电子束辐射即食肉制品产生异味的机理及控制方法研究

The meat foods after irradiation will produce significant irradiation off-flavor, which significantly restricts the application of irradiation technology in the field of meat processing. However, the irradiation technology, especially the electro beam irradiation, as a safe, reliable, non-nutrition destruction sterilization technology still has broad development prospects in our country. In this context, this project is intended to take the ready-to-eat cooked ham as experimental material to study the sources, mechanisms and control methods of irradiation off-flavor production in ready-to-eat meat products during irradiating. Firstly, the cooked hams will be vacuum-packaged and irradiated. Then the sensory evaluation, mainly from the perspective of taste, will be conducted in order to characterize the off-flavor of irradiated ham. The volatile, semi- and non-volatile compounds eliciting the off-flavor of irradiated cooked ham will be identified by the dynamic headspace/GC-MS and HPLC-MS-MS methods, respectively. And the sources and formation mechanisms of these semi- and non-volatile compounds will be determined using a model system. On the basis of making clear the sources and mechanisms of these off-flavor compounds, the strategies that could minimize or prevent the irradiation off-flavor will be further builded, which will effectively promote the utilization of irradiation in meat industry.

肉食品经过辐照后会产生明显辐照异味，严重制约了辐照技术在肉品加工领域的应用。但是辐照，特别是电子束辐照，作为一种安全、可靠、无营养破坏的高效杀菌保鲜技术在我国仍然具有广阔的发展前景。本项目就是在这种背景下拟以即食火腿肠为实验材料，研究即食肉制品辐照过程中辐照异味的来源、形成机理及其控制方法。研究首先用电子加速器对火腿肠样品进行辐照处理。然后从口感/滋味角度对其进行感官评价，表征其辐照味的主要特征；分别利用动态顶空固相微萃取/GC-MS和HPLC-MS-MS鉴定引起即食火腿肠辐照味异的挥发性、半挥发性以及非挥发性化合物，并在此基础上进一步通过构建模型系统来研究在肉品辐照过程中这些异味化合物的来源及形成机理，建立防止即食肉制品辐照过程中辐照味形成的有效方法，推动辐照技术在肉制品加工也中的应用。

辐照异味产生是限制辐照技术在肉制品领域应用的关键因素。但是关于辐照如何使得肉制品产生异味，其机理还缺乏系统研究。本项目就是在这种背景下展开研究，探索辐照对肉品品质的影响以及辐照使肉品产生异味的机理。研究内容主要包括三部分。.1. 分别以1、3、5、7、9 kGy剂量辐照处理火腿肠，然后对其辐照异味强度，蛋白质、脂质氧化以及挥发性风味化合物等指标进行检测分析，分析辐照对火腿肠理化及感官品质的影响。结果发现随着辐照剂量加大，火腿肠的辐照异味明显增强；辐照处理可以显著促进火腿肠中的脂质和蛋白质的氧化分解（P<0.05），使得挥发性的含硫化合物、2-丁烯、戊烷（pentane）、1-戊烯、辛烷、己烷以及醛类化合物含量与对照组相比显增多，且辐照剂量越大，这些化合物的含量越高。二硫化碳、二甲基二硫醚、2-甲基丙醛、3-甲基丁醛、己醛、丁烯和Toulene是火腿肠辐照后产生的最主要挥发性化合物。这表明，火腿肠经辐照处理后产生的挥发性异味化合物主要是来自于脂质的氧化产生的一些醛类、烯烃类、烷烃类化合物以及氨基酸辐照分解形成的一些含硫化合物和甲基支链醛类化合物。.2. 以生鲜猪肉为原料，随机分组后，分别对其进行3 kGy、5 kGy以及7 kGy剂量辐照处理。辐照结束后，重点对肌肉中的脂质、蛋白质的氧化分解及其产物进行研究分析。结果发现，亚油酸（C18:2）以及含硫氨基酸和芳香氨基酸的氧化分解对辐照挥发性异味的形成起主要贡献；辐照可以显著促进肌原纤维内蛋白（肌联蛋白、伴肌动蛋白、肌钙蛋白T和肌钙蛋白I）的 降解，形成大量的小分子肽（1～3 kDa），这些小分子肽对肉品辐照后滋味的变化可能有重要影响。研究进一步提取肌肉中的主要蛋白质肌原纤维蛋白和肌浆蛋白，然后分别对其进行3 kGy辐照处理，发现在气味上，肌浆蛋白辐照后可以产生明显的辐照气味，而肌原纤维蛋白则不产生明显辐照气味。这表明肌肉辐照肌浆蛋白降解可能更加彻底，形成氨基酸后，氨基酸进一步发生strecker 降解、美拉德反应或者其它反应形成了挥发性的辐照异味化合物。.3. 对比发现Ve、茶多酚、水溶性迷迭香提取物三种自由基清除中迷迭香提取物对火腿肠辐照异味的控制效果最好，进一步通过响应曲面实验研究得出最优控制条件为：迷迭香提取物添加浓度为0.55%、辐照剂量采用5.733kGy、辐照后贮藏温度为4℃时，在此控制条件下，贮藏1