謝兆華,李洪軍,2,王琴,韓薇,柴利,賀稚非,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)

豬肉作為人類最主要的動(dòng)物性食源之一,能為人體提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和必需脂肪酸,國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2022年我國豬肉產(chǎn)量5 541萬t,同比增長4.6%,豬肉作為我國消費(fèi)最廣泛的肉類,其消費(fèi)總量約占肉類消費(fèi)總量的60%以上[1]。而酥肉作為一種傳統(tǒng)的油炸小吃,主要以豬肉為原材料,經(jīng)過掛糊、油炸、蒸煮等工序制作而成,因其酥脆的口感和特殊的油炸香氣深受消費(fèi)者喜愛。然而,對(duì)于酥肉的研究多集中于酥肉的掛糊組分[2]和制作工藝[3]對(duì)酥肉脆性和含油量的影響,對(duì)其風(fēng)味的研究較少。

油炸是一種簡(jiǎn)單快捷的烹飪方法,通常在120～200 ℃下進(jìn)行。在此過程中,傳質(zhì)和脂質(zhì)交換是影響油炸食品質(zhì)量的主要因素,通常會(huì)發(fā)生如脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、糖脫水和美拉德反應(yīng)等化學(xué)變化,產(chǎn)生揮發(fā)性或非揮發(fā)性以及可溶性或非可溶性物質(zhì),使食物顏色變暗,產(chǎn)生香氣并形成獨(dú)特質(zhì)地[4]。LUO等[5]研究發(fā)現(xiàn)相較于微波、水煮和蒸制等加熱方式,油炸能顯示出最獨(dú)特的香氣特征,且主要與煎炸油的氧化有關(guān)。而不同食用油中多不飽和脂肪酸的含量不同,油脂的氧化程度不同,對(duì)油炸食品風(fēng)味的影響也不同[6]。ZHANG等[7]研究發(fā)現(xiàn),使用大豆油和菜籽油油炸的樣品中含硫化合物的含量最高,葵花籽油炸制的樣品中醛類含量最高,而花生油炸制樣品中含氮雜環(huán)化合物的含量最高。李曉朋等[8]則發(fā)現(xiàn)使用豬油煎炸后熬制的魚湯中獨(dú)有的己醛、(E)-2-癸烯醛和2-戊基呋喃,賦予了脂香味和肉香味,而使用大豆油、花生油和橄欖油煎炸后熬制的魚湯中的特征風(fēng)味物質(zhì)(E,E)-2,4-癸二烯醛提供了濃郁的脂香。然而,現(xiàn)階段不同食用油對(duì)油炸食品風(fēng)味的研究較多,對(duì)掛糊油炸食品風(fēng)味的研究則多停留在不同面糊配方[9]對(duì)風(fēng)味的影響,而不同食用油對(duì)掛糊油炸食品風(fēng)味的研究目前尚未有報(bào)道。

本研究通過使用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(headspace solid-phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)和電子鼻技術(shù),以豬前腿肉為原料,在油炸過程中使用菜籽油、葵花籽油、花生油、玉米油和大豆油進(jìn)行油炸,對(duì)其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成及相對(duì)含量進(jìn)行分析比較。并通過相對(duì)氣味活度值(relative odor activity value,ROAV)法,確定不同食用油油炸樣品的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)和具有重要修飾作用的物質(zhì)。最后運(yùn)用主成分分析(principal component analysis,PCA)法,對(duì)ROAV≥1的揮發(fā)性風(fēng)味組分進(jìn)行分析,確定不同食用油炸制酥肉的主體風(fēng)味物質(zhì),以期分析油炸用油與酥肉風(fēng)味之間的變化關(guān)系,為消費(fèi)者更好地選擇合適的食用油炸制酥肉提供科學(xué)依據(jù),也為開發(fā)和生產(chǎn)風(fēng)味較好的酥肉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮豬前腿瘦肉、紅薯淀粉、木薯淀粉、泡打粉、雞蛋、花椒、辣椒粉、食鹽、十三香、味精、雞精等,重慶市北碚區(qū)永輝超市;麥芽糊精、羥丙基纖維素鈉(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC),河南萬邦化工科技有限公司;菜籽油,湖南巴陵油脂有限公司;葵花籽油,安徽中糧油脂有限公司;花生油,魯花濃香花生油有限公司;玉米油、大豆油,益海嘉里糧油工業(yè)有限公司。

1.2 儀器和設(shè)備

FA114A型分析天平,上海豪晟科學(xué)儀器有限公司;HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋,常州普天儀器制造有限公司;GCMS-QP2010Plus型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津公司;CAR/PDMS型75 m萃取纖維頭、57330-U型SPME手動(dòng)進(jìn)樣手柄,美國Supelco公司;10 L-單缸炸爐,廣州佛洛麗斯廚具設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

樣品制備工藝流程如下:

原料肉處理→腌制→掛糊→預(yù)油炸→瀝油、冷卻→包裝→冷凍保藏→二次油炸→成品

原料肉處理:實(shí)驗(yàn)前將豬前腿肉置于人工氣候箱中4 ℃下解凍2 h,切成3 cm×1 cm×1 cm的肉條,備用。

腌制:依據(jù)豬肉質(zhì)量添加1.5%食鹽、2%料酒、1%醬油、0.3%味精、0.3%十三香、0.4%雞精、0.5%辣椒粉、0.8%花椒、0.3%復(fù)合磷酸鹽后抓勻,置于4 ℃人工氣候箱中腌制1 h。

掛糊:依照豬肉質(zhì)量稱取9%紅薯淀粉、13%木薯淀粉、17%小麥面粉、6%麥芽糊精、19%全蛋液、36%水、0.25%食用小蘇打、0.2% HPMC混勻后將肉條浸沒。

預(yù)油炸:將置于糊料中的肉條取出瀝15 s,將其分別置于裝有菜籽油、葵花籽油、花生油、玉米油和大豆油的油鍋中160 ℃油炸120 s至表面微黃,撈出,瀝干,冷卻。

包裝、冷凍保藏:將預(yù)油炸后的產(chǎn)品于滅菌后的潔凈工作臺(tái)上進(jìn)行分裝,封口后置于-18 ℃下貯藏7 d。

二次油炸:將置于-18 ℃下貯藏7 d后的半成品取出,分別在180 ℃的不同食用油中復(fù)炸60 s,用于后續(xù)測(cè)定。

實(shí)驗(yàn)共分為6組,具體編號(hào)如表1所示。

表1 樣品編號(hào)及描述Table 1 Sample number and description

1.3.2 HS-SPME-GC-MS檢測(cè)條件

HS-SPME條件:稱取10 g樣品置于50 mL頂空瓶中,于60 ℃下平衡10 min,頂空萃取30 min,手動(dòng)進(jìn)樣于GC-MS進(jìn)樣口處并解析5 min。

GC條件:DB-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 μm, 0.25 μm),進(jìn)樣口溫度250 ℃,載氣為氦氣,流量1 mL/min,初始柱溫40 ℃,保持2 min,以5 ℃/min升溫至160 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min升溫至250 ℃,保持2 min。

MS條件:電子電離源,電子能70 eV;離子源溫度250 ℃;質(zhì)量掃描范圍為30～500m/z;接口溫度250 ℃,溶劑延長時(shí)間3 min。

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)定性定量分析:將質(zhì)譜圖與NIST 17質(zhì)譜庫進(jìn)行比較,以此確定每組的揮發(fā)性化合物組分,再根據(jù)峰面積進(jìn)行半定量分析,以此得到個(gè)各樣品的揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量。

1.3.3 特征風(fēng)味的確定

主體風(fēng)味物質(zhì)評(píng)價(jià):采用ROAV法,以此評(píng)價(jià)測(cè)得的化合物。其中對(duì)樣品總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的化合物的ROAVmax=100,其他化合物貢獻(xiàn)值的計(jì)算如公式(1)所示:

(1)

式中:ROAVi,第i個(gè)揮發(fā)性化合物的相對(duì)氣味活度值;Ci,第i個(gè)揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量;Cmax,對(duì)樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量;Ti,第i個(gè)揮發(fā)性化合物的感覺閾值;Tmax,對(duì)樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的揮發(fā)性化合物的感覺閾值。

1.3.4 電子鼻檢測(cè)

稱取2 g樣品,于25 mL頂空瓶中,置于75 ℃水浴鍋中頂空加熱5 min,手動(dòng)注射進(jìn)樣,每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。主要實(shí)驗(yàn)參數(shù):清洗時(shí)間120 s,數(shù)據(jù)采集時(shí)間120 s,氣體流速1 L/min。所用電子鼻設(shè)備由10個(gè)傳感器組成,分別對(duì)不同物質(zhì)敏感,如表2所示。

表2 電子鼻傳感器敏感物質(zhì)Table 2 Sensitive substances of electronic noise sensor

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016繪制表格,采用Origin 2021軟件進(jìn)行作圖,采用SPSS 22.0進(jìn)行差異性顯著性分析和PCA,當(dāng)P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食用油炸制酥肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)整體分析

由表3可知,5個(gè)油炸實(shí)驗(yàn)組和未油炸組(CK組)中共檢測(cè)出111種揮發(fā)性物質(zhì),其中醚類3種、烴類46種、芳香族化合物3種、醇類16種、醛類13種、酮類10種、雜環(huán)類化合物12種、酯類8種。其中A、B、C、D、E組中分別檢測(cè)出49、42、54、43、45種揮發(fā)性化合物,CK組中檢測(cè)出50種揮發(fā)性化合物。

表3 不同食用油炸制的酥肉中揮發(fā)性成分及相對(duì)含量Table 3 Volatile components and relative contents of fried crisp meat with different edible oils

由圖1可知,CK組中烴類物質(zhì)種類和相對(duì)含量較高,且經(jīng)油炸后烴類種類和相對(duì)含量均有所減少,醛類化合物的相對(duì)含量有所增加。這說明油炸加工會(huì)使醛類化合物含量增多、烴類化合物含量減少。此外,A組中醛類化合物含量最高,相對(duì)含量高達(dá)37.99%;B、D組醇類化合物相對(duì)含量較高,分別為14.76%和16.80%;C、E組雜環(huán)類化合物的含量較高;分別為28.40%和21.69%。

a-揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量;b-相對(duì)含量圖1 不同食用油炸制酥肉中揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量及相對(duì)含量Fig.1 Quantity and relative content of volatile substances in fried crisp meat with different edible oils

2.2 不同食用油炸制酥肉中各類揮發(fā)性成分的比較分析

2.2.1 醛類風(fēng)味物質(zhì)分析

醛類化合物是大多數(shù)煎炸油中的主要熱解化合物,通過烷氧基的β裂解獲得[10],醛類物質(zhì)感覺閾值較低,感官特征與脂肪香氣有關(guān),對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大。由表3可知,6種樣品中均檢測(cè)出壬醛。壬醛具有柑橘、油炸和清香味,被確定為豬肉中的重要香氣化合物,但其濃度過高時(shí),可能會(huì)呈現(xiàn)較重的動(dòng)物油脂味[11]。與未油炸相比,經(jīng)過油炸后酥肉中壬醛含量增多,且A組樣品中壬醛含量顯著高于其他組(P<0.05),這可能是由于壬醛直接來源于加工過程中油酸的β-氧化[12],而菜籽油中油酸含量較高[13]。

5種油炸樣品中共有的醛類化合物有9種,分別為苯乙醛、庚醛、(E)-2-辛烯醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、癸醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛和2-十三(碳)烯醛,這些化合物大多是由不飽和脂肪酸加熱后氧化形成[14]。有研究表明,不飽和脂肪酸含量越高,醛類的形成就越高,這是由于不飽和脂肪酸,如亞油酸和亞麻酸,其存在的多重雙鍵結(jié)構(gòu)更容易被氧化,因此富含亞油酸和亞麻酸的油脂在醛類化合物中能顯示出較高的濃度[15]。飽和脂肪醛庚醛、壬醛、癸醛會(huì)產(chǎn)生蠟質(zhì)、花香、柑橘、明顯的脂肪香氣和清香味[11];(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛等烯醛和二烯醛會(huì)產(chǎn)生油脂味、油炸香、清香等香味。此外,美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物苯乙醛會(huì)產(chǎn)生陳舊的蜂蠟樣氣味,可能會(huì)導(dǎo)致異味,并降低產(chǎn)品的感官評(píng)分[16]。而A組和C組樣品中還檢出較高含量的辛醛,辛醛具有草香味和脂肪香氣,但其感官閾值較其他烯醛較高,對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。

2.2.2 醇類風(fēng)味物質(zhì)分析

與醛類化合物相比,醇類化合物的氣味閾值相對(duì)較高,對(duì)酥肉風(fēng)味的貢獻(xiàn)相對(duì)較小。油炸組和CK組中均檢出芳樟醇、4-萜烯醇和α-松油醇。芳樟醇具有甜味、花香和苦橙葉的氣味,其感覺閾值極低,對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)極大;4-萜烯醇由芳樟醇在酸性條件下的降解產(chǎn)生[17],具有果香、柑橘香、木質(zhì)香和油脂味。ZHANG等[11]研究發(fā)現(xiàn),芳樟醇和4-萜烯醇的產(chǎn)生可能與加工過程中使用的當(dāng)歸、陳皮、胡椒、八角茴香、肉桂、豆蔻等香料有關(guān),但其對(duì)熱敏感,這可能是油炸組中芳樟醇和4-萜烯醇的相對(duì)含量顯著低于未油炸組的原因(P<0.05)。5種油炸樣品中共有的醇類化合物有6種,分別為1-辛烯-3-醇、芳樟醇、4-萜烯醇、α-松油醇、2,4-二甲基環(huán)己醇和4-乙基環(huán)己醇,其均來自與脂肪的氧化分解。1-辛烯-3-醇是由油酸、亞油酸、亞麻酸或花生四烯酸氧化產(chǎn)生的一種不飽和醇,具有類似蘑菇的氣味[5,12],通常被認(rèn)為是導(dǎo)致肉制品風(fēng)味消失的重要因素[14]。

2.2.3 烴類風(fēng)味物質(zhì)分析

烴類來源于脂質(zhì)的氧化降解,而支鏈烴類來源于支鏈芳香酸的氧化[11],但這些化合物的感官閾值較高,通常對(duì)風(fēng)味的影響較小。A、B、C、D和E組中烴類揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量分別為30.68%、37.03%、24.25%、39.00%、32.75%,而CK組中烴類物質(zhì)相對(duì)含量為65.41%,顯著高于油炸組(P<0.05)。油炸組烴類物質(zhì)種類和相對(duì)含量均有所降低可能是由于烷烴類物質(zhì)的沸點(diǎn)相對(duì)較低,且與炸制溫度接近,在油炸過程中大量揮發(fā)[8]。5種油炸樣品中共檢出烴類化合物23種,其中共有的烴類化合物僅有5種,分別為2,3-二甲基戊烷、十三烷、(+)-檸檬烯、β-石竹烯和α-蒎烯。β-石竹烯具有堅(jiān)果味和油脂味;(+)-檸檬烯由豆蔻、肉桂和其他腌制香料形成[12],具有辛辣、胡椒以及木質(zhì)味;α-蒎烯具有花香,丁香香氣;而正十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十九烷等直鏈烷烴化合物的生成多與高溫處理樣品有關(guān),其感覺閾值多較高,對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較小[1]。

2.2.4 雜環(huán)類化合物風(fēng)味物質(zhì)分析

雜環(huán)類化合物是油炸食品中另一類典型的揮發(fā)性化合物,主要通過碳水化合物的熱降解、氨基酸與還原糖之間的美拉德反應(yīng)以及脂質(zhì)氧化產(chǎn)生[8]。CK組中未檢測(cè)出雜環(huán)類化合物,而5種油炸樣品中雜環(huán)類化合物含量較高,C組樣品中雜環(huán)類化合物含量最高,相對(duì)含量為28.4%。這可能是由于花生油單獨(dú)加熱時(shí),其風(fēng)味物質(zhì)中雜環(huán)類化合物相對(duì)含量占比高達(dá)81.88%[18],而食品原料在油炸過程中發(fā)生水油置換,并賦予食品特殊的風(fēng)味香氣[4-5]。5種油炸樣品中共有的雜環(huán)類化合物僅有2種,分別為2,3-二甲基-5-乙基吡嗪和3-乙基-2,5-甲基吡嗪。具有低氣味閾值的吡嗪類物質(zhì)對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的整體感官風(fēng)味有顯著貢獻(xiàn),是油炸食品產(chǎn)生肉類、焙烤、堅(jiān)果味等特征風(fēng)味的主要香氣化合物[10]。此外,除A組外,其他油炸樣品中均檢出2-正戊基呋喃,且相對(duì)含量較高。2-正戊基呋喃通常由亞油酸甲酯氫過氧化物降解產(chǎn)生,能賦予食物果味、花香、黃油味、清香和豆香,且已被公認(rèn)為某些熱加工肉制品整體氣味的貢獻(xiàn)者[19]。

2.2.5 酮類、酯類、醚類風(fēng)味物質(zhì)分析

酮類化合物與醛類化合物相同,是美拉德反應(yīng)系統(tǒng)中重要的風(fēng)味前體,與脂質(zhì)氧化有關(guān),其主要來源于飽和脂肪酸的熱過氧化、氫過氧化物的酮-烯醇互異構(gòu)化、碳?xì)浠衔锏倪M(jìn)一步氧化、不飽和脂肪酸過氧化物的分解和分子內(nèi)的電子重排[5]。在6種樣品中檢測(cè)出的酮類化合物各不相同,且相對(duì)含量均在1%左右,這些化合物通常與奶油和水果的風(fēng)味特征相關(guān),并在很大程度上促進(jìn)了肉的香氣[12]。但酮類化合物的感覺閾值較高,對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)不大。酯類化合物主要來源于羧酸和醇的酯化反應(yīng),具有令人愉悅的香氣[18]。6種樣品中檢測(cè)出的酯類化合物有8種,A、B組中酯類含量較高,分別為14.45%和20.13%,但其感覺閾值相對(duì)較高,對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小。絕大多數(shù)醚類化合物會(huì)產(chǎn)生令人愉悅的香氣[20],6種樣品中均檢測(cè)出草蒿腦,未油炸組中相對(duì)含量較高,為26.49%,而草蒿腦主要來源于香辛料,具有一定的甜味。

2.3 不同食用油炸制的酥肉特征揮發(fā)性成分分析

計(jì)算油炸組(A、B、C、D、E組)的ROAV,并進(jìn)一步明確其關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。一般認(rèn)為ROAV≥1時(shí),該揮發(fā)性組分對(duì)總體風(fēng)味物質(zhì)起主體作用,且ROAV越大,說明該化合物對(duì)樣品的風(fēng)味貢獻(xiàn)作用越大;而0.1≤ROAV<1的物質(zhì)為對(duì)樣品總體風(fēng)味起到修飾作用的化合物[21]。在A組中,異戊醛對(duì)樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的貢獻(xiàn)最大,因此定義異戊醛為ROAVstan1=100;(E,E)-2,4-壬二烯醛和(E)-2-壬二醛分別為B、E組和C、D組中貢獻(xiàn)最大的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),分別定義為ROAVstan2=100和ROAVstan3=100。保留ROAV≥0.1的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)如表4所示。

表4 不同食用油炸制的酥肉中揮發(fā)性物質(zhì)的ROAV及氣味描述Table 4 ROAV and odor description of volatile substances in fried crisp meat with different edible oils

由表4可知,A、B、C、D、E組中起主體作用的物質(zhì)(ROAV≥1)分別有10、8、8、10、8種,而對(duì)風(fēng)味起到修飾作用的化合物(0.1≤ROAV<1)有8、5、6、6、7種,主要為醛類、醇類和吡嗪類物質(zhì)。這可能是高溫下油脂中脂肪酸熱裂解和熱氧化后生成的醛類、醇類物質(zhì)較多,且淀粉基食物在高溫下發(fā)生的美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的吡嗪類物質(zhì)較多[22]。A組中的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)主要集中在芳樟醇、異戊醛和壬醛上,其ROAV均大于50,壬醛能帶來脂肪氣息和果味,芳樟醇能提供一定的草本味和蘑菇味,但異戊醛的存在可能會(huì)帶來濃郁的焦味;B組和C組的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)主要集中于(E)-2-壬二醛和(E,E)-2,4-壬二烯醛,能為樣品提供脂肪氣息和烤堅(jiān)果味;D組和E組的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)主要集中于(E)-2-壬二醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛和芳樟醇,且E組中芳樟醇對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大。這說明不同油脂對(duì)酥肉的整體風(fēng)味均提供了一定的脂肪氣息,但菜籽油制作的樣品焦味較重,與其他樣品風(fēng)味差異較大。除醛類物質(zhì)外,吡嗪類物質(zhì)的ROAV也有所不同。2-乙基-5-甲基吡嗪能在A、B、D、E組中起到修飾作用;2-乙基-3-甲基吡嗪在E組中起到修飾作用而為A、C、D組提供主體風(fēng)味,且在D組中貢獻(xiàn)了更多的堅(jiān)果味;3-乙基-2,5-甲基吡嗪則僅在A組中提供主體風(fēng)味,在其他4組中起到修飾作用。這說明與其他組相比,A組和D組樣品烤堅(jiān)果和可可風(fēng)味更為明顯。

2.4 不同食用油制備酥肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的PCA

PCA是通過確定幾個(gè)能代表樣本中絕大多數(shù)數(shù)據(jù)的主成分因子,并根據(jù)主成分因子對(duì)不同樣本的貢獻(xiàn)率來評(píng)價(jià)樣本之間的差異性和規(guī)律性的一種統(tǒng)計(jì)方法,通常要求累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85%以上[23]。對(duì)表4中對(duì)樣品整體風(fēng)味輪廓有重要影響的11種揮發(fā)性成分(ROAV≥1)進(jìn)行PCA,結(jié)果如圖2所示。其中PC1、PC2、PC3、PC4的方差貢獻(xiàn)率分別為62.412%、18.027%、11.384%、8.177%,累計(jì)貢獻(xiàn)率為91.82%(>85%),即這4個(gè)主成分能夠表示這11種主體風(fēng)味物質(zhì)91.82%的綜合信息。

圖2 不同食物油炸制的酥肉的PCA圖Fig.2 PCA plot of fried crispy meat made from different edible oils

對(duì)于PCA圖來說,不同樣品之間的距離越遠(yuǎn),說明樣品之間風(fēng)味的差異越大,且樣品的分布區(qū)域和某種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分布越接近,說明該物質(zhì)對(duì)該樣品的風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。如圖2所示,不同樣品位于不同區(qū)域,說明不同食用油制備酥肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)之間存在較大差異。其中,A組位于第4象限,與其他組距離較遠(yuǎn),說明使用菜籽油制備的酥肉其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異性較大,芳樟醇、壬醛、異戊醛和3-乙基-2,5甲基吡嗪為其主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。B組和E組均位于第3象限,說明葵花籽油和大豆油制備的酥肉揮發(fā)性物質(zhì)組分和相對(duì)含量相似度較高,其主要揮發(fā)性化合物為癸醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛。C組位于第2象限,(E)-2-壬醛和(E)-2-辛烯醛分布于其附近,對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。而D組位于第一象限,苯乙醛、(+)-檸檬烯和2-乙基-3-甲基吡嗪是其主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。整體來看,PCA能很好地對(duì)不同樣品的風(fēng)味進(jìn)行區(qū)分,且不同食用油制備樣品的揮發(fā)性風(fēng)味差異明顯,大豆油和葵花籽油制備樣品的風(fēng)味較為接近。

2.5 電子鼻分析

電子鼻技術(shù)被定義為由具有部分特異性的電子化學(xué)傳感器陳列和能夠識(shí)別簡(jiǎn)單或復(fù)雜氣味的適當(dāng)模式識(shí)別系統(tǒng)組成的儀器,具有分析速度快、不損壞原材料的優(yōu)點(diǎn)[24]。由圖3可知,5組樣品在10個(gè)傳感器上的反映信號(hào)強(qiáng)度不同,但B組和E組的樣品輪廓和響應(yīng)值較為相似,說明這2組的風(fēng)味較相似。5組樣品在W5S傳感器上的響應(yīng)值均較低,而在W3C、W1W和W1S傳感器上的響應(yīng)值較高,這說明使用不同食用油制備的樣品其在主要?dú)馕短卣髦瞪洗嬖谝欢ǖ南嗨菩?且5組樣品中氮氧化物的含量均較少,而烴類化合物的含量較高。此外,C、D組在傳感器W1W和W2W上的響應(yīng)值較高,在W2S上的響應(yīng)值較低,說明這兩組樣品中芳香族化合物、呋喃類和吡嗪類的含量較多,而醇類、醛類和酮類化合物的含量較少。而A組在W2S傳感器上的響應(yīng)值明顯高于其他組,說明醇類、醛類和酮類化合物的含量較高,可能與菜籽油中油酸含量較多,且高溫下不穩(wěn)定易分解產(chǎn)生醛、酮等小分子物質(zhì)有關(guān)[6,13]。

圖3 不同食物油炸制的酥肉的電子鼻傳感器響應(yīng)值雷達(dá)圖Fig.3 Radar map of response value of electronic nose sensor for fried crispy meat of different edible oils

對(duì)不同食用油制作的酥肉的電子鼻結(jié)果進(jìn)行PCA,其中PC1、PC2、PC3、PC4方差貢獻(xiàn)率分別為42.96%、26.16%、14.23%、6.82%,累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為90.17%,說明這4種因子能反映酥肉在氣味上90.17%的主要特征信息。由圖4可知,除B、E組外,其他3組均位于坐標(biāo)軸的不同象限,說明其風(fēng)味物質(zhì)組成存在一定的差異;而B、E組均位于第2象限,說明使用葵花籽油和大豆油制作的酥肉其風(fēng)味組成和含量較為相似。此外,A、D組距離其他組較遠(yuǎn),說明使用菜籽油或玉米油制作的酥肉其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與其他組相比差異性較大。綜合來看,電子鼻能區(qū)分不同油脂制備的樣品,且揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的豐度表現(xiàn)與GC-MS的檢測(cè)結(jié)果基本一致。

圖4 不同食用油制作的酥肉電子鼻PCA結(jié)果Fig.4 PCA results of electronic nose on fried crispy meat made from different edible oils

3 結(jié)論與討論

本研究主要采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)對(duì)不同食用油制備酥肉的揮發(fā)性組分進(jìn)行分析,在CK組和5種食用油制備的酥肉中共鑒定出111種揮發(fā)性化合物,包括醇類、醚類、醛類、烴類、酮類、酯類、雜環(huán)類化合物和芳香族化合物8個(gè)類別。且油炸能增加酥肉醛類和雜環(huán)類化合物的含量,降低烴類含量,賦予酥肉油炸食品特有的脂肪氣息。進(jìn)一步對(duì)5種油炸樣品進(jìn)行PCA發(fā)現(xiàn),使用不同食用油制備酥肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在差異,但使用葵花籽油和大豆油制備的酥肉其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)較為接近。電子鼻也能有效區(qū)分不同油脂制備酥肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其傳感器響應(yīng)值結(jié)果與HS-SPME-GC-MS的結(jié)果基本一致。綜合來看,不同食用油制備酥肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在差異,可能主要與油脂在高溫條件下產(chǎn)生的脂香類物質(zhì)和油脂與酥肉外殼面糊發(fā)生的美拉德反應(yīng)等變化有關(guān)。

本文以不同食用油炸制的酥肉為研究材料進(jìn)行研究,分析了不同油脂對(duì)酥肉風(fēng)味的影響,為研究煎炸用油和掛糊油炸食品風(fēng)味之間的關(guān)系奠定基礎(chǔ),對(duì)酥肉產(chǎn)品以及掛糊油炸食品的生產(chǎn)加工具有一定的參考意義。