肉脯加工中風(fēng)味物質(zhì)的研究

姚芳，張靜*，劉靖，祁興普，褚潔明，趙瑞靖

(1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 泰州 225300； 2.江蘇雙魚食品有限公司，江蘇 靖江 214500)

豬肉脯是煮肉經(jīng)過腌制、烘烤后制備的一種片狀肉制品，是一種食用方便、制作考究、美味可口、耐貯藏和便于運(yùn)輸?shù)闹惺絺鹘y(tǒng)風(fēng)味肉制品。肉脯在制作過程中會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng)，從而使得成品具有鮮艷的色澤、甜美的口感和濃郁的風(fēng)味[1]。隨著消費(fèi)者需求的提高，生產(chǎn)工藝的現(xiàn)代化演進(jìn)，產(chǎn)品品質(zhì)的控制除了傳統(tǒng)的有經(jīng)驗(yàn)的感官測(cè)評(píng)，也急切需要現(xiàn)代化的儀器的客觀審評(píng)。

電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)圖案來識(shí)別氣味的電子系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的人工感官評(píng)鑒有著一定的優(yōu)越性[2]。它可以在幾小時(shí)、幾天甚至數(shù)月的時(shí)間內(nèi)連續(xù)地實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)特定位置的氣味狀況。氣質(zhì)聯(lián)用儀是指將氣相色譜儀和質(zhì)譜儀聯(lián)合起來使用的儀器[3]。質(zhì)譜法可以進(jìn)行有效的定性分析，但對(duì)復(fù)雜有機(jī)化合物的分析就顯得無能為力；而色譜法對(duì)有機(jī)化合物是一種有效的分離分析方法，特別適合于進(jìn)行有機(jī)化合物的定量分析，但定性分析則比較困難[4]。因此，這兩者的有效結(jié)合必將為化學(xué)家及生物學(xué)家提供一個(gè)進(jìn)行復(fù)雜有機(jī)化合物高效的定性、定量分析工具。

為了更好地研究和控制產(chǎn)品的風(fēng)味，本文擬對(duì)肉脯加工過程中肉片、半成品以及成品的風(fēng)味物質(zhì)的變化利用氣質(zhì)聯(lián)用儀、電子鼻技術(shù)等進(jìn)行跟蹤分析，以期掌握肉脯的特征風(fēng)味物質(zhì)，為肉脯的現(xiàn)代化生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

原料肉；拌料肉；半成品肉；成品肉；烤肉；麻辣肉；松軟豬肉脯；松軟牛肉脯(來源于江蘇雙魚食品有限公司)；保鮮膜。

1.2 設(shè)備

江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)快速無損檢測(cè)課題組自主研制的電子鼻(電子鼻的傳感器是由12個(gè)金屬氧化物傳感器按一定的陣列組合而成)；B×320型電子天平；SCION 456-GC型布魯克SCION GC氣相色譜儀。

1.3 方法

1.3.1 電子鼻技術(shù)對(duì)加工階段肉脯的檢測(cè)

原料肉、拌料肉、半成品、成品4種樣品分別均勻地剪在100 mL的燒杯中，每個(gè)樣品測(cè)試16個(gè)樣，每次取樣5 g，立刻用保鮮膜密封燒杯口，密封2層，室溫下集氣20 min后進(jìn)行電子鼻頂空氣體采樣，采樣間隔1 s，每個(gè)樣本采集240個(gè)數(shù)據(jù)。提取電子鼻每根傳感器的最后5個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為特征值(一共12根傳感器，即12根特征值)。每次測(cè)樣后，向反應(yīng)器通1 min氧氣(還原傳感器陣列，排出上一次測(cè)試殘余的反應(yīng)氣體)。

1.3.2 氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)肉脯成分的分析

1.3.2.1 樣品處理(固相萃取法)

取3 g左右的樣品置于15 mL頂空瓶中，將老化后的75 μm Carboxen/PDMS萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于60 ℃吸附30 min，吸附后的萃取頭取出后插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250 ℃解吸3 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3.2.2 GC/MS測(cè)定

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在DB-WAX，30 m×0.25 mm×0.25 μm彈性毛細(xì)管柱完成分離。載氣為氦氣，0.81 mL/min的恒定流速，不分離進(jìn)樣，整個(gè)色譜運(yùn)行過程中進(jìn)樣口溫度維持在250 ℃；程序升溫條件：柱初溫40 ℃，維持3 min，然后以5 ℃/min的速率升溫到90 ℃，再以15 ℃/min的升溫速率升溫至240 ℃，保持6 min；接口溫度250 ℃。質(zhì)譜條件：離子源采用EI源，離子源溫度為200 ℃，四級(jí)桿溫度為150 ℃，檢測(cè)器電壓為350 V，發(fā)射電流為200 μA，電力電壓為70 eV，掃描范圍為30～500 m/z。采用NIST 2005和Willey標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)自動(dòng)檢索。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣質(zhì)分析肉脯不同加工階段的風(fēng)味成分

利用氣質(zhì)分析儀對(duì)不同加工過程中的肉脯進(jìn)行風(fēng)味檢測(cè)，見表1。

表1 風(fēng)味成分表

續(xù) 表

由表1可知，樣品中揮發(fā)性風(fēng)味成分主要有烴類、醇類、羧酸類、醛類、酚類、雜環(huán)化合物，分別檢測(cè)出了18，16，13，10，3，11種，原料肉中所含烴類有4種，相對(duì)含量為33.7%，拌料肉中所含烴類有6種，相對(duì)含量為10.855%，半成品中所含烴類有9種，相對(duì)含量為11.73%，成品中所含烴類有6種，相對(duì)含量為11.548%；說明烴類在原料肉、拌料肉、半成品、成品中的含量逐漸減少。烴類化合物通常具有清香和甜香的風(fēng)味，對(duì)整體風(fēng)味有一定的貢獻(xiàn)[5]，但脂肪烴類由于其閾值高，因此對(duì)肉類制品風(fēng)味貢獻(xiàn)較小[6]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明烴類物質(zhì)含量在加工過程中減少。但有些烷基取代的環(huán)己烷和一些萜烯類化合物，由于閾值低，因此是肉類的主要呈味物質(zhì)。如石竹烯，在原料肉中含量接近30%，它具有辛香、木香、柑橘香、溫和的丁香香氣[7]。但在加工中該物質(zhì)基本消失，這可能是由于萜烯類物質(zhì)不穩(wěn)定，在加工受熱后分解為其他成分。

原料肉中所含醇類有8種，相對(duì)含量為22.604%；拌料肉中所含醇類有8種，相對(duì)含量為10.127%；半成品中所含醇類有9種，總相對(duì)含量為3.159%；成品中所含醇類有6種，相對(duì)含量為3.725%；說明醇類在加工過程中的含量在逐漸減少。醇類通常具有芳香、植物香、酸敗和土氣味；脂肪醇是豬肉中脂肪自動(dòng)氧化的產(chǎn)物，由結(jié)果可以看出，原料肉中正辛醇含量較高，接近8%，但由于一級(jí)脂肪醇閾值高，所以對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)也很少。不飽和醇的閾值較低，其中1-辛烯-3-醇含量較高，對(duì)煮肉風(fēng)味貢獻(xiàn)較多，有研究表明這是肉類中熟蘑菇的特征風(fēng)味化合物之一[8]。而在半成品出現(xiàn)較多的醇類物質(zhì)可能來自于腌制料中的風(fēng)味成分。

原料肉中所含羧酸類有4種，相對(duì)含量為4.631%；拌料肉中所含羧酸類有9種，相對(duì)含量為7.386%；半成品中所含羧酸類有5種，相對(duì)含量為5.924%；成品中所含羧酸類有5種，相對(duì)含量為14.973%；說明羧酸類在原料肉、拌料肉、半成品、成品中的含量在逐漸增加。酸類化合物在肉制品的風(fēng)味中有著重要的作用，乙酸、辛酸己酸在肉類香精的制作中都有很高的含量，因此對(duì)肉類風(fēng)味的貢獻(xiàn)比較多，其中樣品中正己酸是具有油脂味的物質(zhì)，在原料肉中含量較高，而乙酸在原料中沒有檢測(cè)到，在成品中含量較高。乙酸閾值低，對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味產(chǎn)生一定的作用。其他酯類化合物，可以為肉脯貢獻(xiàn)果香、酒香等風(fēng)味。

原料肉中所含醛類有6種，相對(duì)含量為32.519%；拌料肉中所含醛類有4種，相對(duì)含量為15.534%；半成品中所含醛類有6種，總相對(duì)含量為30.073%；成品中所含醛類有7種，總相對(duì)含量為30.685%；說明醛類在原料肉、拌料肉、半成品、成品中含量很高，且比較穩(wěn)定。醛類化合物主要來自于不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)，閾值比較低，具有脂肪類香氣，因此為肉類的香氣主要成分[9]，因此不論是原料肉還是成品中，醛類化合物的含量均較高。由結(jié)果可以看出，原料肉、半成品和成品中含有的醛類化合物為飽和醛和不飽和醛兩種。飽和的直鏈醛通常有令人不快、辛辣的、尖刺的氣味并帶有油的和蠟的特征氣味；支鏈的飽和醛有清香、果香、堅(jiān)果香、奶酪香和汗味。在原料肉中飽和的直鏈醛含量高達(dá)30%以上，而在成品中降為13%，而甲基乙基乙醛含量增至13%，這說明該支鏈飽和醛對(duì)肉脯的風(fēng)味具有較多的貢獻(xiàn)，且與己醛、庚醛、辛醛、壬醛的共同作用增加產(chǎn)品的清香味。烯醛類化合物通常有清香、暗香、似亞麻油或似奶油香的氣味，但在樣品中整體含量比較低。

酚類具有木香、煙熏香和焦香的氣味。而苯酚和甲氧基苯酚是熏肉和火腿的煙熏氣味的特征化合物。原料肉中所含酚類只有1種，相對(duì)含量為0.598%；拌料肉中所含酚類有2種，相對(duì)含量為0.906%；半成品和成品中都未檢測(cè)出酚類的含量，這表明在肉脯制品中煙熏味風(fēng)味化合物較少，在感官鑒評(píng)中，肉脯確實(shí)煙熏味不明顯。

拌料肉中所含雜環(huán)類化合物只有1種，相對(duì)含量為0.235%；半成品中所含雜環(huán)類化合物有3種，相對(duì)含量為0.734%；成品中所含雜環(huán)類化合物有10種，相對(duì)含量為16.086%；原料肉中未檢測(cè)出雜環(huán)化合物的含量；說明雜環(huán)化合物在原料肉、拌料肉、半成品、成品中的含量在逐漸增加。雜環(huán)類化合物主要來源于氨基酸與還原糖之間的美拉德反應(yīng)，氨基酸的熱解和硫胺素的降解反應(yīng)，多為產(chǎn)品提供洋蔥香氣、肉香氣。呋喃類化合物是肉類風(fēng)味的重要呈味成分[10]，其中2-戊基呋喃是亞油酸的氧化產(chǎn)物，在肉品中普遍存在。2-甲基四氫呋喃-3酮是糖和胺類反應(yīng)的產(chǎn)物，是肉香味的成分。2-乙?；量┦钦ㄑi肉的風(fēng)味成分，在成品中含量較低，但為肉脯貢獻(xiàn)了炸烤風(fēng)味。吡嗪類化合物是豬肉揮發(fā)性風(fēng)味的重要成分，該類物質(zhì)具有較低的風(fēng)味閾值，是熱加工食品中重要的揮發(fā)性成分，給食品帶來堅(jiān)果、烘烤香的風(fēng)味[11]，是肉脯烘烤香氣的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)。結(jié)果中該類物質(zhì)在原料肉含量較少，而在成品中含量較高，與產(chǎn)品的風(fēng)味正好一致。

由表1可知，肉脯在不同加工階段的特征風(fēng)味(見表2)和變化較大的風(fēng)味成分(見表3)。

表2 肉脯在不同加工階段的特征風(fēng)味成分 %

由表2可知，原料肉中特征成分有1-石竹烯、壬醛、正辛醇、己醛、1-辛烯-3-醇、辛醛，相對(duì)含量分別為29.99%，16.76%，7.74%，7.173%，5.049%，4.161%，總含量為70.873%，成分含量較高，說明原料肉風(fēng)味成分較單一；拌料肉中特征成分有壬醛、檸檬烯、正辛醇、辛醛、庚醇、乙酸，相對(duì)含量分別為8.775%，4.78%，4.326%，3.595%，2.114%，1.889%，總含量為25.479%，主要風(fēng)味成分含量較低，可能是在拌料過程中加入了較多調(diào)料，分散了它的風(fēng)味；半成品中特征成分有己醛、檸檬烯、辛醛、庚醛、異戊醛、乙酸，相對(duì)含量分別為11.04%，7.969%，6.749%，5.978%，5.727%，2.742%，總含量為40.205%；成品中的特征成分有甲基乙基乙醛、乙酸、壬醛、2，5-二甲基吡嗪、1-石竹烯、2-甲基吡嗪，相對(duì)含量分別為13.15%，8.05%，7.869%，5.537%，4.44%，3.941%，總含量為42.987%，半成品和成品的主要風(fēng)味成分存在較大差異，可能是在加熱過程中各成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生質(zhì)的變化。

表3 肉脯在不同加工階段變化較大的成分

由表3可知，1-石竹烯、甲基乙基乙醛、壬醛、乙酸、正辛醛、己醛6種成分在加工過程中變化比較大。其中成分含量減小的有：1-石竹烯減小了5.75倍，壬醛減小了1.13倍，正辛醛(7.74%)和己醛(7.713%)在成品中已消失；成分含量增加的有：甲基乙基乙醛和乙酸，它們?cè)谠先庵袥]有，但在加工中逐漸增加，最終成分含量分別為13.15%和8.05%，說明主要是加工工藝改變了肉脯的風(fēng)味成分。

2.2 電子鼻對(duì)肉脯不同加工階段風(fēng)味的差異性分析

利用電子鼻技術(shù)對(duì)不同加工階段的肉脯進(jìn)行主成分分析，得到的主要成分得分三維圖見圖1。

圖1 各加工階段肉脯主要成分得分三維圖

由圖1可知，第1，2，3主成分得分依次為82.58，11.37，2.96，前三主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到96.92%，可以代表樣本的主要特征信息。由圖1可知，雖然各個(gè)相鄰加工階段的邊緣有部分重疊，但非相鄰加工階段的樣本是完全分開的，故4個(gè)加工階段的肉制品總體上存在可分趨勢(shì)。

3 結(jié)論

肉脯在不同加工階段的主要成分為醛類、烴類、酮類、醇類、羧酸類、酚類和雜環(huán)化合物。原料肉、拌料肉、半成品、成品中所含烴類的相對(duì)含量分別為：33.7%，10.855%，11.73%，11.548%，說明烴類的含量在加工過程中逐漸減少；原料肉、拌料肉、半成品、成品所含醇類的總相對(duì)含量分別為：22.604%，10.127%，3.159%，3.725%，說明醇類的含量在加工過程中逐漸減少；原料肉、拌料肉、半成品、成品中所含羧酸類的總相對(duì)含量分別為：4.631%，7.386%，5.924%，14.973%，說明羧酸類含量在加工過程中逐漸增加；原料肉、拌料肉、半成品、成品中所含醛類的相對(duì)含量分別為：32.519%，15.534%，30.073%，30.685%，說明醛類含量在加工過程中比較穩(wěn)定；原料肉和拌料肉中所含酚類相對(duì)含量分別為：0.598%，0.906%，半成品和成品中都未檢測(cè)出酚類的含量，說明酚類很少，在干燥烤制過程中被氧化了；拌料肉、半成品、成品中所含雜環(huán)化合物的相對(duì)含量分別為0.235%，0.734%，16.085%，原料肉中未檢測(cè)出雜環(huán)化合物的含量，說明雜環(huán)化合物含量在加工過程中逐漸增加。原料肉中特征成分有1-石竹烯、壬醛、正辛醛、己醛、1-辛烯-3-醇、辛醛，總含量為70.873%，成分含量較高，說明原料肉風(fēng)味成分比較單一；拌料肉中特征成分有壬醛、檸檬烯、正辛醇、辛醛、庚醇、乙酸，總含量為25.479%，主要風(fēng)味成分含量較低，可能是在拌料過程中加入了較多調(diào)料，分散了它的風(fēng)味；半成品中的特征成分有己醛、檸檬烯、辛醛、庚醛、異戊醛、乙酸，總含量為40.205%；成品中的特征成分有甲基乙基乙醛、乙酸、壬醛、2,5-二甲基吡嗪、1-石竹烯、2-甲基吡嗪，總含量為42.987%，半成品和成品的主要風(fēng)味成分存在較大差異，可能是在熱加工過程中各成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生質(zhì)的變化。1-石竹烯、甲基乙基乙醛、壬醛、乙酸、正辛醛、己醛6種成分在加工過程中差距比較大，其中1-石竹烯減小了5.75倍；壬醛減小了1.13倍，正辛醛(7.74%)和己醛(7.731%)在成品中消失，甲基乙基乙醛(13.15%)和乙酸(8.05%)在原料肉中沒有，在加工過程中逐漸增加，說明主要是加工工藝改變了肉脯的風(fēng)味成分。由電子鼻主成成分分析可知肉脯各加工階段的風(fēng)味總體上存在可分趨勢(shì)，肉脯在加工中風(fēng)味發(fā)生了顯著性變化。

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