艾婷等
摘 要:以乳化腸為研究對象,分析中溫殺菌與低溫、高溫殺菌帶來的風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律。利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,分別對80 ℃低溫殺菌、95 ℃中溫殺菌、105 ℃中溫殺菌和121 ℃高溫殺菌的乳化腸的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行定性和半定量的分析。結(jié)果表明:4 種熱殺菌的乳化腸分別鑒定出39、39、41、37 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),不同的熱殺菌方式會導(dǎo)致?lián)]發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類和含量發(fā)生變化;對中溫乳化腸風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的化合物有:己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃和2-甲氧基-4-(2-丙烯基)-苯酚。
關(guān)鍵詞:中溫殺菌;乳化腸;揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀
Abstract: The changes of volatile flavor components were analyzed in order to provide a theoretical basis for establishing an improved process for the production of emulsified sausages. Solid-phase micro-extraction (SPME) coupled with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was adopted for the qualitative and semi-quantitative analysis of volatile flavor components of emulsified sausages sterilized at low (80 ℃), medium (95 or 105 ℃) and high (121 ℃) temperature. The results showed that 39, 39, 41 and 37 volatile compounds were identified from samples sterilized at 80, 95, 105 and
121 ℃, respectively. The kinds and contents of volatile flavor components changed with sterilization temperature. The important aroma-active compounds of emulsified sausages were hexanal, nonanal, 1-octen-3-ol, 2-pentyl-furan, 2-methoxy-4-(2-propenyl)-phenol.
Key words: medium-temperature sterilization; emulsified sausages; volatile flavor components; solid-phase micro-extraction (SPME) coupled with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
中圖分類號:TS251.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1001-8123(2014)12-0006-04
目前,市場上的肉制品主要為低溫肉制品和高溫肉制品。低溫肉制品是指在殺菌時肉制品的中心溫度達(dá)到75~80 ℃,具有較好的口感和風(fēng)味,但因殺菌不徹底,需要全程冷鏈,貨架期短,銷售半徑小,流通成本較高。高溫肉制品一般是指采用121 ℃的高溫高壓加熱方式,殺滅肉制品中的所有細(xì)菌,保質(zhì)期可達(dá)一年,但產(chǎn)品的營養(yǎng)、風(fēng)味和口感有較大損失。近兩年,中溫肉制品作為新型概念在肉制品市場出現(xiàn),中溫肉制品是指殺菌時溫度介于90~110 ℃之間,同時給予一定的壓力,在常溫下可保存90 d以上。中溫肉制品結(jié)合了高溫肉制品和低溫肉制品的優(yōu)點,能夠同時滿足人們對肉制品的高品質(zhì)和較長保存時間的需要。
風(fēng)味是肉制品品質(zhì)的一項重要指標(biāo),不僅受到原料肉的品質(zhì)、畜齡、胴體部位等的影響,也會受到不同熱殺菌方式的影響。肉制品的不同熱殺菌方式可能導(dǎo)致不同的美拉德反應(yīng)、脂肪氧化反應(yīng)和蛋白氧化降解反應(yīng),從而產(chǎn)生不同的風(fēng)味物質(zhì)。肉制品中的揮發(fā)性化合物決定了其香氣特性,并對肉制品的特征風(fēng)味起到最重要的作用[1]。目前,食品中揮發(fā)性風(fēng)味成分的前處理技術(shù)主要有:固相微萃取技術(shù)[2-3](solid phase micro-extraction,SPME)、動態(tài)頂空制樣技術(shù)[4-5](dynamic-headspace sampling,DHS)、同時蒸餾提取技術(shù)[6-7](simultaneous distillation extraction,SDE)和超臨界流體技術(shù)[8]等前處理方法。SPME是一種新型的萃取技術(shù),提取條件溫和,相比于其他前處理方式,萃取過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的損失少,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也較少,現(xiàn)廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味研究[9-11]。本研究借助SPME-GC-MS方法,比較95 ℃和105 ℃兩種中溫?zé)釟⒕绞降娜榛c與低溫殺菌(80 ℃)、高溫殺菌(121 ℃)處理的乳化腸的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化情況,并分析變化規(guī)律,以期為中溫肉制品企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)工藝提供理論支持。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
原料肉 北京市第五肉類聯(lián)合加工廠;乳化腸加工用輔料(食鹽、白砂糖和香辛料等) 中國肉類食品綜合研究中心香辛料部。
2-甲基-3-庚酮 美國Sigma-Aldrich公司。
1.2 儀器與設(shè)備
WH82絞肉機 德國賽德曼機械制造公司;OSCAR 20
真空灌腸機 德國海因里希弗雷機械制造有限公司;殺菌釜 諸城中泰機械有限公司;HH-1型數(shù)顯電子恒溫水浴鍋 上海至翔科教儀器廠;75 ?m CAR/PDMS固相微萃取針 美國Sigma-Aldrich公司;TG-Wax MS氣相色譜毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 ?m)、TRACE 1310型氣相色譜、TSQ 8000型質(zhì)譜 美國賽默飛世爾科技(中國)有限公司。
在4 種乳化腸中風(fēng)味物質(zhì)的種類和質(zhì)量濃度均有變化,分別鑒定出39、39、41、37 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),主要為醛類、酯類、醇類、烯烴類和酚類,還有少量的雜環(huán)類化合物。
2.2 不同種類揮發(fā)性風(fēng)味化合物的比較分析
2.2.1 醛類物質(zhì)的比較分析
由表1可知,共從中溫乳化腸樣品中鑒定出3種醛類風(fēng)味物質(zhì),分別為己醛、壬醛和苯甲醛,含量相對較高,在105 ℃中溫乳化腸中醛類的總質(zhì)量濃度達(dá)到了0.1240 μg/μL,隨著熱殺菌溫度的升高,醛類物質(zhì)的總質(zhì)量濃度呈上升的趨勢。研究表明,醛類物質(zhì)的閾值較低,是形成肉制品的重要特征呈味物質(zhì)[1]。己醛和壬醛具有清香青草氣味,主要來自ω-6不飽和脂肪酸的氧化[12-13]。苯甲醛主要是來自氨基酸的斯特雷克爾反應(yīng)生成的,表現(xiàn)出堅果果香和脂香的香氣[14-15]。中溫乳化腸中醛的含量比低溫腸高,而比高溫腸的低,說明隨著熱殺菌溫度的升高,發(fā)生了更多的脂肪氧化反應(yīng)。
2.2.2 醇類物質(zhì)的比較分析
在醇類中,飽和醇的感官閾值高,對風(fēng)味的貢獻(xiàn)不大,烯醇的感官閾值較低,對肉制品特征風(fēng)味的形成可發(fā)揮重要的作用。由表1可知,中溫乳化腸中存在的乙醇、正己醇、反式-薄荷基-2,8-二烯-1-醇、β-松油醇、順-(1-異丙基)-1-甲基-2-環(huán)己烯醇、反-4-(1-異丙基)-1-甲基-2-環(huán)己烯醇和3-莰醇的含量比低溫乳化腸低,比高溫乳化腸高。正己醇、反式-薄荷基-2,8-二烯-1-醇和反-4-(1-異丙基)-1-甲基-2-環(huán)己烯醇在中溫和低溫乳化腸中存在,而在高溫乳化腸中未檢出,可能是因為這3種醇類在高溫下參與了酯化或氧化反應(yīng)。1-辛烯-3-醇在中溫乳化腸中的含量是最高的,已有多項研究表明,該物質(zhì)對肉制品的風(fēng)味形成具有重要的作用,具有蘑菇香氣[16-17]。3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、4-松油烯醇和α-松油醇主要來源于香辛料,隨著殺菌溫度的升高,三者含量均逐漸升高,說明較高的溫度有利于它們從香辛料中析出。
2.2.3 烯烴類物質(zhì)的比較分析
由表1可知,4 種樣品中共檢測出9 種烯烴類物質(zhì),這些烯烴主要來源于原料肉脂肪酸烷氧自由基的裂解和香辛料。這些物質(zhì)的香氣閾值一般較低,對乳化腸風(fēng)味的形成直接貢獻(xiàn)不大,但是這些化合物是形成雜環(huán)化合物的重要中間體,對提高肉品的整體風(fēng)味有重要的作用[18]。95 ℃中溫乳化腸中β-蒎烯的含量比80 ℃低溫乳化腸低了近4 倍,3-異丙基-6-亞甲基-1-環(huán)己烯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯和α-律草烯這3種烯烴在低溫和中溫乳化腸中存在,而在高溫乳化腸中未檢出。α-蒎烯、D-檸檬烯、1-甲基-5-(1-甲基乙烯基)環(huán)己烯和松油烯的含量隨著熱殺菌溫度的升高逐漸升高,可能是由于香辛料成分的更多釋放和脂肪氧化的結(jié)果。
2.2.4 酸、酮、苯及酚類物質(zhì)的比較分析
隨著熱殺菌溫度的升高,己酸的含量逐漸減少,可能是因為溫度升高后其發(fā)生酯化反應(yīng)生成了己酸乙酯的原因。由表1可知,在測定的4 個樣品中,只有1種酮類物質(zhì),且質(zhì)量濃度相近。苯類及酚類物質(zhì)共檢測到7種,主要是來源與芳香族氨基酸和香辛料,具有芳香、藥香和木香等香氣,總體質(zhì)量濃度隨著熱殺菌溫度的升高而升高,2-甲氧基-4-(2-丙烯基)-苯酚只在105 ℃中溫乳化腸和高溫乳化腸中出現(xiàn),有甜味、柔和的焦糖辛香味,進(jìn)一步氧化可生成香蘭素。
2.2.5 雜環(huán)及其他類物質(zhì)的比較分析
由表1可知,共檢測到雜環(huán)及其他化合物4種,其中,2-戊基呋喃是脂質(zhì)氧化的產(chǎn)物,也是形成肉類風(fēng)味的重要物質(zhì),閾值相對較低,具有蔬菜芳香,在中溫乳化腸的質(zhì)量濃度是低溫乳化腸的5倍之多。十氫-4a-甲基-1-亞甲基-7-(1-甲乙基)-萘、甲基N-(N-芐氧羰基-β-1-天門冬酰)-β-D-氨基葡糖苷和4-甲氧基-6-(2-丙烯基)-1,3-苯并二茂這三種物質(zhì)只在105 ℃中溫乳化腸和高溫乳化腸中出現(xiàn),可能與豬肉制品“高溫味”的出現(xiàn)有關(guān)。
3 結(jié) 論
95 ℃和105 ℃中溫乳化腸分別鑒定出39 種和41 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),低溫乳化腸和高溫乳化腸中分別鑒定出39 種和37 種。不同的熱殺菌會帶來揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類和質(zhì)量濃度的變化。對中溫乳化腸風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的化合物有:己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃和2-甲氧基-4-(2-丙烯基)-苯酚等。中溫乳化腸中醛類的總質(zhì)量濃度較高,是形成乳化腸的重要特征呈味物質(zhì),醇類、烯烴類和酚類在中溫乳化腸中的含量較高也對其風(fēng)味豐富有很大的貢獻(xiàn)。隨著殺菌溫度的提高,可能會產(chǎn)生具有“高溫味”的物質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1] MOTTRAM D S. Flavor formation in meat and meat products: a review[J]. Food Chemistry, 1998, 62(4): 415-424.
[2] RCIA-ESTEBAN M, ANSORENA D, ASTIASAR?N I, et al. Study of the effect of different fiber coatings and extraction conditions on dry cured ham volatile compounds extracted by solid-phase micro-extraction (SPME) [J]. Talanta, 2004, 64(2): 458-466.
[3] 黨亞麗, 張中建, 閆小偉, 等. 金華火腿烹調(diào)前后風(fēng)味的變化[J]. 中國食品學(xué)報, 2012, 12(12): 180-184.
[4] SONG Huanlu, CADWALLADER K R, SINGH T. Odour-active compounds of Jinhua ham[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2008, 23(1): 1-6.
[5] GASPARDO B, PROCIDA G, TOSO B, et al. Determination of volatile compounds in San Daniele ham using headspace GC-MS[J]. Meat Science, 2008, 80(2): 204-209.
[6] GARCIA-ESTEBAN M, ANSORENA D, ASTIASARAN I, et al. Comparison of simultaneous distillation extraction (SDE) and solid-phase micro-extraction (SPME) for the analysis of volatile compounds in dry-cured ham[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2004, 84(11): 1364-1370.
[7] 徐歡, 勵建榮, 韓曉祥. 同時蒸餾萃取法提取金華火腿風(fēng)味物質(zhì)條件優(yōu)化[J]. 食品工業(yè)科技, 2009(3): 128-131.
[8] 田懷香, 王璋, 許時嬰. 超臨界CO2 流體技術(shù)提取金華火腿中揮發(fā)性風(fēng)味組分[J]. 食品與機械, 2007, 23(2): 18-22.
[9] 章建浩, 朱健輝, 王莉, 等. 金華火腿傳統(tǒng)工藝過程揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析研究[J]. 食品科學(xué), 2004, 25(11): 221-226.
[10] YU Ainong, SUN Baoguo, TIAN Dating, et al. Analysis of volatile compounds in traditional smoke-cured bacon(CSCB)with different fiber coatings using SPME[J]. Food Chemistry, 2008, 110(1): 233-238.
[11] YU Ainong, SUN Baoguo, TIAN Dating, et al. Flavour substances of Chinese traditional smoke-cured bacon[J]. Food Chemistry, 2005, 89(2): 227-233.
[12] ELMORE J S, MOTTRAM D S, ENSER M, et al. Effect of the polyunsaturated fatty acid composition of beef muscle on the profile of aroma volatiles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(4): 1619-1625.
[13] SPECHT K, BALTES W. Identification of volatile flavour compounds with high aroma values from shallow-fried beef[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1994, 42(10): 2246-2253.
[14] 朱建軍, 王曉宇, 胡萍, 等. 黔式臘肉加工過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化[J]. 食品與機械, 2013, 29(4): 20-23.
[15] XIE Jianchun, SUN Baoguo, WANG Shuaibin. Aromatic constituents from Chinese traditional smoke-cured bacon of Mini-pig[J]. Food Science and Technology International, 2008, 14(4): 329-340.
[16] 張順亮, 郝寶瑞, 王守偉, 等. 清醬肉中關(guān)鍵香氣活性化合物的分析[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(4): 127-130.
[17] 王玉濤, 王世鋒, 劉孟洲, 等. 應(yīng)用HS-SPME和GC/MS技術(shù)檢測舍飼合作豬肌肉中的風(fēng)味物質(zhì)[J]. 核農(nóng)學(xué)報, 2008, 22(5): 654-660.
[18] 鄒英子, 楊俊杰, 潘見. 黑香豬肉揮發(fā)性風(fēng)味成分的提取和分析[J]. 肉類研究, 2012, 26(7): 124-127.