生產(chǎn)季節(jié)對安岳壇子肉揮發(fā)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(nóng)業(yè)科技職業(yè)學院，四川 成都 610000)

安岳壇子肉是一種歷史悠久的四川傳統(tǒng)肉制品，是將豬五花肉經(jīng)油炸后再拌入香辛料，一層蘿卜絲一層肉入陶壇發(fā)酵而形成的發(fā)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(fā)酵肉在發(fā)酵及成熟過程中產(chǎn)生各種風味物質，如酯類、醇類、醛類、酮類、酚類等，影響發(fā)酵肉的風味品質[1]，此外，發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、發(fā)酵微生物的群落結構等會影響發(fā)酵肉的發(fā)酵及成熟，從而影響發(fā)酵肉獨特風味的形成。目前，關于發(fā)酵肉的微生態(tài)系統(tǒng)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(fā)酵火腿[4-5]、發(fā)酵香腸[6]、板鴨[7]、酸肉[8]、發(fā)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(chǎn)，目前壇子肉生產(chǎn)企業(yè)仍采用傳統(tǒng)發(fā)酵工藝以手工進行生產(chǎn)，發(fā)酵車間未采用恒溫恒濕技術。由于冬季環(huán)境溫度較低，發(fā)酵時間較長(60～80 d)，而夏季環(huán)境溫度較高，發(fā)酵時間較短(45～60 d)，因此不同季節(jié)生產(chǎn)壇子肉的揮發(fā)性風味物質可能存在差異，但關于生產(chǎn)季節(jié)(即環(huán)境溫度)對安岳壇子肉揮發(fā)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(jié)生產(chǎn)的壇子肉的揮發(fā)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(jié)生產(chǎn)的壇子肉的風味差異，從而獲得不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉的風味物質差異關系，為壇子肉的標準化生產(chǎn)調控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

春季壇子肉(2018年4月25日出廠，發(fā)酵周期49 d)、夏季壇子肉(2018年7月28日出廠，發(fā)酵周期42 d)、秋季壇子肉(2018年10月27日出廠，發(fā)酵周期45 d)、冬季壇子肉(2019年1月28日出廠，發(fā)酵周期63 d)：各壇子肉經(jīng)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(lián)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(xié)會(AOAC)規(guī)定的方法進行。評定小組由受過專業(yè)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(jīng)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(jīng)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(wěn)定信號并采集數(shù)據(jù)，采用Alpha MOS公司配套統(tǒng)計分析軟件進行判別因子分析(DFA)[13-14]。

1.3.4 揮發(fā)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(shù)據(jù)經(jīng)NIST譜庫自動定性。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel和SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)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(jié)生產(chǎn)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(chǎn)的壇子肉在感官評定上更有優(yōu)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(jié)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(jié)變化對壇子肉的滋味有顯著影響。綜上，不同季節(jié)生產(chǎn)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(jié)下的發(fā)酵車間溫度、陶壇內溫度有關，說明適當?shù)臏囟瓤纱龠M陶壇內微生物發(fā)酵產(chǎn)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(jié)生產(chǎn)的壇子肉中揮發(fā)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(huán)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(fā)性物質以及酚類。1月壇子肉中揮發(fā)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(fā)性物質。4月壇子肉中揮發(fā)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(fā)現(xiàn)，四川雅安罐罐肉在加工與貯藏過程中共檢測出120種揮發(fā)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(yōu)勢，此外，1月和4月壇子肉在揮發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)性風味物質氣相色譜—質譜聯(lián)用分析結果?Table 3 Gas chromatography-mass spectrometry analysis of volatile flavor compounds in ceramic-pot sealed meat

續(xù)表3

醇類主源于糖類的微生物發(fā)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(shù)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(jīng)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(fā)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(jié)生產(chǎn)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(jié)對壇子肉中酸類的產(chǎn)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(jié)生產(chǎn)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(xiàn)出一種類似臟襪子味的不愉快風味，是由含硫氨基酸經(jīng)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(chǎn)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(jié)有利于壇子肉中含氮化合物以及含硫化合物的產(chǎn)生。

雜環(huán)化合物中，2-正戊基呋喃是亞油酸的一種氧化產(chǎn)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(huán)化合物揮發(fā)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?shù)母邷赜欣?-正戊基呋喃生成。

3 結論

采用傳統(tǒng)的人工感官評定對不同季節(jié)生產(chǎn)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(lián)用法對樣品中揮發(fā)性風味物質進行鑒定。結果表明，不同季節(jié)生產(chǎn)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(jié)的差異顯著(P<0.05)，說明不同季節(jié)生產(chǎn)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(fā)性物質，不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉中的揮發(fā)性物質相對含量差異較大，其中4月壇子肉的揮發(fā)性物質相對含量最高(88.60%)，7月的最低(50.68%)。后續(xù)可對不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉壇內細菌菌群結構進行研究，以期獲得不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉微生態(tài)菌群與風味的差異關系。