研究静电场对大菱鲆贮藏品质的影响,比较了不同贮藏条件下对大菱鲆的菌落总数、假单胞菌、挥发性盐基氮(TVB-N)和TBA 值的影响。采用电子鼻采集其气体指纹信息,通过离子气相迁移谱对不同处理方式大菱鲆的挥发性物质进行分析检测。结果表明:静电场能够改善贮藏期间大菱鲆的品质,有效抑制菌落总数和优势腐败菌的生长及减少 TBA 值和 TVB-N 的增加,在一定程度上抑制了鱼肉内脂肪氧化,具有较好的保鲜效果。采用PCA、LDA 方法可较好区分不同贮藏时间及不同处理方式的大菱鲆品质。根据气相离子迁移谱采集的指纹图谱,利用热图聚类分析可区分不同贮藏时间内及不同处理方式下大菱鲆挥发性物质。气相离子迁移谱与电子鼻具有快速、准确、无损的特点,对大菱鲆新鲜度品质进行快速检测是可行的。
食品科学Food Science 网络首发时间:2018-12-1715:21:18网络首发地址: http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20181214.1351.022.html网络首发食品科学 ISSN 1002-6630,CN 11-2206/TS 《食品科学》网络首发论文 题目: 基于气相离子迁移谱检测静电场处理的大菱鲆品质 作者: 陈东杰,张明岗,聂小宝,姜沛宏,张玉华,张长峰,任芳 收稿日期: 2018-09-04 网络首发日期: 2018-12-17 引用格式: 陈东杰,张明岗,聂小宝,姜沛宏,引玉华,张长峰,任芳.基于气相离子迁移谱检测静电场处理的大菱鲆品质[J/OL]. 食品科学. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20181214.1351.022.html 网络首发:在编辑部工作流程中,稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶段。录用定稿指内容已经确定,且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期刊特定版式(包括网络呈现版式)排版后的稿件,可暂不确定出版年、卷、期和页码。整期汇编定稿指出版年、卷、期、页码均已确定的印刷或数字出版的整期汇编稿件。录用定稿网络首发稿件内容必须符合《出版管理条例》和《期刊出版管理规定》的有关规定;学术研究成果具有创新性、科学性和先进性,符合编辑部对刊文的录用要求,不存在学术不端行为及其他侵权行为;稿件内容应基本符合国家有关书刊编辑、出版的技术标准,正确使用和统一规范语言文字、符号、数字、外文字母、法定计量单位及地图标注等。为确保录用定稿网络首发的严肃性,录用定稿一经发布,不得修改改文题目、作者、机构名称和学术内容,只可基于编辑规范进行少量文字的修改。 出版确认:纸质期刊编辑部通过与《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司签约,在《中国学术期刊(网络版)》出版传播平台上创办与纸质期刊内容一致的网络版,以单篇或整期出版形式,在印刷出版之前刊发论文的录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿。因为《中国学术期刊(网络版)》是国家新闻出版广电总局批准的网络连续型出版物 (ISSN2096-4188, CN 11-6037/Z),所以签约期刊的网络版上网络首发论文视为正式出版。 时间: 基于气相离子迁移谱检测静电场处理的大菱鲆品质 陈东杰1.2,张明岗3,聂小宝1.2, 姜沛宏1.2,张玉华1.2,*,张长峰1.2,任芳4 (1.山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室山东济南250103;2.国家农产品现代物流工程技术研究中心山东济南250103;3.潍坊工程职业学院山东青州262500;4.山东海能科学仪器有限公司山东德州 251500) 摘要:研究静电场对大菱鲆贮藏品质的影响,比较了不同贮藏条件下对大菱鲆的菌落总数、假单菌、挥发性盐基氮(TVB-N)和TBA值的影响。采用电子鼻采集其气体指纹信息,通过离子气相迁移谱对不同处理方式大菱鲆的挥发性物质进行分析检测。结果表明:静电场能够改善贮藏期间大菱鲆的品质,有效抑制菌落总数和优势腐败菌的生长及减少 TBA 值和TVB-N的增加,在一定程度上抑制了鱼肉内脂肪氧化,具有较好的保鲜效果。采用 PCA、LDA方法可较好区分不同贮藏时间及不同处理方式的大菱鲆品质。根据气相离子迁移谱采集的指纹图谱,利用热图聚类分析可区分不同贮藏时间内及不同处理方式下大菱鲆挥发性物质。气相离子迁移谱与电子鼻具有快速、准确、无损的特点,对大菱鲆新鲜度品质进行快速检测是可行的。 关键词:大菱鲆;气相离子迁移谱;静电场;品质;电子鼻 Detection of Electrostatic Field for Treating Turbot Using Gas Chromatography-IonMobility Spectrometry CHEN Dongjiel2,ZHANG Minggang, NIE Xiaobao12, JIANG Peihong,ZHANG Yuhual.2,*ZHANG Changfeng12,REN Fangt (1. Shandong Key Laboratory of Storage and Transportation Technology of Agricultural Products; Jinan 250103, China; 2. National Engineering Research Center for Agricultural Products Logistics, Jinan250103,China; 3. Weifang Engineering Vocational College ,Qingzhou Shandongg262500, China;4. Shandong HanonSubsidiary Company, DeZhou Shandong251500,China) Astract :The effects of electrostatic field on the storage quality of turbot were studied, and the changesof colony total, Pseudomonas aeruginosa,TVB-N and TBA were compared under different storage conditions. The gas fingerprint information was collected by electronic nose and the volatile substances in different treatment methods were analyzed and detected by chromatography-Ion mobility spectrometry. The results showed that electronic field could significantly improve the quality of Scophthalmus maximusru duringstorage time, inhibit the growth and TVB-N of colony total and dominant spoilage bacteria, inhibit the lipid oxidation of fish in some extent, and have good preservation effect. The quality of turbot with different storage time and different treatment methods can be distinguished by using PCA and LDA method. According to the fingerprint spectrum collected by gas-phase ion migration spectra, the volatile substancesof turbot under different storage time and different treatment methods can be distinguished by thermal graph cluster analysis. The gas phase ion migration spectrum and electronic nose have the characteristics of ( 收稿日期:2018-09-04 ) ( 基金项目:国家重点研发计研(2018YFD0701000); L 山东省重点研发计划 (2016GGH4526);山东省重点研发计划 (2017GNC13109) ) ( 第一 作 者简介:陈东 杰 (1988-),男,工程师, 硕 士,研究方向为农产品无损检测及贮藏。 Email:dongjie613@163.com。 ) ( *通信作者简介:张 玉 华(1973-),女,教授,博士,研究方向为食品质量与安全。Email:z l lf@163.com。 ) fast, accurate and non-destructive, and it is feasible to quickly detect the freshness quality of Scophthalmus maximusru. Keywords :Scophthalmus maximusru ; chromatography-Ion mobility spectrometry; electronic field; quality; electronic nose 中图分类号: TS255.36文献标识码:A 大菱鲆 (Scophthalmus maximus) 因富含肌肉白嫩,高蛋白、低脂肪、口感爽滑鲜嫩,风味独特等特点,深受广大消费者喜爱。又因其肌肉柔软,含水量高,体内组织酶类活强,在贮藏过程中极易滋生微生物,致使鱼肉腐败变质,造成重大经济损失[1-2],研究其保鲜技术具有重大意义。目前鱼肉保鲜方法有气调贮藏、冷冻和保鲜剂涂膜[3-5]等。气调贮藏及射线对场地和设备要求较高;冷冻贮藏解冻后影响大菱鲆风味及口感;保鲜剂涂膜操作繁琐、不易操作且不利于商业化。静电场贮藏保鲜技术是一种新型的食品保鲜技术,可影响生物体某些生物酶的活力,一定频率和强度的静电场可抑制微生物生长与繁殖。目前静电场技术已应用在番茄、草莓、鸡蛋、罗非鱼[6-9]贮藏中。但目前尚无静电场对大菱鲆贮藏效果的研究。 气相离子迁移谱色谱技术 (Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry GC-IMS) 是一种将离子迁移谱技术和气相色谱技术两者结合的检测技术[101,此检测技术克服离子迁移谱技术分离度差的局限性,使得离子迁移谱信号响应经气相预分离后质量上得到显著改善,而离子迁移谱通过漂移时间信息又使得气相色谱分离后得到的化学信息更加丰富; GC-IMS 技术充分发挥了不同仪器各自的优点,产生长处相互叠加的优势[11-12]。该技术具有快速、灵敏、无需前处理、简单的优点,在食品风味分析、品质检测等多个领域[13-16]。 本文探讨了贮藏在4℃下静电场处理对大菱鲆贮藏品质指标如 TVB-N、TBA、假单胞菌及菌落总数等影响。利用 GC-IMS 联用分析仪技术测定静电场处理大菱鲆的挥发性物质组成成分及其相对含量的变化,为大菱鲆风味物质的分离鉴定、指纹图谱的构建及风味物质的理论研究提供参考。并通过电子鼻对不同贮藏时间内大菱鲆进行连续的气味指纹信息采集,采用不同化学计量学方法进行快速统计分析,为大菱鲆贮藏期品质检测提供简便、实用、快捷、准确的检测方法。 材料与方法 1.1 材料与试剂 大菱鲆购自于山东海鲜大市场,挑选体型较大,同一年龄、新鲜、健康、活跃的大菱鲆,保活运至实验室,暂养24h后停食,宰杀。去除头、尾、内脏及鱼鳞,用蒸馏水冲洗后分割为大小相近、厚薄均匀的鱼肉(50±5.0)g,用保鲜膜包装,置于冷库(4±0.5)℃贮藏。 1.2 主要设备与仪器 F6/10-104-S组织破碎机(上海弗鲁克流体机械制造有限公司); EL204-IC电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司); BL-75A高温灭菌锅(上海博迅实业有限公司); RX-2智能型人工气候培养箱(宁波江南仪器厂); MS3 digital 涡旋混匀器(德国艾卡设备有限公司); PL-CJ-2N 超级洁净工作台(北京东联哈尔仪器制造有限公司); Scientz-04无菌均质器(宁波新芝生物科技股份有限公司); LRH-70培养箱(上海蓝豹实验仪器有限公司); K110F凯氏定氮仪(济南海能仪器有限公司); FOX4000 电 子鼻(法国Alpha MOS公司)。 FlavourSpec 1H1-00053 型气相色谱离子迁移谱(德国 G.A.S.公司);CTC-PAL 自动进样装置(瑞士 CTC Analytics AG 公司); CLOT 毛细管柱(30 mmx0.25mmx0.50 um) (德国 CS Chromatographie Service GmbH公司);77-1型磁力搅拌器号(天津赛得利斯仪器仪表有限公司)。 1.3 静电场处理 1、2高压静电模块3.正极电路板4.负极电路板5.降温风机6.库体7.保鲜试验台8.大菱鲆 图1(1大菱鲆静电场处理示意图 Fig.1 Facilities of electrostatic field for treating Scophthalmus maximus 处理大菱鲆的静电场装置为实验室自制,如图1所示。本实验采用交流电场(~220V),经图1中的控制器加到高压电源上,通过高压电缆,产生4.0~5.0 kV/m 的静电场;同时可产生较多的臭氧和负离子,将分割完成包装大菱鲆置于负极平板上,与接地正极板间距为 50cm, 对照组置于不通电极板,不用任何静电场处理。分别于第0、4、6、8、10、12、14d取样品,测定 TVB-N值、菌落总数和假单胞菌数、TBA值,利用电子鼻进行气味指纹分析,并采用 GC-IMS 对大菱鲆贮藏期间挥发性风味物质进行测定分析。 1.4 方法 1.4.1 TVB-N测定 按照GB/T 2707-2016《食品中挥发性盐基氮的测定》[17]规定的方法测定。 1.4.2 菌落总数测定 按照GB/T 4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数测定》[18]规定的方法进行。 1.4.3 假单胞菌测定 采用 CFC 假单胞菌琼脂培养基,在28℃培养箱培养48 h, 计数。 1.4.4 TBA 的测定 李婷婷等E]称取 10.0g 搅碎鱼肉于烧杯中,加入25mL 蒸馏水和 25mL10%的三氯乙酸(TCA),均质,静置 30min 过滤。取 5mL 上清液于比色管中,然后向比色皿中加入5mL的硫代巴比妥酸 (TBA)溶液 (0.02mol/L)。将上述混合液在(80±1)℃的恒温水浴加热 40 min, 之后冷却至室温,在532 nm 波长处测定吸光度。TBA 值用丙二醛(MDA)的质量分数表示,单位为 mg/100g。 1.5 电子鼻检测 称取2.0 g搅碎的肉样装入10 mL样品瓶,加盖密封,每个样品重复6次。试验前先对电子鼻测定参数进行优化,根据传感器的响应信号,确定电子鼻的测定参数为:载气流速150 mL/min, 顶空产生温度40℃, 进样体积2500 pL, 进样速度2500 pL/s,顶空产生时间600 s, 数据采集时间120s,延滞时间400 s. 采用 PCA 和LDA 对样品进行分析,去除样品中差异较大的个体。 1.6 GC-IMS测定条件 1.6.1 顶空进样条件 顶空孵化温度:45℃;孵化时间:10.0 min;加热方式:振荡加热;顶空进样针温度:50℃;进样量:500.0pL,不分流模式;载气:高纯纯气(纯度≥99.999%,推断和清洗进样针);清洗时间:0.50 min。 1.6.2 GC-IMS条件 色谱柱温度:40℃;运行时间:15min;载气:高纯N2(纯度≥99.999%);流速:初始 5.0mL/min,保持10 min 后在 5 min 内线性增至150mL/min。漂移管长度:5cm;管内线性电压:400V/cm; 漂移管温度:40℃;漂移气(高纯N2,纯度≥99.999%);流速:150mL/min; IMS 探测器温度:45℃。 1.6.3 检测方法 1.7 数据分析 结果与分析 2.1 大菱鲆冷藏过程中品质指标变化 2.1.1 TVB-N测定 TVB-N值是评价水产品鲜度的重要理化指标。如图2可知,在贮藏过程中,大菱鲆的 TVB-N 值不断升高,贮藏前 8d, 静电场处理组与对照组的 TVB-N值变化均较小,两者无显著性差异(P>0.05)。第8d后对照组和静电场处理组呈快速增长趋势,根据我国水产品鲜度的国家标准 TVB-N≤30mg/100gl19为新鲜,对照组贮藏到10d已超过 30 mg/100 g, 大菱鲆已呈现明显腐败特征,而静电场处理组到 12d后才超过 30 mg/100g, 反映出静电场处理可延缓大菱鲆新鲜度下降。 图2 静电场对大菱鲆中 TVB-N的影响 Fig.2Effect of electrostatic field on TVB-N in Scophthalmus maximus 2.1.2 菌落总数 微生物在水产品肌肉组织大量生长繁殖是致使水产品腐败变质的主要原因。菌落总数指标是判断鱼类新鲜度重要的指标。由图3可知,整个贮藏期间,大菱鲆菌落总数整体呈现明显增长趋势。静电场处理组与对照组的增长趋势大体一致,但对照组的菌落总数数值在在贮藏期间始终高于静电场处理组。根据 GB/T4789.2-2010 规定的方法测定,当细菌总数大于 6lgcfu/g时,判定肉样变质,对照组在贮藏到 10d 后超过 6lgCFU/g, 而静电场处理组在 12d 后超过 6lgCFU/g。对照组在贮藏到10d 后开始腐败,而静电场处理组在12d后腐败,说明静电场处理一定程度上抑制微生物生长。 图3静电场对大菱鲆中菌落总数的影响 Fig.33Effect of electrostatic field on the total bacterial count in Scophthalmus maximus 2.1.3 假单胞菌 假单胞菌为大菱鲆冷藏条件下的优势腐败菌之一[20]。由4可知,随着大菱鲆贮藏时间延长,假单胞菌呈快速增长趋势。贮藏前 8d,对照组与静电场处理组的假单胞菌增长趋势一致,无显著性差异(P>0.05)。而贮藏8d后,对照组假单胞菌增长速度明显高于静电场处理组,静电场处理组的假单胞菌数显著低于对照组(P<0.05), 说明静电场可以抑制假单胞菌的生长,其原因可能是假单胞菌为原始生物,体内存在与类似微管蛋白功能的物质[21],在电场作用而导致其细胞分裂出现异常。 图4 静电场对大菱鲆中假单胞菌的影响 Fig.4Effect of electrostatic field on the Pseudomonas count in Scophthalmus maximus 2.1.4 TBA值的测定 鱼肉肌肉组织富含大量不饱和脂肪酸,而不饱和脂肪酸可氧化产物 MDA 可以以 TBA产生稳定红色物质,其红色物质在 532nm 处有最大吸收峰。TBA可以反映出大菱鲆组织肌肉被氧化的程度,TBA值越大,表明鱼肉的脂肪氧化程度越高。由图5所示,贮藏前8d, 静电场处理组和对照的 TBA含量增长缓慢;贮藏8d后,对照组和静电场处理组的 TBA 含量呈现快速增长趋势,而静电场处理组增长速率明显低于对照组说明静电场能够降低脂质氧化程度,这与赵良[22]等研究静电场可以抑制罗非鱼的脂肪氧化的结果一致,但贮藏到 14d后静电场处理组与对照组并无显著差异 (P>0.05)。 图5 静电场对大菱鲆中 MDA 的影响 Fig.5Effect of electrostatic field on MDA in Scophthalmus maximus 2.2 大菱鲆电子鼻传感器响应值分析 判别分析又称为线性判别分析(Linear Discriminant Analysis)是利用已知类别的样品建立判别模型,为未知类别的样本判别的一种统计方法[23]。图6为贮藏期间大菱鲆电子鼻响应值的LDA分析结果,第一主成分(LD1)和第二主成分(LD2)的贡献率分别为70.53%和24.47%,两者累计贡献率为95.00%。说明这两个主成分基本上可以反映出大菱鲆所有的特征信息。LDA 可将不同贮藏时间下静电场处理组和对照组的大菱鲆区分开,且没有重叠区域。 图6贮藏期间大菱鲆电子鼻响应值信号的LDA分析 Fig6 LD analysis of e-nose sensor signa ls of Scophthalmus maximusduring storage 主成分分析 (principlal component analysis PCA)是将多个指标通过降维转换成少数几项具有代表性的综合指标的一种多元统计分析方析[24]。通常认为累计贡献率超过80%,表明基本包含样品的信息。第一主成分(PC1)和第二主成分 (PC2) 的贡献率分别为 98.27%和1.17%,两者累计贡献率为99.44%。说明这两个主成分基本上可以反映出大菱鲆所有的特征。从图7可以看出,PCA 可将不同贮藏时间下对照组和静电场处理组的大菱鲆品质区分开,且没有重叠区域。 图7 贮藏期间大菱鲆电子鼻响应值信号的PCA分析 Fig77 PC analysis of e-nose sensor signals of Scophthalmus maximus during storage time 2.3 静电场处理二维谱图分析 (a)静电场不同贮藏时间下大菱鲆样品的气相离子迁移(b)对照组处理不同贮藏时间下大菱鲆样品的气相离子迁移 图8大菱鲆的气相离子迁移谱 Fig.8GC-IMS topographic plots of Scophthalmus maximusru 图8为静电场处理和对照组处理下大菱鲆挥发性物质的组分差异变化,第0d大菱鲆样品为参比,以便观察不同贮藏时间大菱鲆挥发性物质与参比样品之间的差异。反应离子峰右侧的每一个点代表一种挥发性有机物,蓝色为背景,红色代表物质成分,颜色越深表示含量越高。从图8中可以看出不同处理方法及不同贮藏时间内挥发性组分可通过 GC-IMS技术很好的分离,且可直观看出不同贮藏时间段的挥发性物质差异,根据挥发性物质气相色谱保留时间和离子迁移时间对挥发性组分进行定性分析。大菱鲆贮藏过程中,共计检测出66种挥发性物质,通过内置的 NIST 2014气相保留指数数据库与 G.A.S 的 IMS 迁移时间数据库进行二维定性,确定了28种具体挥发性物质组成(表1)。为了更加方便地对比不同样品间挥发性有机物的差异, G.A.S.公司开发的 LAV 软件的 Gallery Plot 插件,可选取图中所有的待分析区域,,1自动生成指纹图谱。 表1大菱鲆挥发性组分的定性 Table 1 Scophthalmus maximusru Volatiles identified by GC-IMS 编号 物质名称 CAS# 保留指数 保留时间 迁移时间 苯乙醇 C60128 10972 482.87 15,103 2 苯乙醛 C122781 10301 371,078 12.653 3 1-辛烯-3-醇 C3391864 982,6 307,685 11.729 苯甲醛 C100527 948,0 273.311 11.508 3-甲硫基丙醛 C3268493 908.2 242,814 1,086 6 正己醇 C111273 850.2 208,181 13.314 7 正己醛 C66251 771,0 162.814 15.603 8 己醛 C66251 773,1 164,255 12,532 9 2-甲基丁酸甲酯 C868575 769,7 161.991 15.294 10 1-戊醇 C71410 748.8 147.994 1,255 11 3-甲基-1-丁醇 C123513 737,7 140,378 11,078 12 2,3-戊二酮 C600146 671,6 102,177 13,092 13 2,3-戊二酮 C600146 674,1 103,254 1.22 14 正戊醛 C110623 688,0 109,807 11,887 15 环己酮 C108941 893,3 233,09 11,444 16 2-甲基丁酸甲酯 C868575 772.9 164,103 11,893 17 1-丁醇 C71363 649,8 93,73 11,824 18 2,3-丁二酮 C431038 604,6 80,34 11,734 19 2-甲基丙醛 C78842 587,7 75,92 10,942 20 异丁醛 C78842 582,6 74,62 12.854 21 2-丁酮 C78933 543,7 64,523 12.629 22 正丙醛 C123386 497.9 52,675 10,453 23 丁酸乙酯 C105544 804.5 183,172 11.967 24 甲基丙基甲酮 C107879 672,5 102.56 11.224 25 异戊酸乙酯 C108645 843,0 204.23 12,542 26 2-庚酮 C110430 882.2 226,38 12,643 27 2-戊酮 C107879 664.8 99.376 13.904 28 乙酸异丙酯 C108214 664,1 99,098 14,839 由图9可知,将对照组处理大菱鲆指纹图谱分成A、B、C、D、E等五个区域,区域A标出的物质在新鲜大菱鲆中含量最高,随着贮藏时间的延长,A区此类物质比如3-甲基丁醇、戊醛、苯乙醛、异丁烯等物质消失。区域B为大菱鲆贮藏 6d 后出现的挥发性物质,C区域为存放10d时出现苯甲醛、环己酮等特殊挥发性物质,区域D标出的物质在存放 14d中存在,14d之前的样品中含量较少,例如2,3-丁二酮(饭艘味)此类物质的存在与否可判断大菱鲆的贮藏时间;区域E中标出的物质在存放10d后开始出现,例如2-庚酮、乙酸异丙酯、异戊酸乙酯、1-戊醇等随着贮藏时间延长长增加。A 区域标注的物质在存放 5d 的大菱鲆中含量很少,而2,3-戊二酮、2-戊酮、2-甲基丁酸甲酯、1-辛烯-3-醇、3-甲硫基丙醛、丁酸乙酯、2-庚酮等此类物质在新新的大菱鲆中及存放 10d 后的大菱鲆中均存在,具体原因有待进一步研究。 图9 对照组大菱鲆不同贮藏时间指纹图谱 Fig.99The fingerprint of control group of Scophthalmus maximusru under the different of storage time 注: fish01/2 为贮藏第 Od 指纹图谱, CR1/2 为贮藏第 6d指纹图谱, CR3-3/4为贮藏第10d指纹图谱, CR4-1/2 为贮藏14d指纹图谱。 由图10可知,将静电场处理大菱鲆指纹图谱分成 A、B、C等三个区域,区域A中标出的物质在新鲜大菱鲆中存在,贮藏6d后区域A类挥发性有机物如1-辛烯-3-醇、苯乙醇、苯乙醛等,仅有苯乙醛尚可检测出其含量。区域B中标出的物质如正己醇、2-丁酮等仅在贮藏中5d时生成,贮藏10d后B区域的物质消失。C中标出的物质如环己酮、苯甲醛、丁酸乙酯等中存放10d后含量最高,通过此类物质可判断大菱鲆大致贮藏时间。C区域挥发性物质如3-甲硫基丙醛、正戊醛、3-甲基-1-丁醇、1-戊醇、正己醛、甲基丙基甲酮、2,3-戊二酮等在静电场中存放 10d 及 14d后此类物质含量极剧减少此类物质的存在及含量可用于判断大菱鲆在静电场中的存放时间,区域B中标出的物质在存放10d的大菱鲆样品中含量最少,在存放 14d 的样品中含量最高。 图10静电场处理下大菱鲆的指纹图谱 Fig.10TThe fingerprint of electrostatic-field treated on Scophthalmus maximusru under the different of storage time 注: fish01/2为贮藏第0d指纹图谱, JDC6-6-1/2为静电场处理贮藏第6d指纹图谱, JDC6-10-1/2 为静电场处理贮藏第10d指纹图谱, JDC6-14-1/2为静电场处理贮藏第14d指纹图谱 图11为大菱鲆不同处理方式贮藏 14d 后差异指纹图谱,如图11可知,挥发性有机物如2-丁酮、正己醇、环己酮、2-甲基丁酸甲酯、乙酸异丙酯、1-戊醇、苯甲醛、甲基丙基甲酮、2,3-戊二酮等在对照组中含量最高,而在静电场中处理的样品此类物质含量很少,即不同处理方式的样品挥发性有机物的种类不同。通过对照组及静电场处理的对比可知,相同的存放时间下,静电场中大菱鲆中挥发性 有机物的种类和含量明显少于对照组中,即验证了静电场了延长大菱鲆的货架期。 图11 不同处理处理下大菱鲆的指纹图谱 Fig.11 The fingerprint of different treatment on Scophthalmus maximusru 注: CR4-1/2为贮藏 14d 指纹图谱, JDC6-14-1/2为静电场处理贮藏第 14d 指纹图谱 -3 讨论 新鲜鱼肉变质腐败的主要原因是由于优势腐败菌大量活动繁殖造成I25],采用静电场处理的鱼肉后与对照组相比,表现出更好的贮藏效果,可将菌落总数、假单胞菌数、TBA 和TVB-N维持相对较低的水准。这与岑剑伟D等研究高压静电场对延长罗非鱼片的货架期和陈文波[26]等研究静电场可抑制白切鸡的微生物结果一致。静电场是可能通过改变微生物体内生命大分子电荷分布,来影响其体内酶的活性,进而影响酶与底物的接触反应,从而影响微生物细胞的正常代谢活动[27-28]。静电场虽可以抑制优势腐菌的生长,减缓微生物的生长速率,降低微生物对鱼肉的破坏,在一定程度上,延长了大菱鲆鱼肉的货架期,但不能彻底杀死微生物,大菱鲆贮藏后期,微生物依旧大量繁殖致使大菱鲆腐败。 目前,测定样品中发性物质常用质检测是采用 GC-MS 或者 HS-SPME-GC-MS测定,该方法需要破坏原始样品进行前处理,通过谱图库检索对应峰进行定性,计算峰面积进行定量,但碎片离子导致的解谱困难,不能做到快速无损检测。而 GC-IMS技术结合气相色谱的分离能力和离子迁移谱快速响应、高灵敏度的优势,具有操作简单、快速无损以及重复性好等特点。而且无需样品前处理且分析的温度远低于相传统的 GC-MS 法, GC-IMS 法测得挥发性物质更真实反映贮藏环境的样品的挥发性物质[29-31]。本研究采用 GC-IMS 技术对静电场处理和对照组不同贮藏时间大菱鲆的挥发性物质检测。其检测结果,很直观展现出采用静电场处理与对照组的大菱鲆在贮藏过程中产生挥发性物质的差异。从检测可以看出挥发性有机物如1-辛烯-3-醇、苯乙醇、苯乙醛,只存在于贮藏前6d,可用于判断大菱鲆在静电场中的贮藏时间。贮藏到14d时,静电场处理的鱼肉挥发性物质明显少于对照组,原因可能是静电场抑制微生物分解为肌肉中蛋白质、氨基酸等物质。大菱鲆贮藏过程中,共计检测出66种挥发性物质, GC-IMS检测出的66种物质均可以提供保留指数(RI), GC-IMS 定性依据是基于 GC*IMS 数据库,即使用气相保留指数和离子迁移时间进行二维定性。 但由于目前 IMS 数据库在水产领域的数据库还不完善,66种化合物中只有28种挥发性有机物有迁移时间(Dt),故二维定性只能给出28中物质的定性结果。定性剩余38种挥发性物质,有待于进一步研究。 结论 静电场保鲜技术可有效延长大菱鲆的货架期,可抑制大菱鲆菌落总数和优势腐败菌(假单单菌)生长繁殖,降低 TVB-N 和 TBA产生,使其维持在较低水平。通过 GC-IMS 技术可以快速检测不同处 理方法处理大菱鲆产生的挥发性物质。利用电子鼻对大菱鲆连续的指纹信息采集,结合 PCA 和LDA化学计量学方法处理,可以将不同贮藏时间下静电场处理与对照组样品区分开。说明 GC-IMS 和电子鼻都可用于大菱鲆品质快速检测。 文章虽然研究了静电场对贮藏过程大菱鲆鱼肉新鲜度的影响,但对其产生作用机理和静电场对大菱鲆营养品质是否产生都未进行深入细致研究,需要后续进一步深入研究。 ( 参考文献: ) ( [1 ] 1] Z Z HU F L, ZHANG H L, SH A O Y N, et a l . 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G.A.S.为您提供《大菱鲆中品质检测方案(离子迁移谱仪)》,该方案主要用于水产品中微生物检测,参考标准--,《大菱鲆中品质检测方案(离子迁移谱仪)》用到的仪器有G.A.S.FlavourSpec®气相离子迁移谱联用仪