微波殺菌對鹵鵝揮發性風味成分的影響研究

李 星,布麗君,張曉春,解華東,鐘正澤(重慶市畜牧科學院,農業部養豬重點實驗室,養豬科學重慶市市級重點實驗室,重慶 402460)

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微波殺菌對鹵鵝揮發性風味成分的影響研究

李 星,布麗君,張曉春,解華東*,鐘正澤
(重慶市畜牧科學院,農業部養豬重點實驗室,養豬科學重慶市市級重點實驗室,重慶 402460)

為了探討微波殺菌技術對鹵鵝揮發性香氣成分的影響,采用固相微萃取-氣質聯用技術研究了微波殺菌前后鹵鵝揮發性風味化合物的變化情況。結果顯示:微波殺菌前共檢出38種主要揮發性風味化合物,殺菌后檢出40種。其中醛類、酮類、烷烴類、烯烴類、芳香烴、酯類、醇類、羧酸和醚是鹵鵝主要的揮發性風味成分,其中醛類化合物的含量最高。微波殺菌后醛類種類減少了1種,總含量減少了9.5%;酮類種類增加了1種,相對含量減少0.78%;芳香烴類種類增加1種,總含量增加了5.74%;羧酸類種類增加1種,總含量增加了4.14%;其它類化合物種類不變,含量變化小于1%;微波殺菌增加了鹵鵝肉的特征風味化合物種類,對鹵鵝風味改善起積極作用。

微波殺菌,鹵鵝,揮發性風味化合物,相微萃取-氣相色譜-質譜

鹵鵝是重慶榮昌具有地方特色的鹵制品,目前榮昌鹵鵝的生產銷售仍以傳統的作坊式生產、門店式銷售為主。鹵鵝的衛生狀況令人堪憂[1-2],為了延長鹵鵝保質期,擴大銷售范圍,必須對鹵鵝進行殺菌處理。傳統的熱殺菌技術對肉質破壞非常大,殺菌后肉質軟爛,影響產品品質[3-4]。而微波殺菌具有熱作用時間短、升溫速度快、加熱均勻、能耗小、品質破壞少等特點[5-6]。在達到同樣的殺菌效果時,微波殺菌能很好地保持產品原有的物性、口感和營養[7]。本項目組采用微波殺菌新技術對鹵鵝進行殺菌,可使鹵鵝的保質期延長至3個月[8-10]。但是微波殺菌技術對鹵鵝肉揮發性風味的影響情況,需要進一步研究。

固相微萃取(solid phase micro-extraction,SPME)是一種比較成熟的樣品前處理技術,與傳統提取技術相比,其優點在于不需有機溶劑,靈敏度高、成本低、所需樣品量少,操作簡單、方便快捷,現已廣泛應用于提取食品基質中揮發性和半揮發性化合物[11-13]。國內關于鵝肉揮發性風味的研究較少,辛柏福等報道了原料鵝肉中的揮發性成分[14];成堅等分析了水煮鵝肉湯的揮發性風味成分等[15];徐為民等研究了風鵝加工過程中揮發性風味成分的變化規律[16];胡玉嬌等研究了泡椒鵝肉中揮發性風味物質[17],而關于鹵鵝肉的揮發性風味以及微波殺菌對鹵鵝肉揮發性風味的影響未見報道。本文采用固相微萃取-氣質聯用技術分析鹵鵝肉中的揮發性風味成分以及微波殺菌對鹵鵝肉揮發性風味成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鹵鵝 購于重慶市榮昌區陳老五鹵白鵝有限公司。

DTDZ500B/2型真空包裝機 沈陽東泰機械制造有限公司;YQ2G-03型微波殺菌機 南京永青食品保鮮科技發展有限公司;2010型氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司;DB-5MS型色譜柱 美國Agilent公司;手動SPME進樣器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司;萃取瓶 美國Perkinelmer公司;FA2004型電子天平 上海精天電子儀器廠;HH-2型數顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料的處理 對照組:將鹵鵝(5只)左胸肉連皮整塊取下進行真空包裝,并作為對照樣儲藏于0～4 ℃冰箱中待用。實驗組:剩余鹵鵝每只單獨真空包裝后分別以微波頻率2450 MHz、微波功率670 W、殺菌溫度95 ℃、殺菌時間9 min的條件進行微波殺菌[18]。殺菌后冷卻至室溫,取下右胸皮肉,進行真空包裝,作為實驗組儲藏于0～4 ℃冰箱待用。24 h后同時檢測對照組與實驗組樣品。

1.2.2 揮發性風味物質的測定

1.2.2.1 頂空固相微萃取方法 將冰箱中冷藏的樣品取出后在室溫環境下(23～28 ℃)迅速斬拌成0.3～0.5 mm的肉糜,準確稱取3.0 g肉糜,裝入15 mL頂空瓶中并用聚四氟乙烯瓶蓋密封,置于室溫平衡30 min后將50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭插入樣品瓶中頂空部位,于60 ℃恒溫吸附45 min,然后將萃取頭從頂空瓶中拔出并迅速插入GC-MS進樣口,在250 ℃下解吸5 min,同時啟動儀器采集數據。

1.2.2.2 GC/MS設置條件 GC條件:進樣口溫度:250.0 ℃;進樣方式:不分流;流量控制方式:線速度;柱流量:1.0 mL/min;升溫程序:起始溫度40 ℃,保持4 min,以5 ℃/min升至75 ℃,保持1 min;然后以3 ℃/min升至100 ℃,再以7 ℃/min升至230 ℃,保持5 min。

MS條件:電子電離源(EI);電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;接口溫度250 ℃;檢測器電壓830 eV;質量掃描范圍35～350 u。

1.2.2.3 定性定量方法 將得到的數據通過GC-MS所帶的NIST 08和NIST 08s譜圖庫對結果進行檢索,同時通過正構烷烴標樣計算出各色譜峰的保留指數RI,并將RI與文獻中的保留指數RIL比對進行確認,利用峰面積歸一化法進行定量分析,計算出各化學成分在鹵鵝揮發性風味物質中的相對含量。

1.2.2.4 相對氣味活度值(ROAV)的計算方法 本文參考劉登勇等的方法來計算相對氣味活度值(ROAV)[19],其計算公式如下:

式(1)

式中,C%是嗅感物質的相對濃度,T是感覺閾值,i指待計算組分,max指氣味活度值最高的組分。

ROAV≥1的組分為所分析樣品的特征風味化合物,0.1≤ROAV<1的組分對樣品的總體風味具有重要的修飾作用。

1.3 實驗數據

應用SPSS 13.0統計軟件進行T檢驗,進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 微波殺菌前后鹵鵝肉中風味物質總離子流圖

采用頂空固相萃取(HS-SPME)結合氣相色譜和質譜(GC-MS)聯用的方法,分析鹵鵝肉(對照組)以及微波殺菌后鹵鵝肉(實驗組)揮發性風味物質,得到總離子流圖(圖1)。從圖1中可以看出兩組樣品的總離子流圖的走勢大體相似,說明兩組樣品揮發性風味化合物的種類相似。

圖1 對照組(A)和實驗組(B)鹵鵝肉中風味物質的總離子流Fig.1 Total ion chromatograms of volatile flavor components from control group(A)and experiment group(B)

2.2 對照組鹵鵝肉中所含揮發性風味化合物分析

注:同行數值有上標“*”者表示在0.05水平差異顯著;有上標“**”者表示在0.01水平差異顯著;“/”表示此種化合物未被檢測出；“-”表示沒有查到該化合物的閾值,沒有計算出ROAV值。

由表1中可以看出,對照組含有38種揮發性風味化合物,其中醛類17種,相對含量75.93%;酮類1種,相對含量16.89%;烷烴類9種,相對含量2.7%;烯烴類3種,相對含量1.54%;芳香烴類2種,相對含量1.96%;酯類1種,相對含量0.52%;醇類1種,相對含量1.53%;羧酸類3種,相對含量3.16%;醚類1種,相對含量1.34%。

根據各揮發性風味化合物的相對含量和感覺閾值,計算其相對氣味活度值(ROAV)[19],對照組所含風味化合物按照ROAV值從高到低的順序為:壬醛、己醛、辛醛、2,3-辛二酮、E-2-壬烯醛、癸醛、2,4-癸二烯醛、Z-2-癸烯醛、E-2-辛烯醛、庚醛、芳樟醇和戊醛;對風味起修飾作用的風味化合物為:D-檸檬烯、丁香酚、2-庚烯醛、月桂醛和十八醛。

成堅等報道醛類對鵝肉湯的風味貢獻最大,主要成分為2,4-癸二烯醛、2-癸烯醛、辛烯醛、壬醛、壬烯醛、壬二烯醛等[15]。徐為民等報道原料鵝肉中的主要風味成分包含己醛等;腌制鵝肉中主要風味成分包含己醛、壬醛等[16]。胡玉嬌等報道醚類、酚類、醛類對泡椒鵝肉風味貢獻最大[17]。本實驗檢測的鹵鵝的風味成分與上述報道有相似之處,醛類在鵝肉風味中的貢獻均較大。

醛類是脂肪降解的主要產物,鹵鵝肉中醛類化合物含量最多,含有飽和醛和不飽和醛,它們是肉質中不飽和脂肪酸油酸和亞油酸的氧化產物[20]。飽和醛有戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛以及一些長鏈醛。戊醛是13-亞油酸氫過氧化物的裂解產物,具有讓人愉悅的水果香味;己醛是亞油酸的氧化產物,具有生油脂和青草氣及蘋果香味;庚醛、辛醛和壬醛是油酸的氧化產物[21],辛醛具有果子香氣;壬醛則具有玫瑰、柑橘等香氣;長鏈的脂肪醛如十三醛、十四醛、十八醛增強鵝肉的脂肪香等。鹵鵝肉中還檢出大量不飽和醛類化合物,其中E-2-庚烯醛、E-2-辛烯醛、E-2-壬烯醛和Z-2-癸烯醛,使鹵鵝具有脂肪香氣味;2,4-癸二烯醛具有脂肪香、清香、油炸香味[22]。

酮類物質大多來自于脂肪氧化和美拉德反應,或由醇類氧化而成[23],閾值遠高于其同分異構體醛。鹵鵝肉中檢出的酮類化合物為2,3-辛二酮,具有油脂香味[24],其含量較大為16.89%,對鹵鵝肉風味物質的形成具有非常重要的作用。鹵鵝肉中酮類含量較大,可能是由于鹵汁重復使用,鵝體的可溶性物質溶解在其中導致的。

鹵鵝肉中檢出的烯烴類化合物檸檬烯、芳香烴類化合物丁香酚、醇類化合物芳樟醇,均來自于鹵鵝鹵制過程中添加的八角、花椒等香料[25-26]。

鹵鵝肉的特征風味化合物主要由兩部分組成,一部分來源于鹵鵝肉中脂肪氧化降解產生的醛類和酮類,另一部分來源于鹵鵝鹵制過程中添加的香料。

2.3 實驗組中鹵鵝肉所含揮發性風味化合物分析

實驗組中含有40種揮發性風味化合物,其中醛類16種,相對含量66.43%;酮類2種,其含量16.11%;烷烴類9種,相對含量3.44%;烯烴類3種,相對含量2.49%;芳香烴類3種,相對含量7.7%;酯類1種,相對含量0.08%;醇類1種,相對含量0.89%;羧酸類4種,相對含量7.56%;醚類1種,相對含量為1.22%。

實驗組鹵鵝肉所含的特征風味化合物按照ROAV值從高到低的順序為:壬醛、己醛、2,4-癸二烯醛、E-2-壬烯醛、辛醛、2,3-辛二酮、癸醛、E,E-2,4-壬二烯醛、E-2-癸烯醛、庚醛、E-2-辛烯醛、十八醛、戊醛、D-檸檬烯、丁香酚、芳樟醇。起修飾作用的風味化合物為2-庚烯醛、月桂醛。

實驗組鹵鵝肉的特征風味化合物同樣由兩部分組成,一部分為鹵鵝肉中脂肪氧化降解產生的醛類和酮類,另一部分為鹵鵝鹵制過程中添加的香料產生的D-檸檬烯、丁香酚、芳樟醇。

2.4 微波殺菌對鹵鵝肉揮發性風味化合物的影響

微波殺菌后醛類種類減少了1種,總含量減少了9.5%;酮類種類增加了1種,相對含量減少0.78%;芳香烴類種類增加1種,總含量增加了5.74%;羧酸類種類增加1種,總含量增加了4.14%;其它類化合物種類不變,含量變化小于1%。

對照組鹵鵝肉中有12種特征風味化合物,微波殺菌后鹵鵝中有16種特征風味化合物,殺菌后鹵鵝肉中特征風味化合物比對照組中多了E,E-2,4-壬二烯醛、十八醛、檸檬烯和丁香酚。這四種風味物質在對照組中也起重要的修飾作用。微波殺菌后增強了這四種化合物對鹵鵝肉風味的貢獻作用。

對照組與實驗組鹵鵝所含風味化合物中己醛、Z-2-癸烯醛、十八醛、3-甲基十一烷、十三烷、十五烷、十六烷和乙基麥芽酚含量差異極顯著(p<0.01);戊醛、E-2-辛烯醛、苯甲醛、E-2-十一烯醛、2,4-癸二烯醛、十四烷、D-檸檬烯和1-十三烯含量差異顯著(p<0.05)。微波殺菌后消失的風味化合物有十三醛、肉豆蔻醛、3,7-二甲基壬烷、壬烯和乙酸(2-丁氧乙基)酯;微波殺菌后新產生的風味化合物有E,E-2,4-壬二烯醛、2-庚酮、十七烷、十二烯、苯、棕櫚酸乙酯和油酸。上述物質中對鹵鵝肉風味貢獻較大的化合物有己醛、Z-2-癸烯醛、十八醛、戊醛、E-2-辛烯醛、苯甲醛、2,4-癸二烯醛、D-檸檬烯、E,E-2,4-壬二烯醛。

3 結論

醛類、酮類、烷烴類、烯烴類、芳香烴、酯類、醇類、羧酸和醚是引起鹵鵝具有特征性風味的主要成分,殺菌前后上述主要成分的大種類沒有變化,微波殺菌使部分種類化合物的含量及種類發生了變化。其中,微波殺菌后醛類種類減少了1種,總含量減少了9.5%;酮類種類增加了1種,相對含量減少0.78%;芳香烴類種類增加1種,總含量增加了5.74%;羧酸類種類增加1種,總含量增加了4.14%;其它類化合物種類不變,含量變化小于1%。微波殺菌后鹵鵝肉的特征風味化合物種類多了四種,分別為E,E-2,4-壬二烯醛、十八醛、檸檬烯和丁香酚,增強了鹵鵝的酯香味和鹵香味。

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Effects of microwave sterilization on volatile flavor compounds of spiced goose meat

LI Xing,BU Li-jun,ZHANG Xiao-chun,XIE Hua-dong*,ZHONG Zheng-ze

(Chongqing Academy of Animal Sciences,Key Laboratory of Pig Industry Sciences,Ministry of Agriculture, Chongqing Key Laboratory of Pig Industry Sciences,Chongqing 402460,China)

The effect of microwave sterilization on volatile flavor compounds of spiced goose meat was investigated by solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that,38 and 40 volatile flavor compounds were detected respectively before and after the microwave sterilization. Among which,aldehydes,ketones,alkanes,alkene,arenes,esters,alcohols,acids and ethers,and aldehydes were the main constituents of spiced goose volatile flavor compounds,and aldehydes with the highest content. The total content of aldehydes reduced 9.5% and ketones reduced 0.78%,then arenes increased 5.74%,acids increased 4.14%. The species number of aldehydes reduced 1 then ketones,arenes and acids increased 1 respectively. Species and the total content of other volatile flavor compounds have no significant changes. Microwave sterilization make the species numbers of volatile flavor compounds increased,and have positive effects on flavor improvement of spiced goose.

microwave sterilization;spiced goose meat;volatile flavor compounds;solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry

2016-11-23

李星(1983-)，女，碩士，助理研究員，研究方向：肉制品加工及安全控制技術，E-mail:lixing03@126.com。

*通訊作者:解華東(1980-)，男，博士，研究員，研究方向：肉品質分析評價及加工技術，E-mail:xiehuadong2004@163.com。

重慶市基礎與前沿研究計劃項目(cstc2016jcyjA0052)。

TS251.5+5

A

1002-0306(2017)14-0097-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.019