大鲵(Andrias davidianus)为我国特有珍稀物种,是现存个体最大的两栖动物,也是《人工繁育国家重点保护水生野生动物名录》(第一批)物种[1]。大鲵食用和药用价值较高,具有极大的开发利用前景[2]。目前,研究人员已经在大鲵营养组成[2]、活性肽[3]、胶原蛋白/明胶[4]、分割加工与贮藏保鲜[5-6]等方面进行了应用开发。活体大鲵宰杀程序复杂,随着大鲵分割加工的产业化,特别是分割鲜肉及其速冻产品的上市,扩大了销售范围[7]。水产鱼类营养成分丰富,但水分含量较高,在贮藏和销售过程中易发生腐败变质,产生不良气味导致品质劣变,故挥发性气味物质也是鱼肉新鲜度评价的指标之一[8]。

近年来,水产品挥发性成分检测技术日趋成熟,如气相-质谱仪、气相色谱-嗅闻仪、电子鼻和气相-离子迁移色谱(gas chromatograph-ion mobility spectrometer,GC-IMS)等[4，7]。与挥发性成分定性定量主流技术气相色谱-质谱联用技术相比,GC-IMS具有样品准备简便、高灵敏度、高分辨率和可视化等优势,也被逐渐应用于肉类冷藏过程[9]挥发性成分分析中。徐永霞等[10]通过研究4 ℃冷藏过程中大菱鲆的感官品质、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)和挥发性成分,确定贮藏20 d时已达腐败阶段。周明珠等[11]对鮰鱼4 ℃冷藏过程中的挥发性成分进行分析,发现4 ℃冷藏过程中的特征风味物质主要为己醛、壬醛、苯甲醛和1-辛烯-3-醇。张晶晶等[12]对不同冷藏期间鲳鱼肉和草鱼肉的气味变化进行分析,贮藏期间鲳鱼和草鱼分别鉴定出22种和19种挥发性物质。BAI等[13]对鲯鳅和黄鳍金枪鱼腐败变质的挥发性化合物进行研究,鉴定和量化了鲯鳅中20种和黄鳍金枪鱼中16种挥发性化合物,发现一些醛、酮、醇和二硫类化合物与鱼类的腐败变质有很强的相关性。

前期已利用GC-IMS分析了大鲵肉不同部位[7]的挥发性成分分析。迄今,有关大鲵分割肉气调保鲜、微冻和冷冻贮藏过程中理化品质的研究已有报道[5-6],而大鲵肉冷藏过程中感官、理化指标并结合挥发性气味成分相关性研究,还鲜见报道。为此,本研究以4 ℃冷藏大鲵肉为对象,通过GC-IMS技术对不同冷藏时间大鲵肉挥发性气味物质进行分析,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)、正交偏最小二乘-判别分析(orthogonal partial least squares- discriminant analysis,OPLS-DA)等多元统计方法,结合感官评价和TVB-N含量变化,探究冷藏过程中大鲵肉品质及挥发性气味物质的相关性,以期为大鲵冷鲜肉销售及品质控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

健康子代大鲵三尾,体重(2.64±0.54)kg,为同龄大鲵,汉中市龙头山大鲵养殖基地;妙洁保鲜膜,润裕购物超市;三氯乙酸,阿拉丁公司;甲基红、亚甲基蓝,北京鼎国生物技术有限责任公司;氧化镁,天津市百世化工有限公司;硼酸,天津市福晨化学试剂厂;盐酸,杭州汇普化工仪器有限公司。

1.2 仪器与设备

BCD-649 WE冷冻冷藏箱,青岛海尔股份有限公司;FlavourSpec®气味分析仪,德国G.A.S公司。

1.3 实验方法

1.3.1 不同冷藏时间大鲵肉样品制备

大鲵经热烫、放血、刮去皮肤黏液、去除内脏、分割获得大鲵胴体,将大鲵肌肉切成3 cm×2 cm×1 cm大小的块状,分装于托盘中,并用保鲜膜密封,于4 ℃冰箱冷藏备用。分别于宰后第0、2、4、6、8天定期取样进行分析。

1.3.2 感官评价

对冷藏期间大鲵肉品质进行感官评价,审评小组人员的招募、筛选、培训参考GB/T 16291.2—2010《感官分析 选拔、培训和管理评价员一般导则》,由10名食品科学专业硕士研究生(5男,5女)组成,评分前进行感官评价、肉品质评价能力等培训,在食品感官评价实验室内[室温(25±1) ℃]参考GB/T 37062—2018 《水产品感官评价指南》进行感官评价,每个评价项目采用10分制,总分50分。参考WANG等[14]方法,制定感官评分标准见表1。

1.3.3 TVB-N的测定

按照GB 5009.228—2016 《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》半微量定氮法测定TVB-N。

1.3.4 大鲵肉贮藏过程中挥发性气味成分分析

1.3.4.1 样品处理

定时取出不同贮藏时间的大鲵肉样品,精密称取5.0 g,放入20.0 mL顶空进样瓶中,每个肉样平行测定3次。

1.3.4.2 GC-IMS分析

采用GC-IMS对不同贮藏时间大鲵肉样品挥发性有机物进行分析。分别取贮藏过程中大鲵肉样品由仪器软件获得挥发性有机物差异谱图;再通过仪器自带的NIST和IMS数据库进行挥发性成分定性分析,详细参数如下:

自动顶空进样单元参数[7]:孵育温度60 ℃,孵育时间10 min;转速500 r/min,进样针温度85 ℃,进样体积500 μL。

GC-IMS参数:色谱柱类型为MXT-5,15 mL,0.53 mm ID,1 μm FT,柱温60 ℃,载气/漂移气为高纯N2(纯度≥ 99.999%),IMS温度为45 ℃,分析时间为20 min。E1：150 mL/min;E2：0～2 min(2 mL/min),2～20 min(100 mL/min)。

1.4 数据统计分析

利用气味仪Laboratory Analytical Viewer(LAV)和Reporter、Gallery Plot插件分析数据,由内置GC×IMS Library Search NIST和IMS数据库对样品气味成分定性。用Excel处理实验数据,使用SPSS软件进行显著性分析,多重比较采用Duncan法(P<0.05),采用Origin 2021进行绘图。SIMCA-P14.1软件进行PCA和OPLS-DA分析。

2 结果与分析

2.1 大鲵肉冷藏过程中感官品质及TVB-N的变化

感官评价主要通过人的视、触、味、嗅觉等来感知水产品感官质量的常用方法[15]。图1为不同冷藏时间的大鲵肉的感官评价得分图,随着冷藏时间的延长,各感官特性评分均呈下降趋势。第0天及第2天的感官评分相对较高,第4天显著下降(P<0.05),具体表现为大鲵肉色泽不均匀,由白色变为微红色,光泽度下降、外表湿润,不粘手,切面微湿润,肉质略疏松、弹性变差。冷藏第6天感官评分低,肉发黏并伴有少量汁液流失,已处于腐败状态。这可能是在贮藏前期,温度较低,微生物繁殖速度较慢,随着时间延长,优势菌种大量繁殖,导致大鲵肉品质下降;同时,水产品在贮藏过程中蛋白质等含氮物质易被分解为氨、三甲胺等产物,从而产生水产品腐败特征臭味,导致后期感官评定分值快速降低[16]。

TVB-N也是衡量肉制品和水产品新鲜度的重要理化指标,可表征肉品在微生物和内源性酶的作用下,分解蛋白质和非蛋白产生腐败性物质概况[17]。由图1可知,大鲵肉的TVB-N含量随着冷藏时间延长呈上升趋势,其增长趋势呈“J”型。根据GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》规定,TVB-N值<20 mg/100g为新鲜肉。冷藏第0天、第2天、第4天的TVB-N值从初始的6.6 mg/100g增加到11.47 mg/100g,可界定为新鲜大鲵肉。TVB-N值在第4天显著上升(P<0.05),第6天TVB-N值达到28.13 mg/100g,此时,大鲵肉的TVB-N值进入快速增加阶段。第8天大鲵肉TVB-N含量几乎是第0天的8倍。在冷藏过程中大鲵肉TVB-N含量不断增加是由于附着在肉表面的腐败微生物不断繁殖产生的脱羧酶、脱氨酶等酶类以及内源性蛋白酶分解的肽类、氨基酸类等发生脱羧脱氨反应生成氨和胺类等物质[18]。

综合分析,大鲵肉冷藏第6天感官评分降幅达50%以上,感官品质迅速劣变,且TVB-N值超出国标限量,故大鲵肉在4 ℃冷藏条件下第0天、第2天和第4天相对新鲜,第6天和第8天不新鲜。该结果与赵萍等[19]研究大鲵肉冷藏期间感官评分、菌落总数和TVB-N值的结果基本一致。

2.2 大鲵肉冷藏过程中GC-IMS气味成分谱图分析

利用GC-IMS技术对冷藏大鲵肉的挥发性成分进行分析与鉴定。图2-a中,横坐标为离子迁移时间,纵坐标为保留时间。横坐标1.0处红色竖线为反应离子峰,反应离子峰的两侧的每1个点都代表着一种挥发性气味物质,信号峰颜色越深,浓度越大[9]。图2-b是对图2-a的差异化分析,以未经冷藏处理的大鲵肉样品为参照,红色代表该物质浓度高于参照样品,蓝色则代表低于参照样品[20]。由图2-b可看出,不同冷藏时间大鲵肉挥发性成分的差异主要体现在信号峰的数量、浓度和时间上。随着冷藏时间的延长,微生物滋生,肉质分解,导致肉质的腐败变质,主要挥发性成分具有一定程度的不同[19]。

2.3 不同冷藏时间大鲵肉挥发性成分指纹图谱

为阐述不同冷藏时间大鲵肉挥发性气味物质的差异性,运用Gallery Plot将不同冷藏时间大鲵肉平行3次测试的GC-IMS图谱中所有挥发性有机物的信号值生成指纹图谱。由图3可知,大鲵肉在冷藏期间挥发性气味物质的变化波动较大。冷藏第0天和第2天大鲵肉中的挥发性气味物质水平相对较低,以少量的醛和酸类为主,如乙酸、丙酸、正己醛、庚醛、正辛醛等,随着冷藏时间的延长,含量逐渐减少。第4天开始,挥发性化合物开始大量增加,大部分醇、醛类物质相对含量在第4天和第6天达到最高,如苯甲醛、2-甲基丁醛、异戊醛、异戊醇、乙醇、丙醇等,二烯丙基硫醚、烯丙基甲基硫醚、3-甲硫基丙醛等相对含量也在第4天和第6天达到极大。冷藏第8天,酯类物质含量大量增加,如丁酸乙酯、丙酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、己酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、2-甲基丙酸甲酯、甲酸庚酯、2-甲基丁酸丙酯、乙酸己酯等。

2.4 不同冷藏时间大鲵肉GC-IMS挥发性气味成分定性分析

为进一步分析冷藏过程中大鲵肉挥发性气味物质的变化,根据离子迁移时间、保留时间、保留指数等,应用GC×IMS Library Search中内置的NIST数据库和IMS数据库对挥发性气味物质进行定性分析。从不同冷藏时间的大鲵肉中鉴定出46种物质,如表2所示,包括13种酯类、12种醛类、10种酮类、6种醇类、3种醚类、2种酸类化合物。

大鲵肉冷藏过程中各类挥发性化合物所占比例见图4,冷藏第0天大鲵肉中挥发性气味物质主要为醛类(37.65%)、酯类(24.19%)、酸类(14.90%)和酮类(11.75%)。冷藏第2天酯类、醛类和酮类物质相对含量仍占主要地位。在第4天,除酸类外,其他类物质相对含量占比均高于10%。冷藏第6、8天,酯类、酮类、醇类物质相对含量较高,其中酯类最高,达69.69%。冷藏初期,大鲵肉表面微生物含量少,体内生化反应缓慢,蛋白质降解和脂肪氧化速率低,大鲵肉的挥发性气味变化程度低。随着冷藏时间的延长,微生物含量增多,蛋白质降解和脂肪氧化速率剧增,导致酯类、酮类、醇类、醚类等挥发气味物质增多,最终产生不良风味。

酯类化合物主要来源于肉中游离脂肪酸和醇的酯化反应[21],酯类物质相对含量随着冷藏时间的延长而增加,这与李婷婷等[22]研究三文鱼冷藏后期酯类物质含量增加结果一致。大鲵肉冷藏期间,酯类含量由第0 d的24.19%增加至第8天的69.69%,从第6天开始显著增加,其中2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯二聚体、异丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯等占较高比例。2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯和丁酸乙酯单体阈值低,相对含量较高,对大鲵肉气味有贡献作用。乙酸乙酯具有果香、酒香,其相对含量随着冷藏时间的延长呈上升趋势,并在第4天、第6天和第8天占最大比重。杨萧吟等[23]研究表明乙酸乙酯是假单胞菌引发托盘包装肉腐败气味的关键挥发性有机物,游离脂肪酸和脂肪氧化的相互作用可能会导致其含量增加,进一步引发肉品腐败。2-甲基丁酸乙酯具有强烈的苹果味和菠萝味,其相对含量在冷藏第0天和第2天保持稳定,第4天降低,第4天后随着冷藏时间的延长而上升。丙酸乙酯有强烈的菠萝香味,冷藏期间含量不断增多。异丁酸乙酯具有果香,阈值低,冷藏第0天,含量较低,其相对含量在冷藏第6天和第8天突然增多,对大鲵肉气味具有一定的辅助作用。本实验中,检测到的乙酯类物质主要有乙酸乙酯、正己酸乙酯单体和二聚体、2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯单体以及二聚体、异丁酸乙酯、丙酸乙酯等。除丁酸乙酯单体以及二聚体外,其他乙酯类化合物相对含量均随着冷藏时间的延长呈增加趋势。有研究报道发酵酸肉中酯类物质主要以乙酯类为主,且乙酯类物质的形成主要与发酵相关[24]。酯类物质的增加可能是水产品内源酶和微生物代谢所致[25],增加的酯类可能是大鲵肉冷藏后期异味的来源之一。

醛类是氨基酸斯特勒克尔降解或脂质氧化的主要产物,气味阈值普遍较低,被认为是水产品中重要的气味成分[25]。醛类物质相对含量随冷藏时间的延长总体呈下降趋势,庚醛单体及二聚体、正辛醛、正己醛、异戊醛单体及二聚体在第4天前后变化较明显。庚醛和正己醛具有青草味、酸败味和鱼腥味,阈值低,对大鲵肉特征气味起着重要作用。其相对含量在冷藏期间保持减少趋势,这是由脂肪氧化程度的加深,油酸、亚油酸和花生四烯酸氧化加剧而导致[25]。正辛醛能赋予肉品油脂气味,冷藏过程中相对含量逐渐降低;异戊醛稀释后有果香味,异戊醛二聚体相对含量在冷藏第2天增加至6.01%后,逐渐减少。醛类物质不稳定,很容易与其他物质发生反应,产生不同气味的化合物[12]。随着庚醛、正辛醛等醛类物质含量的降低,大鲵肉中酯香和腥味降低,刺激性气味增加,新鲜度下降。

酮类物质主要来自脂肪酸的自动氧化和氨基酸降解。酮类物质相对含量在冷藏第4天达到22.71%后逐渐减少。冷藏期间,丙酮相对含量从6.17%增至10.46%后降至3.06%,波动幅度较大。2-丁酮有肉的气息,阈值高,对大鲵肉气味特征贡献较小,冷藏第0天和第2天相对含量较低,冷藏第4天、第6天和第8天含量增多。2-庚酮单体相对含量先增加后降低,2-庚酮二聚体含量总体上呈增加趋势。有研究表明2-酮类物质对肉类的风味有重要贡献[26]。2-丁酮是真空包装牛肉腐败进程中的典型挥发性化合物,也被作为鲢鱼贮藏过程中的腐败标志物[27]。2-庚酮与烟熏鲑鱼贮藏过程中产生的酸臭味密切相关[28]。

醇类物质主要来源于氨基酸代谢和不饱和脂肪的氧化[10],阈值相对较高,对大鲵肉整体风味贡献较小。冷藏过程中含量处于不断上升状态,但在第8天稍有降低。乙醇具有刺激性辛辣味,相对含量呈增加趋势,第4天增加至4.13%。这与高氧气调包装猪肉贮藏第10～14天,乙醇含量随着腐败加速而快速上升结果类似[29]。丙醇相对含量不断增加并在第6天达到最高。1-戊烯-3-醇有蘑菇味和青草味,阈值较高,作为脂质的次级氧化产物与水产品风味联系紧密[25],冷藏过程中相对含量波动较小,对冷藏期间大鲵肉整体气味影响不大。含硫化合物主要是通过氨基酸为前体的酶促反应转化得来[23],也可通过微生物降解含硫氨基酸获得。二甲基三硫醚和二烯丙基硫醚有大蒜味,冷藏期间相对含量波动较小。有研究表明,牛肉和鸡肉中贮藏过程中,腐败菌可引发二甲基三硫醚含量的增加[23]。烯丙基甲基硫醚有恶臭,冷藏第0天相对含量为7.24%,第2天为4.13%,第4天增加至9.83%,第8天降低至0.23%,其变化原因有待于进一步研究。酸类物质是由脂肪氧化或脂肪水解过程中低级脂肪酸产生的[11],大鲵肉冷藏过程中鉴定出酸类化合物包括乙酸和丙酸,其相对含量随着冷藏时间的延长而减少。可能是酸类物质在一定条件下形成烃类物质[29]导致酸类物质含量降低。乙酸有刺激性酸臭,对大鲵肉整体的气味有辅助作用,对水产品风味变酸有重要贡献[25]。

2.5 不同冷藏时间大鲵肉挥发性气味物质差异分析

2.5.1 PCA结果

将冷藏期间大鲵肉的挥发性气味物质相对含量进行PCA,提取到2个主成分,PC1和PC2累计贡献率可达78.32%。由图5可以看出,同一冷藏时间大鲵肉挥发性气味物质谱图数据各点相对集中于一处,4 ℃冷藏第0天和第2天,样品分布在PC1的负方向和PC2的正方向,两者相距较近;第4天样品分布在PC1负方向,并逐渐向PC2的负方向移动;第6天样品处于PC1的正方向和PC2的负方向,第8天样品完全在右侧上半部分。说明在冷藏过程中样品的挥发性气味物质发生了较大的变化。在95%置信区间内,相同冷藏时间的样品重复性较好,不同冷藏时间样品差异较大,具有较明显的聚类趋势。PCA是一种无监督的统计分析技术[26],能够反映出不同冷藏时间的大鲵肉挥发性气味物质的差异,但忽视了数据的变化与整体特征,不易于发现不同样品间的差异物,不能直接区分不同冷藏时间大鲵肉挥发性气味特征。因此,可采用有监督的OPLS-DA模型,进一步筛选样品间的差异物。

2.5.2 OPLS-DA及模型评价

OPLS-DA是一种能够建立物质表达量与样品类别间关系模型的有效判别分析统计方法[29]。R2X和R2Y分别表示所建模型对X和Y矩阵的解释率,Q2表示模型的预测能力,R2和Q2越接近1说明模型越好。R2和Q2应高于0.5,且两者差值不应过大[30]。模型中R2X=0.993,R2Y=0.981,Q2=0.932,表明该模型可以描述大部分的数据。由图6-a可知,除第0天和第2天大鲵肉样品聚集于一处外,其他不同冷藏时间的大鲵肉样品在OPLS-DA得分散点图上聚类良好,分类效果优于PCA,说明OPLS-DA模型可进一步排除不相关差异,实现不同组间样品更好分离。

为避免过拟合现象,利用置换检验对OPLS-DA所做模型的可靠性进行验证。置换检验结果如图6-b所示,经200次交叉验证后,模型Q回归线与横坐标交叉,且截距是负数,所有置换检验的R2和Q2均低于原始值。说明模型不存在过拟合现象[30]。同时交叉验证分析结果中显著性概率值P=1.41×10-5<0.5,因此,本研究建立的OPLS-DA模型稳定可靠,具有统计学意义。

2.5.3 筛选潜在特征化合物

变异权重投影(variable importance in projection,VIP)是OPLS-DA模型中用于衡量各个变量对分类贡献强度的指标之一,VIP越大,贡献率也越大。通常将VIP >1作为筛选条件,得到的挥发性成分可作为潜在特征标志物[30]。为进一步筛选对挥发性气味起着贡献作用的变量,得到OPLS-DA模型的VIP分布图,见图7-a。VIP>1的化合物有15种,包括5种酯类、3种醇类、3种醛类、2种酮类、1种酸类和1种硫醚化合物。由图7-b可知,2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、2-丁酮、乙醇、苯乙醛单体、丙醇随着冷藏时间的延长相对含量总体呈上升趋势,可聚为一类;丁酸乙酯二聚体、正己醛、丙酸呈下降趋势,可聚为一类;异戊醛单体、丙酮、异戊醇单体、烯丙基甲基硫醚等相对含量在第2天和第4天达到最大后逐渐降低,可聚为一类。冷藏第0天和第2天可聚为一类、第4天聚为一类,第6天和第8天聚为一类。

2.5.4 相关性分析

对感官评分、TVB-N值和VIP >1的化合物相对含量进行Pearson相关性分析。Pearson相关性系数越大,相关性越强。由图8可知,感官评分和TVB-N值呈显著的负相关(r=-0.97,P<0.05)。感官评分与2-甲基丁酸乙酯(r=-0.90,P<0.05)、异丁酸乙酯(r=-0.94,P<0.05)、丙酸乙酯(r=-0.97,P<0.05)呈显著的负相关。TVB-N值与2-甲基丁酸乙酯(r=0.98,P<0.05),异丁酸乙酯(r=0.99,P<0.05),丙酸乙酯(r=0.99,P<0.05)呈显著的正相关。且2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丙酸乙酯三者相互间呈极显著的正相关(P<0.01)。可将2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丙酸乙酯作为大鲵肉4 ℃冷藏条件下的腐败变质潜在特征化合物。

3 结论

通过对4 ℃冷藏过程中大鲵肉的感官品质、TVB-N值及挥发性气味物质进行了初步分析,主要结论如下:随着冷藏时间的延长,感官品质降低,从第6天始感官上不可接受;TVB-N值呈增加趋势,在第6天判定为不新鲜。通过GC-IMS技术从不同冷藏时间大鲵肉中鉴定出46种挥发性化合物,包括13种酯类、12种醛类、10种酮类、6种醇类、3种醚类和2种酸类。随着冷藏时间的延长,大鲵肉酯类物质含量增加,醛类和酸类物质的含量呈下降趋势。PCA结果表明,前2个主成分累计贡献率达到78.32%。依据VIP>1筛选得到15种潜在的气味标记物,其中2-甲基丁酸乙酯、异丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、2-丁酮、乙醇、苯乙醛单体、丙醇随着冷藏时间的延长相对含量总体呈上升趋势;丁酸乙酯二聚体、正己醛、丙酸相对含量呈下降趋势;异戊醛单体、丙酮、异戊醇单体、烯丙基甲基硫醚等相对含量在第2、4天达到最大后逐渐降低。相关性分析表明,异丁酸乙酯、丙酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯可能为大鲵肉腐败变质潜在气味标记物。该研究可为今后大鲵肉冷藏期间新鲜度评价及品质控制提供基础数据。

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Analysis of volatile components in giant salamander meat during cold storage based on gas chromatography-ion mobility spectrometer and chemometrics

LIU Junxia1 2,3,ZHAO Ping1,JIN Jing1,JIN Wengang1 2,3*,JIANG Pengfei4*

1(State Key Laboratory of Biological Resources and Ecological Environment jointly built by Province and Ministry, School of Biological Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China)2(Key Laboratory of Bio-resources of Shaanxi Province, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China)3(Collaborative Innovation Center for Comprehensive Development of Bio-Resources in Qinba Mountain Area of Southern Shaanxi, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China)4(National Engineering Research Center of Seafood, School of Food Science and Technology, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China)

ABSTRACT To investigate the changes in giant salamander meat quality and volatile components during cold storage, sensory evalua- tion and total volatile base nitrogen (TVB-N) determination were carried out regularly during cold storage(4 ℃, 0, 2, 4, 6, and 8 d). A gas chromatograph-ion mobility spectrometer (GC-IMS) was used to analyze volatile odors. Results showed that the sensory quality de- creased gradually with the extension of cold storage time, and the sensory quality was unacceptable from the sixth day. The TVB-N content showed an increasing trend and was considered to be stale on the 6th day (>20 mg/100g). Forty-six volatile compounds were identified by GC-IMS, including 13 esters, 12 aldehydes, 10 ketones, 6 alcohols, 3 ethers, and 2 acids. Principal component analysis (PCA) showed that the accumulative contribution rate of the first two principal components reached 78.32%, which could explain most of the in- formation in the samples. The orthogonal partial least squares-discriminant analysis(OPLS-DA)was used to construct a model with good stability and predictive ability. Totally 15 potential odor markers were screened based on variable importance in projection (VIP>1). The relative contents of ethyl 2-methylbutyrate, ethyl 2-methylpropanoate, ethyl propanoate, ethyl acetate, 2-butanone, ethanol, benzene acet- aldehyde-monomer and 1-propanol increased with the extension of cold storage time. The relative contents of ethyl butyrate-dimer, hexanal, and propanoic acid decreased. The 3-methylbutanal-monomer, acetone, 3-methylbutan-1-ol-monomer, and 1-propene-3-methylthio showed a decreasing trend after reaching the maximum value on the 2nd and 4th days. Pearson correlation analysis showed that ethyl 2-methylpropanoate, ethyl propanoate, and ethyl 2-methylbutyrate had a significant correlation with sensory score and TVB-N value during cold storage (P<0.05), which could be a potential marker of deterioration of giant salamander meat during cold storage. This study provides a reference for the freshness evaluation and quality control of giant salamander meat during cold storage.

Key words gas chromatography-ion mobility spectrometer; giant salamander meat; cold storage; sensory evaluation; total volatile basic nitrogen;chemometrics

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.030169

引用格式:刘俊霞,赵萍,金晶,等.基于气相色谱-离子迁移谱结合化学计量学分析大鲵肉冷藏期间挥发性成分[J].食品与发酵工业,2022,48(22):269-278.LIU Junxia,ZHAO Ping,JIN Jing, et al.Analysis of volatile components in giant salamander meat during cold storage based on gas chromatography-ion mobility spectrometer and chemometrics[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(22):269-278.

第一作者：刘俊霞(硕士研究生)和赵萍(硕士研究生)为共同第一作者(金文刚副教授和姜鹏飞高级工程师为共同通信作者,E-mail:jinwenga-ngchina@gmail.com;67118948@qq.com)

基金项目：陕南秦巴山区生物资源综合利用协同创新中心项目(QBXT-18-4);陕西理工大学校级科研项目(SLG2106);陕西省“三秦学者”科技创新团队支持计划(陕组[2018]34号)和汉中市青年科技创新团队支持计划(汉科[2019]26号)

收稿日期:2021-11-30,改回日期:2021-12-17