克氏原螯虾(Procambarus clarkii),俗称小龙虾,其营养丰富、味道鲜美,在2021年位居我国甲壳类养殖之首[1]。小龙虾生产季节性强,活虾销售上市时间集中,严重制约了小龙虾产业的发展。调味带壳虾尾、调味整虾等预制菜的产业需求大幅增加,发展空间巨大[2]。由于调味虾尾加工后仍有微生物残留,常以冷链流通为主,运输成本投入较大[3]。而“四通一达”成本低廉,覆盖面广,是目前预制菜运输的首选物流形式,但3 d左右的常温贮运周期使调味虾尾易腐败变质。因此,亟需研发适宜的调味小龙虾虾尾控菌工艺,使该产品在常温贮运3 d内仍保持良好的品质。
水产品致腐微生物的控制常采用加热、超高压、辐照等杀菌和添加保鲜剂等抑菌方式。加热杀菌中,微波杀菌在杀灭微生物的同时能较好地保持产品原有的风味、色泽、质地[4]。有研究表明微波杀菌在F90=10 min时可以达到巴氏杀菌的效果[5],且与高温处理相比,微波加热在能控菌的同时保持三文鱼片较高脂肪酸品质[6];潘志海等[7]也发现微波杀菌对即食小龙虾在贮藏期内的滋味轮廓无显著影响,且感官评分高于传统蒸汽杀菌。乳酸链球菌素(Nisin)是由乳酸乳球菌亚种乳酸菌产生的一种细菌素,其在各种食品中被证明能抑制大多数革兰氏阳性致病菌,常用作生物保鲜剂[8]。Nisin也可有效抑制耐热孢子形成微生物的增殖,对芽孢杆菌、乳酸杆菌、李斯特菌和梭状芽孢杆菌属的微生物的抑制效果较佳[9]。相关研究表明Nisin的单一作用效果不佳,通常与乳酸钠复配后用于肉类食品的保鲜[10-11]。微波杀菌和Nisin等生物保鲜剂虽广泛用于食品的防腐保鲜,但其联合用于调味虾尾的控菌鲜有报道。
本研究以调味小龙虾虾尾为研究对象,以菌落总数、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、pH值为评价指标,分析了微波杀菌联合生物保鲜剂对调味小龙虾虾尾在常温贮运中的控菌效果,同时利用气相色谱-离子迁移色谱(gas chromatography ion-mobility spectrometry,GC-IMS)和电子舌技术分析微波杀菌联合生物保鲜剂对调味小龙虾虾尾气味和滋味的影响,为实现调味小龙虾虾尾常温贮运提供依据和参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
小龙虾虾尾购于江西省九江市九江凯瑞生态农业开发有限公司,虾尾用带冰袋的泡沫箱运送到达实验室后,立即将虾尾放入(-18±2) ℃的冷库中备用。调味料购买自湖北省襄阳市馋焦玉旗舰店。
乳酸链球菌素,上海源叶生物科技有限公司;80%乳酸钠溶液(食品级)、柠檬酸(食品级),高宝实业有限公司;氯化钠(AR)及平板计数琼脂,国药集团化学试剂有限公司;其他食品添加剂均为食品级,化学品均为分析级或优级纯。
1.2 仪器与设备
SQ510C立式压力蒸汽灭菌器,日本YAMATO公司;THZ-100恒温培养摇床、LHS-250HC-Ⅱ恒温恒湿箱,上海一恒科学仪器有限公司;ME204/04型电子天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司;TMS-Pro质构仪,美国Food Technology Corporation公司;FD-Z1气调包装机,上海福帝包装机械有限公司;YQ7G-05型微波强化杀菌机,南京永青食品新科技发展有限公司;SA-402B电子舌味觉系统,日本INSENT公司;Floorspace®气相色谱-离子迁移谱仪,德国G.A.S公司;KDN-103F半自动凯氏定氮仪,上海纤检仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 样品制备
调味虾尾制备流程如下:
去头小龙虾尾→调味→盒式包装→微波杀菌→冷却→常温贮藏
操作要点:麻辣调味油制备时花椒、辣椒及香料需进行微波杀菌[12]。乳酸钠添加量选择2%、3%、4%(质量分数,下同)[13],分别标记为-2、-3和-4;Nisin添加量根据GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中熟食肉制品规定的Nisin最大使用剂量进行添加制备高汤。产品包装后立即在2 450 MHz的工作频率下进行微波(900 W,95 ℃)杀菌,微波杀菌时间长短参考文献[5,14]设置为10、15、18 min,分别标记为ST、SF和SE,其中仅进行微波杀菌组标记为-0,未处理组标记为CK。灭菌后的产品立即在冷水(0～4 ℃)中进行快速冷却。冷却后的样品放置在25 ℃下进行贮藏。
1.3.2 菌落总数
根据GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》测定菌落总数。
1.3.3 感官评价
参考GB/T 37062—2018《水产品感官评价指南》及LYHS等[15]的方法稍作修改。选取10名具有食品专业背景并通过特定培训后的感官评定人员,对调味虾尾的外观及色泽变化(0～3分)、气味变化(0～3分)、滋味及质地变化(0～3分)等感官属性进行评分,分别以3分、2分、1分、0分作为很满意、一般满意、不满意、很不满意的评价标准,总分计为9分,每组样品以平均分来计算最终感官评价的得分。感官评价评定标准见表1。
表1 感官评价评定标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation of seasoned crayfish tails
项目满意一般满意不满意很不满意外观(3分)虾尾整形,外观色泽均匀,呈鲜红色,有光泽(3分)虾尾较为完整,外观色泽均匀,光泽不明显(2分)虾尾外观色泽较均匀,呈黑红色等不正常颜色(1分)汤汁有气泡,虾尾外观色泽不均匀,呈黑红色,黯淡无光(0分)气味(3分)虾香味浓郁,无腥味或异味(3分)有虾香味,无腥味或异味(2分)虾香味一般,有轻微腥味或异味(1分)无虾香味,有严重腥臭味或异味(0分)滋味与质地(3分)咸辣适中,回味醇厚,肉质紧密细腻,耐咀嚼有弹性(3分)咸辣适中,回味醇厚,肉质较紧密细腻,耐咀嚼有弹性(2分)咸辣适中,回味一般,肉质较紧密细腻,咀嚼性一般(1分)肉质松软,无咀嚼性,弹性较差(0分)
1.3.4 总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)
根据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中半微量定氮法测定TVB-N含量。每组样品平行测定3次。
1.3.5 pH值
参考RAJKUMAR等[16]的方法并稍作修改。利用均质机将5 g虾尾肉与45.0 mL超纯水均质1 min,静置30 min后过滤备用。采用玻璃电极和数字pH计温度探头相结合的方法直接测定上述滤液的pH值。每组样品平行测定3次。
1.3.6 质构
参考WANG等[17]的方法并稍作修改。测定前需将调味虾尾的温度维持在室温,去壳后取虾尾第二节腹部肌肉用texture Expert软件采集TPA参数,包括硬度、弹性、咀嚼性及胶黏性,采用P/5探头进行2次循环压缩试验,相关参数为:50%形变量,1 mm/s测试速度,探头回升到样品表面上的高度为25 cm,2次压缩间隔时间为1 s。每个样品平行测定6次。
1.3.7 挥发性风味物质
参考XU等[18]的方法对调味虾尾挥发性风味物质(volatile organic compounds,VOCs)进行测定。
进样条件:分别称取2.0 g虾尾样品,装入20.0 mL的顶空瓶中,自动进样器孵育温度为40 ℃,孵育时间为15 min,振荡加热500 r/min,进样温度60 ℃,进样量为500.0 μL。每个样品平行测定3次。
GC-IMS条件:样品以气体形式进入MXT-WAX毛细管柱(30 m×0.53 mm,1 μm)。色谱柱温度设定为60 ℃,载气为N2 (纯度≥99.999%),载气流速编程如下:初始流速在2 min内达到2.0 mL/min;在8 min内升高至10.0 mL/min;10 min内升高至100.0 mL/min;10 min内升高至150.0 mL/min;总运行时间为30 min。
1.3.8 滋味轮廓
参考TIAN等[19]的方法并稍作修改。将每个样品加热至中心温度为40 ℃,准确称取30 g样品,加150.0 mL 40 ℃超纯水不断搅拌混匀1 min,立即将上述混合液于8 000 r/min下离心10 min,除去上层油脂后,吸取中间澄清液过滤后待用。传感器和参比电极活化24 h后将样品液倒入电子舌专用容器中,采样时间设置为120 s,检测速度为1 次/s,其中酸、苦、涩、鲜、咸检测循环次数为4次,待数据稳定后删除第1组数据用于后续分析,甜味检测循环次数为5次,后3次测定数据用于分析。
1.4 数据统计和分析
数据采用Excel 2019软件进行整理,结果以平均值±标准差表示。使用SPSS 23.0对数据进行统计分析,利用独立样本T检验分析2组数据之间差异的显著性,多组数据之间差异显著性使用单因素方差(One-way ANOVA)中沃勒-邓肯(W)进行分析,其中P<0.01表示差异极显著,P<0.05表示差异显著。采用Origin 2018软件进行图形绘制。通过将RI和漂移时间与用户构建数据库以及NIST库和IMS数据库中的标准物质的RI和漂移时间进行比较,对挥发性化合物进行了定性分析;利用SIMCA 14.1软件进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。
2 结果与分析
2.1 微波杀菌联合生物保鲜剂对菌落总数的影响
微生物的生长繁殖是引起肉制品腐败变质的重要因素,通过测定虾尾肉中的菌落总数可以初步判断虾肉的腐败程度,本研究对比分析了微波联合生物保鲜剂对调味虾尾常温贮藏过程中菌落总数的影响。由表2可知,未经处理的调味虾尾的菌落总数为4.70 lg CFU/g。经过微波杀菌后,菌落总数显著降低,杀菌效果随着微波杀菌时间的延长而增强,对比不同微波杀菌时间之间的差异发现微波杀菌时间为18 min时,菌落总数显著降低(P<0.05)。微波杀菌虽能显著降低调味虾尾菌落总数,但贮藏至第2天时,ST-1、SF-1及SE-1组的菌落总数均超过GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》的微生物限量标准4.70 lg CFU/g,说明仅仅进行微波杀菌无法有效抑制调味虾尾常温贮藏过程中微生物的繁殖。
表2 不同处理方式下调味虾尾常温贮藏菌落总数变化情况
Table 2 Changes of the total number of colonies stored at room temperature for seasoned crayfish tails under different treatment methods
组别处理方式菌落总数(lgCFU/g)0d1d2d3d空白组CK 4.70±0.577.19±0.01——ST-01.96±0.04a2.33±0.01a5.76±0.01a7.18±0.01a仅微波杀菌组SF-01.93±0.03a2.20±0.03c5.71±0.02b7.14±0.01bSE-01.73±0.02b2.26±0.02b5.42±0.01c7.01±0.01cST-21.43±0.05b1.99±0.08b3.51±0.06a5.51±0.02a2%乳酸钠+Nisin+微波杀菌组SF-21.63±0.03a2.20±0.03a2.40±0.02b5.50±0.03aSE-21.65±0.10a2.11±0.04a2.47±0.03b5.46±0.01bST-31.73±0.10a2.03±0.05a3.16±0.02a5.59±0.02a3%乳酸钠+Nisin+微波杀菌组SF-31.60±0.06a2.03±0.05a2.82±0.02b5.57±0.01aSE-31.30±0.11b2.01±0.03a2.72±0.02c5.21±0.02bST-41.34±0.18a2.05±0.22a3.01±0.02a4.61±0.02a4%乳酸钠+Nisin+微波杀菌组SF-40.96±0.24a2.02±0.04a2.86±0.01b4.12±0.07cSE-41.33±0.13a2.07±0.02a2.79±0.03c4.21±0.02b
注:ST、SF、SE分别代表sterilization for ten mins (ST); sterilization for fifteen mins (SF); sterilization for eighteen mins (SE),即微波杀菌10 min、15 min、18 min;-0、-2、-3、-4分别代表乳酸钠的添加量为0%、2%、3%、4%;同列小写字母不同,表示同一组别间差异显著(P<0.05);“—”表示产品已经胀袋。
相关研究表明,乳酸钠及乳酸练球菌素协同作用可以抑制温和加工即食南美白对虾中革兰氏阳性菌和耐热球菌的生长繁殖[20]。因此,分析了不同乳酸钠添加量与0.5 g/kg Nisin复配对调味虾尾在常温贮藏中微生物的抑制作用。由表3可知,添加了乳酸钠及0.5 g/kg Nisin时,调味虾尾经微波杀菌后,抑菌效果明显。当调味虾尾常温贮藏3 d后,乳酸钠添加量在2%、3%时,虽能更好地抑制微生物的繁殖,但仍超过4.70 lg CFU/g。而当乳酸钠添加量为4%时,调味虾尾经微波杀菌10、15、18 min的菌落总数分别为4.61、4.12、4.21 lg CFU/g,均小于国家标准(GB 10136—2015)规定的4.70 lg CFU/g。由此可知,生物保鲜剂Nisin与适宜乳酸钠添加量复配后,可以有效抑制调味虾尾常温贮藏过程中微生物的繁殖,这是因为Nisin分子中的脱氢丙氨酸和β-甲基脱氢丙氨酸能与细菌细胞膜上的一部分酶发生反应,使得细胞内的物质流出,导致细胞裂解后死亡[21]。微波杀菌联合生物保鲜剂分别通过杀菌和抑菌作用,实现了调味小龙虾虾尾在常温条件下贮藏3 d菌落总数不超过国家标准(GB 10136—2015)规定的4.70 lg CFU/g,这与杨絮等[22]的研究一致。因此,后续分析中仅选择ST-4、SF-4及SE-4组的各理化指标进行结果讨论,从而抉择出能较好保持调味虾尾品质的最佳杀菌条件。
表3 调味虾尾在不同杀菌时间下贮藏3 d时感官评分变化情况 单位:分
Table 3 Changes in sensory score of seasoned crayfish tails when stored for 3 days under different sterilization times
贮藏时间/d处理方式外观气味滋味与质地综合评分ST-42.48±0.39a2.72±0.48a2.59±0.41a7.79±0.90a0SF-42.45±0.29a2.43±0.46a2.43±0.47a7.31±0.97aSE-42.36±0.32a2.50±0.47a2.26±0.47a7.12±0.80aST-42.15±0.41A2.04±0.42A1.96±0.60A6.15±0.92A3SF-41.69±0.47B1.76±0.49A1.92±0.41A5.37±0.45BSE-41.66±0.47B1.80±0.30A1.89±0.57A5.35±0.66B
注:表中同列小写字母不同,表示贮藏0 d时不同处理组间差异显著(P<0.05);表中同列大写字母不同,表示贮藏3 d时不同处理组间差异显著(P<0.05)。
2.2 微波杀菌联合生物保鲜剂对感官评定的影响
感官评价可以直接反映消费者对食品的感官需求。由表3可知,微波杀菌时间对调味虾尾的感官评分无显著性影响;而常温贮藏时间对调味虾尾的感官评分有显著性影响(P<0.05)。从外观上来看,随着杀菌时间的延长,虾尾外观逐渐变暗淡,但无显著性差异(P >0.05),随着贮藏时间的延长,ST-4组外观感官评分(2.15分)显著高于SF-4组和SE-4组的1.69分和1.66分。CK组贮藏至2 d时已发生胀袋,该结果菌落总数结果一致。调味虾尾色泽随杀菌时间和贮藏时间延长而变暗淡,原因是美拉德反应和脂质氧化的协同作用[23]。从感官评分各指标综合来看,ST-4组和SF-4组的品质优于SE-4组的品质,说明微波杀菌时间过长会对调味虾尾的外观、气味、滋味质地等品质产生影响,适宜的杀菌强度可以更好地保持产品的品质。
2.3 微波杀菌联合生物保鲜剂对pH的影响
pH作为一种鲜度辅助性表征手段,常用于水产品鲜度的评定[24]。CK组在贮藏0 d时pH值为7.74,贮藏至胀袋时pH值高达7.90,这表明pH值超过7.90时调味虾尾已完全腐败。由图1可知,对比不同处理组贮藏0 d和3 d的pH,贮藏3 d后,调味虾尾pH均显著上升,表明随着贮藏时间的延长,调味虾尾pH呈现上升趋势。这可能是因为随着常温贮藏时间的延长,微生物大量繁殖引起蛋白质的分解,产生碱性物质,使得pH上升[25]。与对照组CK相比,微波联合生物保鲜剂显著降低了调味虾尾的pH,造成调味虾尾热处理后pH降低的原因是蛋白质结构的稳定性易受温度影响被破坏,化学键断裂后巯基含量减少[26]。与杀菌10 min和15 min相比,微波杀菌时间达到18 min时,调味虾尾的pH显著增加,这是由于长时间的加热减少了酸性基团的暴露[27],而随着贮藏时间的延长,微波时间对pH的影响逐渐降低,常温贮藏3 d后,3种微波杀菌时间处理后的调味虾尾pH无显著差异,说明微波杀菌联合生物保鲜剂处理后能有效抑制调味虾尾的腐败变质。
图1 微波杀菌时间对调味小龙虾虾尾贮藏3 d时pH值的影响
Fig.1 Effect of microwave sterilization time on pH value of seasoned crayfish tail stored for 3 days
注:图中小写字母不同,表示贮藏0 d时不同处理组间差异显著(P<0.05);图中大写字母不同,表示贮藏3 d时不同处理组间差异显著(P<0.05);图中ns表示组内差异不显著(P>0.05),**表示组内差异极显著(P<0.01)(下同)。
2.4 微波联合生物保鲜剂对TVB-N含量的影响
TVB-N含量是判定水产品新鲜度的重要指标之一,主要指动物源蛋白质分解产生的氨及胺类等碱性含氮物质含量[28]。CK组在常温贮藏0 d时TVB-N含量为6.45 mg/100 g,贮藏2 d后产品胀袋,此时TVB-N含量为30.55 mg/100 g,结果与pH实验结果一致,此时的调味虾尾已经完全腐败。由图2可知,微波杀菌时间的变化对调味虾尾贮藏0 d时的TVB-N含量无影响,而贮藏至3 d后杀菌10 min的TVB-N含量显著高于杀菌15 min和杀菌18 min组,该结果与pH一致,但与感官评价指标不完全一致,这可能是因为麻辣调味油和高汤的香味对感官评价的气味指标有所影响。与CK组类似,常温贮藏3 d后,ST-4、SF-4及SE-4组较0 d调味虾尾TVB-N含量均显著升高(P<0.05),但均未超过GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》中预制动物性水产制品规定的TVB-N含量30 mg/100 g,该结果表明微波杀菌联合生物保鲜剂处理能有效抑制调味虾尾腐败。研究也表明TVB-N的形成主要与微生物的繁殖相关[29],贮藏过程中微生物的繁殖促进了TVB-N的产生。ST-4、SF-4和SE-4组在贮藏3 d后相对低的菌落总数和TVB-N含量均表明添加4%乳酸钠、0.5 g/kg Nisin的复合微波杀菌方式能够保证调味虾尾常温贮藏3 d后的新鲜度。
图2 微波杀菌时间对调味小龙虾虾尾贮藏3 d时TVB-N含量的影响
Fig.2 Effect of microwave sterilization time on TVB-N content of seasoned crayfish tail storaged for 3 days
2.5 微波杀菌联合生物保鲜剂对质构特性的影响
小龙虾虾尾的质构特性,如硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性,是感官品质评价的重要指标,与消费者的接受度密切相关[30],因此本研究分析了微波联合生物保鲜剂对调味虾尾常温贮藏质构特性的影响。当添加4%乳酸钠及0.5 g/kg Nisin后,不同微波杀菌时间对调味虾尾质构特性的影响见图3。随着杀菌时间的延长,调味虾尾的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性无显著性差异(P>0.05),不同微波杀菌时间处理组在常温贮藏3 d后,质构指标之间也无显著差异(P>0.05),但CK组仅贮藏1 d后硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性就已显著降低,分别为12.40 N、0.78 mm、5.43 N、5.25 mJ,该结果与感官评价结果一致,说明微波杀菌联合生物保鲜剂处理能有效控制调味虾尾常温贮藏品质随贮藏时间延长而发生的腐败变质。与0 d相比,微波杀菌10 min和15 min调味虾尾在贮藏3 d后质构各指标的变化不显著(P>0.05)。但SE-4组(杀菌18 min)的硬度、胶黏性和咀嚼性较0 d相比显著下降(P<0.05),表明延长微波杀菌时间虽能降低菌落总数,但贮藏后质地变差,原因是杀菌强度过大,蛋白质发生分解,蛋白结构被破坏,肌纤维断裂松散,在贮藏过程中,微生物的生长进一步加剧了上述变化,导致硬度、胶黏性和咀嚼性下降[31]。
a-硬度;b-弹性;c-咀嚼性;d-胶黏性
图3 微波杀菌时间对调味小龙虾虾尾贮藏3 d时硬度、弹性、胶黏性及咀嚼性的影响
Fig.3 Effects of microwave sterilization time on hardness,elasticity,adhesiveness,and chewiness of seasoned crayfish tails stored for 3 days
注:*表示组内差异显著(P<0.05)。
a-VOCs指纹图谱;b-主成分分析
图4 微波杀菌时间对调味小龙虾虾尾贮藏3 d时VOCs指纹图谱、主成分分析的影响
Fig.4 Effects of microwave sterilization time on fingerprint and principal component analysis of volatile flavor substances when seasoned crayfish tails were stored for 3 days
注:图4-a中ST-4-0中“-4”代表乳酸钠添加量为4%,“-0”代表贮藏时间为0 d(图5-a同);图4-b中ST-4-0-1中的“-4”所代表含义与图4-a一致,而“-1、-2、-3”代表平行测定次数为3次(图5-b同)。
2.6 微波杀菌联合生物保鲜剂对挥发性风味物质的影响
食品的气味和滋味是评价食品品质的重要指标,气味主要受VOCs的影响。VOCs的产生与微生物的生长繁殖相关,本研究分析了微波联合生物保鲜剂对调味虾尾常温贮藏VOCs的影响。通过GC-IMS鉴定了不同微波杀菌时间处理下,常温贮藏至第3 d时添加4%乳酸钠、0.5 g/kg Nisin的调味虾尾中挥发性成分。为了明确贮藏0 d和3 d时VOCs的变化,对比分析了不同VOCs的指纹图谱(图4-a),图中每行代表一个样品,每列代表一个化合物,未知化合物标有数字。共检出70种VOCs(包括单体和二聚体),包括11种醇类、16种醛类、10种酮类、9种酯类、13种碳氢类、2种呋喃类以及9种未定性物质。葛孟甜等[32]采用GC-MS测定即食小龙虾经2种杀菌方式处理后VOCs,结果共检出57种VOCs,巴氏杀菌和高温高压杀菌的即食小龙虾分别检测出41种和44种VOCs。YANG等[33]通过GC-MS比较了蒸(100 ℃)、煮(100 ℃)、油炸(160 ℃)和高压蒸汽(121 ℃)对小龙虾VOCs的影响,结果表明小龙虾原料含有16种VOCs,经蒸煮、煮沸、油炸和高压蒸汽处理后VOCs数量分别为41、19、40、21种,且高压蒸汽处理的小龙虾中不含醇类化合物。本研究中VOCs的数量显著高于上述研究,表明调味虾中调味料的使用显著丰富了小龙虾的气味。图4-a红框中的甲酸乙酯、丁二酮和2,3-戊二酮-M等物质在贮藏0 d时含量丰富,随贮藏时间的延长,其含量降低。绿框内VOCs在微波杀菌时间为18 min处理组的含量显著高于10 min和15 min处理组,这些VOCs大多为醇类、酮类物质,如3-甲基-2-丁醇、2-庚酮、4-甲基-3-戊烯-2-酮、1-戊烯-3-醇、1-丁醇等。醇类物质主要来自脂肪氧化[34],而酮类物质主要来自脂质氧化、美拉德反应及氨基酸降解[35],上述结果表明长时间微波杀菌促进了上述反应过程的发生。黄框内4-萜烯醇、桉叶油醇、异丁醛-M、乙酸甲酯、α-蒎烯和环己酮等物质含量贮藏至第3天时显著增加,原因是生姜加热后所产生的萜烯醇、α-蒎烯和桉叶油醇等VOCs在贮藏过程中逐渐释放和积累导致[36]。
PCA用于分析不同杀菌时间及贮藏时间的虾样品之间的相关性(图4-b)。VOCs PCA结果表明贮藏0 d时,ST-4组和SF-4组样品的VOCs成分相似,贮藏3 d后ST-4组和SF-4组样品相似。然而,SE-4组与其他时期不同,可能是由于SE-4组杀菌时间延长,导致美拉德反应或调味虾尾杀菌过程中脂质的热降解发生巨大变化,最终导致大量挥发性代谢物的形成[37]。
2.7 微波杀菌联合生物保鲜剂对滋味轮廓的影响
由图5-a可知,3种微波杀菌时间下调味虾尾在常温贮藏前后酸味远低于味觉临界点,说明调味虾尾不具有酸味,当调味虾尾在常温贮藏至第3天时,较0 d相比,ST-4、SF-4及SE-4组咸味显著增加(P<0.05),可能是因为常温贮藏促进了调味汁浸入虾尾,增加了虾尾的咸味。
a-滋味雷达图;b-主成分分析
图5 微波杀菌时间对调味小龙虾虾尾贮藏3 d时滋味雷达图、主成分分析的影响
Fig.5 Effects of microwave sterilization time on taste radar and principal component analysis of seasoned crayfish tail storaged for 3 days
3种微波杀菌时间处理后的调味虾尾在常温贮藏条件下贮藏0 d和第3天的PCA结果如图5-b所示,第一主成分(principal component 1,PC1)的贡献率(70.1%)与第二主成分(principal component 2,PC2)的贡献率(20.9%)的和为91%>80%,说明其包含了样品的大部分信息,主成分分析可行。PCA结果表明,贮藏0 d时ST-4组和SF-4组的滋味成分相似性较高,表明微波杀菌时间对调味虾尾滋味轮廓无显著性的差异。贮藏3 d后ST-4组和SF-4组样品的滋味成分相似,SE-4组与其他时期均不同,原因是杀菌强度及贮藏温度越高,导致咸味越明显。该PCA结果与VOCs的测定结果一致,说明常温贮藏时间不仅能改变调味虾尾的VOCs,而且还能改变其滋味轮廓,而微波杀菌时间对调味虾尾常温贮藏0 d时滋味轮廓的影响并不明显。
3 结论
本研究结果表明,微波杀菌可以显著降低调味小龙虾虾尾的初始微生物数量,但无法有效抑制常温贮藏过程中微生物的繁殖,联合生物保鲜剂(4%乳酸钠、0.5 g/kg Nisin)后可抑制产品常温贮藏期间菌落总数、TVB-N含量及pH值的增长,减缓常温贮运期间硬度、咀嚼性和胶黏性的劣变,将调味小龙虾虾尾常温贮运周期延长至3 d。GC-IMS和电子舌结果进一步说明适宜的微波杀菌强度联合Nisin和乳酸钠能降低调味小龙虾虾尾常温贮运期间刺鼻气味的产生,改善滋味的接受度;综合感官评价结果及微生物指标发现,微波杀菌15 min联合4%乳酸钠+0.5 g/kg Nisin的生物保鲜剂可以显著抑制调味虾尾常温贮藏过程中微生物生长繁殖的同时保持其常温贮藏品质,实现调味小龙虾虾尾常温贮运3 d。
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