不同杀菌方式油浸秋刀鱼软罐头贮藏期脂肪酸和挥发性物质的变化.pdf
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1、刘明宇,蒋家乐,朱清澄,等.不同杀菌方式油浸秋刀鱼软罐头贮藏期脂肪酸和挥发性物质的变化 J.食品工业科技,2023,44(20):359369.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023010026LIU Mingyu,JIANG Jiale,ZHU Qingcheng,et al.Effects of Sterilization Methods on the Changes in Fatty Acid and VolatileCompounds of Oil-impregnated Soft Canned Saury during StorageJ.Science a
2、nd Technology of Food Industry,2023,44(20):359369.(inChinesewithEnglishabstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023010026 贮运保鲜 不同杀菌方式油浸秋刀鱼软罐头贮藏期不同杀菌方式油浸秋刀鱼软罐头贮藏期脂肪酸和挥发性物质的变化脂肪酸和挥发性物质的变化刘明宇1,蒋家乐1,朱清澄2,3,王晓栋2,3,陶宁萍1,4,5,*(1.上海海洋大学食品学院,上海201306;2.国家海洋渔业工程技术研究中心,上海201306;3.上海海洋大学海洋科学学院,上海201306;4.上海水产品加工
3、及贮藏工程技术研究中心,上海201306;5.食品科学与工程国家级实验教学示范中心,上海201306)摘要:本文采用超高压杀菌(UHPSO)、传统杀菌(RSO)和微波辅助杀菌(MTSO)三种灭菌技术处理橄榄油浸秋刀鱼软罐头,研究了其在常温贮藏期(1 月、3 月和 6 月)脂肪酸组成的变化和挥发性风味物质变化规律和它们间的联系。结果表明:秋刀鱼软罐头中橄榄油中的脂肪酸尤其是不饱和脂肪酸向鱼肉中发生了迁移,改善了鱼肉的营养品质,MTSO 组贮藏品质最佳,UHPSO 组品质最差。三个处理组油浸秋刀鱼软罐头的挥发性物质主要来源是醛类、醇类、烃类,其中醛类化合物占比较高,是主要的香味贡献物质(如己醛、壬
4、醛、十三醛等),醛类化合物的变化与油酸和亚油酸含量呈较高相关性。橄榄油浸处理能够有效降低秋刀鱼肉中腥味物质的含量(如 1-辛烯-3-醇、三甲胺等)。随贮藏时间的延长,UHPSO 组和 MTSO 组秋刀鱼软罐头挥发性物质种类和丰富度均呈现先增加后减少的趋势,RSO 组中醛类物质不断增加。综上,油浸处理可以改善秋刀鱼肉营养品质,在贮藏过程中 MTSO 组的风味物质更丰富,这为秋刀鱼食品的加工和处理提供了理论依据。关键词:油浸秋刀鱼,软罐头,杀菌方式,脂肪酸,挥发性物质本文网刊:中图分类号:S986.1文献标识码:A文章编号:10020306(2023)20035911DOI:10.13386/j.
5、issn1002-0306.2023010026EffectsofSterilizationMethodsontheChangesinFattyAcidandVolatileCompoundsofOil-impregnatedSoftCannedSauryduringStorageLIUMingyu1,JIANGJiale1,ZHUQingcheng2,3,WANGXiaodong2,3,TAONingping1,4,5,*(1.CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China;2.Na
6、tionalEngineeringResearchCenterforOceanicFisheries,Shanghai201306,China;3.CollegeofMarineSciences,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China;4.ShanghaiEngineeringResearchCenterofAquatic-ProductProcessing&Preservation,Shanghai201306,China;5.NationalExperimentalTeachingDemonstrationCenterforFoodScie
7、nceandEngineering,Shanghai201306,China)Abstract:Thisstudyinvestigatedthepotentialrelationshipsbetweenthecompositionchangesoffattyacidandvolatileflavorsubstancesinsoftcannedsauryinoliveoilwhichtreatedwiththreevarioussterilizationtechniquesincluding:Ultra-highpressuresterilization(UHPSO),traditionalst
8、erilization(RSO)andmicrowave-assistedsterilization(MTSO).These收稿日期:20230105基金项目:浙江省“领雁”研发攻关计划项目(2022C02025)。作者简介:刘明宇(1999),男,硕士研究生,研究方向:食品营养与品质评价,E-mail:。*通信作者:陶宁萍(1968),女,博士,教授,研究方向:食品营养与品质评价,E-mail:。第44卷第20期食品工业科技Vol.44No.202023年10月ScienceandTechnologyofFoodIndustryOct.2023resultsshowedthatfattyac
9、idsinoliveoilinfiltratedintothefish,especiallytheunsaturatedfattyacidsmigrateintothemeat,improveditsnutritionalquality.TheMTSOgroupownedthebeststoragequality,whiletheUHPSOgroupperformedtheworst.Aldehydes,alcohols,andhydrocarbonswerethemainsourcesofvolatilecompoundsinsoftcannedsauryinoilinthethreetre
10、atmentgroups,withaldehydesaccountingforalargeproportionandbeingthemaincontributorstothearoma(e.g.hexanal,nonanal,tridecanal,etc.).Changesinaldehydecompoundswerestronglycorrelatedwitholeicacidandlinoleicacidcontent.Oliveoiltreatmentcouldeffectivelyreducethecontentoffishyodorcompoundsinsaury(e.g.1-oct
11、en-3-ol,trimethylamine,etc.).Withincreasingofstoragetime,thevarietyandrichnessofvolatilecompoundsinsoftcannedsauryinoilinUHPSOgroupandMTSOgroupdisplayedatrendoffirstrisingandthendecreasing,whilealdehydessubstancesinRSOgroupkeptincreasing.Insummary,oilimmersiontreatmentcouldimprovethenutritionalquali
12、tyofsauryflesh,andtheMTSOgrouphadmoreflavorsubstanceduringstorage,provideatheoreticalbasisfortheprocessingandtreatmentofsauryfoodproducts.Keywords:soaksauryinoil;softcannedfood;sterilizationmethod;fattyacid;volatilesubstances秋刀鱼(Cololabis saira)属颌针鱼亚目,又称竹刀鱼,是广泛分布于西北太平洋公海及其沿岸海域的中上层洄游性鱼类1,不仅价格低廉、味道鲜美,
13、还含有大量的长链单不饱和脂肪酸和-3 系脂肪酸,如二十碳五烯酸(EicosapentaenoicAcid,EPA)和二十二碳六烯酸(DocosahexaenoicAcid,DHA)2,在预防心血管疾病方面具有很高的营养价值。但较高的不饱和脂肪酸含量使得秋刀鱼易腐败变质,起初鲜度损失主要由酶和化学反应引起,随着贮藏时间延长,开始产生微生物腐败,这也是其变质的主要因素3。随着秋刀鱼加工产品的开发和生产,延缓其腐败变质并延长其货架期是迫切需要解决的问题。罐藏是一种常见的延长食品保质期的贮藏方法,它能在保证食品安全的前提下最大限度地保留营养成分。杀菌是罐头制品生产过程中的关键环节,其目的是杀灭微生物以
14、及降低酶活,从而保持食品品质,延长食品货架期4。传统杀菌在 121 的条件下能够杀灭包括耐热型芽孢杆菌在内的腐败微生物,但高温会导致鱼肉组织呈纤维状而影响口感5。而超高压杀菌能够减少高温对食物造成的影响,其利用介质使食品在高于 100MPa的压力下使细胞损伤、酶失活和杀灭微生物的非热杀菌技术,能有效减少热敏性功能性营养成分损失6。微波杀菌是近年来兴起的一种杀菌方式,原理是对食品施加特定频率的电磁波产生热效应或非热效应以达到杀灭微生物的目的,其有杀菌时间短、消耗能量低等优点7。软罐头是罐藏食品的一种形式,其具有易携带、成本低、设计更精美等特点,将软罐头应用于秋刀鱼的包装中便于产品流通,同时也能满
15、足消费者对方便食品的需求8。此前,已有大量研究报道了关于植物油的抗氧化能力911。橄榄油是世界公认的最健康的脂肪来源之一,富含油酸(C18:1)以及多种其他活性物质1213,如角鲨烯、生育酚和多酚化合物,这使得橄榄油具有良好的抗氧化性和抗炎性14。王永进15发现橄榄油对高脂牛肉消化过程中脂质氧化有明显的抑制效果,可以改善牛肉的营养价值。橄榄油中富含的不饱和脂肪酸具有良好的稳定性也使得其在高温环境下表现出卓越的抗氧化能力16。目前我国食品罐头工业安全问题被广泛关注17,不同处理方式和灭菌方式会影响罐头中脂质和挥发性物质的变化,其变化规律有待进一步研究。王朝阳等18发现油浸鲣鱼罐头贮藏过程中呋喃类
16、化合物、含氮类化合物为主要挥发性成分,构成罐头脂香、肉香的呋喃类化合物的含量会随着时间的延长而降低,从而导致罐头气味发生变化。近年来,随着秋刀鱼加工食品的大量开发,对其的处理和贮藏方式逐渐成为行业较为关切的问题,但现有研究中缺乏对秋刀鱼杀菌处理方式的关注,有待进一步更系统的研究。本文探究了橄榄油浸结合不同杀菌方式在常温贮藏期间对秋刀鱼软罐头品质的影响。秋刀鱼软罐头经过杀菌后货架期延长,不同的杀菌方式会对秋刀鱼中的脂肪酸组成和挥发性风味物质产生较大的改变,所以研究不同杀菌方式结合油浸处理的秋刀鱼软罐头在贮藏期间的脂肪酸及挥发性风味物质组成变化规律,可为秋刀鱼软罐头的生产加工提供一定的理论支撑。1
17、材料与方法1.1材料与仪器冷冻秋刀鱼福建悠鲜食品有限公司(西北太平洋海捕),真空包装冷冻运输至实验室,体重(107.5810.98)g,体长(30.031.53)cm;橄榄油金龙鱼粮油食品股份有限公司;石油醚、NaOH、硼酸、苯酚、三氯甲烷、甲醇、五水合硫酸铜、硫酸钾、盐酸、浓硫酸、三氯乙酸分析纯,上海柯灵斯试剂有限公司;正己烷、正构烷烃(95%)、三氟化硼-甲醇色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;17 种混合氨基酸标品美国 Sigma-Aldrich 公司;37 种脂肪酸甲酯标准品、十九烷酸及十九烷酸甲酯标准品上海安谱科技股份有限公司;单磷酸腺苷(AMP)、肌苷酸(IMP)、2,4,6-三甲基
18、吡啶(TMP)标准品(纯度99%),美国 Sigma 公司;其他试剂均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。DZ-260 真空包装机青岛康普食品包装机械有限公司;L2-700/1 超高压设备天津华泰森淼超高压装备工程技术有限公司;HX-320 柜式高压灭菌360食品工业科技2023 年10月锅德国塞斯泰克公司;896MHZ 微波辅助热杀菌系统上海洋海洋大学;TRACEGCULTRA 气相色谱仪美国 ThermoFisher 公司;6890-5975B 气相色谱-质谱联用仪美国 Agilent 质谱公司。1.2实验方法1.2.1样品前处理秋刀鱼解冻后去除鱼头尾和内脏,用水洗净并分割为约 6cm 的
19、鱼段。鱼段按固液比为 1:2(g/mL)的比例于 12%的食盐水中浸渍40min。腌制后的鱼段置于蒸锅中蒸制 15min。将加热到 180200 的橄榄油冷却至 8090 备用。样品为一块鱼段与橄榄油(10.00g)置于经紫外杀菌的耐高温蒸煮真空袋(913cm)进行真空密封。为了使其常温保质期达 1 年左右,样品分别进行超高压杀菌(600MPa,10min)、高压蒸汽杀菌(121,5min)以及微波辅助热杀菌。通过上海海洋大学制造的微波辅助热杀菌系统(896MHz)进行秋刀鱼软罐头的微波辅助热杀菌,该设备主要结构如图 119。经过优化后的参数条件为:样品以 1.5cm/s的速度在传送带上依次通
20、过微波辐射箱(净功率7kW,运行 160s)、保温箱(温度 121,运行 240s)和冷却箱(运行 120s),该条件下的产品可以达到食品工业中低酸食品的热灭菌要求(F03min)。实验分组如下:微波辅助热杀菌的橄榄油浸渍(MTSO)组,超高压杀菌的橄榄油浸渍(UHPSO)组,高压蒸汽杀菌的橄榄油浸渍(RSO)组。每隔 90d 随机取三块鱼段,拆除包装,取肉搅碎后进行相关指标的测定,脂肪酸含量测定采取未加橄榄油且未经过杀菌处理的样品作为对照组。图1单模式工业微波杀菌系统Fig.1Singlemodeindustrialmicrowavesterilizationsystem注:样品载入区;微波
21、加热腔;保温区;冷却区。1.2.2脂肪酸的测定样品中总脂的提取参考 Zhang等20的方法,取 20mL1.2.1 中搅碎的秋刀鱼样品与 400mL 氯仿/甲醇(2:1,v/v)均匀混合后稳定 24h(4),加入 10mLNaCl 溶液(0.9%,w/w,蒸馏水配制)摇匀后在 4 下静置分层并除去上层有机试剂,可重复 23 次。收集到的下层试剂使用旋转蒸发仪(40)去除,旋干后得到的物质即为总脂。取 0.080.10g 上述脂肪于圆底烧瓶中,沸水浴对脂肪酸进行甲酯化(采用三氟化硼-甲醇法),经有机相膜(孔径为0.22m)过滤后,于气相色谱仪中进行分析。低胆固醇血症和高胆固醇血症比例(h/H),
22、动脉粥样硬化指数(AI)和血栓形成指数(TI)通过以下公式计算21:h/H=n3+n6+C18:1C14:0+C16:0AI=C12:0+4C14:0+C16:0n3+n6+MUFATI=C14:0+C16:0+C18:00.5MUFA+3n3+0.5n6+n3/n6式中:n-3 表示油脂中 n-3PUFA 之和,%;n-6 表示油脂中 n-6PUFA 之和,%;MUFA 表示油脂中单不饱和脂肪酸之和,%;C18:1 表示油酸,%;C14:0表示肉豆蔻酸,%;C16:0 表示棕榈酸,%;C12:0 表示月桂酸,%;C18:0 表示硬脂酸,%。1.2.3挥发性成分萃取准确称量 2.5g 秋刀鱼鱼
23、糜于 20mL 顶空瓶中,并加入 10L(1mg/mL)2,4,6-三甲基吡啶(TMP),将 50/30mDVB/CAR/PDMS萃取头于顶空瓶中上方在 60 水浴中萃取 45min,随后于进样器解吸 5min。1.2.4GC-MS 分析气相色谱条件:DB-5MS 色谱柱(60m0.32mm1m);升温程序:40 保持1min;5/min 升至 100;3/min升至 180,5/min 升至 220;7/min升至240,保持5min。质谱条件:电子电离源;解吸时间 5min;解吸温度 250;电子能量 70eV;灯丝发热电流 200A;离子源温度 230;四极杆温度 150;传输线温度 2
24、80;检测器电压1.2kV;质量扫描范围 m/z30350。定性分析:挥发性物质通过 NIST17.0 和 Wiley-MS 质谱库确定,仅报道正反匹配度大于700的物质。并通过正构烷烃计算各挥发性物质的保留指数(RetentionIndex,RI)。计算公式如下:RI=(Rt(x)Rt(n)Rt(n+1)Rt(n)+n)100式中:Rt(x)表示被测组分保留时间,min;Rt(n)表示碳数为 n 的正构烷烃保留时间,min;Rt(n+1)表示碳数为 n+1 的正构烷烃保留时间,min;n 表示正构烷烃的碳原子数。定量分析:每种挥发性化合物的浓度可通过与TMP 峰面积的比率来确定,校准系数均假
25、定为 1.00,秋刀鱼肉中每种挥发性化合物的估计浓度计算如下,每个样品重复3次。Cx(g/g)=(Ax/As)msm0式中:Cx表示各挥发性化合物的浓度,g/g;Ax表示各挥发性化合物的峰面积;As表示 TMP 的峰面积;ms表示 TMP 的质量,g;m0表示鱼肉的质量,g。1.2.5特征风味的确定与分析关键风味成分的确定:采用气味活度值法(OdorActivityValue,OAV),通过各组分浓度(Cx)与其气味阈值(OTx)之比计算得到,公式如下,当OAV1时,该物质为特征性风味化合物对样品总体风味起关键性作用;0.1第44卷第20期刘明宇,等:不同杀菌方式油浸秋刀鱼软罐头贮藏期脂肪酸和
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