煙熏液及其在肉制品中的應(yīng)用研究進展

高寧寧，胡 萍*，朱秋勁，袁再順，麻穎垚

（貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

煙熏制品主要包括煙熏臘肉、煙熏魚及煙熏豆制品等，由于其獨特的風(fēng)味和較長的保質(zhì)期，一直被國內(nèi)外消費者所深愛。傳統(tǒng)煙熏食品主要采用直接氧化煙熏材料來增加食品風(fēng)味，改善食品的煙熏色澤，并使其具有較長的保質(zhì)期。目前，我國市場上的煙熏制品中仍有相當(dāng)大一部分是采用傳統(tǒng)的煙熏方式加工而成，但是這種煙熏方式不僅生產(chǎn)設(shè)備等投資成本高、熏制耗時長，而且極易使煙熏食品形成多環(huán)芳烴類等有毒有害致癌物[1-2]，與我國現(xiàn)在倡導(dǎo)的“大健康”環(huán)境理念不符。

煙熏液是通過冷凝由木屑或木片熱解產(chǎn)生的木煙，隨后除去致癌多環(huán)芳烴而產(chǎn)生的。與傳統(tǒng)熏制方式相比，煙熏液熏制食品[3-5]和傳統(tǒng)方式熏制食品具有近乎一樣的煙熏風(fēng)味。而煙熏液的優(yōu)勢在于不僅可以利用樹木的余料達到廢物利用的目的，還可以減少樹木焚燒時產(chǎn)生的煙霧，保護環(huán)境，得到的冷凝物再通過科學(xué)手段除去其中的多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)，符合人們對綠色食品的要求。因此，研發(fā)綠色安全的煙熏液是未來煙熏食品市場的發(fā)展趨勢。

1 煙熏液成分及其功能

1.1 煙熏液的風(fēng)味成分

表 1 近年來煙熏液中風(fēng)味成分分析文獻匯總Table 1 Summary of recent literature on analysis of flavor components in liquid smoke

煙熏液中的主要成分有酚類、羰基類、有機酸類、醇類及酯類等化合物。由表1可知：通過對不同煙熏液風(fēng)味成分進行分析發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)煙熏液（美國紅箭牌）中的煙熏液風(fēng)味成分種類最多，達到114 種，其中檢測到的羰基化合物和酚類化合物種類相比其他6 種煙熏液也是最多的。酚類化合物的存在是煙熏液具有殺菌效用的主要原因[5-7]；另外，酚類化合物與有機酸、羰基化合物、醇類也具有協(xié)同殺菌的作用[10-12]。酚類化合物種類和含量的多少直接決定煙熏液的香氣和色澤[13-14]，而羰基化合物的存在能夠影響煙熏色澤的形成能力。表1中7 種煙熏液香氣、色澤的順序為美國紅箭牌煙熏液＞山楂核煙熏液（SF2）＞國內(nèi)某品牌山楂核煙熏液＞山楂核煙熏液（SF1）＞GLE1100＞自制荔枝木煙熏液＞自制龍眼木煙熏液。

上述研究中普遍檢測到含量較高的物質(zhì)包括愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、丁香酚、4-甲基丁香酚、糠醛、5-甲基糠醛、2（5H）-呋喃酮、甲基D環(huán)及乙酸等，其中大部分酚類均與煙熏味的形成有關(guān)[15-17]，其中主要包括苯酚、愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚及2,6-二甲基苯酚等。煙熏液中羰基類化合物主要由醛類、酮類和酸類化合物組成，美國紅箭牌煙熏液中羰基化合物的種類最多，而羰基化合物與煙熏液的色澤有關(guān)，因此美國紅箭牌煙熏液應(yīng)用于肉制品中的著色能力更強。而糠醛、5-甲基糠醛和乙?；秽c煙熏液中甜香味的形成有關(guān)。

1.2 煙熏液的功能

煙熏液一般用來熏制食品，可以改善食品的風(fēng)味、促進煙熏制品發(fā)色，以賦予食品應(yīng)有的煙熏色澤和煙熏風(fēng)味，而且煙熏液還能在食品表面形成保護膜，改善食品質(zhì)地。煙熏液還具有抗氧化[18]和抑菌[19]功能，在一定的濃度范圍內(nèi)，煙熏液可以完全抑制常見菌群的生長，有利于延長食品貨架期，能夠用于食品保藏。

1.2.1 賦予香味

煙熏液中含有大量的酚類化合物，賦予煙熏制品特殊的煙熏氣味[20-23]。王宏海等[22]采用GC-MS法對煙熏前后魷魚的風(fēng)味成分進行分析，結(jié)果表明，煙熏后魷魚的風(fēng)味物質(zhì)增加，呈味成分明顯增多，并且鑒定出的主要成分為酚類物質(zhì)。鄭捷等[23]通過改變煙熏加工的條件，運用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS法對煙熏后香糟鯉魚中的風(fēng)味成分進行研究，結(jié)果表明，酚類化合物是香槽鯉魚具有煙熏香味的主要原因。

只有酚類物質(zhì)的煙熏味較為單調(diào)，而糠醛、乙酰呋喃等物質(zhì)對煙熏制品中香甜味的形成至關(guān)重要[24]，使強烈的煙熏氣味變得較為柔和，令人愉快、能接受。另外，羰基化合物和有機酸類化合物對形成煙熏風(fēng)味也起到很重要的作用[20]。

1.2.2 增色

趙冰等[25]認為，煙熏過程中煙熏制品在色澤上的變化是由于煙熏制品吸收了羰基化合物，羰基化合物是食品外部形成金黃色或棕褐色的根本原因。王電等[20]認為，羰基化合物與氨基的褐變反應(yīng)、酚類與醛類的氧化聚合反應(yīng)以及加工過程中肉蛋白自身的褐變反應(yīng)均會形成煙熏色澤，而有機酸的作用是與羧酸結(jié)合，在肉的表面形成一層保護色澤的薄膜。趙冰等[25]研究表明，羰基類化合物在煙熏液中的主要作用與煙熏產(chǎn)品色澤有關(guān)，羰基化合物的含量與蘋果木煙熏液的色澤呈正相關(guān)。周洪仁等[26]通過采用不同濃度的ks2號煙熏液浸漬提前鹽漬的新鮮豬皮，研究煙熏色澤的形成情況，推測煙熏液浸漬豬皮形成煙熏色澤的主要途徑包括酚的自聚合反應(yīng)以及某些成分的酚醛縮合和氧化，同時煙熏色澤與煙熏液的添加量、煙熏液浸漬豬皮的時間及腌制和烘烤的溫度、濕度密切相關(guān)。

1.2.3 抗氧化功能

酚類物質(zhì)具有抗氧化性，煙熏液中的酚類化合物含量對煙熏制品起重要作用[27]。Guillen等[28]運用GC-MS技術(shù)對煙熏液進行分析，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素二聚體的存在；此外，在裝煙熏液的容器壁上由煙熏香料留下的棕色層中檢測到木質(zhì)素三聚體和新的木質(zhì)素二聚體，這些化合物傾向于向容器壁移動，并且之前沒有被描述為煙熏或煙熏調(diào)味中的組分。由于木質(zhì)素三聚體和木質(zhì)素二聚體具有高抗氧化活性，因此在保存熏制食品方面很重要，效果甚至優(yōu)于木質(zhì)素單體。Bortolomeazzi等[29]對煙熏調(diào)味料中主要酚類物質(zhì)的抗氧化能力進行測定，采用3 種方法：第1種是類胡蘿卜素藏紅花素漂白法；第2種是自由基清除法；第3種是氧化電位測定法。結(jié)果表明：3 類酚類物質(zhì)的抗氧化性強弱依次為二氫基苯酚類化合物、二甲氧基苯酚類化合物、甲氧基苯酚類化合物。王瓊[19]研究表明，煙熏制品的抗氧化能力和熏煙中的酚類物質(zhì)有關(guān)，其中二甲氧基苯酚類化合物的抗氧化能力優(yōu)于甲氧基苯酚類化合物。Huang等[30]研究4-甲氧基苯酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚和異丁香酚等物質(zhì)對氧化損傷的影響，結(jié)果表明，這些酚類化合物均具有非常強的抗氧化作用，尤其是4-乙基愈創(chuàng)木酚，并且它們對自由基的產(chǎn)生、非細胞系統(tǒng)的生物分子氧化等均有抑制作用。

1.2.4 抑菌功能

煙熏液具有抑菌作用，以延長煙熏制品的貯藏時間。目前，國內(nèi)外學(xué)者均認為煙熏液中含有抑菌性物質(zhì)。張秉[31]研究表明，煙熏液中的酚類化合物具有抗氧化作用，原因是酚類化合物能夠在一定程度上破壞細菌的細胞膜，使細菌中的蛋白質(zhì)凝固，抑制細菌生長。Kristinsson等[32]將魚排用過濾過的熏煙處理32 h后于有氧條件下貯藏8 d，測定需氧細菌的水平，對照組分別為未處理組（暴露于空氣）、氮氣處理組和一氧化碳處理組等。結(jié)果表明，與未處理組相比，熏煙處理組顯著降低了魚排中需氧微生物的數(shù)量。Sunen等[33]研究熏煙濃縮物對嗜水氣單胞菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森菌和單核細胞增生李斯特菌的抑制作用。結(jié)果表明，不同熏煙濃縮物對不同細菌均有一定的抑制作用。Soares等[34]將煙熏液作為熏制傳統(tǒng)肉類產(chǎn)品的替代品，通過將煙熏液與培根結(jié)合，評估煙熏液作為抗氧化劑和抑菌劑在熏制肉類中的實施潛力，結(jié)果表明，由于煙熏液的氧化穩(wěn)定性，其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、單核細胞增生李斯特菌及霍亂沙門氏菌等微生物均有抑制作用，最小殺菌用量為7.5%～15.0%。

綜上所述，將煙熏液應(yīng)用于食品工業(yè)不僅能夠獲得與傳統(tǒng)煙熏制品相似的色澤和風(fēng)味，而且煙熏液中不含3,4-苯并芘等多環(huán)芳烴，使用起來更加簡單方便，對環(huán)境無污染。除此之外，煙熏液中含有酚類和有機酸，有一定的抗氧化和抑菌作用，可以防止煙熏制品受到有害微生物的侵染。

2 煙熏液制備的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

歐美國家于19世紀50年代開始研究煙熏液的制備工藝，日本在1932年開始著手研究煙熏液。我國在煙熏液的研究發(fā)展方面起步比較晚，初步研究始于1984年，最開始用干餾方法制備得到不含致癌物的山楂核煙熏香味料，直到1987年，國家才允許煙熏液作為食品添加劑使用，目前已在很多肉制品和調(diào)味料的生產(chǎn)中得到了推廣應(yīng)用[35]。目前，美國和日本等國家將煙熏液主要應(yīng)用于熏魚、熏肉及熏香腸，我國還未真正推廣到工廠使用，而且與傳統(tǒng)熏制相比，煙熏液熏制的產(chǎn)品味道單調(diào)[36]。

煙熏液的煙熏材料一般選用硬木，如果木、山核桃木、樺樹木等，由于其樹脂含量低、防腐物質(zhì)含量多，不會使木材在燃燒時產(chǎn)生特別濃郁的黑煙[37]。國內(nèi)外大部分關(guān)于制備煙熏液方法的報道均為干餾法，差異在于控制干餾工藝條件上的不同。以下關(guān)于制備煙熏液方法的報道均為干餾法。

胡武等[38-39]分別以木菠蘿木和桉樹木為原料，通過控制干餾溫度、升溫速率和粒徑制備煙熏液，結(jié)果表明，桉樹木煙熏液的風(fēng)味物質(zhì)更多，但從安全角度來說，木菠蘿木煙熏液更好，更適用于熏制食品。王路[40]、劉輝[41]等分別用桉樹木、椰殼和竹蔗渣為原料，通過控制干餾溫度、電壓和粒徑制備煙熏液，結(jié)果表明，椰殼煙熏液中酚類化合物的含量高于竹蔗渣煙熏液，且椰殼煙熏液中3,4-苯并芘含量最低。蘇靜[14]分別以紅柳木、蘋果木和海棠木熏制馬肉，結(jié)果表明，與工廠的熏馬肉相比，從延緩脂肪氧化、失水率和抑菌效果來看，蘋果木的效果優(yōu)于紅柳木和海棠木，可見與普通非果木相比，果木制備的煙熏液更適合用作煙熏香料。

王小明等[42]利用干餾法以龍眼枝為原料，并加入蔗糖為輔料，通過控制蔗糖添加量、升溫速率和干餾溫度制備煙熏液。趙冰等[43]以蘋果木為原料，通過干餾法制備得到不含苯并芘的煙熏液。蔡克周等[44]以山核桃殼為原料，經(jīng)高溫碳化得到煙熏味天然濃郁且不含苯并芘的綠色煙熏液。Ariestya等[45]將通過干餾、冷凝工藝得到的椰殼煙熏液制備成液體微膠囊，并應(yīng)用于易腐的羅非魚中，結(jié)果表明，液體微膠囊可以有效防止新鮮羅非魚的品質(zhì)變差。Aladin等[46]將收獲玉米后的廢棄物（即玉米芯）通過控制其熱解時間、溫度及粒度對熱解產(chǎn)率的影響，得到棕紅色且有玉米煙味的煙熏液，其密度為1.05 g/mL、pH 1.9。Anggraini等[47]將4 種農(nóng)業(yè)廢棄物，即稻殼、玉米芯、椰子纖維和椰子殼，在400 ℃條件下熱解5 h，得到4 種不同的煙熏液，分別對4 種煙熏液的苯酚含量、酸度和煙熏液產(chǎn)率進行測定，結(jié)果表明，品質(zhì)最佳的為椰子殼煙熏液。

根據(jù)以上國內(nèi)外煙熏液制備的研究可知：煙熏液的木材種類及其煙熏風(fēng)味成分和苯并芘的形成有很大關(guān)系；果木煙熏液比其他非果木制備的煙熏液在煙熏風(fēng)味方面更優(yōu)；煙熏液的風(fēng)味成分與木材的粒徑、干餾溫度及升溫速率等因素也有關(guān)。因此，開發(fā)風(fēng)味成分豐富、有害成分含量少的煙熏液，關(guān)鍵是要找到優(yōu)質(zhì)的果木材料，開發(fā)出煙熏風(fēng)味更豐富的復(fù)合煙熏液，從而解決煙熏液種類和風(fēng)味單一的問題。

3 煙熏液在肉制品加工中的應(yīng)用

日本和歐美國家早在19世紀前、中期就已經(jīng)將液體煙熏香味料應(yīng)用于制作熏制風(fēng)味肉制品。雖然我國研究煙熏液相對較晚，但其應(yīng)用比較廣。與傳統(tǒng)木材發(fā)煙熏制肉制品相比，將煙熏液應(yīng)用于煙熏食品工業(yè)被認為是較安全、健康的熏制方法[48]。因此，很多研究者都致力于研究具有煙熏風(fēng)味、品種多樣、符合現(xiàn)代人綠色理念的煙熏制品。

國內(nèi)主要將煙熏液應(yīng)用于熏制灌腸、臘肉及火腿等。例如，劉輝[49]、蔡克周[50]、王旗[51]等分別用竹蔗渣煙熏液、山核桃殼煙熏液和山楂核煙熏液熏制灌腸，結(jié)果表明，煙熏液能夠明顯抑制脂肪氧化和微生物的生長，且抗氧化能力與煙熏液的濃度成正比，煙熏液能夠一定程度改善灌腸的質(zhì)構(gòu)特性、持水性和感官品質(zhì)。王維君等[52]探究蘋果木煙熏液、核桃木煙熏液和山楂核煙熏液的成分對天然腸衣和膠原蛋白腸衣機械性能和色度的影響，結(jié)果表明，采用3 種煙熏液處理后腸衣的色度均顯著加深，機械性能顯著提高，且山楂核煙熏液對腸衣機械性能的提升效果最明顯。趙冰等[43]通過將蘋果木煙熏液應(yīng)用于湖南臘肉，發(fā)現(xiàn)蘋果木煙熏液賦予湖南臘肉良好的品質(zhì)，產(chǎn)品具有清新的煙熏風(fēng)味且無3,4-苯并芘檢出。胡武[39]將精制的木菠蘿煙熏液和桉樹煙熏液用于熏制火腿肉和灌腸，以感官評分和質(zhì)構(gòu)等綜合評分為指標(biāo)，結(jié)果表明，木菠蘿煙熏液用于熏制火腿肉和灌腸風(fēng)味的效果均優(yōu)于桉樹煙熏液，且肉制品中3,4-苯并芘的檢出量遠低于國標(biāo)限量。

起初，煙熏液在國外主要應(yīng)用于魚類和培根，近年來國內(nèi)也開始研究將煙熏液應(yīng)用于各種魚類和培根。Hattula等[4]將煙熏液應(yīng)用于熏制虹鱒魚，結(jié)果表明，煙熏液熏制虹鱒魚與傳統(tǒng)熏制虹鱒魚風(fēng)味相當(dāng)，但苯并芘的含量低于傳統(tǒng)熏制虹鱒魚。Soares等[24]將煙熏液作為熏制傳統(tǒng)肉類產(chǎn)品的替代品，用煙熏液熏制培根。而Ariestya等[45]將微膠囊化后的椰殼煙熏液添加到易腐的羅非魚中，結(jié)果表明，一定時間內(nèi)液體微膠囊能夠有效防止新鮮羅非魚肉的質(zhì)量變差。張方樂[53]分別用冷卻和液熏工藝處理羅非魚片，研究2 種加工方式對羅非魚片品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：液熏羅非魚的品質(zhì)更穩(wěn)定且鮮度保持時間更長，達28 d；用真空包裝處理冷風(fēng)干燥后的羅非魚，其品質(zhì)更加穩(wěn)定，鮮度保持時間延長至32 d。焉麗波[54]用清香2002型煙熏液代替氣體煙熏制鱈魚，結(jié)合魚肉黏合技術(shù)，研發(fā)出液熏魚丸、液熏魚糕等附加產(chǎn)品，提升了經(jīng)濟效益。王瓊等[55-56]比較液熏、紙熏和木熏工藝對西式培根品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，液熏工藝產(chǎn)品能夠達到和木熏工藝產(chǎn)品基本相同的風(fēng)味，且紙熏和液熏工藝產(chǎn)品的苯并芘檢出量均低于木熏工藝產(chǎn)品，且更綠色安全?？梢?，將煙熏液作為熏制國外傳統(tǒng)煙熏產(chǎn)品的替代品同樣有優(yōu)勢。

綜上所述，由于煙熏液能夠有效抑制細菌生長，精制后的煙熏液中3,4-苯并芘的含量極少，用合適的大孔樹脂處理煙熏液會很大程度上除去其中類似苯并芘的有毒有害物質(zhì)，因此，將煙熏液應(yīng)用于現(xiàn)代熏制肉制品加工中，不僅能夠保證熏制品具有與傳統(tǒng)煙熏肉制品幾乎相同的風(fēng)味，而且能夠得到更健康、安全的產(chǎn)品。

4 結(jié) 語

熏制食品在未來將仍舊是消費者的鐘愛之選，煙熏液應(yīng)用于熏制肉制品的優(yōu)勢在于可以滿足人們對綠色食品的要求，局限在于目前的煙熏液產(chǎn)品煙熏風(fēng)味單一，而傳統(tǒng)的煙熏肉制品均是采用2 種或2 種以上的木材發(fā)煙熏制而成的，煙熏液產(chǎn)品還未達到與傳統(tǒng)煙熏肉制品相同的風(fēng)味，因此在滿足天然、綠色理念的前提下開發(fā)新的煙熏液產(chǎn)品十分必要。注重研發(fā)不同品種的果木煙熏液，開發(fā)出煙熏風(fēng)味豐富的復(fù)合煙熏液具有重要意義。