黄 群, 傅凌韵, 郑宝东, 宋洪波, 张龙涛, 许正金
(1.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002;2.福建正大食品有限公司,福建 龙岩 364000)
不同烹饪方式对传统湘西腊肉挥发性成分的影响
黄 群1,2, 傅凌韵2, 郑宝东1, 宋洪波1, 张龙涛1, 许正金2
(1.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002;2.福建正大食品有限公司,福建 龙岩 364000)
传统湘西腊肉经蒸煮、油炸和微波3种烹饪方式处理后,采用固相微萃取结合气相色谱—质谱联用(GC-MS)技术对其挥发性成分进行对比分析.结果表明,腊肉共鉴定出117种挥发性成分,主体成分为酸类化合物(7种)、酯类化合物(15种)、羰基类化合物(29种)、酚类化合物(38种)、醇类化合物(10种)和碳氢化合物(18种).微波加热形成的风味化合物种类最多,达60种,且醇类、酸类和酯类化合物最多;蒸煮次之,为49种;油炸最少,仅42种.
湘西腊肉; 挥发性成分; 烹饪方式; 气相色谱—质谱联用
湘西腊肉是湖南大湘西地区土家族和苗族居民在长期生活实践中为延长猪肉保质期而独创、风味品质独特的地方名产,为我国传统腊肉制品的典型代表与重要组成部分.每逢腊月,湘西农户宰杀自家喂养的肥猪,于大缸中加入糖、食盐及多种辛香料进行腌制,并在自家柴火灶上进行烟熏加工成皮色黝黑、肉色红褐、脂香浓郁、滋味鲜美、回味无穷的传统肉制品,冷烟文火的熏烤造就了其与众不同的风味和口感特色[1-2].风味为腊肉制品品质衡量的重要指标,而挥发性成分赋予不同腊肉制品的特征风味.在不同的烹饪方式下腊肉发生了一系列化学变化,导致挥发性成分种类与数量的改变,使烹饪后的腊肉形成各具差异的腌腊香、肉香和鲜味[3-5].目前,对传统腊肉的研究主要集中在生产工艺的改进、有害物质的形成机理与控制等方面;挥发性成分的研究主要考察腊肉形成过程中组分转化机制,没有涉及到加工处理对其品质和风味的影响[6-9].为此,本试验采用3种烹饪方式处理传统湘西腊肉后,通过固相微萃取结合气相色谱—质谱联用(GC-MS)技术对腊肉中的挥发性成分进行分离鉴定并作定性分析,旨在为传统湘西腊肉的质量改进及下游产品开发提供试验依据,为我国腊肉产业持续发展提供新的思路.
1.1 材料
传统湘西腊肉购于苗家农户,选厚约5 cm带肋骨的腰花肉条,肥瘦肉比例约3∶2,剔骨后备用.
试剂有无水乙醚和无水硫酸钠等,均为分析纯.
主要仪器与设备有7890A/5975C气相色谱—质谱联用仪(美国安捷伦公司)、JA-5103N高精度电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司)、GZX-9246MBE数显热鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)和RE-52A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂).
1.2 样品处理
从同一块腊肉上取4份样品进行不同烹饪处理,分别进行蒸煮(蒸煮8 min)、油炸(电磁炉爆炒3 min)和微波[微波(中高火)加热5 min]处理,以未处理腊肉为对照样.每份样品准确称取100 g,切碎后备用.
1.3 挥发性成分的测定
1.3.1 挥发性成分的提取 取搅碎后的腊肉样品4.0 g置玻璃管中进行固相微萃取(SPME),取75 μm CAR/PDMS萃取头(美国安捷伦公司)置GC-MS进样口于270 ℃老化30 min后备用.样品在60 ℃吸附1 h,在250 ℃下解吸5 min.
1.3.2 顶空进样条件 条件为:样品瓶加热温度100 ℃,样品环温度150 ℃,传输线温度170 ℃,样品环平衡时间0.05 min,进样时间1 min.
1.3.3 GC-MS分析条件 色谱条件:DB-5 ms毛细管柱(30 m×250 μm,0.25 μm),载气为高纯氦气(纯度>99.999%),流速1 mL·min-1,进样口温度280 ℃,分流比为20∶1.程序升温步骤:起始温度40 ℃,保留5 min;以5 ℃·min-1升至130 ℃,保留3 min;再以8 ℃·min-1升至200 ℃,保持2 min;最后以12 ℃·min-1升至250 ℃,保留2 min[9].质谱条件:EI电离源,电子轰击能量70 eV,离子源温度230 ℃,4级杆温度150 ℃,质谱扫描范围25~450 amu,溶剂延迟4 min,辅助温度280 ℃.调谐文件为标准调谐,扫描模式为全扫描.
1.4 数据处理
定性分析以计算机检索LIST NISTⅡ谱库为主,利用计算机比较样品与标准质谱库的质谱数据匹配对样品中各未知挥发性成分进行定性,以匹配度大于60%作为定性依据,辅以人工解析图谱;定量分析采用峰面积归一化法确定相对含量.
2.1 不同方式烹饪后腊肉检出成分的化学种类和数量
不同方式烹饪后腊肉挥发性成分的总离子流量如图1所示,GC-MS分析结果见表1,在此基础上对成分的化学种类和数量进行分析.由表1可知,腊肉中提取的挥发性成分共有117种,未烹饪、蒸煮、油炸和微波处理鉴定出的组分占各自总挥发性成分的比例分别为93.26%、80.21%、94.53%和79.76%.
表2显示,未烹饪腊肉的挥发性成分共49种,含酸类化合物3种(2.02%)、酯类化合物5种(1.62%)、羰基类化合物17种(41.82%)、酚类化合物19种(42.74%)、醇类化合物2种(4.39%)、碳氢化合物3种(0.67%).在这49种化合物中,酚类化合物含量最多,其次是羰基类化合物.
蒸煮后腊肉的挥发性成分共49种,含酯类化合物5种(5.71%)、羰基类化合物12种(2.92%)、酚类化合物22种(55.96%)、醇类化合物4种(11.2%)、碳氢化合物6种(4.42%).在这49种化合物中,酚类化合物的含量最多,醇类化合物的含量次之.
油炸后腊肉的挥发性成分共42种,含酸类化合物2种(0.93%)、酯类化合物3种(0.85%)、羰基类化合物12种(55.3%)、酚类化合物16种(32.36%)、醇类化合物3种(3.59%)、碳氢化合物6种(1.5%).在这42种化合物中,羰基类化合物的含量最多,酚类化合物的含量次之.
微波后腊肉的挥发性成分共60种,含酸类化合物8种(3.37%)、酯类化合物7种(7.56%)、羰基类化合物15种(7.89%)、酚类化合物20种(49.54%)、醇类化合物7种(7.37%)、碳氢化合物3种(4.03%).在这60种化合物中,酚类化合物的含量最多,其次是羰基类和酯类化合物.
4种处理腊肉中各种化合物的种类多少趋势各异.酚类和羰基类化合物是腊肉挥发性成分种类最多的组分.蒸煮后,腊肉中羰基化合物种类减少,而酚类化合物的种类相对增加.除了蒸煮和油炸后腊肉中的烷烃类化合物有增加外,微波处理的种类变化不大.蒸煮后,腊肉中的酸类化合物分解,不含有酸类化合物.
图1 不同方式烹饪后腊肉挥发性成分的总离子流量
序号保留时间min化合物名称相对含量/%未烹饪蒸煮油炸微波保留指数匹配度%14.433-甲基-3-戊醇--0.32-44646924.67醋酸仲丁酯--0.15-80837435.95己醛0.110.19--37679046.402-乙氧基-3-氯丁烷--0.14-160847256.61三甲基硅基甲醇-5.80--46677466.75甲氧基乙醛39.79-55.175.818166877.19糠醛-0.12--27379088.752-呋喃甲醇0.28-0.16-30799499.301,3-二甲基苯酚-3.38-4.50510097109.992-甲基-2-环戊酮0.13-0.17-2822911110.232,2,5,5-四甲基-3-环戊酮---0.1417626721211.27(1-甲基乙氧基)-丁烷--0.52-13749751311.27甲酸-1-甲基丙基酯0.30---4338781411.592,3-二羟基对二氧杂环己烷--0.49-9223701511.67二仲丁基乙缩醛--0.21-40922741611.85苯甲醛0.250.500.410.465067961712.055-甲基-2-呋喃甲醛0.360.240.420.165772941812.303-甲基-2-环戊酮-0.14--2821871912.99苯酚14.8017.9511.9012.542592952013.313-壬炔--0.11-10612872113.326-甲基-3-庚炔0.11---5916742213.492,5-二氢-3,5-二甲基-2-呋喃酮0.19---6415792313.902-吡咯甲醛0.15--0.152672782414.38桉树醇-0.87-1.1226615972514.433-甲基-1,2-环戊二酮0.55-0.39-6411972614.55(2-吡嗪基)丙酮0.24---16142882714.56苯甲醇-0.19--5370952814.60苯甲基乙醇---0.345370962914.642-甲基乙酰环戊烯--0.18-10587743014.643,5,5-三甲基-2-环戊烷酮0.18---10572883114.722,3-二甲基-2-环戊酮0.680.260.70-5862913214.772-羟基苯甲醛---0.269892923315.292-甲基苯酚3.506.382.375.045374973415.442-羟基-3,4-二甲基-2-环戊酮0.27--0.1811213873515.57苯乙酮-0.25--9363933615.634-甲基苯甲醛-0.37--9389663715.68苯酰己酸---0.2577184793815.73顺式甲基-4-(1-甲基乙烯基)环己醇---0.2626903963916.16对甲酚9.2414.696.3812.485368974016.21环丙甲酸甲酯0.11---54275874116.462-甲氧基苯酚7.148.396.636.0610419954216.595-羟甲基糠醛--0.11-11111724316.727,7-二甲基-2-亚甲基二环(2,2,1)庚烷-0.44--15886834416.803,7-二甲基-1,6辛二烯-3醇丙酸酯---0.5526782864516.85壬醛-0.26--19922914616.912,5-二甲基苯酚0.20---9932974716.922,6-二甲基苯酚--0.15-9931974817.141,5-庚二烯-3-炔-0.16--2465854917.383-乙基-2-羟基-2-环戊酮0.450.260.420.3311198965017.982-乙基苯酚0.340.640.240.689916955118.102-乙基环己酮0.12---18030785218.191,2-二甲氧基苯酚-0.19--1730580
续表1
序号保留时间min化合物名称相对含量/%未烹饪蒸煮油炸微波保留指数匹配度%5318.253,5-二甲基苯酚--0.61-9933935418.322,4-二甲基苯酚1.04--3.139936945518.433-羟基对甲基苯甲醛--0.14-16329625618.44乙基苯酚0.14---9378885718.50苯乙醛---0.169376925818.834-乙基苯酚0.901.600.451.939908955919.003-乙基苯酚-2.29-2.079913916019.143-甲氧基-2-甲基苯酚--0.36-17346846119.152,3-二甲基苯酚0.621.28--9930956219.17松油烯-4-醇---0.9026662956319.372-甲氧基-5-甲基苯酚0.300.490.24-17315946419.66木焦油醇4.437.113.326.1617270966519.77草蒿脑(对甲氧基苯丙烯)-0.17-0.1622610976619.903,4-二甲酯-0.16--16387956720.082-羟基-3-丙基-2-环戊酮0.20--0.1518479906820.17乙烯氧基苯酚-0.29-0.619378746920.37对叔丁氧基苯乙烯-0.79--42490897020.62米愈创木酚--0.14-10412837120.972-乙基-5-甲基苯酚---1.2816439607221.103-乙基-5-甲基苯酚-0.21-1.0016437937321.374-甲氧基苯甲醛0.19-0.120.5316296937421.533,4,5-三甲基苯酚--0.14-16419937521.552-乙基-4-甲基苯酚-0.57--16433877621.712-甲基-1,4-对苯二甲醛---0.2523285707721.792,3,5-三甲基苯酚---0.1916420937821.833-苯基-2-丙烯醛--0.24-14534977921.89肉桂醛0.410.90-1.0014526978022.012,5-二羟基乙酰苯丙酸---0.1625872878122.144-乙基-2-甲氧基苯酚2.464.761.674.3325988878222.31茴香脑(茴香烯)0.443.030.164.0722605988322.832,3-二氢-2-甲基-1H-茚酮-0.14-0.1421579978423.072-甲氧基-4-乙烯基苯酚0.942.180.582.0724419918523.864-(2-丙烯基)苯酚---0.1415296848624.091-甲基-4-(1-甲基亚乙基)环己醇---0.1526884868724.212,6-二甲氧基苯酚2.982.372.352.4327407978824.312-甲氧基-3-(丙烯基)苯酚--0.15-33399978924.323-烯丙基-6-甲氧基苯酚0.30---33304989024.33丁子香酚-0.72--33241989124.474-甲氧基-2,3,6-三甲基苯酚---0.2034858769224.682-甲氧基-4-丙基苯酚0.180.50-0.8034827919325.442-苯烯基苯酚-0.17--8960809426.10反式异丁子香酚0.200.52-0.6433250979527.41苊烯-0.92-0.8125459879627.474-羟基-3-甲氧基苯甲酸0.69-0.440.6837233879727.502-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯酚0.32---33448989827.862-壬烯醇---0.3319941859929.595-叔丁基焦棓酚0.21---468308710029.611,2,3-三甲氧基-5-甲基苯酚-0.19--468527210130.78次联苯甲酮---0.18352289510234.01十四酸---0.33844529910336.62棕榈酸甲酯0.151.46--1194079710436.6414-甲基十五烷酸甲酯---2.361194239810536.95棕榈油酸---0.2010566999
续表1
序号保留时间min化合物名称相对含量/%未烹饪蒸煮油炸微波保留指数匹配度%10637.38棕榈酸0.32--1.001075489910739.7211,14-十八碳二烯酸甲酯--0.14-1397159910839.74亚油酸甲酯0.251.15-1.961397249910939.81十八-8-烯酸甲酯--0.61-1412739911039.81Z-十八烯酸甲酯0.93--0.141413009911139.85E-十八烯酸甲酯-4.10-4.701413109911240.17硬脂酸甲酯---0.451431269911340.1816-甲基十七酸甲酯-0.25--1431899811440.30亚油酸1.16-0.540.351276489911540.38油酸---1.251293389911642.142-辛烯醛0.17---1277469511742.19顺式-11-二十烯酸甲酯---0.2016451399
1)-表示未检出.
表2 不同方式烹饪后腊肉挥发性成分的种数
表3 不同方式烹饪后腊肉挥发性成分各种化合物的含量
表3显示,4种处理腊肉中各种化合物含量多少趋势也各异,酚类和羰基类化合物是腊肉中含量最多的组分.4种处理的腊肉中,酚类化合物的含量都占到了总量的一半左右,表明酚类化合物是主要的挥发性组分并为腊肉提供烟熏香.其中,蒸煮和微波后腊肉的酚类化合物含量占到了很大比例,油炸后的羰基类化合物含量明显增加,这主要是高温油炸所致.综合腊肉挥发性成分的种类和含量可知,微波对腊肉风味形成最好,因为每种烹饪方式都经过了高温,会引起美拉德反应和脂肪氧化,但微波加热是从内到外加热,更有利于风味的形成[9-10].
2.2 不同方式烹饪后腊肉的主要挥发性成分
2.2.1 酚类化合物 酚类化合物是腊肉的主要挥发性成分,也是烟熏制品烟熏香的主要载体[11].腊肉中的主要酚类风味物质有苯酚、对甲酚、2-甲氧基苯酚、2-甲基苯酚、2-乙基苯酚、愈创木酚、丁子香酚、反式异丁子香酚等[12].其中,苯酚、对甲酚、2-甲氧基苯酚和2-甲基苯酚不仅在4种处理的腊肉中都存在,而且含量都比较高.
2.2.2 羰基类化合物 羰基类化合物是脂肪氧化和美拉德反应的中间产物,以脂类氧化为主要来源,主要指的是一些醛类和酮类化合物.腊肉中的主要羰基类化合物有苯甲醛、5-甲基-2-呋喃甲醛、2,3-二甲基-2-环戊酮、3-乙基-2-羟基-2-环戊酮、肉桂醛和甲氧基乙醛等.羰基类化合物的香味阈值较低,含量又比较高,对腊肉风味的形成影响很大.但大分子醛类化合物挥发性低,因此对风味形成作用的是小分子醛类、酮类化合物及其前体物质[13].从种类上看,未烹饪和微波处理的较多,但未烹饪和油炸处理的羰基类化合物含量远高于其他2种处理,这是因为未烹饪和油炸处理的甲氧基乙醛含量都达到了35%以上.
2.2.3 醇类化合物 醇类化合物可能来自脂肪氧化,也可能来自部分微生物的活动[14].腊肉中的醇类化合物较少,主要检测到木焦油醇、4-松油烯醇、桉树醇和苯甲基乙醇等.除了木焦油醇在4种处理的腊肉中都含有外,其他只是个别样品含有.醇类化合物虽然在腊肉挥发性成分中含量较高,但其香味阈值高,对腊肉风味的形成影响不大.
2.2.4 酸类化合物 腊肉中的酸类化合物主要是脂肪酸[15],且种类少,主要检测到棕榈酸、油酸和亚油酸等.微波处理后,酸类化合物的种类和含量都最高,油炸处理最低.这可能是由于脂肪酸主要来源于脂肪水解,微波加热是从内到外加热的,脂肪酸不会散失,而油炸会有很大的散失.
2.2.5 酯类化合物 酯类化合物通常要经过复杂的反应才能产生,可能来源于羧酸类化合物的酯化反应,或者是微生物作用下的酯类化合物.脂肪酸形成的酯可以赋予肉制品果香甜味的特征,长链脂肪酸形成的酯则会产生一种具有脂香特征的风味[16].腊肉检测到的酯类化合物主要有棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、硬脂酸甲酯和十八烯酸甲酯等,因酯类化合物大多经酯化而来,故酸多的酯含量也高.微波处理的酯类化合物不论从种类还是含量都最多.酯类化合物对腊肉风味的形成影响较大.
本试验采用蒸煮、油炸和微波方式处理腊肉,并以未烹饪为对照,用水蒸汽蒸馏提取的方式,对挥发性成分进行鉴定,共鉴定出117种挥发性成分,主要含有酸类化合物(7种)、酯类化合物(15种)、羰基类化合物(29种)、酚类化合物(38种)、醇类化合物(10种)和碳氢化合物(18种),未烹饪、蒸煮、油炸和微波处理鉴定出的组分占各自总挥发性成分的比例分别为93.26%、80.21%、94.53%和79.76%.微波加热形成的风味化合物种类最多,有60种,蒸煮次之,有49种,油炸最少,只有42种[17];且微波加热形成的醇类、酸类和酯类化合物都占很大比例.烟熏制品因其独特的风味,一直有着广大的消费人群及市场.本试验通过对不同烹饪处理腊肉挥发性成分的分析,为腊肉相关烹饪工艺提供参考,有助于改善传统的腊肉烹饪工艺,提高烟熏制品的安全性和市场竞争力,更有利于改善腊肉制品的风味;此外,对腊肉主要挥发性成分的分析研究,有助于减少或避免因不当烹饪引起的传统腊肉致癌物——3,4-苯并芘的产生[18].
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(责任编辑:施晓棠)
Effect of different cooking methods on volatile components of traditional Xiangxi bacon
HUANG Qun1,2, FU Lingyun2, ZHENG Baodong1, SONG Hongbo1, ZHANG Longtao1, XU Zhengjin2
(1.College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China;2.Fujian Zhengda Food Company Limited, Longyan, Fujian 364000, China)
Traditional Xiangxi bacon was cooked in 3 methods, and was extracted with head space solid phase microextraction (SPME) technique and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). A totally of 117 volatile compounds were identified, including 7 acids, 15 esters, 29 carbonyls, 38 phenols, 10 alcohols and 18 hydrocarbons. The results showed that microwave heating produced 60 flavour compounds, followed by 49 types from steaming and 42 types from frying.
Xiangxi bacon; volatile component; cooking method; gas chromatography-mass spectrometry
2016-11-13
2017-01-03
福建农林大学高水平大学建设项目(612014042).
黄群(1977-),男,副教授,博士.研究方向:畜产品加工与食品生物技术.Email:huangqunlaoshi@126.com.通讯作者郑宝东(1967-),男,教授,博士.研究方向:农产品加工与贮藏.Email:zbdfst@163.com.
TS251.1
A
1671-5470(2017)04-0474-07
10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2017.04.019