醬鴨不同部位肉的風(fēng)味特征分析

嚴(yán)紅兵,盛佳露,林 楊

(1.杭州大康腌臘食品有限公司,浙江 杭州 310032;2.浙江工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,浙江 杭州 310014)

鴨肉鮮嫩味美、營(yíng)養(yǎng)豐富,具有低脂肪、低膽固醇和高蛋白等優(yōu)點(diǎn),并富含維生素、無機(jī)鹽和微量元素[1]。鴨肉中的脂肪酸主要是不飽和脂肪酸和低碳飽和脂肪酸[2],其飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例接近理想值,對(duì)防治人類心腦血管疾病有益。鴨肉中還含有較為豐富的煙酸,它是構(gòu)成人體內(nèi)2種重要輔酶的成分之一,對(duì)心肌梗死、冠心病和動(dòng)脈硬化等心臟疾病患者有保護(hù)作用[3]。

醬鴨屬于醬汁類食品,先采用多種香料腌制,然后經(jīng)過鹵煮、烤制和風(fēng)干等工序進(jìn)行精制,在此過程中能形成其獨(dú)特的腌制風(fēng)味和色澤[4],因其色澤黃黑而得名醬鴨[5]。醬鴨具有香、辣、麻、咸、酥和綿等特點(diǎn),鴨肉中含有大量的揮發(fā)性香味物質(zhì)[6]。為探究醬鴨胸皮和腿皮中揮發(fā)性有機(jī)物的特征,比較不同部位鴨肉之間的差異,筆者采用氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行比較研究,對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行定性分析及差異鑒別。GC-IMS技術(shù)是一種用于分析樣品中揮發(fā)性化合物的檢測(cè)方法,首先利用氣相色譜對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)分離,然后通過IMS檢測(cè)器進(jìn)行揮發(fā)性組分分析,該方法具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏以及對(duì)檢測(cè)樣品無損的優(yōu)點(diǎn)[7],目前已成功應(yīng)用于食品[8]、生物和水產(chǎn)的氣味分析、品質(zhì)檢測(cè)[9]和食品種類鑒別等多個(gè)領(lǐng)域[10]。筆者以醬鴨胸皮和腿皮為實(shí)驗(yàn)原料,采用GC-IMS技術(shù)采集其氣味指紋,通過主成分分析法分析醬鴨不同部位肉的揮發(fā)性有機(jī)物氣味指紋圖譜差異,以可視化形式展示醬鴨不同部位肉的揮發(fā)性有機(jī)物成分,為醬鴨的揮發(fā)性氣味研究和揮發(fā)性有機(jī)物成分研究提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

醬鴨,市售;FlavourSpec?風(fēng)味分析儀,山東海能科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

醬鴨置于-80 ℃條件下冷凍保存。選取鴨胸皮和鴨腿皮進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別標(biāo)記為A1,A2,進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn),分別記為A11,A12,A13,A21,A22,A23。稱取鴨皮2 g,裝入20 mL頂空瓶中,80 ℃孵育20 min后進(jìn)樣。

1.2.2 GC-IMS測(cè)定條件

色譜柱類型:FS-SE-54-CB-115 mID:0.53 mm;柱溫60 ℃;載氣/漂移氣,N2;IMS溫度45 ℃;分析時(shí)間30 min。采用自動(dòng)頂空進(jìn)樣,進(jìn)樣體積500 μL;孵育時(shí)間20 min;孵育溫度80 ℃;進(jìn)樣針溫度85 ℃;孵育轉(zhuǎn)速500 r/min。氣相色譜條件如表1所示。

表1 氣相色譜條件

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

儀器配套的分析軟件包括VOCal和3款插件,可以從不同角度分別進(jìn)行樣品分析。VOCal用于查看分析譜圖和數(shù)據(jù)的定性定量,應(yīng)用軟件內(nèi)置的NIST和IMS數(shù)據(jù)庫(kù)可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析;Reporter插件用于直接對(duì)比樣品之間的譜圖差異(三維譜圖、二維俯視圖和差異譜圖);Gallery Plot插件用于指紋圖譜對(duì)比,直觀且定量地比較不同樣品之間的揮發(fā)性有機(jī)物差異;DynamicPCA插件用于動(dòng)態(tài)主成分分析,將樣品聚類分析,快速確定未知樣品的種類。

2 結(jié)果與分析

2.1 直接對(duì)比不同部位鴨皮中的揮發(fā)性有機(jī)物差異

采用GC-IMS儀器生成的三維譜圖(保留時(shí)間、遷移時(shí)間和峰強(qiáng)度)如圖1所示。由于圖1觀察不便,因此選取二維譜圖進(jìn)行差異對(duì)比,直接對(duì)比結(jié)果如圖2所示。由圖2可知:鴨胸皮和鴨腿皮樣品中的揮發(fā)性成分雖然可以通過GC-IMS技術(shù)得到較好的分離檢測(cè),但仍很難直接看出不同部位鴨皮中揮發(fā)性有機(jī)物的差異,因此筆者采用差異對(duì)比模式進(jìn)行對(duì)比。選取其中一個(gè)樣品A11的譜圖作為參比,其他樣品的譜圖扣減參比,如果二者的揮發(fā)性有機(jī)物一致,則扣減后的背景為白色,淺色部分代表該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于參比,深色部分代表該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于參比,差異對(duì)比如圖3所示。圖2,3中橫坐標(biāo)1.0處豎線為RIP峰(反應(yīng)離子峰,經(jīng)歸一化處理),RIP峰兩側(cè)的每一個(gè)點(diǎn)代表一種揮發(fā)性有機(jī)物。顏色代表物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),白色表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,黑色表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,顏色越深表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大。對(duì)比結(jié)果表明醬鴨的大部分揮發(fā)性有機(jī)物在不同部位鴨皮中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在明顯差異。

圖1 不同部位醬鴨鴨皮中揮發(fā)性有機(jī)物的GC-IMS三維譜圖Fig.1 GC-IMS three-dimensional spectra of volatile organic compounds in different parts of sauced duck skin

圖2 不同部位醬鴨鴨皮中揮發(fā)性有機(jī)物的GC-IMS譜圖(直接對(duì)比)Fig.2 GC-IMS spectra of volatile organic compounds in different parts of sauced duck skin (direct comparison)

圖3 不同部位醬鴨鴨皮中揮發(fā)性有機(jī)物的GC-IMS譜圖(差異對(duì)比)Fig.3 GC-IMS spectra of volatile organic compounds in different parts of sauced duck skin (difference comparison)

2.2 不同部位鴨皮中的揮發(fā)性有機(jī)物指紋圖譜對(duì)比

為明確不同部位鴨皮中具體哪些物質(zhì)存在差異,選取所有峰進(jìn)行指紋圖譜對(duì)比。通過指紋圖譜對(duì)比可明顯區(qū)別不同部位肉的揮發(fā)性有機(jī)物的差異,如周明珠等[11]通過GC-IMS技術(shù)發(fā)現(xiàn)克氏原螯蝦不同可食部位的風(fēng)味成分在熟制前后都有較大差異。不同部位醬鴨皮中揮發(fā)性有機(jī)物的指紋圖譜如圖4所示,每一行代表一個(gè)醬鴨鴨皮樣品中選取的全部信號(hào)峰;每一列代表同一揮發(fā)性有機(jī)物在不同醬鴨皮樣品中的信號(hào)峰;物質(zhì)名稱后面括號(hào)中的M和D分別代表該物質(zhì)的單體和二聚體。由圖4可知:鴨胸皮和鴨腿皮中的揮發(fā)性有機(jī)物存在明顯差異,這種差異主要體現(xiàn)在揮發(fā)性有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上。圖4框1中的酯類、醛類物質(zhì)在A1(鴨胸皮)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,包括2-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、異丁酸乙酯、乙偶姻、3-甲基丁醛、丙酸乙酯、2-甲基丁醛、己酸乙酯、己醛、戊醛、3-甲硫基丙醛和1-戊醇等;圖4框2中的物質(zhì)在A2(鴨腿皮)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,包括反-2-己烯醛、異戊醇和羥基丙酮等。

圖4 不同部位醬鴨鴨皮中揮發(fā)性有機(jī)物的指紋圖譜Fig.4 Fingerprint of volatile organic compounds in different parts of sauced duck skin

由馮宇隆等[12]的實(shí)驗(yàn)可知:皮脂和不同來源的脂質(zhì)提取物對(duì)肉品風(fēng)味化合物的產(chǎn)生具有重要影響,并且隨著其添加量的增加,揮發(fā)性化合物的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化明顯。劉源等[13]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鴨脂質(zhì)中的水溶性成分對(duì)鴨肉肉香有顯著貢獻(xiàn),水溶性成分可能包含一些氨基酸、小肽和還原糖等。通過查閱資料得知鴨胸和鴨腿的營(yíng)養(yǎng)成分在脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)上存在明顯差異。因此,醬鴨胸皮和腿皮中揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異很可能是由不同部位鴨皮的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水溶性成分組成不同導(dǎo)致,具體原因還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。

2.3 不同部位鴨皮的聚類分析

PCA分析圖可以直觀顯示不同樣品間的差異,樣品之間距離近代表差異小,距離遠(yuǎn)則代表差異明顯,故該技術(shù)可以很好地應(yīng)用在畜產(chǎn)品是否摻假的檢測(cè)中,如張宗國(guó)等[14]采用PCA技術(shù)識(shí)別寧夏灘羊肉中摻雜鴨肉的比例。不同部位鴨皮的PCA分析如圖5所示,由圖5可知:鴨胸皮和鴨腿皮的風(fēng)味存在顯著差異,二者各自聚為一類,可以很好地在PCA圖上分開。

圖5 不同部位醬鴨鴨皮的主成分分析圖Fig.5 Principal component analysis diagram of different parts of sauced duck skin

2.4 醬鴨鴨皮中的揮發(fā)性有機(jī)物定性分析及風(fēng)味特征分析

根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)物氣相色譜保留時(shí)間和離子遷移時(shí)間對(duì)不同部位鴨皮進(jìn)行定性分析,經(jīng)GC-IMS分析以及NIST和IMS數(shù)據(jù)庫(kù)定性分析,確定了48種揮發(fā)性有機(jī)物,結(jié)果如表2所示,在醬鴨中鑒定出來的揮發(fā)性有機(jī)物主要是脂肪氧化降解產(chǎn)物。鴨胸皮和鴨腿皮樣品中的揮發(fā)性有機(jī)物主要有醛類、酯類、醇類和萜烯類等,包括單體和部分物質(zhì)的二聚體,研究結(jié)果與王強(qiáng)[6]、金宇霞等[15]的研究基本符合。

表2 醬鴨鴨皮中的揮發(fā)性有機(jī)物定性分析

醛類是脂肪降解的主要產(chǎn)物,具有脂肪香味,在肉品的特征性風(fēng)味形成過程中起著重要作用[6],王強(qiáng)[16]的實(shí)驗(yàn)也可得出醛類對(duì)醬鴨整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大的結(jié)論。大多數(shù)直鏈醛類來自不飽和脂肪酸的氧化,如己醛;具有支鏈的醛如2-甲基丁醛、3-甲基丁醛分別是由異亮氨酸、亮氨酸的斯特勒克反應(yīng)產(chǎn)生或者由微生物降解產(chǎn)生[17]。壬醛、2-辛烯醛、2,4-庚二烯醛和3-甲硫基丙醛呈脂肪和肉類香氣;苯甲醛具有苦杏仁、櫻桃和堅(jiān)果香;2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、苯乙醛、庚醛和反-2-己烯醛具有水果的甜香氣;反-2-庚烯醛、己醛具有青草香。因此,醬鴨除了具有本身的肉類風(fēng)味,還帶有明顯的清香。

醇類物質(zhì)對(duì)肉香氣的影響雖然不如醛類明顯,但在肉類整體風(fēng)味的形成中也具有關(guān)鍵作用,如乙偶姻具有特殊奶油香氣[18],1-辛烯-3-醇具有蘑菇香氣,異戊醇具有蘋果香氣和辛辣味。酯類化合物主要來源于肉中游離脂肪酸和醇的酯化反應(yīng),對(duì)風(fēng)味也有影響,如正己酸乙酯、丙酸乙酯、2-甲基丁酸甲酯、2-甲基丙酸乙酯和異丁酸乙酯都具有水果香氣,這些物質(zhì)都對(duì)醬鴨風(fēng)味的形成具有一定的作用。

醬鴨中檢測(cè)出的萜烯類是植物中的典型揮發(fā)性有機(jī)物,很可能是由腌制中添加的香料引入的。

3 結(jié) 論

采用氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)分析醬鴨不同部位鴨皮的風(fēng)味物質(zhì),對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行定性分析及差異鑒別。結(jié)果表明:醬鴨皮中的揮發(fā)性有機(jī)物主要包括酯類、醛類、烯醛類、醇類和萜烯類等,其中萜烯類是植物中的典型揮發(fā)性有機(jī)物,很可能是由添加的香料引入的;鴨胸皮和鴨腿皮中的揮發(fā)性有機(jī)物存在差異,二者可以各自聚為一類。部分物質(zhì)在鴨胸皮中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更高,主要有2-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、異丁酸乙酯、乙偶姻、3-甲基丁醛、丙酸乙酯、2-甲基丁醛、己酸乙酯、己醛、戊醛、3-甲硫基丙醛和1-戊醇等;反-2-己烯醛、異戊醇、羥基丙酮和乙醇則在鴨腿皮中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更高。