不同麻辣腊肠挥发性风味物质分析

马明娟　苏晓霞　檀馨悦　牛羿　李如玉　卞 祺

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对4 款麻辣腊肠中的挥发性风味物质进行分析，并结合相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）确定麻辣腊肠中的重要风味物质。结果表明：4 款麻辣腊肠中共鉴定出138 种挥发性化合物，其中包含106 种风味化合物，进一步对风味化合物进行ROAV分析，确定出ROAV≥0.1的风味化合物有58 种，并对29 种关键风味化合物（ROAV>1），如癸酸乙脂、芳樟醇、桉叶油醇、辛酸乙酯、月桂烯等进行主成分分析，发现麻辣腊肠风味上的差异主要来源于拌料时添加的香辛料与自然风干或烘干过程中脂肪酸发生的降解及酯化反应。

麻辣腊肠;挥发性化合物;相对气味活度值;主成分分析;关键风味化合物

Analysis of Volatile Flavor Compounds in Spicy Sausages

MA Mingjuan， SU Xiaoxia， TAN Xinyue， NIU Yi， LI Ruyu， BIAN Qi

The volatile flavor compounds in four kinds of spicy sausage were analyzed by headspace solid phase microextraction coupled to gas chromatography mass spectrometry （HS-SPME-GC-MS）， and the major flavor compounds were determined by relative odor activity value （ROAV）. The results showed that a total of 138 volatile compounds were identified in the four samples， 106 of which were found as flavor compounds. In total， 58 flavor compounds with ROAV ≥ 0.1 were identified. Principal component analysis （PCA） was performed on 29 key flavor compounds （ROAV > 1）， such as ethyl decanoate， linalool， eucalyptol， ethyl octanoate and laurene. It was found that the flavor difference between different kinds of spicy sausage was mainly due to addition of spices and the degradation and esterification reaction of fatty acids in the process of natural air drying or oven drying.

spicy sausages; volatile compounds; relative odor activity value; principal component analysis; key flavor compounds

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20220217-009

中圖分类号：TS251.65                 文献标志码：A                     文章编号：

腊肠是以肉类为原料，经过修整、绞肉、拌料、灌肠、自然风干或烘烤干燥等步骤制成的中国传统特色肉制品。麻辣腊肠是四川一带的传统风味名菜，在拌料过程中添加了独特的香辛料，如辣椒面、花椒面等，因其具有鲜香麻辣、肉香四溢、醇香纯正的特点，深受广大消费者喜爱。随着近年经济水平提高，传统的生产模式已无法满足消费需求，越来越多的传统食品进入了工业化生产。风味一直是消费者选购麻辣腊肠时的主要考虑因素，目前市面上涌现出了大量的工业化生产麻辣腊肠，其产品之间存在一定的风味差异。

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）技术广泛用于挥发性成分的定性与定量分析，该技术具有操作简便、耗时较短、灵敏度高和准确性高等优点。前人已采用HS-SPME-GC-MS技术发现酯类化合物是广式腊肠中数量最多的挥发性化合物。相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）是结合化合物的感觉阈值建立的确定食品关键风味化合物的方法。近几年ROAV被越来越多的学者应用于确定各类食品中的关键风味化合物。刘登勇等采用ROAV方法评价各组分对5 个省份腊肠总体风味的贡献程度，发现不同产地腊肠的风味既有共同之处也存在一定的差异性。目前国内对广式腊肠、风干肠的风味物质研究已有较多报道。而关于麻辣腊肠产品的风味物质相关研究仍较少。

本研究采用HS-SPME-GC-MS对不同市售麻辣腊肠样品中挥发性风味物质进行定性及定量分析，通过ROAV确定麻辣香肠产品的关键性风味化合物，旨在探究不同麻辣腊肠样品间风味物质的差异，以期为麻辣腊肠制品风味品质优化及改良提供理论支撑。

1.1   材料与试剂

4 款市售麻辣腊肠，分别为样品1：金字麻辣香肠，产地浙江;样品2：眉州东坡香肠麻辣味（冷藏），产地四川;样品3：眉州东坡香肠麻辣味（冷冻），产地四川;样品4：王家渡川味香肠麻辣味，产地四川，购自电商超市。

食盐   物美超市;2-甲基-3-庚酮、C～C正构烷烃（均为分析纯）   上海Sigma-Aldrich公司。

1.2   仪器与设备

7890A-5977B气相色谱-质谱联用仪   美國安捷伦公司;CTC多功能自动进样器   瑞士CTC Analytics公司;30/50 μm DVB/CAR/PDMS萃取头（2 cm）   美国Supelco公司。

1.3   方法

1.3.1  样品预处理

取100 g腊肠样品放入绞肉机切成2 mm左右的肉糜，待用。20 mL样品瓶中加入8.00 g腊肠肉糜、1.00 g食盐和10 μL 2-甲基-3-庚酮（内标，816 mg/L），然后迅速拧紧盖子后放置在顶空进样盘上。

1.3.2  SPME-GC-MS分析

样品置于60 ℃加热槽中平衡20 min，加热槽转速为250 r/min，将已活化的萃取头插入到顶空瓶中吸附挥发性化合物30 min后取出。插入GC进样口，热解析5 min，进样口温度为250 ℃。

GC条件：DB-Wax极性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;载气为高纯氦气（纯度>99.99%）;流速1.2 mL/min;采用不分流模式。升温程序：色谱柱起始温度40 ℃，保持3 min，之后以5 ℃/min速率升温到150 ℃，保持1 min，以4 ℃/min速率升温到200 ℃，再以10 ℃/min速率升温到230 ℃，保持3 min。

MS条件：传输线温度230 ℃，电子能量70 eV，电子轰击离子源温度250 ℃，四极杆温度150 ℃，质量扫描范围40～500 /，采用全扫描模式。

1.3.3   定性分析

通过检索NIST14谱库，选择正反匹配度均大于800（最大值1 000）的化合物，并结合保留指数（retention index，RI）进行定性分析，RI计算方法参考文献[17]。

1.3.4   定量分析

以2-甲基-3-庚酮为内标，根据内标的质量浓度、样品中各组分的峰面积与内标峰面积的比值，按式（1）计算麻辣腊肠中各挥发性化合物含量。

               （1）

式中：为未知挥发性化合物含量/（mg/kg）;为加入内标的体积/L;为顶空瓶中加入样品质量/kg;为内标溶液的质量浓度/（mg/L）;为内标峰面积;为未知挥发性成分峰面积。

1.3.5   ROAV计算

通过ROAV评价各化合物对麻辣腊肠风味的贡献。OAV和ROAV按式（2）～（3）计算。

OAV=/OT                   （2）

ROAV=OAV/OAV×100       （3）

式中：为样品中某一化合物的含量/（mg/kg），OT为该化合物的气味阈值/（mg/kg）;OAV为各样品中所有化合物OAV的最大值。ROAV≥0.1的化合物对整体风味有贡献，其他化合物的贡献较小。ROVA越大，代表风味化合物对样品中整体风味的贡献越大。

1.4.4   数据处理

采用Microsoft Excel 2016软件对数据进行处理与分析，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，实验数据以平均值±标准差表示，并利用XLSTAT 2015软件进行主成分分析。

2.1   麻辣腊肠中挥发性成分分析

采用HS-SPME-GC-MS法对4 款麻辣腊肠中挥发性化合物进行检测，共鉴定出138 种挥发性成分，其中共有成分59 种。由图1可知，在样品1、2、3、4中分别鉴定出94、97、100、99 种挥发性成分，挥发性成分的总含量分别为67.87、54.64、49.82、53.40 mg/kg。其中，麻辣腊肠中烃类化合物的种类最多，其次是酯类和醇类。而含量最高的化合物是醇类化合物，其次是酯类和烃类。

4 款麻辣腊肠中一共鉴定出38 种烃类化合物，共有的烃类化合物18 种。麻辣腊肠中大多数烃类化合物为烯烃类化合物，其中-蒎烯和羅勒烯是天然香辛料（如辣椒、花椒）的特征风味物质。共鉴定出35 种酯类化合物，共有酯类化合物20 种。在样品1中癸酸乙酯的含量最高，为3.058 mg/kg，而在样品2、3、4中含量最高的酯类化合物为乙酸芳樟酯，含量分别为8.451、7.319、8.032 mg/kg。共鉴定出21 种醇类化合物，其中含量较高的为乙醇和芳樟醇。共鉴定出18 种醛类物质，共有的醛类化合物为6 种。在4 款麻辣腊肠中还鉴定出3 种酚类、3 种醚类、7 种酸类、8 种酮类、3 种杂环及2 种其他类化合物。

2.2   麻辣腊肠中风味物质分析

通过文献查阅鉴定出麻辣腊肠中具有106 种风味化合物。由表1可知，其中醇类16 种、酚类3 种、醚类1 种、醛类17 种、酸类7 种、烯烃类22 种、酮类7 种、杂环类3 种、酯类30 种。样品1中鉴定出78 种风味化合物，样品2中鉴定出80 种风味化合物，样品3中鉴定出84 种风味化合物，样品4种鉴定出85 种风味化合物。

酯类化合物对于麻辣腊肠特殊风味的形成起着重要作用，其主要来源于游离脂肪酸与乙醇的反应和游离脂肪酸与脂肪氧化生成醇的反应。4 款麻辣腊肠中共鉴定出30 种酯类风味化合物，共有酯类风味化合物19 种。其中样品1中鉴定出23 种，样品2中鉴定出25 种，样品3中鉴定出24 种，样品4中鉴定出25 种。样品1中主要的酯类风味化合物为癸酸乙酯、己酸乙酯和乙酸松油酯;样品2中主要的酯类风味化合物为乙酸芳樟酯、癸酸乙酯和辛酸乙酯;样品3中主要的酯类风味化合物为乙酸芳樟酯和辛酸乙酯;样品4中主要的酯类风味化合物为乙酸芳樟酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯。酯类化合物对麻辣腊肠风味的主要贡献为果香、花香及油脂味等，如乙酸芳樟酯（花香）、辛酸乙酯（果香）、乙酸松油酯（花香）、棕榈酸甲酯（油脂味）等。

麻辣腊肠中的烯烃类化合物主要来源于香辛料，如花椒、辣椒、八角茴香等。烯烃类化合物对麻辣腊肠整体风味有重要作用，赋予麻辣腊肠特有的鲜香、麻辣的特点。烯烃类化合物是麻辣腊肠中第二大类风味物质，共鉴定出22 种，共有烯烃类风味化合物14 种。其中，含量最高的化合物为（+）-柠檬烯（柑橘味），样品1、2、3、4中含量分别为3.005、5.037、3.494、3.614 mg/kg。烯烃类化合物中的萜烯类化合物阈值较低，具有花香、果香、香辛料味，对腊肠总体风味贡献较大，如3-蒈烯（中药味）、反-石竹烯（丁香味）、-蒎烯（辛辣味）等。

醇类化合物大多数具有令人愉快的气味。4 款麻辣腊肠中乙醇含量较高，其主要来源于制作麻辣腊肠中加入的大量酒制品。一方面，乙醇可防止腊肠在发酵期间腐败变质，另一方面，也可以为腊肠提供特有的醇香。芳樟醇（花香）在麻辣腊肠中的含量也较高，其主要来源于制作麻辣腊肠时添加的香辛料等辅料。Sun Jie等研究牛油火锅底料中也发现，芳樟醇是重要的风味化合物。陈海涛等研究炸花椒油中关键性风味活性化合物指出，芳樟醇是炸花椒的关键性风味化合物。Yang Xiaogen研究发现，红花椒和青花椒中的芳樟醇含量差异较大，指出芳樟醇对花椒中的椒麻气味有影响。

醛类化合物是构成麻辣腊肠特征风味的重要物质，一般由脂肪酸降解及氧化与氨基酸Strecker反应产生。醛类化合物主要呈现橘子、植物等风味和油脂特有的风味。在4 款麻辣腊肠中均鉴定出乙醛（青味）、己醛（青味）、辛醛（柑橘味）、壬醛（脂肪味）、反-2-辛烯醛（黄瓜味）和苯甲醛（苦杏仁味）。有研究发现，己醛主要来源于-6多不饱和脂肪酸氧化产物。Drumm等证实油酸氧化将分解产生辛醛、壬醛。Kirk等认为，苯甲醛是苯丙氨酸的Strecker降解产物。

酸类和酮类化合物对麻辣腊肠的整体风味也有一定的作用。酸类化合物主要来源于脂肪降解和氧化反应。4 款麻辣腊肠中共鉴定出7 种酸类物质，共有酸类物质4 种，分别为乙酸（醋味）、辛酸（脂肪味）、壬酸（奶酪味）和癸酸（脂肪味）。本研究中共检出7 种酮类化合物，其主要来源于两方面，一方面是多不饱和脂肪酸的氧化反应，如3-羟基-2-丁酮（黄油味）;另一方面是通过添加香辛料引入，如香芹酮（薄荷味）。共鉴定出3 种酚类化合物，其中，样品1中鉴定出的乙基麦芽酚为人工添加香料引入。引入3 种杂环类化合物和1 种醚类化合物。

2.3   麻辣腊肠风味物质的ROAV分析和主成分分析

2.3.1   ROAV分析

麻辣腊肠中的挥发性化合物有很多种，但不同挥发性化合物的阈值不同，对麻辣腊肠整体风味轮廓的贡献度也不相同。挥发性物质的贡献程度取决于其含量的高低与阈值的大小。基于ROAV法进一步探索麻辣腊肠中关键性风味化合物。ROAV>1的风味化合物被认为是样品风味的主要贡献者，ROAV 0.1～1.0的成分可被认为对整体风味有重要修饰作用。

由表2可知，4 款麻辣腊肠中ROAV≥0.1的物质共有58 种，ROAV 0.1～1.0的物质共有29 种，其中样品1中18 种、样品2中18 种、样品3中27 种、样品4中27 种。ROAV 1～100的物质共有29 种，其中样品1中22 种、样品2中19 种、样品3中18 种、样品4中19 种。在4 款麻辣腊肠中共有14 种挥发性化合物ROAV均大于1，分别为癸酸乙酯（果味）、芳樟醇（花香）、月桂烯（胡椒味）、（+）-柠檬烯（柑橘味）、辛酸乙酯（果味）、异戊酸乙酯（果味）、2-甲基丁酸乙酯（果味）、反-石竹烯（丁香味）、庚酸乙酯（果味）、蒎烯（薄荷味）、桉叶油醇（桉叶味）、戊酸乙酯（苹果味）、己酸乙酯（果香）和反--罗勒烯（草药味）。

2.3.2   主成分分析

对表2中29 种挥发性风味物质（ROAV≥1）进行主成分分析，由表3可知，前2 个主成分的累计贡献率为88.418%，其中第1个主成分方差贡献率为48.785%，第2个主成分方差贡献率为39.634%，可以代表样品的主要信息特征。

以第1主成分为横坐标，第2主成分为纵坐标作图，制作4 款麻辣腊肠关键风味物质的主成分载荷图。由图2可知，通过主成分分析发现麻辣腊肠产品风味存在差异。样品1位于第3象限、样品2位于第1象限、样品3和样品4位于第4象限，样品在载荷图上距离越近，其风味化合物组成及相对含量的相似度越高。样品1的代表关键性风味物质为V2（桉叶油醇）、V45（己酸乙酯）、V43（庚酸乙酯）、V50（苯甲酸乙酯）和V27（蒎烯）等挥发性化合物;样品2的代表关键性风味物质为V56（癸酸甲酯）、V24（月桂烯）、V25（（+）-柠檬烯）和V47（乙酸芳樟酯）等挥发性化合物;样品3和样品4的代表性关键风味化合物为V11（异丁醛）、V48（水杨酸甲酯）、V37（3-羟基-2-丁酮）、V10（缩醛）、V12（乙醛）和V26（反-石竹烯）等挥发性化合物。结合主成分分析可知，4 款麻辣腊肠风味上的差异主要来源于拌料时添加的香辛料与自然风干或烘干过程中脂肪酸发生的降解及酯化反应。

采用HS-SPME-GC-MS从4 款麻辣腊肠中共鉴定出138 种挥发性化合物，以烃类、酯类、醇类及醛类为主。并结合ROAV计算分析可知，ROAV≥0.1的化合物共有58 种，进一步对29 种关键风味物质（ROAV>1）进行主成分分析。结果表明：样品1的关键性风味物质为桉叶油醇、己酸乙酯、庚酸乙酯、苯甲酸乙酯和蒎烯等挥发性化合物，样品2的关键性风味物质为癸酸甲酯、月桂烯、（+）-柠檬烯和乙酸芳樟酯等挥发性化合物，样品3和4的关键性风味物质为异丁醛、水杨酸甲酯、3-羟基-2-丁酮、缩醛、乙醛和反-石竹烯等挥发性化合物。综上所述，麻辣腊肠样品间的风味差异主要来源于香辛料和自然风干或烘干过程中脂肪酸发生的降解及酯化反应程度。因此，风味化合物的鉴定对麻辣腊肠制品风味品质优化与改良具有重要借鉴意义。

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