趙穎穎，李三影, 歐芳蘭，閆路輝，李可，趙電波，白艷紅

(1.鄭州輕工業(yè)大學 食品與生物工程學院，鄭州 450001; 2.河南省冷鏈食品質量安全控制重點實驗室，鄭州 450001)

在我國，豬排骨因營養(yǎng)價值高等優(yōu)點很受歡迎，消費范圍也很廣[1]，常用于與各種食材搭配制作醬排骨、排骨湯等傳統(tǒng)菜肴。人們評價肉制品的風味優(yōu)劣首先是其香味，但香味成分幾乎都是揮發(fā)性的[2]。因此, 揮發(fā)性風味組分對食品總體風味的形成起著非常重要的作用。目前已有部分學者對豬排骨以及肉湯的揮發(fā)性風味成分進行了研究[3-4]，但是關于香辛料對豬排骨揮發(fā)性風味的研究比較缺乏。

八角茴香，別稱大料、八角、大茴香等，分布于我國廣東、廣西、福建等省[5], 在我國資源豐富，具有去腥增香等作用[6-8]，在傳統(tǒng)燉肉加工中得到了廣泛的應用。八角茴香在使用前常常會進行熱處理以便去除苦澀味，使其香味更好地揮發(fā)出來。但目前對于八角茴香應如何進行熱處理沒有相關的理論依據(jù)，消費者對于八角茴香熱處理的方式更多的是憑個人喜好。因此，有必要研究熱處理方式對八角茴香風味的影響。

目前國內外對八角茴香的研究主要是在抑菌和抗氧化方面，對其風味的研究甚少，尚未發(fā)現(xiàn)有關熱處理八角茴香對肉制品揮發(fā)性風味的報道。因此，本文主要通過分析熱處理不同時間和不同熱處理方式對豬排骨揮發(fā)性風味物質的變化情況，初步分析熱處理如何影響豬排骨的揮發(fā)性風味，不僅為八角茴香的熱處理提供了理論依據(jù)，減少牢了資源的浪費，且能滿足消費者對良好風味的要求，促進肉制品的標準化生產，提高豬排骨的市場競爭力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

八角茴香(食品級)、豬排骨(食品級)：鄭州丹尼斯超市；二氯甲烷(色譜級)：天津科密歐試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

JA3003N電子天平 上海菁海儀器設備有限公司；同時蒸餾萃取器 上海科騰實驗儀器設備公司；HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市醫(yī)療機械廠；尼龍66濾膜 天津市津騰實驗設備有限公司；尼龍復合PE材料包裝袋、FW-3150抽真空封口機 廣州市新世界電器有限公司；7890/5977型氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 安捷倫科技公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預處理

將豬排骨中的肉塊攪碎混勻，每袋取50 g進行真空包裝，冷凍貯藏備用。使用前于4 ℃ 解凍12 h。將純肉樣品命名為“A組”。將八角茴香分為4組：第1組的八角茴香不做熱處理，命名為“B組”；第2組的八角茴香在沸水中加熱30 s，命名為“C組”；第3組的八角茴香在沸水中加熱90 s，命名為“D組”；第4組的八角茴香在150 ℃的熱油中加熱30 s，命名為“E組”。

熱水加熱方法：取200 g的自來水加熱至沸騰，加入5 g八角茴香，每次加熱時間分別為30，90 s。

熱油加熱方法：參考Zhang等[9]的方法略加修改。取200 g的花生油加熱至150 ℃，加入 5 g八角茴香，加熱時間為30 s。

將加熱處理后的八角茴香自然晾干、研磨。根據(jù)孫靈霞等[10]的實驗結果稍加修改，確定經(jīng)加熱處理后的八角茴香添加量為0.01 g。

1.3.2 揮發(fā)性風味物質提取

將處理好的A組、B組、C組+解凍好的排骨肉樣、D組+解凍好的排骨肉樣、E組+解凍好的排骨肉樣，分別置于250 mL蒸餾燒瓶中，加入150 mL水并置于SDE裝置的輕相端，電熱套加熱溫度為150 ℃，量取60 mL二氯甲烷置于250 mL蒸餾燒瓶中，并置于SDE裝置的重相端，水浴加熱溫度為60 ℃。從加熱時開始計時，連續(xù)加熱4.5 h，萃取結束后收集蒸餾燒瓶和U型管中的萃取液，并在萃取液中加入約10 g干燥的無水硫酸鈉，置于-20 ℃下脫水24 h，將萃取液通過0.45 μm微孔濾膜過濾到濃縮瓶中，在37 ℃水浴下用旋轉蒸發(fā)儀蒸發(fā)完全，取下濃縮瓶，并快速用1.5 mL二氯甲烷加入到濃縮瓶中，搖晃濃縮瓶，使附著在瓶壁上的物質溶于二氯甲烷，重復3次，并將倒出的二氯甲烷定容至5 mL容量瓶中，置于冰箱冷藏。使用時，用0.22 μm微孔濾膜過濾后轉移至液相色譜瓶中以待GC-MS分析。

1.3.3 GC-MC分析1.3.3.1 色譜條件

色譜柱：HP-5MS毛細管柱(30 m×250 μm×0.25 μm)；初始溫度：300 ℃；升溫程序：初始溫度40 ℃，以4 ℃/min升至260 ℃，保持4 min；載氣：高純氦氣；載氣流速：1 mL/min；進樣量：0.4 μL；分流方式：不分流進樣。

1.3.3.2 質譜條件

電離源為EI，電子能量為70 eV，離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃，質量掃描范圍為35～550 amu。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

定性分析：根據(jù)NIST 17譜庫檢索正反匹配度大于600和RI與實驗中計算出來的RI保留指數(shù)來確定。RI是在同樣GC-MS條件下對C8～C34的正構烷烴進行上樣分析，計算公式如下：

(1)

式中：n為正構烷烴的碳原子個數(shù)，t'(i)為待測組分的調整保留時間(min)；t'(n)為具有n個碳原子的正構烷烴的調整保留時間(min)；t'(n+1)為具有n+1個碳原子的正構烷烴的調整保留時間(min)。碳原子的調整保留時間(min)為[t'(n)

定量分析：采用峰面積歸一化法確定各揮發(fā)性風味物質的百分相對含量。

主體風味成分的確定：通過相對氣味活性值確定主體風味物質：

(2)

式中：Cmax為OAV值最大物質的峰面積相對百分含量(%)；Tmax為OAV值最大物質的風味閾值；Ci為物質i的峰面積百分含量(%)；Ti為物質i的風味閾值。

2 結果與分析

2.1 揮發(fā)性風味成分分析

2.1.1 不同處理組間的揮發(fā)性風味成分

本實驗5組樣品揮發(fā)性風味成分的總離子流圖見圖1，各組樣品揮發(fā)性風味成分的種類、相對含量見表1，部分豬排骨揮發(fā)性風味的相對氣味活性值(ROAV)見表2。

表1 5組樣品中揮發(fā)性風味物質GC-MS分析結果及峰面積百分含量

續(xù) 表

續(xù) 表

續(xù) 表

表2 部分豬排骨揮發(fā)性風物質的相對氣味活性值(ROAV)

圖1 各組總離子流色譜圖

由表1可知，各組鑒定出來的揮發(fā)性風味成分包括醛類(11種)、酮類(5種)、醇類(20種)、烴類(20種)、酸類(8種)、酯類(11種)、萜烯類(14種)等，其中A，B，C，D，E各組分別檢測出35，50，32，24，38種揮發(fā)性風味物質。

在純豬排骨肉樣中，酚類及酯類物質相對含量很高，占總體相對含量的78.84%。在B組八角茴香中，相對含量最高的是茴香腦(36.77%)，茴香腦的相對含量遠高于其他組分，這與前人的研究結果一致[11-13]。由表2可知，茴香腦對3組豬排骨揮發(fā)性風味的形成均有較大的貢獻。與對照組相比，添加熱處理的八角茴香后，豬排骨揮發(fā)性風味物質的種類以及相對含量均發(fā)生變化，且檢測出新的揮發(fā)性風味物質。新的揮發(fā)性風味物質可能是八角茴香中某些成分與豬排骨中的某些成分發(fā)生反應生成，也可能是八角茴香在熱處理過程中生成并帶入到豬排骨中。這3組樣品中檢測到的茴香腦、大茴香醛、草蒿腦、檸檬烯、芳樟醇、γ-松油烯、β-石竹烯均來自添加的八角茴香。

在相同熱處理方法下，隨著熱水處理時間(30～90 s)的延長，醛類(16.05%～23.05%)、酯類(30.72%～39.85%)物質相對含量明顯增加，萜烯類(31.36%～19.88%)和芳香烴類(17.90%～12.99%)物質相對含量明顯減少，總揮發(fā)性物質種類也明顯減少(32～24種)，但醛類物質增加2種。在相同熱處理時間下，與C組相比，E組揮發(fā)性風味物質種類增加(32～38種)；芳香烴類(17.90%～42.70%)和酸類(0.05%～0.5%)物質相對含量明顯增加，醛類(16.05%～9.26%)、酯類(30.72%～19.72%)和萜烯類(31.36%～25.01%)物質相對含量明顯減少。3種熱處理方式產生的風味物質主要差異在醛類、萜烯類、酯類、芳香烴類化合物的相對含量。

2.1.2 熱處理八角茴香對醛類物質的影響

醛類物質主要來自肉制品的脂質氧化、羰氨反應以及一些氨基酸的Strecker降解。醛類化合物是肉類風味物質的重要組成部分，具有較低的氣味閾值，在香氣中起重要作用[14]。在熱處理八角茴香組中，豬排骨揮發(fā)性風味物質分別檢測到醛類物質7，9，6種。其中，十六醛相對含量最高(7.52%～17.70%)，其發(fā)香基團由于支鏈或其他基團的影響而不容易接觸到鼻腔嗅覺細胞，且其沸點一般較高，在食品中正常的濃度范圍內幾乎沒有嗅感[15]。檢測到的2-十一醛和壬醛來自油酸的氧化降解，反式-2,4-癸二烯醛來自亞油酸的氧化降解。由表1和表2可知，反式-2,4-癸二烯醛和2-十一烯醛僅在D組中被檢測到，且相對含量較低，分別為0.31%、0.18%，但由于其風味閾值較低，對D組的揮發(fā)性風味物質的形成貢獻較大(870.69，97.50)。壬醛在3組樣品中均有被檢測到，且含量僅為0.14%、0.14%、0.12%，因其風味閾值較低(1 μg/kg)，對豬排骨揮發(fā)性風味形成具有一定的貢獻(6.75，10.62，7.31)。

2.1.3 熱處理八角茴香對酯類物質的影響

在熱處理八角茴香組中，豬排骨揮發(fā)性風味物質檢測到的酯類物質分別為6，3，5種，相對含量最高的酯類物質是己二酸二異辛酯(15.07%～38.69%)。與對照組相比，C組新增棕櫚酸甲酯、2-單棕櫚酸甘油；A組中的亞油酸乙酯、異丙基-9-十八碳酸酯在C，D，E組中均未檢出。與C組(6，30.79%)相比，D組(3，39.85%)酯類物質種類雖然降低，但是總相對含量卻是升高的；而E組(5，19.72%)的酯類物質種類和總相對含量均是下降的。

2.1.4 熱處理八角茴香對萜烯類物質的影響

本實驗豬排骨中的萜烯類及其含氧衍生物主要來自于八角茴香的直接引入，它們也是八角茴香添加后豬排骨中新增加的主要風味成分，包括檸檬烯、草蒿腦、茴香腦等。在熱處理八角茴香組中，豬排骨揮發(fā)性風味物質檢測到的萜烯類物質分別為4，2，3種，全是由八角茴香引入，其中總相對含量最高的是C組(31.36%)，總相對含量最低的是D組(19.88%)，相對含量最高的物質是茴香腦(19.78%～36.77%)。茴香腦具有大茴香香氣，是八角茴香的主要特征揮發(fā)性風味物質。由表2可知，由八角茴香引入的茴香腦對豬排骨揮發(fā)性風味的形成具有較大的貢獻，其他由八角茴香引入的揮發(fā)性風味物質對豬排骨揮發(fā)性風味的形成也起到積極的作用。

2.1.5 熱處理八角茴香對烴類物質的影響

在熱處理八角茴香組中，豬排骨揮發(fā)性風味物質中檢測到的烷烴類分別有4，3，8種，檢測到的芳香烴類物質均是3種。烷烴類物質中總相對含量最高的是E組(0.89%)，最低的是C組(0.53%)，其中烷烴類物質相對含量最高的是1,2-環(huán)氧十八烷(0.22%～0.31%)，但1,2-環(huán)氧十八烷在對照組中均未檢出。芳香烴類總相對含量最高的是E組(42.7%)，最低的是D組(12.99%)，相對含量最高的物質是2,2＇-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(11.47%～40.75%)。

2.1.6 熱處理八角茴香對醇類的影響

醇類物質主要來自脂肪氧化、醛的還原及香辛料[16]。本實驗中，A組未檢測到醇類物質；B組檢測到16種醇類物質，但相對含量僅為9.88%；C組檢測到的醇類物質在A，B組中均未被檢出；E組檢測到的4種醇類物質中，僅芳樟醇在B組中被檢測到，且對E組豬排骨的揮發(fā)性風味形成具有貢獻意義，其他3種醇類物質在A，B組中均未檢出。

2.1.7 熱處理八角茴香對酸類的影響

酸類主要來自脂肪的水解和脂肪氧化過程產生的小分子脂肪酸[17]，香氣閾值一般較高，對肉類風味的直接貢獻不大。本實驗檢測到的酸類種類及含量均較少，C組、D組、E組分別檢測到酸類物質3，1，4種，且均是10個碳以上，這可能是在長時間高溫萃取過程中醇類和醛類物質氧化形成的。

2.1.8 熱處理八角茴香對酮類的影響

在C組、D組、E組檢測到的酮類物質分別是3，2，2種，總相對含量分別為1.56%、1.36%、1.10%，其中相對含量最高的是2-十五烷酮。2-十五烷酮已被證明是排骨中的揮發(fā)性成分。與對照組相比，C組新增加了2-十三烷酮和十七烷酮，D組新增加十七烷酮，E組新增加2-十三烷酮。與C組(3，1.56%)相比，D組(2，1.36%)、E組(2，1.10%)的酮類物質種類以及總相對含量均下降。

2.1.9 熱處理八角茴香對其他類物質的影響

在熱處理八角茴香組，豬排骨揮發(fā)性風味物質中均檢測到的N-苯基-2-萘胺，C組、D組、E組總相對含量分別為1.40%、2.06%、0.97%，均高于A組與B組相對含量之和。而E組檢測到的4,7-甲基萘,1,2,3,4,5,6,7,8-八氫-1,4,9,9-四甲基[1S-(1a,4a,7a)]和4-(3-乙酰氧基-3-甲基-4-戊烯-1-基)-4A,8,8-三甲基-3-亞甲基十氫-1-萘基乙酸酯均未在A組或B組中檢測到。

2.2 主體風味成分分析

當ROAV >1時，說明該風味物質可能對豬排骨總體風味有直接影響，可確定為豬排骨的主體風味成分，ROAV值越大表明該風味組分對總體風味的貢獻度越大。由表1和表2可知，3種不同熱處理的八角茴香后，豬排骨的主體揮發(fā)性風味物質(ROAV>1)的數(shù)量不同，C組、D組和E組分別有2，4，5種，其中共有的主體揮發(fā)性物質為茴香腦、壬醛。與C組相比，D組的主體揮發(fā)性風味物質增加了反式-2,4-癸二烯醛(870.69)和2-十一烯醛(97.50)，但總揮發(fā)性風味物質種類卻減少；E組的主體揮發(fā)性風味物質增加了檸檬烯(1.58)、芳樟醇(1.52)、草蒿腦(1.32)，而增加的主體揮發(fā)性物質全來自八角茴香，總揮發(fā)性風味物質種類也增加。

3 結論

本實驗結果表明，不同的熱處理八角茴香對豬排骨揮發(fā)性風味的產生有著顯著的影響。添加熱處理的八角茴香后，豬排骨揮發(fā)性風味物質種類以及相對含量均發(fā)生變化。在相同熱處理方法下，隨著熱水處理時間(30～90 s)的延長，醛類(16.05%～23.05%)、酯類(30.72%～39.85%)物質相對含量明顯增加，萜烯類(31.36%～19.88%)和芳香烴類(17.90%～12.99%)物質相對含量明顯減少，總揮發(fā)性物質種類也明顯減少(32～24種)，但醛類物質增加2種。在相同熱處理時間下，與C組相比，E組揮發(fā)性風味物質種類增加(32～38種)；芳香烴類(17.90%～42.70%)和酸類(0.05%～0.5%)物質相對含量明顯增加，醛類(16.05%～9.26%)、酯類(30.72%～19.72%)和萜烯類(31.36%～25.01%)物質相對含量明顯減少。

3組揮發(fā)性風味物質中總相對含量最高的分別是萜烯類(31.36%)、酯類(39.85%)、芳香烴類(42.7%)；3組揮發(fā)性風味物質中相對含量最高的物質分別是茴香腦(31.11%)、己二酸二異辛酯(38.69%)、2,2＇-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(40.75%)。由表2可知，各組對豬排骨揮發(fā)性風味形成的貢獻較大的C組為茴香腦(100.00)、壬醛(6.75)；D組為反式-2,4-癸二烯醛(870.69)、茴香腦(100.00)、壬醛(10.62)；E組為茴香腦(100.00)、壬醛(7.31)、檸檬烯(1.58)、芳樟醇(1.52)、草蒿腦(1.32)。因此，可以看出相比熱水處理組，熱油處理組總揮發(fā)性風味物質的種類和總特征風味最多。下一步應針對熱處理八角茴香對肉品風味影響的機理進行研究。