張哲奇，臧明伍*，張凱華，李 丹，王守偉，李笑曼

（中國肉類食品綜合研究中心，北京食品科學(xué)研究院，肉類加工技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100068）

粉蒸肉是一種廣受我國消費(fèi)者歡迎的中式傳統(tǒng)菜肴，近年來由于生活節(jié)奏不斷加快和消費(fèi)需求的多元化發(fā)展，中式傳統(tǒng)菜肴制品的消費(fèi)需求迅速提升，市面上涌現(xiàn)出大量的粉蒸肉加熱即食產(chǎn)品。為保證產(chǎn)品具有較長的貨架期，目前大多數(shù)產(chǎn)品采用高溫滅菌工藝（121 ℃）使產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無菌狀態(tài)，而這一工藝雖然能夠較好的保證產(chǎn)品的食用安全，但會(huì)對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)造成一定的破壞[1]，同時(shí)我國飲食文化中對(duì)于熱食偏好程度較高，尤其肉制品和肉類菜肴多以熱食為主，所以粉蒸肉產(chǎn)品在食用前通常需要復(fù)熱，導(dǎo)致風(fēng)味的進(jìn)一步劣變[2]。目前常見的復(fù)熱方式主要有水浴、微波、紅外復(fù)熱等，在日常生活中多以前2種為主。

頂空固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）是目前應(yīng)用較為普遍的一種揮發(fā)性物質(zhì)富集技術(shù)，操作簡便、耗時(shí)較短且靈敏度高。風(fēng)味物質(zhì)的檢測方法中，氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用法是國際上常用的檢測方法，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、獸藥、風(fēng)味物質(zhì)等痕量物質(zhì)的分類鑒定。人類的嗅覺能夠有效識(shí)別空氣中的風(fēng)味物質(zhì)，嗅聞儀（olfactometry，O）是將人類的嗅覺與現(xiàn)代分離、檢測技術(shù)結(jié)合，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的定性。

氣味活性值（odor activity value，OAV）是國際常用的評(píng)價(jià)風(fēng)味物質(zhì)對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)大小的指標(biāo)，通常采用揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在水中的風(fēng)味閾值計(jì)算得出，OAV越大，該物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。主成分分析（principal component analysis，PCA）主要是通過降維將多個(gè)指標(biāo)簡化為幾個(gè)綜合指標(biāo)，能夠在盡可能保留原始變量信息的同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的簡化處理，并反應(yīng)出各變量之間的關(guān)系，是風(fēng)味研究中一種常見分析方法。本實(shí)驗(yàn)采用SPME-GC-MS-O法對(duì)粉蒸肉產(chǎn)品在加工、消費(fèi)中的常見處理后的模擬樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性及半定量測定，并結(jié)合OAV以及PCA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，重點(diǎn)發(fā)掘粉蒸肉產(chǎn)品從熟制到食用前各種處理導(dǎo)致風(fēng)味特征變化的規(guī)律，旨在探究其風(fēng)味劣變的機(jī)理、機(jī)制，為相關(guān)產(chǎn)品后續(xù)的品質(zhì)改良提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糯米、香米、蔥、姜、蒜等 市售；五花肉千喜鶴股份有限公司；粉蒸肉加工用香辛料、調(diào)味料中國肉類食品綜合研究中心香辛料部；2-甲基-3-庚酮、C8～C20正構(gòu)烷烴 美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）1 cm SPME針 美國Supelco公司；ODP2嗅聞檢測儀 德國Gerstal公司；TSQ8000 GC-MS聯(lián)用儀、TG-Wax MS極性柱 美國賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蒸肉米粉和腌料的制作

米粉采用100 g糯米和100 g稻米混合均勻后上鍋炒制約3 min至金黃色且有米香，待冷卻后用粉碎機(jī)粉碎20 s制成米粉（粒徑約1 mm），與花椒粉1 g、八角茴香粉1 g、桂皮粉2 g、辣椒粉2 g、五香粉2 g、姜粉2 g混合均勻備用。

腌料采用10 g蠔油、生抽7 g、老抽3 g、腐乳汁10 g、甜面醬4 g、料酒15 g、糖8 g、鹽4 g混合配制而成。

1.3.2 樣品制備

粉蒸肉的制備：A組：五花肉洗凈→去皮→切片→腌制→上粉→真空包裝；B組：五花肉洗凈→去皮→切片→腌制→上粉→大火蒸制→冷卻→真空包裝；C組：五花肉洗凈→去皮→切片→腌制→上粉→大火蒸制→冷卻→真空包裝→高壓滅菌[3-4]；D組：五花肉洗凈→去皮→切片→腌制→上粉→大火蒸制→冷卻→真空包裝→高壓滅菌→冷卻→水煮復(fù)熱；E組：五花肉洗凈→去皮→切片→腌制→上粉→大火蒸制→冷卻→真空包裝→高壓滅菌→冷卻→微波復(fù)熱。

操作要點(diǎn)：肉片厚度約4～6 mm，肉片長寬分別以不大于50 mm和30 mm為宜；腌制時(shí)間40 min；腌制料用量為肉質(zhì)量的1/5；上粉米粉用量為肉質(zhì)量的1/3；蒸制時(shí)間為60 min；真空包裝抽氣時(shí)間25 s，加熱時(shí)間3 s，封口延遲3 s，真空度－0.1 MPa；高壓滅菌參數(shù)為121 ℃加熱20 min；水煮復(fù)熱是將產(chǎn)品帶包裝置于沸水中15 min至中心溫度60 ℃；微波復(fù)熱是將產(chǎn)品包裝開口后用中高火加熱3 min至中心溫度60 ℃。

1.3.3 取樣

每次取樣量約為50 g，重復(fù)3 次。樣品采用鋁箔袋真空包裝于－18 ℃冷凍備用。

1.3.4 SPME條件

將各階段肉樣于室溫下切碎混勻后準(zhǔn)確取3.00 g裝入動(dòng)態(tài)頂空瓶中，加入0.5 μL 1.632 μg/μL的2-甲基-3庚酮作為內(nèi)標(biāo)物，旋緊瓶蓋。將SPME瓶放入55 ℃水浴鍋中平衡30 min后將SPME針頭插入瓶中，纖維頭處于頂空狀態(tài)吸附揮發(fā)性風(fēng)味化合物30 min后取出，插入GC進(jìn)樣口中，熱解吸5 min。

1.3.5 GC-MS條件

GC條件：TG-Wax MS極性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）進(jìn)行GC分析；載氣為高純氦氣（純度＞99.99%）；流速1.0 mL/min；采用不分流模式，保持2 min。升溫程序：進(jìn)樣口溫度250 ℃，柱溫起始溫度40 ℃，保持3 min，之后以5 ℃/min速率升溫到200 ℃，保持1 min，再以8 ℃/min速率升溫到220 ℃，保持3 min。

MS條件：傳輸線溫度230 ℃，電子能量70 eV，電子電離源，離子源溫度280 ℃，質(zhì)量掃描范圍設(shè)定為40～600 u；采用全掃描模式。

1.3.6 嗅聞儀檢測

嗅聞儀接口溫度200 ℃。檢測時(shí)為防止評(píng)價(jià)員鼻腔干燥，通入濕潤氮?dú)?。用預(yù)處理后的樣品及標(biāo)準(zhǔn)香氣化合物對(duì)每位評(píng)價(jià)員反復(fù)培訓(xùn)后再進(jìn)行樣品實(shí)驗(yàn)，由3 位評(píng)價(jià)員在嗅覺檢測口處記錄聞到香氣的時(shí)間、香味特性以輔助風(fēng)味物質(zhì)的鑒定，每種化合物的香氣描述及時(shí)間至少由其中2 名評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)一致才確定。

1.3.7 風(fēng)味化合物定性分析

譜庫檢索鑒定：采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）和Willey譜庫檢索，選取正反匹配度均大于800的化合物實(shí)現(xiàn)定性鑒定。

保留指數(shù)（retention index，RI）：計(jì)算各揮發(fā)物RI并與文獻(xiàn)中的RI進(jìn)行比對(duì)，按式（1）計(jì)算RI：

式中：Rt（x）、Rt（n）及Rt（n+1）分別為待測揮發(fā)性成分、含n個(gè)碳原子正構(gòu)烷烴及（n+1）個(gè)碳原子正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間/min。

1.3.8 風(fēng)味化合物定量分析

根據(jù)已知內(nèi)標(biāo)2-甲基-3-庚酮含量對(duì)揮發(fā)性組分進(jìn)行定量分析，并依據(jù)化合物的峰面積比值與含量成正比的原理，按式（2）計(jì)算每一種風(fēng)味化合物相對(duì)于內(nèi)標(biāo)化合物的含量：

式中：CX為未知揮發(fā)性化合物含量/（μg/kg）；CO為內(nèi)標(biāo)化合物質(zhì)量濃度/（μg/μL）；VO為內(nèi)標(biāo)化合物進(jìn)樣體積/μL；SX為未知揮發(fā)性化合物的峰面積/（AU·min）；SO為添加的內(nèi)標(biāo)化合物峰面積/（AU·min）；m為試樣的質(zhì)量/kg。

1.3.9 風(fēng)味成分評(píng)價(jià)

采用OAV評(píng)價(jià)各化合物對(duì)樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)；0.1＜OAV＜1，說明該物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味有修飾作用；OAV＞1，說明該物質(zhì)可能對(duì)總體風(fēng)味有直接影響；在一定范圍內(nèi)，OAV越大說明該物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大[5]。按式（3）計(jì)算OAV：

式中：C為物質(zhì)含量/（μg/kg）；T為嗅覺閾值/（μg/kg）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Unscrambler X10.1進(jìn)行PCA；其他數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理組揮發(fā)性物質(zhì)與含量分析

由表1、2可知，所有5 個(gè)處理組中共鑒定出40 種揮發(fā)性物質(zhì)，其中烴類11 種、醇類8 種、醛類6 種、酯類5 種、雜環(huán)化合物5 種、醚類3 種、酮類1 種、酸類1 種，有18 種物質(zhì)在5 組中均有出現(xiàn)。5 組中揮發(fā)性物質(zhì)種類數(shù)分別為26、27、26、31、30 種，總量分別為705.00、1 038.53、2 026.53、1 978.77、989.12 μg/kg。對(duì)比5 個(gè)處理組數(shù)據(jù)，C組中揮發(fā)性物質(zhì)含量最高且與D組無顯著差異，A組含量最低，與B、E組含量無顯著差異，C組、D組與其他3 組差異顯著。E組揮發(fā)性物質(zhì)總含量雖然較低，但是種類數(shù)較多。揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成上，醇類物質(zhì)在各組中所占比重較大，其次主要是烴類、醛類、醚類、酯類。

表1 各處理組揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量Table 1 Identi fication and quanti fication of volatile compounds in five groups of samples

續(xù)表1

表2 各處理組中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及含量Table 2 Kinds and contents of volatile compounds identifified in fifive groups of samples

2.2 各處理組揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量分析

2.2.1 烴類物質(zhì)含量分析

5 個(gè)處理組中共檢測到11 種烴類物質(zhì)，除E組外，前4 組中烴類物質(zhì)的含量依次呈上升趨勢，且各組之間差異顯著（P＜0.05），這可能與A～D組樣品加熱時(shí)間逐漸延長，導(dǎo)致脂肪均裂加劇有關(guān)[6]。E組烴類物質(zhì)含量僅高于A組，兩組之間差異不顯著，且與C、D組相比含量出現(xiàn)大幅降低，這可能與微波加熱原理不同導(dǎo)致產(chǎn)品中風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)不充分有關(guān)。11 種烴類物質(zhì)中9 種為烯烴主要來源于香辛料，其中香檜烯主要來源于五香粉中的肉豆蔻[7]；月桂烯、3-蒈烯、α-萜品烯、γ-萜品烯在八角、花椒中均有檢出[8-9]，此類物質(zhì)嗅覺閾較低，通常具有辛辣味、胡椒味、柑橘和檸檬似香氣等[10]。其含量和種類隨加熱時(shí)間延長可能主要是由于高溫促進(jìn)其揮發(fā)。

2.2.2 醛類物質(zhì)含量分析

醛類物質(zhì)對(duì)肉類食品風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大，主要是由于其具有較高的含量和較低的嗅覺閾[11]。粉蒸肉加熱過程中醛類物質(zhì)共檢出6 種，辛醛、壬醛主要來自油酸氧化，具有油脂香氣，此外姜也是辛醛的重要來源[12-13]；己醛主要來源于ω-6不飽和脂肪酸的氧化，低濃度下具有青草香氣，高濃度則會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕叮?-呋喃甲醛和5-甲基呋喃醛則主要和美拉德反應(yīng)有關(guān)[14-15]。除E組外其他2 組高壓處理組（C、D組）的醛類物質(zhì)含量均顯著高于未經(jīng)高壓處理組，主要是由于長時(shí)間高溫處理加劇了脂肪的氧化[16-17]。E組的醛類物質(zhì)含量與A、B組無顯著差異可能與微波加熱的方式有關(guān)，這一現(xiàn)象在張凱華[18]、王瑞花[19]等的實(shí)驗(yàn)中也有出現(xiàn)，可能與微波加熱機(jī)理有關(guān)。

2.2.3 酯類物質(zhì)含量分析

酯類物質(zhì)主要來源于香辛料以及料酒中乙醇與豬肉中游離脂肪酸的酯化作用[20]。C組和D組酯類物質(zhì)含量高于其他3 組且差異顯著，可能是由于高溫加熱后酯化反應(yīng)加劇且揮發(fā)量增加[21-22]。E組酯類物質(zhì)含量高于A、B組但低于C、D組，可能是由于高壓滅菌導(dǎo)致酯化反應(yīng)加劇但由于加熱時(shí)間較短和加熱機(jī)制不同酯類揮發(fā)量較低[23]。酯類物質(zhì)中OAV大于1的主要是己酸乙酯和辛酸乙酯，這2 種在酒中較為常見，具有菠蘿香、曲香，其他酯類物質(zhì)含量較低對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)不大[24]。

2.2.4 醇類物質(zhì)含量分析

不飽和脂肪酸氧化裂解過程除產(chǎn)生醛類物質(zhì)外，還伴隨著醇類物質(zhì)的產(chǎn)生。粉蒸肉中對(duì)風(fēng)味存在貢獻(xiàn)（OAV＞1）的醇類物質(zhì)主要有乙醇、桉葉油醇、異辛醇、芳樟醇，由于并無文獻(xiàn)顯示肉類加熱能夠產(chǎn)生大量乙醇，所以粉蒸肉中乙醇應(yīng)當(dāng)主要來源于料酒、腐乳汁中。桉葉油醇和芳樟醇是肉桂、八角等香料中常見的風(fēng)味物質(zhì)，對(duì)于肉類菜肴風(fēng)味貢獻(xiàn)較大[25]。

2.2.5 醚類、雜環(huán)類、酸類、酮類物質(zhì)含量分析

4 類物質(zhì)在粉蒸肉中含量較低，其中對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味有貢獻(xiàn)的僅有茴香腦和乙酸，茴香腦具有甜香氣、茴香氣味，主要是來源于八角茴香、小茴香等香辛料中。文獻(xiàn)顯示雜環(huán)類物質(zhì)主要來源于美拉德反應(yīng)，在肉制品中較為常見且貢獻(xiàn)明顯，主要是提供烤香風(fēng)味[26]，但與其他中式肉制品相比粉蒸肉中雜環(huán)類物質(zhì)含量不高，對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)很小。

2.3 各處理組氣體活性物質(zhì)分析

表3 不同處理組粉蒸肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)OAVTable 3 OAVs of volatile compounds in five groups of samples

OVA能夠較好反映各揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)于總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，通過查閱文獻(xiàn)計(jì)算各種揮發(fā)性物質(zhì)的OAV[27-35]。由表3可以看出，B組中對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的物質(zhì)（OVA＞20）主要是己醛、5-甲基呋喃醛、桉葉油醇和異辛醇，總OAV（171.55）與A組（178.18）接近。C組產(chǎn)品總OAV（239.91）與A、B組相比增加明顯，其中對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的揮發(fā)性物質(zhì)主要是己醛、5-甲基醛呋喃醛、己酸乙酯、桉葉油醇和異辛醇，除異辛醇外其他幾種物質(zhì)OAV均有所增加而己酸乙酯含量變化幅度最大。D、E 2組復(fù)熱樣品中，D組總OAV（255.08）略高于C組，其中醛類、酯類物質(zhì)OAV高于C組，而醇類物質(zhì)OAV低于C組，這3 類物質(zhì)含量的變化可能是導(dǎo)致復(fù)熱后產(chǎn)品風(fēng)味較差的原因；E組（113.74）總OAV在所有5 組中最低，風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的揮發(fā)性物質(zhì)僅辛醛一種，提示微波處理對(duì)于產(chǎn)品風(fēng)味的呈現(xiàn)具有較大影響。

2.4 各處理組揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)PCA

采用PCA法對(duì)篩選出對(duì)風(fēng)味存在貢獻(xiàn)的物質(zhì)（OAV＞0.1）進(jìn)行分析，得到不同加熱時(shí)間粉蒸肉中主體風(fēng)味成分的載荷圖。由圖1可知，PC1貢獻(xiàn)率為64%，PC2貢獻(xiàn)率為27%，總貢獻(xiàn)率為91%。5 個(gè)樣品分布于1、4象限，各組之間差異較為明顯。A組和C組在PC1上貢獻(xiàn)較大，但PC2上存在差異；D組在PC2上貢獻(xiàn)接近A組，但PC1上貢獻(xiàn)較低與B組接近；E組在PC1和PC2上貢獻(xiàn)均不大。結(jié)果顯示高溫加熱和復(fù)熱對(duì)產(chǎn)品在PC2上的影響較大，對(duì)風(fēng)味影響明顯，而微波處理則在PC1上影響較大，產(chǎn)品風(fēng)味與其他組差異較大。

圖1 PCA載荷圖Fig. 1 PCA loading plot

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)采用SPME-GC-MS-O聯(lián)用法測定粉蒸肉產(chǎn)品高壓滅菌及復(fù)熱后揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量變化。在5 組樣品中共檢測到40 種揮發(fā)性化合物，其中18 種在所有樣品中均有檢出。采用OAV對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)進(jìn)行分析顯示，對(duì)風(fēng)味有貢獻(xiàn)的物質(zhì)（OAV＞0.1）共25 種，貢獻(xiàn)較為明顯的有7 種（OAV＞20）?；贠AV可以看出高壓以及復(fù)熱處理后產(chǎn)品中己酸乙酯、桉葉油醇2 種物質(zhì)風(fēng)味貢獻(xiàn)增幅較大。其中桉葉油醇來源于香辛料，而高壓處理后肉制品所具有的“罐頭味”、“過熟味”在不添加香辛料時(shí)依然存在，所以己酸乙酯應(yīng)當(dāng)在不良風(fēng)味構(gòu)成中具有重要作用。前4 組樣品中醛類物質(zhì)總OAV隨熱處理時(shí)間的延長而增加，而較高濃度的醛類物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕??？傮w來看，粉蒸肉初期熟制過程中主要是主體呈味物質(zhì)由醇類向醛類轉(zhuǎn)變；高壓滅菌和復(fù)熱過程中主要是己酸乙酯和醛類物質(zhì)含量的持續(xù)上升導(dǎo)致的風(fēng)味劣化；微波加熱組總OAV最低可能是由于微波加熱所需時(shí)間較短以及加熱原理不同所致。研究顯示改善粉蒸肉產(chǎn)品的揮發(fā)性風(fēng)味應(yīng)當(dāng)著重控制醛類和己酸乙酯的過度產(chǎn)生，重點(diǎn)在于控制熱處理的時(shí)間，此外微波復(fù)熱有可能是一種較好的復(fù)熱方式，其對(duì)產(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)味的影響機(jī)制值得進(jìn)一步深入研究。