豆豉兔丁在貯藏過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分測定及其動態(tài)分析

袁波，張佳敏*，王衛(wèi)，白婷，翁德暉，向聰，楊浩

(1.成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106；2.四川高金實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司，四川 遂寧 629000；3.成都大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，成都 610106)

近年來，隨著川菜工業(yè)化的興起，川菜菜肴成為研究熱點(diǎn)，如東坡肘子、回鍋肉[1]、咸燒白[2]、魚香肉絲[3]等已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。兔類菜肴如豆豉兔丁、陳皮兔丁[4]、香辣兔丁[5]、麻油兔丁[6]等冷吃類菜肴工業(yè)化發(fā)展迅速。豆豉兔丁作為四川特色美食菜肴之一，以鮮兔肉、豆豉作為主要食材，搭配油、鹽、辣椒、糖、香辛料等輔料，經(jīng)油炸、煸炒等工序烹飪而成，具有味道鮮香可口、麻辣味厚、咸味適中、色澤光亮、香氣迷人等特點(diǎn)，受到消費(fèi)者的喜愛。風(fēng)味作為菜肴重要的評價(jià)指標(biāo)，目前對兔肉菜肴風(fēng)味研究多側(cè)重于加工工藝方面，如Siddique等[7]研究了不同烹飪方法對兔肉中多環(huán)芳烴的影響；李韜等[8]研究發(fā)現(xiàn)添加40%的香菇可改進(jìn)冷吃兔的風(fēng)味物質(zhì)組成；李曉燕等[9]通過添加香菇柄改善兔肉松產(chǎn)品的風(fēng)味?，F(xiàn)有的研究主要集中于對加工階段的風(fēng)味提升和工藝改良，對豆豉兔丁貯藏過程中風(fēng)味變化規(guī)律的研究較少。但作為工業(yè)化菜肴產(chǎn)品，在后期貯藏過程中，產(chǎn)品的風(fēng)味會受貯藏條件、貯藏時(shí)間等因素的影響而逐漸衰減，摸清菜肴風(fēng)味衰減規(guī)律對于工業(yè)化菜肴產(chǎn)品的保質(zhì)保鮮具有重要意義。

本實(shí)驗(yàn)以肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)的豆豉兔丁菜肴工藝為基礎(chǔ)，利用固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)測定低溫和常溫兩種貯藏方式條件下產(chǎn)品在貯藏期間的揮發(fā)性風(fēng)味成分，并對其進(jìn)行主成分分析研究，以期為豆豉兔丁菜肴的后期貯藏保鮮、提升產(chǎn)品品質(zhì)、安全性提供一定的數(shù)據(jù)理論依據(jù)，推動其工業(yè)化進(jìn)程。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)材料：豆豉兔丁菜肴，由肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)并提供。

試劑：正構(gòu)烷烴(分析純)，購自四川科龍化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Testo 205 pH型計(jì) 德國儀表(深圳)有限公司；5977A-7890B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(含PAL3自動進(jìn)樣器) 美國安捷倫公司；BCD-452WDPF型冷藏冰箱 青島海爾集團(tuán)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定

前處理?xiàng)l件：取3 g粉碎后的樣品于15 mL頂空瓶中密封，設(shè)置CTC自動進(jìn)樣器對樣品的前處理?xiàng)l件如下：加熱箱溫度75 ℃，加熱時(shí)間35 min，樣品抽取時(shí)間20 min，解吸時(shí)間5 min。

GC條件：HP-5MS UI色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；壓力32.0 kPa；流速1.0 mL/min；載氣為He，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持4 min，以3 ℃/min升至85 ℃，保持1 min，再以3 ℃/min升至150 ℃，保持 2 min，再以20 ℃/min升至230 ℃。

MS條件：電子電離源(EI)；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃；檢測器電壓350 V；質(zhì)量掃描范圍(m/z)：40～500。

定性：對化合物進(jìn)行分析時(shí)，將得到的數(shù)據(jù)在儀器的NIST 14.L譜庫中進(jìn)行檢索和匹配，選擇匹配度高于80%的物質(zhì)。

定量：對總離子流色譜圖用峰面積歸一化定量，得出各組分的相對含量。

產(chǎn)品指標(biāo)在第1天、第15天、第30天、第60天、第90天、第120天測定。

1.3.2 關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)評價(jià)

在揮發(fā)性風(fēng)味成分的相對含量(%)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上，結(jié)合ROAV法對常溫、低溫貯藏豆豉兔丁貯藏期間的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析評價(jià)，最終明確其關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)[10]。 采用ROAV法評價(jià)各揮發(fā)性成分對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)：對樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)程度最大的物質(zhì)ROAVs=100，定義其他物質(zhì)ROAV計(jì)算公式如下：

式中：ROAVi為某揮發(fā)性成分的相對氣味活度值；Ci為某揮發(fā)性成分的相對含量；Ti為某揮發(fā)性成分的香氣閾值；Tstan為風(fēng)味貢獻(xiàn)程度最大物質(zhì)的香氣閾值；Cstan為風(fēng)味貢獻(xiàn)程度最大物質(zhì)的相對含量。

所有組分：0≤ROAV≤100時(shí)，ROAV值越大則表示該物質(zhì)對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)越大；ROAV≥1時(shí)，對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)顯著，即為該樣品的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)；0.1≤ROAV<1時(shí)，對樣品風(fēng)味有一定程度修飾作用。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行主成分分析，采用Origin 2017 64 Bit作圖，采用TBTools軟件進(jìn)行層次聚類分析并作熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)性風(fēng)味成分測定統(tǒng)計(jì)分析

兩種貯藏條件下豆豉兔丁菜肴貯藏期各類揮發(fā)性風(fēng)味化合物相對含量統(tǒng)計(jì)表見表1，種類堆積圖見圖1。

圖1 各類揮發(fā)性風(fēng)味化合物種類堆積圖

表1 各類揮發(fā)性風(fēng)味化合物成分相對含量統(tǒng)計(jì)表

續(xù) 表

由表1可知，隨著貯藏期延長，LT組和NT組中各類化合物相對含量變化規(guī)律存在差異，LT組中醇類、酯類和酚類等化合物呈先升后降的趨勢，酮類化合物呈降低趨勢，醛類、酸類、烴類和醚類化合物變化不規(guī)律，其他化合物有增大趨勢；NT組中酸類化合物呈先升后降的趨勢，醇類、醛類、酯類、烴類、酮類、酚類和醚類等化合物變化不規(guī)律，其他化合物有增大趨勢。LT組和NT組的總揮發(fā)性風(fēng)味化合物種數(shù)均呈先升后降的趨勢，即1 d(55，54種)、15 d(65，56種)、30 d(91，80種)、60 d(79，75種)、90 d(28，20種)、120 d(25，19種)，且低溫組更多。這與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等物質(zhì)在貯藏期間受殘留氧、光照、自由基團(tuán)、溫度等因素進(jìn)行自動氧化水解反應(yīng)以及其他生化反應(yīng)進(jìn)程密切相關(guān)[11-12]。

2.2 揮發(fā)性風(fēng)味成分的 ROAV 分析

由表2可知，在貯藏1～120 d，LT組和NT組中共有67種具有感官閾值的揮發(fā)性風(fēng)味成分，其中醇類13種、醛類18種、酸類6種、酯類4種、烴類12種、酚類5、醚類2種、酮類4種、其他類3種。在貯藏120 d期間，LT組和NT組中共確定17種關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味成分(ROAV≥1)，LT組和NT組分別為16種和14種，其中醛類(反式-2,4-癸二烯醛(B17)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(B6)、反式-2-癸烯醛(B15)、壬醛(B10)、苯乙醛(B8)、己醛(B1)、癸醛(B2)、庚醛(B3))、醇類(芳樟醇(A6)、桉葉油醇(A5))、蒎烯(E3)、茴香腦(G2)、二烯丙基二硫(I3)為LT組和NT組共有的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)；1-壬烯-3-醇(A4)、反-2-辛烯醛(B9)和檸檬醛(B16)為LT組特有，1-辛烯-3-醇(A3)為B組特有。且LT組和NT組中關(guān)鍵風(fēng)味成分種類隨著貯藏期的延長呈現(xiàn)先升后降的趨勢，在1，15，30，60，90，120 d各貯藏期間分別為5，4，9，11，10，8種和4，5，11，11，7，7種。

表2 貯藏期揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對氣味活度值

續(xù) 表

續(xù) 表

由圖2可知，各類風(fēng)味物質(zhì)可分為兩類，第一類包含醛類、醇類、烴類、醚類和其他類化合物，另一類包含酮類、酚類、酸類和酯類。各貯藏期間的特征性物質(zhì)存在差異，其中LT-1 d、LT-15 d、LT-60 d和NT-1 d間各類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)無顯著差異，NT-15 d以酸類為主，LT-30 d以酚類、酮類為主，NT-30 d和NT-60 d以酯類和酮類為主，NT-90 d和NT-120 d以醚類、烴類、醇類和其他類為主，LT-90 d以醛類為主，LT-120 d以醛類、其他類為主。LT組相較NT組有明顯滯后現(xiàn)象，表明低溫可延緩揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的衰減，提升菜肴品質(zhì)。

圖2 各類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類ROAV熱圖

2.3 關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味成分主成分(PCA)分析

對LT組和NT組豆豉兔丁菜肴貯藏過程中17種關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)(ROAV≥1)進(jìn)行主成分分析，提取3個(gè)固定因子，各主成分特征值及累計(jì)貢獻(xiàn)率結(jié)果見表3。表3表明前3個(gè)主成分提取了17種關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)的84.25%的信息，已經(jīng)包含大部分信息(80%)。

表3 主成分特征值及累計(jì)貢獻(xiàn)率

由圖3中A-1和A-2可知，兩種貯藏條件下豆豉兔丁各貯藏期間樣品間存在顯著差異，其得分點(diǎn)總體按第三象限→第二象限→第一象限→第四象限順序移動。LT-1 d、LT-15 d和NT-1 d、NT-15 d樣品得分無顯著差異，表明在貯藏1～15 d樣品各物質(zhì)間反應(yīng)較穩(wěn)定，風(fēng)味物質(zhì)組成和含量變化較低；在貯藏30～60 d，LT組和NT組的樣品得分點(diǎn)間距逐漸變大，表明各物質(zhì)間反應(yīng)逐漸加快，風(fēng)味物質(zhì)組成及含量變化加劇；在貯藏60～90 d，LT組和NT組的樣品得分點(diǎn)間距繼續(xù)增大，表明風(fēng)味物質(zhì)間反應(yīng)更加頻繁，各物質(zhì)組成及含量變化幅度更大；在貯藏90 d之后，LT組和NT組得分點(diǎn)間距均變小，LT組降幅較低，說明揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)開始趨于穩(wěn)定。此外，LT組相對NT組有明顯滯后現(xiàn)象，表明低溫可抑制揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)衰減，提升豆豉兔丁菜肴貯藏品質(zhì)。

圖3 關(guān)鍵揮發(fā)風(fēng)味物質(zhì)各貯藏期間主成分得分圖及載荷圖

由圖3中B-1和B-2可知，3個(gè)主成分共有13種載荷系數(shù)大于0.8的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中PC1中有7種高度相關(guān)的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，分別為桉葉油醇(0.937)、芳樟醇(0.967)、苯乙醛(0.944)、壬醛(0.961)、蒎烯(0.945)、茴香腦(0.945)、二烯丙基二硫(0.938)；PC2中有3種關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，分別為己醛(0.887)、庚醛(0.885)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(0.968)；PC3中有1-壬烯-3-醇(0.918)、反-2-辛烯醛(0.914)、反式-2-癸烯醛(0.968)3種高度相關(guān)的關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。其他物質(zhì)載荷系數(shù)均小于0.8，表明與3個(gè)主成分的相關(guān)性不大。

2.4 關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)層次聚類分析

將13種與主成分1、主成分2、主成分3有高度相關(guān)性的關(guān)鍵風(fēng)味成分進(jìn)行層次聚類分析，其熱圖見圖4，可將不同貯藏條件各貯藏過程分為6類，LT-1 d、LT-15 d和NT-1 d、NT-15 d聚成1類，NT-30 d、NT-60 d聚成1類，LT-30 d、LT-60 d聚成1類，NT-90 d、NT-120 d聚成1類，LT-90 d和LT-120 d可各成1類。結(jié)合圖3中A、B對應(yīng)情況，LT-1 d、LT-15 d和NT-1 d、NT-15 d分別落于A-1的第三象限和A-2的第二象限，僅存在反式-2-癸烯醛處于A-2的第二象限且載荷系數(shù)均大于0.8，因此反式-2-癸烯醛為其特征性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，具有油脂香氣[13]；NT-30 d、NT-60 d分別落于A-1的第二象限和A-2的第三象限，主要以(E,E)-2,4-壬二烯醛、己醛和庚醛為特征風(fēng)味物質(zhì)，均與脂質(zhì)氧化產(chǎn)物有關(guān)[14]，與主成分2成分高度相關(guān)，其中(E,E)-2,4-壬二烯醛呈油炸風(fēng)味[15]，己醛衍生自亞油酸氧化，具有令人不適的酸敗味及兔肉腥味[16-17]，庚醛是n-6和n-9多不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，具有油炸肉香味[18-19]；LT-30 d、LT-60 d落于A-1和A-2的第二象限，主要以己醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛和1-壬烯-3-醇和庚醛為特征風(fēng)味物質(zhì)，其中1-壬烯-3-醇呈蘑菇香味[20]；LT-90 d落于A-1和A-2的第一象限，主要以 1-壬烯-3-醇、反-2-辛烯醛、反式-2-癸烯醛為特征風(fēng)味物質(zhì)，與主成分3高度相關(guān)，其中反-2-辛烯醛是脂肪氧化的重要產(chǎn)物，對美拉德風(fēng)味物質(zhì)有影響，具有油脂香味[21]；NT-90 d、NT-120 d落于A-1和A-2的第四象限，主要以主要以桉葉油醇、芳樟醇、苯乙醛、壬醛、蒎烯、茴香腦、二烯丙基二硫?yàn)樘卣黠L(fēng)味物質(zhì)，與主成分1高度相關(guān)，其中桉葉油醇具有草藥香，芳樟醇為辛香[22]、苯乙醛來源于蛋白水解和氨基酸降解，呈芳香味[23]，壬醛呈酯香味[24]，蒎烯、茴香腦和二烯丙基二硫均來源于添加的香辛輔料，具有特殊香味[25]；LT-120 d落于A-1和A-2的第四象限，主要以芳樟醇、苯乙醛、壬醛、蒎烯、茴香腦、二烯丙基二硫?yàn)樘卣黠L(fēng)味物質(zhì)。

圖4 特征性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)ROAV值熱圖

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)對常溫和低溫兩種貯藏條件下豆豉兔丁貯藏過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著貯藏期延長，揮發(fā)性風(fēng)味成分的種數(shù)均呈先升后降的趨勢；根據(jù)ROAV法分析，共確定17種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)(ROAV>1)，分別為反式-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、反式-2-癸烯醛、壬醛、苯乙醛、己醛、癸醛、庚醛、芳樟醇、桉葉油醇、蒎烯、茴香腦、二烯丙基二硫、1-壬烯-3-醇、反-2-辛烯醛、檸檬醛和1-辛烯-3-醇；主成分分析顯示，3個(gè)主成分共有13種關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)被確定為不同貯藏期間的特征性風(fēng)味物質(zhì)，其中PC1有7種(桉葉油醇、芳樟醇、苯乙醛、壬醛、蒎烯、茴香腦、二烯丙基二硫)、PC2有3種(己醛、庚醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛)；PC3有3種(1-壬烯-3-醇、反-2-辛烯醛、反式-2-癸烯醛)。整體而言，豆豉兔丁貯藏期間揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)呈現(xiàn)逐漸衰減的趨勢，但與常溫貯藏組相比，低溫貯藏組的總體揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)衰減明顯滯后，更有利于延長菜肴風(fēng)味的保持。