武蘇蘇，趙改名，柳艷霞，田瑋，孫靈霞

1(河南省肉制品加工與質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南鄭州，450002)

2(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南鄭州，450002)

醬鹵肉制品是我國(guó)傳統(tǒng)美味，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。醬鹵肉制品的核心工藝是鹵煮，要實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)的工業(yè)化關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)鹵煮時(shí)火候(溫度、時(shí)間及火力)控制的標(biāo)準(zhǔn)化。目前關(guān)于火候的研究主要集中在其對(duì)雞胸肉中還原糖、核苷酸、游離氨基酸及脂肪這些風(fēng)味前體的影響［1］，以及其對(duì)禽肉食用品質(zhì)［2－3］、剪切力、蛋白質(zhì)溶解性和微觀結(jié)構(gòu)［4－6］的影響。本文以雞腿肉為原料，參考道口燒雞的香辛料配方，模擬工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)設(shè)置不同的煮制時(shí)間來(lái)研究其對(duì)雞腿肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)形成的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞腿(每只250 g左右)購(gòu)自河南某肉品公司，品種為羅斯308;8種香辛料(肉桂、良姜、白芷、草果、陳皮、砂仁、豆蔻、丁香)購(gòu)自鄭州某大型超市。

1.2 儀器與設(shè)備

PEN3(portable electronic nose 3)便攜式電子鼻(德國(guó)Airsense公司);Trance MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Finnigan公司);TurboMatrixTD熱脫附進(jìn)樣器(美國(guó)Perkin Elmer公司);SPME萃取頭(涂層為Car/PDMS(carboxen/polydimethylsioxane)，厚 75 μm，非極性，美國(guó)Supelco公司);電子可調(diào)電爐(上海樹(shù)立儀器儀表有限公司，單聯(lián)功率2 kW)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

香辛料配方:100 kg雞肉，180 g肉桂、良姜、白芷，60 g草果、陳皮，30 g砂仁、豆蔻，6 g丁香，10～15 g硝酸鉀，2～3 kg食鹽。

雞肉樣品:將雞腿洗凈，分成8組，每組質(zhì)量為(1.80±0.20)kg，稱重后放入鍋內(nèi)，按比例加入香辛料和清水(水肉質(zhì)量比2∶1)后加熱，整個(gè)過(guò)程不重新加水，開(kāi)始將電爐(共有6個(gè)檔位，最大功率為2 kW)調(diào)至5檔煮至95℃ (用3個(gè)溫度計(jì)分別置于湯的表層，中層與下層)，后開(kāi)始調(diào)節(jié)電爐檔位，使水溫在(95 ± 2)℃ 分別保持 10、20、30、40、50、60、90、120 min。隨機(jī)撕取雞腿固定部位作為分析樣品，并在分析測(cè)試前于－40℃冰柜中保存。

電子鼻樣品:在室溫下迅速將樣品切成邊長(zhǎng)約2 mm的肉粒，稱取10 g于100 mL錐形瓶中，用3層保鮮膜密封，60℃水浴鍋中水浴5 min，用于電子鼻檢測(cè)。

GC-MS樣品:在室溫下迅速將樣品切成邊長(zhǎng)2 mm左右的肉粒，稱取5 g于15 mL的頂空萃取瓶中。將老化后的SPME萃取頭插入萃取瓶頂空，60℃萃取靜態(tài)頂空中的揮發(fā)性化合物30 min。然后將萃取頭迅速插入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)的進(jìn)樣口，于250℃解析2 min，用于GC-MS分析檢測(cè)。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)條件

電子鼻條件:采樣間隔1 s，清洗時(shí)間120 s，歸零時(shí)間5 s，樣品測(cè)試時(shí)間60 s。色譜條件:色譜柱為DB-WAX(Agilent Technologies)毛細(xì)管GC柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm);升溫程序:起始溫度40 ℃，保持3 min，5℃/min升溫至80℃，10℃/min升溫至230℃，于230℃保持8 min;載氣(He)不分流。質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV;GC與MS接口溫度250℃;離子源溫度200℃;質(zhì)量掃描范圍33～500 amu;電子檢測(cè)器檢測(cè)電壓350 V。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

電子鼻數(shù)據(jù):取第55 s的電子鼻測(cè)定數(shù)據(jù)用SPSS16.0進(jìn)行主成分分析(principle component analysis，PCA)。GC-MS數(shù)據(jù):將 GC-MS分析圖譜與WILLEY、REPLIB、MAINLIB、NISTDEMO 4 個(gè)圖譜庫(kù)資料進(jìn)行匹配檢索定性，至少在2個(gè)圖譜庫(kù)中匹配度(SI)和反匹配度(RSI)均大于800(最大值1 000)的物質(zhì)為鑒定結(jié)果;按峰面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)占總的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量。用SPSS16.0對(duì)不同煮制時(shí)間條件下風(fēng)味物質(zhì)的峰面積做主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS檢測(cè)及揮發(fā)性風(fēng)味成分

表1是不同煮制時(shí)間條件下的雞肉樣品的GCMS總離子流圖譜經(jīng)檢索后用峰面積歸一化法計(jì)算出的相對(duì)含量。在煮制不同時(shí)間的所有雞肉樣品共檢測(cè)到72種化合物，其中包括15種烴，9種酮，16種醛，11種醇，8種酯，2種酚和3種酸及含氮含硫含氯的8種其他物質(zhì)。烴類物質(zhì)在不同煮制時(shí)間條件下的變化范圍為9.2%(90 min)到18.47%(60 min)，主要是飽和烷烴、芳香烴和萜烯類物質(zhì);酮類物質(zhì)在不同煮制時(shí)間條件下的變化范圍為3.85%(10 min)到5.87%(120 min)，含量相對(duì)較高且在每組中均檢出的是2-甲基-3-辛酮，且其相對(duì)含量隨煮制時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì);醛類物質(zhì)的相對(duì)含量除20 min(57.58%)較低外，其他組均在60%以上，其中飽和脂肪族的戊醛、己醛、庚醛、辛醛及壬醛的含量相對(duì)較高;醇類物質(zhì)的相對(duì)含量除60 min(4.61%)較低外，其余均在7%以上，相對(duì)含量最高為9.91%(40 min)，其中 1-戊醇、1-辛烯-3-醇及 1，8-桉葉油醇的含量相對(duì)較高;酯類物質(zhì)的相對(duì)含量變化范圍是1.63%(120 min)到6.78%(20 min)，主要是丁醇基酯和乙醇基酯;酚類及酸類物質(zhì)相對(duì)含量較低，最高分別為0.14%和1.48%，其中己酸含量占全部酸類物質(zhì)的絕大部分;含氮含硫及含氯的物質(zhì)百分含量變化范圍是2.00%(50 min)到4.57%(60 min)，其中2-戊基呋喃，三氯甲烷及正丁醚的含量較高。由于檢出的物質(zhì)較多，很難直接看出風(fēng)味物質(zhì)變化的規(guī)律及各煮制時(shí)間條件下的特征代表性物質(zhì)，于是對(duì)不同煮制時(shí)間條件下各物質(zhì)的峰面積做主成分分析。

表1 加熱不同時(shí)間后雞腿肉主要揮發(fā)性風(fēng)味成分及含量 %Table 1 The main components and content of volatile flavor compounds of chicken thighs cooked for different amounts of time %

續(xù)表1

2.2 各煮制時(shí)間條件下雞肉樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)峰面積主成分分析

用SPSS16.0對(duì)煮制不同時(shí)間雞肉樣品的72種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的出峰面積進(jìn)行主成分分析，從主成分因子貢獻(xiàn)率來(lái)看，前6個(gè)因子貢獻(xiàn)率分別為32.34%、20.24%、14.33%、11.39%、9.78%、8.23%、3.69%，累積貢獻(xiàn)率為96.31%。SPSS輸出的方差最大法旋轉(zhuǎn)因子矩陣中己醛、辛醛、壬醛、癸醛、E-2-辛烯醛、2-壬烯醛、苯甲醛、十四醛，1-庚醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、2-辛烯-1-醇，庚烷、辛烷、十七烷、2，2，4，6，6-五甲基庚烷、檸檬烯，2-甲基-3-辛酮、6-甲基-2-庚酮、2，3-戊二酮，庚酸，1-丙烯-2-醇乙酸酯，2-戊基呋喃，2-正丁基呋喃，乙酰胺共25種物質(zhì)在第一個(gè)主成分上載荷系數(shù)較高，E-2-庚烯醛、2-癸烯醛、2，4-己二烯醛，1-己醇、1-戊烯-3-醇，戊酸，2，3-辛二酮，乙苯，苯酚，二甲基三硫化物共10種物質(zhì)在第二個(gè)主成分上的載荷系數(shù)較高。

將各煮制時(shí)間條件下的前2個(gè)因子的得分和各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在前2個(gè)因子上的旋轉(zhuǎn)載荷值標(biāo)準(zhǔn)化后做散點(diǎn)圖(圖1)。從圖1可知，第一與第二主成分對(duì)煮制50、60、90 min的雞肉樣品貢獻(xiàn)率均不高，煮制120 min的雞肉樣品在第一個(gè)因子上的得分最高，煮制40 min的雞肉樣品在第二個(gè)因子上的得分最高。煮制40、50和60 min的雞肉樣品風(fēng)味物質(zhì)在第一個(gè)因子上的得分相近，煮制20 min和煮制30 min的雞肉樣品在第二個(gè)因子上的得分相近，煮制10 min的雞肉樣品在第一與第二個(gè)因子上的得分均不高;各煮制時(shí)間下雞肉樣品相互區(qū)別的特征風(fēng)味物質(zhì):10 min——39(苯)，57(a-松油醇);20 min——47(己烷)，65(3-羥基-2-丁酮);30 min——46(丁酸丁酯);40 min——26(2-癸烯醛);50 min——51(戊烷);60 min——36(苯乙烯)，38(甲苯)，42(2-己烯醛)，53(2-丙烯酸丁酯)，55(戊醛);90 min無(wú)對(duì)應(yīng)物質(zhì);120 min——14(檸檬烯)。由于前2個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率僅達(dá)到52.57%，變量信息不全，不能準(zhǔn)確地描述揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)隨煮制時(shí)間變化的趨勢(shì)，于是對(duì)不同煮制時(shí)間的雞肉樣品的電子鼻感應(yīng)值做主成分分析。

圖1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析結(jié)果散點(diǎn)圖Fig.1 Scatter plot produced by the output of principal component analysis of volatile compounds

2.3 各煮制時(shí)間條件下雞肉樣品電子鼻數(shù)據(jù)主成分分析

用SPSS16.0對(duì)煮制不同時(shí)間的雞肉風(fēng)味在電子鼻10個(gè)傳感器上的感應(yīng)值(取第55 s時(shí)的值)進(jìn)行主成分分析，圖2中每個(gè)橢圓代表不同煮制時(shí)間雞肉樣品的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。由分析可得，第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率分別為63.99%和32.44%，二者之和達(dá)到96.43%。如圖2所示雞肉在煮制10、20和30 min的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)在第一主成分和第二主成分上變化都很大，煮制40、50和60 min的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)在第一主成分與第二主成分上基本無(wú)變化，煮制90 min與煮制120 min的雞肉樣品的風(fēng)味數(shù)據(jù)采集點(diǎn)有部分重疊。

圖2 電子鼻數(shù)據(jù)主成分分析Fig.2 Principal component analysis of data from EN

3 討論

各煮制時(shí)間條件下相對(duì)含量較高的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是醛、烴、酮與醇類，含量相對(duì)較低的是酯、酸、酚類及含氮含硫等其他物質(zhì)，這與前人的研究結(jié)果一致［7－9］。脂肪酸氧化裂解是直鏈醛、醇、酮、烴類及烷基呋喃的主要路徑［10］，美拉德反應(yīng)與硫胺素降解［11－12］主要產(chǎn)生含氮含硫的雜環(huán)化合物，氨基酸的Strecker降解反應(yīng)［13－14］是支鏈醛的重要來(lái)源。本研究模擬道口燒雞鹵煮工藝，加工時(shí)添加了8種香辛料，各種香辛料精油的主要成分是被命名為烯、醇、酮等的萜類及其氧化衍生物，也包括一定量的脂肪族及芳香族的醇、醛、酮、酚類等化合物［15］。各組雞肉樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化是香辛料和雞肉中揮發(fā)性風(fēng)味前體物質(zhì)受熱共同作用的結(jié)果，但從具體每種物質(zhì)的相對(duì)含量來(lái)看，雞肉中風(fēng)味前體物質(zhì)熱反應(yīng)是主導(dǎo)因素，香辛料主要是直接引入揮發(fā)性風(fēng)味成分。

肉品風(fēng)味成分對(duì)肉品總體風(fēng)味具有顯著貢獻(xiàn)的只是小部分，一些物質(zhì)起輔助作用，大部分無(wú)顯著影響［16］。揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)由其絕對(duì)含量、相對(duì)含量和風(fēng)味閾值三方面決定［17］，所以對(duì)雞肉在各煮制時(shí)間產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)峰面積進(jìn)行主成分分析得出的各煮制時(shí)間條件下的特征風(fēng)味成分對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)不一定最大，但是特征風(fēng)味的變化能夠反映熱反應(yīng)進(jìn)行的程度:煮制10 min雞肉風(fēng)味前體的熱反應(yīng)程度較低，風(fēng)味主要由香辛料受熱釋放，所以特征風(fēng)味物質(zhì)是苯和松油醇;隨著煮制時(shí)間的延長(zhǎng)，脂肪酸裂解氧化反應(yīng)程度逐漸加深，從煮制20 min的雞肉特征風(fēng)味物質(zhì)己烷，到40 min的2-癸烯醛，到50 min的戊烷，再到60 min的2-己烯醛和戊醛，這個(gè)過(guò)程也伴隨著香辛料中香味成分的釋放，只是風(fēng)味前體物質(zhì)的熱反應(yīng)占優(yōu)勢(shì);煮制90 min和120 min時(shí)均無(wú)雞肉風(fēng)味前體物質(zhì)對(duì)應(yīng)特征風(fēng)味成分說(shuō)明此時(shí)通過(guò)風(fēng)味前體物質(zhì)熱反應(yīng)形成的風(fēng)味已經(jīng)趨于穩(wěn)定。

對(duì)電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行的主成分分析更直觀地反映了風(fēng)味的綜合變化。雞肉風(fēng)味形成的過(guò)程主要是雞肉中風(fēng)味前體物質(zhì)發(fā)生熱反應(yīng)的過(guò)程，初期熱反應(yīng)速率較快，煮制10、20、30及40 min 4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電子鼻數(shù)據(jù)采集點(diǎn)在主成分圖上能夠明顯的區(qū)分開(kāi)，并且距離較遠(yuǎn);隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)逐漸緩慢，煮制40、50及60 min的電子鼻數(shù)據(jù)采集點(diǎn)雖然能夠分開(kāi)，但距離非常近;最后反應(yīng)趨于穩(wěn)定，煮制90 min與120 min的電子鼻數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)生重疊，二者的揮發(fā)性風(fēng)味成分接近。

雞肉揮發(fā)性風(fēng)味的形成主要是各種前體物質(zhì)熱反應(yīng)的結(jié)果。對(duì)電子鼻感應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的主成分分析雖不能辨別風(fēng)味成分但能夠很好地反映風(fēng)味隨煮制時(shí)間變化的過(guò)程。對(duì)各煮制時(shí)間條件下雞肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)峰面積進(jìn)行的主成分分析雖不能很好區(qū)分短時(shí)間煮制的雞肉樣品，但能夠確定各煮制時(shí)間具體的特征風(fēng)味成分，這些特征風(fēng)味成分又可以間接反映揮發(fā)性風(fēng)味前體物質(zhì)的熱反應(yīng)程度。

經(jīng)上述分析，可得出以下結(jié)論:雞腿肉風(fēng)味的形成是各種前體物發(fā)生熱反應(yīng)共同作用的結(jié)果;對(duì)電子鼻感應(yīng)強(qiáng)度和風(fēng)味物質(zhì)含量變化的綜合分析反映了熱反應(yīng)在初期進(jìn)行的較快，然后逐漸變慢，最后趨于穩(wěn)定，95℃左右的煮制條件下，熱反應(yīng)進(jìn)行90 min以上時(shí)雞腿肉可以形成穩(wěn)定的風(fēng)味特征。

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