黃桂穎，黃曉瑩，陳俊文，張焜，陳海光，趙肅清，趙文紅

(1.廣東工業(yè)大學 輕工化工學院, 廣州 510006；2.仲愷農業(yè)工程學院 輕工食品學院, 廣州 510225)

菊芋，又名洋姜，菊科，向日葵屬植物，廣泛生長在我國各省較干旱貧瘠的土地上，是一種豐富、廉價和生命力強的可再生蔬菜。菊芋根莖含有80%以上的菊糖以及少量的多胺、維生素、礦物質和精油等。據(jù)報道，菊芋根莖具有預防糖尿病和抗癌活性，其含有的菊糖也被譽為能促進腸道健康的“益生元”。因此，菊芋根莖被用作功能性和低卡路里食品原料[1]。菊芋根莖質地脆嫩，具有生姜、生胡蘿卜、生蘋果、綠胡椒、洋薊、堅果、生馬鈴薯和甜味的復合香氣，是良好的待開發(fā)餐飲食材[2]。鴿子的肉是中成藥的重要藥料[3]?，F(xiàn)代醫(yī)學指出，鴿肉能提高免疫力和記憶力，強身健體。鴿肉富含蛋白質和多種微量元素, 是一種高蛋白的營養(yǎng)食材。目前，鴿肉的烹飪方式以紅燒為主。馳名菜式有紅燒乳鴿和脆皮乳鴿，顏色鮮紅、皮脆肉嫩、香氣濃郁，是廣東特色菜之一。

廣東湯，又名廣府湯，是粵菜系中的一道傳統(tǒng)名肴。其歷代相傳、長盛不衰的最主要原因之一是氣候的影響。廣東屬于亞熱帶季風氣候，夏季高溫干燥，冬季潮濕寒冷。通過液體的形式攝入人體所需的各種營養(yǎng)成分是廣東人維持人體健康的一種方式。廣東湯品種豐富，多以植物與肉類混合為主，經燉制或者煲制而成，如蟲草花豬肉、紅蘿卜豬骨湯、五指毛桃雞湯、苦瓜燉排骨等。隨著歷史的發(fā)展，廣東湯品成為人們對文化、營養(yǎng)品和美味佳肴追求的“三位一體”[4]，因此，營養(yǎng)價值與風味狀況是評價廣東湯品的重要指標。廣東湯的營養(yǎng)和揮發(fā)性風味成分主要通過兩種方式進入湯體，即在一定溫度下，湯材中的營養(yǎng)和揮發(fā)性風味物質直接溶于湯水中，或者湯材中成分之間各種的化學反應產物，包括脂肪和氨基酸降解、美拉德反應和脂質氧化等的產物?？梢?，湯的材料種類、料液比、熬制方式和熬制時間是影響湯品中的營養(yǎng)成分和揮發(fā)性風味成分的重要因素。本研究嘗試以功能性食品菊芋和鴿肉，通過傳統(tǒng)的燉制方式，制備營養(yǎng)和美味的廣東湯品。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

新鮮菊芋根莖(下文稱菊芋)：徐州食品專營網店；鴿子：廣州鐘落潭農貿市場；生姜、食鹽：廣州鐘落潭超市；硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、硼酸、甲基紅、次甲基藍、鹽酸、標準氨基酸(異亮氨酸)、茚三酮溶液、氯化亞錫、葡萄糖、苯酚、磷酸二氫鉀、三氯化鐵、石油醚等：均為分析純，購于廣州化學試劑廠。

三重四極桿型氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(GC-MS-TQ) 島津企業(yè)管理(中國)有限公司；電燉鍋 美的集團有限公司；消化爐、半自動凱氏定氮儀 浙江托普儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科技有限公司；紫外分光光度計 上海美普達儀器有限公司；離心機 常州翔天實驗儀器廠；電熱恒溫干燥箱 上海博訊實業(yè)有限公司；超聲波振蕩儀 深圳云奕科技股份有限公司。

1.2 實驗方法

菊芋鴿子湯的工藝流程：新鮮鴿子肉→清洗切塊→沸水熱燙→加入菊芋和生姜→常壓燉制→成品。

以感官評價為評價指標，通過單因素和正交實驗，研究了料液比、鴿肉與菊芋的質量比、燉制時間3項工藝參數(shù)對菊芋鴿子湯風味的影響，確定菊芋鴿子湯燉制的最佳工藝參數(shù)。L9(33)正交試驗設計見表1。

表1 正交試驗設計表Table 1 Orthogonal test design table

1.2.2 菊芋鴿子湯感官評定

取適量的湯品，加入1%的食鹽，攪拌均勻后，用玻璃器皿放置，冷卻到60 ℃時，評價人員對風味物質進行評價。隨后評價人員通過口腔攝入的方式對湯品的色澤、口味和風味進行評定，評定標準見表2。

表2 菊芋鴿子湯感官評定標準Table 2 Sensory evaluation criteria of Helianthustuberosus and pigeon soup

綜合得分：色澤×10%+香氣×30%+口味× 40%+風味×20%。

1.2.3 營養(yǎng)指標的測定

以最佳工藝參數(shù)燉制的菊芋鴿子湯經凍干后，對其蛋白質、氨基酸、脂肪、總糖和還原糖的含量進行測定。

1.2 納入標準與排除標準 納入標準：①符合功能失調性子宮出血相關診斷標準[6]；②術前半年內經診刮病理排除子宮內膜癌以及癌前病變患者；③無生育要求但要求保留子宮；④無手術禁忌證患者；⑤宮腔深度4～10 cm。排除標準：①希望保留生育功能患者；②已經證實或有可疑子宮內膜癌或癌前病變患者；③生殖系統(tǒng)或其他系統(tǒng)急性感染患者；④存在子宮肌層薄弱相關手術治療患者；⑤宮腔先天畸形患者。

1.2.3.1 蛋白質的測定

采用凱氏定氮儀法測定菊芋鴿子湯中蛋白質的含量(參考GB 5009.5-2016《食品中蛋白質的測定》)。

蛋白質含量X= (V×C×0.014×F)M×100%。

式中： X為樣品蛋白質含量，%；V為相關的標準溶液體積，mL；C為鹽酸標準滴定溶液濃度，mol/L；0.014為1 mmol氮的質量，g/mmol；M為樣品質量，g；F為氮換算為蛋白質的系數(shù)，6.25。

1.2.3.2 氨基酸的測定

采用茚三酮比色法測定氨基酸含量(參考GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》)。

1.2.3.3 脂肪的測定

采用索氏減重法測定脂肪含量(參考GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》)。

1.2.3.4 多糖的測定

采用硫酸-苯酚法測定總糖含量(參考GB/T 9695.31-2008《肉制品總糖含量測定》)，采用斐林試劑法測定還原糖含量[5]。分別測定菊芋鴿子湯和菊芋湯中的多糖含量。

多糖含量[6]=總糖含量-還原糖含量。

1.2.4 揮發(fā)性成分GC-MS-TQ分析法

1.2.4.1 固相微萃取(SPME)

取8 mL湯品于20 mL的樣品瓶中，加蓋密封，在磁力攪拌器上85 ℃加熱。使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭對湯品的揮發(fā)性萃取1 h，然后把萃取頭插入GC-MS-TQ進樣口，解吸溫度250 ℃，解吸2 min[7]。

1.2.4.2 GC-MS-TQ條件

毛細管色譜柱：Rtx-5Sil MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。柱溫程序：40 ℃保持2 min，以10 ℃/min的速度升溫到300 ℃，保持10 min。分流比：10∶1，進樣口溫度：250 ℃，離子源溫度：200 ℃，接口溫度：250 ℃，離子化方式：EI，電子能量：70 eV，燈絲電流：150 μA，掃描質量數(shù)范圍(m/z)：33～500 amu。

1.2.4.3 定性定量分析方法

使用NIST14 譜庫檢索進行定性，使用面積歸一化法進行定量。

2 結果與分析

2.1 菊芋鴿子湯燉制工藝參數(shù)的優(yōu)化

圖1 菊芋鴿子湯燉制工藝參數(shù)正交試驗優(yōu)化結果Fig.1 Orthogonal experimental results of Helianthus tuberosusand pigeon soup stewing process parameters

以感官評價為指標，對菊芋鴿子湯燉制工藝參數(shù)料液比、鴿肉與菊芋的比例以及燉制時間進行了正交試驗優(yōu)化。通過極差分析，結果顯示料液比對湯風味感官評分的影響最大，其次是鴿肉與菊芋的比例，燉制時間對湯的感官評分影響最小。由圖1可知，最佳工藝參數(shù)為料液比1∶2、燉制時間4 h、鴿肉與菊芋的比例1∶1.5。

2.2 菊芋鴿子湯的營養(yǎng)成分分析

燉制是一種廣東湯常用的制備方式，即湯料與水在100 ℃的水浴中加熱一段時間，使營養(yǎng)物質和風味物質進入到湯水中，同時，也為新營養(yǎng)和風味物質的形成提供了環(huán)境。1.2.3的實驗結果顯示，菊芋鴿子湯干品含有21.2%蛋白質和0.074%氨基酸，證明燉制的方式可以較好地提取鴿肉和菊芋中豐富的蛋白質。菊芋鴿子湯可作為補充蛋白質的營養(yǎng)品[8]。菊芋鴿子湯干品中含量為10.3%的脂肪是風味和口感的貢獻者之一，也是油溶性維生素的載體，使油溶性維生素能更有效地被人體吸收。因為菊芋的主要成分是菊糖，燉制的條件與菊糖的提取條件相仿，因此，6.2%的多糖中96.3%來源于菊芋菊糖[9]。人體內沒有分解菊糖的酶，菊糖的攝入不會引起機體血糖的升高。菊糖到達人體腸道后，被有益菌消化，產生能促進機體免疫力提高的短鏈脂肪酸和丙酸等活性物質。可見，菊芋的使用增加了湯品的營養(yǎng)與功能[10]。

2.3 菊芋鴿子湯的揮發(fā)性風味成分分析

圖2 菊芋鴿子湯GC-MS總離子流圖Fig.2 GC-MS total ion chromatogram of Helianthustuberosus and pigeon soup

表3 鴿子湯和菊芋鴿子湯中揮發(fā)性風味物質Table 3 Analysis volatile substances in Helianthustuberosus and pigeon soup

續(xù) 表

續(xù) 表

由圖2和表3可知，經SPME萃取，GC-MS-TQ分析得到菊芋鴿子湯含有70種揮發(fā)性組分，包括醛類物質24種、酮類10種、醇類11種、烴類11種、酸類9種、酯類4種、呋喃1種。其中，水果甜香風味的苯乙醛，柑橘和玫瑰香氣的壬醛，甜味和脂肪香味的β-紅沒藥烯，姜似風味的莰烯組成了菊芋的特征風味物質[11,12]。十三烷醛、十六烷醛、α-松油醇、(E)-橙花叔醇、(E,E)-α-金合歡烯、角鯊烯和(Z,Z)-9,12-亞油酸是菊芋精油的揮發(fā)性組分[13]。十六烷醛和(E)-橙花叔醇、α-松油醇和(E,E)-α-金合歡烯分別呈花香氣味、丁香味和姜似風味。角鯊烯和(Z,Z)-9,12-亞油酸則具有一定的生物活性[14]。十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸和十八烷酸是菊芋在熱加工過程中，細胞膜降解時釋放出的有機酸[15]。

燉制方式使源自脂質熱降解的揮發(fā)性化合物在鴿肉的特征風味中占主導地位。己醛、庚醛、辛醛、壬醛、十二烷醛、十三烷醛、十六烷醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E)-2-十二烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-十五烷酮、2-十七烷酮、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-戊基呋喃為鴿肉脂質降解的揮發(fā)性產物[16]。氨基酸的降解也對湯品中鴿肉風味的形成有一定幫助，如苯甲醛和苯乙醛等芳香醛由苯丙氨酸降解而成[17]。己醛、苯甲醛和苯乙醛組成了鴿肉等禽肉的特征風味物質，使鴿肉湯具有青草、杏仁、花香和脂肪的混合風味[18]。己醛也被認為是評價肉制品氧化程度和風味品質的重要指標之一，與鴿肉湯的腥味有關[19]。辛醛、癸醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛集合了脂肪香氣、肉味以及植物類香氣(蔬果香、花香和蘑菇香)于一體，對燉湯中鴿肉的風味貢獻很大[20]。

姜在菊芋鴿子湯中的用量雖少，但其特征風味物質仍能被檢測到，如冰片、β-桉葉油醇、莰烯、β-水芹烯和(E,E)-α-金合歡烯等。結合感官評價結果，姜和菊芋的姜似風味成分對菊芋鴿子湯的風味有正面的影響[21]。

綜上所述，菊芋鴿子湯的風味主要來源于菊芋和鴿肉的特征風味成分，燉制的方法對其有重要影響。姜對湯品的風味有調節(jié)作用。

3 結論

本研究對菊芋鴿子湯的燉制工藝參數(shù)進行正交試驗的優(yōu)化，經感官評定得到了最佳的燉制參數(shù)：料液比為1∶2，鴿子菊芋比為1∶1.5，燉制時間為4 h。菊芋鴿子湯含有豐富的蛋白質和脂肪，能為人體提供充分的營養(yǎng)素。菊芋鴿子湯含有菊糖，對人體腸道健康有積極的作用。通過SPME萃取，GC-MS-TQ法分析得到菊芋鴿子湯的70種揮發(fā)性組分，其中醛類物質24種、酮類10種、醇類11種、烴類11種、酸類9種、酯類4種、呋喃1種。菊芋經熱水浸提的特征風味成分和鴿肉脂質熱降解的特征風味成分共同構成了菊芋鴿子燉湯的風味?？梢?，菊芋既能增加湯品的營養(yǎng)價值，又可調節(jié)湯品風味。