油炸對臭豆腐中揮發性風味物質的影響

鄭兵福，徐睿烜，蔣立文*

（1.湖南農業大學 食品科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南志成食品技術服務有限公司，湖南 長沙 410008；3.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128）

長沙臭豆腐是一類典型的地方特色風味小吃，一般將豆腐經過發酵后具有特殊“臭”味的鹵水經過浸泡、表面清洗、油炸再蘸調味汁食用。臭豆腐特有的“聞起來臭吃起來香”風味與揮發性物質密切相關[1]，油炸是南方臭豆腐特有的手段，既能賦予臭豆腐所具有的特殊香味物質，還能過濾浸泡鹵水所帶入的有害物質，但油炸對臭豆腐中的揮發性風味物質的具體影響暫不明確，本試驗采用頂空固相微萃取結合氣相色譜質譜聯用（headspacesolid-phasemicroextraction-gas chromatography-mass spectrometer，HS-SPMEGC-MS）技術對臭豆腐油炸前后的揮發性風味物質進行了提取檢測，研究油炸對臭豆腐的揮發性風味物質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

成品鹵水、浸過鹵水后的臭豆腐、油炸過的浸過鹵水后的臭豆腐：來自長沙五一路火宮殿；油炸條件為選用金龍魚調和油，180℃油炸3～5 min。

1.2 儀器與設備

GC-MS-QP2010氣相色譜-質譜聯用儀：日本島津公司；GL-3250磁力攪拌器：海門市其林貝爾儀器制造有限公司；聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）（50/30 μm）萃取頭：美國Supelco公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預處理

當首次使用固相微萃取頭時，萃取頭必須在進樣口進行老化，將PDMS（50/30 μm）萃取頭在270℃的條件下老化60 min，直至色譜檢測無雜峰出現。吸取5 mL臭豆腐鹵水放入20 mL SPME樣品瓶中，用密封墊與鋁帽進行密封，密封后在70℃的條件下利用磁力攪拌器加熱平衡15 min，攪拌速度為650 r/min，將已活化的萃取頭通過隔墊頂空插入樣品瓶內，推出纖維頭，使之距樣品液面約1.5 cm，頂空吸附40 min，在拔出萃取頭前抽回纖維頭，再將萃取頭插入氣相色譜進樣口，并且推出纖維頭，在250℃條件下解吸5 min，在拔出萃取頭時先抽回纖維頭，將萃取的鹵液揮發性成分利用GC-MS分析，將分析所得的各組分的質譜與已知物質的質譜進行比較。

1.3.2 色譜條件

色譜柱為DB-5MS彈性石英毛細管柱（30cm×0.25mm×0.25 μm）；載氣為高純（99.999%）氦氣（He），氦氣流速1.0 mL/min；進樣口溫度250℃；不分流進樣。程序升溫：柱溫45℃，保持1 min，以5℃/min升溫至290℃，保持2 min。

1.3.3 質譜條件

離子源為電子電離（electronic ionization，EI）源，離子源溫度200℃；電子能量70 eV；發射電流150 μA；倍增器電壓1 037 V；接口溫度220℃；質量掃描范圍（m/z）45～500。

1.3.4 總離子流色譜分析

總離子流色譜圖經美國國家標準技術研究所（national institute of standards and technology，NIST）2014標準譜庫檢索定性鑒定出成分，采用面積歸一法進行定量分析，得到各成分在臭豆腐鹵水揮發性風味物質中的相對含量。

2 結果與分析

油炸前和油炸后的臭豆腐揮發性風味物質的GC-MS離子譜圖見圖1和圖2。揮發性組分的GC-MS鑒定結果見表1。

圖1 油炸前臭豆腐揮發性風味物質的GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile substances in the stinky tofu before frying analysis by GC-MS

圖2 油炸后臭豆腐揮發性風味物質的GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatogram of volatile substances in the stinky tofu after frying analysis by GC-MS

表1 油炸前、后臭豆腐揮發性組分的GC-MS分析結果Table1 Analysis results of volatile components in the stinky tofu before and after frying by GC-MS

續表

由表1可知，油炸前的臭豆腐中共鑒定出37種揮發性物質，其中醛類12種，醇類11種，酮類1種，烯類2種，烷類7種，其他物質4種，其中醛類和醇類物質含量較高，分別占揮發性總成分的31.55%、26.20%。油炸后的臭豆腐中共鑒定出40種揮發性物質，其中醛類15種，醇類3種，酮類5種，烯類2種，烷類6種，苯類2種，其他物質7種，其中醛類物質含量最高，占揮發性總成分的44.06%，而醇類物質較少。油炸食品的主要香氣主要來自兩種香氣按照一定的比例構成的特殊香氣，一是由不飽和的低級醇類和醛類造成的油脂味；二是吡嗪、吡啶、呋喃酮等含氧、含氮的雜環化合物所造成的焦糖、烘烤香[2]。

臭豆腐中的醛類物質含量最高，其感覺閾值較低，是臭豆腐最主要的揮發性物質成分。未油炸的臭豆腐和油炸后的臭豆腐中都鑒定出的揮發性組分有17種，為己醛、庚醛、壬醛、（E）-2-庚烯醛、苯甲醛、正辛醛、反式-2-辛烯醛、反式-2-癸烯醛、反式-2,4-癸二烯醛、1-壬醇、4-萜烯醇、正己醇、金合歡烷、十四烷、十五烷、2-正戊基呋喃、4-乙基-3-壬烯-5-炔，其中種類最多的是醛類，共9種。油炸前后的臭豆腐中全部是低級、中級醛，而油炸前的臭豆腐以中級醛為主，油炸后的臭豆腐以低級醛為主，說明油炸對于醛類氣味物質的轉化具有一定的促進作用，且發生了多種不同類型的轉化反應，使得臭豆腐具有特殊的臭味，可見油炸對醛類物質的變化影響較大。油炸過程會使脂肪酸分解，脂肪酸分解產生的低級醛類具有強烈的刺激性氣味，對臭豆腐的臭味具有一定貢獻作用。如己醛是亞油酸自動氧化作用產生的13-氫過氧化物斷裂后生成的物質[3]，濃度較低時，具有清香和草香味，濃度較高時，具有酸敗味和辛辣味[4]。壬醛是油酸氧化的產物[5]，具有青草味和油脂味，還具有魚腥味[6]，庚醛則呈現甜瓜味[7]。（E）-2-庚烯醛主要貢獻青草味和油脂味香氣特征，（E）-2-癸烯醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛具有油脂味和米飯味[8]，苯甲醛具有苦杏仁味[9]，正辛醛未稀釋前具有粗油脂的氣味，高度稀釋下具有似甜橙、輕微油脂、蜂蜜樣氣味，味道甜似杏子，反式-2-辛烯醛具有甜味[10]。與油炸前的臭豆腐相比，油炸后的臭豆腐中的醛類物質含量高至44.06%，比前者高了12.51%，可能是因為醇類物質在高溫油炸的條件下發生氧化反應生成了醛類物質。

研究表明，醇類物質主要來源于糖、氨基酸和醛類物質的還原和脂肪酸酶促氧化等[11]。飽和醇類的感覺閾值很高，除非濃度較高，否則對樣品風味形成貢獻不大，不飽和醇類的閾值相對較低，對所在樣品總體風味有一定貢獻[12]。如1-壬醇具有玫瑰和橙的香氣，正己醇具有水果香和椰香。油炸后臭豆腐中的醇類物質的含量遠低于未油炸的臭豆腐，說明油炸對醇類物質的破壞較大，這是由于油炸屬于油的熱氧化反應，醇類物質屬于極易揮發的組分，在高溫條件下，大部分的醇類物質揮發到空氣當中，而另一部分的醇類物質則因氧化反應生成了醛類物質。

臭豆腐中的烷類物質油炸后含量有所降低，從油炸前的9.77%降至2.38%，該類物質主要來源于脂肪酸烷氧自由基的裂解反應。烷烴類物質相對閾值較高，對臭豆腐風味直接貢獻很小，但有利于整體風味的提升[13-14]。油炸前后臭豆腐中共有的氣味物質的相對含量較少，在油炸后，大量的烷類物質消失或者相對含量下降，包括前后階段共有的氣味物質，僅有十二烷、2,6-二甲基辛烷、（E）-3-壬烯-2-烷在油炸之后出現含量增加的現象。豆腐中的烷類物質含量很少，大部分的烷類物質都是在浸鹵水時由鹵水中的烷類物質帶入，而烷類物質的相對含量下降說明油炸過程對烷類物質的存在有一定的破壞作用。僅有的3種在油炸之后含量增加的烷類物質，在油炸前的臭豆腐中并未檢測到，說明這三類物質是因為油炸過程帶入的外來物質，或者是由于烷類物質之間的相互轉化而生產，因此這就導致在油炸后的臭豆腐的檢測中，烷類物質以很小的部分存在于臭豆腐的揮發性組分結構中。

在臭豆腐油炸前后的揮發性成分的檢測中，還檢測到了大量的雜環化合物。在臭豆腐中檢測出的雜環化合物中，油炸前后臭豆腐中共有物質有2-正戊基呋喃和4-乙基-3-壬烯-5-炔，其中油炸后的臭豆腐中的2-正戊基呋喃的相對含量為16.67%，含量最高，2-正戊基呋喃貢獻了豆香、清香及蔬菜芳香[15-17]。油炸工藝使得臭豆腐中酮類物質含量增多，該類物質在油炸前的臭豆腐中僅有1種，油炸后的臭豆腐中檢測出5種。可能是由于油炸過程中使得多不飽和脂肪酸降解生成酮類物質。烯類物質和苯類物質在油炸前后的臭豆腐中均含量較少，后者在油炸前的臭豆腐中沒有檢測出，但油炸后生成了兩種苯類揮發性物質，說明油炸工藝對于苯類物質的生成具有促進作用。含硫雜環化合物是臭豆腐中的重要香氣來源，通常可以影響臭豆腐中的整體香氣。如二烯丙基二硫的香氣對臭豆腐整體的風味有貢獻，是特征的風味物質。另外，在油炸后的臭豆腐的揮發性成分的檢測中，檢測出了許多在油炸前的臭豆腐中未檢測出的揮發性成分，如十二烯基丁二酸酐、2-乙基-6-甲基吡嗪、2,5-二甲基-3-乙基吡嗪、2-戊基吡啶等雜環類化合物，這些揮發性成分都具有類似堅果的獨特香氣[18-21]，說明油炸處理對于食品內香氣成分的完善是有現實意義的。油炸作為一種食品的處理工藝，可以很好的改善食品的風味，尤其對于臭豆腐來說，長期發酵的鹵水中含有的風味物質的組成非常復雜，且大部分的揮發性組分都具有令人不愉快的氣味，通過油炸處理之后，不僅帶走了大部分鹵水中原有的難聞的氣味物質，使一部分氣味物質發生轉化，同時又帶入了大量的具有獨特香味的氣味物質，使得臭豆腐吃起來感覺風味更好。

3 結論

本試驗采用頂空固相微萃取結合GC-MS技術檢測臭豆腐油炸前后的揮發性風味成分，在油炸前的臭豆腐中共鑒定出37種揮發性物質，其中醛類12種，醇類11種，酮類1種，烯類2種，烷類7種，其他物質4種，其中醛類和醇類物質含量較高，分別占揮發性總成分的31.55%、26.20%；油炸后的臭豆腐中共鑒定出40種揮發性物質，其中醛類15種，醇類3種，酮類5種，烯類2種，烷類6種，苯類2種，其他物質7種，其中醛類物質含量最高，占揮發性總成分的44.06%，而醇類物質較少。油炸前后的臭豆腐中檢測到的共有物質種類有17種，與油炸前的臭豆腐相比，油炸后的臭豆腐中醇類、烯類、烷類的相對含量呈遞減趨勢，酮類、醛類、苯類、其他雜環類化合物的相對含量呈遞增趨勢。油炸前后的臭豆腐中的揮發性風味物質的變化，體現了油炸工藝對臭豆腐的風味物質具有一定的改善作用。盡管前期研究已經發現臭豆腐鹵水中含有特殊典型地“臭味”成分如苯酚類、吲哚類物質[22-23]，而本試驗豆腐坯油炸之前沒有檢出，是否在豆腐鹵制完成經過清洗工序基本無法檢出，需要進一步驗證；另外油炸工藝對臭豆腐的揮發性成分的變化是否和油脂高溫加熱過程中產生分解產物有多大關聯程度有待進一步研究。