本文系Journal of Future Foods原创编译，欢迎分享，转载请授权。
Introduction
鸡胸肉因脂肪含量低、含有高质量蛋白质、口感美味、质地柔软而受到消费者青睐，越来越成为健身人群的日常消费品。但由于鸡胸肉水分含量高、营养丰富，而易受微生物污染，不易贮藏，在运输过程中易发生变质，给产品质量带来很大的负面影响，给肉类加工业带来巨大损失。传统的加热和高温加工方式对食品的质量和营养含量影响较大，而且防腐剂等添加剂存在一定的安全隐患。辐照是一种安全、高效、环保、节能的非热去污方法。食品辐照技术利用原子能的辐射能对食品进行杀菌，延长食品的保质期，杀灭致病菌。其中，电子束辐照具有高效、低热、低能耗、低污染和无残留的特点，最大限度地保留了食品原有的感官特性。尽管辐照肉类和家禽产品具有公认的优势，但有几个因素限制了这项技术在肉类工业中的应用。辐照加速了脂质氧化，改变了肉品颜色，并赋予它特殊的气味，如烤玉米味、血甜味、金属味、硫磺味、山羊皮味或烧焦味。
高剂量辐照（大于10 kGy）会严重破坏食品的风味，而中等剂量辐照（1～10 kGy）可以减少变质，杀死致病菌，减少风味的破坏。目前，关于中剂量辐照对鸡胸肉挥发性物质影响的研究相对较少。因此，寻找在不同辐照条件下对鸡胸肉有关键作用的化合物和最佳辐照强度，有利于提高消费者的消费体验，从而推进电子束辐照在肉制品中的应用。
本研究采用顶空固相微萃取联合气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）、气相色谱-离子迁移谱联用（GC-IMS）和感官评价法检测辐照鸡胸肉中挥发性化合物的变化。本研究旨在探讨不同辐照剂量对鸡胸肉中挥发性化合物分布的影响，并寻求最佳辐照剂量。同时还可以测定引起鸡胸肉异味的挥发性化合物。为鸡胸肉的适宜辐照剂量及后续的气味控制提供理论依据。
Results
不同辐照剂量下鸡胸肉中挥发性物质的GC-MS分析
根据挥发性风味成分的分类结果，在5 个辐照剂量下检测到12 种酯类。只有2 种检测到的酯类的OAV大于1-2-甲基丁酸乙酯（OAV 47.16）和异戊酸乙酯（OAV 124.37），这2 种酯类仅在2 kGy样品中检测到。
不同辐照剂量下鸡胸肉的GC-IMS结果
在不同辐照剂量下，鸡胸肉中挥发性化合物的组成复杂（图1、2）。在5 个辐照剂量的样品中共检测到41 种芳香化合物，其中17 种化合物无法从现有的光谱库中检索到。检测到的芳香化合物有醇类、醛类、酮类、酸类、碳氢化合物和杂环类。
图1 GC-IMS图谱
图2 GC-IMS指纹图谱
不同辐照剂量下鸡胸肉的感官评价
选择5 种描述符用于辐照鸡胸肉的感官评价：水果味、霉味、酸腐味、鸡肉味和油漆味（图3）。感官评价结果显示，2 kGy辐照剂量下的鸡胸肉与其他剂量样品的风味差异最大。在4、6 kGy辐照剂量的样品中，鸡味和水果味增强，而辐照产生的不愉快气味相对较小。辐照剂量为8 kGy时，鸡胸肉样品的脂肪气味更为明显。因此，4～6 kGy的辐照剂量更适合于鸡胸肉的贮藏，感官评价结果显示，4～6 kGy的辐照降低了鸡胸肉样品的霉味，并略微改善了风味。
图3 感官评价得分雷达图
辐照鸡产生异味假说
电子束辐照以直接或间接2 种方式影响挥发性化合物。电子束辐照可以通过离子、自由基和其他反应产物的作用影响挥发性化合物的合成和降解。当水在25 ℃下辐照时，被电离分解，其中自由基如•OH基团、•H离子和e−aq可与其他组分发生反应。•OH自由基是强氧化剂，而e−aq和•H原子是还原剂。辐照过程中产生的挥发性化合物也可能在高辐照剂量下直接分解成更小的无芳香分子。因此，2 kGy辐照剂量下的鸡胸肉在挥发性化合物检测和感官评价结果上与其他样品差异较大，可能是由于高辐照剂量下样品中水分子被电离降解，产生的自由基与过程中产生的挥发性化合物发生反应，或者挥发性化合物在高剂量下直接降解成小分子。从而降低了挥发性化合物的含量。这种推测的可靠性还需要进一步的验证和研究。
Conclusion
采用HS-SPME-GC-MS，在5 种辐照剂量下，从鸡胸肉中共检测出91 种芳香化合物，包括12 种酯类、13 种酮类、15 种醛类、2 种酚类、7 种酸类、14 种醇类、1 种醚类、1 种硫化物、20 种烃类、3 种杂环类和3 种其他化合物。GC-IMS结合PCA分析结果显示，5 种辐照剂量下鸡胸肉的香气物质存在显著差异。用香气化合物对感官评价结果的PLSR分析表明，右旋三萜类、异戊醇类和正己醇类对辐照鸡胸肉的果香气味有影响，2-辛酮类对霉味气味有影响，乙托因类对油脂气味有影响，而(E)-2-辛醛类、壬醛类、1-辛醇-3-醇类、2-甲基丁酸乙酯类和十二烯类对鸡肉的天然气味有影响。由此可见，4、6 kGy辐照强度对鸡胸肉整体风味影响不大，而2 kGy辐照强度对鸡胸肉整体风味影响最大。在实际应用中，可参考4～6 kGy的辐照剂量。推测(E)-2-辛醛、1-辛醛-3-醇、壬醛和乙托因可能是辐照鸡胸肉产生异味的特征性化合物。这些化合物的产生途径尚不清楚。我们的研究主要集中在辐照强度对鸡胸肉风味的影响，需要进一步的实验研究辐照强度对微生物、口感和肉质的影响。
Identification of flavor generated from irradiation of chicken breast via SPME-GC-MS and GC-IMS
Ying Xu a, Yueyan Zhang b, Shiqing Song a, Lingyun Yao a, Min Sun a, Huatian Wang a, Chuang Yu a, Qian Liu a, Jun Lu c, Tao Feng a*
aSchool of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201400, China
bCollege of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830000, China
cBioengineering House, Auckland 1010, New Zealand
*Corresponding author.
Abstract
Irradiation as a cold sterilization technology is increasingly used in chicken breast. The odor of animal food produced by medium dose irradiation is rarely reported. The purpose of this study was to investigate the effect of irradiation intensity on the distribution of volatile compounds in chicken breast, and to provide the appropriate irradiation methods for reference to decontamination of chicken breast in practice. The volatiles in chicken breast at different irradiation doses were investigated by headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) and GC-ion mobility spectrometry (GC-IMS). There were 91 aroma compounds identified in this study, including 12 esters, 13 ketones, 15 aldehydes, 14 alcohols and so on. The volatiles in the irradiated chicken breasts were different from those in the non-irradiated chicken breasts. Sensory evaluation was conducted on irradiated chicken breasts, and partial least squares regression (PLSR) analysis was performed in combination with the volatile compound concentration to identify the characteristic compounds that contributed significantly to the fruity, musty, greasy, chicken flavor and paint flavor. It was indicated that (E)-2-octenal (odor activity value: 0.13−2.13), 1-octen-3-ol (7.66−113.44), nonanal (3.03−215.35), and acetoin (0.85−1.43) might be the characteristic compounds for irradiate-generated off-flavors. The irradiation intensity of 4 and 6 kGy had little negative effect on the flavor of chicken breast. In practical application, the irradiation dose of 4−6 kGy can be selected. Our study provided a reference for the selection of irradiation intensity in the processing of chicken breast, and revealed that the volatile substances had a great influence on the flavor of irradiated chicken breast, which laid a foundation for subsequent flavor regulation.
Reference:
XU Y, ZHANG Y Y, SONG S Q, et al . Identification of flavor generated from irradiation of chicken breast via SPME-GC-MS and GC-IMS[J]. Journal of Future Foods, 2025, 5( 6): 561-571 . DOI:10.1016/j.jfutfo.2024.11.004.
文章翻译由作者团队提供
编辑：龚艺；责任编辑：孙勇
封面图片来源：摄图网
J. Future Foods | 用GC×GC-TOF MS构建麦芽威士忌新酒的感官词典J. Future Foods | 1-甲基环丙烯对北虫草贮藏品质的影响
J. Future Foods | 基于代谢组学结合网络药理学探究酸枣仁治疗失眠的活性成分及机制
为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。
长按或微信扫码进行注册
会议招商招展
联系人：杨红；电话：010-83152138；手机：13522179918（微信同号）
