酸甜鴨脖加工工藝優化及揮發性物質的檢測

陳穎，方依依，熊漢國

（華中農業大學食品科技學院，武漢 430070）

酸甜鴨脖加工工藝優化及揮發性物質的檢測

陳穎，方依依，熊漢國*

（華中農業大學食品科技學院，武漢 430070）

以鴨脖作為原料，輔以八角、辣椒、醬油等開發風味獨特的健康肉制品。通過單因素實驗探究了腌制時間、料液比、甜味劑和復合有機酸的添加量對產品品質的影響。確定了腌制時間為2 h，料液比范圍1∶1.5～1∶2.5，甜味劑的添加范圍4%～6%，復合有機酸的添加范圍2%～4%；通過正交實驗等優化酸甜鴨脖的加工工藝，酸甜鴨脖的理想加工條件為料液比1∶2.5、復合有機酸3%、甜味劑6%；采用頂空固相微萃取（headspace solid-phase micro-extraction，HS-SPME）和氣質聯用（chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術檢測分析加酸鴨脖和不加酸鴨脖的揮發性物質組成，從酸甜鴨脖和不加酸鴨脖中共檢測出醛類、酮類、烴類、醇類、酯類、雜環類共46種主要風味物質，酸甜鴨脖的揮發性風味物質更加豐富。

酸甜鴨脖；加工工藝；氣質聯用；揮發性風味物質

鴨肉營養豐富，含有大量人類所需的微量元素和維生素等。鴨脖是武漢的名優特色小吃之一［1］。而現在市面上的鴨脖以麻辣和甜辣口味為主，目前還沒有關于利用復合有機酸制作酸甜鴨脖的工藝及風味方面的研究。在我國貴州、四川、廣西、湖南等地廣為流傳的中國傳統酸肉，是很具有代表性的酸甜肉制品［2］。因為復合有機酸能夠賦予肉制品良好的風味和獨特的口感，故本實驗以正交的方法對酸甜鴨脖的制作工藝進行探索和優化［3］，以期研制出集健康和美味于一身的鴨脖。此外，本實驗采用固相微萃取鴨脖中的揮發性成分［4］，結合氣相色譜-質譜（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）檢測方法［5，6］，分析酸甜鴨脖中的香氣成分組成。將其與不加酸的揮發性成分種類和成分進行對比，為酸甜鴨脖風味形成機理的深入研究及加工工藝改進提供依據［7］。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮的鴨脖 武漢絕味有限公司；辣椒、花椒、生姜、桂皮、八角、食鹽、味精、食醋、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、甜菊糖苷、白砂糖、果葡糖漿 武漢中百超市。

AL204型分析天平 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；PHS-25型電子p H計，DZS-400型真空包裝機 上海智光儀器儀表有限公司；8302型數顯恒溫水浴鍋WK2 河南省鞏義市英峪予華儀器廠；102美的電磁爐 美的日用家電集團；6980N／5975B型GC-MS儀

美國Agilent公司；YM50A／YM75A／YM7型高壓滅菌鍋。

1.2 基礎配方

鹵水：醬油4%，辣椒3%，桂皮1%，八角1%，花椒15%，食鹽2%，料酒1%，姜2%，蒜2%（以鴨脖重量計）；復合有機酸的比例為乳酸∶醋酸∶檸檬酸∶蘋果酸為3∶10∶1∶3；甜味劑的比例為白糖∶果葡糖漿為8∶1。

1.3 酸辣鴨脖的加工工藝

1.3.1 工藝流程

新鮮鴨脖解凍、清洗→添加輔料煮沸鹵水→腌制鴨脖→鴨脖鹵煮→瀝干、真空包裝→低溫巴氏滅菌→4℃保藏。

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原料的選擇及處理

原料選用新鮮大小相似的鴨脖，切成長約5 cm的塊狀，洗干凈瀝水。

1.3.2.2 鹵水的調制

煮沸后轉小火0.5 h后冷卻［8］。

1.3.2.3 鴨脖腌制

將切好的鴨脖按一定的料液比均勻放入冷卻的鹵水中腌制。

1.3.2.4 鴨脖鹵煮

將腌制好的鴨脖瀝干。在湯鍋中加入一定量的鹵水，加熱至沸騰，放入瀝干的鴨脖，煮沸后保持微沸鹵煮50 min，取出瀝干。

1.3.2.5 抽真空包裝

將鹵制好的鴨脖分裝后進行真空包裝。

1.3.2.6 低溫巴氏滅菌

采用低溫巴氏滅菌對真空包裝的產品進行滅菌。

1.4 總酸的測定方法

按照GB／T 12456－2008進行食品中總酸含量的測定。

1.5 p H的測定方法

按照GB／T 9695.8－2008進行食品p H的測定。

1.6 感官評價方法

就該產品而言，感官評價重點考察滋味和香味，其次是組織狀態和色澤［9］。因此按照“0－4評判法”設定各指標的權重為滋味0.35、香味0.25、組織狀態0.20、色澤0.20，評分標準見表1［10］。

表1 評分標準Table 1 Standard for evaluation

續 表

1.7 單因素實驗

1.7.1 腌制時間的確定

料液比為1∶2.5，加入3%的復合有機酸，再分別添加6%的甜味劑（以鴨脖重量計），分別腌制0.5，1，1.5，2.5，3 h。

1.7.2 料液比的選擇對酸甜鴨脖感官品質的影響

加入6%的甜味劑、3%的復合有機酸，再分別設置料液比為1∶1，1∶1.5，1∶2，1∶2.5，1∶3（以鴨脖重量計）。

1.7.3 甜味劑的量對酸甜鴨脖感官品質的影響

料液比為1∶2.5，加入3%的復合有機酸，再分別添加2%，4%，6%，8%，10%的甜味劑（以鴨脖重量計）。

1.7.4 復合有機酸的量對酸甜鴨脖感官品質的影響

料液比為1∶2.5，加入6%的甜味劑，再分別添加1%，2%，3%，4%，5%的復合有機酸（以鴨脖重量計）。

1.8 酸甜鴨脖加工工藝的優化

在單因素實驗結果的基礎上，采用L9（33）正交表進行正交實驗，優化工藝參數，實驗設計見表2。

表2 因素水平表Table 2 Factors and levels table

表3 正交實驗設計及評分表Table 3 Orthogonal experimental design and score table

1.9 酸甜鴨脖揮發性風味物質檢測

1.9.1 頂空固相微萃取

用分析天平精確稱量4.00 g左右的鴨肉到進樣瓶中密封，編號，記錄質量。做3次平行實驗。開機GC-MS燒柱30 min，萃取頭老化13 min。微量進液器吸取25μL 400μg／m L的內標（20烷）打入進樣瓶中，45℃水浴鍋中孵育20 min，萃取40 min［11］。

1.9.2 檢測條件

用HP-5毛細管色譜柱，萃取頭解吸溫度250℃，時間為5 min，不分流模式，解吸過程爐溫250℃；進樣口溫度280℃，接口溫度280℃。載氣為He，流速1.0 mL／min，離子源溫度230℃，渦輪泵轉速100.0 r／min［12］。

1.9.3 檢測方法

纖維頭部距離鴨肉表面0.5 cm。解吸5 min后拔出，運行時間為45 min。將3次實驗結果保存文件夾內，進行數據處理。建立EXCEL，記錄RT，Compound，Match Score，Relative Content。數據分析：在質譜圖中選擇匹配度60以上的化合物定性依據，然后參照文獻對化合物組成進行鑒定，并采用峰面積歸一化法對風味化合物進行定量分析，計算每種風味化合物的相對含量。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果分析

2.1.1 腌制時間對酸甜鴨脖的影響

圖1 腌制過程中鴨肉p H和總酸含量的變化Fig.1 Changes of duck p H and total acid content in curing process

由圖1可知，鴨脖在腌制過程中，隨著腌制時間的延長，其總酸含量呈上升趨勢，p H值呈下降趨勢，在腌制過程中，鴨脖的總酸含量從0.251 g／kg升至0.672 g／kg，p H值從5.88降到4.93。這主要是由于腌制液中較高濃度的復合酸，在鴨肉周圍形成了高酸環境，酸味劑不斷浸入鴨肉，直至鴨肉和腌制液中的酸濃度形成相對的滲透平衡［13］。當腌制時間超過2 h時，酸味劑的滲透速率越來越慢，p H逐漸停止下降，維持在一個比較穩定的p H值，此時鴨脖腌制過程也基本完成。因此，最后選擇腌制時間為2 h。

2.1.2 料液比對酸甜鴨肉制品的影響

圖2 加工料液比對酸甜鴨肉制品的影響Fig.2 Influence of processing solid-liquid ratio on sweet and sour duck neck

由圖2可知，隨著料液比的增大，腌制后鴨脖p H降低，總酸含量也相應增大，其原因在于腌制過程會導致鴨脖部分脫水，析出的水分會對腌制液復合酸濃度有一定的稀釋作用，而較高的料液比在一定程度上會減小析出的水分對腌制液的稀釋作用，從而提高酸味劑滲透量。而隨著料液比的進一步增大，過多的腌制液抵抗鴨肉析出的水分的稀釋作用達到了飽和，對腌制結束后鴨脖p H和總酸含量影響也基本可以忽略不計。因此，最后選擇料液比為1∶1.5～1∶2.5。

2.1.3 甜味劑的添加量對酸甜鴨肉品質的影響

圖3 甜味劑的添加量對酸甜鴨肉制品的影響Fig.3 Influence of sweetener additive amount on sweet and sour duck neck

由圖3可知，酸甜鴨脖感官評分隨著甜味劑的添加量升高呈現先上升后下降的趨勢，在4%～6%，由于甜味劑與鴨肉相互作用，在賦予鴨肉制品宜人香甜風味的同時，適度的甜味還起到了改善鴨肉制品滋味的作用。而隨著鹵水中甜味劑含量的進一步增大，過量的甜味劑使得鴨脖甜味太突出，進而影響了酸甜鴨脖的整體風味。因此，最后選擇甜味劑添加量的范圍為4%～6%。

2.1.4 復合有機酸的添加量對酸甜鴨肉品質的影響

圖4 復合有機酸的添加量對酸甜鴨肉制品的影響Fig.4 Influence of complex organic acid additive amount on sweet and sour duck neck

由圖4可知，酸甜鴨肉制品感官評分隨著復合有機酸添加量的升高呈現先上升后下降的趨勢，在2%～4%，由于有機酸與鴨肉相互作用，在賦予鴨肉制品宜人酸的風味的同時，適度的酸味還起到了改善鴨肉制品滋味的作用。而隨著鹵水中復合有機酸含量的進一步增大，過量的有機酸使得鴨脖酸味太突出，進而影響了酸甜鴨脖的整體風味。因此，最后選擇復合有機酸添加量的范圍為2%～4%。

2.2 正交實驗結果與分析

表4 正交實驗評分結果Table 4 Scoring results of orthogonal experiment

由表4可知，通過感官鑒評的方法對3個因素3個水平的鴨脖鹵制品進行正交實驗，通過一系列的計算比較將感官評分作為指標的最佳因素組合為：A3B2C2［14］，即料液比為1∶2.5，復合有機酸添加量為3%，甜味劑添加量為6%。其中極差R的數值大小能夠清楚地反映出因素A，B，C對酸甜鹵味鴨脖產品感官品質的影響順序，即復合有機酸＞料液比＞甜味劑。陳旭華［15］認為在鴨脖加工工藝中有2個階段即腌制和蒸煮的環節加速了酸的滲入，不管是滋味還是氣味都特別影響感官品質。料液比直接影響一次性腌制的鴨肉的質量，料液比增大使腌制過程中鴨肉部分失水，對腌制液復合酸濃度有一定的稀釋作用，提高酸味劑滲透量，肉量減少也使得香辛料分配充分。甜味劑在口感上影響鴨肉的甜度，腌制品具有其獨特的口感，如若甜味劑太多導致偏甜則會影響食欲。

2.3 酸甜鴨脖揮發性風味物質檢測

表5 酸甜鴨脖制品的揮發性風味成分Table 5 Volatile flavour compounds of sweet and sour duck neck

續 表

表6 加酸與不加酸鴨脖中香氣成分相對含量對比Table 6 Comparison of relative content of aroma components in duck neck adding acid and without acid

續 表

采用SPME-GC-MS方法分析了鴨肉產品中的揮發性成分，由表5和表6可知，酸甜鴨脖中有31種風味物質，不加酸鴨脖中有28種風味成分；2種不同的鹵水中總共有46種不同的化合物被鑒定出來。鴨脖中酮類、酯類、醛類、雜環類等均有著不同程度的變化［16，17］，加入復合有機酸的鴨脖的醛類、酯類、苯類、烴類、雜環類、酚類的種類和含量都有不同程度的增加；酮類的含量相當，但是種類增加；醇類物質種類和含量都相當。結果表明：復合有機酸的添加，對鴨脖中揮發性物質的種類和數量有明顯的影響。

加酸后鹵水中的風味物質的種類和含量均有所提高，原因可能有以下兩個：一是由于酸性加工條件下，腌制過程中形成更多的游離脂肪酸，游離氨基酸正是肉中風味的前體物質［18］。游離的脂肪酸在后續的鹵煮加熱過程中氧化降解，形成醛類、醇類、酮類和烴類等風味成分；二是由于酸甜鴨脖鹵水除了加酸以外，還加入了一定量的還原糖，而在腌制的過程中蛋白質在酸性環境下水解生成了更多的游離氨基酸，二者在加熱條件下發生美拉德反應，也可能生成更多的酯類、酮類等風味成分，而脂質的氧化顯著貢獻于鴨的種屬特征風味。

3 結論

通過單因素實驗探究了腌制時間、料液比、甜味劑和復合有機酸的添加量對產品品質的影響。得出料液比范圍1∶1.5～1∶2.5，甜味劑的添加范圍4%～6%，復合有機酸的添加范圍2%～4%。

通過正交實驗，優化了酸甜鴨脖最優工藝配方為料液比1∶2.5、復合有機酸3%、甜味劑6%。

分析了添加復合有機酸的鴨脖的風味成分，鴨脖中酮類、酯類、醛類、雜環類等均有著不同程度的變化，加入復合有機酸的鴨脖的醛類、酯類、苯類、烴類、雜環類、酚類的種類和含量都有不同程度的增加；酮類的含量相當，但是種類增加；醇類物質種類和含量都相當。結果表明：復合有機酸的添加，對鴨脖中揮發性物質的種類和數量有明顯的影響。

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Processing Technology Optimization and Volatile Flavor Compounds Detection of Sweet and Sour Duck Neck

CHEN Ying，FANG Yi-yi，XIONG Han-guo*
（College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）

A type of healthy meat with unique flavor is prepared with duck neck as raw material and has several nutritious ingredients including star anise，chili and soy sauce.Single factor experiments are designed to study the effects of curing time，ratio of solid to liquid，sweetener and complex organic acid on the quality of products.It is confirmed that the curing time is 2 h，the ratio of solid to liquid is in the range of 1∶1.5～1∶2.5，the additive amount of sweetener is in the range of 4%～6%，the additive amount of complex organic acid is in the range of 2%～4%.Through orthogonal experiments，the results indicate that the optimal processing conditions of sweet and sour duck neck are as follows：the ratio of solid to liquid is 1∶2.5，complex organic acid is 3%，sweetener is 6%.At the same time，the volatile compounds of duck neck adding acid and without acid are detected through headspace solid-phase micro-extraction（HS-SPME）and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）.A total of 46 main volatile flavor compounds are detected in sweet and sour duck neck and the duck neck without acid including aldehydes，ketones，hydrocarbons，alcohols and esters，etc..Sweet and sour duck neck has more volatile flavor compounds.

sweet and sour duck neck；processing technology；GC-MS；volatile flavor compounds

TS207.3

A

10.3969／j.issn.1000-9973.2017.10.028

1000-9973（2017）10-0129-06

2017－04－16 *通訊作者

陳穎（1993－），女，碩士，研究方向：肉制品加工及保鮮；熊漢國（1964－），男，教授，博士，研究方向：農產品加工。