煙熏液及其在肉制品中的應(yīng)用研究進(jìn)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(yáng) 550025）

煙熏制品主要包括煙熏臘肉、煙熏魚(yú)及煙熏豆制品等，由于其獨(dú)特的風(fēng)味和較長(zhǎng)的保質(zhì)期，一直被國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者所深愛(ài)。傳統(tǒng)煙熏食品主要采用直接氧化煙熏材料來(lái)增加食品風(fēng)味，改善食品的煙熏色澤，并使其具有較長(zhǎng)的保質(zhì)期。目前，我國(guó)市場(chǎng)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(shí)長(zhǎng)，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(guó)現(xiàn)在倡導(dǎo)的“大健康”環(huán)境理念不符。

煙熏液是通過(guò)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(shì)在于不僅可以利用樹(shù)木的余料達(dá)到廢物利用的目的，還可以減少樹(shù)木焚燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧，保護(hù)環(huán)境，得到的冷凝物再通過(guò)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(duì)綠色食品的要求。因此，研發(fā)綠色安全的煙熏液是未來(lái)煙熏食品市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

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(lái)煙熏液中風(fēng)味成分分析文獻(xiàn)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(jī)酸類、醇類及酯類等化合物。由表1可知：通過(guò)對(duì)不同煙熏液風(fēng)味成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)煙熏液（美國(guó)紅箭牌）中的煙熏液風(fēng)味成分種類最多，達(dá)到114 種，其中檢測(cè)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(jī)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?yàn)槊绹?guó)紅箭牌煙熏液＞山楂核煙熏液（SF2）＞國(guó)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(cè)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(guó)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(guó)紅箭牌煙熏液應(yīng)用于肉制品中的著色能力更強(qiáng)。而糠醛、5-甲基糠醛和乙酰基呋喃與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(lái)熏制食品，可以改善食品的風(fēng)味、促進(jìn)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(hù)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(jiàn)菌群的生長(zhǎng)，有利于延長(zhǎng)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(duì)煙熏前后魷魚(yú)的風(fēng)味成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明，煙熏后魷魚(yú)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(guò)改變煙熏加工的條件，運(yùn)用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS法對(duì)煙熏后香糟鯉魚(yú)中的風(fēng)味成分進(jìn)行研究，結(jié)果表明，酚類化合物是香槽鯉魚(yú)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(duì)煙熏制品中香甜味的形成至關(guān)重要[24]，使強(qiáng)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(jī)酸類化合物對(duì)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(rèn)為，煙熏過(guò)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(rèn)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(guò)程中肉蛋白自身的褐變反應(yīng)均會(huì)形成煙熏色澤，而有機(jī)酸的作用是與羧酸結(jié)合，在肉的表面形成一層保護(hù)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(píng)果木煙熏液的色澤呈正相關(guān)。周洪仁等[26]通過(guò)采用不同濃度的ks2號(hào)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(cè)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(shí)煙熏色澤與煙熏液的添加量、煙熏液浸漬豬皮的時(shí)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(duì)煙熏制品起重要作用[27]。Guillen等[28]運(yùn)用GC-MS技術(shù)對(duì)煙熏液進(jìn)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(cè)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(dòng)，并且之前沒(méi)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(duì)煙熏調(diào)味料中主要酚類物質(zhì)的抗氧化能力進(jìn)行測(cè)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(cè)定法。結(jié)果表明：3 類酚類物質(zhì)的抗氧化性強(qiáng)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(duì)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(qiáng)的抗氧化作用，尤其是4-乙基愈創(chuàng)木酚，并且它們對(duì)自由基的產(chǎn)生、非細(xì)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(zhǎng)煙熏制品的貯藏時(shí)間。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者均認(rèn)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(xì)菌的細(xì)胞膜，使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)凝固，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。Kristinsson等[32]將魚(yú)排用過(guò)濾過(guò)的熏煙處理32 h后于有氧條件下貯藏8 d，測(cè)定需氧細(xì)菌的水平，對(duì)照組分別為未處理組（暴露于空氣）、氮?dú)馓幚斫M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(yú)排中需氧微生物的數(shù)量。Sunen等[33]研究熏煙濃縮物對(duì)嗜水氣單胞菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森菌和單核細(xì)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(duì)不同細(xì)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(guò)將煙熏液與培根結(jié)合，評(píng)估煙熏液作為抗氧化劑和抑菌劑在熏制肉類中的實(shí)施潛力，結(jié)果表明，由于煙熏液的氧化穩(wěn)定性，其對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌及霍亂沙門(mén)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(lái)更加簡(jiǎn)單方便，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。除此之外，煙熏液中含有酚類和有機(jī)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

歐美國(guó)家于19世紀(jì)50年代開(kāi)始研究煙熏液的制備工藝，日本在1932年開(kāi)始著手研究煙熏液。我國(guó)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(kāi)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(guó)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(guó)和日本等國(guó)家將煙熏液主要應(yīng)用于熏魚(yú)、熏肉及熏香腸，我國(guó)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(shù)木等，由于其樹(shù)脂含量低、防腐物質(zhì)含量多，不會(huì)使木材在燃燒時(shí)產(chǎn)生特別濃郁的黑煙[37]。國(guó)內(nèi)外大部分關(guān)于制備煙熏液方法的報(bào)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(bào)道均為干餾法。

胡武等[38-39]分別以木菠蘿木和桉樹(shù)木為原料，通過(guò)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(shù)木煙熏液的風(fēng)味物質(zhì)更多，但從安全角度來(lái)說(shuō)，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(shù)木、椰殼和竹蔗渣為原料，通過(guò)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(píng)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(lái)看，蘋(píng)果木的效果優(yōu)于紅柳木和海棠木，可見(jiàn)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(guò)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(píng)果木為原料，通過(guò)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(guò)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(yú)中，結(jié)果表明，液體微膠囊可以有效防止新鮮羅非魚(yú)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(guò)控制其熱解時(shí)間、溫度及粒度對(duì)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(duì)4 種煙熏液的苯酚含量、酸度和煙熏液產(chǎn)率進(jìn)行測(cè)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(guó)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(kāi)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(kāi)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(wèn)題。

3 煙熏液在肉制品加工中的應(yīng)用

日本和歐美國(guó)家早在19世紀(jì)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(guó)研究煙熏液相對(duì)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(rèn)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(guó)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(zhǎng)，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(píng)果木煙熏液、核桃木煙熏液和山楂核煙熏液的成分對(duì)天然腸衣和膠原蛋白腸衣機(jī)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(jī)械性能顯著提高，且山楂核煙熏液對(duì)腸衣機(jī)械性能的提升效果最明顯。趙冰等[43]通過(guò)將蘋(píng)果木煙熏液應(yīng)用于湖南臘肉，發(fā)現(xiàn)蘋(píng)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(wú)3,4-苯并芘檢出。胡武[39]將精制的木菠蘿煙熏液和桉樹(shù)煙熏液用于熏制火腿肉和灌腸，以感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)等綜合評(píng)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(shù)煙熏液，且肉制品中3,4-苯并芘的檢出量遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)限量。

起初，煙熏液在國(guó)外主要應(yīng)用于魚(yú)類和培根，近年來(lái)國(guó)內(nèi)也開(kāi)始研究將煙熏液應(yīng)用于各種魚(yú)類和培根。Hattula等[4]將煙熏液應(yīng)用于熏制虹鱒魚(yú)，結(jié)果表明，煙熏液熏制虹鱒魚(yú)與傳統(tǒng)熏制虹鱒魚(yú)風(fēng)味相當(dāng)，但苯并芘的含量低于傳統(tǒng)熏制虹鱒魚(yú)。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(yú)中，結(jié)果表明，一定時(shí)間內(nèi)液體微膠囊能夠有效防止新鮮羅非魚(yú)肉的質(zhì)量變差。張方樂(lè)[53]分別用冷卻和液熏工藝處理羅非魚(yú)片，研究2 種加工方式對(duì)羅非魚(yú)片品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：液熏羅非魚(yú)的品質(zhì)更穩(wěn)定且鮮度保持時(shí)間更長(zhǎng)，達(dá)28 d；用真空包裝處理冷風(fēng)干燥后的羅非魚(yú)，其品質(zhì)更加穩(wěn)定，鮮度保持時(shí)間延長(zhǎng)至32 d。焉麗波[54]用清香2002型煙熏液代替氣體煙熏制鱈魚(yú)，結(jié)合魚(yú)肉黏合技術(shù)，研發(fā)出液熏魚(yú)丸、液熏魚(yú)糕等附加產(chǎn)品，提升了經(jīng)濟(jì)效益。王瓊等[55-56]比較液熏、紙熏和木熏工藝對(duì)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(dá)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?jiàn)，將煙熏液作為熏制國(guó)外傳統(tǒng)煙熏產(chǎn)品的替代品同樣有優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，由于煙熏液能夠有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，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(shù)脂處理煙熏液會(huì)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(yǔ)

熏制食品在未來(lái)將仍舊是消費(fèi)者的鐘愛(ài)之選，煙熏液應(yīng)用于熏制肉制品的優(yōu)勢(shì)在于可以滿足人們對(duì)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(dá)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(kāi)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(kāi)發(fā)出煙熏風(fēng)味豐富的復(fù)合煙熏液具有重要意義。