郫縣豆瓣炒制后揮發(fā)性風味物質(zhì)的分析

陳麗蘭，陳祖明，袁燦

(四川旅游學院，成都 610100)

郫縣豆瓣是中國地理標志產(chǎn)品，其獨特的釀造工藝和郫縣特殊的地理環(huán)境賦予了郫縣豆瓣味辣香醇、紅棕油亮、粘稠絨實、醬香濃郁的產(chǎn)品特色，被譽為“川菜之魂”[1]。郫縣豆瓣是川菜制作中的必備調(diào)味料，香氣是其重要的風味品質(zhì)[2]。對郫縣豆瓣的風味物質(zhì)方面的研究，當前主要集中在對郫縣豆瓣產(chǎn)品本身的研究上，如發(fā)酵原料、發(fā)酵工藝等對產(chǎn)品風味物質(zhì)的影響。張玉玉等分析鑒定了2種原料辣椒醅和甜瓣子，以及3種不同發(fā)酵時間的郫縣豆瓣中的揮發(fā)性成分[3]；徐琳娜等分析鑒定了豆瓣后熟過程中的揮發(fā)性物質(zhì)，且發(fā)現(xiàn)后熟過程中時間越長，揮發(fā)性風味化合物的數(shù)量越多[4]。

豆瓣作為川菜中必不可少的重要調(diào)味品，其加工特性的研究較為少見，在實際烹制過程中發(fā)現(xiàn)其重要的加工特性之一的香味在烹制前后變化十分明顯，因此，豆瓣烹制過程中揮發(fā)性物質(zhì)的研究對于其在川菜烹飪中的應(yīng)用有著重要的指導作用。本試驗使用HS-SPME和GC-MS方法，對郫縣豆瓣處理初期即炒制呈香過程中的揮發(fā)性物質(zhì)進行分析，為郫縣豆瓣在川菜中應(yīng)用時揮發(fā)性風味物質(zhì)的研究提供了一定的科學依據(jù)，為郫縣豆瓣加工特性的研究奠定了一定的基礎(chǔ)，同時為川菜調(diào)味工藝的標準化、川菜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了一定的參考[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

菜籽油：周口魯花濃香花生油有限公司；郫縣紅油豆瓣：四川省郫縣豆瓣股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MX-50L可傾式燃氣炒鍋 諸城市茂新機械有限公司；75 μm CAR/PDMS5萃取頭 美國Supelco公司；GCMS-QP2010 Plus氣相色譜-質(zhì)譜儀 日本SHIMADZU公司；周轉(zhuǎn)盆等實驗室常用烹飪設(shè)備。

1.3 方法

1.3.1 原料預(yù)處理[6-9]

經(jīng)調(diào)研和文獻查閱，郫縣豆瓣在川菜烹制過程中首先需要低油溫炒制，然后和其他原輔料混合炒制、爆炒、煎、炸、燒、煮等，其主要風味在低油溫炒制時體現(xiàn)。本試驗主要研究其炒制呈香后的風味物質(zhì)。

試驗將郫縣豆瓣在低油溫(80～100 ℃)下炒制呈香，預(yù)試驗研究表明炒制時間約為5 min，然后通過膠體磨磨成醬狀。

1.3.2 試驗方案設(shè)計

取處理后的郫縣豆瓣醬5.0 g置于密封空瓶中，60 ℃下恒溫水浴30 min，將老化過的固相萃取針插入樣品瓶中，吸附30 min，然后在進樣口處解吸5 min。

1.3.3 GC-MS條件[10]

色譜柱：Rtx-5MS(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；升溫條件：柱初溫為40 ℃，保持5 min；以5 ℃/min的速度升溫到100 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min的速度升溫到280 ℃；進樣口溫度為270 ℃，進樣量為1 μL；載氣為氦氣，流量為1.0 mL/min，分流比為3.0；接口溫度為220 ℃；離子源溫度為200 ℃；質(zhì)量掃描范圍為33～500 m/z。

1.3.4 炒制呈香時郫縣豆瓣揮發(fā)性物質(zhì)的鑒定及其相對含量的確定

將檢測的揮發(fā)性物質(zhì)的GC-MS圖譜和NIST Library和WILEY Library化合物的檢索譜庫進行逐一匹配，選用匹配度超過80%的結(jié)果。其化合物相對含量采用面積歸一法進行計算[11,12]。

2 結(jié)果與分析

炒制呈香初期郫縣豆瓣揮發(fā)性風味物質(zhì)的檢測結(jié)果見表1，炒制呈香后期郫縣豆瓣揮發(fā)性風味物質(zhì)的檢測結(jié)果見表2。

表1 炒制初期郫縣豆瓣揮發(fā)性風味成分的GC-MS分析結(jié)果Table 1 GC-MS analysis results of volatile flavor compounds from Pixian soybean paste at the initial stage of frying

表2 炒制后郫縣豆瓣揮發(fā)性風味成分的GC-MS分析結(jié)果Table 2 GC-MS analysis results of volatile flavor compounds from Pixian soybean paste after frying

文獻研究表明傳統(tǒng)一級郫縣豆瓣的特征風味物質(zhì)包括異戊醛、苯乙醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯、四甲基吡嗪、苯乙醇、芳樟醇、4-乙基愈創(chuàng)木酚和2-乙基苯酚，并建立了相應(yīng)的指紋圖譜。其中，異戊醛、苯乙醇、異戊酸乙酯和2-甲基丁酸具有花果香；2-甲基丁酸乙酯具有甜香；3-甲硫基丙醛、四甲基吡嗪和4-乙基愈創(chuàng)木酚具有醬香[13]。

由表1和表2可知，隨著炒制時間的增長，郫縣豆瓣的特征風味物質(zhì)發(fā)生了很大的改變，炒制初期，郫縣豆瓣的部分特征風味物質(zhì)如異戊醛、苯乙醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯還存在，而部分特征風味物質(zhì)已消失，如四甲基吡嗪、苯乙醇、芳樟醇、4-乙基愈創(chuàng)木酚、2-乙基苯酚。郫縣豆瓣炒制完成后，異戊醛、苯乙醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯得以保留，但含量發(fā)生了變化。由此可見，郫縣豆瓣炒制后特征風味物質(zhì)變化很大。

由表1和表2可知，炒制初期的郫縣豆瓣共鑒定出化合物39種，炒制后的郫縣豆瓣共鑒定出化合物29種，隨著炒制過程的進行，郫縣豆瓣的風味物質(zhì)種類有所減少，炒制后郫縣豆瓣風味物質(zhì)包括醛類7種、酯類5種、醇類4種、烴類4種、醚類2種、其他7種。

2.1 醛類

炒制后的豆瓣中的直鏈醛類化合物，尤其是具有超過6個碳原子的醛類化合物是由脂肪氧化而產(chǎn)生的典型產(chǎn)物[14]。異戊醛具有蘋果香味；異丁醛具有巧克力味；糠醛具有甜香味；3-甲硫基丙醛具有醬香味；苯乙醛具有花香味[15,16]。

2.2 酯類

酯類物質(zhì)多是酯化反應(yīng)的產(chǎn)物，反應(yīng)的底物是酸類物質(zhì)和醇類物質(zhì)，一般都呈現(xiàn)出愉悅的氣味。炒制后的郫縣豆瓣的酯類化合物中，異戊酸乙酯香而飄逸，帶酒香的果香；2-甲基丁酸乙酯呈現(xiàn)出較為強烈的蘋果皮、菠蘿皮及未成熟李子皮香甜氣味和酒香。

2.3 烴類

檢測結(jié)果中有3種烷烴和1種烯烴，經(jīng)文獻查閱發(fā)現(xiàn)烷烴閾值較低，烯烴閾值較高，因此烯烴對炒制后的郫縣豆瓣風味影響相對較大[17]。檢測出的烴類物質(zhì)中，反式-2,3-環(huán)氧丁烷、庚烷、2,4-二甲基己烷等的相對含量較高。

2.4 醇類

不飽和醇的閾值低于直鏈飽和醇，因此相較于直鏈飽和醇，不飽和醇對炒制后郫縣豆瓣風味的影響要大一些。醇類物質(zhì)的風味和其碳鏈有一定的關(guān)系：3個碳原子以下的醇類物質(zhì)大多具有愉悅的香味，4～6個碳原子的具有近似麻醉氣味，超過7個碳原子的有芳香氣味。炒制的郫縣豆瓣醬中檢測到的丁二醇基具有4個碳原子，略有苦甜味；異戊醇有蘋果白蘭地香氣和辛辣味；糠醇具有苦辣氣味。

2.5 醚類

炒制的郫縣豆瓣醬中的醚類化合物含量相對比較低，但對炒制的郫縣豆瓣的香味貢獻不可小視。其中，甲醚具有茴香香味和草香香味，有一定的增香效果。

2.6 其他

炒制后的郫縣豆瓣風味物質(zhì)中還含有酮類和酸類等物質(zhì)，其中2,3-丁二酮有奶油氣味，乙酸具有食醋酸味和刺激性的氣味。

3 結(jié)論

使用頂空固相微萃取(HS-SPME)法提取經(jīng)過炒制的郫縣豆瓣的揮發(fā)性風味物質(zhì)，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)進行分析和鑒定。研究發(fā)現(xiàn)，炒制初期郫縣豆瓣的特征性風味物質(zhì)異戊醛、苯乙醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯還存在；而后期郫縣豆瓣的特征性風味物質(zhì)四甲基吡嗪、苯乙醇、芳樟醇、4-乙基愈創(chuàng)木酚、2-乙基苯酚部分特征風味物質(zhì)已消失。郫縣豆瓣炒制完成后，異戊醛、苯乙醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯得以保留，但含量發(fā)生了很大變化，同時生成了許多新的成分。由此可見，郫縣豆瓣炒制后特征風味物質(zhì)變化很大。炒制后檢測出的風味物質(zhì)共29種，具體每種成分對郫縣豆瓣風味的影響有待進一步研究。