lèi)物質(zhì)對(duì)風(fēng)干牦牛肉樣品風(fēng)味形成有重要作用[8].以0 kGy組樣品為對(duì)照，樣品經(jīng)1、3、5、7和9 kGy劑量輻照處理后，部分烯萜類(lèi)物質(zhì)化合物相對(duì)含量增加，這可能與輻照促進(jìn)牦牛肉脂肪酸自動(dòng)氧化有關(guān)[9].

醛類(lèi)化合物是脂質(zhì)氧化的降解產(chǎn)物，一般具有令人愉快的氣味[10].以0 kGy組樣品為對(duì)照，樣品經(jīng)輻照處理后，醛類(lèi)化合物相對(duì)含量增加，這進(jìn)一步說(shuō)明輻照能促進(jìn)牦牛肉脂肪氧化.酯類(lèi)主要由醇類(lèi)與酸類(lèi)的酯化反應(yīng)生成，酯類(lèi)通常呈現(xiàn)出令人愉悅的甜香[11]，如乙酸芳樟酯具有薰衣草香味.由表3可以看出，以0 kGy組樣品為對(duì)照，樣品經(jīng)輻照處理后，酯類(lèi)化合物含量增加，這表明輻照處理可促進(jìn)酯化反應(yīng)，會(huì)增加酯類(lèi)物質(zhì)的含量[12].醛類(lèi)和酯類(lèi)化合物是牛肉香味的重要來(lái)源，可使牛肉制品的整體風(fēng)味更加濃厚和協(xié)調(diào)[13].醚類(lèi)化合物對(duì)風(fēng)干牦牛肉樣品的香味貢獻(xiàn)很大且具有代表性，其中茴香腦和草蒿腦是茴香香料的主要成分，主要來(lái)源于調(diào)理牦牛肉的調(diào)味品，草蒿腦與茴香腦具有大茴香香氣，可增加產(chǎn)品風(fēng)味的豐富度與層次感.茴香腦是6組樣品共有的風(fēng)味物質(zhì),這與周亞軍等[14]的研究結(jié)果相似.而以0 kGy組樣品為對(duì)照，樣品經(jīng)輻照處理后，茴香腦含量在不同輻照劑量的樣品中均增加.在1～7 kGy組樣品中，隨輻照劑量的增加，草蒿腦含量不斷增加.

不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品檢出7種醇類(lèi)物質(zhì)，主要來(lái)源于不飽和脂肪酸的氧化降解[15]以及制作時(shí)所添加的香辛料.相較醛類(lèi)，飽和醇類(lèi)閾值較高，一般對(duì)肉制品風(fēng)味影響較小，而不飽和醇大多具有果香與芳香，如芳樟醇具有花果香[16]，(-)-4-萜品醇呈現(xiàn)淡的胡椒香，對(duì)風(fēng)干牦牛肉總體風(fēng)味有一定作用.芳樟醇在6組樣品中均檢測(cè)出，表明其是風(fēng)干牦牛肉主要香氣化合物之一，這與Zang等[17]的研究結(jié)論一致.以0 kGy組樣品為對(duì)照，樣品經(jīng)輻照處理后，醇類(lèi)物質(zhì)分別減少了3.83%、7.49%、9.97%、5.33%與6.41%.酚類(lèi)和含氮化合物對(duì)產(chǎn)品整體風(fēng)味產(chǎn)生重要影響.酚類(lèi)成分中乙基麥芽粉主要與加入的香辛料有關(guān)，而含氮化合物主要來(lái)自牛肉中氨基酸等物質(zhì)參與的美拉德反應(yīng)，是美拉德反應(yīng)的特征產(chǎn)物[18].以0 kGy組樣品為對(duì)照，樣品經(jīng)輻照處理后，酚類(lèi)化合物分別減少了0.04%、0.47、1.78%、0.8%與0.22%.

2.3 主體呈香物質(zhì)分析

不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品香氣活性化合物的OAV見(jiàn)表4.

表4 不同輻照劑量風(fēng)干牦牛肉樣品香氣活性化合物的OAV

續(xù)表

由表4可知，不同輻照劑量下共確定 14種關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)(OAV≥1)，0、1、3、5、7與9 kGy的關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)分別為7、9、11、13、11與11種.以0 kGy組樣品為對(duì)照，輻照使風(fēng)干牦牛肉的關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)和含量均增加.14種關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)主要為烴類(lèi)(月桂烯、D-檸檬烯、羅勒烯、蒎烯與β-石竹烯)、醇類(lèi)(芳樟醇、(-)-4-萜品醇與桉葉油醇)、酚類(lèi)(乙基麥芽酚)、酯類(lèi)(乙酸芳樟酯)、含氮類(lèi)(2-甲基-3-(甲硫基)吡嗪與2，3，5三甲基-吡嗪)和其他類(lèi)(茴香腦與草蒿腦).

本研究中，6組樣品中共有6種化合物為主體呈香風(fēng)味化合物(OAV≥1)，其中月桂烯(清香，松脂香)的平均OAV最大，達(dá)827.35，其次是桉葉油醇(草藥味)、乙基麥芽酚(焦糖香)、茴香腦(茴香)、乙酸芳樟酯(薰衣草香味)與D-檸檬烯(薄荷味).這6種風(fēng)味化合物對(duì)風(fēng)干牦牛肉樣品的整體香氣輪廓有顯著的貢獻(xiàn)，是風(fēng)干牦牛肉樣品的主體呈香風(fēng)味物質(zhì).他們主要來(lái)源于制作過(guò)程中添加的香辛料以及輻照促進(jìn)脂肪氧化，導(dǎo)致其含量增加.以0 kGy組樣品為對(duì)照，輻照使風(fēng)干牦牛肉樣品的主體呈香化合物的OAV均增大.此外，除月桂烯等6種化合物外，草蒿腦、蒎烯與2，3，5三甲基-吡嗪等8種化合物雖不是輻照風(fēng)干牦牛肉所共有的化合物，但其OAV在某一輻照劑量下處于優(yōu)勢(shì)地位，如蒎烯在3 kGy組樣品的OAV為76.75，這表明其對(duì)3 kGy組樣品的香氣有顯著的貢獻(xiàn)，是3 kGy組樣品的特征風(fēng)味物質(zhì).

2.4 主體呈香物質(zhì)相關(guān)性分析

本研究篩選出月桂烯、桉葉油醇、乙基麥芽酚、茴香腦、乙酸芳樟酯與D-檸檬烯6種主體風(fēng)味化合物，利用Pearson相關(guān)性分析研究輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉樣品揮發(fā)性風(fēng)味形成的影響規(guī)律，結(jié)果見(jiàn)表5.

由表5可知，輻照劑量與乙基麥芽酚呈顯著正相關(guān)，表明隨著輻照劑量的增加，風(fēng)干牦牛肉中乙基麥芽酚含量增加，從而增強(qiáng)風(fēng)干牦牛肉的整體香味[19].值得注意的是在0～7 kGy范圍內(nèi)隨著輻射劑量增加，月桂烯、桉葉油醇、茴香腦與乙酸芳樟酯4種化合物含量不斷升高，這表明低劑量輻照能促進(jìn)風(fēng)干牦牛肉樣品香味形成，但當(dāng)輻射劑量達(dá)到9 kGy時(shí)，月桂烯等4種化合物含量較7 kGy顯著降低，可能是高劑量的輻照處理較低劑量輻照處理會(huì)造成風(fēng)干牦牛肉樣品香味成分損失.

表5 輻照劑量與風(fēng)干牦牛肉樣品主體呈香物質(zhì)Pearson相關(guān)性分析

3 結(jié) 論

不同輻照劑量處理后的6組風(fēng)干牦牛肉樣品共鑒定出38種揮發(fā)性化合物，主要為烴類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)及其他化合物.隨著輻照劑量的增加，風(fēng)干牦牛肉樣品揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)及相對(duì)含量呈先增后減趨勢(shì).烴類(lèi)化合物含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)；醇類(lèi)和酚類(lèi)化合物相對(duì)含量較0 kGy組樣品呈下降趨勢(shì)；醛類(lèi)化合物相對(duì)含量較0 kGy組樣品呈上升趨勢(shì)；乙基麥芽酚隨著輻照劑量增加呈增加趨勢(shì).OAV法分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，風(fēng)干牦牛肉中共有14種關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)(OAV≥1)，0、1、3、5、7與9 kGy的關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)分別為7、9、11、13、11與11種.不同劑量輻照使風(fēng)干牦牛肉樣品關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)較0 kGy組樣品均增加，關(guān)鍵風(fēng)味化合物含量較0 kGy組樣品均增加.風(fēng)干牦牛肉樣品的6種主體呈香物質(zhì)為月桂烯、桉葉油醇、乙基麥芽酚、茴香腦、乙酸芳樟酯與D-檸檬烯，這些風(fēng)味化合物對(duì)風(fēng)干牦牛肉樣品的整體香氣輪廓有顯著貢獻(xiàn)，輻照使其含量增加.總之，輻照使風(fēng)干牦牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量增加.