趙 芩,張立彥,曾清清

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,廣東廣州 510640)

不同熬煮方法對(duì)雞骨湯風(fēng)味物質(zhì)的影響

趙 芩,張立彥*,曾清清

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,廣東廣州 510640)

本文分析了常壓和高壓兩種不同的熬煮方法對(duì)雞骨湯氨基酸含量的影響,并采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(SPME-GC-MC)測(cè)定分析了常壓和高壓兩種不同熬煮方法對(duì)雞骨湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響。結(jié)果表明:高壓熬煮所得雞骨湯中的總氨基酸和游離氨基酸含量均顯著高于常壓熬煮的雞骨湯(p<0.05);利用SPME-GC-MS檢測(cè)技術(shù)在高壓熬煮及常壓熬煮雞骨湯中分別檢測(cè)到62和54種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);兩種熬煮方法得到的雞骨湯風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成總類(lèi)基本相同,但是含量分布存在差異;兩種熬煮方式感官評(píng)分差異不顯著(p<0.05);高壓熬煮是一種可行的熬煮方法。

雞骨湯,常壓高壓熬煮,氨基酸含量,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),SPME-GC-MS

雞骨架是肉雞屠宰分割加工中的副產(chǎn)物,目前主要用于制作禽畜飼料和有機(jī)肥料,利用率不高,同時(shí)由于其容易獲得、價(jià)格低廉而在食品工業(yè)中具有很大應(yīng)用前景。用雞骨熬煮出來(lái)的濃縮高湯,雞肉味道濃郁,持久性好,更貼近現(xiàn)實(shí)生活中熬的雞湯,可作為高級(jí)湯料應(yīng)用于餐飲業(yè),是許多市售類(lèi)似調(diào)味品難以代替的,潛在市場(chǎng)廣闊[1]。高壓熬煮能促進(jìn)游離氨基酸以及單不飽和脂肪酸等的溶出,時(shí)間短、效率高。Dong X B等[2]研究用熱壓的方式提取雞骨中的蛋白質(zhì),結(jié)果表明用此方法提取的雞骨溶出物中蛋白質(zhì)含量并未減少,同時(shí)顯示蛋白質(zhì)消化率校正后的氨基酸分?jǐn)?shù)為成人理想值,可替代傳統(tǒng)的熬湯工藝。呂廣英等[3]研究了不同的加工方式對(duì)魚(yú)骨湯營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的影響,研究表明高壓熬制的湯樣游離氨基酸含量顯著高于常壓熬制的湯樣,且高壓條件下熬制的魚(yú)骨湯中總固形物、粗蛋白、水溶性蛋白、鈣和灰分的含量均顯著高于常壓條件下熬制的湯樣。曾清清等研究了不同熬煮條件對(duì)雞骨高湯品質(zhì)的影響,并用響應(yīng)面優(yōu)化出了雞骨高湯的最佳熬煮工藝[4],但并未分析不同熬煮工藝對(duì)雞骨湯氨基酸含量及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響。頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(SPME-GC-MS)是一種測(cè)定復(fù)雜混合物中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的簡(jiǎn)便高效的方法,目前在多種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定上都有應(yīng)用。例如Ma Q L等[5]用來(lái)研究調(diào)理牛肉的香味成分,Huang B K等[6]用來(lái)研究白薯和紫薯的香味物質(zhì),并從中鑒定出64種揮發(fā)性物質(zhì)。張音等[7]用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用的方法檢測(cè)了不同品種的鴨熬制的鴨湯中揮發(fā)性成分的差異。至今國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)有關(guān)于雞骨湯風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定研究的相關(guān)報(bào)道。本研究分析了常壓和高壓熬煮工藝對(duì)雞骨湯氨基酸含量的影響,并采用SPME-GC-MC測(cè)定分析了不同熬煮方法下雞骨湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)和含量,深入探討熬煮工藝對(duì)雞骨湯滋、氣味的影響,以期為雞骨湯熬煮工藝確定提供研究參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍雞骨架 購(gòu)自福建圣農(nóng)科技有限公司;氨基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為100pmol/μL)美國(guó)Agilent公司乙腈和甲醇(HPLC級(jí)) 江蘇漢邦公司。

6890N-5975型GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司;PETurboMatrix40trap型自動(dòng)頂空進(jìn)樣器 美國(guó)PerkinElmer公司;DB-WAX型石英毛細(xì)管柱 美國(guó)Agilent公司;75μm CAR/PDMS型SPME萃取頭 美國(guó)Supelco公司;Waters 600型高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 不同熬煮工藝雞骨湯的制取 采用曾清清等[4]的雞骨湯熬煮工藝,具體流程如下:

雞骨架→切割破碎→前處理→熬煮→湯渣分離→雞骨湯

其中,熬煮時(shí)選擇常壓熬煮(微沸,4h)和高壓熬煮(110℃,75min)兩種熬煮方式,分別獲得常壓熬煮雞骨湯和高壓熬煮雞骨湯。

1.2.2 氨基酸組成的測(cè)定 總氨基酸組成測(cè)定:準(zhǔn)確吸取1mL雞骨湯于具塞試管中,加入20mL 6mol/L HCl,充入氮?dú)夂蠓夤?在120℃條件下反應(yīng)24h。冷卻至室溫后,再用蒸餾水定容至50mL,用雙層濾紙進(jìn)行過(guò)濾,取5mL濾液真空干燥至1～2mL后,用蒸餾水定容至100mL。

游離氨基酸組成測(cè)定:取5mL雞骨湯并加入20mL 5%高氯酸,均質(zhì),反應(yīng)4～5h后,用蒸餾水定容至50mL,并用濾膜過(guò)濾備用。

采用HPLC法測(cè)定氨基酸含量,主要技術(shù)參數(shù):分析柱,40mm×125mm,5μm C18正相柱;溫度,40℃;載氣,N2;檢測(cè)波長(zhǎng):254nm;進(jìn)樣量1μL;流速,1mL/min;流動(dòng)相A液:20mmol/L pH6.50的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液,流動(dòng)相B液:甲醇∶乙睛=1∶2,A液與B液的體積比為1∶2。

1.2.3 雞骨湯揮發(fā)性成分分析 固相微萃取法(SPME)萃取頭的處理:75μm CAR/PDMS型SPME萃取頭第一次使用時(shí)在氣相色譜進(jìn)樣口在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于270℃老化3h,第二次以后使用在上述溫度下老化 30min,以確保脫去上面可能吸附的揮發(fā)性成分。老化后的萃取頭在GC-MS上檢測(cè)略有少量的萃取頭固有雜質(zhì)峰(硅氧烷類(lèi)化合物)出現(xiàn),在樣品質(zhì)譜庫(kù)檢索的時(shí)候去除,不計(jì)入最終結(jié)果。

風(fēng)味物質(zhì)的萃取采用自動(dòng)頂空固相微萃取,準(zhǔn)確移取5mL雞骨湯樣品于20mL頂空固相萃取瓶中,將樣品瓶置于自動(dòng)頂空進(jìn)樣槽,待測(cè)。萃取條件為70℃下吸附30min,250℃下脫附5min,利用GC-MS分析。

風(fēng)味物質(zhì)的分離和鑒定,色譜條件:Agilent DB-WAX石英毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm)。柱溫:40℃(4min)→5℃/min→110℃(5min)→10℃/min→250℃(10min)。進(jìn)樣口溫度:250℃,柱前壓力:61.70kPa,載氣為He,氣流量:1mL/min,不分流模式進(jìn)樣。質(zhì)譜條件:電離方式為EI+,電子能量70eV,離子源溫度230℃,燈絲電流200μA,接口溫度250℃,檢測(cè)電壓350V,掃描質(zhì)量范圍為30～400m/z。

1.2.4 雞骨湯感官評(píng)價(jià) 選取食品學(xué)院10位同學(xué)進(jìn)行感官評(píng)定(男女比例1∶1),采用6點(diǎn)評(píng)分法,以香氣(1=無(wú)特征香味且有異常氣味,6=特征香味濃郁)、滋味(1=無(wú)特征口味且有異常滋味,6=特征口味醇厚)、總體可接受度(1=很差,6=很受歡迎)作為雞骨湯感官評(píng)定指標(biāo)進(jìn)行分析[4]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

揮發(fā)性成分經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索與NIST library(107K compounds,version 2005)數(shù)據(jù)庫(kù)和Wiley library(320K compounds,version6.0)標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)進(jìn)行匹配,僅報(bào)道匹配度大于80%的物質(zhì)。揮發(fā)性成分的含量以峰面積表示,百分含量=揮發(fā)性成分的峰面積 揮發(fā)性成分總峰面積×100。采用SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同熬煮工藝雞骨湯中氨基酸分析

湯中的氨基酸含量取決于煮制過(guò)程中雞骨及肉中蛋白質(zhì)、氨基酸等含氮類(lèi)物質(zhì)的溶出率。此外,含硫氨基酸可與雞骨湯中的糖類(lèi)物質(zhì)發(fā)生熱反應(yīng),并產(chǎn)生類(lèi)似燒烤味和肉香味的風(fēng)味物質(zhì),可豐富產(chǎn)品的風(fēng)味特征[8]。由表1可以看出高壓熬煮所得雞骨湯中的總氨基酸和游離氨基酸含量均高于常壓熬煮的雞骨湯,并且其中所含的含硫氨基酸和鮮味氨基酸的相對(duì)含量均明顯高于常壓雞骨湯,說(shuō)明高壓熬煮較常壓熬煮相比,能使雞骨組織結(jié)構(gòu)變得相對(duì)松散,更有利于蛋白質(zhì)及氨基酸等含氮物質(zhì)的溶出,同時(shí)高溫高壓更有利于蛋白質(zhì)的熱降解。

根據(jù)張小強(qiáng)等[9]研究得到的各氨基酸呈味特性及其閾值可知,谷氨酸和天冬氨酸是特征鮮味氨基酸,甘氨酸和丙氨酸是特征甜味氨基酸,高壓熬煮的雞骨湯中谷氨酸、天冬氨酸和丙氨酸含量(6.14、12.63、6.18mg/100mL)顯著高于常壓熬煮雞骨湯(4.73、10.56、4.96mg/100mL)(p<0.05),甘氨酸的含量(4.01mg/mL)也高于常壓熬煮雞骨湯(3.37mg/mL),說(shuō)明通過(guò)高壓條件熬煮后,雞骨湯的滋味得到了改善,在一定程度上比常壓熬煮的雞骨湯更鮮美。

2.2 不同熬煮工藝雞骨湯中揮發(fā)性成分分析

表1 不同熬煮工藝雞骨湯的氨基酸含量(mg/100mL)

注:*為人體必需氨基酸,NEAA為非必需氨基酸;鮮味氨基酸含量是指谷氨酸和天冬氨酸量總和占氨基酸總量的百分比;含硫氨基酸含量是指蛋氨酸和半胱氨酸量總和占氨基酸總量的百分比。同一行中不同字母代表差異顯著(p<0.05)。

常壓和高壓熬煮的雞骨湯樣品中揮發(fā)性成分的 GC/MS 圖譜如圖1、圖2所示,其種類(lèi)和含量分別見(jiàn)表2、表3。由圖1、圖2可知,不同熬煮工藝的雞湯檢測(cè)到的峰的個(gè)數(shù)差異較大,其中常壓雞骨湯出峰約90 個(gè),高壓雞骨湯出峰約 130 個(gè),這說(shuō)明不同處理對(duì)雞骨湯的揮發(fā)性風(fēng)味成分影響較大。由表2和表3可知在2種雞骨高湯樣品中總共鑒定出71 種揮發(fā)性化合物,其中常壓熬煮和高壓熬煮雞骨湯中測(cè)出的揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)總個(gè)數(shù)分別為54、62個(gè),且不同樣品之間有較大差異,但主要都為含烴、醇、醛、酮、酯、含硫、含氧雜環(huán)化合物及含氮化合物等物質(zhì)。從揮發(fā)性成分的相對(duì)含量上來(lái)看,不同熬煮方法所得雞骨湯中烴、醇、醛、含硫和含氧化合物的相對(duì)含量均較高,酸、酮及含氮化合物的相對(duì)含量較低。

圖1 常壓熬煮雞骨湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograms of volatility compounds of chicken skeletonsoup by atmospheric boiling

圖2 高壓熬煮雞骨湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatograms of volatility compounds of chicken skeleton soup by high-pressure boiling

在檢出的所有揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中,烴類(lèi)化合物數(shù)量最多,其次是醇類(lèi),羰基類(lèi)化合物總量居第三。醛和酮類(lèi)物質(zhì)一直被認(rèn)為對(duì)雞肉特征風(fēng)味的形成有著重要作用,一些學(xué)者也指出,羰基化合物的定性定量差異是造成不同雞肉風(fēng)味差異的主要原因之一[10]。此外,含硫和含氧雜環(huán)化合物對(duì)肉類(lèi)香味的形成起關(guān)鍵作用。

表2 不同熬煮工藝雞骨湯中的揮發(fā)性成分種類(lèi)及相對(duì)含量

續(xù)表

在煮制肉品揮發(fā)性物質(zhì)中,烴類(lèi)化合物種類(lèi)較多,其中主要為C2-C25的正構(gòu)烷烴及其支鏈衍生物等脂肪烴[10]。在本研究中檢出的所有揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中烴類(lèi)化合物數(shù)量最多,除C2-C5烷烴外,C6-C25烷烴也有檢出。烴類(lèi)物質(zhì)通常是因?yàn)榻?jīng)過(guò)高溫處理后,其中一些脂類(lèi)物質(zhì)發(fā)生熱降解而產(chǎn)生的,因此高壓雞骨湯較常壓雞骨湯中烴類(lèi)物質(zhì)的數(shù)量及相對(duì)含量均較高。盡管烴類(lèi)的香味閾值比較高,對(duì)肉類(lèi)湯料風(fēng)味的貢獻(xiàn)不是很大,但由于它的種類(lèi)豐富,對(duì)雞骨湯的總體風(fēng)味起著關(guān)鍵作用,能夠提高雞湯的整體風(fēng)味。

不飽和醇的風(fēng)味閾值低,尤其是1-庚烯-3-醇和1-辛烯-3-醇的閾值更低,且有近似蘑菇的風(fēng)味[11]。本實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)出的醇大多數(shù)是不飽和醇,其中(Z)-3-壬烯醇、1-庚烯-3-醇在2個(gè)樣品湯中均有檢出,且(Z)-3-壬烯醇相對(duì)含量較高。Seik等[12]認(rèn)為,直鏈飽和醇閾值介于500～20000μg/kg。相對(duì)來(lái)說(shuō)直鏈一級(jí)醇沒(méi)有風(fēng)味貢獻(xiàn),但是它的風(fēng)味會(huì)隨其碳鏈的增長(zhǎng)而增強(qiáng),并伴隨有木香、清香、脂肪香等特征香味。如本研究在2個(gè)樣品中均檢測(cè)出的五十碳醇就是一種長(zhǎng)直鏈飽和醇,它在2種樣品湯中的相對(duì)含量均較高,分別為3.03%和5.93%,對(duì)雞骨高湯有一定的風(fēng)味貢獻(xiàn)。

本研究共檢出9種醛類(lèi)物質(zhì),其中主要為烯醛。香味成分中的醛主要來(lái)自于脂肪氧化,大多是由不飽和脂肪酸氧化所產(chǎn)生,一般閾值比較低,且具有脂肪香味。Noleau等[13]認(rèn)為,雞脂肪在熱處理過(guò)程中的特征風(fēng)味呈味物質(zhì)是醛(尤其是烯醛和二烯醛),如果沒(méi)有這類(lèi)羰基化合物,雞肉將會(huì)失去其獨(dú)特香味而變成類(lèi)似于牛肉的氣味。在雞肉湯的風(fēng)味化合物中,己醛和2,4-癸二烯醛是最豐富的醛類(lèi)化合物,其中就氣味閾值來(lái)說(shuō),2,4-癸二烯醛的(0.00007mg/kg)要比己醛的低得多,且具有油炸食品的脂香,是雞肉湯風(fēng)味中最重要的氣味物質(zhì),對(duì)雞骨湯風(fēng)味形成起關(guān)鍵作用。本實(shí)驗(yàn)從雞骨湯中分離鑒定出了己醛和2,4-癸二烯醛,但不同樣品之間己醛和2,4-癸二烯醛的含量有所不同,其中常壓雞骨湯的己醛含量(3.68%)較高溫高壓雞骨湯的己醛含量(2.20%)高,而2,4-癸二烯醛含量卻較之低,在常壓雞骨湯和高壓雞骨湯中含量分別為0.29%和2.01%。這可能是因?yàn)閬営退嵫趸幕井a(chǎn)物是己醛和2,4-癸二烯醛,而脂類(lèi)在低溫氧化時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的己醛,在高溫氧化時(shí)則生成更多的 2,4-癸二烯醛[14]。

脂肪氧化的另一主要產(chǎn)物是酮,本研究中檢出4種酮類(lèi)化合物,相對(duì)含量均小于5%。酮類(lèi)的相對(duì)含量和閾值均沒(méi)有醛類(lèi)理想,對(duì)食品香味的貢獻(xiàn)也不如醛類(lèi)大。但也有一些學(xué)者指出,羰基化合物的定性和定量差異是造成不同肉品風(fēng)味差異的主要原因之一[8],酮類(lèi)作為一種羰基化合物對(duì)雞骨湯特征風(fēng)味的形成也極為重要。

酯類(lèi)化合物是由肉中脂肪氧化生成的醇與游離脂肪酸相互作用而形成的,一般呈水果香味,對(duì)湯類(lèi)產(chǎn)品的香味影響較大。Wasserman A E[15]在雞湯中鑒定出了對(duì)雞肉味有重要貢獻(xiàn)的γ-十二內(nèi)酯。本實(shí)驗(yàn)鑒定出雞骨湯中酯類(lèi)有9種,但γ-十二內(nèi)酯等化合物未被鑒定出,一方面可能是由于樣品湯料過(guò)少所致,另一方面也可能是提取方法的原因。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出的酯類(lèi)中,僅棕?cái)R酸甲酯含量較高,在2種樣品中含量分別為3.52%、5.59%,譚貝妮[8]通過(guò)嗅覺(jué)強(qiáng)度法鑒定出棕?cái)R酸甲酯具有淡淡的油脂味。

除烴類(lèi)、羰基化合物之外,肉類(lèi)的基本肉香味主要是由含硫雜環(huán)化合物所產(chǎn)生的,也可以說(shuō),如果沒(méi)有含硫化合物肉類(lèi)就會(huì)失去其特有的香味。本研究檢測(cè)到4種含硫和含氧化合物,包括2-戊基呋喃、3-(1-環(huán)戊烯基)呋喃、二甲基二硫醚和呋喃甲基縮水甘油醚,它們都是雞湯非常重要的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[16]。

因此從揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總數(shù)及相對(duì)含量上來(lái)看,高壓熬煮并不會(huì)對(duì)雞骨湯揮發(fā)性風(fēng)味造成影響。同時(shí)由于各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量上的不同,而使高壓熬煮的雞骨湯具有更濃郁的滋味。

表3 不同熬煮工藝雞骨湯中揮發(fā)性化合物種類(lèi)的數(shù)量及相對(duì)含量

2.3 不同熬煮方式雞骨湯感官評(píng)價(jià)

由表4可知,高壓熬煮相較于常壓熬煮在香氣滋味和總體可接受度上具有更高的感官得分,但兩者差異不顯著(p<0.05),說(shuō)明高壓熬煮不會(huì)影響雞骨湯的香味和滋味,是一種可行的熬煮方式。

表4 不同熬煮方式雞骨湯感官評(píng)分

注:同一行中不同字母代表差異顯著(p<0.05)。

3 結(jié)論

3.1 高壓熬煮所得雞骨湯中的水解總氨基酸和游離氨基酸含量均顯著高于常壓熬煮的雞骨湯(p<0.05),且大多數(shù)為令人愉悅滋味的氨基酸。

3.2 利用SPME-GC-MS檢測(cè)技術(shù),在高壓熬煮雞骨湯中檢測(cè)到62種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),常壓熬煮雞骨湯中檢測(cè)到54種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);兩種熬煮方法雞骨湯風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成總類(lèi)基本相同,含量分布存在差異。

3.3 高壓熬煮并不會(huì)對(duì)雞骨湯中的主要的氨基酸含量及風(fēng)味物質(zhì)造成影響,相反,雞湯的風(fēng)味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸等)及特征揮發(fā)性物質(zhì)(烴、醇、醛、含硫和含氧化合物等)含量較高,且感官評(píng)定顯示兩種熬煮方式差異不顯著,高壓熬煮是一種可行的熬煮方法。

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Effect of different boiling methods on flavor components of chicken skeleton soup

ZHAO Qin,ZHANG Li-yan*,ZENG Qing-qing

(College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)

The effect of atmospheric and high-pressure boiling method on amino acids of chicken skeleton soup was analyzed,and the volatile aromatic compounds were extracted by sold-phase micro-extraction(SPME)and analyzed by GC/MS. Results showed that high-pressure boiling had a significant effect on the content of amino acids and free amino acids(p<0.05).62 and 54 kinds of volatile aromatic components were identified in high-pressure boiling and atmospheric boiling chicken skeleton soup respectively.The varieties of volatile aromatic components in two kinds of chicken skeleton soups were similar. However,the contents of these various aromatic components were different. There were no significant difference on sensory evaluation of the two kinds of chicken skeleton soup. High-pressure boiling was a viable boiling process.

chicken skeleton soup;atmospheric and high-pressure boiling;amino acids content;volatile aromatic components;SPME-GC-MS

2014-07-14

趙芩(1989-),女,碩士研究生,研究方向:食品加工與保藏。

*通訊作者:張立彥(1974-),女,博士，副教授,研究方向:食品加工與保藏。

TS251.9

B

1002-0306(2015)07-0314-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.057