肉桂添加量對(duì)鹵雞腿肉揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響*

劉欣，趙改名，田瑋，柳艷霞，孫靈霞，劉永安

(河南省肉制品加工與質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州，450002)

醬鹵肉制品作為我國(guó)獨(dú)有的傳統(tǒng)肉制品，是中華民族3 000 多年肉類加工實(shí)踐的結(jié)晶，以自身獨(dú)特的魅力吸引著廣大消費(fèi)者。其中，常用的原料肉雞肉以其細(xì)嫩多汁、味道鮮美、低脂高蛋白等特點(diǎn)尤受人們青睞。河南道口燒雞、安徽符離集燒雞、山東德州扒雞等都是醬鹵雞肉制品的典型代表。

隨著人們生活水平的提高，對(duì)醬鹵肉制品的市場(chǎng)需求量越來(lái)越大;而人們生活節(jié)奏的加快，也迫切希望家務(wù)勞動(dòng)社會(huì)化，傳統(tǒng)醬鹵肉制品的工業(yè)化與現(xiàn)代化勢(shì)在必行。如何保持原有的獨(dú)特風(fēng)味是其工業(yè)化生產(chǎn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。醬鹵肉制品風(fēng)味的產(chǎn)生受很多因素影響，主要取決于香辛料的使用。在以往的作坊式生產(chǎn)中，僅憑經(jīng)驗(yàn)控制香辛料的用量，沒有標(biāo)準(zhǔn)量化，在工業(yè)化生產(chǎn)中可操作性不強(qiáng)［1］。而目前關(guān)于此方面的研究很少，國(guó)內(nèi)外對(duì)香辛料的研究也主要集中在其有效成分的抑菌防腐、抗氧化及藥理作用方面，關(guān)于香辛料對(duì)雞肉風(fēng)味影響的報(bào)道僅見到魯松濤等［2］的一篇，其中未涉及到香辛料添加量的內(nèi)容。所以本文選取醬鹵肉制品加工中最常用的一種香辛料，亦是鹵汁、五香粉主要原料之一的肉桂為研究對(duì)象，通過設(shè)置不同的肉桂添加量，探討其對(duì)雞肉揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

凍雞腿(150 ～170g/只)，購(gòu)自河南某肉品公司，品種為AA 肉雞(42 日齡，公司自養(yǎng));肉桂，購(gòu)自鄭州某大型中藥房，產(chǎn)地廣西。

1.2 儀器與設(shè)備

PEN3(Portable Electronic Nose 3)便攜式電子鼻，德國(guó)Airsense 公司;Trance MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(配有美國(guó)Perkin Elmer 公司的TurboMatrixTD 熱脫附進(jìn)樣器)，美國(guó)Finnigan 公司;SPME 萃取頭(萃取頭涂層為Car/PDMS(Carboxen/polydimethylsioxane)，非極性，涂層厚75μm)，美國(guó)Supelco 公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

試驗(yàn)分為空白組(0% 肉桂組)和不同濃度(0.05%，0.1%，0.2%，0.3%)肉桂組。空白組只添加3%食鹽煮制雞腿肉，不同濃度肉桂組是分別添加不同量的肉桂及3%食鹽煮制雞腿肉。添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，均以肉重計(jì)。解凍、清洗后的雞腿加入食鹽及用二層紗布包裹的肉桂［(5 ～8)mm×(5 ～8)mm的塊狀］，大火煮制10 min，小火煮制60 min。其中，大火指鍋內(nèi)湯汁劇烈沸騰，小火指鍋內(nèi)湯汁微沸或緩緩冒氣;將所用火力換算成加熱速率，即大火的加熱速率為1 134 J/s，小火的加熱速率為178 J/s。從加工好的雞腿中每組隨機(jī)抽取3 只作為分析樣品，并在分析測(cè)試前于－40 ℃冰柜中保存。

EN 樣品:在室溫下迅速將樣品切成邊長(zhǎng)約2 mm的肉粒，稱取2.5 g 于15 mL 的樣品瓶中，壓蓋密封。60 ℃水浴鍋中水浴35 min，用于電子鼻檢測(cè)。

GC-MS 樣品:在室溫下迅速將樣品切成邊長(zhǎng)2 mm 左右的肉粒，稱取5.3 g 于15 mL 的頂空萃取瓶中。將老化后的SPME 萃取頭插入頂空瓶的頂空部分，于60 ℃萃取靜態(tài)頂空中的揮發(fā)性化合物35 min。

然后將萃取頭拔出頂空瓶并迅速插入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)的進(jìn)樣口，于250 ℃解吸2 min，用于GC-MS 分析檢測(cè)。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)條件

電子鼻條件:采樣間隔時(shí)間1 s，清洗時(shí)間100 s，歸零時(shí)間10 s，樣品測(cè)試時(shí)間50 s。

色譜條件:色譜柱:DB-WAX(Agilent Technologies)毛細(xì)管GC 柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm);升溫程序:起始溫度40 ℃，保持3 min，5 ℃/min 升溫至80 ℃，10 ℃/min 升溫至230 ℃，于230 ℃保持8 min;載氣(He)不分流。

質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV;GC 與MS 接口溫度為250 ℃;離子源溫度200 ℃;質(zhì)量掃描范圍33 ～500amu;電子檢測(cè)器檢測(cè)電壓350 V。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

電子鼻數(shù)據(jù):運(yùn)用電子鼻配套的WinMuster 軟件對(duì)第35 ～37 s 內(nèi)電子鼻測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(principle component analysis，PCA)。

GC-MS 數(shù)據(jù):定性:將GC-MS 分析圖譜與WILLEY、REPLIB、MAINLIB、NISTDEMO 4 個(gè)圖譜庫(kù)資料進(jìn)行匹配檢索定性，取匹配度(SI)和反匹配度(RSI)均大于800(最大值1 000)的物質(zhì)作為鑒定結(jié)果;定量:按峰面積歸一化法計(jì)算相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子鼻檢測(cè)

圖1 是不同肉桂添加量雞肉樣品的電子鼻PC分析結(jié)果。

圖1 不同肉桂濃度組雞肉樣品的PCA 圖Fig．1 PCA plot of chicken samples in different groups

圖1 中每個(gè)橢圓代表不同肉桂濃度樣品的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。由分析可得，第一主成分(PC1)的貢獻(xiàn)率為98.64%，第一和第二主成分貢獻(xiàn)率之和達(dá)到99.96%。隨著肉桂添加量的增高，對(duì)應(yīng)雞肉樣品在第一主成分中呈現(xiàn)先向右后向左再向右的分布，在第二主成分中呈逐漸向下的分布趨勢(shì)。0.1%和0.2%肉桂組樣品分布發(fā)生部分重疊，說(shuō)明其成分比較相似［3］;0.3%肉桂組與其余4 組樣品分布距離相對(duì)較遠(yuǎn)，說(shuō)明其風(fēng)味成分與其余4 組有較大的差異。因此采用SPME-GC-MS 方法對(duì)5 組樣品的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行進(jìn)一步分析和鑒定，以期探明樣品中揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化。

2.2 GC-MS 檢測(cè)及揮發(fā)性風(fēng)味成分

圖2 不同肉桂濃度組雞肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig．2 Total ion chromatograms of volatile flavor compounds in different groups

圖2 是不同肉桂濃度組雞肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖。各圖譜經(jīng)檢索分析得出:空白組雞肉中共鑒定出54 種物質(zhì)，包括醛類14 種、醇類14 種、酮類6 種、酯類3 種、醚類3 種、芳香族化合物4 種、含硫含氮及雜環(huán)化合物等10 種;0.05%肉桂組雞肉中共鑒定出60 種物質(zhì)，包括醛類16 種、醇類14 種、酮類8 種、酯類4 種、醚類2 種、芳香族化合物5 種、萜烯類1 種、含硫含氮及雜環(huán)化合物等10 種;0.1%肉桂組雞肉中共鑒定出63 種物質(zhì)，包括醛類17 種、醇類14 種、酮類7 種、酯類4 種、醚類3 種、芳香族化合物6 種、萜烯類2 種、含硫含氮及雜環(huán)化合物等10種;0.2%肉桂組雞肉中共鑒定出65 種物質(zhì)，包括醛類17 種、醇類14 種、酮類8 種、酯類4 種、醚類3 種、芳香族化合物6 種、萜烯類3 種、含硫含氮及雜環(huán)化合物等10 種;0.3%肉桂組雞肉中共鑒定出80 種物質(zhì)，包括醛類12 種、醇類14 種、酮類7 種、酯類5 種、醚類4 種、芳香族化合物6 種、萜烯類24 種、含硫含氮及雜環(huán)化合物等8 種。

由表1 可知，與空白組相比，添加肉桂的四組雞肉中新增了氫化肉桂醛、2-甲氧基苯甲醛、肉桂醛、甲氧基肉桂醛、桉葉油醇、L-芳樟醇、龍腦、2，3-戊二酮、香葉基丙酮、乙酸芳樟酯、乙酸桂酯、香豆素、茴香腦、五甲基庚烷、異丙基甲苯、甘葡環(huán)烴、石竹烯、衣蘭油烯、去氫白菖烯等40 種物質(zhì)，以0.3%肉桂組增加的萜烯類物質(zhì)最多。除0.3%肉桂組樣品中萜烯類物質(zhì)也較多外，其余4 組樣品中醛、醇、酮、含硫含氮、雜環(huán)化合物及其他的種類和含量均占香味成分的絕大部分，酯、醚、芳香族及萜烯類物質(zhì)則較少。

表1 不同組雞肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析結(jié)果Table 1 Analysis results of volatile flavor compounds of chicken in different groups

續(xù)表1

續(xù)表1

3 討論

3.1 醛類

醛類物質(zhì)是脂肪降解的主要產(chǎn)物，具有脂肪香味［4］，由于檢出濃度較高而感覺閾值卻很低，是比較重要的風(fēng)味成分［5］。本試驗(yàn)5 組雞肉樣品檢測(cè)出的揮發(fā)性風(fēng)味成分中，醛類所占的比重都最大(＞50%)，其中己醛的含量最高(＞25%)，且其閾值較低(4.5 ×10－3mg/kg)，是雞肉中重要的氣味物質(zhì)［6］。戊醛、庚醛、辛醛、壬醛的含量也較高，是雞肉主要的揮發(fā)性風(fēng)味化合物。有報(bào)道［7］稱3 ～4 個(gè)碳原子的醛具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，5 ～9 個(gè)碳原子時(shí)具有青香、油香、脂香氣息，10 ～12 個(gè)碳原子時(shí)具有檸檬味和桔子皮味。戊醛具有果香、面包香及辛辣氣息;己醛呈生油脂、青草氣、清新木香及蘋果香味;庚醛具有強(qiáng)烈、粗糙的油脂氣味;辛醛具有臘香、蘋果皮香，明顯的脂肪和水果氣味;壬醛有強(qiáng)烈的脂肪氣息，類似牛脂，稀釋時(shí)具有橙子及玫瑰香韻［8］。另外，十四醛、十六醛等分子較大的物質(zhì)，其發(fā)香基團(tuán)往往因?yàn)橹ф溁蚱渌鶊F(tuán)的影響而不容易接觸到鼻腔嗅覺細(xì)胞，且其沸點(diǎn)一般較高，常溫下的揮發(fā)性明顯不如小分子化合物，在食品中正常的濃度范圍內(nèi)幾乎沒有嗅感［9］，故對(duì)樣品的整體風(fēng)味沒有較大影響。與空白組相比，肉桂組雞肉中新增了肉桂醛、氫化肉桂醛和4-甲氧基肉桂醛這3 種醛類，這3 種物質(zhì)都是肉桂中主要的醛基物質(zhì)［10］，為肉桂添加的直接引入。肉桂醛具有甜的、辛香、肉桂香氣;氫化肉桂醛具有類似風(fēng)信子花香、醛香、甜瓜香，并帶有油脂氣息［11］。0.3%肉桂組中癸醛、反式-2-壬烯醛、十一醛、十二醛消失，同一保留時(shí)間出現(xiàn)的是衣蘭烯、石竹烯等萜烯類物質(zhì)。

3.2 醇類

醇類物質(zhì)的產(chǎn)生一方面可能來(lái)自樣品中脂肪的氧化，另一方面可能經(jīng)斯特雷克爾(Strecker)氨基酸反應(yīng)產(chǎn)生。支鏈醇是鮮肉中所沒有的化合物［12］，揮發(fā)性較強(qiáng)，1-辛烯-3-醇呈現(xiàn)蘑菇味特征已經(jīng)成為共識(shí)［13］，其閾值較低(1 ×10－3mg/kg)，可能對(duì)風(fēng)味有重要作用。本實(shí)驗(yàn)中，添加0.05%、0.1%、0.2%肉桂的3 組樣品中的醇類物質(zhì)種類與空白保持一致，添加0.3%肉桂組的樣品與空白組相比，增加了桉葉油醇、L-芳樟醇、龍腦，而2-乙基己醇、4-丁氧基-1-丁醇、十二醇消失，按同一保留時(shí)間來(lái)看，消失的原因可能是轉(zhuǎn)化為衣蘭烯、喇叭烯等萜烯類物質(zhì)。桉葉油醇、龍腦、芳樟醇存在于肉桂油揮發(fā)性成分中［14－15］，屬于肉桂添加的直接引入。芳樟醇具有旋光異構(gòu)體，本文中所檢出的左旋體天然存在于多種植物精油中，具有花香、木香、漿果香等多種香氣。龍腦亦稱冰片醇、2-莰醇，存在于250 多種植物中，具有松林、樟腦氣味，并略帶薄荷的涼辣味道［11］。

3.3 酮類

酮類物質(zhì)也大多來(lái)自于脂肪氧化和美拉德反應(yīng)，其閾值較高，一般認(rèn)為對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。與空白組相比，添加肉桂的雞肉樣品中新增了2，3-戊二酮、香葉基丙酮這2 種酮類物質(zhì)，這2 種物質(zhì)在肉桂揮發(fā)性香氣成分中未見有報(bào)道，可能是肉桂與雞肉中的成分反應(yīng)所得。2，3-戊二酮具有奶油、焦糖氣息，并帶有堅(jiān)果底香。香葉基丙酮具有果香、蠟香、木香，并有生梨、番石榴、熱帶的香韻［11］。

3.4 酯類

酯是由肌肉組織中脂肪氧化產(chǎn)生的醇和游離脂肪酸的相互作用形成的，通常呈現(xiàn)水果的香味。一般認(rèn)為，除內(nèi)酯和硫酯以外的酯閾值較高，且在肉中含量有限，對(duì)肉風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。內(nèi)酯是羥基酸分子內(nèi)脫水產(chǎn)物，大都具有奶油、水果、堅(jiān)果、蔬菜樣的香味特征。本實(shí)驗(yàn)中，共檢出γ-丁內(nèi)酯和香豆素兩種內(nèi)酯。γ-丁內(nèi)酯具有牛奶和奶油的氣味。香豆素廣泛分布于高等植物中，具有新鮮干草香和香豆香［11］。與空白組相比，添加肉桂的樣品中新增了乙酸芳樟酯、乙酸肉桂酯、香豆素3 種酯類，其中乙酸芳樟酯、乙酸肉桂酯只存在于0.3%肉桂組雞肉中，可能是肉桂添加量較高，肉桂中的香氣成分揮發(fā)出的較多。乙酸芳樟酯具有花香、蠟香、木香，香氣透發(fā)但不持久。乙酸肉桂酯在肉桂油中天然存在，具有甜香、玫瑰香、辛香氣息，并帶有又辣又甜的菠蘿味道［11］。

3.5 醚類

樣品中所檢出的醚類物質(zhì)只有4 種，且含量都在1%以下。與空白組樣品相比，只有0.3%肉桂組增加一種醚類物質(zhì)丙烯基茴香醚，亦稱茴香腦，具有辛香料、甘草的氣味，在肉桂油揮發(fā)性成分中檢出［14］，屬于肉桂添加的直接引入。

3.6 芳香類

與空白組樣品相比，肉桂組樣品中新增了五甲基庚烷、對(duì)異丙基甲苯、甘葡環(huán)烴3 種芳香族化合物。其中，對(duì)異丙基甲苯、甘葡環(huán)烴在肉桂揮發(fā)性成分中有檢出［16］，屬于肉桂添加的直接引入。對(duì)異丙基甲苯具有胡蘿卜、萜烯香氣和柑桔味道［11］，只出現(xiàn)在0.3%肉桂組中。五甲基庚烷作為飽和烷烴類物質(zhì)，感覺閾值高，一般認(rèn)為對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)不大［13］，在肉桂揮發(fā)性成分中未檢出其存在，它的增加可能是肉桂與雞肉中的成分反應(yīng)生成，且肉桂濃度達(dá)到0.1%以后能檢出其存在。

3.7 萜烯類

萜烯是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的天然來(lái)源碳?xì)浠衔铮蓮脑S多植物特別是針葉樹得到。本實(shí)驗(yàn)中，共檢出24 種萜烯類化合物。其中，空白組未檢出;0.3% 肉桂組檢出24 種，含量也高達(dá)35.19%;0.05%、0.1%、0.2%肉桂組分別檢出1、2、3 種，含量都不及0.5%。添加肉桂濃度達(dá)到0.05%以后樣品中出現(xiàn)去氫白菖烯，肉桂濃度達(dá)到0.1%以后出現(xiàn)衣蘭油烯，肉桂濃度達(dá)到0.2%以后出現(xiàn)石竹烯，其他21 種萜烯只在0.3%肉桂組中檢出。可以看出，當(dāng)肉桂濃度達(dá)到0.3%時(shí)，樣品中萜烯類物質(zhì)的產(chǎn)生會(huì)急劇增多。石竹烯的香氣介于松節(jié)油與丁香油之間，其沸點(diǎn)較高，留香時(shí)間較長(zhǎng)。β-蒎烯常和α-蒎烯一起存在，具有松木、松節(jié)油樣樹脂氣息。莰烯具有壤香、樟腦樣香氣［11］。

3.8 含硫含氮、雜環(huán)化合物及其他

含硫含氮及雜環(huán)化合物具有較低的氣味閾值，是熟肉香味的重要貢獻(xiàn)因素［17］，主要來(lái)源于氨基酸和還原糖之間的美拉德反應(yīng)、氨基酸的熱解和硫胺素的降解［18］。與空白組相比，添加肉桂后并未有新的含硫含氮及雜環(huán)化合物產(chǎn)生，只有0.3%肉桂組中二甲基亞砜和1-(4-甲氧基苯基)-1-甲丙醚兩種物質(zhì)消失，按同一保留時(shí)間來(lái)看，可能是分別轉(zhuǎn)化為β-欖香烯和蓽澄茄烯。2-戊基呋喃可能是亞油酸的氧化產(chǎn)物，其閾值相對(duì)較低(6 ×10－3mg/kg)，具有豆香、果香、青香及類似蔬菜香韻;二甲基三硫是由含硫氨基酸通過氨基酸斯特雷克爾(Strecker)降解產(chǎn)生，具有肉香、洋蔥、蔬菜樣香氣，氣味閾值很低(1 ×10－5mg/kg)，它們都被認(rèn)為是雞肉的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)［19］。4-硝基鄰苯二甲酰胺、1-(4-甲氧基苯基)-1-甲丙醚的分子結(jié)構(gòu)中雖然也具有-NH2、-O-等發(fā)香基，但由于分子質(zhì)量較大，分子結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，感覺閾值可能不會(huì)很低，因此對(duì)總體風(fēng)味可能只具有一定的修飾作用。二甲基亞砜具有油脂、乳酪、大蒜、蘑菇的氣味［11］。

4 結(jié)論

本文采用電子鼻和頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用的方法對(duì)不同肉桂添加量的雞肉樣品進(jìn)行了分析檢測(cè)。各組樣品電子鼻信號(hào)表現(xiàn)出較強(qiáng)的聚類特性。添加肉桂后，雞肉樣品中新增了肉桂醛、甲氧基肉桂醛、桉葉油醇、乙酸桂酯、香豆素、石竹烯、衣蘭油烯等40 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，新增的風(fēng)味物質(zhì)以肉桂添加的直接引入居多。隨著肉桂濃度的增高，對(duì)應(yīng)雞肉樣品中檢出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類逐漸增多。當(dāng)肉桂濃度達(dá)到0.3%時(shí)，雞肉樣品中萜烯類物質(zhì)急劇增多，其揮發(fā)性風(fēng)味成分與空白及其他濃度組有明顯差異。

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