含米香型白酒廣式香腸風(fēng)干期揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化研究

摘要：為研究含米香型白酒廣式香腸風(fēng)干期揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，該研究采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)測定不同風(fēng)干時間（0，2，4 d）的含米香型白酒廣式香腸的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，并進行多元統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，從香腸中共檢測出6類38種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類15種、烴類11種、醛類4種、醇類4種、酸類1種、其他類3種。氯甲酸正辛酯、正己酸乙烯酯、新戊酸-2-乙基己酯、2，2，2-三氯乙酸壬酯、4-羥基丁酸乙酰酯、正己醛和正庚醛是風(fēng)干4 d的樣品中特有的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。其中，VIP＞1的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共有4種，分別是正己醛、辛酸乙酯、丁酸乙酯和異戊醇，且OAV均遠大于1。正己醛、辛酸乙酯、丁酸乙酯、異戊醇在風(fēng)干4 d的含米香型白酒廣式香腸中含量較高，對含米香型白酒廣式香腸的風(fēng)味貢獻較大。該研究解析了含米香型白酒廣式香腸風(fēng)干期揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，為固態(tài)發(fā)酵白酒在肉制品中的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：廣式香腸；米香型白酒；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）

中圖分類號：TS251.65 """""文獻標志碼：A """"文章編號：1000-9973（2024）12-0067-06

Study on Changes of Volatile Flavor Substances in Cantonese

Sausages Containing Rice-Flavor Baijiu During Air Drying

NIE Xin1， WANG Xin-yi1，2， CHEN Hong-fan1，2， SUN Yue1， SONG Chuan3，4，

AO Zong-hua3，4， ZENG Tian-zhi5， SHEN Cai-hong3，4*

（1.College of Culinary and Food Science Engineering， Sichuan Tourism University， Chengdu 610100，

China; 2.Key Laboratory of Meat Processing in Sichuan Province， Chengdu University，

Chengdu 610106， China; 3.Luzhou Laojiao Co.， Ltd.， Luzhou 646000， China;

4.National Engineering Research Center of Solid-state Brewing，

Luzhou 646000， China; 5.Sichuan Zengshiji Food Co.， Ltd.，

Guanghan 618300， China）

Abstract： In order to study the changes of volatile flavor substances in Cantonese sausages containing rice-flavor Baijiu during air drying， gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） is used to determine the volatile flavor substances in Cantonese sausages containing rice-flavor Baijiu at different air drying time （0，2，4 d）， and multivariate statistical analysis is performed. The results show that a total of 38 volatile flavor substances in 6 categories are detected in the sausages， including 15 esters，

收稿日期：2024-07-21

基金項目：瀘州老窖股份有限公司科研項目（LZLJ000568）；川菜工業(yè)化四川省高校工程研究中心開放基金項目（GCZX22-02）；烹飪科學(xué)四川省高校重點實驗室開放基金項目（PRKX2022Z05）；四川旅游學(xué)院川味預(yù)制菜及營養(yǎng)功能開發(fā)創(chuàng)新團隊項目（22SCTUTP01）；四川旅游學(xué)院博士訓(xùn)練營重點專項科研項目（2023SCTUBSZD05）；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（202211552018，s202211552175）

作者簡介：聶鑫（1985—），女，副研究員，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏保鮮。

*通信作者：沈才洪（1966—），男，正高級工程師，博士后導(dǎo)師，碩士，研究方向：發(fā)酵工程。

11 hydrocarbons， 4 aldehydes， 4 alcohols， 1 acid and 3 others.N-octyl chloroformate， vinyl-n-caproate， 2-ethylhexyl pivalate， 2，2，2-nonyl trichloroacetate， acetyl 4-hydroxybutyrate， n-hexanal and n-heptanal are the characteristic volatile flavor substances in the samples air dried for 4 d. There are a total of four volatile flavor substances with VIPgt;1， including n-hexanal， ethyl caprylate， ethyl butyrate and isoamyl alcohol， and the OAVs of these four volatile flavor substances are" much greater than 1. The content of n-hexanal， ethyl caprylate， ethyl butyrate and isoamyl alcohol in the sausages air dried for 4 d" is higher， which contribute more to the flavor of Cantonese sausages containing rice-flavor Baijiu." In this study， the changes of volatile flavor substances in Cantonese sausages containing rice-flavor Baijiu during air drying are analyzed， which has provided a certain theoretical basis and technical support for the application of solid-state fermented Baijiu in meat products.

Key words： Cantonese sausages; rice-flavor Baijiu; volatile flavor substances; gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）

廣式香腸是我國傳統(tǒng)腌臘肉制品的代表之一，具有悠久的生產(chǎn)歷史，通常制作于農(nóng)歷十一月和十二月［1］。傳統(tǒng)的廣式香腸以豬五花肉為原料，添加白酒、白砂糖等調(diào)味料腌制，灌腸后風(fēng)干制作而成［2］。其成品通常為暗紅色和乳白色交織、有光澤的圓柱體，并且由于在制作過程中添加了白酒而具有獨特的酒香味。

我國是世界上最早釀酒的國家之一，素有“酒的故鄉(xiāng)”之美稱［3］。我國白酒種類眾多，以香味區(qū)分，常見的有清香型、醬香型、米香型、鳳香型等12種香型。其中，米香型白酒是以大米作為原料，米酒曲作為發(fā)酵劑釀制而成，具有“蜜香綿柔、甘冽怡暢”的特點［4］。

風(fēng)味是評價廣式香腸質(zhì)量的重要指標。干燥是香腸加工過程中最關(guān)鍵的步驟，“三分制作，七分烘烤”［5］是廣式香腸加工制作領(lǐng)域的共識，涉及到風(fēng)味、色澤等多個方面［6］，因此，對香腸最終的風(fēng)味和品質(zhì)具有重要影響。研究發(fā)現(xiàn)［7］，脂肪氧化和蛋白質(zhì)降解是廣式香腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)形成的主要途徑。廣式香腸中脂肪含量較高，在風(fēng)干過程中脂肪適度氧化，促進生成酯類、醛類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)［8］，從而賦予香腸獨特的感官風(fēng)味。陳婉珠等［9］研究發(fā)現(xiàn)，游離氨基酸、游離脂肪酸、脂肪氧化反應(yīng)會促進風(fēng)味物質(zhì)形成，且風(fēng)味物質(zhì)主要在干燥后期形成。醇類和酯類物質(zhì)被認為是香腸中的主要風(fēng)味成分［10］。Toldra等［11］研究認為，醇類具有較高的風(fēng)味閾值，對香腸的風(fēng)味幾乎沒有直接影響，但醇類是其他風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)，因此，其在香腸風(fēng)味的形成中起著不可忽視的作用。Chen等［12］研究發(fā)現(xiàn)，酯類的種類和含量隨著貯藏時間的延長而顯著增加。

由于加工技術(shù)（發(fā)酵劑、溫度等）、原料成分和制造環(huán)境不同，不同地區(qū)生產(chǎn)的發(fā)酵肉腸制品的風(fēng)味各不相同［13］。米香型白酒的添加不僅為廣式香腸增添了獨特的蠟香味，而且在一定程度上抑制了發(fā)酵過程中因微生物引起的腐敗變質(zhì)。Sun等［14］研究發(fā)現(xiàn)，添加大量酒精可促進廣式香腸形成特定的風(fēng)味。Vaezi等［15］發(fā)現(xiàn)，酒精會破壞細胞膜，使蛋白質(zhì)變性，從而導(dǎo)致細胞代謝紊亂和微生物死亡。

目前對含米香型白酒廣式香腸在風(fēng)干過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化的研究較少。本研究采用GC-MS分析風(fēng)干0，2，4 d的含米香型白酒廣式香腸的香氣成分，結(jié)合多元統(tǒng)計分析和關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)篩選，以期揭示含米香型白酒廣式香腸不同風(fēng)干期風(fēng)味物質(zhì)的變化，為米香型白酒在廣式香腸生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

米香型白酒：桂林三花股份有限公司；鮮肉、白糖、鹽、雞精、味精：四川省成都市龍泉驛區(qū)平安批發(fā)市場；2，4，6-三甲基吡啶：美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DW-40L508J醫(yī)用低溫保存箱 青島海爾生物醫(yī)療股份有限公司；ME204E萬分之一天平 梅特勒-托利多（中國）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氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（含PAL3自動進樣器）、HP-5MS UI色譜柱 （30 m×0.25 mm×0.25 μm） 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 制備含米香型白酒廣式香腸

將新鮮豬肉（肥瘦比3∶7）的瘦肉部分切絲、肥肉部分切片，混勻；以鮮肉總重為基礎(chǔ)，依次添加2.2%米香型白酒（0.006%亞硝酸鹽充分溶解于其中）、10%白糖、2.5%食鹽、0.15%味精，并攪拌均勻，在4 ℃下腌制12 h；灌腸，要求香腸粗細均勻、腸餡緊實、排除空氣，將灌好的香腸在55 ℃下烘干8 h，之后置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干0，2，4 d，并分別標記為D0、D2和D4。

1.4 GC-MS檢測

測試前，去除含米香型白酒廣式香腸的腸衣，并按照肥瘦比3∶7取樣、粉碎。稱取3 g粉碎樣品置于15 mL頂空瓶中，加入1 μL內(nèi)標物（2 μg/μL 2，4，6-三甲基吡啶），每組設(shè)置3個平行。

GC條件：參照陳泓帆等［16］的方法并稍作改進。HP-5MS UI色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；采用程序升溫模式：柱溫40 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升溫至85 ℃，保持2 min，再以3 ℃/min升溫至160 ℃，保持3 min，最后以20 ℃/min升溫至230 ℃，保持1 min；壓力32.0 kPa；以流速為1.0 mL/min的氦氣作為載氣；采用不分流進樣，進樣口溫度保持在250 ℃。

MS條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；檢測器電壓350 V；質(zhì)量掃描范圍（m/z）：40～550 u。

定性：化合物經(jīng)計算機檢索，與NIST 14.L相匹配，匹配度大于800確認為化合物，對其進行定性分析。

定量：采用峰面積歸一化法進行絕對定量的計算，對各組分進行定量分析。

1.5 氣味活度值的計算

OAV=CiOTi。

式中：Ci為化合物的絕對含量（μg/kg）；OTi為該化合物在水中的閾值（mg/kg）。

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2021初步整理后，利用SPSS Statistics 28.0.1進行顯著性分析，通過MetaboAnalyst" 5.0（https：//www.metaboanalyst.ca）進行多元統(tǒng)計分析，其余圖均采用R v4.2.3進行可視化。

2 結(jié)果與分析

2.1 含米香型白酒廣式香腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

利用GC-MS技術(shù)從香腸中共檢測出6類38種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類15種、烴類11種、醛類4種、醇類4種、酸類1種、其他類3種，見表1。風(fēng)干0 d的樣品D0中共檢測出6類18種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類10種、醇類4種、醛類1種、烴類1種、酸類1種和其他類1種。風(fēng)干2 d的樣品D2中共檢測出5類17種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類8種、醇類4種、醛類2種、烴類2種和酸類1種。風(fēng)干4 d的樣品D4中共檢測出6類35種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括酯類13種、醇類4種、醛類4種、烴類11種、酸類1種和其他類2種。各化合物含量隨著風(fēng)干時間的延長表現(xiàn)出明顯變化（見圖1），說明風(fēng)干不同時間（0，2，4 d）的含米香型白酒廣式香腸的風(fēng)味差異顯著。含米香型白酒廣式香腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量隨著風(fēng)干時間的延長呈顯著增加趨勢，在D4樣品中檢測出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類最豐富、含量最多。

酯類物質(zhì)是白酒中最主要的揮發(fā)性風(fēng)味成分之一，主要來自發(fā)酵過程中微生物的合成、醇的酯化反應(yīng)以及原料，其中微生物的合成是最主要的途徑［17］。由于酯類的閾值低，因此被認為是影響廣式香腸風(fēng)味的重要因素［18］。短鏈酯多具有果香味，而長鏈脂肪酸酯會產(chǎn)生油脂味。在本研究中，酯類物質(zhì)的含量隨著風(fēng)干時間的延長呈明顯上升趨勢，由最初的105.83 μg/kg上升至398.60 μg/kg，這可能是在風(fēng)干過程中廣式香腸中的脂肪不斷氧化水解，產(chǎn)生醇類和脂肪酸等小分子物質(zhì)，而后又進一步發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯類物質(zhì)所致，這與Chen等［12］的研究結(jié)果一致。研究表明［19］，乙酯類物質(zhì)含量高，可能是添加的白酒中酯化底物乙醇含量高造成的。本研究中，酯類物質(zhì)的含量僅次于醇類物質(zhì)，可能是米香型白酒中含有大量酯類物質(zhì)所致。添加了米香型白酒的廣式香腸中共檢測出15種酯類物質(zhì)，其中辛酸乙酯（27.43～105.23 μg/kg）、丁酸乙酯（21.13～67.8 μg/kg）、癸酸乙酯（16.84～42.79 μg/kg）和壬酸乙酯（13.15～25.02 μg/kg）含量較高。但有些酯類的含量很低，如異己酸乙酯（0～0.87 μg/kg）和2-乙基-己酸乙酯（0～1.5 μg/kg）。

烴類物質(zhì)主要來自脂質(zhì)和脂肪酸的氧化，是游離脂肪酸氧化的中間產(chǎn)物［20］。本研究中，從含米香型白酒廣式香腸中共檢測出11種烴類物質(zhì)，分別為2，6-二甲基壬烷、2，6，11-三甲基十二烷、2，5，6-三甲基癸烷、2，4，6-三甲基辛烷、6-甲基十三烷、3，4，5，6-四甲基辛烷、5-乙基-2，2，3-三甲基庚烷、2，2，3，3-四甲基戊烷、3-甲基十一烷、2，7-二甲基辛烷和對二甲苯，且含量均呈明顯上升趨勢。雖然烴類物質(zhì)種類較多、含量較高，但由于其感官閾值較高，因此對香腸特征風(fēng)味的影響可能較小。

醛類物質(zhì)主要來自脂質(zhì)氧化和不飽和脂肪酸的氧化裂解［21］。醛類物質(zhì)由于閾值低，并且對風(fēng)味具有疊加作用，因此在香腸風(fēng)味研究中十分重要。直鏈醛主要來源于不飽和脂肪酸的氧化，如庚醛和壬醛分別來自n-6和n-9多不飽和脂肪酸的氧化［22］。本實驗共檢測出4種醛類物質(zhì)，分別為乙縮醛、正庚醛、正壬醛和正己醛，其中含量最高的是正己醛（0～313.93 μg/kg），其次是正壬醛（5.31～41.63 μg/kg）。

醇類物質(zhì)來源廣泛，通常由微生物發(fā)酵和脂質(zhì)氧化產(chǎn)生，可賦予食品植物香味。本研究中，醇類化合物是含米香型白酒廣式香腸中含量最高的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其次是酯類，這可能是添加米香型白酒所致。從含米香型白酒廣式香腸中共檢測出4種醇類物質(zhì)，分別是2-甲基丁醇（254.73～314.92 μg/kg）、異戊醇（113.55～168.67 μg/kg）、苯乙醇（21.53～30.73 μg/kg）和1-辛烯-3-醇（3.43～16.09 μg/kg）。

2.2 聚類分析

對風(fēng)干0，2，4 d的含米香型白酒廣式香腸樣品檢出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行聚類分析，結(jié)果見圖2。由分析結(jié)果可知，在風(fēng)干0，2，4 d后含米香型白酒廣式香腸的風(fēng)味可以分為兩大類，其中D0和D2樣品被聚為一類，表明風(fēng)干0 d和2 d的香腸風(fēng)味特征類似。

2.3 主成分分析

為深入研究米香型白酒對香腸揮發(fā)性風(fēng)味的影響，對香腸進行主成分分析，結(jié)果見圖3。風(fēng)干不同時間的香腸分別位于坐標軸的不同位置，分離良好，彼此間無交叉重合現(xiàn)象，說明風(fēng)干0，2，4 d的香腸整體風(fēng)味有明顯區(qū)別。

2.4 OPLS-DA

采用OPLS-DA方法分別對風(fēng)干0，2，4 d的香腸中酯類物質(zhì)、烴類物質(zhì)、醛類物質(zhì)、醇類物質(zhì)、酸類物質(zhì)和其他類物質(zhì)進行分析，從而進一步比較風(fēng)干0，2，4 d的香腸中揮發(fā)性風(fēng)味差異，結(jié)果見圖4中A。風(fēng)干不同時間的香腸分別位于坐標軸的不同位置，3組香腸的9個樣品點均位于95%置信區(qū)間內(nèi)，彼此分離良好，無交叉重合現(xiàn)象，說明3組香腸的風(fēng)味差異顯著。

為了進一步驗證OPLS-DA模型是否存在過擬合現(xiàn)象，采用200次循環(huán)迭代置換檢驗，見圖4中B。Q2回歸線與Y軸相交于負半軸，說明該OPLS-DA模型穩(wěn)定可靠，不存在過擬合現(xiàn)象，具有較好的預(yù)測性，可以用于解釋風(fēng)干0，2，4 d的含米香型白酒廣式香腸樣品的風(fēng)味差異。

基于OPLS-DA模型結(jié)果，分析不同風(fēng)味物質(zhì)對含米香型白酒廣式香腸不同風(fēng)干階段風(fēng)味特征的貢獻度，結(jié)果見圖5。VIP值越大，表明該揮發(fā)性成分在不同風(fēng)干時間的差異越顯著，通常以1為篩選標準。VIP值大于1的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)一共有4個，包括醛類1種（正己醛）、酯類2種（辛酸乙酯和丁酸乙酯）和醇類1種（異戊醇），這4種物質(zhì)均在風(fēng)干4 d的香腸中含量較高。

2.5 關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)的篩選

在風(fēng)味研究中，常用 OAV（odor activity value）表示香氣物質(zhì)對整體香氣的貢獻程度［23］。當(dāng)OAV＞1時，表明該化合物對樣品的貢獻程度較大，容易被人感知，被認為是比較重要的香氣物質(zhì)［24］。

由表2可知，辛酸乙酯、丁酸乙酯和異戊醇在D0、D2和D4組中均具有較高的OAV。其中，丁酸乙酯具有極低的香氣閾值，使其具有較高的OAV，對含米香型白酒廣式香腸的呈香具有重要作用。除以上3種物質(zhì)外，正己醛僅在風(fēng)干4 d的樣品中存在，是風(fēng)干4 d的樣品特有的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。正己醛可賦予含米香型白酒廣式香腸青草和油脂香氣；丁酸乙酯和異戊醇可賦予其水果香氣；辛酸乙酯除了具有水果香氣外，還可以賦予香腸酒香味。

3 結(jié)論

本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）對不同風(fēng)干期含米香型白酒廣式香腸的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行測定，并結(jié)合多元統(tǒng)計分析和關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)篩選。研究表明，含米香型白酒廣式香腸揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在不同風(fēng)干期存在較大差異。

酯類物質(zhì)和醛類物質(zhì)的絕對含量隨著風(fēng)干時間的延長呈現(xiàn)遞增趨勢。在風(fēng)干4 d時，含米香型白酒廣式香腸的風(fēng)味成分明顯區(qū)別于風(fēng)干0 d和2 d的樣品：氯甲酸正辛酯、正己酸乙烯酯、新戊酸-2-乙基己酯、2，2，2-三氯乙酸壬酯和4-羥基丁酸乙酰酯是風(fēng)干4 d的樣品中特有的酯類物質(zhì)；正己醛和正庚醛是風(fēng)干4 d的樣品中特有的醛類物質(zhì)，這與聚類分析結(jié)果一致。通過PCA、OPLS-DA篩選出貢獻度較高的4種物質(zhì)，分別是正己醛、辛酸乙酯、丁酸乙酯和異戊醇。通過關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)篩選，確定正己醛、辛酸乙酯、丁酸乙酯和異戊醇是風(fēng)干4 d的含米香型白酒廣式香腸中重要的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，對整體風(fēng)味的影響較大。本研究為固態(tài)發(fā)酵白酒在肉制品中的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

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