蒜香燒烤醬配方優(yōu)化及揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

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(1.四川旅游學(xué)院 食品學(xué)院，成都 610100;2.四川旅游學(xué)院烹飪科學(xué)四川省高等學(xué)校重點實驗室，成都 610100)

燒烤是世界飲食文化的重要組成部分，其烹飪方法在各國略有不同，使用的調(diào)味醬料也各有差異[1]。復(fù)合燒烤醬是伴隨著燒烤發(fā)展應(yīng)運而生的一種調(diào)味醬，隨著燒烤這種餐飲方式的火熱，市場上對各種口味復(fù)合燒烤醬的需求量日益增大[2]，但市場上尚沒有蒜香味燒烤醬。

近年來，隨著GC-MS技術(shù)的發(fā)展，越來越多文獻報道其在調(diào)味品中的應(yīng)用。楊錫洪等[3]采用GC-MS檢測了蝦調(diào)味料中的風(fēng)味物質(zhì)；田懷香等[4]應(yīng)用GC-MS和GC-O對雞精特征風(fēng)味物質(zhì)進行了檢測；張世仙等[5]應(yīng)用 GC-MS分析了自制豆豉中的揮發(fā)性化合物，這些研究為利用GC-MS分析蒜香燒烤醬的揮發(fā)性風(fēng)味成分提供了借鑒。

目前對燒烤醬的研究還處于起步階段，主要集中于新品種開發(fā)[6]、燒烤醬工藝參數(shù)的優(yōu)化[7]，對燒烤醬風(fēng)味成分的研究鮮有報道。本研究在實驗室已有配方基礎(chǔ)上通過正交試驗對配方進行優(yōu)化，用GC-MS對蒜香燒烤醬的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行了分析，旨在滿足不同人群嗜好性消費、豐富燒烤醬類產(chǎn)品種類的基礎(chǔ)上，為燒烤醬揮發(fā)性風(fēng)味成分的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源

鹽、胡椒粉、孜然粉、味精、色拉油、糖粉、蒜粉、去皮白芝麻、嫩肉粉、辣椒粉：以上原料均購于成都市龍泉驛區(qū)建材路平安菜市場。

1.2 主要設(shè)備

BT423S型電子天平 德國賽多利斯公司；PC-420D專用磁力加熱攪拌裝置、手動SPME進樣器、75 μm CAR/PDMS萃取頭、SQ8/Clarus 680氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Perkin-Elmer公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 產(chǎn)品配方

蒜香燒烤醬配方見表1。

表1 蒜香燒烤醬配方Table 1 Seasoning formula of garlic barbecue sauce g

注：肉以500 g計。

1.3.2 工藝流程

鹽、味精、蒜粉、糖粉、色拉油、胡椒粉、孜然粉、辣椒粉、嫩肉粉、去皮白芝麻→混合拌勻→靜置→滅菌→蒜香味燒烤醬。

1.3.3 蒜香燒烤醬原料添加量的優(yōu)化

糖粉作為一種甜味調(diào)味料，添加在食品中可以提味。孜然粉作為一種常用的香辛料，除了調(diào)味外，還具有抗氧化、抗腸胃脹氣的作用[8]，其呈香的主要成分為檸檬烯、α-蒎烯和β-蒎烯等[9]。辣椒粉應(yīng)用于調(diào)味品中可以起到增辣、增香、提色、抑菌等作用，研究表明辣椒中有超過125種揮發(fā)性化合物，其中最主要的含香物質(zhì)有2-甲氧基-3-異丁基吡嗪[10]。大蒜作為一種香料已經(jīng)被使用了數(shù)千年，同時有研究報道大蒜在抑制油脂氧化腐敗方面具有良好的效果[11]，而大蒜粉能夠與醬料體系更好地融合。因此，本研究采用單因素及正交試驗探究了糖粉、孜然粉、辣椒粉、大蒜粉在蒜香燒烤醬中的最適添加量。

1.3.3.1 原料添加量的單因素試驗

在其他條件和工藝均保持不變的情況下，分別調(diào)整糖粉、孜然粉、辣椒粉、大蒜粉的添加量，將制作好的燒烤醬進行感官評分，根據(jù)感官評分確定各原料的最適添加量，試驗因素水平的調(diào)整見表2。

表2 原料添加量的單因素試驗水平表Table 2 The factors and levels of single factor experiment for additive amount of raw materials g

1.3.3.2 原料添加量的正交試驗

以上述單因素試驗結(jié)果為依據(jù)，對糖粉、孜然粉、辣椒粉、大蒜粉的配比采用L9(34)正交表進行正交試驗，并通過產(chǎn)品感官評分確定出最佳配比，正交試驗設(shè)計見表3。

表3 原料添加量的正交試驗因素水平表Table 3 The factors and levels of orthogonal experiment for additive amount of raw materials g

1.3.4 感官評價

采用定量描述性感官評價，對蒜香燒烤醬的色澤、風(fēng)味、滋味、流體性質(zhì)、回味進行綜合評價。根據(jù)GB/T 16291.1-2012和 GB/T 16291.2-2010選取10名經(jīng)驗豐富的烹飪名師作為感官評價小組成員。各維度評價采用10分制，0分表示最差，10分表示最優(yōu)。每個樣品重復(fù)評價3次，取平均分作為最終感官評價結(jié)果。感官評價標準表見表4。

表4 感官評價標準表Table 4 The standard of sensory evaluation

1.3.5 GC-MS測定蒜香燒烤醬風(fēng)味成分

萃取條件：取最佳配方制得的樣品2.00 g置于15 mL樣品瓶中，加入攪拌子密封，磁力攪拌裝置溫度100 ℃，轉(zhuǎn)速75 r/min，平衡10 min，然后將老化(250 ℃，10 min)的萃取頭插入樣品瓶萃取60 min，隨后插入 GC-MS進樣口，解吸10 min。

GC條件：進樣口溫度250 ℃；色譜柱：Elite-5 MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至60 ℃，保持1 min；然后以6 ℃/min升至140 ℃，保持1 min；最后以20 ℃/min升至250 ℃，保持2 min。載氣：氦氣(99.999%)，流速1 mL/min，分流比5∶1。

MS條件：EI 離子源，電子轟擊能量70 eV，離子源溫度230 ℃；全掃描；質(zhì)量掃描范圍：35～400 m/z；掃描延遲1.1 min；標準調(diào)諧文件。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理，化合物經(jīng)計算機檢索與NIST 2011譜庫相匹配，僅報道匹配度大于700(最大值1000)的鑒定結(jié)果，按峰面積歸一化法計算各組分的相對含量，圖形繪制采用Origin 9.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料添加量的單因素結(jié)果

2.1.1 糖粉添加量對蒜香燒烤醬感官的影響

圖1 糖粉添加量對蒜香燒烤醬感官評價的影響Fig.1 Effect of sugar powder additive amount on sensory evaluation score of garlic barbecue sauce

由圖1可知，隨著糖粉添加量的增加，對蒜香燒烤醬風(fēng)味的影響呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢。當(dāng)糖粉添加量低于3 g時，隨著添加量的增加，感官評分呈上升趨勢。當(dāng)糖粉添加量為3 g時，獲得最優(yōu)的感官評分。當(dāng)糖粉添加量大于3 g時，隨著糖粉加入量的增加，感官評分呈下降趨勢。原因可能是添加適宜量的糖粉對蒜香燒烤醬具有提味的作用，但過量則會造成產(chǎn)品的風(fēng)味及口感過于甜膩。因此，選取2，3，4 g作為糖粉的最優(yōu)水平。

2.1.2 孜然粉添加量對蒜香燒烤醬感官的影響

圖2 孜然粉添加量對蒜香燒烤醬感官評價的影響Fig.2 Effect of cumin powder additive amount on sensory evaluation score of garlic barbecue sauce

由圖2可知，隨著孜然粉添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)添加量為7 g時出現(xiàn)最優(yōu)評分。孜然粉添加量從5 g增加至7 g，感官評分逐漸增加，主要是因為孜然中含有3%～4%的精油，包含多種呈香化合物[12]，應(yīng)用于食品中可以起到改進食品風(fēng)味的作用。當(dāng)添加量大于7 g時，隨著添加量的增加，感官評分反而降低，可能是由于孜然中含有的2-氨基吡啶、4-氨基吡啶等具有氨氣味的物質(zhì)，當(dāng)添加量過大時會影響醬料的風(fēng)味。因此，選取6，7，8 g作為孜然粉的最優(yōu)水平。

2.1.3 辣椒粉添加量對蒜香燒烤醬感官的影響

圖3 辣椒粉添加量對蒜香燒烤醬感官評價的影響Fig.3 Effect of chili powder additive amount on sensory evaluation score of garlic barbecue sauce

由圖3可知，辣椒粉添加量為5 g時，獲得最優(yōu)的感官評分。適量辣椒粉可以增加醬料的香味，主要是由于辣椒中含有多種香味物質(zhì)，3-蒈烯能釋放出比較愉快的香味，己烯醛、己烯醇具有果香味[13]。當(dāng)辣椒粉添加量大于5 g時，感官評分則明顯下降，可能是因為燒烤醬的辣味與其他味不協(xié)調(diào)而不被消費者接受。因此，選取4，5，6 g作為辣椒粉的最優(yōu)水平。

2.1.4 大蒜粉添加量對蒜香燒烤醬感官的影響

由圖4可知，當(dāng)大蒜粉添加量低于25 g時，隨著大蒜粉添加量的增加，感官評分呈上升趨勢。當(dāng)大蒜粉添加量大于25 g時，隨著大蒜粉添加量的增加，感官評分出現(xiàn)下降趨勢。大蒜粉添加量為25 g時，獲得最優(yōu)的感官評分。大蒜粉具有濃烈的穿透性辛辣味和特殊氣味[14]，適量應(yīng)用于食品中，起到去腥提香的作用。如果添加過多則會使產(chǎn)品具有蒜臭味，從而不被消費者所接受。因此，選取22，25，28 g作為大蒜粉的最優(yōu)水平。

圖4 大蒜粉添加量對蒜香燒烤醬感官評價的影響Fig.4 Effect of garlic powder additive amount on sensory evaluation score of garlic barbecue sauce

2.2 原料添加量的正交試驗結(jié)果

表5 原料添加量正交試驗結(jié)果與分析Table 5 Orthogonal experimental results and analysis of raw material additive amount

由表5可知，在試驗的設(shè)計范圍內(nèi)，4個主要因素對產(chǎn)品感官的影響順序為D>C>B>A，即大蒜粉添加量>辣椒粉添加量>孜然粉添加量>糖粉添加量。大蒜粉添加量對產(chǎn)品感官的影響最大，辣椒粉、孜然粉次之，糖粉添加量對產(chǎn)品感官的影響最小?？傻贸鏊庀銦踞u原料添加量的最佳組合為A2B3C3D2，即糖粉3 g，孜然粉 8 g，辣椒粉6 g，大蒜粉25 g。

2.3 蒜香燒烤醬揮發(fā)性成分分析結(jié)果

利用GC-MS對蒜香燒烤醬的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行分析，得到總離子流圖，見圖5。蒜香燒烤醬揮發(fā)性成分的種類及相對含量分析結(jié)果見表6。

圖5 蒜香燒烤醬GC-MS總離子流圖Fig.5 The total ion chromatogram of garlic barbecue sauce

序號保留時間(min)化合物名稱分子式相對質(zhì)量分數(shù)(%)特征描述醇類12.025烯丙醇AllylAlcoholC3H6O2.459水果、堅果香227.4554-異丙基苯甲醇4-Isopropylbenzyl Al-coholC10H14O0.458糖果、焙烤香共計2.917醛類31.645乙醛AcetaldehydeC2H4O3.771水果、堅果香44.318反式-2-甲基-2-丁烯醛2-Butenal,2-Methyl-,(2E)-C5H8O0.249清香,有辛辣味55.806正己醛HexanalC6H12O0.297奶油、蜂蜜香66.790糠醛2-Furancarbox-aldehydeC5H4O20.105奶香、焦糖香79.808(E,E)-2,4-己二烯醛 Hexa-2,4-dienalC6H8O0.133-811.863(E)-2-庚烯醛Trans-2-HeptenalC7H12O0.277-914.381反,反-2,4-庚二烯醛Trans,trans-2,4-HeptadienalC7H10O0.113肉香、焙烤1018.896壬醛NonanalC9H18O0.086玫瑰、柑橘香1123.0942,4,6-三甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醛Isocycloci-tralC20H32O20.309天然清香1225.3244-異丙基苯甲醛CuminaldehydeC10H12O23.451精油香味1326.771水芹醛 1-Cyclohex-ene-1-carboxaldehyde,4-(1-methylethyl)-C10H16O0.101-

續(xù) 表

續(xù) 表

由圖5和表6可知，蒜香燒烤醬樣品中共檢測到30種揮發(fā)性成分，包括醇類2種、醛類11種、烴類9種、醚類3種、含硫化合物2種、其他化合物3種，占總揮發(fā)性成分的81.692%。

醛類化合物共檢出11種，為最重要的揮發(fā)性成分。其物質(zhì)種類最多且總含量最大，占總揮發(fā)性成分的28.892%。醛類化合物閾值較低[15]，主要提供柑橘等水果香味以及肉香味。所測得的醛類化合物中，4-異丙基苯甲醛含量最高，其次是乙醛。4-異丙基苯甲醛為無色至淡黃色液體，可作為香料制品、醫(yī)藥中間體，還可作為頭香劑，用于金合歡、紫羅蘭等香型香精中；乙醛具有辛辣、醚樣氣味，稀釋后具有果香、咖啡香、酒香、青香，可用于調(diào)配橘子、橙子、蘋果等香精，也可用于葡萄酒、威士忌等酒用香精；其他醛類化合物中，壬醛具有果香、玫瑰香，正己醛有生的油脂和青草氣、蘋果香味，(E)-2-庚烯醛具有脂芳香；壬醛、正己醛、(E)-2-庚烯醛是植物油加熱氧化后的主要揮發(fā)性物質(zhì)[16]。

烴類化合物共檢出9種，占總揮發(fā)性成分的10.027%。所得烴類化合物中，含量高的有萜品油烯和d-檸檬烯。萜品油烯為無色或淡琥珀色液體，有檸檬氣味；d-檸檬烯具有甜香、柑橘香、檸檬香，可用于調(diào)配橙子、檸檬、肉豆蔻、可樂等食用香精；除此以外，β-蒎烯具有松節(jié)油、樹脂香氣；α-水芹烯、α-蒎烯等具有檸檬、柑橘香味；d-檸檬烯和β-蒎烯還是孜然粉的主要風(fēng)味成分[17]。雖然烯烴類物質(zhì)含量高且種類較多，但由于其閾值較高，對蒜香燒烤醬風(fēng)味的貢獻可能較小[18]。

醚類化合物共檢出3種，占總揮發(fā)性成分的9.197%。其中，含量高的有4-烯丙基苯甲醚和茴香腦。4-烯丙基苯甲醚為無色至淺黃色液體，呈大茴香似的香氣，可用于配制香辛料、啤酒香精和調(diào)味劑；茴香腦具有茴香、辛香料、甘草的氣味，石華治等研究表明茴香腦是辣椒的重要香氣成分[19-22]；此外，二烯丙基硫醚可用于配制洋蔥、大蒜、辣椒、小蘿卜、芥菜等香精。袁華偉等研究表明4-烯丙基苯甲醚、二烯丙基硫醚均是大蒜的主要揮發(fā)性成分[23]，這2種物質(zhì)的存在可能對蒜香風(fēng)味的形成具有重要作用。

醇類化合物共檢測到2種，占總揮發(fā)性成分的2.917%。烯丙醇提供水果、堅果香氣，在農(nóng)用化學(xué)品、醫(yī)藥、香料及有機合成等方面具有廣泛的用途[24]；4-異丙基苯甲醇具有糖果、焙烤香味，可用作皂用香精、洗滌劑香精、香水香精、膏霜類香精等。

含硫化合物共檢測到2種，占總含量的7.203%。含硫化合物一般閾值較低，具有刺激性氣味(如洋蔥香氣)，在痕量條件下也會產(chǎn)生特殊的風(fēng)味[25]，因此含硫化合物對樣品特征香氣的形成具有重要作用。二烯丙基二硫具有大蒜香氣，是大蒜典型的特征風(fēng)味物質(zhì)[26]。因此可以推測這2種含硫化合物對樣品的特征風(fēng)味形成具有重要意義。

其他化合物共檢測到3種，占總含量的23.802%。其中2,3-二氫呋喃測得含量較高，其為合成醫(yī)藥、有機溶劑、化學(xué)中間體和試劑的重要原料。乙基苯、4-異丙基甲苯具有芳香氣味，是調(diào)制香料的中間體。

3 結(jié)論

研究優(yōu)化了糖粉、孜然粉、辣椒粉、大蒜粉在蒜香燒烤醬中的最適添加量，由單因素及正交試驗可知，糖粉、孜然粉、辣椒粉、大蒜粉在蒜香燒烤醬中的最適添加量分別為3，8，6，25 g。利用GC-MS對蒜香燒烤醬的揮發(fā)性成分進行分析，結(jié)果共檢測到30種揮發(fā)性成分，占總揮發(fā)性成分的81.692%，包括醇類2種、醛類11種、烴類9種、醚類3種、含硫化合物2種、其他化合物3種。通過分析發(fā)現(xiàn)，醛類為最主要的揮發(fā)性成分。β-蒎烯、d-檸檬烯為蒜香燒烤醬提供了孜然風(fēng)味；4-烯丙基苯甲醚、二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫提供了大蒜風(fēng)味；茴香腦則主要提供了辣椒風(fēng)味。實驗結(jié)果對蒜香燒烤醬的工業(yè)化生產(chǎn)及品控具有一定的指導(dǎo)意義，對燒烤醬風(fēng)味指紋圖譜的建立具有一定的參考價值，也有利于豐富復(fù)合調(diào)味品的產(chǎn)品線。