生產(chǎn)季節(jié)對(duì)安岳壇子肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

劉 威 肖 嵐 楊 芳 李 娟 何 蓮 周李鑫 楊 康

(1. 四川旅游學(xué)院食品學(xué)院，四川 成都 610100；2. 成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 成都 610000)

安岳壇子肉是一種歷史悠久的四川傳統(tǒng)肉制品，是將豬五花肉經(jīng)油炸后再拌入香辛料，一層蘿卜絲一層肉入陶壇發(fā)酵而形成的發(fā)酵肉制品，具有濃郁的醬香風(fēng)味，且脂肪部分晶瑩剔透、肥而不膩。發(fā)酵肉在發(fā)酵及成熟過(guò)程中產(chǎn)生各種風(fēng)味物質(zhì)，如酯類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酚類(lèi)等，影響發(fā)酵肉的風(fēng)味品質(zhì)[1]，此外，發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、發(fā)酵微生物的群落結(jié)構(gòu)等會(huì)影響發(fā)酵肉的發(fā)酵及成熟，從而影響發(fā)酵肉獨(dú)特風(fēng)味的形成。目前，關(guān)于發(fā)酵肉的微生態(tài)系統(tǒng)及其風(fēng)味形成機(jī)理的研究較多，例如漢源罐罐肉[2]、湖南壇子肉[3]、發(fā)酵火腿[4-5]、發(fā)酵香腸[6]、板鴨[7]、酸肉[8]、發(fā)酵臘肉[9-10]，而關(guān)于安岳壇子肉風(fēng)味形成機(jī)理的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

安岳壇子肉一年四季均可生產(chǎn)，目前壇子肉生產(chǎn)企業(yè)仍采用傳統(tǒng)發(fā)酵工藝以手工進(jìn)行生產(chǎn)，發(fā)酵車(chē)間未采用恒溫恒濕技術(shù)。由于冬季環(huán)境溫度較低，發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)(60～80 d)，而夏季環(huán)境溫度較高，發(fā)酵時(shí)間較短(45～60 d)，因此不同季節(jié)生產(chǎn)壇子肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)可能存在差異，但關(guān)于生產(chǎn)季節(jié)(即環(huán)境溫度)對(duì)安岳壇子肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)影響的相關(guān)報(bào)道鮮見(jiàn)。試驗(yàn)擬采用SPME技術(shù)并結(jié)合GC-MS對(duì)不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析和鑒定，同時(shí)采用電子鼻和電子舌繪制風(fēng)味圖譜比較分析不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉的風(fēng)味差異，從而獲得不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉的風(fēng)味物質(zhì)差異關(guān)系，為壇子肉的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

春季壇子肉(2018年4月25日出廠，發(fā)酵周期49 d)、夏季壇子肉(2018年7月28日出廠，發(fā)酵周期42 d)、秋季壇子肉(2018年10月27日出廠，發(fā)酵周期45 d)、冬季壇子肉(2019年1月28日出廠，發(fā)酵周期63 d)：各壇子肉經(jīng)真空包裝后于-80 ℃貯藏備用，安岳縣普州壇子肉食品有限公司；

固相微萃取器、20 mL頂空樣品瓶、萃取纖維頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)：美國(guó)Supelco公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電子舌：α-Astree型，法國(guó)Alpha MOS公司；

電子鼻：FOX4000型，法國(guó)Alpha MOS公司；

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：GCMS-7890B-5977B型，美國(guó)安捷倫公司；

電子天平：AUW220D型，日本島津公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 感官評(píng)定 參照美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)(AOAC)規(guī)定的方法進(jìn)行。評(píng)定小組由受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的感官評(píng)定人員組成，共10人，男女各半，分別從醬香味、肉鮮味、肉酸味3個(gè)風(fēng)味屬性和余味殘留、整體風(fēng)味兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，最高分值為10分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：風(fēng)味差(0～2分)；風(fēng)味較弱(2～4分)；風(fēng)味中等(4～6分)；風(fēng)味強(qiáng)烈(6～8分)；風(fēng)味特別強(qiáng)烈(9～10分)。

1.3.2 電子鼻分析 壇子肉經(jīng)充分切碎后準(zhǔn)確稱(chēng)量2.0 g，放入頂空瓶，密封，參照文獻(xiàn)[11]的方法進(jìn)行分析。

1.3.3 電子舌分析 壇子肉經(jīng)充分切碎后稱(chēng)取20.0 g置于錐形瓶中，加入200 mL蒸餾水，超聲波處理10 min，過(guò)濾，取濾液80 mL在50 ℃下進(jìn)行測(cè)試[12]。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試3次，傳感器在第120 s時(shí)獲得穩(wěn)定信號(hào)并采集數(shù)據(jù)，采用Alpha MOS公司配套統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行判別因子分析(DFA)[13-14]。

1.3.4 揮發(fā)性物質(zhì)GC-MS測(cè)定 精密稱(chēng)取1.000 g壇子肉樣品于10 mL頂空瓶中進(jìn)樣，樣品預(yù)熱15 min，使用萃取頭頂空萃取30 min，解吸附5 min，氣相色譜質(zhì)譜檢測(cè)。EI電離源，能量70 eV，倍增電壓1 400 V；離子源溫度200 ℃，接口溫度280 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，掃描范圍m/z40～450，間隔0.3 s[15]。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)NIST譜庫(kù)自動(dòng)定性。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理和顯著性分析，顯著水平設(shè)為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)定

由表1可知，不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉在醬香味、鮮味、酸味、余味殘留、整體風(fēng)味上差異不顯著(P<0.05)。其中，1月壇子肉的醬香味、余味殘留及整體風(fēng)味評(píng)分最高，說(shuō)明此時(shí)生產(chǎn)的壇子肉在感官評(píng)定上更有優(yōu)勢(shì)。

表1 壇子肉的風(fēng)味感官評(píng)定Table 1 Flavor sensory evaluation of ceramic-pot sealed meat produced

2.2 風(fēng)味指紋圖譜

由圖1可知，1月和4月壇子肉在氣味上的距離最遠(yuǎn)，二者差異顯著(P<0.05)，其余各組間差異不顯著(P>0.05)，其中4月和7月的最近，說(shuō)明季節(jié)變化對(duì)壇子肉的氣味有影響，特別是冬季進(jìn)入春季的影響較大，而春季進(jìn)入夏季的影響較小。1月和10月壇子肉在滋味上的距離最遠(yuǎn)，二者差異極顯著(P<0.01)，其余各組間差異顯著(P<0.05)，其中4月和7月的最近，但仍差異顯著(P<0.05)，說(shuō)明季節(jié)變化對(duì)壇子肉的滋味有顯著影響。綜上，不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉在氣味、滋味上存在差異，特別是滋味上存在顯著差異，可能與不同季節(jié)下的發(fā)酵車(chē)間溫度、陶壇內(nèi)溫度有關(guān)，說(shuō)明適當(dāng)?shù)臏囟瓤纱龠M(jìn)陶壇內(nèi)微生物發(fā)酵產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)，并且有利于風(fēng)味物質(zhì)的相互作用以及壇子肉中的香辛料、調(diào)味料的擴(kuò)散。

圖1 壇子肉的DFA分析圖Figure 1 DFA analysis of ceramic-pot sealed meat

2.3 GC-MS分析

由表2可知，不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉中揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)存在較大差異，7月的最多(73種)但其相對(duì)含量最低(50.21%)，其中醇類(lèi)的相對(duì)含量最高(19.53%)，其后依次為碳?xì)浠衔?、醛?lèi)、雜環(huán)化合物、酯類(lèi)、含氮化合物、含硫化合物、酮類(lèi)、羧酸類(lèi)、醚類(lèi)、其他揮發(fā)性物質(zhì)以及酚類(lèi)。1月壇子肉中揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)最少(53種)，其相對(duì)含量為85.30%，其中醇類(lèi)的相對(duì)含量最高(42.28%)，其后依次是碳?xì)浠衔?、酯?lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、羧酸類(lèi)、含硫化合物、醚類(lèi)以及其他揮發(fā)性物質(zhì)。4月壇子肉中揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量最高(88.60%)，其中碳?xì)浠衔锏南鄬?duì)含量最高(42.11%)，而1月，7月和10月壇子肉中醇類(lèi)的相對(duì)含量最高。廖定容[2]研究發(fā)現(xiàn)，四川雅安罐罐肉在加工與貯藏過(guò)程中共檢測(cè)出120種揮發(fā)性物質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間的高溫油炸使罐罐肉積累了大量的醛類(lèi)物質(zhì)(達(dá)64.42%)，與安岳壇子肉風(fēng)味不一致。綜上，1月，4月和10月壇子肉更具優(yōu)勢(shì)，此外，1月和4月壇子肉在揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)和相對(duì)含量上存在較大差異，與2.2的結(jié)果一致。

表2 壇子肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)分析Table 2 Classification and analysis of volatile flavor substances in ceramic-pot sealed meat

由表3可知，10月壇子肉中酯類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量最高，1月的次之，4月和7月的較低。酯類(lèi)多具有花香和水果香，對(duì)發(fā)酵肉制品特殊風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)，例如火腿特征風(fēng)味與乙酯類(lèi)物質(zhì)(尤其是帶甲基支鏈的短鏈酯)有關(guān)[16]，湖南壇子肉中乙酸乙酯的相對(duì)含量高達(dá)16.85%[3]。說(shuō)明乙酸乙酯可能是安岳壇子肉特征風(fēng)味成分之一。

表3 壇子肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析結(jié)果?Table 3 Gas chromatography-mass spectrometry analysis of volatile flavor compounds in ceramic-pot sealed meat

續(xù)表3

醇類(lèi)主源于糖類(lèi)的微生物發(fā)酵及脂肪的氧化，是生成醛類(lèi)、酯類(lèi)物質(zhì)必不可少的原料[17]。大多數(shù)醇類(lèi)物質(zhì)的閾值較高，但具有甜香味，對(duì)壇子肉整體風(fēng)味具有改善作用[18]，其中，乙醇相對(duì)含量在醇類(lèi)中最高，10月壇子肉中乙醇相對(duì)含量最高(41.73%)，1月的次之(36.85%)，4月和7月的分別為15.80%，18.53%。壇子肉入壇前經(jīng)香辛料以及白酒腌制，因此乙醇含量較高與白酒腌制有關(guān)，而醇類(lèi)物質(zhì)中的芳香醇可能來(lái)自天然香辛料。異戊醇具有蘋(píng)果、白蘭地香氣和辛辣味，1月壇子肉中異戊醇相對(duì)含量高達(dá)3.21%，7月的為 0.07%，4月和10月的未檢出。具有濃郁蘑菇香味的1-辛烯-3-醇閾值較低，對(duì)發(fā)酵肉制品的風(fēng)味有重要影響，四川雅安罐罐肉[2]以及湖南壇子肉[3]中均有檢出，1月，7月和10月壇子肉中均有檢出，而4月的未檢出。說(shuō)明乙醇、1-辛烯-3-醇是壇子肉的特征風(fēng)味物質(zhì)，異戊醇是1月壇子肉的特征風(fēng)味物質(zhì)。

酸類(lèi)物質(zhì)對(duì)酯類(lèi)物質(zhì)的生成至關(guān)重要，且壇子肉獨(dú)有的風(fēng)味特征也離不開(kāi)酸類(lèi)物質(zhì)。各季節(jié)生產(chǎn)壇子肉中相對(duì)含量最高的酸類(lèi)是乙酸，其中，1月壇子肉中乙酸相對(duì)含量高達(dá)1.72%，4月，7月和10月的分別為0.22%，0.37%，0.12%。7月壇子肉中檢出丁酸、己酸，10月壇子肉中檢出3-甲基戊酸。說(shuō)明不同季節(jié)對(duì)壇子肉中酸類(lèi)的產(chǎn)生及其相對(duì)含量有較大影響，且乙酸可能是1月壇子肉的特征風(fēng)味物質(zhì)。

碳?xì)浠衔锏姆N類(lèi)在各季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉中最為豐富，相對(duì)含量較高，具有高芳香閾值。其中，1月壇子肉中相對(duì)含量最高的碳?xì)浠衔餅?,2,4,6,6-五甲基庚烷(11.91%)，而4月的為右旋萜二烯(18.6%)，7月的為2,2,5-三甲基癸烷(4.82%)，10月的為壬烷(1.95%)。說(shuō)明2,2,4,6,6-五甲基庚烷和右旋萜二烯可能對(duì)壇子肉的整體風(fēng)味有修飾、輔助、增強(qiáng)作用。

4月壇子肉中含硫化合物的相對(duì)含量較高(7.06%)，其中二硫化碳的達(dá)6.93%；7月壇子肉中檢出3種含硫化合物，包括巰基甲烷、二甲基二硫和二甲基三硫，二甲基二硫表現(xiàn)出一種類(lèi)似臟襪子味的不愉快風(fēng)味，是由含硫氨基酸經(jīng)Strecker降解形成硫醇并進(jìn)一步氧化形成，還可進(jìn)一步形成二甲基三硫[19]；10月壇子肉中僅檢出二甲基二硫；1月壇子肉中檢出二甲基硫和二甲基二硫。含氮化合物以胺類(lèi)物質(zhì)為主，低級(jí)胺有令人不愉快的氣味或是很難聞的氣味[20]，會(huì)對(duì)壇子肉的風(fēng)味產(chǎn)生不良影響。1月壇子肉中未檢出含氮化合物；4月的僅檢出(E)-2-甲基丁醛肟；7月和10月的分別檢出5，4種。說(shuō)明氣溫較高的季節(jié)有利于壇子肉中含氮化合物以及含硫化合物的產(chǎn)生。

雜環(huán)化合物中，2-正戊基呋喃是亞油酸的一種氧化產(chǎn)物且具有類(lèi)火腿香味[21]，此外，2-正戊基呋喃是四川雅安罐罐肉中關(guān)鍵雜環(huán)化合物揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[2]。4月，7月和10月壇子肉中2-正戊基呋喃的相對(duì)含量較高，分別為3.46%，3.45%，5.33%，而1月的未檢出，說(shuō)明適當(dāng)?shù)母邷赜欣?-正戊基呋喃生成。

3 結(jié)論

采用傳統(tǒng)的人工感官評(píng)定對(duì)不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉的風(fēng)味進(jìn)行評(píng)定，利用電子鼻、電子舌以及頂空固相微萃取—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明，不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉的醬香味、鮮味、酸味、余味殘留、整體風(fēng)味均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。1月和4月壇子肉在氣味上差異顯著(P<0.05)；1月和10月壇子肉在滋味上差異極顯著(P<0.01)，其他季節(jié)的差異顯著(P<0.05)，說(shuō)明不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉在風(fēng)味上有差異，且滋味上的差異更大。1月，4月，7月和10月壇子肉中分別檢出53，56，73，70種揮發(fā)性物質(zhì)，不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉中的揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量差異較大，其中4月壇子肉的揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量最高(88.60%)，7月的最低(50.68%)。后續(xù)可對(duì)不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉壇內(nèi)細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，以期獲得不同季節(jié)生產(chǎn)的壇子肉微生態(tài)菌群與風(fēng)味的差異關(guān)系。