德州扒雞關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

崔曉瑩 張慶永 劉登勇 顧明月 王歡 馬勇 薄存美

摘 ?要：對(duì)德州扒雞的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析及鑒定。通過(guò)電子鼻和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）儀對(duì)德州扒雞的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，并計(jì)算各物質(zhì)的相對(duì)氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）。結(jié)果表明：電子鼻檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，德州扒雞中含有芳香烴化合物和含氮含硫化合物;GC-MS共檢測(cè)出54 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中關(guān)鍵風(fēng)味化合物（ROAV≥1）包括壬醛（100.00）、癸醛（81.67）、己醛（38.94）、辛醛（19.29）、庚醛（14.50）、檸檬烯（14.08）、1-辛烯-3-醇（11.50）、2-戊基呋喃（10.14）、桉樹(shù)腦（9.71）、草蒿腦（5.69）、丁香酚（5.56）、芳樟醇（3.86）、α-蒎烯（3.08）和茴香腦（2.01）;德州扒雞揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中烯烴類物質(zhì)種類最多，關(guān)鍵風(fēng)味化合物為醛類物質(zhì)，肉香味、五香味和藥材香為德州扒雞的關(guān)鍵風(fēng)味。

關(guān)鍵詞：德州扒雞;電子鼻;頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

Abstract： The key volatile flavor compounds of Dezhou braised chicken were analyzed and identified by electronic nose and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）， and their relative odor activity values （ROAV） were calculated. Aromatic hydrocarbons and nitrogen-containing sulfur compounds were detected in Dezhou braised chicken by electronic nose; 54 volatile flavor compounds were detected by GC-MS， of which the key flavor compounds （ROAV ≥ 1） were nonanal （100）， decanal （81.67）， hexanal （38.94）， octanal （19.29）， heptanal （14.50）， limonene （14.08）， 1-octene-3-ol （11.5）， 2-pentanyl furan （10.14）， eucalyptol （9.71）， estragole （5.69）， eugenol （5.56）， linalool （3.86）， α-pinene （3.08）， and anethole （2.01）. The number of olefins was the largest among the classes of volatile flavor compounds identified， and aldehydes were the key flavor compounds. The key flavor of Dezhou braised chicken included meaty， five-spice and medicinal herbal aroma.?

Keywords： Dezhou braised chicken; electronic nose; headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190819-185

中圖分類號(hào)：TS251.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：

德州扒雞是我國(guó)著名的傳統(tǒng)醬鹵肉制品之一，其具有金黃透亮、爪入雞膛、口銜雙翅的外型，鮮香馥郁、細(xì)嫩多汁的口感以及豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，深得消費(fèi)者喜愛(ài)。電子鼻是利用仿生學(xué)模仿人的鼻子，對(duì)目標(biāo)物的氣味和滋味進(jìn)行快速識(shí)別，并通過(guò)軟件進(jìn)行分析處理，得到可靠的目標(biāo)物信息，比人的嗅覺(jué)和味覺(jué)更加客觀和真實(shí)[1-2]。頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME/GC-MS）測(cè)定風(fēng)味化合物有較高的準(zhǔn)確度和敏感度，可有效提取目標(biāo)物中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。白娟等[3]利用電子鼻對(duì)鲊肉粉風(fēng)味進(jìn)行分析，很好地區(qū)分出鲊肉粉風(fēng)味物質(zhì)的變化。徐寶才等[2]利用電子鼻對(duì)鹽水鴨風(fēng)味進(jìn)行詳細(xì)分析，并探尋出一種可以快速辨別不同品牌、類型和優(yōu)劣鹽水鴨的方法。付勛等[4]利用HS-SPME/GC-MS分析玫瑰香橙果酒中的揮發(fā)性成分，并鑒定出52 種揮發(fā)性物質(zhì)。

目前，電子鼻多用于鹽水鴨[2]、羊肉火腿[5]、鱈魚(yú)[6]及黃酒[7]的風(fēng)味研究。王學(xué)敬[8]通過(guò)電子鼻結(jié)合主成分分析，得出4 種德州扒雞間的風(fēng)味差異。本研究以德州扒雞為研究對(duì)象，利用電子鼻結(jié)合HS-SPME/GC-MS分析鑒定其揮發(fā)性物質(zhì)，為德州扒雞特征品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立提供理論借鑒。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 材料與試劑

扒雞 ? 山東德州扒雞股份有限公司。

環(huán)己酮、無(wú)水乙醇（均為色譜純） ? 山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司。

1.2 ? 儀器與設(shè)備

AL104電子天平 ? 瑞士Mettler Toledo公司;HX-J3011絞肉機(jī) ? 佛山市海迅電器有限公司;PEN3電子鼻 ? 德國(guó)Airsense公司;7890A-5975C GC-MS儀 ? 美國(guó)安捷倫公司。

1.3 ? 方法

1.3.1 ? 電子鼻測(cè)定

參照王當(dāng)豐[9]、徐康[10]等的方法并做適當(dāng)修改。取5 g絞碎混勻的雞腿肉于25 mL干凈小燒杯中，并用保鮮膜密封，封口要求無(wú)褶皺，室溫下靜置0.5 h后用電子鼻檢測(cè)燒杯內(nèi)部氣體。設(shè)定檢測(cè)時(shí)間120 s、清洗時(shí)間120 s、氣體流量300 mL/min。利用電子鼻自帶的Win Muster軟件對(duì)檢測(cè)到的指標(biāo)進(jìn)行分析。PEN3便捷式電子鼻標(biāo)準(zhǔn)傳感器陣列及其性能描述如表1所示。

1.3.2 ? 揮發(fā)性風(fēng)味成分的提取及測(cè)定

參考相倩[11]、張春暉[12]等的方法并作適當(dāng)修改。稱取4.5 g絞碎混勻的雞腿肉，置于頂空瓶中，加入0.01 mL環(huán)己酮內(nèi)標(biāo)溶液（946 μg/mL），密封，平衡10 min后將SPME針管穿透頂空瓶隔墊，插入頂空瓶中，推動(dòng)手柄使75 μm CAR/PDMS萃取頭伸至樣品上部，以完成頂空吸附過(guò)程。75 μm CAR/PDMS萃取頭于45 ℃萃取50 min，于250 ℃解吸5 min，進(jìn)行GC-MS分析。

GC-MS條件：HP-5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm），液膜厚度0.25 μm，載氣為氦氣，流速1.8 mL/min，不分流，恒壓35 kPa;進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度250 ℃，初溫40 ℃，保持10 min，以4 ℃/min升溫至120 ℃，以12 ℃/min升溫至250 ℃，保持10 min;離子源溫度200 ℃，電子轟擊電離，電子能量70 eV，采用全掃描模式。

定性及定量分析方法：總離子流圖中的各個(gè)峰經(jīng)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及NIST 11比對(duì)，確定揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分匹配度大于80的化合物。按照峰面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)含量。用正構(gòu)烷烴（C7～C30）測(cè)定各化合物的Kovats保留指數(shù)（retention index，RI），RI按式（1）計(jì)算。

1.4 ? 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件和Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，每個(gè)樣品測(cè)定3 個(gè)批次，每個(gè)批次至少3 個(gè)樣品，每個(gè)樣品至少重復(fù)測(cè)定3 次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 德州扒雞的電子鼻分析結(jié)果

電子鼻是一種模仿人和動(dòng)物的鼻子，作為分析識(shí)別、檢測(cè)復(fù)雜嗅味和揮發(fā)性成分的新型儀器，可有效規(guī)避人為評(píng)價(jià)誤差，被廣泛應(yīng)用于食品研究過(guò)程[10]。電子鼻可用于肉制品感官質(zhì)量、貨架期、變質(zhì)、異味、污染等樣品不穩(wěn)定性方面的研究，這使得電子鼻對(duì)樣品的篩選更具真實(shí)性[14]。

選取平穩(wěn)后104 s處的響應(yīng)值作為分析點(diǎn)。由表2可知：傳感器R2（對(duì)氮氧化合物較靈敏）響應(yīng)值最大，且與其他傳感器差異顯著（P<0.05），表明傳感器R2對(duì)評(píng)價(jià)德州扒雞揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有重要作用;傳感器R3、R5、R6、R9和R10的響應(yīng)值也較大，表明德州扒雞揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中含有一定量的芳香烴化合物和含硫含氮化合物。為了進(jìn)一步確定德州扒雞中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的具體成分，需采用GC-MS進(jìn)行分析檢測(cè)。

2.2 ? 德州扒雞揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

由表3可知，采用HS-SPME/GC-MS法在德州扒雞中共檢測(cè)出醛類、酮類、醇類、烯烴類、烷烴類、芳香烴類等54 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括醇類6 種、酮類4 種、醛類8 種、醚類4 種、烷烴類5 種、烯烴類15 種、芳香烴類7 種、酸類1 種、其他化合物及含氮含硫化合物4 種。通過(guò)ROAV評(píng)價(jià)各揮發(fā)性風(fēng)味化合物對(duì)德州扒雞整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)作用，發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵風(fēng)味化合物（ROAV≥1）包括14 種：壬醛（100.00）、癸醛（81.67）、己醛（38.94）、辛醛（19.29）、庚醛（14.50）、檸檬烯（14.08）、1-辛烯-3-醇（11.50）、2-戊基呋喃（10.14）、桉樹(shù)腦（9.71）、草蒿腦（5.69）、丁香酚（5.56）、芳樟醇（3.86）、α-蒎烯（3.08）和茴香腦（2.01），其中貢獻(xiàn)較大的風(fēng)味化合物是壬醛（100.00）、癸醛（81.67）和己醛（38.94）。同時(shí)，鄰異丙基甲苯、戊醛、苯甲醛、（-）-4-萜品醇等對(duì)德州扒雞總體風(fēng)味發(fā)揮著重要的修飾作用（0.1≤ROAV<1），這些成分可能對(duì)德州扒雞風(fēng)味有一定的輔助作用[13]。

2.2.1 ? 醛酮類化合物

醛類和酮類化合物大多來(lái)源于脂質(zhì)氧化。醛類作為脂肪降解的主要產(chǎn)物之一，閾值較低，在肉類特征風(fēng)味中起重要作用，醛類被認(rèn)為是雞肉脂肪加熱后所產(chǎn)生特征香氣的主要成分，具有脂肪香味[23]。德州扒雞中壬醛ROAV最高，可以確定是德州扒雞特殊肉香的最主要來(lái)源，對(duì)德州扒雞的揮發(fā)性風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)。癸醛其清新微甜，有似甜橙油與檸檬油的后韻;苯甲醛是由氨基酸與還原糖之間發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的;一定濃度的己醛具有令人愉快的草香味;辛醛有水果香氣;壬醛主要來(lái)自于德州扒雞中不飽和脂肪酸中的油酸，有強(qiáng)烈的甜橙氣味。酮類物質(zhì)的ROAV均小于1，對(duì)德州扒雞的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。

2.2.2 ? 醇類化合物

醇類化合物是主要的脂質(zhì)氧化產(chǎn)物之一，大多數(shù)醇類化合物是由脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的。1-辛烯-3-醇、桉樹(shù)腦和芳樟醇是德州扒雞中主要的風(fēng)味物質(zhì)。1-辛烯-3-醇為直鏈醇，主要由脂質(zhì)氧化產(chǎn)生。1-辛烯-3-醇有蘑菇和干草香氣，可賦予德州扒雞藥香味。桉樹(shù)腦與芳樟醇味辛冷，有清香味道，像樟腦氣味[28]，二者主要來(lái)源于煮制過(guò)程中加入的八角、茴香等香辛料，可賦予德州扒雞濃郁的五香味、八角味。（-）-4-萜品醇和α-松油醇對(duì)德州扒雞的總體風(fēng)味有重要的修飾作用。

2.2.3 ? 烴類化合物

烯烴類化合物是德州扒雞揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中種類及含量最多的物質(zhì)，烷烴和烯烴是由脂肪酸烷氧自由基均裂生成的[29]，同時(shí)這兩類化合物閾值較高，對(duì)德州扒雞的風(fēng)味貢獻(xiàn)不明顯。α-蒎烯、檸檬烯、丁香酚主要來(lái)源于煮制過(guò)程中加入的香辛料及中草藥物質(zhì)。3-側(cè)柏烯、萜品油烯、γ-萜品烯、鄰異丙基甲苯對(duì)德州扒雞的總體風(fēng)味有重要的修飾作用。此結(jié)果與電子鼻測(cè)定結(jié)果相一致。

2.2.4 ? 醚酸類化合物

醚類化合物主要來(lái)源于天然香辛料，如草蒿腦、茴香腦主要來(lái)源于八角茴香[30]。草蒿腦、茴香腦對(duì)德州扒雞的揮發(fā)性風(fēng)味有重要影響。醚類物質(zhì)閾值較低且有濃郁的清香味，可賦予德州扒雞濃郁的香氣。酸類化合物的閾值較高，對(duì)德州扒雞的風(fēng)味貢獻(xiàn)不明顯（ROAV<1）。

2.2.5 ? 其他類化合物

其他類化合物主要包括噻吩類化合物、吡嗪類化合物和呋喃類化合物，共4 種。吡嗪類化合物主要由α-氨基酮經(jīng)美拉德反應(yīng)生成。呋喃類化合物由氨基酸和還原糖經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生。2-戊基呋喃對(duì)德州扒雞風(fēng)味有較大影響，其閾值較低，是肉中重要的風(fēng)味物質(zhì)[31]。2-戊基呋喃有令人愉快的水果味和甜香味，賦予德州扒雞濃郁的肉香味。此結(jié)果與電子鼻測(cè)定結(jié)果相一致。

3 ? 結(jié) ?論

通過(guò)電子鼻并結(jié)合HS-SPME/GC-MS對(duì)德州扒雞的關(guān)鍵風(fēng)味化合物進(jìn)行研究，結(jié)果表明：德州扒雞中含有一定量的含氮含硫化合物，且鮮香馥郁，德州扒雞的關(guān)鍵風(fēng)味化合物主要包括醛類、醇類、呋喃類、醚類和烴類物質(zhì)，其中醛類中的壬醛（ROAV=100.00）、癸醛（ROAV=81.67）、己醛（ROAV=38.94）是德州扒雞特殊肉香味的主要來(lái)源，2-戊基呋喃（ROAV=6.08）也是德州扒雞中的主要風(fēng)味物質(zhì);香辛料的加入共同賦予德州扒雞濃郁的肉香味、五香味和藥材香等氣味;肉香味、五香味和藥材香為德州扒雞的特征氣味。通過(guò)對(duì)德州扒雞的風(fēng)味進(jìn)行研究，為醬鹵肉制品的發(fā)展提供了理論依據(jù)，同時(shí)為企業(yè)工藝優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。

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