單一菌種和復(fù)合菌種發(fā)酵對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

高靜，曹葉萍，郇延軍

(江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫，214000)

豬肉脯是一種食用方便，制作考究，美味可口，耐貯藏和便于運(yùn)輸?shù)氖旄扇庵破?，具有高蛋白、低脂肪、保藏性好等特點(diǎn)，常作為休閑食品為大眾所喜愛[1-2]。在傳統(tǒng)工藝條件下，風(fēng)味主要靠美拉德反應(yīng)形成，風(fēng)味單一，滿足不了消費(fèi)者對多種風(fēng)味的需求和目前休閑肉制品的發(fā)展需求[3-4]，實現(xiàn)豬肉脯風(fēng)味的系列化是保證其可持續(xù)發(fā)展的必然要求。與果蔬復(fù)配是改善肉脯風(fēng)味的常用方法。KIM等[5]向豬肉脯中添加洋蔥粉，賦予了豬肉脯濃郁的洋蔥味。加工工藝的改進(jìn)也可以改善風(fēng)味。蔡金龍等[6]研究了醬鹵工藝對肉脯風(fēng)味的影響。另外，發(fā)酵也是改善肉脯風(fēng)味的途徑之一。王新惠等[7]研究發(fā)現(xiàn)，以清酒乳酸桿菌和木糖葡萄球菌為復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵豬肉脯，風(fēng)味優(yōu)于對照組。ZHAO等[8]使用保加利亞乳桿菌生產(chǎn)發(fā)酵豬肉脯，肉脯的風(fēng)味得到改善。發(fā)酵可以促進(jìn)蛋白質(zhì)和脂肪等物質(zhì)的降解產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)，促使肉脯形成良好的風(fēng)味，同時利用發(fā)酵過程適度產(chǎn)酸，使肉脯酸甜味適中，提高產(chǎn)品的保藏效果，是豐富豬肉脯風(fēng)味的一種很好的方法[9-10]。

常用于肉制品發(fā)酵的菌株有乳酸菌、葡萄球菌、微球菌、酵母和霉菌。本實驗中采用的發(fā)酵菌株為植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)和釀酒酵母菌(Saccharomycescerevisiae)。植物乳桿菌廣泛用于奶制品、羊肉、鹿肉等的發(fā)酵[11-13]，不僅可以產(chǎn)生乳酸抑制病原菌和腐敗菌的生長，同時生長代謝產(chǎn)生的酶類還能促進(jìn)蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的分解，促進(jìn)產(chǎn)品形成特殊的風(fēng)味[14]。釀酒酵母菌常用于魚類、香腸等的發(fā)酵，具有一定產(chǎn)酯能力和蛋白酶活性[15-16]。將這2株菌引入到豬肉脯中，通過電子鼻和固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS)聯(lián)用的手段研究單一菌種和復(fù)合菌種發(fā)酵對豬肉脯加工過程產(chǎn)香規(guī)律和產(chǎn)品風(fēng)味特點(diǎn)的影響，以期為工業(yè)化生產(chǎn)具有天然生物發(fā)酵香氣特征的新型豬肉脯提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬后腿肉、雞精、魚露等購于當(dāng)?shù)爻?；紅曲紅、乙基麥芽酚為市售食品級，其他試劑均為分析純；MRS肉湯培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；植物乳桿菌，上海魯微科技有限公司；釀酒酵母，廣東省微生物菌種保藏中心。

1.2 儀器與設(shè)備

SW-CJ-2D型雙單立式送風(fēng)超凈平臺，蘇州凈化設(shè)備有限公司；LDZX-50FBS立式壓力蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠；SPX型智能生化培養(yǎng)箱，南京金恒實驗儀器廠;紫外-可見光分光光度計(UV-2600)，上海天美科學(xué)儀器有限公司；KBF240型恒溫恒濕生化培養(yǎng)箱，德國Binder公司; FE20K型pH計，瑞士梅特勒-托利多；TSQ Quantum XLS三重四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國賽默飛世爾科技公司；超快速氣相色譜電子鼻，Heracles Ⅱ Alpha MOS公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 發(fā)酵菌液的制備

首先將菌種活化，作為種子液。然后按5%接種量接種到100 mL培養(yǎng)基中，并在37 ℃靜置培養(yǎng)到對數(shù)生長期。將增殖培養(yǎng)液離心(4 000 r/min，10 min)，倒掉上清液，菌體沉淀用10 mL質(zhì)量濃度為8.5 g/L無菌生理鹽水懸浮，即得到需要的液體發(fā)酵劑。制備的發(fā)酵劑，經(jīng)過活菌計數(shù)后用于生產(chǎn)。

1.3.2 發(fā)酵豬肉脯加工工藝流程及操作要點(diǎn)

原料選擇→預(yù)處理→冷凍→切片→發(fā)酵→腌制→攤篩→烘干→涂油→烤制→壓平→切割。

操作要點(diǎn)如下：

原料選擇、預(yù)處理:選擇新鮮的豬后腿肉去除可見的脂肪和結(jié)締組織。

冷凍、切片:冷凍主要是便于切片，并且順著肌肉纖維方向?qū)⑷馇谐? mm厚的薄片，然后自然解凍。

發(fā)酵：按108CFU/g的接種量將制備好的液體發(fā)酵劑稀釋到所需倍數(shù)，然后將稀釋后的液體發(fā)酵劑添加到洗凈的豬肉中，添加1% 葡萄糖作為菌種碳源，濕度恒定為80%，28 ℃發(fā)酵24 h。

腌制肉∶m(肉)∶m(蔗糖)∶m(混合料)=100∶26.67∶2.4，混合料中各組分之間配比為m(白胡椒粉)∶m(復(fù)合磷酸鹽)∶m(雞精)∶m(味精)∶m(乙基麥芽酚)∶m(紅曲米)=15∶25∶25∶33∶4.3∶1。腌制時間為30 min。

攤篩:肉片攤在篩網(wǎng)上，相互之間盡量不留空隙。

烘制：65 ℃烘制5 h；期間每隔30 min翻料1次。

烤制:溫度為220 ℃，時間為1 min。

對照組按傳統(tǒng)工藝制作，選豬后腿精肉，冷凍，切片，腌制，攤篩，烘干，烤制，冷卻。操作要點(diǎn)同上。

1.3.3 不同發(fā)酵劑組合

本實驗設(shè)計4組，分別添加不同組合的發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵豬肉脯的制作，具體見表1。

表1 不同發(fā)酵劑組合

1.3.4 采用超快速氣相色譜電子鼻Heracles Ⅱ分析不同發(fā)酵劑對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

準(zhǔn)確稱取絞碎的豬肉脯樣品2 g，置于20 mL頂空瓶中。載氣(H2) 流量160 mL/min；頂空時間600 s，頂空溫度60 ℃；進(jìn)樣量500 μL，進(jìn)樣速度500 μL/s，進(jìn)樣口溫度200 ℃；捕集肼溫度45 ℃，解析溫度250 ℃；柱溫50 ℃，1 ℃/s升至80 ℃，2 ℃/s升至250 ℃，保持60 s；氫火焰離子化檢測器溫度260 ℃；采集時間100 s[17]。

1.3.5 采用SPME-GC-MS分析不同發(fā)酵劑對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

取2.00 g剪碎的豬肉脯樣品顆粒置于20 mL頂空瓶中，插入已經(jīng)老化的50 μm Car/PDMS萃取頭，50 ℃頂空萃取 30 min，然后將吸附后的萃取頭取出并立即插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250 ℃下解吸3 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行GC-MS分析。

色譜條件[18]：DB-5MS毛細(xì)管色譜柱(30 m×2.25 mm，0.25 μm)，載氣He，1 mL/min，采用不分流進(jìn)樣模式。程序升溫為40 ℃保持3 min，5 ℃/min升溫至90 ℃，10 ℃/min升溫至230 ℃并保持7 min。

質(zhì)譜條件：電離方式：EI，放射電流80 μA，電子能量70 eV，接口溫度為250 ℃，離子源溫度200 ℃。全掃描采集數(shù)據(jù)，掃描范圍為質(zhì)荷比30～500 amu。

定性：結(jié)果利用GC-MS數(shù)據(jù)分析軟件處理，化合物經(jīng)計算機(jī)檢索，并與NSIT和RTLPEST譜庫相匹配，僅報道匹配度大于800的結(jié)果。

定量：風(fēng)味標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：取50.00 μL壬烷用95%乙醇稀釋至100 mL，再從定容后的溶液中吸取1 mL用95%乙醇定容至100 mL[19]，得到3.6 mg/kg的工作液。分別取0、20、40、80和200 μL置于裝有2.00 g不經(jīng)發(fā)酵工藝加工的豬肉脯的20 mL的氣質(zhì)瓶中，加蓋密封，采用上述的GC-MS參數(shù)進(jìn)行測定。以揮發(fā)性化合物的峰面積為橫坐標(biāo)(x)、以揮發(fā)性化合物的含量(μg)為縱坐標(biāo)(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：

y=4E-10x-0.09

(1)

相關(guān)系數(shù)R2=0.996 2。

豬肉脯樣品中各種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的定量：采用峰面積歸一化法，根據(jù)壬烷標(biāo)準(zhǔn)曲線的公式，將所有揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的峰面積帶入到公式(1)中計算出風(fēng)味物質(zhì)的含量(μg)，進(jìn)而計算求得揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(μg/kg)。

1.3.6 相對氣味活度值(relative odor activity value, ROAV)

采用ROAV法評價揮發(fā)性風(fēng)味成分對豬肉脯樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)的大小[20]。各化合物的ROAV按公式2計算：

(2)

式中：ROAVi為某揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對氣味活度值；Ci為某揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對含量；Tstan為氣味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的閾值；Cstan為氣味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對含量；Ti為某揮發(fā)性成分的嗅覺閾值。

1.3.7 感官評定

取4組豬肉脯各2 g，切碎，置于樣品瓶中，進(jìn)行氣味感官分析。成立一個由10名食品專業(yè)人員組成的感官小組(5名男性和5名女性)，事先對其進(jìn)行專門感官培訓(xùn)和考核。按表2的評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。

表2 豬肉脯氣味感官評價標(biāo)準(zhǔn)表

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用origin 8.5和SPSS對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和主成分分析(PCA)，為保證數(shù)據(jù)的可信性，每個數(shù)據(jù)重復(fù)3次取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 超快速氣相色譜電子鼻Heracles Ⅱ分析不同發(fā)酵劑對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

圖1為Heracles Ⅱ的PCA分析圖。4組樣品之間的區(qū)分指數(shù)為86，說明組分的風(fēng)味存在顯著差異。PC1的風(fēng)味貢獻(xiàn)率為80.5%，PC2的風(fēng)味貢獻(xiàn)率為16.24%，總體貢獻(xiàn)率達(dá)到96.74%，且各組豬肉脯樣品響應(yīng)值沒有重疊區(qū)域，區(qū)分度較好，說明該P(yáng)CA分析方法能夠準(zhǔn)確描述樣品之間的差異。在圖1中可以看出，S3組和S4組相距較近，說明二者在風(fēng)味上較為接近，而S1組與其他3組之間存在明顯差異，說明發(fā)酵對風(fēng)味產(chǎn)生了明顯的影響。

2.2 SPME-GC-MS分析不同發(fā)酵劑對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

圖1 四組豬肉脯樣品的Heracles Ⅱ PCA圖

Fig.1 The Heracles Ⅱ PCA of four groups of pork jerky samples

利用GC-MS從S1、S2、S3、S4四組豬肉脯樣品中分別檢測出45、59、56和65種揮發(fā)性化合物，主要有由烷烴類、醇類、醛類、酯類、酸類、雜環(huán)芳香類等組成。通過預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，用鮮豬肉不經(jīng)發(fā)酵工藝加工的肉脯的揮發(fā)性風(fēng)味成分中沒有壬烷，因此采用壬烷作為內(nèi)標(biāo)，得到壬烷標(biāo)準(zhǔn)曲線的公式，計算求得豬肉脯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的濃度[21]。表3列出了4組樣品中各類揮發(fā)性成分在肉脯中的質(zhì)量濃度。

表3 四組豬肉脯樣品中揮發(fā)性風(fēng)味化合物分析

續(xù)表3

編號保留時間/min風(fēng)味化合物風(fēng)味化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg·kg-1)S1S2S3S41127.03α-律草烯0.63±0.01c-2.69±0.07b3.69±0.09a小計34.51±0.27c25.64±0.29d143.43±0.76a98.09±0.63b醇類123.42乙醇109.35±0.63d181.23±1.12c622.66±26.71b646.60±14.99a1312.602-甲基丁醇-0.99±0.01--1412.623,4-二甲基-1-戊醇--0.73±0.01b1.84±0.04a1514.50戊醇0.72±0.01d1.97±0.05c10.52±0.12a6.64±0.08b1618.53己醇0.9±0.01d13.44±0.06c17.12±0.86b23.24±0.65a1720.973,5-二甲基-3-庚醇-10.11±0.09a-6.27±0.06b1821.58蘑菇醇1.17±0.12d1.73±0.12c53.32±2.86a11.80±0.21b1921.76正庚醇--2.93±0.87-2022.03二異丁基甲醇---11.43±0.352123.902-甲基-4-辛醇-0.74±0.02b-4.43±0.07a2223.974-乙基環(huán)己醇--2.45±0.03-2324.22芳樟醇1.35±0.22d2.71±0.06c4.89±0.32b8.11±1.42a2424.56辛醇0.63±0.01d1.23±0.09c4.89±0.49b5.53±0.53a2525.99反式-2-辛烯-1-醇0.27±0.01b0.25±0.01b4.65±0.71a-2626.59烯丙基正戊基甲醇-10.60±1.75b-30.25±4.65a2726.594-甲基-5-癸醇--5.87±0.21-小計114.39±6.51d225.00±10.21c730.03±35.82b756.14±25.88a醛類287.36己醛5.49±0.12b5.67±0.23ab5.84±0.09a5.43±0.18b2910.48庚醛0.99±0.11a0.74±0.02b0.72±0.03b0.71±0.06b3022.83癸醛0.27±0.13c0.37±0.03c1.22±0.02b1.84±0.23a3123.40苯甲醛0.72±0.18b-13.70±1.98a-3223.76反式-2-壬醛--2.20±0.16a1.11±0.12b3319.7壬醛9.09±0.25c9.37±0.42c53.56±0.35a46.48±0.54b3438.55胡椒醛0.18±0.01d0.49±0.02c1.71±0.05a1.11±0.04b小計16.74±0.08c16.64±0.16c78.95±0.78a56.68±0.65b酮類358.012,3-庚二酮-5.79±0.21--3611.332-庚酮0.27±0.01d1.11±0.05c1.96±0.06b2.21±0.08a3715.743-羥基-2-丁酮-10.23±0.15b4.16±0.09c33.20±0.24a3820.063-辛烯-2-酮--5.14±0.18-3920.692,2-二甲基-3-庚酮-2.59±0.06b--5.16±0.16a4024.693,5-辛二烯-2-酮--3.42±0.11-4130.76甲基環(huán)戊烯醇酮13.23±0.29d33.78±0.55c62.85±1.09b87.05±1.57a小計13.5±0.45d53.5±0.98c77.53±1.29b127.62±1.33a酯類421.7丁酸乙烯酯5.22±0.22d9.74±0.26c28.12±0.86a19.55±0.27b434.142-甲基丙酸乙酯-30.95±0.99b-109.18±1.77a445.94丁酸乙酯1.08±0.07d9.37±0.11b9.05±0.18b26.56±0.38a456.412-甲基丁酸乙酯-38.22±1.04b3.18±0.10c177.05±2.36a466.903-甲基丁酸乙酯-111.33±1.27b117.58±1.65b504.22±15.66a477.89丙酸芳樟酯---7.01±0.65488.042-氧代-4-甲基戊酸甲酯-1.60±0.04b-8.85±0.36a499.48戊酸乙酯--6.85±0.22b7.75±0.35a5011.831-甲基-4-(1-甲基乙烯基)環(huán)己醇乙酸酯-21.08±0.59b-72.66±1.54a5113.69己酸乙酯8.46±0.61c36.62±1.38b52.15±2.79a53.44±2.58a5215.40乙酸己酯-0.37±0.01b0.98±0.01a1.11±0.02a5317.53正己酸乙烯酯--8.80±0.16a7.01±0.31b5417.74庚酸乙酯0.81±0.03d2.34±0.08c6.11±0.26b11.80±0.19a5518.12乳酸乙酯-0.74±0.04c2.45±0.15b4.80±0.09a

續(xù)表3

編號保留時間/min風(fēng)味化合物風(fēng)味化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg·kg-1)S1S2S3S45621.06辛酸乙酯---7.01±0.165723.413-羥基丁酸乙酯-8.26±0.17b-13.28±0.25a5823.89壬酸乙酯0.36±0.01b-0.18±0.01c0.49±0.01a5924.10DL-白氨酸乙酯-1.11±0.03c3.42±0.04b5.16±0.08a6024.66乙酸乙酯-5.99±0.15--6127.86丙位己內(nèi)酯-1.23±0.05b2.45±0.16a1.11±0.02b小計15.93±0.76d278.95±9.93c238.87±12.45b1030.29±43.26a酸類6221.84乙酸2.07±0.21d4.56±0.56c15.65±0.89a7.66±0.34b6324.91異丁酸0.27±0.03d17.88±1.66a2.20±0.07c6.72±0.12b6426.38丁酸0.45±0.04d3.82±0.09c5.62±0.15b10.70±1.02a6527.36異戊酸0.72±0.06d61.27±3.56a6.85±0.13c41.60±2.05b6631.25正己酸1.98±0.05d5.67±0.03c37.17±1.32a19.55±0.98b6737.54壬酸0.36±0.02d1.11±0.04c4.40±0.21a2.95±0.05b小計5.85±0.39d94.31±3.93a71.89±3.19c89.18±2.65b呋喃6813.582-正戊基呋喃--6.60±0.54-小計6.60±0.54含硫化合物6923.702-甲硫基乙醇-0.86±0.02b-1.11±0.03a706.93異戊酸甲硫醇酯0.27±0.01---7114.08己酸甲硫醇酯0.90±0.02d1.35±0.05c8.31±1.07a3.32±0.59b7224.683-甲硫基丙酸乙酯1.17±0.03b--2.95±0.74a小計2.34±0.06c2.21±0.48c8.31±0.76a7.38±0.19b含氮化合物7317.042,5-二甲基吡嗪-1.23±0.05b-1.84±0.13a7417.252,6-二甲基吡嗪0.27±0.02c4.32±0.65b-15.86±1.44a7519.832,3,5-三甲基吡嗪-5.92±0.13b-16.23±1.28a7621.142-乙基-3,6-二甲基吡嗪-8.88±0.18--7723.102-乙基-3,5,6-三甲基吡嗪-6.53±0.15b-12.54±0.56a小計0.27±0.01c20.35±2.12b-46.47±2.89a芳香族化合物7815.02鄰-異丙基苯1.17±0.04d1.60±0.17c5.14±0.54b6.27±0.37a7934.55乙基麥芽酚 220.12±1.18b189.32±4.45d231.12±3.89a190.77±4.21c8035.96對甲酚1.89±0.03c0.74±0.01d4.07±0.25b10.32±0.56a小計223.18±2.56b191.66±1.89d240.33±3.67a207.36±2.13c

注：- 為未檢出該物質(zhì)；不同小寫字母表示不同豬肉脯樣品的差異顯著性(p<0.05)。

2.2.1 不同發(fā)酵劑對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

圖2是各樣品之間風(fēng)味化合物按類別分析的柱狀圖，從圖中可以更直觀的看出各風(fēng)味物質(zhì)在各大類之間的差別。就揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總濃度而言，S1組最低，S4組最高。

從S1、S2、S3、S4四組豬肉脯樣品中分別檢測9、5、9和7種烷烴類化合物，不同樣品中烴類化合物的含量差異顯著。其中檸檬烯具有令人愉快的新鮮甜味[22]，僅在S3組中檢出，由此推斷是在S.cerevisiae的發(fā)酵過程中產(chǎn)生的。這是由于S.cerevisiae依托甲羥戊酸途徑，在胞內(nèi)形成了少數(shù)單萜[23]。

圖2 不同豬肉脯樣品中揮發(fā)性化合物類別統(tǒng)計

Fig.2 Statistics of volatile flavor compounds in different pork jerky samples

從圖2可以看出，就揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中醇的總濃度而言，S4組的濃度最高。4組豬肉脯中的醛類化合物總體含量在發(fā)酵后顯著增多，S4組含量最高。其中S3組與S4組的乙醇含量較高，這與S.cerevisiae經(jīng)過內(nèi)酶的作用，把單糖分解為CO2和酒精有關(guān)。

4組豬肉脯樣品中的酮類化合物種類發(fā)酵之后增多，總體含量在發(fā)酵后也顯著提高。酮類對肉產(chǎn)生花香及果香風(fēng)味有貢獻(xiàn)，并隨著碳鏈的增加產(chǎn)生更強(qiáng)的花香特征[24]。

4組豬肉脯樣品中的酯類化合物種類發(fā)酵之后明顯增多，總體含量在發(fā)酵后也顯著提高(P<0.05)。酯類物質(zhì)一般是由發(fā)酵或者脂質(zhì)代謝生成的羧酸和醇酯化后的產(chǎn)物[25]，是一種良好的風(fēng)味物質(zhì)，少量的酯類物質(zhì)即可產(chǎn)生明顯的香氣。2-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、乙酸己酯、丙位己內(nèi)酯、乳酸乙酯僅存在于3個發(fā)酵樣品中，說明是通過發(fā)酵產(chǎn)生。乙酸乙酯只存在于L.plantarum發(fā)酵的樣品中，具有明顯的酒香和果香，可見是由L.plantarum活動產(chǎn)生。S4組酯類含量最高，達(dá)到1 130.29 μg/kg，這些酯類物質(zhì)可能是由酵母發(fā)酵產(chǎn)生的醇類物質(zhì)與乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的酸類物質(zhì)通過酶的催化形成的。

4組豬肉脯樣品中的酸類化合物種類發(fā)酵之后沒有變化，總體含量在發(fā)酵后顯著提高，這歸因于2種菌的有機(jī)酸代謝。而S2組中酸類化合物含量最高，可見L.plantarum產(chǎn)酸能力更強(qiáng)，這與L.plantarum將食品原料中的糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗嵊嘘P(guān)。

綜上所述，經(jīng)過發(fā)酵，豬肉脯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)濃度顯著提升，其中S4組樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)濃度最高，各類揮發(fā)性物質(zhì)濃度相較于S1組都有提升，特別是酯類物質(zhì)濃度顯著提高，還產(chǎn)生了新的酯類化合物，例如戊酸乙酯等。S3組的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)濃度高于S2組，這可能是由于S.cerevisiae更出色的產(chǎn)香產(chǎn)酯能力。將L.plantarum和S.cerevisiae共同作為發(fā)酵起始菌種,可以豐富發(fā)酵產(chǎn)物的風(fēng)味復(fù)雜性，增強(qiáng)肉脯風(fēng)格的獨(dú)特性。

2.2.2 發(fā)酵對關(guān)鍵風(fēng)味化合物的影響

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味貢獻(xiàn)由其在風(fēng)味體系中的濃度和風(fēng)味閾值共同決定，僅僅通過風(fēng)味物質(zhì)的含量不能準(zhǔn)確描述豬肉脯的風(fēng)味特征[26]。因此，采用相對氣味活度值結(jié)合風(fēng)味物質(zhì)的濃度和風(fēng)味閾值綜合分析各風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味貢獻(xiàn)[27]。

壬醛在S1組中相對含量較高，為2.02%，且風(fēng)味閾值較低，為1 μg/kg，對S1組風(fēng)味貢獻(xiàn)最大，故定義其ROAV為100。己酸乙酯在S2組、S3組和S4組中的相對含量較高，分別為5.94%、13.26%和8.32%，且其風(fēng)味閾值相對較低，為2.2 μg/kg，綜合分析其對發(fā)酵豬肉脯的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大，因此將其ROAV定義為100。表3中列出了4組樣品重要的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的ROAV值，由于烷烴類、醇類及酸類等閾值較高，對于風(fēng)味貢獻(xiàn)較小，未列出，只列出ROAV值大于0.1的揮發(fā)性化合物。一般認(rèn)為，當(dāng)風(fēng)味物質(zhì)的ROAV≥1時，對風(fēng)味體系的風(fēng)味特征起主要作用，ROAV值越大風(fēng)味貢獻(xiàn)就越大，0.1≤ROAV≤1的風(fēng)味物質(zhì)對風(fēng)味體系的風(fēng)味特征起重要作用[28]。

表4 豬肉脯樣品揮發(fā)性成分的香氣特征、閾值和相對氣味活度值

注：-為未檢出該物質(zhì).

從表3中可以看出，S1組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物主要有1-辛烯-3-醇、庚醛、癸醛、壬醛、苯甲醛、丁酸乙酯、己酸乙酯和庚酸乙酯；S2組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物主要有1-辛烯-3-醇、庚醛、癸醛、壬醛、丁酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯和2-甲基丙酸乙酯；S3組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物主要有D-檸檬烯、1-辛烯-3-醇、庚醛、癸醛、壬醛、苯甲醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯和2-戊基呋喃；S4組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物主要有1-辛烯-3-醇、庚醛、癸醛、壬醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯和辛酸乙酯。

圖3是S1組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物的含量與其他3組之間的對比，可以看出除了庚醛含量在發(fā)酵后降低之外，其他揮發(fā)性化合物都有顯著性提高。而庚醛有明顯的土腥味[30]，經(jīng)過發(fā)酵之后含量降低，可見發(fā)酵對豬肉脯有一定的脫腥作用。

圖3 四組豬肉脯樣品的關(guān)鍵風(fēng)味化合物含量

Fig.3 Key flavor compound content of four groups of pork jerky samples

蘑菇醇具有蘑菇、玫瑰、薰衣草和干草的香氣[31]，在發(fā)酵之后含量都有所提高，S3組中蘑菇醇含量最高達(dá)到了53.32 μg/kg，相較于S1組有了顯著提高(P<0.05)。壬醛具有強(qiáng)烈的甜橙氣息[32]，會對豬肉脯氣味產(chǎn)生重要影響，S1組中壬醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.09 μg/kg，S3組和S4組分別為53.56 μg/kg和46.48 μg/kg，可見經(jīng)過S.cerevisiae的發(fā)酵肉脯中壬醛含量有了顯著提高(P<0.05)。苯甲醛具有類似炒花生的香氣，癸醛具有甜味的花香[33]，在發(fā)酵之后含量顯著提高(P<0.05)。丁酸乙酯、己酸乙酯和庚酸乙酯具有果味、芳香氣味，在發(fā)酵之后含量都顯著提高(P<0.05)，S4組中含量最高。

2.3 豬肉脯樣品的感官特性得分

如圖4所示，S1組的感官評分為5.3±0.13分，香味較淡，經(jīng)過發(fā)酵后，感官評分顯著提高，S4組評分最高，為8.7±0.16分，香氣濃郁。這可能與微生物在豬肉脯發(fā)酵過程中的生長代謝生成低閾值的醛類、酯類等揮發(fā)性物質(zhì)有關(guān)。如丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸乙酯等酯類物質(zhì)的產(chǎn)生賦予了發(fā)酵豬肉脯濃郁的果香、酒香，掩蓋原有的肉腥味。同時發(fā)酵可以促進(jìn)蛋白質(zhì)和脂肪等物質(zhì)的降解產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)，如蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的部分氨基酸在豬肉脯烘烤的過程中加強(qiáng)美拉德反應(yīng)可以賦予豬肉脯更濃郁的風(fēng)味。

圖4 四組豬肉脯樣品的感官評定值

Fig.4 Sensory evaluation of four groups of pork jerky samples

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，4組豬肉脯樣品的風(fēng)味具有顯著差異性。根據(jù)GC-MS分析，經(jīng)過發(fā)酵豬肉脯的各類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)濃度顯著提升，其中復(fù)合菌種發(fā)酵組樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)濃度最高。就關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)的濃度而言，未發(fā)酵組中風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的物質(zhì)在發(fā)酵后濃度都得到提高。感官評分的結(jié)果表明，發(fā)酵組的感官評分顯著高于未發(fā)酵組，復(fù)合菌種發(fā)酵組的得分最高。綜合揮發(fā)性物質(zhì)的總濃度、關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)濃度和感官評分的結(jié)果可以推斷，通過發(fā)酵可顯著提升豬肉脯的風(fēng)味，復(fù)合菌種發(fā)酵的豬肉脯風(fēng)味優(yōu)于單一菌種發(fā)酵豬肉脯。復(fù)合發(fā)酵豬肉脯的關(guān)鍵風(fēng)味化合物主要有1-辛烯-3-醇、庚醛、癸醛、壬醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯和辛酸乙酯。