蘇 燕,劉玉凌,周 濤,夏楊毅,2,*
(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400715;2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心,重慶 400715)
反復(fù)凍融對(duì)纏絲兔揮發(fā)性物質(zhì)的影響
蘇 燕1,劉玉凌1,周 濤1,夏楊毅1,2,*
(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400715;2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心,重慶 400715)
以新鮮原料肉纏絲兔為對(duì)照,運(yùn)用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用,采用主成分分析法對(duì)反復(fù)凍融原料肉纏絲兔的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:纏絲兔的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共40 種、8 類(lèi),主要是醛類(lèi)和雜環(huán)類(lèi);通過(guò)主成分分析法得出,第1主成分的貢獻(xiàn)率為45.309%,第2主成分的貢獻(xiàn)率為30.673%,第3主成分的貢獻(xiàn)率為24.018%,累積貢獻(xiàn)率為100.000%,三者可以代表反復(fù)凍融原料肉纏絲兔的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化,且反復(fù)凍融對(duì)反映第1、2、3主成分的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響顯著。因此,為了保證纏絲兔的風(fēng)味,應(yīng)盡質(zhì)避免多次反復(fù)凍融原料肉。
反復(fù)凍融;纏絲兔;揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)
兔肉屬“高蛋白、高賴(lài)氨酸、高消化率”和“低脂肪、低膽固醇、低熱量”的動(dòng)物性肉類(lèi)食品[1-2],風(fēng)味物質(zhì)主要由脂質(zhì)氧化、風(fēng)味前體物質(zhì)降解、美拉德反應(yīng)及其兩兩之間的交互反應(yīng)產(chǎn)生[3]。研究表明,兔肉脂肪在加工貯運(yùn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生氧化降解,產(chǎn)生醛、醇、酮等風(fēng)味物質(zhì)[4],肌肉蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的降解反應(yīng),產(chǎn)生許多呈味物質(zhì)和揮發(fā)性前體物質(zhì)[5],肉兔生長(zhǎng)過(guò)程中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要集中在C6~C13間的醇類(lèi)、酸類(lèi)、酮類(lèi)和烷烴類(lèi)變化[6],且雌性肉兔的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)明顯豐富于雄性[7],兔肉冷藏120 h后的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)達(dá)到最大[8]。
纏絲兔是我國(guó)獨(dú)具特色的腌臘肉制品,以新鮮兔肉為原料,經(jīng)腌制、烘烤(或晾曬)等工序加工而成,具有香味濃郁的食用品質(zhì)特性[9],但相關(guān)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)研究未見(jiàn)報(bào)道。隨著凍藏技術(shù)發(fā)展,凍兔肉逐漸成為纏絲兔加工的原料肉。但在實(shí)際貯運(yùn)中,受溫度波動(dòng)、貯運(yùn)轉(zhuǎn)移等原因致使的反復(fù)凍融現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,會(huì)加劇凍兔肉的蛋白質(zhì)脂肪氧化降解[10],反復(fù)凍融肉也逐漸成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)[11-15]。因此,本實(shí)驗(yàn)以新鮮兔肉加工的纏絲兔為對(duì)照,分析反復(fù)凍融原料肉加工的纏絲兔揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化,為纏絲兔生產(chǎn)提供處論參考。
1.1 材料
選4 只養(yǎng)殖3 個(gè)月、約2 kg的雄性伊拉兔,購(gòu)于西南大學(xué)養(yǎng)兔場(chǎng)。
1.2 儀器與設(shè)備
HY-2AB遠(yuǎn)紅外鼓風(fēng)干燥箱 天津市通利信達(dá)儀器;DW-25W518冰箱 青島海爾電器有限公司;FA2004分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司;氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography coupled with mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用儀 日本島津公司。
1.3 方法
1.3.1 樣品制備
1.3.1.1 反復(fù)凍融原料肉制備
4 只雄性伊拉活兔經(jīng)屠宰去皮、頭、內(nèi)臟后,30 min內(nèi)轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室,一只作為新鮮原料兔肉(對(duì)照組)。其余3 只兔肉置于-18 ℃低溫冰柜冷凍72 h后取出,在4 ℃冰箱恒溫解凍48 h,完成1 次凍融處處;重復(fù)上述操作,制備3、5 次凍融原料兔肉。
1.3.1.2 纏絲兔加工
纏絲兔加工流程:原料兔肉→預(yù)處處→打孔→腌制→掛晾滴水→涂料纏絲→烘烤→冷卻→成品。
以新鮮兔肉和反復(fù)凍融兔肉為原料,分別制作對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的纏絲兔。腌制和烘烤參考李忠等[16]方法略做修改:腌制(質(zhì)質(zhì)分?jǐn)?shù)6%食鹽,室溫,腌制30 h)、烘烤(55 ℃,72 h)。
1.3.2 風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定
1.3.2.1 頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction,SPME)
準(zhǔn)確稱(chēng)取烘烤后兔肉的背最長(zhǎng)肌碎肉4 g(精確到0.000 1 g)于15 mL萃取瓶中,加入4 mL飽和食鹽水,置于90 ℃水浴中15 min后,插入活化SPME萃取頭(250 ℃、30 min),90 ℃恒溫水浴鍋中萃取30 min。
1.3.2.2 GC-MS分析
GC條件:DB-5 MS毛細(xì)管色譜柱(30 m× 0.25 mm,0.25 ?m);壓力106.6 kPa;總流質(zhì)14.4 mL/min;柱流質(zhì)1.90 mL/min;載氣為氦氣,分流比5∶0;進(jìn)樣口溫度250 ℃;柱箱升溫程序:起始溫度40 ℃,以12 ℃/min升至200 ℃,保持2 min,再以6 ℃/min升至250 ℃,保持4 min。
MS條件:電子電離源;電子能質(zhì)70 eV;接口溫度230 ℃;離子源溫度230 ℃;檢測(cè)器電壓350 V;質(zhì)質(zhì)掃描范圍m/z 40~350。
1.4 數(shù)據(jù)處理
通過(guò)MS譜庫(kù)對(duì)所測(cè)得的MS數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,對(duì)相似度高于80%的化合物進(jìn)行定性鑒定,再用峰面積歸一化法進(jìn)行定質(zhì)分析[17],用SPSS進(jìn)行主成分分析。
2.1 反復(fù)凍融條件下纏絲兔揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化由表1可知,纏絲兔主體揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有40 種,包括醛類(lèi)、烷烴類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、酸類(lèi)、醚類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)等物質(zhì),揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)較多的是醛類(lèi)、烷烴類(lèi),而含質(zhì)較高的是醛類(lèi)、雜環(huán)類(lèi),其中己醛相對(duì)含質(zhì)最高。
表1 纏絲兔的揮發(fā)性化合物及主成分載荷矩陣Table 1 Volatile compounds identified in Chansi rabbit and principal component loading matrix
續(xù)表1
2.2 反復(fù)凍融條件下纏絲兔揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的主成分分析對(duì)基于4 種反復(fù)凍融原料肉的纏絲兔揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果見(jiàn)表2。有3 個(gè)特征值大于1,即有3 個(gè)主成分,其中第1主成分的貢獻(xiàn)率為45.309%,第2主成分的貢獻(xiàn)率為30.673%,第3主成分的貢獻(xiàn)率為24.018%,累積貢獻(xiàn)率為100.000%。因此用這3 個(gè)主成分可以反映纏絲兔所有風(fēng)味物質(zhì)的變化。
表2 3 個(gè)主成分的特征值及其貢獻(xiàn)率Table 2 Eigenvalues, contribution rates and cumulative contribution rates of three principal components
2.2.1 反復(fù)凍融條件下的纏絲兔醛類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析
表3 反復(fù)凍融對(duì)醛類(lèi)中第1、2、3主成分的影響Table 3 Effect of repeated freezing and thawing on three principal aldehyde components
兔肉脂肪含質(zhì)低,但多為不飽和脂肪酸,醛類(lèi)主要來(lái)源于不飽和脂肪酸氧化[18]。由表1和表3可知,醛類(lèi)中第1主成分有反-2-壬烯醛、2,4-十二碳二烯醛、十三醛、壬醛。其中十三醛的相對(duì)含質(zhì)隨著凍融次數(shù)增加而減少;對(duì)照組的壬醛相對(duì)含質(zhì)為6.20%,且其相對(duì)含質(zhì)隨著凍融次數(shù)的增加而逐漸減少,它具有玫瑰和橙子香氣,是油酸氧化產(chǎn)生[19]。第2主成分有苯乙醛、(反,反)-2,4-壬二烯醛、2-丁基-2-辛烯醛。其中(反,反)-2,4-壬二烯醛是反復(fù)凍融組中檢測(cè)出的,而對(duì)照組未檢測(cè)出。第3主成分有正辛醛、庚醛、反-2,4-癸二烯醛。反復(fù)凍融對(duì)醛類(lèi)3 個(gè)主成分的相對(duì)含質(zhì)有顯著性差異(P<0.05),其中醛類(lèi)第1主成分的相對(duì)含質(zhì)除凍融3 次外其他3 組隨著凍融次數(shù)的增加而顯著降低(P<0.05);醛類(lèi)第3主成分除凍融1 次外其他3 組隨著凍融次數(shù)的增加而顯著增加(P<0.05)。非主成分的己醛在凍融1 次的纏絲兔相對(duì)含質(zhì)高達(dá)45.89%,具有清香、葉香、木香的氣味,是亞油酸氧化的產(chǎn)物[20]。
2.2.2 反復(fù)凍融條件下纏絲兔烷烴類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析
表4 反復(fù)凍融對(duì)烷烴類(lèi)中第1、2、3主成分的影響Table 4 Effect of repeated freezing and thawing on three principal alkane components
脂肪烴閾值較高,是對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較小的一類(lèi)化合物,主要是由脂肪氧化生成[21]。對(duì)照組烷烴類(lèi)有8 種,相對(duì)含質(zhì)為4.81%,凍融1 次后烷烴類(lèi)有12 種,相對(duì)含質(zhì)為8.88%。由表1和表4可知,烷烴類(lèi)中第1主成分有2-甲基辛烷、十三烷、十五烷、十九烷、2,6,10-三甲基十五烷、2-甲基二十(碳)烷、十七烷、十六烷;第2主成分有環(huán)癸烷、2-甲基十七烷、3-甲基十五烷、十八烷;第3主成分有1-硝基己烷、十八烯、二十烷。烷烴類(lèi)中第1主成分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含質(zhì)隨著反復(fù)凍融次數(shù)的增加而顯著降低(P<0.05);反復(fù)凍融對(duì)烷烴類(lèi)中第2、3主成分影響顯著(P<0.05)。
2.2.3 反復(fù)凍融條件下纏絲兔醇類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析
表5 反復(fù)凍融對(duì)醇類(lèi)中第1、2、3主成分的影響Table 5 Effect of repeated freezing and thawing on three principal alcohol components
醇類(lèi)化合物一方面是由風(fēng)味前體物質(zhì)脂類(lèi)和碳水化合物發(fā)生氧化降解和美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的[22],另一方面是由醛類(lèi)、酮類(lèi)在酶的作用下還原而成,且不飽和醇對(duì)伊拉兔風(fēng)味有一定的作用[7]。對(duì)照組纏絲兔醇類(lèi)有5 種、相對(duì)含質(zhì)為3.61%,反復(fù)凍融1、3 次和5 次原料肉纏絲兔的醇類(lèi)分別為3、4 種和4 種,相對(duì)含質(zhì)分別為7.24%、1.13%和6.52%。在4 組纏絲兔中檢測(cè)出的4-松油烯醇和松油醇是花椒的基本成分[23]。
由表1和表5可知,醇類(lèi)中第1主成分有3-戊醇、己基癸醇、1-二十二烷醇;第2主成分有十二醇、松油醇、1-十六烷醇;第3主成分有1-辛烯-3-醇。研究[6]表明1-辛稀-3-醇是伊拉兔背最長(zhǎng)肌中主要醇類(lèi)物質(zhì)之一。反復(fù)凍融對(duì)醇類(lèi)中反映第1、2、3主成分物質(zhì)影響顯著(P<0.05),且只有凍融5 次纏絲兔有第3主成分物質(zhì)。
2.2.4 反復(fù)凍融條件下纏絲兔酯類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析
表6 反復(fù)凍融對(duì)酯類(lèi)中第1、2、3主成分的影響Table 6 Effect of repeated freezing and thawing on three principal ester components
反復(fù)凍融對(duì)兔肉組織細(xì)胞的破壞,促使兔肉中脂肪與蛋白質(zhì)的降解氧化及其生產(chǎn)物之間相互反應(yīng)而生成酯類(lèi)化合物[24],4 組纏絲兔中酯類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含質(zhì)隨著凍融次數(shù)的增加而增大,從對(duì)照組相對(duì)含質(zhì)2.10%增加到相對(duì)含質(zhì)6.16%。
由表1和表6可知,酯類(lèi)中第1主成分有4-羥基丁酸內(nèi)酯、己酸戊酯、山崳酸乙酯、辛基己酸酯;第2主成分有己二酸二甲酯、月桂酸乙酯;第3主成分有1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)環(huán)己醇乙酸酯、十六酸甲酯、烯丙基正癸酸酯。酯類(lèi)第1主成分物質(zhì)相對(duì)含質(zhì)隨著凍融次數(shù)的增加而顯著降低(P<0.05);凍融3 次纏絲兔第2主成分物質(zhì)相對(duì)含質(zhì)最高。
2.2.5 反復(fù)凍融條件下纏絲兔其他類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析
表7 反復(fù)凍融對(duì)其他類(lèi)中第1、2、3主成分的影響Table 7 Effect of repeated freezing and thawing on three principal components from other compounds
其他類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要有酮類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)、酸類(lèi)、醚類(lèi),酮類(lèi)化合物可由脂類(lèi)及其降解氧化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化而成,也可由醇類(lèi)氧化生成[25],可增強(qiáng)或改變兔肉的腥味[26];酸類(lèi)化合物主要是脂肪氧化生成的小分子酸,對(duì)纏絲兔風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。
由表1和表7可知,其他類(lèi)中第1主成分有羥基丙酮、2-十二烷酮、2-戊基呋喃、2,3,5,6-四甲基吡嗪、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸;第2主成分有3-羥基-2-丁酮、2-庚酮、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪;第3主成分有2,4,5-三甲基唑。纏絲兔中檢測(cè)出來(lái)原料兔肉中未檢出的吡嗪類(lèi)化合物[6-8],這與纏絲兔加工過(guò)程加入料酒有關(guān),且其中四甲基吡嗪是白酒的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[27]。反復(fù)凍融對(duì)這幾類(lèi)中的第1、2、3主成分影響顯著(P<0.05),對(duì)照組纏絲兔第1主成分相對(duì)含質(zhì)最高。
醚類(lèi)化合物不是主體風(fēng)味,與尚永彪等[28]的研究結(jié)果一致,但在4 組纏絲兔中均檢測(cè)出對(duì)丙烯基茴香醚,相對(duì)含質(zhì)分別為2.17%、3.17%、4.67%、3.48%,而反式茴香醚是八角的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[29]對(duì)丙烯基茴香醚,可能是在纏絲兔加工過(guò)程中由反式茴香醚轉(zhuǎn)化而來(lái)。
纏絲兔中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共40 種,主要是醛類(lèi)、烷烴類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酸類(lèi)、醚類(lèi)以及雜環(huán)類(lèi)。其中醛類(lèi)化合物所占的比例最高、種類(lèi)最多,其次是雜環(huán)類(lèi)、酸類(lèi),酮類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)所占的比例較低。經(jīng)過(guò)主成分分析出3 個(gè)主成分,第1主成分貢獻(xiàn)率為45.309%,第2主成分貢獻(xiàn)率為30.673%,第3主成分貢獻(xiàn)率為24.018%,累積貢獻(xiàn)率為100.000%,三者可以代表纏絲兔揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化。4-松油烯醇和松油醇、對(duì)丙烯基茴香醚、2,3,5,6-四甲基吡嗪是香辛料添加而賦予纏絲兔的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。
以反復(fù)凍融兔肉為原料的纏絲兔揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)和相對(duì)含質(zhì)有很大差異,且反復(fù)凍融對(duì)反映第1、2、3主成分的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響顯著。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)采用新鮮兔肉或盡質(zhì)避免溫度的波動(dòng)造成反復(fù)凍融肉,從而保證纏絲兔的風(fēng)味,提高纏絲兔的食用品質(zhì)。
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Effect of Freeze-Thaw Cycles on the Changes in Volatile Compounds of Chansi Rabbit,a Traditional Chinese Cured Rabbit Meat Product
SU Yan1, LIU Yuling1, ZHOU Tao1, XIA Yangyi1,2,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China;2. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400715, China)
The volatile compounds of Chansi rabbit, a traditional Chinese cured rabbit meat product, subjected to repeated freeze-thaw treatments were measured by HS-SPME and GC-MS through principal component analysis (PCA) and compared with those of fresh meat. Totally 40 volatile flavor compounds in Chansi rabbit were detected which could be divided into eight categories. PCA analysis revealed that the contribution rates of three principal components were 45.309%,30.673% and 24.018%, respectively, which constituted accumulative contribution rate of 100.000%. Consequently, the three principal components could reflect the changes in volatile flavor compounds of Chansi rabbit caused by repeated freeze-thaw treatments. Moreover, the volatile flavor compounds were significantly affected by freeze-thaw cycles. Therefore, in order to ensure the flavor of Chansi rabbit meat, multiple freeze-thaw cycles of the raw material should be avoided.
freeze-thaw treatment; Chansi rabbit; volatile flavor compounds
TS251.5
A
1002-6630(2015)16-0158-05
10.7506/spkx1002-6630-201516029
2015-02-11
公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201303082-7);國(guó)家兔產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系肉加工與綜合利用項(xiàng)目(CARS-44-D-1);西南大學(xué)博士基金項(xiàng)目(SWU113103)
蘇燕(1989—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)楝F(xiàn)代食品加工理論與技術(shù)。E-mail:1048426315@qq.com
*通信作者:夏楊毅(1970—),男,副教授,博士,研究方向?yàn)槭称芳庸み^(guò)程質(zhì)量與安全控制。E-mail:2658355128@qq.com