基于气相色谱-离子迁移谱结合品质特征分析贮藏条件对预制鸡汤品质的影响

李 玥1,包晓莲2,郭 静1,孙一凡1,孙若男1,何大柃1,党 瑞1,刘素稳1,*

(1.河北科技师范学院食品科技学院,河北 秦皇岛 066604;2.河北滦平华都食品有限公司,河北 承德 068250)

摘 要:为探究不同贮藏条件下预制鸡汤挥发性成分及品质的变化,对冷藏(4 ℃,0、2、4、6 d)和常温((25±1)℃,0、12、24、36 h)贮藏的预制鸡汤进行亚硝酸盐含量、过氧化值、脂肪酸含量、氨基酸态氮含量、微生物、感官品质、气味测定,并采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)分析挥发性风味物质。结果表明,随着贮藏时间的延长,预制鸡汤的感官评分、氨基酸态氮含量逐渐下降,亚硝酸盐含量呈现先升后降的趋势,人参鸡汤于常温贮藏12 h达到峰值(8.33±0.04)mg/kg、冷藏4 d达到峰值(4.46±0.58)mg/kg,猪肚鸡汤于常温贮藏24 h达到峰值(5.93±0.98)mg/kg、冷藏6 d达到峰值(4.36±0.17)mg/kg,均未超过GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》限量标准(30 mg/kg)。过氧化值、脂肪酸种类逐渐上升。通过GC-IMS从冷藏和常温贮藏的2 种预制鸡汤中鉴定出41 种挥发性成分,其中9 种醇类、6 种酮类、11 种醛类、5 种酯类、10 种其他成分,聚类分析发现,常温贮藏36 h后鸡汤挥发性成分变化明显。(E)-2-辛醛、2-甲基丙醇、乙酸丙酯、苯甲醛、(E)-2-戊醛等刺激性气味成分可作为预制鸡汤贮藏期间腐败变质的标志物。

关键词:鸡汤;预制菜;品质特性;气相色谱-离子迁移谱;挥发性风味物质

预制菜是指运用现代标准化流水作业对菜品原料进行预加工、经过密封包装、消费者仅通过简单的加工即可食用的一类菜品,满足了消费者对即热、即食的要求[1]。鸡汤作为中国传统菜品,具有口感浓郁、营养丰富的特点,具有调节免疫的作用[2]。随着市场需求的变化,人们对即食和半成品制品需求量不断上升,预制鸡汤应运而生。鸡汤风味来源主要为鸡肉中的核苷酸、蛋白质、氨基酸、风味肽等营养成分[3]。鸡汤营养丰富、水分含量高,在贮藏过程中蛋白质变化、脂质氧化、微生物活动等引起的化学变化易导致鸡汤品质劣变[4],因此挥发性气味可作为鸡汤新鲜度评价指标之一。

近年来,肉制品挥发性气味研究已有诸多技术,如电子鼻、气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、GC-离子迁移谱(GC-ion mobility spectrometry,GC-IMS)等,GC-IMS鉴定挥发性成分具有便捷、灵敏、分辨率高和可视化等优点[5]。利用GC-MS技术对鸽子肉[6]、鸡肉[7]等进行新鲜度判断已有相关研究。基于此,本研究对2 种预制鸡汤(人参鸡汤和猪肚鸡汤)在常温((25±1)℃,0、12、24、36 h)和冷藏(4 ℃,0、2、4、6 d)贮藏过程中的理化、微生物和感官指标进行测定,判断其品质劣变程度,并对常温贮藏0 h和36 h的鸡汤挥发性成分进行鉴定,探究鸡汤品质劣变的标志性挥发性成分,为预制鸡汤新鲜度鉴定及预制菜的贮藏提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

预制人参鸡汤、预制猪肚鸡汤、人参鸡汤复合调味料、猪肚鸡汤复合调味料 河北滦平华都食品有限公司。

氢氧化钠、氧化镁、硼酸(均为分析纯) 天津风船化学试剂科技有限公司;三水合甲基红、亚甲基蓝(指示剂级) 上海阿拉丁生化股份有限公司;盐酸(化学纯)、乙醇(分析纯) 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

Versa-Max酶标仪 北京五州东方科技发展有限公司;SMY-2000测色色差计 北京盛名扬科技开发有限责任公司;TG16-WS离心机 湖南湘仪实验仪器开发有限公司;PEN电子鼻 德国Airsense公司;SXT-06索氏提取器 上海华睿仪器有限公司;BreathSpec® GCIMS仪 德国G.A.S.公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

预制人参鸡汤产品制备方法:西装鸡和人参洗净切块,每份西装鸡鸡块为200 g,按照鸡块、水、大葱、生姜、料酒、盐质量比为1∶3∶0.07∶0.07∶0.01∶0.03焯水去腥,取焯水后的鸡块160 g、人参20 g,加入400 g人参鸡汤复合调味料,经尼龙(nylon,NY)15/NY15/聚乙烯(polyethylene,PE)100包装袋包装密封后于95 ℃加热30 min灭菌。

预制猪肚鸡汤产品制备方法:西装鸡洗净切块,猪肚清洗切丝,每份西装鸡鸡块为200 g,按照鸡块、水、大葱、生姜、料酒、盐质量比为1∶3∶0.07∶0.07∶0.01∶0.03焯水去腥,每份猪肚为100 g,按照猪肚丝、水、大葱、生姜、料酒、盐质量比为1∶3∶0.1∶0.1∶0.01∶0.03焯水去腥,取焯水后的鸡块160 g、猪肚40 g,加入400 g猪肚鸡汤复合调味料,经NY15/NY15/PE100包装袋包装密封后于95 ℃加热30 min灭菌。

将预制鸡汤随机取样,分成8 组样品,每组3 个样品,无菌条件下分装密封,分别于冷藏(4 ℃)条件下贮藏0、2、4、6 d,常温((25±1)℃)条件下贮藏0、12、24、36 h,备用。

1.3.2 预制鸡汤亚硝酸盐含量测定

将汤中固形物用搅拌机打碎,与汤以体积比1∶1混匀,取3 mL样品加入25 mL蒸馏水摇匀,取6 mL置于10 mL离心管,在3 000 r/min条件下离心10 min。取上清液1 mL即为待测试样。参照GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》测定样品亚硝酸盐含量。

1.3.3 预制鸡汤过氧化值测定

将汤中固形物用搅拌机打碎,与汤以体积比1∶1混匀,经装有无水硫酸钠滤纸过滤得到滤液,取3 mL样品,在36 ℃水浴中用旋转蒸发仪减压蒸干水分,残留物即为待测试样。参照GB 5009.227—2023《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》中的指示剂滴定法测定鸡汤的过氧化值,结果以meq/kg表示。

1.3.4 预制鸡汤脂肪酸含量测定

将汤中固形物用组织粉碎机粉碎,与汤以体积比1∶1混匀,称取均匀试样0.6 g(精确至0.1 mg,含脂肪100~200 mg)移入到250 mL平底烧瓶中,加入2.0 mL十一碳酸甘油三酯(C36H68O6)内标溶液(5.00 mg/mL)、100 mg焦性没食子酸、几粒沸石,再加入2 mL 95%乙醇溶液和4 mL水,混匀。参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》中的气相色谱法测定鸡汤的脂肪酸含量。

1.3.5 预制鸡汤氨基酸态氮含量测定

参照GB 5009.235—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸态氮的测定》中的酸度计法测定鸡汤的氨基酸态氮含量。

1.3.6 预制鸡汤中微生物测定

参照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》的方法测定样品在贮藏过程中的菌落总数。参照NY/T 555—2002《动物产品中大肠菌群、粪大肠菌群和大肠杆菌检测方法》的平板计数法测定样品在贮藏过程中的大肠杆菌数量。参照GB 4789.4—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验》的平板计数法测定样品在贮藏过程中的沙门氏菌数量。

1.3.7 预制鸡汤感官评定

从色泽、气味、滋味、组织状态这4方面对预制鸡汤进行感官评定,10 位食品专业学生参与打分。猪肚鸡汤、人参鸡汤的感官评定标准分别如表1、2所示。对感官评分进行归一化处理,视为鸡汤新鲜度评定结果,评分越高,新鲜度越高。

表1 猪肚鸡汤感官评定标准
Table 1 Sensory evaluation criteria for chicken soup with pork tripe

评分指标评分标准评分色泽鸡汤清亮,鸡肉呈粉白色,表面有光泽15~20鸡汤浑浊,鸡肉表面较有光泽9~14鸡肉表面没有嫩肉色,鸡肉呈白色,鸡肉表面暗淡无光泽0~8气味鸡肉香味较浓郁,猪肚无异味,菜品整体无异味,香味怡人15~20鸡肉香味较淡,猪肚无异味,菜品整体无异味,有较淡香味9~14鸡肉无香味,猪肚有异味,菜品整体无香味,令人不适0~8滋味鸡肉、猪肚鲜嫩,鸡肉鲜味浓郁,咸鲜适中21~30鸡肉、猪肚鲜味较淡,过咸或滋味较淡11~20几乎没有鸡肉、猪肚鲜味,滋味不协调0~10组织状态鸡肉组织紧致,猪肚肉质富有弹性21~30鸡肉组织较紧致,猪肚肉质较有弹性11~20鸡肉组织一般紧致,猪肚肉质弹性一般0~10

表2 人参鸡汤感官评定标准
Table 2 Sensory evaluation criteria for chicken soup with ginseng

评分指标评分标准评分色泽鸡汤呈淡黄色,色泽均匀,汤体清亮15~20鸡汤呈淡黄色,色泽均匀,较为清亮10~14鸡汤无色或呈深黄色,色泽不均匀,汤体略微浑浊5~9鸡汤黯淡无光,色泽不均匀0~4气味鸡汤香味浓郁,香气纯正,无异味15~20鸡汤香味较浓郁,无异味10~14鸡汤香味较淡,无异味5~9鸡汤无香味,有异味0~4滋味口感醇厚,回味很足,鲜味适宜23~30口感醇厚,鲜味不足16~22口味清淡,无回味,鲜味较差10~15无鲜味,口感差0~9组织状态汤汁几乎无浮油,无杂质,均一不分层23~30表面浮油较少,汤汁清澈,有轻微分层16~22汤汁被油脂覆盖,不清澈,有少量杂质,分层明显10~15表面被油脂覆盖,浑浊不清,絮状物杂质较多0~9

1.3.8 预制鸡汤气味测定

参考张静等[8]的方法稍作修改,设定电子鼻采样时间间隔1 s,传感器自动清洗时间120 s,归零时间5 s,进样流量7.75 mL/min,分析时间60 s。每个样品进行3 次重复实验,结果取平均值。电子鼻系统中10 种金属氧化物气体传感器的敏感物质如下:芳香烃(W1C)、泛香(指芳香成分)(W5S)、芳香族化合物(W3C)、氢化物(W6S)、芳香族和脂肪族化合物(W5C)、泛香和甲烷(W1S)、有机硫化物(W1W)、醇类(W2S)、硫代磺基-氯基(W2W)、脂肪族化合物和甲烷(W3S)。

1.3.9 预制鸡汤挥发性物质测定

参考郭宁静等[9]的方法稍作修改,取1.0 g鸡汤样品,置于20 mL顶空瓶中,孵育温度80 ℃,孵育15 min后进样,进样体积500 µL,不分流进样,转速500 r/min,进样针温度85 ℃。IMS条件:电离源:氚源(3H),迁移管长度53 mm,电场强度500 V/cm,迁移管温度45 ℃,漂移气:高纯氮气(纯度≥99.999%),流速150 mL/min,正离子模式。建立保留时间和保留指数的校准曲线,随后通过目标物的保留时间计算出该物质的保留指数,使用VOCal软件内置的GC保留指数数据库(NIST 2020)和IMS迁移时间数据库检索和比对,对目标物进行定性分析,并通过峰面积归一化法进行定量分析。利用VOCal数据处理软件中的Reporter、Gallery Plot和Dynamic PCA等插件分别生成挥发性成分的三维谱图、二维谱图、差异谱图、指纹图谱及主成分分析(principal component analysis,PCA)图,用于样品间挥发性有机物的对比。

1.4 数据处理

数据以平均值或平均值±标准差表示。采用Excel 2019软件对数据进行差异显著性分析,采用Origin 2018软件绘图。

2 结果与分析

2.1 贮藏条件对预制鸡汤亚硝酸盐含量的影响

肉品中的亚硝酸盐可与氨基酸发生降解反应,生成有强致癌性的亚硝胺[10]。由图1可知,贮藏过程中预制鸡汤亚硝酸盐含量均未超过GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中亚硝酸盐的限量标准30 mg/kg(以NaNO2计)[11],常温贮藏猪肚鸡汤的亚硝酸盐含量呈现先上升后下降的趋势,人参鸡汤和猪肚鸡汤常温贮藏12 h和24 h亚硝酸盐含量最高,分别为(8.33±0.04)、(5.93±0.98)mg/kg,其原因可能与硝酸还原细菌分解硝酸盐转化成亚硝酸盐有关[12]。随着贮藏时间的延长,预制鸡汤亚硝酸盐含量下降的原因可能是鸡汤中的硝酸还原细菌受其他细菌生长的抑制以及鸡汤中存在的还原性物质(脂质、多糖、蛋白质等)将预制菜中亚硝酸盐降解[13]。冷藏条件下亚硝酸盐含量依旧有上升趋势,低温状态下硝基还原酶活性较低,亚硝酸盐含量峰值具有滞后性[14]。常温贮藏的预制鸡汤亚硝酸盐含量总体高于冷藏的预制鸡汤。25 ℃和4 ℃下贮藏时间对素炒芹菜、炒肉丝及芹菜肉丝亚硝酸盐含量影响的研究发现,4 ℃冷藏可有效抑制亚硝酸盐含量增长[12],与本实验结果相同。

图1 不同贮藏条件下预制鸡汤亚硝酸盐含量变化
Fig. 1 Changes in nitrite contents of prepared chicken soups under different storage conditions

a.常温贮藏;b. 4 ℃冷藏。小写字母不同表示同组样品、不同贮藏时间差异显著(P<0.05)。图2、4同。

2.2 贮藏条件对预制鸡汤过氧化值的影响

过氧化值反映鸡肉预制菜的氧化程度,过氧化值高,表明脂肪氧化的中间产物积累得多,对风味产生不利影响[15]。有研究[16]表明,随着温度的升高,鸡肉预制菜中含有的不饱和脂肪酸被氧化生成过氧化物,导致过氧化值升高。由图2可知,冷藏预制鸡汤过氧化值增加量仅为常温贮藏的70.3%~93.7%。猪肚鸡汤过氧化值较高,与猪肚脂肪含量较高有关[17]。人参鸡汤在常温和4 ℃贮藏的初始过氧化值分别为(1.00±0.67)、(1.04±0.20)meq/kg,且过氧化值上升速率慢于猪肚鸡汤,与人参鸡汤油脂含量低有关,也可能与人参中的抗氧化活性物质(如人参皂苷等)有关[18]

图2 不同贮藏条件下预制鸡汤过氧化值变化
Fig. 2 Changes in peroxide values of prepared chicken soups under different storage conditions

2.3 贮藏条件对预制鸡汤脂肪酸含量的影响

由图3可知,新鲜人参鸡汤检出4 种游离脂肪酸,经过36 h贮藏后人参鸡汤检出棕榈油酸,硬脂酸质量分数由11.21%降至7.61%,可能与鸡汤贮藏过程中脂肪的氧化有关。棕榈油酸和亚油酸是肉品发酵过程中风味变化的前体物质,随着贮藏时间的延长,猪肚鸡汤的亚油酸质量分数由21.8%降至19.8%,棕榈油酸质量分数由2.7%降至2.3%,这与贮藏过程中微生物分泌的酯酶对鸡肉中磷脂和中性脂肪的分解有关[19]。猪肚鸡汤贮藏36 h后花生四烯酸质量分数明显升高至1.25%。可能与鸡肉中霉菌、细菌等微生物利用猪肚鸡汤中的油脂分解代谢有关[20]

图3 不同贮藏条件下预制鸡汤脂肪酸含量
Fig. 3 Fatty acid contents of prepared chicken soups under different storage conditions

2.4 贮藏条件对预制鸡汤氨基酸态氮含量的影响

氨基酸态氮含量可作为肉品新鲜度判定的一个指标[21]。由图4可知,预制鸡汤贮藏期间氨基酸态氮含量总体呈现下降趋势,其中4 ℃贮藏的预制鸡汤氨基酸态氮含量下降速率低于常温贮藏,可能是低温过程中鸡肉ATP分解较慢,生成的次黄嘌呤核苷和次黄嘌呤较少,维持了鸡肉的新鲜度[21]。该结果与Kuswandi等[22]对鸡肉冷藏过程中总挥发性盐基氮含量变化趋势的研究结果类似。在对发酵鹅肝氨基酸态氮含量测定时发现了相似的结果[23]

图4 不同贮藏条件下预制鸡汤氨基酸态氮含量变化
Fig. 4 Changes in amino nitrogen contents of prepared chicken soups under different storage conditions

2.5 贮藏条件对预制鸡汤微生物指标的影响

由表3可知,常温条件下,菌落总数总体呈现急速上升趋势。预制鸡汤开包装后常温贮藏24 h大肠杆菌数已超过GB 29921—2021《食品安全国家标准 预包装食品中致病菌限量》规定的4(lg(CFU/g)),常温贮藏36 h也出现了沙门氏菌超标(GB 29921—2021)的情况,不建议食用。在4 ℃冷藏条件下,菌落总数总体呈现缓慢上升趋势。猪肚鸡汤贮藏4 d菌落总数已超过GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》规定的5(lg(CFU/g)),不建议食用。4 ℃冷藏的鸡汤未检出沙门氏菌,人参鸡汤和猪肚鸡汤的大肠杆菌分别在4 d和6 d超出限量标准,不建议食用。

表3 不同贮藏条件下预制鸡汤中微生物数量变化
Table 3 Changes in microbial counts in prepared chicken soups under different storage conditions

注:同列小写字母不同表示同组样品不同贮藏时间差异显著(P<0.05)。

样品名称贮藏温度/℃贮藏时间菌落总数(lg(CFU/g))大肠杆菌数(lg(CFU/g))沙门氏菌数(lg(CFU/g))新鲜0.51±0.09a0.00±0.00a0.00±0.00a 25±1人参鸡汤12 h3.03±0.16b0.00±0.00a0.00±0.00a 24 h6.28±1.01c8.00±2.00b0.00±0.00a 36 h8.45±0.75c32.00±6.00c19.00±5.00b 4 2 d3.57±0.22b0.00±0.00a0.00±0.00a 4 d5.44±0.53c11.00±1.00b0.00±0.00a 6 d7.21±0.13d68.00±11.00c0.00±0.00a新鲜1.07±0.07a0.00±0.00a0.00±0.00a 25±1猪肚鸡汤12 h3.87±0.93b0.00±0.00a0.00±0.00a 24 h6.85±0.23c39.00±2.00b0.00±0.00a 36 h9.23±0.76d110.00±23.00c17.00±2.00b 2 d4.28±0.23b0.00±0.00a0.00±0.00a 4 d6.93±0.43c0.00±0.00a0.00±0.00a 6 d8.21±0.54c155.00±12.00b0.00±0.00a 4

2.6 贮藏条件对预制鸡汤感官品质的影响

2.6.1 贮藏条件对预制鸡汤感官评分的影响

对猪肚鸡汤和人参鸡汤的感官评分采用Origin软件进行归一化处理,分值越大代表感官评分越高,鸡汤接受度越高。由图5可知,贮藏开始时鸡汤的感官评分较高,表明鸡肉接受度较高,人参鸡汤常温存放24 h或冷藏4 d后汤发酸且浑浊,气味发酸。猪肚鸡汤常温存放24 h或冷藏4 d后油脂析出,汤浑浊,肉质易断裂。鸡肉常温贮藏24 h时出现不良气味,表面黏腻、肉质塌软、弹性下降,感官品质不可接受,冷藏(4 ℃)4 d时鸡肉的颜色暗淡、弹性下降、失水过多、口感不佳,不宜食用,样品感官评分的下降幅度较大,可能因其水分含量较高、易被微生物侵染所致[24]。常温贮藏36 h、4 ℃冷藏6 d后汤体浑浊、气味刺鼻,感官上不可接受。

图5 不同贮藏条件下预制鸡汤的感官评分变化
Fig. 5 Changes in sensory scores of prepared chicken soups under different storage conditions

a.猪肚鸡汤;b.人参鸡汤。图6~9同。

2.6.2 贮藏条件对预制鸡汤挥发性气味的影响

由图6可知,常温贮藏过程中,猪肚鸡汤的泛香响应值逐渐上升,硫代磺基-氯基响应值逐渐下降,冷藏贮藏过程中猪肚鸡汤的泛香、芳香族化合物、硫代磺基-氯基响应值略微降低,其他气味响应值未发生显著变化;人参鸡汤贮藏过程中芳香族和脂肪族化合物响应值显著降低,冷藏贮藏时人参鸡汤泛香响应值呈现先降后升的趋势,常温贮藏36 h时硫代磺基-氯基响应值降低。气味的变化与微生物繁殖消耗营养物质及造成的肉质腐败相关[25]。与不同温度处理下鸡肉品质变化的研究结果相似[26]

图6 不同贮藏条件下预制鸡汤气味成分变化
Fig. 6 Changes in odor composition of prepared chicken soups under different storage conditions

小写字母不同表示同一传感器不同贮藏时间差异显著(P<0.05)。

2.7 鸡汤品质劣变后挥发性成分分析

经过微生物分析和感官分析可知,2 种鸡汤在常温贮藏36 h后微生物大量繁殖,感官评分最低,并出现明显的异味,4 ℃贮藏后鸡汤微生物、感官评分等差异程度低于常温贮藏,因此对预制鸡汤常温贮藏36 h后的挥发性成分进行鉴定,并与新解冻预制鸡汤进行对比,判断产生不良风味的挥发性成分。如表4所示,冷藏和常温贮藏的2 种预制鸡汤中鉴定出41 种挥发性成分,其中9 种醇类、6 种酮类、11 种醛类、5 种酯类、10 种其他成分。

表4 不同贮藏时间下预制鸡汤的挥发性成分组成
Table 4 Volatile components of prepared chicken soups at different storage times

注:同行小写字母不同表示同种鸡汤不同贮藏时间差异显著(P<0.05);-.未检出;物质气味描述主要参考https://www.flavornet.org、https://www.femaflavor.org及https://www.chemicalbook.com数据库。

相对含量/%挥发性化合物气味猪肚鸡汤人参鸡汤0 h36 h0 h36 h醇类(9 种)1-己醇1.66±0.09b9.91±0.69a0.58±0.06a0.51±0.76a淡花香味1-辛烯-3-醇1.15±0.03a1.26±0.67a3.12±0.34a1.72±2.58b蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香气正丙醇3.08±0.03b3.89±0.40a0.96±0.31a0.80±1.19a乙醇味1-戊烯-3-醇0.74±0.03a0.83±0.47a3.12±0.34a1.72±0.48b热带果香1-戊醇0.19±0.02b0.82±0.47a0.32±0.48a0.68±0.03a乙醇、刺激性气味2-甲基丙醇0.23±0.03b1.05±0.80a1.16±1.73a2.34±0.09a清新、酒味异戊醇1.26±0.05b2.44±0.15a0.13±0.45a0.21±0.31a巧克力、脂肪味异丙醇0.33±0.03b1.04±0.82a5.06±0.45a1.79±2.70a威士忌酒香、香蕉果香乙醇0.16±0.02b0.96±0.28a2.15±1.22b5.22±0.36a芳香气味酮类(6 种)2-丁酮2.08±0.15b3.53±0.27a0.88±0.11a0.34±0.51a果香、樟脑香味2-庚酮1.37±0.09b1.85±1.53a1.45±0.08a0.50±0.75b轻微药香2-甲基庚酮0.95±0.09b2.24±1.83a0.54±0.01a0.21±0.31a苦杏仁味、可可、麦芽味甲基丙基酮0.38±0.03a0.43±0.73a0.72±0.05a0.57±0.87a丙酮气味、清新、甜果味、酒香丙酮0.20±0.03b0.59±0.31a4.95±3.51a1.02±1.54a清新、苹果、梨香甲基庚烯酮0.65±0.07a0.72±0.38a1.89±0.14a0.60±0.90a柑橘味、果味、酮香醛类(11 种)(E)-2-庚烯醛4.59±0.25a3.36±3.94a2.83±0.14a1.11±1.66a青香、香蕉、脂肪味正戊醛1.23±0.24a0.81±0.56a0.35±0.03a0.14±0.22a辛辣、青香蔬菜、新鲜、脂肪味(E)-2-戊烯醛0.77±0.15a1.11±1.00a0.68±0.03a0.29±0.43a土豆、豌豆味己醛11.79±0.66a5.84±5.48a1.80±0.62b4.09±6.13a新鲜、青香、脂肪味、水果味丁醛0.69±0.05a1.10±0.92a--刺激性气味、果香、绿叶气味(E)-2-辛醛0.88±1.57a1.02±0.03a0.59±0.89a1.88±0.14a果香、似梨香气壬醛1.49±0.08a0.61±0.52a6.36±0.44a1.22±1.80b玫瑰、柑橘等香气,强烈油脂气味正辛醛1.58±0.16a0.95±1.16a--醛、蜡味、果香、脂肪味(E)-2-戊醛1.46±1.49b5.05±0.27a0.85±1.27b4.65±0.71a青草气味、微弱香蕉味、苦杏仁味苯甲醛0.58±0.06a0.67±0.31a0.54±0.08a0.66±0.24a苦杏仁、樱桃及坚果香庚醛4.32±0.22a1.35±1.32b6.11±0.29a1.07±1.58b新鲜、醛、脂肪、青香草药、酒香、果香酯类(5 种)2-甲基丁酸丙酯5.05±0.27a1.46±1.49b2.34±0.28a0.93±1.41a苹果味乙酸乙酯3.54±0.44a3.00±2.83a1.25±0.08a0.49±0.73a清新、果味、甜味、草味乙酸丙酯2.47±1.67a2.62±0.17a2.06±0.08b5.12±0.59a果香、似梨香气、脂肪酸臭味苯甲酸甲酯0.39±0.06a0.42±0.40a--冬青、杏仁、花香、樱桃味乙酸正丁酯0.42±0.04a0.36±0.35a--果香其他(10 种)α-蒎烯3.78±0.22a3.56±5.87a0.46±0.05a0.12±0.17b土茴香味月桂烯0.80±0.01a0.75±0.54a--果香、樟脑香味辛酸0.09±0.07b0.28±0.49a--酸臭、奶酪味乙偶姻0.16±0.02a0.15±0.12a0.08±0.02b0.53±0.81a黄油味、奶油味水芹烯4.94±0.41a3.94±6.48a--土茴香味β-蒎烯9.45±0.44a8.98±8.83a0.67±0.05a0.19±0.28b树脂、青草味3-蒈烯7.71±0.29a7.56±5.59a1.42±0.04a0.36±0.53b柑橘香、柠檬香、木香柠檬烯5.88±0.31a5.46±4.50a1.89±0.14a0.60±0.89a柠檬、甜味、橘子、松油味戊酸0.11±0.01a0.10±0.06a0.24±0.01a0.09±0.13b脂肪、腐臭、油腻味萜品油烯0.69±0.05a0.61±0.86a--冬青、杏仁、花香、樱桃味

2.7.1 醇类、酯类物质分析

醇类物质来源于脂肪的氧化和热降解,具有清新的花果香气,对肉制品风味有较大贡献[27],本研究从2 种鸡汤中鉴定出9 种醇类。猪肚鸡汤常温贮藏36 h后1-己醇、1-辛烯-3-醇相对含量分别增加至(9.91±0.69)%和(1.26±0.67)%。经过常温贮藏36 h后,猪肚鸡汤和人参鸡汤的乙醇相对含量分别增加至(0.96±0.28)%和(5.22±0.36)%。乙醇的增加与贮藏过程中微生物的活动有关。酯类物质来源于酸类和醇类的酯化反应[28],常温贮藏36 h后2 种鸡汤的乙酸丙酯相对含量上升,呈现酸臭气味,与鸡汤的腐败有关。

2.7.2 醛类、酮类物质分析

醛类和酮类源自脂肪氧化、降解和美拉德反应,其含量较低时呈现瓜果香气,但其含量过高时会出现酸败、刺鼻等令人不愉快的气味[27]。常温贮藏36 h后猪肚鸡汤丙酮检出量达到新鲜猪肚鸡汤的2.95 倍,其含量的升高可能与贮藏过程中猪肚和鸡块中的脂肪氧化有关[29]。高含量的丙酮具有刺激辛辣味,是猪肚鸡汤不良气味的来源。醛类物质来源于脂肪的氧化和热降解,是肉类风味的主要贡献者[24],猪肚鸡汤和人参鸡汤分别检出11 种和9 种醛类,猪肚鸡汤中1-己醛、壬醛呈现生鸡肉脂肪味[30],常温贮藏36 h后含量出现明显降低,与脂肪分解有关。苯甲醛、(E)-2-戊醛等含量在猪肚鸡汤和人参鸡汤常温贮藏36 h后出现小幅上升,二者均呈现苦杏仁气味,是鸡汤不良风味的来源[31]

2.7.3 不同贮藏条件挥发性气味PCA

PCA反映常温贮藏36 h后鸡汤与新鲜鸡汤的挥发性成分差异度。由图7可知,猪肚鸡汤的PC1、PC2累计贡献率达94%,人参鸡汤达93%,说明2 个样本的前2 个PC能够反映不同样本的大部分特征信息。PCA得分图中新鲜样本与其他样本之间的分布距离较远,说明贮藏时间对2 个鸡汤样本挥发性风味成分影响较大。冷藏鸡胸肉和大黄鱼贮藏期间品质变化的研究发现了相似的结果[32-33]

图7 不同贮藏时间下预制鸡汤的挥发性成分PCA得分图
Fig. 7 Principal component analysis score plot of volatile components of prepared chicken soups at different storage times

2.7.4 不同贮藏条件挥发性气味比较

采用GC-IMS技术对常温贮藏36 h后的预制鸡汤与新鲜预制鸡汤的挥发性成分进行分析,为更加直观观察其变化,以新鲜鸡汤样本为参比,贮藏36 h鸡汤样本扣除参比,高于参比浓度的设为红色,低于参比浓度的设为蓝色。由图8可知,随着贮藏时间的延长,预制鸡汤的挥发性成分含量整体呈降低趋势,可能与贮藏过程中微生物对挥发性成分的分解有关。

图8 不同贮藏时间下预制鸡汤中挥发性成分GC-IMS差异谱图
Fig. 8 GC-IMS spectra showing differential volatile components in prepared chicken soups stored for 0 h versus 36 h

如图9a所示,新鲜猪肚鸡汤的挥发性成分在A区域含量更高,主要有乙酸乙酯、乙酸丙酯、1-戊烯-3-醇、(E)-2-戊醛、己醛、戊酸、α-蒎烯、(E)-2-庚烯醛等。图中B区域物质在常温贮藏36 h的猪肚鸡汤中含量更高,主要有苯甲醛、1-戊醇、丁醛、2-庚酮、3-甲基丁醛、2-甲基丙醇等。图9b展示了人参鸡汤常温贮藏36 h后挥发性成分的变化,图中A区域物质在新鲜鸡汤中含量更高,主要有己醛、戊酸、2-甲基丙醇、庚醛、β-蒎烯、(R)-α-蒎烯等。图中B区域物质在人参鸡汤常温贮藏36 h后含量更高,主要有2-甲基丁酸、丁醛、2-甲基丁酸丙酯、(E)-2-庚烯醛、2-庚酮、1-戊醇等。

图9 不同贮藏时间下预制鸡汤的挥发性成分指纹图谱
Fig. 9 Fingerprints of volatile components of prepared chicken soups at different storage times

1-戊烯-3-醇、(E)-2-戊烯醛等成分是鸡肉鲜味气味的主要组成成分[34],鸡汤挥发性成分中的醇类,如1-戊醇、2-甲基丙醇等在贮藏过程中含量上升,与微生物腐败、蛋白水解活性、脂质氧化以及醛和酮的还原有关[35],而2-甲基丁醛、丁醛等含量较高时会产生不良的刺激性气味,主要来源于氨基酸的生物降解[36],可视作鸡肉腐败的标志物。综上,指纹图谱的挥发性物质具有较大差异,挥发性气味的组成与鸡肉的新鲜度有关,可通过挥发性气味变化判断预制鸡汤新鲜度和微生物污染情况。Jung等[35]对鸡胸肉冷藏过程挥发性气味的测定结果与本研究的结果相似。

3 结论

对预制人参鸡汤和猪肚鸡汤(25±1)℃常温贮藏和4 ℃冷藏过程中的理化性质、感官品质及微生物指标进行分析,结果表明,贮藏过程中鸡肉中的亚硝酸盐含量、过氧化值、微生物数量逐渐升高,鸡汤的感官评分逐渐降低,冷藏条件下预制鸡汤品质劣变速率远低于常温贮藏。常温贮藏36 h、4 ℃冷藏6 d后感官上不可接受,对常温贮藏36 h后鸡汤的挥发性成分进行鉴定,结合感官分析发现,鸡汤品质劣变的标志性挥发性成分为乙酸丙酯、苯甲醛、(E)-2-戊醛、(E)-2-辛醛、2-甲基丙醇等。本实验均在非真空和非防腐剂条件下贮藏样品,后期可进行预制菜包装改良,以期延长预制菜货架期,提高预制菜肴品质及安全性。

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Effect of Storage Conditions on the Quality of Prepared Chicken Soup Based on Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry Combined with Quality Characterization

LI Yue1, BAO Xiaolian2, GUO Jing1, SUN Yifan1, SUN Ruonan1, HE Daling1, DANG Rui1, LIU Suwen1,*
(1. College of Food Science and Technology, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao 066604, China;2. Hebei Luanping Huadu Food Co. Ltd., Chengde 068250, China)

Abstract: In order to investigate the changes in volatile components and quality of prepared chicken soup under different storage conditions, nitrite content, peroxide value, fatty acid contents, amino nitrogen content, microbial counts, sensory quality, and odor were determined in prepared chicken soup stored at refrigerated (4 ℃ for 0, 2, 4 and 6 d) and ambient((25 ± 1) ℃ for 0, 12, 24 and 36 h) temperatures and volatile flavor substances were analyzed by gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS). The results showed that the sensory score and amino nitrogen content gradually decreased with storage time, and the nitrite content showed a trend of increasing first and then decreasing. The maximum nitrite content of (8.33 ± 0.04) and (4.46 ± 0.58) mg/kg was observed in chicken soup with ginseng after 12 h of storage at normal temperature and 4 d of cold storage, respectively, and the maximum nitrite content of (5.93 ± 0.98) and (4.36 ± 0.17) mg/kg in chicken soup with pork tripe after 24 h of storage at normal temperature and 6 d of cold storage, respectively. None of these values exceeded the limit (30 mg/kg) stipulated by the National food safety standard for food additive use (GB 2760-2014).The peroxide value and the number of fatty acids gradually increased. Forty-one volatile components were identified by GC-IMS from the two kinds of prepared chicken soups stored for 0 and 36 h, including nine alcohols, six ketones, 11 aldehydes, five esters, and ten other compounds. Cluster analysis revealed that the volatile components of the chicken soups changed significantly after 36 h of storage at ambient temperature. Pungent odorants such as (E)-2-octanal, 2-methylpropanol,propyl acetate, benzaldehyde, and (E)-2-pentanal could be used as markers for identifying the spoilage and deterioration of prepared chicken soup during storage.

Keywords: chicken soup; prepared dishes; quality characteristics; gas chromatography-ion mobility spectrometry; volatile flavor substances

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20241016-262

中图分类号:TS251.5

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2025)05-0051-09

引文格式:

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LI Yue, BAO Xiaolian, GUO Jing, et al. Effect of storage conditions on the quality of prepared chicken soup based on gas chromatography-ion mobility spectrometry combined with quality characterization[J]. Meat Research, 2025, 39(5): 51-59.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241016-262. http://www.rlyj.net.cn

收稿日期:2024-10-16

基金项目:预制水产和禽肉菜肴加工技术研究及产业化应用项目(SNSPKJ(2022))

第一作者简介:李玥(1999—)(ORCID: 0009-0009-6591-8895),女,硕士研究生,研究方向为功能食品。E-mail: 1811750876@qq.com

*通信作者简介:刘素稳(1981—)(ORCID: 0000-0001-9273-1801),女,教授,博士,研究方向为功能食品。E-mail: liusuwenyy@163.com