濃香和醬香型白酒對廣式香腸質(zhì)構(gòu)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

陳泓帆 聶鑫 宋川 毛競竟 曾天志 趙志平

摘要：為闡明濃香和醬香型白酒對廣式香腸質(zhì)構(gòu)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，分別將濃香和醬香型白酒作為輔料制作廣式香腸，以不添加白酒的廣式香腸作為對照，利用質(zhì)構(gòu)儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術(shù)分別測定3種廣式香腸的質(zhì)構(gòu)特性和揮發(fā)性風(fēng)味化合物。結(jié)果表明，所用濃香和醬香型白酒對廣式香腸的質(zhì)構(gòu)特性均無顯著影響。GC-MS共鑒定出55種風(fēng)味物質(zhì)，包括烴類28種、酯類18種、醛類4種、酸類3種、醇類1種和醚類1種，白酒的添加顯著提高了廣式香腸中酯類物質(zhì)的含量，賦予了廣式香腸特有的水果香氣。層次聚類分析和多元統(tǒng)計分析表明，3種廣式香腸的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在明顯差異；通過偏最小二乘法判別分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA）的變量投影重要度（variable importance in projection，VIP）篩選出了7種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，可作為區(qū)分濃香型和醬香型白酒廣式香腸的重要標(biāo)志物。該研究為廣式香腸風(fēng)味提升和新產(chǎn)品開發(fā)提供了一定的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：白酒；廣式香腸；揮發(fā)性風(fēng)味；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；偏最小二乘法判別分析

中圖分類號：TS251.65? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1000-9973（2023）05-0044-06

Abstract： In order to elucidate the effects of strong-flavor and sauce-flavor Baijiu on the texture and volatile flavor substances of Cantonese sausages， Cantonese sausages are prepared with strong-flavor and sauce-flavor Baijiu as the auxiliary material. Cantonese sausages without Baijiu are used as the control. The texture characteristics and volatile flavor compounds of three kinds of Cantonese sausages are determined by texture analyzer and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） respectively. The results show that strong-flavor and sauce-flavor Baijiu has no significant effect on the texture characteristics of Cantonese sausages. Fifty-five flavor substances are identified by GC-MS， including 28 hydrocarbons， 18 esters， 4 aldehydes， 3 acids， 1 alcohol and 1 ether. The addition of Baijiu significantly increases the content of esters in Cantonese sausages， and give Cantonese sausages unique fruity aroma. Hierarchical clustering analysis and multivariate statistical analysis show? that there are significant differences in the volatile flavor substances of the three kinds of Cantonese sausages.??Seven key flavor substances are screened by the variable importance in projection （VIP） of partial least squares discriminant analysis （PLS-DA）， which can be used as the important markers to distinguish the Cantonese sausages prepared with strong-flavor and sauce-flavor Baijiu. This study has provided a certain theoretical basis and technical support for the improvement of Cantonese sausage flavor and the development of new products.

Key words： Baijiu; Cantonese sausage; volatile flavor; gas chromatography-mass spectrometry; partial least squares discriminant analysis

廣式香腸是一種源于我國廣東地區(qū)的傳統(tǒng)半干香腸[1]，歷史悠久，品種多樣。廣式香腸色澤明亮、鮮香可口、皮薄肉嫩，深受各地消費者的青睞。中國白酒是通過固態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的一類蒸餾酒，依據(jù)其感官風(fēng)味特性，可將其分為以濃香型、醬香型、清香型、米香型等為主的12種香型[2]；濃香型和醬香型白酒的市場占有率分別超過51%和31%。白酒是廣式香腸的重要調(diào)味料，具有抑菌增香的重要作用[3-4]。

脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化是香腸風(fēng)味物質(zhì)的主要來源。酒糟可促進(jìn)香腸蛋白質(zhì)的分解，提高香腸游離氨基酸的含量，從而改善香腸的風(fēng)味特征[5]。侯雨雪等[6]研究發(fā)現(xiàn)桑椹多酚可抑制臘腸中某些揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的形成，抑制臘腸中的肉腥味，同時促進(jìn)呈味氨基酸的釋放。劉文營等[7]研究證實添加葡萄酒和天然抗氧化劑茶多酚、甘草提取物可降低廣式香腸酯類物質(zhì)相對含量，增加酮類和烯烴類物質(zhì)相對含量。曲酒、白酒發(fā)酵副產(chǎn)物的添加可增加廣式香腸醇類和酯類風(fēng)味物質(zhì)的含量[8-9]。Wang等[10]發(fā)現(xiàn)草菇內(nèi)源酶可促進(jìn)廣式香腸的蛋白水解、脂肪分解和脂質(zhì)氧化，改善了呈味氨基酸和相關(guān)揮發(fā)性化合物的產(chǎn)生。干燥工藝對廣式香腸風(fēng)味物質(zhì)有較大的影響，陳海光等[11]研究發(fā)現(xiàn)減速干燥期提高干燥溫度，有利于廣式香腸酯類、醛類和酸類組分的生成，但延長熱風(fēng)干燥時間可能不利于廣式香腸整體風(fēng)味的改善。劉巧瑜等[12]發(fā)現(xiàn)在廣式香腸干燥過程中降低干燥溫度并延長干燥時間有利于加快脂質(zhì)氧化，促進(jìn)風(fēng)味物質(zhì)的生成。微生物對廣式香腸風(fēng)味的形成具有重要作用，乳酸桿菌屬是廣式香腸在發(fā)酵過程中的優(yōu)勢微生物，可影響香腸風(fēng)味物質(zhì)的形成[13]。符小燕等[14]研究發(fā)現(xiàn)葡萄球菌、乳酸桿菌單獨發(fā)酵和混合發(fā)酵可促進(jìn)廣式香腸蛋白質(zhì)和脂肪的水解。Xiao等[15]研究發(fā)現(xiàn)接種微生物發(fā)酵劑提高了香腸中優(yōu)勢菌的競爭力，抑制了非優(yōu)勢菌的生長繁殖，有利于促進(jìn)游離氨基酸和游離脂肪酸的釋放，防止異味和酸敗的形成。Mei等[16]發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌可以抑制香腸蛋白質(zhì)氧化，保持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有提高香腸品質(zhì)和促進(jìn)香腸風(fēng)味形成的作用。Wu等[17]研究發(fā)現(xiàn)調(diào)味葡萄球菌和干酪微球菌可加速廣式香腸脂肪和蛋白質(zhì)的降解和氧化，增加廣式香腸的醇類、醛類、酮類和酯類化合物，特別是醛類和乙酯等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量，而使烴類和雜環(huán)化合物的含量減少。酵母菌作為發(fā)酵劑加入到廣式香腸中可顯著提升香腸中醇類、酸類、酯類和萜類物質(zhì)的含量[18]。

目前沒有關(guān)于濃香和醬香型白酒對廣式香腸質(zhì)構(gòu)特性和風(fēng)味特征影響的報道。本研究選用市場占有率最高的濃香和醬香型白酒，分別制作廣式香腸，以不添加白酒的廣式香腸為對照，采用質(zhì)地剖面分析和GC-MS技術(shù)，并結(jié)合多元統(tǒng)計分析測定3種廣式香腸的質(zhì)構(gòu)特性和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，以期揭示濃香和醬香型白酒對廣式香腸質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味的影響，為廣式香腸的風(fēng)味提升和新產(chǎn)品開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮肉：由四川高金實業(yè)集團股份有限公司提供；白糖、鹽、雞精、味精：購自成都市十陵鎮(zhèn)好樂購超市；53%貴州茅臺鎮(zhèn)2012原漿老酒：貴州任意門酒業(yè)有限公司；54%鴨溪窖酒：貴州鴨溪酒業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BD/BC-428DKEM轉(zhuǎn)換型冷藏冷凍箱 合肥美的電冰箱有限公司；ME204E萬分之一電子天平 梅特勒-托利多國際貿(mào)易有限公司；BYXX-30多功能煙熏箱 杭州艾博機械工程有限公司；5977A-7890B型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（含PAL3自動進(jìn)樣器）、HP-5MS UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）色譜柱 美國安捷倫公司；SH-SPME- 09 PA/PDMS固相微萃取探針 青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 廣式香腸配方及制作工藝

廣式香腸配方：豬肉肥瘦比為3∶7，輔料以鮮肉總重為基礎(chǔ)（質(zhì)量比），白糖10%、食鹽2.5%、白酒2.2%、味精0.15%、雞精0.15%、亞硝酸鹽0.006%。

實驗分組：對照組（不添加白酒）和實驗組（分別添加貴州茅臺鎮(zhèn)2012原漿老酒和鴨溪窖酒）。

廣式香腸制作工藝：將瘦肉切絲，肥肉切片，按肥瘦比3∶7的比例混勻；亞硝酸鹽充分溶解于白酒后添加到肉中，加入雞精、味精、食鹽、白糖，翻拌均勻，4 ℃下腌制12 h后灌腸、排氣，55 ℃下烘干8 h后置于干燥通風(fēng)處自然風(fēng)干4 d。

1.3.2 質(zhì)構(gòu)特性

參照Kouzounis等[19]的方法，取香腸中段，切成30 mm厚的薄片，進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析。參數(shù)如下：探頭型號P36/R圓柱形探頭；測前速度2 mm/s、測中速度1 mm/s、測后速度5 mm/s；觸發(fā)力5 g，數(shù)據(jù)收集率為200 pps。

1.3.3 GC-MS檢測

將腸衣去除，按肥瘦比3∶7的比例取樣后將廣式香腸粉碎，精確稱取3 g樣品，裝入15 mL的頂空瓶中，加入1 μL 2 μg/μL的2，4，6-三甲基吡啶作為內(nèi)標(biāo)物，每組平行3次。

色譜條件：參照張旭等[20]的方法，稍作改進(jìn)。色譜柱為HP-5MS UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；壓力為32.0 kPa；流速為1.0 mL/min；載氣為氦氣，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度250 ℃；程序升溫：起始溫度為40 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升至85 ℃，保持2 min，再以3 ℃/min升到160 ℃，保持3 min，最后以20 ℃/min升到230 ℃，保持1 min。

質(zhì)譜條件：EI電子源，電子能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，四級桿溫度為150 ℃；檢測器電壓為350 V；質(zhì)量掃描范圍（m/z）為40～550。

定性：將數(shù)據(jù)在NIST 14.L譜庫中進(jìn)行檢索與匹配，以匹配度高于80%為標(biāo)準(zhǔn)，對化合物進(jìn)行定性分析。

定量：對總離子流色譜圖進(jìn)行峰面積歸一化定量，對各組分進(jìn)行定量分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，利用SPSS Statistics 28.0.1進(jìn)行顯著性分析，通過R v4.2.1進(jìn)行層次聚類分析。多元統(tǒng)計分析利用SIMCA 14.1完成，其余圖均采用Origin 2021繪制。

2 結(jié)果分析

2.1 質(zhì)構(gòu)特性分析

香腸質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果見表1。

由表1可知，醬香型白酒對廣式香腸質(zhì)構(gòu)特性無顯著影響（P＞0.05），但添加醬香型白酒香腸的內(nèi)聚性和回復(fù)性顯著高于濃香型白酒香腸（P≤0.05）。而濃香型白酒則顯著提高了廣式香腸的彈性（P≤0.05），對其他質(zhì)構(gòu)特性無顯著影響（P＞0.05），說明濃香和醬香型白酒的加入對廣式香腸的質(zhì)構(gòu)影響較小。

2.2 揮發(fā)性風(fēng)味分析

從3種廣式香腸中共檢測到6類55種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中烴類28種、酯類18種、醛類4種、酸類3種、醇類1種和醚類1種，見表2。

空白組共檢測到4類28種風(fēng)味物質(zhì)，包括烴類21種、酯類3種、醛類3種及醇類1種，相對含量分別為18.30%、7.67%、69.60%和4.43%。添加醬香型白酒的香腸中共檢出5類34種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括烴類17種、酯類12種、醛類3種、醇類和酸類各1種，相對含量分別為6.49%、72.77%、18.57%、1.45%和0.72%。添加濃香型白酒香腸中共檢出6類26種風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類13種、烴類5種、醛類3種、酸類3種、醇類和醚類各1種，相對含量分別為89.59%、0.38%、1.27%、8.64%、0.08%和0.03%。添加醬香型白酒香腸中風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量均顯著高于空白組，表明醬香型白酒對豐富廣式香腸風(fēng)味具有正向作用。而濃香型白酒的加入降低了廣式香腸風(fēng)味物質(zhì)的種類，但顯著提高了香腸酯類物質(zhì)的含量，可能是由于濃香型白酒的添加在引入大量酯類物質(zhì)的同時，白酒中的活性成分一定程度上抑制了香腸的氧化。

酯類物質(zhì)是白酒中主要的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)之一，大多數(shù)酯類物質(zhì)具有令人愉悅的水果香氣。酯類物質(zhì)的感官閾值通常較低，是廣式香腸特征風(fēng)味的重要組成成分[21-22]。

由圖1可知，本研究共檢出18種酯類物質(zhì)，其中空白組3種，添加醬香型白酒香腸組12種，添加濃香型白酒香腸組13種，相對含量分別為7.67%、72.77%和89.59%，表明醬香型白酒和濃香型白酒的添加顯著提高了廣式香腸酯類物質(zhì)的含量，其中癸酸乙酯、壬酸乙酯、己酸異戊酯、辛酸乙酯、己酸異丁酯、庚酸乙酯、己酸乙酯均具有水果香氣，且均已在白酒中被檢出[23]。此外，己酸庚酯、己酸異丁酯、己酸丁酯、己酸異戊酯是濃香型白酒香腸特有的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

烴類物質(zhì)主要由烷基自由基脂質(zhì)氧化和長鏈脂肪酸氧化產(chǎn)生[24-25]，本研究共檢出28種烴類物質(zhì)，其中空白組21種，添加醬香和濃香型白酒香腸組分別檢出17種和5種，相對含量分別為18.30%、6.49%和0.38%。這與王寧寧等[26]的研究結(jié)果相似，烴類物質(zhì)是廣式香腸中種類最多的揮發(fā)性風(fēng)味成分。烴類物質(zhì)的感官閾值通常較高，對風(fēng)味的影響較小[27]；但不飽和烴類物質(zhì)對食品風(fēng)味有明顯影響，如烯烴、炔烴等。本研究從添加醬香型白酒香腸中檢出D-檸檬烯，具有特殊的花果香味[28]。

醛類物質(zhì)主要通過不飽和脂肪酸氧化裂解產(chǎn)生[29-30]，具有較低的感官閾值，且其香氣特征具有疊加作用[31]。因此，醛類物質(zhì)對廣式香腸風(fēng)味形成具有重要作用。本研究共檢出4種醛類物質(zhì)，其中空白組的醛類物質(zhì)含量最高，相對含量達(dá)69.60%。正己醛是空白組中含量最高的醛類物質(zhì)，主要由脂肪氧化產(chǎn)生，是衡量油脂氧化的重要指標(biāo)，與曹辰辰等[27]的研究結(jié)果相似，添加白酒后廣式香腸中的正己醛含量明顯低于未添加白酒香腸，說明添加白酒抑制了廣式香腸的脂質(zhì)氧化。另外，本研究還檢出具有辛辣香氣的乙縮醛、具有水果香氣的正庚醛以及具有油脂和柑橘香氣的正壬醛。

酸類物質(zhì)主要來源于微生物的發(fā)酵作用以及脂肪的氧化水解[32]。酸類物質(zhì)可提高風(fēng)味的復(fù)雜性，適量的酸類物質(zhì)可為食品帶來舒緩、柔和的風(fēng)味[33]。本研究共檢出3種酸類物質(zhì)，其中正己酸具有香甜的干酪氣息[34]，是添加濃香型白酒香腸特有的風(fēng)味物質(zhì)。另外，本研究還檢出醇類物質(zhì)和醚類物質(zhì)各1種，其中1-辛烯-3-醇具有蘑菇氣味，對香腸風(fēng)味具有重要作用。

2.3 層次聚類分析

為進(jìn)一步分析3種廣式香腸之間的風(fēng)味差異，以3種廣式香腸風(fēng)味物質(zhì)相對含量為數(shù)據(jù)源，采用熱圖形式進(jìn)行層次聚類分析，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，3種廣式香腸的風(fēng)味物質(zhì)組成存在明顯的差異。2，5，6-三甲基癸烷、2，6，11-三甲基十二烷、3-甲基十一烷、正己醛、正壬醛和1-辛烯-3-醇是3種廣式香腸共有的揮發(fā)性風(fēng)味成分，其中正壬醛和1-辛烯-3-醇具有油脂和蘑菇香氣[33]，層次聚類分析表明濃香和醬香型白酒的添加顯著改變了廣式香腸的風(fēng)味，但添加濃香和醬香型白酒的香腸具有較為相似的風(fēng)味組成，兩種香腸的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)被聚為一類。

2.4 多元統(tǒng)計分析

為深入分析3種香腸之間的風(fēng)味差異，以相對含量為數(shù)據(jù)源進(jìn)行PCA和PLS-DA分析。

由圖3中A可知，3種廣式香腸分別位于坐標(biāo)系的不同位置，分離良好，無重合，無交叉，表明3種廣式香腸風(fēng)味具有顯著差異，與層次聚類分析結(jié)果相互印證。利用SIMCA 14.1對3種廣式香腸中的揮發(fā)性化合物進(jìn)行PLS-DA分析，所建立的PLS-DA模型提取的3個主成分可以解釋86.9%的原始變量，說明該模型能較好地反映樣品的整體信息[35]。以主成分1和主成分2為橫、縱坐標(biāo)建立3種廣式香腸的PLS-DA得分圖，見圖3中B。3種廣式香腸的9個樣本點均在95%的置信區(qū)間內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)離群樣本點，說明建立的PLS-DA模型可以對3種廣式香腸進(jìn)行區(qū)分。由圖3中B可知，添加白酒的廣式香腸和未添加白酒的廣式香腸在主成分1上區(qū)分明顯，濃香型白酒香腸和醬香型白酒香腸在主成分2上有一定的區(qū)分度。

通過PLS-DA的變量投影重要度（variable importance in projection，VIP）對3種廣式香腸中的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行篩選分析，結(jié)果見表3。己酸丁酯、己酸異戊酯、正己酸等7種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的VIP＞1.35，可作為判定區(qū)分不同香型白酒廣式香腸的主要標(biāo)志物。

3 結(jié)論

本研究通過質(zhì)構(gòu)剖面分析和GC-MS技術(shù)分別對3種廣式香腸的質(zhì)構(gòu)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了測定，結(jié)果表明醬香型白酒和濃香型白酒的添加對廣式香腸的質(zhì)構(gòu)特性無明顯影響。GC-MS從3種廣式香腸中共檢出55種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，包括烴類28種、酯類18種、醛類4種、酸類3種、醇類1種和醚類1種，表明3種廣式香腸在風(fēng)味組成上存在明顯的差異。2種白酒都顯著提高了廣式香腸中酯類物質(zhì)的含量，賦予了香腸水果香氣；醬香型白酒的添加大幅提升了廣式香腸中風(fēng)味物質(zhì)的種類與含量，說明醬香型白酒對豐富和提升廣式香腸風(fēng)味具有重要作用；而濃香型白酒的加入降低了廣式香腸風(fēng)味物質(zhì)的種類，但顯著提高了香腸酯類物質(zhì)的含量。聚類分析和多元統(tǒng)計分析結(jié)果表明3種廣式香腸揮發(fā)性風(fēng)味存在明顯差異，最后利用PLS-DA模型的變量投影重要度篩選出了7種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，可作為區(qū)分判定添加濃香和醬香型白酒廣式香腸的重要標(biāo)志物。

本文探討了濃香和醬香型白酒對廣式香腸質(zhì)構(gòu)和揮發(fā)性風(fēng)味的影響，為廣式香腸風(fēng)味提升和白酒應(yīng)用場景多元化提供了一定的理論基礎(chǔ)。深入揭示白酒中的呈香物質(zhì)及其對肉制品風(fēng)味的影響機理和調(diào)控技術(shù)是未來研究的重要方向。

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