生產季節對安岳壇子肉揮發性風味物質的影響

劉 威 肖 嵐 楊 芳 李 娟 何 蓮 周李鑫 楊 康

(1. 四川旅游學院食品學院，四川 成都 610100；2. 成都農業科技職業學院，四川 成都 610000)

安岳壇子肉是一種歷史悠久的四川傳統肉制品，是將豬五花肉經油炸后再拌入香辛料，一層蘿卜絲一層肉入陶壇發酵而形成的發酵肉制品，具有濃郁的醬香風味，且脂肪部分晶瑩剔透、肥而不膩。發酵肉在發酵及成熟過程中產生各種風味物質，如酯類、醇類、醛類、酮類、酚類等，影響發酵肉的風味品質[1]，此外，發酵時間、發酵溫度、發酵微生物的群落結構等會影響發酵肉的發酵及成熟，從而影響發酵肉獨特風味的形成。目前，關于發酵肉的微生態系統及其風味形成機理的研究較多，例如漢源罐罐肉[2]、湖南壇子肉[3]、發酵火腿[4-5]、發酵香腸[6]、板鴨[7]、酸肉[8]、發酵臘肉[9-10]，而關于安岳壇子肉風味形成機理的研究尚未見報道。

安岳壇子肉一年四季均可生產，目前壇子肉生產企業仍采用傳統發酵工藝以手工進行生產，發酵車間未采用恒溫恒濕技術。由于冬季環境溫度較低，發酵時間較長(60～80 d)，而夏季環境溫度較高，發酵時間較短(45～60 d)，因此不同季節生產壇子肉的揮發性風味物質可能存在差異，但關于生產季節(即環境溫度)對安岳壇子肉揮發性風味物質影響的相關報道鮮見。試驗擬采用SPME技術并結合GC-MS對不同季節生產的壇子肉的揮發性成分進行分析和鑒定，同時采用電子鼻和電子舌繪制風味圖譜比較分析不同季節生產的壇子肉的風味差異，從而獲得不同季節生產的壇子肉的風味物質差異關系，為壇子肉的標準化生產調控提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

春季壇子肉(2018年4月25日出廠，發酵周期49 d)、夏季壇子肉(2018年7月28日出廠，發酵周期42 d)、秋季壇子肉(2018年10月27日出廠，發酵周期45 d)、冬季壇子肉(2019年1月28日出廠，發酵周期63 d)：各壇子肉經真空包裝后于-80 ℃貯藏備用，安岳縣普州壇子肉食品有限公司；

固相微萃取器、20 mL頂空樣品瓶、萃取纖維頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)：美國Supelco公司。

1.2 儀器與設備

電子舌：α-Astree型，法國Alpha MOS公司；

電子鼻：FOX4000型，法國Alpha MOS公司；

氣相色譜—質譜聯用儀：GCMS-7890B-5977B型，美國安捷倫公司；

電子天平：AUW220D型，日本島津公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 感官評定 參照美國化學協會(AOAC)規定的方法進行。評定小組由受過專業培訓的感官評定人員組成，共10人，男女各半，分別從醬香味、肉鮮味、肉酸味3個風味屬性和余味殘留、整體風味兩個指標進行評分，最高分值為10分。評分標準：風味差(0～2分)；風味較弱(2～4分)；風味中等(4～6分)；風味強烈(6～8分)；風味特別強烈(9～10分)。

1.3.2 電子鼻分析 壇子肉經充分切碎后準確稱量2.0 g，放入頂空瓶，密封，參照文獻[11]的方法進行分析。

1.3.3 電子舌分析 壇子肉經充分切碎后稱取20.0 g置于錐形瓶中，加入200 mL蒸餾水，超聲波處理10 min，過濾，取濾液80 mL在50 ℃下進行測試[12]。每個樣品重復測試3次，傳感器在第120 s時獲得穩定信號并采集數據，采用Alpha MOS公司配套統計分析軟件進行判別因子分析(DFA)[13-14]。

1.3.4 揮發性物質GC-MS測定 精密稱取1.000 g壇子肉樣品于10 mL頂空瓶中進樣，樣品預熱15 min，使用萃取頭頂空萃取30 min，解吸附5 min，氣相色譜質譜檢測。EI電離源，能量70 eV，倍增電壓1 400 V；離子源溫度200 ℃，接口溫度280 ℃，四級桿溫度150 ℃，掃描范圍m/z40～450，間隔0.3 s[15]。采集到的數據經NIST譜庫自動定性。

1.3.5 數據處理 采用Excel和SPSS 19.0統計軟件對數據進行統計處理和顯著性分析，顯著水平設為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 感官評定

由表1可知，不同季節生產的壇子肉在醬香味、鮮味、酸味、余味殘留、整體風味上差異不顯著(P<0.05)。其中，1月壇子肉的醬香味、余味殘留及整體風味評分最高，說明此時生產的壇子肉在感官評定上更有優勢。

表1 壇子肉的風味感官評定Table 1 Flavor sensory evaluation of ceramic-pot sealed meat produced

2.2 風味指紋圖譜

由圖1可知，1月和4月壇子肉在氣味上的距離最遠，二者差異顯著(P<0.05)，其余各組間差異不顯著(P>0.05)，其中4月和7月的最近，說明季節變化對壇子肉的氣味有影響，特別是冬季進入春季的影響較大，而春季進入夏季的影響較小。1月和10月壇子肉在滋味上的距離最遠，二者差異極顯著(P<0.01)，其余各組間差異顯著(P<0.05)，其中4月和7月的最近，但仍差異顯著(P<0.05)，說明季節變化對壇子肉的滋味有顯著影響。綜上，不同季節生產的壇子肉在氣味、滋味上存在差異，特別是滋味上存在顯著差異，可能與不同季節下的發酵車間溫度、陶壇內溫度有關，說明適當的溫度可促進陶壇內微生物發酵產生風味物質，并且有利于風味物質的相互作用以及壇子肉中的香辛料、調味料的擴散。

圖1 壇子肉的DFA分析圖Figure 1 DFA analysis of ceramic-pot sealed meat

2.3 GC-MS分析

由表2可知，不同季節生產的壇子肉中揮發性物質種類存在較大差異，7月的最多(73種)但其相對含量最低(50.21%)，其中醇類的相對含量最高(19.53%)，其后依次為碳氫化合物、醛類、雜環化合物、酯類、含氮化合物、含硫化合物、酮類、羧酸類、醚類、其他揮發性物質以及酚類。1月壇子肉中揮發性物質種類最少(53種)，其相對含量為85.30%，其中醇類的相對含量最高(42.28%)，其后依次是碳氫化合物、酯類、酮類、醛類、羧酸類、含硫化合物、醚類以及其他揮發性物質。4月壇子肉中揮發性物質的相對含量最高(88.60%)，其中碳氫化合物的相對含量最高(42.11%)，而1月，7月和10月壇子肉中醇類的相對含量最高。廖定容[2]研究發現，四川雅安罐罐肉在加工與貯藏過程中共檢測出120種揮發性物質，長時間的高溫油炸使罐罐肉積累了大量的醛類物質(達64.42%)，與安岳壇子肉風味不一致。綜上，1月，4月和10月壇子肉更具優勢，此外，1月和4月壇子肉在揮發性物質的種類和相對含量上存在較大差異，與2.2的結果一致。

表2 壇子肉中揮發性風味物質種類分析Table 2 Classification and analysis of volatile flavor substances in ceramic-pot sealed meat

由表3可知，10月壇子肉中酯類物質的相對含量最高，1月的次之，4月和7月的較低。酯類多具有花香和水果香，對發酵肉制品特殊風味具有重要貢獻，例如火腿特征風味與乙酯類物質(尤其是帶甲基支鏈的短鏈酯)有關[16]，湖南壇子肉中乙酸乙酯的相對含量高達16.85%[3]。說明乙酸乙酯可能是安岳壇子肉特征風味成分之一。

表3 壇子肉的揮發性風味物質氣相色譜—質譜聯用分析結果?Table 3 Gas chromatography-mass spectrometry analysis of volatile flavor compounds in ceramic-pot sealed meat

續表3

醇類主源于糖類的微生物發酵及脂肪的氧化，是生成醛類、酯類物質必不可少的原料[17]。大多數醇類物質的閾值較高，但具有甜香味，對壇子肉整體風味具有改善作用[18]，其中，乙醇相對含量在醇類中最高，10月壇子肉中乙醇相對含量最高(41.73%)，1月的次之(36.85%)，4月和7月的分別為15.80%，18.53%。壇子肉入壇前經香辛料以及白酒腌制，因此乙醇含量較高與白酒腌制有關，而醇類物質中的芳香醇可能來自天然香辛料。異戊醇具有蘋果、白蘭地香氣和辛辣味，1月壇子肉中異戊醇相對含量高達3.21%，7月的為 0.07%，4月和10月的未檢出。具有濃郁蘑菇香味的1-辛烯-3-醇閾值較低，對發酵肉制品的風味有重要影響，四川雅安罐罐肉[2]以及湖南壇子肉[3]中均有檢出，1月，7月和10月壇子肉中均有檢出，而4月的未檢出。說明乙醇、1-辛烯-3-醇是壇子肉的特征風味物質，異戊醇是1月壇子肉的特征風味物質。

酸類物質對酯類物質的生成至關重要，且壇子肉獨有的風味特征也離不開酸類物質。各季節生產壇子肉中相對含量最高的酸類是乙酸，其中，1月壇子肉中乙酸相對含量高達1.72%，4月，7月和10月的分別為0.22%，0.37%，0.12%。7月壇子肉中檢出丁酸、己酸，10月壇子肉中檢出3-甲基戊酸。說明不同季節對壇子肉中酸類的產生及其相對含量有較大影響，且乙酸可能是1月壇子肉的特征風味物質。

碳氫化合物的種類在各季節生產的壇子肉中最為豐富，相對含量較高，具有高芳香閾值。其中，1月壇子肉中相對含量最高的碳氫化合物為2,2,4,6,6-五甲基庚烷(11.91%)，而4月的為右旋萜二烯(18.6%)，7月的為2,2,5-三甲基癸烷(4.82%)，10月的為壬烷(1.95%)。說明2,2,4,6,6-五甲基庚烷和右旋萜二烯可能對壇子肉的整體風味有修飾、輔助、增強作用。

4月壇子肉中含硫化合物的相對含量較高(7.06%)，其中二硫化碳的達6.93%；7月壇子肉中檢出3種含硫化合物，包括巰基甲烷、二甲基二硫和二甲基三硫，二甲基二硫表現出一種類似臟襪子味的不愉快風味，是由含硫氨基酸經Strecker降解形成硫醇并進一步氧化形成，還可進一步形成二甲基三硫[19]；10月壇子肉中僅檢出二甲基二硫；1月壇子肉中檢出二甲基硫和二甲基二硫。含氮化合物以胺類物質為主，低級胺有令人不愉快的氣味或是很難聞的氣味[20]，會對壇子肉的風味產生不良影響。1月壇子肉中未檢出含氮化合物；4月的僅檢出(E)-2-甲基丁醛肟；7月和10月的分別檢出5，4種。說明氣溫較高的季節有利于壇子肉中含氮化合物以及含硫化合物的產生。

雜環化合物中，2-正戊基呋喃是亞油酸的一種氧化產物且具有類火腿香味[21]，此外，2-正戊基呋喃是四川雅安罐罐肉中關鍵雜環化合物揮發性風味物質[2]。4月，7月和10月壇子肉中2-正戊基呋喃的相對含量較高，分別為3.46%，3.45%，5.33%，而1月的未檢出，說明適當的高溫有利于2-正戊基呋喃生成。

3 結論

采用傳統的人工感官評定對不同季節生產的壇子肉的風味進行評定，利用電子鼻、電子舌以及頂空固相微萃取—氣相色譜—質譜聯用法對樣品中揮發性風味物質進行鑒定。結果表明，不同季節生產的壇子肉的醬香味、鮮味、酸味、余味殘留、整體風味均無顯著性差異(P>0.05)。1月和4月壇子肉在氣味上差異顯著(P<0.05)；1月和10月壇子肉在滋味上差異極顯著(P<0.01)，其他季節的差異顯著(P<0.05)，說明不同季節生產的壇子肉在風味上有差異，且滋味上的差異更大。1月，4月，7月和10月壇子肉中分別檢出53，56，73，70種揮發性物質，不同季節生產的壇子肉中的揮發性物質相對含量差異較大，其中4月壇子肉的揮發性物質相對含量最高(88.60%)，7月的最低(50.68%)。后續可對不同季節生產的壇子肉壇內細菌菌群結構進行研究，以期獲得不同季節生產的壇子肉微生態菌群與風味的差異關系。