即食小龙虾产品加工通常包括清洗、热烫（去壳）、调味熟化及杀菌等步骤。在加工过程中，微生物污染是影响产品安全性和品质的重要因素。其中，杀菌工艺是控制食源性致病菌污染的核心环节。本研究采用冷杀菌（电子束辐照、60Coγ射线辐照）与高温杀菌对即食小龙虾进行处理，通过电子舌、电子鼻、气相色谱-质谱（GC-MS）、GC-离子迁移谱（GC-IMS）、感官评价探究不同杀菌方式对小龙虾风味的影响。
不同杀菌方式处理即食小龙虾电子舌测定结果
由图1可知，电子束辐照、60Coγ辐照、高温高压3种杀菌方式处理的即食小龙虾滋味属性存在明显差异。整体上，即食小龙虾滋味轮廓表现为酸味、咸味明显，伴有轻微的苦涩味及微弱的苦味回味。其中，BPS组表现出最高的酸味信号响应强度，而60Co组咸味信号响应强度最高。冷杀菌处理组（EBI组与60Co组）苦味回味信号响应强度均明显低于CK组，表明辐照杀菌可能有利于维持滋味的纯净性。
图1 不同杀菌方式处理即食小龙虾的电子舌响应强度雷达图
不同杀菌方式处理即食小龙虾电子鼻测定结果
为评估不同杀菌方式下小龙虾风味特征差异，采用主成分分析（PCA）对电子鼻数据进行分析。由图2可知，PC1方差贡献率为62.4%，PC2方差贡献率为33.0%，累计方差贡献率达95.4%（＞60%），表明该PCA模型可作为分离模型。PCA散点图中，CK组和3种杀菌处理组均呈现完全分离状态，表明电子鼻可较好地区分不同杀菌方式处理即食小龙虾的风味特征。其中，BPS组及CK组、EBI组和60Co组分别位于PC1负半轴和正半轴，表明BPS与其他3组风味特征差异较大。EBI组和60Co组距离较近，表明两者风味轮廓相似度较高；相反，CK组与BPS组分布距离最远，表明高温杀菌会显著改变即食小龙虾的原始气味特征。
图2 不同杀菌方式处理即食小龙虾的电子鼻结果PCA得分图不同杀菌方式对即食小龙虾感官品质的影响
由表3可知，CK组形态、色泽及气味评分均为最高。经杀菌处理后，即食小龙虾感官品质有所下降，但以EBI组各项评分最高，其综合评分显著高于BPS组和60Co组（P＜0.05），表明电子束辐照杀菌能较好地保留即食小龙虾的原始感官特征。60Co组形态、气味评分均与EBI组无显著差异（P＞0.05），但其色泽评分显著低于EBI组（P＜0.05）。然而，高温杀菌处理可导致蛋白质变性、氧化，从而导致质地、风味、色泽劣变，所以BPS组各项评分均显著低于其他组（P＜0.05），这与电子鼻测定结果一致。
表3 不同杀菌方式对即食小龙虾感官品质的影响不同杀菌方式对即食小龙虾挥发性风味物质的影响
GC-MS检测
结果由表4可知，GC-MS从各组即食小龙虾中共检出挥发性物质69种，其中包括醛类11种、醇类13种、酮类6种、酯类5种、烃类25种、酚类2种、吡嗪类4种、杂环类化合物3种。CK组检出45种挥发性物质，而经杀菌处理后，各组挥发性物质种类均增加，EBI组和60Co组分别检出57种和52种，BPS组检出49种。CK组与3个杀菌组共有挥发性物质包括己醛、正辛醛、6,6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醛、乙醇、苯甲醇、苯乙醇、香叶醇、桉叶醇、α-松油醇、芳樟醇、2-庚醇、2-庚酮、2-壬酮、甲基壬基甲酮、1,3,3-三甲基二环[2.2.1]庚-2-酮、乙酸橙花酯、α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、月桂烯、α-水芹烯、双戊烯、萜品油烯、γ-榄香烯、δ-杜松烯、1-甲氧基-4-[(Z)-1-丙烯基]苯、邻异丙基甲苯、2-乙酰基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙酰基呋喃及2-乙酰基噻唑，共计31种。经不同杀菌处理后，即食小龙虾样品均检出新挥发性物质，如异戊醛、辛酸乙酯、三硫丙酮、甲苯等。
表4 不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质GC-MS分析结果
不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质组成
图3 不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质组成
GC-IMS检测结果
GC-IMS三维谱图如图4所示，可直观看出4组挥发性有机物的空间分布差异，有效揭示不同杀菌方式处理下即食小龙虾风味特征差异。
图4 不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质GC-IMS三维谱图
如图5A所示，横坐标1.0处的红色竖线为归一化处理的反应离子峰（RIP）。RIP两侧的每个点代表一种挥发性有机物，其颜色深浅反映物质含量变化：白色表示含量较低，红色表示含量较高，且颜色越深表明含量越高。同一种化合物可能产生1个、2个甚至更多个亮点（单体、二聚体或三聚体），这取决于其含量和化学性质。不同杀菌方式处理的样品响应信号主要集中在400～800s保留时间范围内，迁移时间则主要集中在1.0～2.0s范围内。为进一步比较各组样品间的挥发性风味物质差异，采用差异对比模式进行分析：选取CK组样品谱图作为参比，其他样品谱图扣减参比得出差异谱图，如图5B所示。其中，白色表示与参比含量相当，红色表示高于参比，蓝色表示低于参比。颜色越红，含量越高；颜色越蓝，含量越低。BPS组图谱颜色明显深于其他组，且各组间蓝色、红色深浅程度存在明显差异，表明不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质组成存在明显差异。
图5 不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质GC-IMS二维谱图（A）和差异谱图（B）
为直观比较不同样品间具体挥发性风味物质差异，GC-IMS指纹图谱如图6所示。对比可知，CK组与杀菌处理组在挥发性风味物质种类和含量上均存在显著差异。由图7可知，PC1方差贡献率为55%，PC2方差贡献率为22%，累计方差贡献率达77%，表明PCA模型可将4种样品有效区分。BPS组样品点与其他各组相距较远，其与CK组挥发性风味物质组成差异最大，而EBI组和60Co组样品点距离较近，挥发性风味物质种类和含量较为相似，指纹图谱更为接近，与电子鼻结果一致。
图6 不同杀菌方式处理小龙虾的GC-IMS指纹图谱
图7 不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质PCA得分图
GC-IMS指纹图谱A区域挥发性风味物质相对含量在EBI组和60Co组较高；B区域挥发性风味物质相对含量在4种样品中基本一致，主要包括乙醇、异戊醛、戊醛、3-戊酮、(E)-2-戊烯醛、2-甲基丁醛、2-丙酮、乙酸异丁酯、己醛、二烯丙基硫醚、乙酸异戊酯、2-庚酮、3-甲硫基丙醛、环己酮、庚醛、(E,E)-2,4-己二烯醛、α-蒎烯、苯甲醛、(E)-2-庚醛、β-蒎烯、月桂烯、芳樟醇、柠檬烯、γ-松油烯、二烯丙基二硫等。GC-MS检测结果也显示，己醛、芳樟醇、萜品油烯在4组样品中的相对含量相似；C区域挥发性风味物质相对含量在BPS组较高，主要包括丙酸乙酯、乙酸乙酯、2,3-二甲基-5-乙基吡嗪等。GC-MS检测结果也表明，吡嗪类物质在BPS组相对含量最高，表明高温杀菌会导致小龙虾风味发生明显变化。由表5可知，GC-IMS从即食小龙虾中共检出54种挥发性风味物质，包括20种醛类、4种醇类、5种酮类、15种萜烯类、7种酯类、2种含硫化合物及1种杂环类化合物，这些化合物共同赋予小龙虾特征风味。
表5 不同杀菌方式处理即食小龙虾挥发性风味物质GC-IMS定性结果
