感官評價和GC-MS結合偏最小二乘回歸法分析酚類化合物對臘肉煙熏風味的貢獻

王洪偉，索化夷,張玉，闞建全*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400715) 2(農業農村部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶，400715)

煙熏作為一種古老的食物保存方法，被廣泛地應用在肉類、水產品等食品的生產加工中。煙熏工藝可以使食品脫水，賦予特殊的香味，改善顏色，并且有一定的殺菌防腐和抗氧化作用[1]。煙熏工藝賦予食品的煙熏風味是煙味、灰燼味、木味、焦味等綜合風味[2]，能影響消費者對食品的偏愛程度[3]。例如為玉米粥賦予煙熏風味以及具有較強煙熏風味特征的干腌火腿更易獲得消費者的青睞[4-5]。

煙熏風味的形成是因為食品吸附了煙熏材料加熱分解產生的揮發性物質。煙熏材料燃燒過程中產生的化學成分多達幾百種，其中木質素熱解生成的主要物質為酚類，纖維素主要的熱解產物為糠醛、呋喃酮和糠醇等呋喃類物質，半纖維素熱解產物中酮類和呋喃類物質含量較高[6-8]。酚類化合物通常被認為是煙熏風味的關鍵風味物質[9-11]，酚類化合物的種類和含量在煙熏之后都會增加[12-14]。通過GC-O分析發現，臘肉[15]、煙熏鮭魚[16]和煙熏液[17]中的酚類化合物大多具有煙熏風味特征。KOSOWSKA等[18]和MAJCHER等[19]分別對波蘭傳統熏肉和波蘭母羊乳酪Oscypek進行香氣提取物稀釋分析(aroma extract dilution analysis, AEDA)，結果表明，酚類化合物的稀釋因子(flavor dilution factor，FD)最大，酚類化合物大多也被描述為具有煙味、焦味、刺鼻、酚味等風味特征。WANG等[20]通過感官評價發現煙熏食品中的酚類化合物大多在低濃度產生煙熏風味。葡萄也能吸附野火燃燒產生的酚類化合物，然后轉化為糖基化酚類，從而使葡萄酒具有煙熏風味[21-23]。

近年來，GC-MS結合化學計量學在風味物質的研究中得到了廣泛的應用。牛云蔚[24]利用PLSR分析了不同發酵工藝參數對特征香氣物質和特征呈味物質形成的貢獻，并優化了發酵工藝，計算出了特征香氣物質含量和呈味物質含量的預測方程。XIAO等[25]通過PLSR法建立了不同產地的薰衣草精油樣品、香氣成分和感官屬性之間的聯系，發現檸檬烯、芳樟醇、乙酸芳樟酯、樟腦是薰衣草精油的特征香氣物質。目前，結合PLSR來分析煙熏食品中的揮發性成分對風味貢獻的研究還很少。

臘肉是最具代表性的中國傳統肉制品之一，是將原料肉用食鹽、硝酸鹽、糖以及香料腌制后，再經烘烤、煙熏、晾曬等工藝加工而成的生肉類制品[26]。臘肉按制作工藝的不同可以分為風干臘肉和煙熏臘肉，前者主要是廣東臘肉，后者包括湖南臘肉和四川臘肉等。本試驗選擇煙熏臘肉和風干臘肉作為研究對象，分別采用定量描述分析(quantitative descriptive analysis，QDA)法描述了臘肉的氣味特征和SPME-GC-MS法分析了臘肉的揮發性成分，然后通過PLSR建立臘肉的氣味特征與揮發性成分之間的聯系，從而探討酚類化合物對臘肉煙熏風味的貢獻。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

6種煙熏臘肉，編號為S1～S6，其中S1～ S3產自四川、S4產自重慶，S5和S6產自湖南； 2種風干臘肉，編號為NS1和NS2，均產自廣東。

鄰二氯苯，色譜純，阿拉丁試劑公司。

1.2 儀器與設備

7890A/5750 GC-MS聯用儀、HP-5MS氣相毛細管柱，美國Agilent公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭，美國Supelco公司；JJ-2型組織搗碎勻漿機，江蘇省金壇市金南儀器廠；FA2004分析天平，上海精密科學儀器有限公司；HH-S6數顯恒溫水浴鍋，常州普天儀器制造有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 感官評價

3位隨機數字編碼的臘肉樣品以隨機的順序呈送給感官評價小組。感官評價小組經過120 h的培訓，包括感官分析技能、感官記憶、感官描述詞詞義、感官尺度等內容。培訓合格的感官評價小組曾對蒸蛋糕[27]、怪味胡豆[28]、酸奶[29-30]等多種食品進行過定量描述分析。將WANG等[31]建立的臘肉氣味描述詞、參比樣與臘肉樣品一起呈送給感官評價員進行評價。每個感官評價員先單獨使用15點尺度對臘肉的氣味特征進行評價，然后通過討論得到一致性評價結果。評價過程中，感官評價員可以通過嗅聞濕熱的毛巾緩解嗅覺疲勞。評價一個樣品后，感官評價員休息10 min后再評價下一個樣品。

1.3.2 SPME-GC-MS分析

參考XIE等[32]和常海軍等[33]的方法提取臘肉中的揮發性成分，略作修改。將3 g臘肉樣品加入20 mL頂空進樣瓶中，添加20 μL內標(15 μg/mL鄰二氯苯)，用瓶蓋密封。將頂空進樣瓶放入到50 ℃恒溫水浴鍋中平衡20 min后，插入活化好的SPME萃取頭DVB/CAR/PDMS，在50 ℃下萃取30 min，萃取過程中保持振蕩，萃取結束后在GC進樣口解析5 min。萃取頭首次使用時，在280 ℃下老化1 h。連續做樣過程中，2個樣品之間萃取頭應在280 ℃下老化10 min，以防止樣品間相互污染。

氣相色譜-質譜條件：HP-5MS毛細色譜分析柱(30 m×250 μm，0.25 μm)，載氣為高純He(1 mL/min)。采用電子轟擊電離(EI)離子源，電子能量70 eV，離子掃描范圍40～450m/z，掃描速度3.00 scans/s，離子源溫度230 ℃。

程序升溫條件：起始溫度40 ℃，保持2 min，以 2 ℃/min升到 110 ℃，保持 2 min，以2 ℃/min升至140 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升至200 ℃，以20 ℃/min升至280 ℃。

參考各種化合物的保留時間，與自帶數據庫檢索匹配進行定性分析；采用內標法對臘肉中的揮發性成分進行半定量分析。

1.4 數據分析

采用XLSTAT 2016.02對臘肉氣味的定量描述分析數據和揮發性成分含量進行PLSR分析。

2 結果與分析

2.1 感官評價結果

感官評價小組按WANG等[31]建立的煙味、木味、灰燼味、刺鼻、甜香、酒味、醬味、肉味、蒸煮味、酸香、腌制味、油味和哈喇味等13個感官描述詞來描述臘肉的氣味特征，感官描述詞的定義和參比樣見表1。臘肉氣味中的煙味、木味、灰燼味、刺鼻等4個感官特征都屬于煙熏風味。

表1 臘肉氣味的感官描述詞Table 1 The lexicon for odor attributes of Chinese traditional Bacon

續表1

感官描述詞定義參比樣酸香一種與酸味物質相關的氣味康師傅老壇酸菜方便面酸菜調料包=9將半包酸菜調料放入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿甜香一種與甜味物質相關的氣味0.2%(質量濃度)香蘭素溶液=5.0將30 mL的0.2%香蘭素溶液倒入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿肉味一種與肉或肉湯相關的氣味煮豬肉=12將豬五花肉焯水去掉血水后,放入沸水煮30 min,然后切成0.5 cm厚的薄片,將3片肉片放入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿腌制味肉類經過腌制后產生的氣味總稱,包括甜味、咸味、煙味、酒和香辛料味等雨潤勁火腿=10火腿切成0.5 cm厚的薄片,將3片火腿放入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿蒸煮味肉經加熱或蒸煮過程中產生的風味煮豬肉=8將豬五花肉焯水去掉血水后,放入沸水煮30 min,然后切成0.5 cm厚的薄片,將3片肉片放入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿醬味一種與發酵豆制品如醬油,豆醬等相關的氣味,往往具有咸、發酵味、豆味等氣味特征李錦記錦珍生抽醬油=9將50 mL生抽和50 mL水混合后倒入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿酒味由谷物發酵而得的酒產生的一種以乙醇為主體的混合氣味特征古藺郎酒(45 °)=12將30 mL酒倒入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿熱油味油在加熱后產生的一種氣味長壽花玉米油=4油在60 ℃的烘箱中放置4 d。將30 mL油倒入250 mL白蘭地杯中,蓋上表面皿哈喇味一種與脂肪和油氧化相關的氣味,也稱酸敗味長壽花玉米油=4油在微波爐用高火加熱3 min。將20 mL油倒入一次性30 mL帶蓋塑料杯中

感官評價小組使用15點尺度對臘肉樣品的13個氣味特征進行了定量描述分析，得到了臘肉的氣味剖面圖，結果見圖1。從圖1可以看出，2種廣東臘肉的氣味特征具有相似性，但6個煙熏臘肉的氣味相似度較差。

圖1 臘肉氣味剖面圖Fig.1 Odor profile of Chinese bacon

2.2 臘肉中揮發性成分組成分析

從6個煙熏臘肉樣品鑒定出苯酚、2-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2-乙基苯酚、3-乙基苯酚、2,4-二甲基苯酚等6種烷基酚類，愈創木酚、4-甲氧基苯酚、3-甲基愈創木酚、4-甲基愈創木酚、4-乙基愈創木酚、4-烯丙基愈創木酚等6種愈創木基型酚類，未鑒定出紫丁香基型酚類，其組成及含量見表2。蒲丹丹等[15，33-35]也未在煙熏臘肉中檢測到紫丁香基型酚類，但李林等[36-38]分別在四川臘肉和湖南臘肉中鑒定出紫丁香基型酚類——2，6-二甲氧基苯酚。

所有的煙熏臘肉中都含有愈創木酚和4-甲基愈創木酚；4個煙熏臘肉中含有苯酚、2-甲基苯酚、4-甲基苯酚和4-乙基愈創木酚；而2-乙基苯酚、2,4-二甲基苯酚和4-烯丙基愈創木酚則只在1個樣品中被鑒別出來。通過對不同濃度的酚類化合物的定量描述結果進行分析，這些酚類化合物大多具有煙熏風味特征[20]。2個廣東臘肉中均未檢出酚類化合物，許鵬麗等[39]和郭昕等[40]也沒有在廣東臘肉中檢出酚類化合物。蒲丹丹等[15]用SDE-GC-MS法在熟廣東臘肉中檢測到了愈創木酚，但相對含量僅0.412%。通過對臘肉不同加工階段的揮發物進行分析，酚類化合物一般是在煙熏之后才會出現[35-36]。

2.3 臘肉中揮發性成分與感官屬性的相關性分析

以2個及以上臘肉樣品中出現的40種揮發性成分作為自變量，通過感官定量描述分析得到13個臘肉氣味描述詞的強度作為因變量進行PLSR分析，結果見圖2。煙味、木味、灰燼味和嗆鼻等煙熏風味特征都位于第一象限，而且相對距離較近，其他氣味特征則位于第二、三象限。除了4-甲氧基苯酚位于第四象限外，其他酚類化合物都位于第一象限，說明這些酚類化合物對臘肉中的煙熏風味特征有較大的貢獻。WANG等[41]發現將2種具有煙熏風味特征的酚

表2 臘肉中的揮發性酚類化合物Table 2 Volatile phenolic compounds identified in Chinese bacon

注：“-”表示該物質在樣品中未檢出。

X-香氣成分;Y-感官屬性;Obs-樣品圖2 臘肉樣品、香氣成分與感官屬性的PLSR圖Fig.2 PLSR plot of Chinese bacon samples, aromacomponents and sensory attributes

類化合物混合，混合物的氣味特征和強度都會發生不規則的變化。因此在研究臘肉煙熏風味特征時，需要考慮到這些酚類化合物之間的相互作用。

3 結論

通過HSDE-GC-MS技術從6個煙熏臘肉樣品中鑒定出了12種酚類化合物，非煙熏的廣東臘肉中未鑒定出酚類化合物。每個煙熏臘肉樣品中分別含有3～10種酚類化合物，種類和含量上都存在較大的差異。通過PLSR分析發現，苯酚、2-甲基苯酚、愈創木酚、4-乙基愈創木酚等酚類化合物都與臘肉中的煙味、木味、灰燼味和嗆鼻等煙熏風味特征相關，但4-甲氧基苯酚與臘肉煙熏風味的相關性較小。