劉 夢(mèng)，陳 松，張順亮,，趙 冰，潘曉倩，周慧敏，喬曉玲，臧明伍，李 素，朱 寧，吳倩蓉

（1.中國(guó)肉類食品綜合研究中心，北京 100068；2.河南雙匯投資發(fā)展股份有限公司，河南 漯河 462000）

發(fā)酵肉制品近年來深受廣大消費(fèi)者的青睞，相對(duì)于依賴原料肉本身的內(nèi)源酶進(jìn)行發(fā)酵的傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品，加入外源發(fā)酵劑，使產(chǎn)品品質(zhì)更加可控，并且不同的發(fā)酵劑可以促使產(chǎn)品形成不同的風(fēng)味。近年來，眾多學(xué)者對(duì)肉用發(fā)酵劑的篩選及其對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響開展了大量研究。目前，使用最多的商業(yè)發(fā)酵劑有清酒乳桿菌、肉葡萄球菌、木糖葡萄球菌、戊糖片球菌屬等[1-3]。

小牛葡萄球菌、木糖葡萄球菌和肉葡萄球菌是廣泛存在于天然發(fā)酵肉制品中的葡萄球菌菌種，已于2016年被列入《可用于食品的菌種名單》。葡萄球菌相比于清酒乳桿菌、戊糖片球菌等肉用產(chǎn)酸微生物，其以不產(chǎn)酸且護(hù)色增香的特性被廣泛運(yùn)用于肉制品生產(chǎn)中[4]。如潘曉倩等[5]將肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌混合商業(yè)發(fā)酵劑（SSX）運(yùn)用在北方風(fēng)干香腸中，香腸的風(fēng)味得到改善；周慧敏等[6]研究了肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌混合商業(yè)發(fā)酵劑（T-SC-200）對(duì)臘肉的影響，結(jié)果表明發(fā)酵劑可以促進(jìn)臘肉風(fēng)味的形成。由此可見，葡萄球菌混合發(fā)酵劑可以改善肉制品的風(fēng)味并可以促進(jìn)肉制品風(fēng)味的形成。但目前將小牛葡萄球菌運(yùn)用在肉制品中的研究鮮見報(bào)道。

目前已有部分學(xué)者研究不同發(fā)酵劑對(duì)牛肉干品質(zhì)的影響。鄭加旭等[7]使用乳酸菌混合商業(yè)發(fā)酵劑SA-241改善牛肉干的品質(zhì)，并增加了產(chǎn)品的風(fēng)味；陳利忠[8]使用木糖葡萄球菌和戊糖片球菌混合發(fā)酵劑T-SPX改善牛肉干的質(zhì)構(gòu)和色澤；李疆[9]使用德氏乳桿菌和肉糖葡萄球菌提高了牛肉干的品質(zhì)和風(fēng)味；王娜等[10]使用肉葡萄球菌、戊糖片球菌、乳酸片球菌和木糖葡萄球菌混合商業(yè)發(fā)酵劑SBW-52提高了牛肉干的質(zhì)構(gòu)和色澤，使產(chǎn)品口感更好；賈娜等[11]通過干酪乳桿菌和木糖葡萄球菌混合發(fā)酵劑改善了牛肉干的感官品質(zhì)，但以上研究的發(fā)酵過程中均會(huì)產(chǎn)生一定量的有機(jī)酸，如乳酸等。這是由于許多學(xué)者在發(fā)酵牛肉干的研究中多使用產(chǎn)酸菌與不產(chǎn)酸菌復(fù)配菌種，使產(chǎn)品具有些許酸味，但對(duì)于牛肉干而言，過多的酸味可能會(huì)給消費(fèi)者帶來不良的感官感受。因此，本實(shí)驗(yàn)選取增香且不產(chǎn)酸的肉葡萄球菌和小牛葡萄球菌混合發(fā)酵劑TEXEL?NatulRed對(duì)牛肉干的風(fēng)味進(jìn)行研究。

本實(shí)驗(yàn)在發(fā)酵的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品特性，采用微發(fā)酵技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工。即在發(fā)酵的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，縮短產(chǎn)品發(fā)酵時(shí)間，減少發(fā)酵劑對(duì)肉制品的作用，達(dá)到輕微發(fā)酵的目的。以未經(jīng)發(fā)酵的牛肉干為空白組，通過電子感官儀器結(jié)合氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用儀、氨基酸分析儀和感官評(píng)價(jià)對(duì)牛肉干的氣味和滋味進(jìn)行分析，研究微發(fā)酵對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響，以期為牛肉干的風(fēng)味調(diào)控提供理論依據(jù)及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛外脊肉 河北福成五豐食品食品股份有限公司；加工用輔料：食鹽、海藻糖、菜籽油 中國(guó)肉類食品綜合研究中心香辛料部；商業(yè)發(fā)酵劑TEXEL?NatulRed發(fā)酵劑（由肉葡萄球菌（Staphylococcus carnosus）和小牛葡萄球菌（Staphylococcus vitulinus）組成，總活菌量≥1.0×1011CFU/g） 杜邦中國(guó)有限公司；2-甲基-3-庚酮（純度99%）、C8～C20系列正構(gòu)烷烴 美國(guó)西格瑪公司；鹽酸、磺基水楊酸（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BYXX-50煙熏爐 艾博儀器設(shè)備有限公司；PEN3便攜式電子鼻 德國(guó)Airsense公司；TRACE 1310型氣相色譜-TSQ 8000型質(zhì)譜儀 美國(guó)Thermo公司；SA-402B味覺分析系統(tǒng) 日本Insent公司；L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀 日本日立高新技術(shù)公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

牛外脊肉剔除表面筋膜、脂肪，順肌纖維修整成4.5 cm×1 cm×0.8 cm長(zhǎng)條狀。按牛肉質(zhì)量計(jì)，稱取食鹽1%、海藻糖4%、菜籽油5%。為避免香辛料對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的影響，本實(shí)驗(yàn)樣品制備時(shí)未添加其他香辛料。

牛肉修整→將牛肉條、輔料與發(fā)酵劑菌粉混合均勻（TEXEL?NatulRed發(fā)酵劑接種量為1×107CFU/g）→發(fā)酵腌制（20 ℃、80%相對(duì)濕度、48 h）→干燥（50 ℃、1 h）→熟制（85 ℃、1 h，熟制2 次，中間間歇0.5 h）→真空包裝→殺菌→成品[7]。

空白組為未加發(fā)酵劑制作的牛肉干。

1.3.2 電子鼻傳感器檢測(cè)

準(zhǔn)確稱取3.0 g樣品于樣品瓶中密封，25 ℃平衡1 h，使用PEN3型電子鼻傳感器對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)。傳感器響應(yīng)信號(hào)在65 s后趨于穩(wěn)定，選取68～72 s進(jìn)行分析，每組樣品做5 次平行。

1.3.3 味覺分析系統(tǒng)（電子舌）測(cè)定

準(zhǔn)確稱取20.0 g樣品于均質(zhì)杯中，加入100 mL蒸餾水均質(zhì)1 min，3 000 r/min離心10 min，靜置，取60 mL上清液進(jìn)行味覺測(cè)定。每個(gè)樣品重復(fù)5 次，取后3 次數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的固相微萃取

參考文獻(xiàn)[5]的方法進(jìn)行固相微萃取，并作適當(dāng)改動(dòng)。稱?。?.00±0.05） g的樣品置于固相微萃取小瓶中，旋緊蓋子，將其放入50 ℃水浴鍋中平衡10 min，然后將固相微萃取針頭插入瓶中，于頂空狀態(tài)吸附40 min。

1.3.5 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定

氣相色譜方法和質(zhì)譜方法參考文獻(xiàn)[12]。

氣相色譜條件：TG-Wax MS極性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；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：柱起始溫度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；進(jìn)樣口溫度250 ℃。

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

1.3.6 嗅聞檢測(cè)

參考文獻(xiàn)[13]的方法。樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)氣相色譜分離后分別進(jìn)入質(zhì)譜檢測(cè)器和嗅聞檢測(cè)器，分流比為1∶1，嗅聞傳輸線溫度為200 ℃。選取3 名嗅覺靈敏并經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員在嗅聞口進(jìn)行嗅聞，記錄聞到的氣味、保留時(shí)間、氣味特征和氣味強(qiáng)度。強(qiáng)度分為5 個(gè)等級(jí)（1=氣味非常微弱、2=氣味微弱、3=氣味中等、4=氣味強(qiáng)烈、5=氣味非常強(qiáng)烈）。每種風(fēng)味化合物的氣味描述以及時(shí)間需由至少2 名評(píng)價(jià)員確認(rèn)一致，則將該描述記為最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.3.7 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

定性分析：根據(jù)所得譜圖與NIST數(shù)據(jù)庫(kù)提供的譜圖對(duì)風(fēng)味物質(zhì)定性分析，選取正反匹配度均大于800的化合物。通過系列正構(gòu)烷烴計(jì)算待測(cè)化合物保留指數(shù)（retention index，RI），并與文獻(xiàn)進(jìn)行比對(duì)。RI按式（1）計(jì)算：

式中：ta為樣品的保留時(shí)間/min（在正構(gòu)烷烴Cn和Cn+1之間）；tn為正構(gòu)烷烴Cn的保留時(shí)間/min；tn+1為正構(gòu)烷烴Cn+1的保留時(shí)間/min。

定量分析：根據(jù)內(nèi)標(biāo)2-甲基-3-庚酮的含量及峰面積對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行半定量分析，按式（2）計(jì)算：

式中：Cx為待測(cè)化合物含量/（μg/kg）；C0為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度（0.816 μg/μL）；V0為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)樣體積/μL；Sx為待測(cè)化合物的峰面積/（AU·min）；S0為內(nèi)標(biāo)物峰面積/（AU·min）；m為樣品取樣質(zhì)量/kg。

1.3.8 相對(duì)氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）計(jì)算

參考文獻(xiàn)[14]，按式（3）計(jì)算：

式中：Ci為揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量/（μg/kg）；Ti為該揮發(fā)性成分嗅覺閾值/（μg/kg）；Tmax為氣味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的閾值/（μg/kg）；Cmax為氣味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量/（μg/kg）。

1.3.9 游離氨基酸含量測(cè)定

準(zhǔn)確稱取1.5 g樣品置于50 mL離心管中，加入15 mL 0.02 mol/L鹽酸，均質(zhì)1 min，4 ℃、5 000 r/min離心10 min，取上清液，沉淀重復(fù)上述操作，合并上清液，定容至50 mL。取2 mL定容后的上清液，加入2 mL 8%（V/V）磺基水楊酸溶液，4 ℃、10 000 r/min離心10 min，上清液經(jīng)0.22 μm過濾膜過濾后，與混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品共同上機(jī)檢測(cè)。

1.3.10 感官評(píng)價(jià)

參照GB/T 22210—2008《肉與肉制品感官評(píng)定規(guī)范》[15]的要求制定感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由15 名專業(yè)人員組成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)樣品進(jìn)行盲評(píng)打分。實(shí)行10 分制原則，采用分段計(jì)分，從色澤、風(fēng)味、整體接受度3 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of beef jerky

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Taste Analysis Application軟件對(duì)味覺數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）；使用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等計(jì)算；使用Origin 8.0繪制柱狀圖；使用GraphPad Prism 8.2軟件繪制火山圖；使用SPSS 21.0軟件進(jìn)行顯著性差異分析，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

如表2所示，2 組樣品在色澤和風(fēng)味方面差異極顯著（P＜0.01）。微發(fā)酵組的色澤呈現(xiàn)紅褐色，而空白組色澤呈現(xiàn)深褐色，這可能是因?yàn)槠咸亚蚓x過程中產(chǎn)生過氧化氫酶防止肉干因氧化而變色[16]，也可能是直接轉(zhuǎn)化高鐵肌紅蛋白產(chǎn)生紅色肌紅蛋白衍生物[17]，從而穩(wěn)定肉干色澤。微發(fā)酵組相比空白組具有獨(dú)特的發(fā)酵風(fēng)味，這可能是因?yàn)槠咸亚蚓哂休^強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)和脂肪的能力，促進(jìn)肉干風(fēng)味物質(zhì)的形成[18]。整體接受度方面，微發(fā)酵組顯著高于空白組（P＜0.05），說明微發(fā)酵對(duì)肉干品質(zhì)的提升具有積極作用。

表2 感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Results of sensory analysis

2.2 電子鼻結(jié)果分析

如表3所示，電子鼻傳感器由10 種金屬氧化物半導(dǎo)體型化學(xué)傳感元件組成，每種傳感元件有各自對(duì)應(yīng)的敏感物質(zhì)。2 組樣品的10 種傳感元件檢測(cè)結(jié)果均呈極顯著差異（P＜0.01），這可能是由于葡萄球菌代謝影響了蛋白質(zhì)和脂肪的降解產(chǎn)物，導(dǎo)致風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量發(fā)生了變化，從而在傳感器上呈現(xiàn)出不同的氣味感應(yīng)信號(hào)[5]，導(dǎo)致電子鼻檢測(cè)結(jié)果的變化。因此，微發(fā)酵可以明顯改變產(chǎn)品的風(fēng)味。

表3 電子鼻分析結(jié)果Table 3 Results of electronic nose analysis

2.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

2.3.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

2 組樣品共檢測(cè)出82 種揮發(fā)性物質(zhì)，由圖1A所示，空白組和微發(fā)酵組分別檢測(cè)出68 種和66 種揮發(fā)性物質(zhì)。其中，有16 種揮發(fā)性物質(zhì)在微發(fā)酵后未被檢測(cè)出，其占總含量的1.91%。其中含量最高的為庚醇（0.51%），其次為(2Z)-2-辛烯-1-醇（0.38%）和順式-2-癸醛（0.24%）。庚醇有青草味，(2Z)-2-辛烯-1-醇沒有味道，順式-2-癸醛具有牛脂味，但因其含量較少，對(duì)牛肉干的風(fēng)味影響較小。有14 種新?lián)]發(fā)性物質(zhì)在微發(fā)酵后被檢測(cè)出，其占總含量的3.21%。由圖1B所示，微發(fā)酵組檢測(cè)出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總量高于空白組，分別為（11 869.90±57.48）μg/kg和（16 522.07±17.78）μg/kg。這可能是由于葡萄球菌參與發(fā)酵，使一些風(fēng)味物質(zhì)轉(zhuǎn)化成新的風(fēng)味物質(zhì)造成的，如支鏈氨基酸（纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸）在葡萄球菌的作用下，提高了支鏈醛（3-甲基丁醛）及相應(yīng)的醇和酸的產(chǎn)生能力[20]。有研究表明，葡萄球菌可以分解蛋白質(zhì)及脂肪，其降解產(chǎn)物肽、游離氨基酸、游離脂肪酸等含量增加，游離氨基酸經(jīng)美拉德反應(yīng)、Strecker降解等形成風(fēng)味物質(zhì)；游離脂肪酸氧化后形成風(fēng)味物質(zhì)[21-24]。因此，微發(fā)酵可以產(chǎn)生更多的風(fēng)味物質(zhì)，使產(chǎn)品氣味更佳濃郁。檢測(cè)出的揮發(fā)性物質(zhì)中，烴類物質(zhì)含量最高，其次是醛類物質(zhì)和醇類物質(zhì)。

圖1 牛肉干中測(cè)得揮發(fā)性物質(zhì)種類（A）和含量（B）Fig.1 Types (A) and contents (B) of volatile substances detected in beef jerky

2.3.2 ROAV分析

揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響取決于兩方面，一方面是揮發(fā)性物質(zhì)的特征氣味，通常烷烴類物質(zhì)沒有氣味，5～6 個(gè)碳原子的醛類有青草氣味，某些酮類有黃油氣味，內(nèi)酯有水果芳香[25]；另一方面是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的氣味閾值，即該物質(zhì)可被嗅到的最小濃度，閾值越小，表示該物質(zhì)越容易被嗅到。ROAV可以衡量揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中對(duì)整體風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)的物質(zhì)，ROAV越大，對(duì)樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)也越大，一般認(rèn)為ROAV≥1的物質(zhì)為關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，0.1≤ROAV＜1的物質(zhì)則對(duì)總體風(fēng)味具有重要修飾作用[26]。

表4中列出了ROAV≥1的風(fēng)味物質(zhì)。由表4可知，微發(fā)酵產(chǎn)品與空白產(chǎn)品有相似的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，但3-甲基丁醇、反,反-2,4-庚二烯醛和3-甲基丁酸是經(jīng)微發(fā)酵后新產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)，并且ROAV≥1，是微發(fā)酵產(chǎn)品的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。3-甲基丁醇和3-甲基丁酸是由葡萄球菌分解支鏈氨基酸，如亮氨酸等產(chǎn)生的[20]，是發(fā)酵肉制品常見的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[27]。3-甲基丁醇具有威士忌酒香味和麥芽味，3-甲基丁酸具有酸味，反,反-2,4-庚二烯醛具有堅(jiān)果味和脂肪味?？梢姡l(fā)酵雖然發(fā)酵時(shí)間短，但可豐富產(chǎn)品風(fēng)味，對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的形成起到促進(jìn)作用。

表4 牛肉干中揮發(fā)性物質(zhì)含量及ROAVTable 4 Contents and ROAV of volatile substances in beef jerly

2.4 嗅聞結(jié)果

由表5可知，微發(fā)酵組檢測(cè)到11 種香氣成分，空白組檢測(cè)到10 種香氣成分，遠(yuǎn)少于質(zhì)譜檢測(cè)出的揮發(fā)性物質(zhì)種類。其中，微發(fā)酵組中3-甲基丁醇、己醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、反式-2-癸烯醛、3-甲基丁酸和反,反-2,4-癸二烯醛的香氣強(qiáng)度較大，貢獻(xiàn)酒香味、青草味、脂肪味、蘑菇味、肉味、酸味、油炸味等香氣特征，是微發(fā)酵牛肉干的主體特征風(fēng)味物質(zhì)?？瞻捉M中己醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、反,反-2,4-壬二烯醛和反,反-2,4-癸二烯醛的香氣強(qiáng)度較大，貢獻(xiàn)青草味、脂肪味、蘑菇味、油炸味等香氣特征。這與ROAV的結(jié)果一致。對(duì)比2 組樣品的香氣特征，微發(fā)酵產(chǎn)品中檢測(cè)出3-甲基丁醇（酒香）和3-甲基丁酸（酸味），來源于葡萄球菌的降解作用，對(duì)微發(fā)酵產(chǎn)品特有風(fēng)味的形成貢獻(xiàn)最大。其他特征性風(fēng)味物質(zhì)，如1-辛烯-3-醇被普遍認(rèn)為是12-過氧化羥基花生四烯酸的氧化產(chǎn)物，己醛、反,反-2,4-癸二烯醛是亞油酸自動(dòng)氧化的主要產(chǎn)物，辛醛、壬醛來源于油酸的自動(dòng)氧化，反式-2-癸烯醛也來源于其他脂類的氧化[29-30]。說明一定程度的脂肪氧化對(duì)牛肉干香味的形成具有重要作用。

表5 GC-O法鑒定牛肉干樣品的香氣特征Table 5Aroma characteristics of beef jerky by determined by GC-O

2.5 味覺分析系統(tǒng)（電子舌）結(jié)果分析

如圖2所示，PC1貢獻(xiàn)率為70.20%。PC2貢獻(xiàn)率為21.70%，兩者總貢獻(xiàn)率為91.90%，說明PC1和PC2基本可以代表樣品的滋味特征信息。微發(fā)酵組位于PC1的右側(cè)，空白組位于PC1的左側(cè)，說明PC1可以很好的將2 組樣品區(qū)分開。結(jié)合不同味覺對(duì)樣品貢獻(xiàn)度大小分析，發(fā)現(xiàn)微發(fā)酵組中鮮味和豐富度較突出，鮮味可以增加風(fēng)味感知的厚度和復(fù)雜性等，是影響食品品質(zhì)的重要因素[31]。豐富度即鮮味的回味，用來評(píng)價(jià)鮮味在口中的殘留程度。豐富度越高表明鮮味在口中的殘留度越高[32]；而空白組的主體滋味是咸味。通過味覺分析系統(tǒng)分析結(jié)果可以看出，微發(fā)酵可以提升產(chǎn)品的鮮味，使產(chǎn)品滋味更加厚重。酸味和苦味對(duì)微發(fā)酵產(chǎn)品滋味也有些許影響，這可能是由于微生物發(fā)酵分解蛋白質(zhì)，使呈酸味和苦味的游離氨基酸含量增加造成的[33-34]。

圖2 滋味特征Fig.2 Taste characteristics

2.6 游離氨基酸結(jié)果分析

如表6所示，除酪氨酸、賴氨酸和羥脯氨酸外，樣品中其他游離氨基酸含量均有顯著差異（P＜0.05）。其中，精氨酸含量在微發(fā)酵組中呈極顯著降低（P＜0.01），其他游離氨基酸含量在微發(fā)酵組中均顯著升高（P＜0.05）。微發(fā)酵組總游離氨基酸含量為（165.20±5.45）mg/100 g，極顯著高于空白組（P＜0.01）。有研究表明，葡萄球菌代謝產(chǎn)生的酶可以將蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生游離氨基酸[33]。游離氨基酸是肉制品中主要的滋味物質(zhì)，游離氨基酸的增加可以使產(chǎn)品滋味更加厚重。

表6 游離氨基酸含量Table 6 Free amino acid contents

由于氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)疏水性不同，導(dǎo)致氨基酸呈現(xiàn)不同的滋味特性。側(cè)鏈基團(tuán)疏水性較大時(shí)，氨基酸呈苦味；疏水性較小時(shí)，氨基酸呈甜味；側(cè)鏈為酸性基團(tuán)時(shí)，氨基酸呈鮮味或酸味[34]。由表6可以看出，微發(fā)酵組呈甜味、鮮味、苦味游離氨基酸含量均極顯著高于空白組（P＜0.01），這與味覺分析系統(tǒng)分析結(jié)果相一致。微發(fā)酵組中呈現(xiàn)令人愉悅味覺特征和令人不愉悅味覺特征的游離酸含量也極顯著高于空白組（P＜0.01）。并且2 組中呈現(xiàn)令人不愉悅味覺特性的游離氨基酸含量均高于呈現(xiàn)令人愉悅味覺特征的游離氨基酸含量，但微發(fā)酵組中呈現(xiàn)令人愉悅味覺特性的游離氨基酸含量占總游離氨基酸含量的43.81%，高于空白組（41.81%），說明微發(fā)酵可以使牛肉干的滋味向令人愉悅的方向發(fā)展。因此，微發(fā)酵更有利于產(chǎn)品的滋味形成。

2.7 特征性滋味、氣味物質(zhì)分析

將檢測(cè)出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和游離氨基酸繪制火山圖，以便直觀分析樣品中差異性氣味和滋味物質(zhì)。以物質(zhì)含量的倍數(shù)變化（fold change，F(xiàn)C）的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)；以P值的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)。以P＜0.05且|FC|≥2為標(biāo)準(zhǔn)，篩選特征性滋、氣味物質(zhì)。當(dāng)物質(zhì)落在P＜0.05且FC≥2區(qū)域時(shí)，表示該物質(zhì)含量顯著增加；當(dāng)物質(zhì)落在P＜0.05且FC≤－2區(qū)域時(shí)，表示該物質(zhì)含量顯著減少[35-36]。

如圖3所示，紅色正三角表示的物質(zhì)為微發(fā)酵后顯著增加的物質(zhì)，綠色倒三角表示微發(fā)酵后顯著減少的物質(zhì)。樣品中共檢測(cè)出84 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和18 種游離氨基酸。從圖3可以看出，含量顯著增加的物質(zhì)有48 種，其中風(fēng)味物質(zhì)40 種，游離氨基酸8 種；含量顯著下降的物質(zhì)有20 種，其中風(fēng)味物質(zhì)19 種，游離氨基酸1 種。

圖3 滋味、氣味物質(zhì)火山圖Fig.3 Volcano plot of taste and odor substances

結(jié)合ROAV和嗅聞分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)3-甲基丁醇、己醛、辛醛、壬醛、反式-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、3-甲基丁酸在微發(fā)酵后含量顯著增長(zhǎng)，同時(shí)這些物質(zhì)的ROAV大于1，并且在嗅聞中可以被檢測(cè)到，說明這7 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是微發(fā)酵牛肉干的特征性關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。鄭加旭等[7]對(duì)發(fā)酵牛肉干的風(fēng)味進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)醛類物質(zhì)是構(gòu)成發(fā)酵牛肉干的主體風(fēng)味成分，包括己醛、辛醛、壬醛等，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。但本實(shí)驗(yàn)還檢測(cè)出其他特征性風(fēng)味物質(zhì)，這可能與所使用發(fā)酵劑種類不同有關(guān)。

蘇氨酸、谷氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和組氨酸被檢測(cè)出在微發(fā)酵后含量顯著上升，這與鄭加旭等[7]對(duì)發(fā)酵牛肉干游離氨基酸的分析結(jié)果一致[4]。結(jié)合電子舌PCA發(fā)現(xiàn)，微發(fā)酵后樣品的滋味受鮮味影響較大，而微發(fā)酵后谷氨酸的含量顯著上升，因此，微發(fā)酵樣品鮮味的變化很可能是谷氨酸含量增加導(dǎo)致的，由此可以推斷出谷氨酸可能是導(dǎo)致產(chǎn)品滋味不同的特征性游離氨基酸之一。

3 結(jié) 論

通過電子感官儀器結(jié)合氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用儀、氨基酸分析儀和感官評(píng)價(jià)對(duì)微發(fā)酵牛肉干的氣味和滋味進(jìn)行了研究。電子鼻和電子舌可以將微發(fā)酵產(chǎn)品與空白產(chǎn)品較好地區(qū)分開，說明微發(fā)酵對(duì)產(chǎn)品的滋味和氣味影響較大；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀共檢測(cè)出產(chǎn)品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)82 種，其中烴類、醛類和醇類物質(zhì)含量最多。微發(fā)酵產(chǎn)品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總量顯著高于空白組；通過ROAV分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)產(chǎn)品氣味貢獻(xiàn)較大的為醛類和醇類物質(zhì)，發(fā)酵產(chǎn)品中3-甲基丁醇和3-甲基丁酸由微生物分解氨基酸得到的物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的氣味貢獻(xiàn)也較大；氨基酸分析結(jié)果表明，微發(fā)酵后游離氨基酸含量上升，并且游離氨基酸的組成向著令人愉悅的方向發(fā)展；通過火山圖分析，并結(jié)合ROAV、氣相色譜-嗅聞鑒定和電子舌的分析結(jié)果，得到微發(fā)酵牛肉干特征性滋味物質(zhì)為谷氨酸，為產(chǎn)品提供鮮味，并增加滋味的厚重感。3-甲基丁醇、己醛、辛醛、壬醛、反式-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、3-甲基丁酸為產(chǎn)品的特征性氣味物質(zhì)，為產(chǎn)品提供酒香味、青草味、脂肪味、蘑菇味、肉味、酸味和油炸味等，豐富了產(chǎn)品的風(fēng)味。

綜上，本實(shí)驗(yàn)采用微發(fā)酵技術(shù)可以在縮短產(chǎn)品發(fā)酵時(shí)間的基礎(chǔ)上，增加產(chǎn)品的風(fēng)味，使產(chǎn)品風(fēng)味更加醇厚、獨(dú)特。后續(xù)將對(duì)本產(chǎn)品中蛋白質(zhì)、脂肪降解和氧化對(duì)風(fēng)味的影響進(jìn)行深入研究，以期豐富研究基礎(chǔ)，為牛肉干的風(fēng)味調(diào)控提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。