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殺菌和復熱工藝對黃燜雞揮發性風味物質的影響

2018-08-14 09:29:24常思盎惠騰劉毅邱保文戴瑞彤
肉類研究 2018年4期
關鍵詞:氣相色譜

常思盎 惠騰 劉毅 邱保文 戴瑞彤

摘 要:為探究殺菌和復熱工藝對黃燜雞產品風味品質的影響,采用固相微萃取-氣相色譜-質譜法對產品殺菌和復熱前后的揮發性風味物質進行分析,并比較產品中特征風味物質的變化情況。結果表明:殺菌和復熱前后的黃燜雞產品中檢出的揮發性風味物質主要包括醇類、醛類、酮類、酯類、酸類、烴類和雜環化合物,其中醛類化合物是主要的揮發性風味物質,尤以己醛的含量最高;殺菌和復熱工藝均可使產品本身的雞肉風味有所增強,其中殺菌后產品中烴類化合物和乳酸乙酯的含量顯著降低,雞肉產品的特征風味物質1-辛烯-3-醇和2-正戊基呋喃的含量顯著增加,復熱后產品中由短鏈脂肪酸生成的酯含量顯著降低,雞肉產品的特征風味物質烯醛、二烯醛和6-甲基-5-庚烯-2-酮的含量顯著增加。

關鍵詞:黃燜雞產品;殺菌;復熱;氣相色譜-質譜;揮發性風味物質

Abstract: The objective of our present study was to evaluate the effect of pasteurization and reheating processing on the flavor properties of braised chicken. The changes of volatile compounds in braised chicken before and after pasteurization and reheating were analyzed using solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS). The results showed that the volatile compounds in the braised chicken before and after pasteurization and re-heating mainly included aldehydes, ketones, alcohols, esters, acids, hydrocarbons and heterocyclics and aldehydes especially hexanal were the major volatiles. Both pasteurization and re-heating processing enhanced the chicken flavor of the product. After pasteurization, the contents of hydrocarbons and ethyl acetate reduced significantly, while the contents of 1-octen-3-ol and 2-pentylfuran, two characteristic volatiles of braised chicken, remarkably increased. On the other hand, after re-heating the content of esters containing short chain fatty acids obviously decreased, whereas the contents of the other characteristic volatiles olefine aldehyde, dienal and 6-methyl-5-hepten-2-one increased considerably.

Keywords: braised chicken product; pasteurization; re-heating; gas chromatography-mass spectrometry; volatile compounds

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201804004

中圖分類號:TS251.6 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2018)04-0020-07

黃燜雞起源于濟南名店“吉玲園”,屬于魯菜系家常菜品,主要食材為雞腿肉,配以青椒、香菇等燜制而成,具有味道鮮美、肉質嫩滑的特點。近幾年來,黃燜雞以驚人的速度席卷全國,其商業價值和市場需求不斷攀升;同時,雞肉具有脂肪和膽固醇含量低、蛋白質含量高及易消化等優點,使得黃燜雞深受廣大消費者的喜愛[1]。

揮發性物質的變化是評價雞肉產品風味品質的重要指標,它可以清晰地反映產品的嗅感特性,同時有助于產品的工藝選擇和優化。國內外已有許多相關研究,例如:Sohaib等[2]分析雞肉凍藏期間的脂肪氧化和揮發性風味物質變化情況,確定了能夠有效抑制脂肪氧化同時改善雞肉風味的抗氧化劑;Wei Xiuli等[3]通過研究2-戊基呋喃等雞肉特征風味物質的變化情況,發現將腌制工藝和美拉德反應相結合可以改善腌制雞肉的風味。

殺菌和復熱是肉制品加工和食用過程中的重要工藝。肉制品最常用的殺菌方式是熱殺菌,按照殺菌溫度的不同一般可以分為巴氏殺菌和高溫滅菌。巴氏殺菌的殺菌溫度較低,一般不超過85 ℃,而高溫滅菌的殺菌溫度在100 ℃以上,經過一定強度的殺菌處理可以保證產品的食用安全。市面上銷售的許多肉制品在食用前均需再次加熱,經過加熱處理后產品的食用口感更佳,這種食用前再加熱的處理過程通常稱為復熱。肉制品常用的復熱方法主要包括水浴復熱、微波復熱和紅外復熱,其中微波復熱和紅外復熱的傳熱速率快,而水浴復熱的傳熱更均勻。殺菌和復熱工藝會影響肉類產品中揮發性風味物質的變化,從而影響產品風味。李星等[4]對鹵鵝進行微波殺菌,發現殺菌處理對產品中揮發性風味物質的種類和含量均有影響,經殺菌處理后,鹵鵝肉中特征風味成分的種類顯著增加;蘇里陽等[5]研究紅外電烤箱復熱對冷藏烤全羊風味品質的影響,結果表明,復熱后產品中揮發性風味物質的種類和含量均顯著增加,其中酯類、酮類、醇類和芳香烴類化合物共同參與構成烤全羊的特征香氣。但是,目前關于殺菌和復熱工藝對雞肉產品風味品質影響的相關研究較少,對黃燜雞產品風味品質影響的研究未見報道。

本研究利用固相微萃取-氣相色譜-質譜(solid phase microextraction-gas chromatograph-mass spectrometry,SPME-GC-MS)法對黃燜雞產品殺菌和復熱前后揮發性風味物質的變化情況進行分析,探究殺菌和復熱工藝對產品風味品質的影響,以期為黃燜雞產品的品質評價和工藝優化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

20 只新鮮黃羽肉雞琵琶腿。黃羽肉雞來自于集中飼養,屠宰平均日齡49 d,體質量(2.00±0.14) kg。黃燜雞加工制作過程中所用的材料均為食品級。

1.2 儀器與設備

PB2002-N電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;DF-6L專用油炸鍋(額定功率2.3 kW) 廣州杰冠西廚設備廠;HHS11-1電熱恒溫水浴鍋 上海博訊實業有限公司;BCD-251 WBCY冰箱 青島海爾股份有限公司;57300-U頂空固相微萃取器、75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(carboxen/polydimethylsiloxane,CAR/PDMS)萃取頭 美國Supelco公司;7890氣相色譜儀、5975質譜儀 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

在4 ℃條件下將琵琶腿切段,稱取3.00 kg琵琶腿段用于制備黃燜雞。

將約1.00 kg帶骨琵琶腿段切成3 cm×4 cm的肉塊,添加2.50%(占雞肉塊的質量分數,下同)的食鹽和0.20%的白酒(酒精度38%),于4 ℃條件下腌制30 min;按照油料比4∶1(m/m)向鍋內加入新鮮橄欖油,將腌制好的雞肉塊下鍋,180 ℃油炸30 s,瀝油備用;向炒鍋內加入6.00%的新鮮橄欖油,加熱至油溫150 ℃,依次加入0.35%姜片和0.50%冰糖炒香;向鍋內加入30.00%的水,再依次加入0.15%干辣椒段、1.00%老抽、5.00%黃豆醬和炸雞肉塊,燜制10 min(鍋內實際溫度約為100 ℃)。

制備完成后,將黃燜雞產品冷卻至常溫,采用真空包裝,每袋質量(150.00±10.00) g,共4 袋。重復上述加工過程3 次,一共制備12 袋產品。將包裝好的雞肉塊立即進行殺菌處理。

1.3.2 實驗設計

將12 袋樣品等分為4 組,使每組均含3 次加工所得產品各1 袋。第1組:不作處理,作為殺菌空白對照;第2組:采用高溫巴氏殺菌,殺菌溫度95 ℃,殺菌時間15 min;第3組和第4組:均采用與第2組相同的巴氏殺菌條件,殺菌樣品用流水快速冷卻至室溫,于4 ℃條件下冷藏14 d,取出樣品后,第3組采用水浴復熱,水浴溫度80 ℃,復熱時間10 min,第4組不作處理,作為復熱空白對照。處理完成后,對4 組樣品進行揮發性風味物質測定。

1.3.3 樣品的SPME

取5 g樣品置于20 mL頂空瓶中,將老化后的50/30 μm CAR/PDMS萃取頭插入樣品瓶的頂空部分,50 ℃吸附30 min;取出吸附后的萃取頭,插入GC儀進樣口,250 ℃解吸3 min,同時啟動儀器采集數據。

1.3.4 GC-MS條件

GC條件:DB-WAX毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 ?m);進樣口溫度250 ℃,以恒定流速進樣;升溫程序:40 ℃加熱3 min,然后以5 ℃/min的速率升溫至90 ℃,保持1 min,再以10 ℃/min的速率升溫至230 ℃,保持7 min;載氣(He)流速0.8 mL/min。

MS條件:電子轟擊離子源;電子能量70 eV;電壓1 000 V,電流80 ?A;GC-MS儀的接口溫度250 ℃;離子源溫度200 ℃;質量掃描范圍(m/z)35~500。

以相似指數(similar index,SI)和反相似指數(reverse similar index,RSI)均大于800作為定性依據,通過比較NIST 2011和WILLEY 7 library化合物系統和保留指數(kovats index,KI)(以C8~C26的烷烴為標準)來鑒定化合物的種類和類別。利用峰面積進行風味成分的定量分析。

1.4 數據處理

利用SPSS Statistics 20軟件中的單因素方差分析對數據進行分析,顯著性水平P<0.05。數據均以“平均值±標準差”的形式表示。

2 結果與分析

2.1 殺菌前后黃燜雞產品中揮發性風味物質的變化情況

由表1可知:殺菌前后產品中總揮發性風味物質的色譜峰面積基本相同,分別為171.13×107、170.13×107 AU,沒有顯著性差異;殺菌前后產品中檢出的揮發性風味物質種類也基本相同,主要包括醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、烴類和雜環化合物,其中醛類化合物的種類和含量最多,這與王春青等[6]關于蒸煮雞肉的研究結果相似。但是,殺菌后產品中檢出的揮發性風味物質的數量明顯減少,由殺菌前的41 種減少至32 種,表明殺菌處理能夠導致黃燜雞產品中揮發性風味物質的數量發生變化。

殺菌前后的黃燜雞產品中分別檢出7、8 種醇類化合物,分別占揮發性風味物質總量的6.84%和11.55%。肉制品中的醇類化合物主要來源于脂肪的氧化[7],本研究中黃燜雞產品中醇類物質的生成可能是調味料和脂肪氧化共同作用的結果。Maru?i?等[8]的研究表明,飽和醇類化合物的閾值較高,對肉類風味的貢獻較小;不飽和醇類化合物的閾值較低,對雞肉風味的形成有一定作用。殺菌后,黃燜雞產品中不飽和醇類化合物的含量明顯增加,其中1-辛烯-3-醇

的含量變化最為明顯,其色譜峰面積由殺菌前的(0.00±0.00)×107 AU增加到(12.34±1.29)×107 AU,

與張玉玉等[9]關于雞肉燉煮前后揮發性風味物質變化情況的研究結果一致。1-辛烯-3-醇是蒸煮雞肉和雞肉香精的特征風味物質之一,這種不飽和醇含量的增加會使產品本身的雞肉風味有所增強。

肉制品中醛類化合物也主要由脂肪氧化產生[10],本研究中黃燜雞產品中醛類物質的生成可能是調味料和脂肪氧化共同作用的結果。醛類化合物閾值較低,對雞肉產品特征風味的形成起著不可替代的作用[11]。在殺菌前后檢出的揮發性風味物質中,醛類化合物的種類和含量最為豐富,殺菌前后分別檢出10、13 種醛類化合物,分別占揮發性物質總量的64.64%和78.94%。國內外其他雞肉產品中所檢出的揮發性風味物質也以醛類化合物為主[12]。醛類化合物中的烯醛和二烯醛是雞肉脂肪受熱時形成特征香氣的主要物質,若除去這些不飽和醛類化合物,雞肉產品會失去其獨特香氣,從而產生類似牛肉的氣味[13]。殺菌前后均檢出E-2-辛烯醛和E,E-2,4-癸二烯醛2 種不飽和醛,且殺菌后二者的含量有所增加,但均無顯著性差異。除了不飽和醛之外,己醛、辛醛、壬醛等飽和醛也參與雞肉產品的風味構成[14]。在殺菌前后檢出的飽和醛中,己醛的含量最高,分別占揮發性風味物質總量的33.54%和41.47%,這表明己醛是產品中主要的揮發性風味物質,殺菌處理對己醛的含量沒有顯著影響。

肉制品中的酮類化合物主要來源于脂肪氧化或微生物作用[10],本研究中黃燜雞產品中酮類物質的生成可能是調味料和脂肪氧化共同作用的結果,其種類很少,但也對雞肉風味的形成起著一定作用[15]。殺菌前產品中檢出3 種酮類化合物,殺菌后產品中檢出1 種,分別占揮發性風味物質總量的0.70%和1.06%。其中,6-甲基-5-庚烯-2-酮在殺菌前后均被檢出,該物質在德州扒雞、燒雞等其他雞肉產品中也被檢出,是雞肉產品的特征風味物質[16-17]。此外,6-甲基-2-庚酮也是雞肉特征香味的重要來源[18],但本研究中沒有檢出6-甲基-2-庚酮,這可能與實驗條件有關。

酯類化合物通常由游離脂肪酸和醇相互作用形成,大多具有芳香氣味[19];酸類化合物主要來源于酯類化合物的加熱氧化或酶解,其自身的揮發性較低,對肉類香氣的貢獻很小[20]。殺菌前產品中共檢出2 種酯類化合物和1 種酸類化合物,分別占揮發性風味物質總量的7.00%和0.11%,殺菌后產品中共檢出1 種酯類化合物和1 種酸類化合物,分別占揮發性風味物質總量的0.21%和0.13%。可以看出,殺菌后產品中酯類化合物的含量顯著下降,這主要是由乳酸乙酯含量的顯著降低導致的,而殺菌前后酸類化合物的含量無顯著變化。殺菌后,產品中乳酸乙酯的色譜峰面積由殺菌前的(10.90±0.31)×107 AU減少至(0.00±0.00)×107 AU,乳酸乙酯主要來源于產品制作時加入的白酒,是酒中主要的揮發性風味物質[21],這表明殺菌處理會使產品的酒香減弱,從而可能使產品的雞肉風味變得明顯。

殺菌前產品中共檢出10 種烷烴、4 種烯烴和4 種芳香烴,分別占揮發性風味物質總量的12.29%、1.66%和6.77%,殺菌后產品中共檢出3 種烷烴、2 種烯烴和1 種芳香烴,分別占揮發性風味物質總量的1.58%、3.43%和0.81%。可以看出,殺菌后產品中脂肪烴和芳香烴的含量均顯著降低。烴類化合物的形成與脂質氧化和熱分解關系密切,由于自身的香味閾值很高,烴類化合物一般被認為對雞肉香氣的形成無特殊貢獻[22]。

雜環類化合物主要來源于氨基酸和還原糖之間的美拉德反應及氨基酸的熱解等[22],雜環類化合物多數具有肉香,有的還具有洋蔥樣香氣,這些化合物閾值較低,對雞肉產品的風味形成至關重要,也是構成雞湯風味的主要成分[23]。殺菌后產品中檢出1 種雜環化合物即2-正戊基呋喃,占揮發性風味物質總量的1.70%,在殺菌前未檢出任何雜環化合物。研究表明,2-正戊基呋喃由亞油酸氧化形成,被認為是雞肉產品中重要的特征風味物質[24],因此殺菌后產品本身的雞肉風味有所增強。此外,殺菌后的產品中還檢出了少量萜類化合物,占揮發性風味物質總量的0.61%,萜類化合物具有令人愉悅的檸檬、柑橘香氣,其主要來源于香辛料,也可能來源于雞飼料[25]。

2.2 復熱前后黃燜雞產品中揮發性風味物質的變化情況

由表2可知:復熱后產品中總揮發性風味物質的色譜峰面積顯著增加,由復熱前的(188.08±5.03)×107 AU增加至復熱后的(219.44±2.90)×107 AU,這主要是由醛類化合物色譜峰面積的增加導致的;復熱前后產品中檢出的揮發性風味物質種類基本相同,主要包括醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、烴類和雜環化合物,其中醛類化合物的種類和含量最多。復熱后產品中檢出的揮發性風味物質數量明顯增加,由復熱前的43 種增加至49 種,表明復熱處理能夠導致黃燜雞產品中揮發性風味物質種類的變化,這與馬文睿等[26]對于復熱前后冷凍預油炸雞肉揮發性風味物質變化情況的研究結果相符。

復熱前后的黃燜雞產品中分別檢出10、12 種醇類化合物,分別占揮發性風味物質總量的8.74%和9.44%。復熱后,產品中醇類化合物的含量明顯增加,但1-辛烯-3-醇等雞肉特征香氣物質的含量無顯著變化。與復熱前產品相比,復熱后產品中己醇和庚醇的含量均顯著增加,這2 種物質為雞肉中脂肪的氧化產物,具有油脂味[27]。

復熱前后產品中所檢出的揮發性風味物質中,醛類化合物的種類和含量均最為豐富,復熱前后分別檢出9、13 種醛類化合物,分別占揮發性風味物質總量的62.88%和58.96%,復熱后,產品中醛類化合物的含量顯著增加。在復熱前后產品中檢出的飽和醛中,己醛的含量均最高,分別占揮發性風味物質總量的32.36%和28.96%,這表明己醛是產品中主要的揮發性風味物質,但復熱處理并未對己醛的含量產生顯著影響。與復熱前產品相比,復熱后產品中E,E-2,4-癸二烯醛、E-2-辛烯醛等不飽和醛的含量顯著增加。E,E-2,4-癸二烯醛由亞油酸自動氧化形成,具有強烈的雞油味,是雞肉香氣的特征化合物,并且對雞湯風味的形成起著決定性作用[28];E-2-辛烯醛雖然含量很低,但由于其閾值(0.07 μg/kg)極低,因此也被認為是雞肉產品中重要的特征風味物質[29]。因此,復熱處理會使產品本身的雞肉風味有所增強。

復熱前產品中共檢出5 種酮類化合物,復熱后產品中檢出3 種,分別占揮發性風味物質總量的2.18%和4.29%。復熱后,產品中酮類化合物的含量顯著增加,這主要是由6-甲基-5-庚烯-2-酮含量的增加造成的,該物質的色譜峰面積由復熱處理前的(1.99±1.74)×107 AU增加至復熱后的(8.91±0.66)×107 AU。

6-甲基-5-庚烯-2-酮是許多雞肉產品中共有的特征揮發性物質,因此復熱后該物質含量的增加會使產品本身的雞肉風味有所增強。

復熱前后產品中檢出的揮發性風味物質中,酯類化合物和酸類化合物的種類和含量均很少。復熱前產品中檢出6 種酯類化合物和1 種酸類化合物,分別占揮發性風味物質總量的8.96%和0.11%;復熱后產品中檢出6 種酯類化合物,占揮發性風味物質總量的6.06%,未檢出酸類化合物。復熱后,產品中由短鏈脂肪酸生成的酯類化合物含量顯著降低。酯類化合物中由短鏈脂肪酸生成的酯呈典型的果香味,是許多水果中的特征揮發性成分[30]。因此,復熱處理后產品中的果香減弱,從而可能使產品中的雞肉風味變得明顯。

復熱前產品中共檢出6 種烷烴化合物、2 種烯烴化合物和2 種芳香烴化合物,分別占揮發性風味物質總量的3.06%、0.24%和0.64%;復熱后產品中共檢出3 種烷烴化合物、6 種烯烴化合物和4 種芳香烴化合物,分別占揮發性風味物質總量的3.21%、12.60%和1.34%。復熱處理后,產品中脂肪烴和芳香烴的含量均無顯著變化。月桂烯是復熱前后產品中檢出的主要烴類化合物,該物質主要來源于產品制作時加入的辣椒[31]。

復熱前后產品中均檢出2 種雜環化合物,分別占揮發性風味物質總量的1.52%和1.38%。復熱處理后,產品中雜環化合物的含量無顯著變化,其中,2-正戊基呋喃是產品的特征風味化合物,而2-乙酰基吡咯則主要來源于產品制作時添加的黃豆醬[32]。此外,復熱后的產品中還檢出少量薑萜,該物質占揮發性風味物質總量的1.38%。

3 結 論

本研究利用SPME-GC-MS法分析殺菌和復熱工藝對黃燜雞產品中揮發性風味物質的影響,結果表明:殺菌和復熱前后的黃燜雞產品中檢出的揮發性風味物質主要包括醇類、醛類、酮類、酯類、酸類、烴類和雜環化合物,其中醛類化合物是主要的揮發性風味物質,尤以己醛的含量最高;殺菌后,黃燜雞產品中揮發性風味物質的含量變化不顯著,揮發性風味物質數量明顯減少,其中烴類化合物和乳酸乙酯的含量顯著降低,雞肉產品的特征風味物質1-辛烯-3-醇和2-正戊基呋喃的含量顯著增加,表明殺菌工藝能使產品本身的雞肉風味有所增強;復熱后,黃燜雞產品中揮發性風味物質的種類和含量均顯著增加,其中由短鏈脂肪酸生成的酯含量顯著降低,雞肉產品的特征風味物質烯醛、二烯醛和6-甲基-5-庚烯-2-酮的含量顯著增加,表明復熱工藝能使產品本身的雞肉風味有所增強。

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