黃桂穎，黃曉瑩，陳俊文，張焜，陳海光，趙肅清，趙文紅

(1.廣東工業(yè)大學(xué) 輕工化工學(xué)院, 廣州 510006；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院, 廣州 510225)

菊芋，又名洋姜，菊科，向日葵屬植物，廣泛生長在我國各省較干旱貧瘠的土地上，是一種豐富、廉價和生命力強(qiáng)的可再生蔬菜。菊芋根莖含有80%以上的菊糖以及少量的多胺、維生素、礦物質(zhì)和精油等。據(jù)報(bào)道，菊芋根莖具有預(yù)防糖尿病和抗癌活性，其含有的菊糖也被譽(yù)為能促進(jìn)腸道健康的“益生元”。因此，菊芋根莖被用作功能性和低卡路里食品原料[1]。菊芋根莖質(zhì)地脆嫩，具有生姜、生胡蘿卜、生蘋果、綠胡椒、洋薊、堅(jiān)果、生馬鈴薯和甜味的復(fù)合香氣，是良好的待開發(fā)餐飲食材[2]。鴿子的肉是中成藥的重要藥料[3]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)指出，鴿肉能提高免疫力和記憶力，強(qiáng)身健體。鴿肉富含蛋白質(zhì)和多種微量元素, 是一種高蛋白的營養(yǎng)食材。目前，鴿肉的烹飪方式以紅燒為主。馳名菜式有紅燒乳鴿和脆皮乳鴿，顏色鮮紅、皮脆肉嫩、香氣濃郁，是廣東特色菜之一。

廣東湯，又名廣府湯，是粵菜系中的一道傳統(tǒng)名肴。其歷代相傳、長盛不衰的最主要原因之一是氣候的影響。廣東屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫干燥，冬季潮濕寒冷。通過液體的形式攝入人體所需的各種營養(yǎng)成分是廣東人維持人體健康的一種方式。廣東湯品種豐富，多以植物與肉類混合為主，經(jīng)燉制或者煲制而成，如蟲草花豬肉、紅蘿卜豬骨湯、五指毛桃雞湯、苦瓜燉排骨等。隨著歷史的發(fā)展，廣東湯品成為人們對文化、營養(yǎng)品和美味佳肴追求的“三位一體”[4]，因此，營養(yǎng)價值與風(fēng)味狀況是評價廣東湯品的重要指標(biāo)。廣東湯的營養(yǎng)和揮發(fā)性風(fēng)味成分主要通過兩種方式進(jìn)入湯體，即在一定溫度下，湯材中的營養(yǎng)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)直接溶于湯水中，或者湯材中成分之間各種的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，包括脂肪和氨基酸降解、美拉德反應(yīng)和脂質(zhì)氧化等的產(chǎn)物?？梢姡瑴牟牧戏N類、料液比、熬制方式和熬制時間是影響湯品中的營養(yǎng)成分和揮發(fā)性風(fēng)味成分的重要因素。本研究嘗試以功能性食品菊芋和鴿肉，通過傳統(tǒng)的燉制方式，制備營養(yǎng)和美味的廣東湯品。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

新鮮菊芋根莖(下文稱菊芋)：徐州食品專營網(wǎng)店；鴿子：廣州鐘落潭農(nóng)貿(mào)市場；生姜、食鹽：廣州鐘落潭超市；硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、硼酸、甲基紅、次甲基藍(lán)、鹽酸、標(biāo)準(zhǔn)氨基酸(異亮氨酸)、茚三酮溶液、氯化亞錫、葡萄糖、苯酚、磷酸二氫鉀、三氯化鐵、石油醚等：均為分析純，購于廣州化學(xué)試劑廠。

三重四極桿型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS-TQ) 島津企業(yè)管理(中國)有限公司；電燉鍋 美的集團(tuán)有限公司；消化爐、半自動凱氏定氮儀 浙江托普儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科技有限公司；紫外分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司；離心機(jī) 常州翔天實(shí)驗(yàn)儀器廠；電熱恒溫干燥箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；超聲波振蕩儀 深圳云奕科技股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

菊芋鴿子湯的工藝流程：新鮮鴿子肉→清洗切塊→沸水熱燙→加入菊芋和生姜→常壓燉制→成品。

以感官評價為評價指標(biāo)，通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，研究了料液比、鴿肉與菊芋的質(zhì)量比、燉制時間3項(xiàng)工藝參數(shù)對菊芋鴿子湯風(fēng)味的影響，確定菊芋鴿子湯燉制的最佳工藝參數(shù)。L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 1 Orthogonal test design table

1.2.2 菊芋鴿子湯感官評定

取適量的湯品，加入1%的食鹽，攪拌均勻后，用玻璃器皿放置，冷卻到60 ℃時，評價人員對風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行評價。隨后評價人員通過口腔攝入的方式對湯品的色澤、口味和風(fēng)味進(jìn)行評定，評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 菊芋鴿子湯感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria of Helianthustuberosus and pigeon soup

綜合得分：色澤×10%+香氣×30%+口味× 40%+風(fēng)味×20%。

1.2.3 營養(yǎng)指標(biāo)的測定

以最佳工藝參數(shù)燉制的菊芋鴿子湯經(jīng)凍干后，對其蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、總糖和還原糖的含量進(jìn)行測定。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合功能失調(diào)性子宮出血相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②術(shù)前半年內(nèi)經(jīng)診刮病理排除子宮內(nèi)膜癌以及癌前病變患者；③無生育要求但要求保留子宮；④無手術(shù)禁忌證患者；⑤宮腔深度4～10 cm。排除標(biāo)準(zhǔn)：①希望保留生育功能患者；②已經(jīng)證實(shí)或有可疑子宮內(nèi)膜癌或癌前病變患者；③生殖系統(tǒng)或其他系統(tǒng)急性感染患者；④存在子宮肌層薄弱相關(guān)手術(shù)治療患者；⑤宮腔先天畸形患者。

1.2.3.1 蛋白質(zhì)的測定

采用凱氏定氮儀法測定菊芋鴿子湯中蛋白質(zhì)的含量(參考GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》)。

蛋白質(zhì)含量X= (V×C×0.014×F)M×100%。

式中： X為樣品蛋白質(zhì)含量，%；V為相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；C為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，mol/L；0.014為1 mmol氮的質(zhì)量，g/mmol；M為樣品質(zhì)量，g；F為氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)，6.25。

1.2.3.2 氨基酸的測定

采用茚三酮比色法測定氨基酸含量(參考GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》)。

1.2.3.3 脂肪的測定

采用索氏減重法測定脂肪含量(參考GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》)。

1.2.3.4 多糖的測定

采用硫酸-苯酚法測定總糖含量(參考GB/T 9695.31-2008《肉制品總糖含量測定》)，采用斐林試劑法測定還原糖含量[5]。分別測定菊芋鴿子湯和菊芋湯中的多糖含量。

多糖含量[6]=總糖含量-還原糖含量。

1.2.4 揮發(fā)性成分GC-MS-TQ分析法

1.2.4.1 固相微萃取(SPME)

取8 mL湯品于20 mL的樣品瓶中，加蓋密封，在磁力攪拌器上85 ℃加熱。使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭對湯品的揮發(fā)性萃取1 h，然后把萃取頭插入GC-MS-TQ進(jìn)樣口，解吸溫度250 ℃，解吸2 min[7]。

1.2.4.2 GC-MS-TQ條件

毛細(xì)管色譜柱：Rtx-5Sil MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。柱溫程序：40 ℃保持2 min，以10 ℃/min的速度升溫到300 ℃，保持10 min。分流比：10∶1，進(jìn)樣口溫度：250 ℃，離子源溫度：200 ℃，接口溫度：250 ℃，離子化方式：EI，電子能量：70 eV，燈絲電流：150 μA，掃描質(zhì)量數(shù)范圍(m/z)：33～500 amu。

1.2.4.3 定性定量分析方法

使用NIST14 譜庫檢索進(jìn)行定性，使用面積歸一化法進(jìn)行定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 菊芋鴿子湯燉制工藝參數(shù)的優(yōu)化

圖1 菊芋鴿子湯燉制工藝參數(shù)正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果Fig.1 Orthogonal experimental results of Helianthus tuberosusand pigeon soup stewing process parameters

以感官評價為指標(biāo)，對菊芋鴿子湯燉制工藝參數(shù)料液比、鴿肉與菊芋的比例以及燉制時間進(jìn)行了正交試驗(yàn)優(yōu)化。通過極差分析，結(jié)果顯示料液比對湯風(fēng)味感官評分的影響最大，其次是鴿肉與菊芋的比例，燉制時間對湯的感官評分影響最小。由圖1可知，最佳工藝參數(shù)為料液比1∶2、燉制時間4 h、鴿肉與菊芋的比例1∶1.5。

2.2 菊芋鴿子湯的營養(yǎng)成分分析

燉制是一種廣東湯常用的制備方式，即湯料與水在100 ℃的水浴中加熱一段時間，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)入到湯水中，同時，也為新營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)的形成提供了環(huán)境。1.2.3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，菊芋鴿子湯干品含有21.2%蛋白質(zhì)和0.074%氨基酸，證明燉制的方式可以較好地提取鴿肉和菊芋中豐富的蛋白質(zhì)。菊芋鴿子湯可作為補(bǔ)充蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品[8]。菊芋鴿子湯干品中含量為10.3%的脂肪是風(fēng)味和口感的貢獻(xiàn)者之一，也是油溶性維生素的載體，使油溶性維生素能更有效地被人體吸收。因?yàn)榫沼蟮闹饕煞质蔷仗牵瑹踔频臈l件與菊糖的提取條件相仿，因此，6.2%的多糖中96.3%來源于菊芋菊糖[9]。人體內(nèi)沒有分解菊糖的酶，菊糖的攝入不會引起機(jī)體血糖的升高。菊糖到達(dá)人體腸道后，被有益菌消化，產(chǎn)生能促進(jìn)機(jī)體免疫力提高的短鏈脂肪酸和丙酸等活性物質(zhì)。可見，菊芋的使用增加了湯品的營養(yǎng)與功能[10]。

2.3 菊芋鴿子湯的揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

圖2 菊芋鴿子湯GC-MS總離子流圖Fig.2 GC-MS total ion chromatogram of Helianthustuberosus and pigeon soup

表3 鴿子湯和菊芋鴿子湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)Table 3 Analysis volatile substances in Helianthustuberosus and pigeon soup

續(xù) 表

續(xù) 表

由圖2和表3可知，經(jīng)SPME萃取，GC-MS-TQ分析得到菊芋鴿子湯含有70種揮發(fā)性組分，包括醛類物質(zhì)24種、酮類10種、醇類11種、烴類11種、酸類9種、酯類4種、呋喃1種。其中，水果甜香風(fēng)味的苯乙醛，柑橘和玫瑰香氣的壬醛，甜味和脂肪香味的β-紅沒藥烯，姜似風(fēng)味的莰烯組成了菊芋的特征風(fēng)味物質(zhì)[11,12]。十三烷醛、十六烷醛、α-松油醇、(E)-橙花叔醇、(E,E)-α-金合歡烯、角鯊烯和(Z,Z)-9,12-亞油酸是菊芋精油的揮發(fā)性組分[13]。十六烷醛和(E)-橙花叔醇、α-松油醇和(E,E)-α-金合歡烯分別呈花香氣味、丁香味和姜似風(fēng)味。角鯊烯和(Z,Z)-9,12-亞油酸則具有一定的生物活性[14]。十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸和十八烷酸是菊芋在熱加工過程中，細(xì)胞膜降解時釋放出的有機(jī)酸[15]。

燉制方式使源自脂質(zhì)熱降解的揮發(fā)性化合物在鴿肉的特征風(fēng)味中占主導(dǎo)地位。己醛、庚醛、辛醛、壬醛、十二烷醛、十三烷醛、十六烷醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E)-2-十二烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-十五烷酮、2-十七烷酮、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-戊基呋喃為鴿肉脂質(zhì)降解的揮發(fā)性產(chǎn)物[16]。氨基酸的降解也對湯品中鴿肉風(fēng)味的形成有一定幫助，如苯甲醛和苯乙醛等芳香醛由苯丙氨酸降解而成[17]。己醛、苯甲醛和苯乙醛組成了鴿肉等禽肉的特征風(fēng)味物質(zhì)，使鴿肉湯具有青草、杏仁、花香和脂肪的混合風(fēng)味[18]。己醛也被認(rèn)為是評價肉制品氧化程度和風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，與鴿肉湯的腥味有關(guān)[19]。辛醛、癸醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛集合了脂肪香氣、肉味以及植物類香氣(蔬果香、花香和蘑菇香)于一體，對燉湯中鴿肉的風(fēng)味貢獻(xiàn)很大[20]。

姜在菊芋鴿子湯中的用量雖少，但其特征風(fēng)味物質(zhì)仍能被檢測到，如冰片、β-桉葉油醇、莰烯、β-水芹烯和(E,E)-α-金合歡烯等。結(jié)合感官評價結(jié)果，姜和菊芋的姜似風(fēng)味成分對菊芋鴿子湯的風(fēng)味有正面的影響[21]。

綜上所述，菊芋鴿子湯的風(fēng)味主要來源于菊芋和鴿肉的特征風(fēng)味成分，燉制的方法對其有重要影響。姜對湯品的風(fēng)味有調(diào)節(jié)作用。

3 結(jié)論

本研究對菊芋鴿子湯的燉制工藝參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)的優(yōu)化，經(jīng)感官評定得到了最佳的燉制參數(shù)：料液比為1∶2，鴿子菊芋比為1∶1.5，燉制時間為4 h。菊芋鴿子湯含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，能為人體提供充分的營養(yǎng)素。菊芋鴿子湯含有菊糖，對人體腸道健康有積極的作用。通過SPME萃取，GC-MS-TQ法分析得到菊芋鴿子湯的70種揮發(fā)性組分，其中醛類物質(zhì)24種、酮類10種、醇類11種、烴類11種、酸類9種、酯類4種、呋喃1種。菊芋經(jīng)熱水浸提的特征風(fēng)味成分和鴿肉脂質(zhì)熱降解的特征風(fēng)味成分共同構(gòu)成了菊芋鴿子燉湯的風(fēng)味?？梢?，菊芋既能增加湯品的營養(yǎng)價值，又可調(diào)節(jié)湯品風(fēng)味。