豆豉兔丁在贮藏过程中挥发性风味成分测定及其动态分析

袁波，张佳敏*，王卫，白婷，翁德晖，向聪，杨浩

(1.成都大学肉类加工四川省重点实验室，成都 610106；2.四川高金实业集团股份有限公司，四川 遂宁 629000；3.成都大学 食品与生物工程学院，成都 610106)

近年来，随着川菜工业化的兴起，川菜菜肴成为研究热点，如东坡肘子、回锅肉[1]、咸烧白[2]、鱼香肉丝[3]等已实现工业化生产。兔类菜肴如豆豉兔丁、陈皮兔丁[4]、香辣兔丁[5]、麻油兔丁[6]等冷吃类菜肴工业化发展迅速。豆豉兔丁作为四川特色美食菜肴之一，以鲜兔肉、豆豉作为主要食材，搭配油、盐、辣椒、糖、香辛料等辅料，经油炸、煸炒等工序烹饪而成，具有味道鲜香可口、麻辣味厚、咸味适中、色泽光亮、香气迷人等特点，受到消费者的喜爱。风味作为菜肴重要的评价指标，目前对兔肉菜肴风味研究多侧重于加工工艺方面，如Siddique等[7]研究了不同烹饪方法对兔肉中多环芳烃的影响；李韬等[8]研究发现添加40%的香菇可改进冷吃兔的风味物质组成；李晓燕等[9]通过添加香菇柄改善兔肉松产品的风味。现有的研究主要集中于对加工阶段的风味提升和工艺改良，对豆豉兔丁贮藏过程中风味变化规律的研究较少。但作为工业化菜肴产品，在后期贮藏过程中，产品的风味会受贮藏条件、贮藏时间等因素的影响而逐渐衰减，摸清菜肴风味衰减规律对于工业化菜肴产品的保质保鲜具有重要意义。

本实验以肉类加工四川省重点实验室研究开发的豆豉兔丁菜肴工艺为基础，利用固相微萃取结合气相色谱-质谱技术测定低温和常温两种贮藏方式条件下产品在贮藏期间的挥发性风味成分，并对其进行主成分分析研究，以期为豆豉兔丁菜肴的后期贮藏保鲜、提升产品品质、安全性提供一定的数据理论依据，推动其工业化进程。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验材料：豆豉兔丁菜肴，由肉类加工四川省重点实验室研究开发并提供。

试剂：正构烷烃(分析纯)，购自四川科龙化工有限公司。

1.2 仪器与设备

Testo 205 pH型计 德国仪表(深圳)有限公司；5977A-7890B型气相色谱-质谱联用仪(含PAL3自动进样器) 美国安捷伦公司；BCD-452WDPF型冷藏冰箱 青岛海尔集团。

1.3 实验方法

1.3.1 挥发性风味物质测定

前处理条件：取3 g粉碎后的样品于15 mL顶空瓶中密封，设置CTC自动进样器对样品的前处理条件如下：加热箱温度75 ℃，加热时间35 min，样品抽取时间20 min，解吸时间5 min。

GC条件：HP-5MS UI色谱柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；压力32.0 kPa；流速1.0 mL/min；载气为He，不分流进样；进样口温度250 ℃；升温程序：起始温度40 ℃，保持4 min，以3 ℃/min升至85 ℃，保持1 min，再以3 ℃/min升至150 ℃，保持 2 min，再以20 ℃/min升至230 ℃。

MS条件：电子电离源(EI)；电子能量70 eV；离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃；检测器电压350 V；质量扫描范围(m/z)：40～500。

定性：对化合物进行分析时，将得到的数据在仪器的NIST 14.L谱库中进行检索和匹配，选择匹配度高于80%的物质。

定量：对总离子流色谱图用峰面积归一化定量，得出各组分的相对含量。

产品指标在第1天、第15天、第30天、第60天、第90天、第120天测定。

1.3.2 关键挥发性风味物质评价

在挥发性风味成分的相对含量(%)统计分析基础上，结合ROAV法对常温、低温贮藏豆豉兔丁贮藏期间的关键挥发性风味物质进行分析评价，最终明确其关键性风味物质[10]。 采用ROAV法评价各挥发性成分对样品风味的贡献：对样品风味贡献程度最大的物质ROAVs=100，定义其他物质ROAV计算公式如下：

式中：ROAVi为某挥发性成分的相对气味活度值；Ci为某挥发性成分的相对含量；Ti为某挥发性成分的香气阈值；Tstan为风味贡献程度最大物质的香气阈值；Cstan为风味贡献程度最大物质的相对含量。

所有组分：0≤ROAV≤100时，ROAV值越大则表示该物质对样品风味的贡献越大；ROAV≥1时，对样品风味的贡献显著，即为该样品的关键挥发性风味物质；0.1≤ROAV<1时，对样品风味有一定程度修饰作用。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2019进行数据统计，采用SPSS 24.0软件进行主成分分析，采用Origin 2017 64 Bit作图，采用TBTools软件进行层次聚类分析并作热图。

2 结果与分析

2.1 挥发性风味成分测定统计分析

两种贮藏条件下豆豉兔丁菜肴贮藏期各类挥发性风味化合物相对含量统计表见表1，种类堆积图见图1。

图1 各类挥发性风味化合物种类堆积图

表1 各类挥发性风味化合物成分相对含量统计表

续 表

由表1可知，随着贮藏期延长，LT组和NT组中各类化合物相对含量变化规律存在差异，LT组中醇类、酯类和酚类等化合物呈先升后降的趋势，酮类化合物呈降低趋势，醛类、酸类、烃类和醚类化合物变化不规律，其他化合物有增大趋势；NT组中酸类化合物呈先升后降的趋势，醇类、醛类、酯类、烃类、酮类、酚类和醚类等化合物变化不规律，其他化合物有增大趋势。LT组和NT组的总挥发性风味化合物种数均呈先升后降的趋势，即1 d(55，54种)、15 d(65，56种)、30 d(91，80种)、60 d(79，75种)、90 d(28，20种)、120 d(25，19种)，且低温组更多。这与蛋白质、脂质等物质在贮藏期间受残留氧、光照、自由基团、温度等因素进行自动氧化水解反应以及其他生化反应进程密切相关[11-12]。

2.2 挥发性风味成分的 ROAV 分析

由表2可知，在贮藏1～120 d，LT组和NT组中共有67种具有感官阈值的挥发性风味成分，其中醇类13种、醛类18种、酸类6种、酯类4种、烃类12种、酚类5、醚类2种、酮类4种、其他类3种。在贮藏120 d期间，LT组和NT组中共确定17种关键挥发性风味成分(ROAV≥1)，LT组和NT组分别为16种和14种，其中醛类(反式-2,4-癸二烯醛(B17)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(B6)、反式-2-癸烯醛(B15)、壬醛(B10)、苯乙醛(B8)、己醛(B1)、癸醛(B2)、庚醛(B3))、醇类(芳樟醇(A6)、桉叶油醇(A5))、蒎烯(E3)、茴香脑(G2)、二烯丙基二硫(I3)为LT组和NT组共有的关键挥发性风味物质；1-壬烯-3-醇(A4)、反-2-辛烯醛(B9)和柠檬醛(B16)为LT组特有，1-辛烯-3-醇(A3)为B组特有。且LT组和NT组中关键风味成分种类随着贮藏期的延长呈现先升后降的趋势，在1，15，30，60，90，120 d各贮藏期间分别为5，4，9，11，10，8种和4，5，11，11，7，7种。

表2 贮藏期挥发性风味物质相对气味活度值

续 表

续 表

由图2可知，各类风味物质可分为两类，第一类包含醛类、醇类、烃类、醚类和其他类化合物，另一类包含酮类、酚类、酸类和酯类。各贮藏期间的特征性物质存在差异，其中LT-1 d、LT-15 d、LT-60 d和NT-1 d间各类挥发性风味物质无显著差异，NT-15 d以酸类为主，LT-30 d以酚类、酮类为主，NT-30 d和NT-60 d以酯类和酮类为主，NT-90 d和NT-120 d以醚类、烃类、醇类和其他类为主，LT-90 d以醛类为主，LT-120 d以醛类、其他类为主。LT组相较NT组有明显滞后现象，表明低温可延缓挥发性风味物质的衰减，提升菜肴品质。

图2 各类挥发性风味物质种类ROAV热图

2.3 关键挥发性风味成分主成分(PCA)分析

对LT组和NT组豆豉兔丁菜肴贮藏过程中17种关键挥发性风味物质(ROAV≥1)进行主成分分析，提取3个固定因子，各主成分特征值及累计贡献率结果见表3。表3表明前3个主成分提取了17种关键挥发性物质的84.25%的信息，已经包含大部分信息(80%)。

表3 主成分特征值及累计贡献率

由图3中A-1和A-2可知，两种贮藏条件下豆豉兔丁各贮藏期间样品间存在显著差异，其得分点总体按第三象限→第二象限→第一象限→第四象限顺序移动。LT-1 d、LT-15 d和NT-1 d、NT-15 d样品得分无显著差异，表明在贮藏1～15 d样品各物质间反应较稳定，风味物质组成和含量变化较低；在贮藏30～60 d，LT组和NT组的样品得分点间距逐渐变大，表明各物质间反应逐渐加快，风味物质组成及含量变化加剧；在贮藏60～90 d，LT组和NT组的样品得分点间距继续增大，表明风味物质间反应更加频繁，各物质组成及含量变化幅度更大；在贮藏90 d之后，LT组和NT组得分点间距均变小，LT组降幅较低，说明挥发性风味物质开始趋于稳定。此外，LT组相对NT组有明显滞后现象，表明低温可抑制挥发性风味物质衰减，提升豆豉兔丁菜肴贮藏品质。

图3 关键挥发风味物质各贮藏期间主成分得分图及载荷图

由图3中B-1和B-2可知，3个主成分共有13种载荷系数大于0.8的关键挥发性风味物质，其中PC1中有7种高度相关的关键挥发性风味物质，分别为桉叶油醇(0.937)、芳樟醇(0.967)、苯乙醛(0.944)、壬醛(0.961)、蒎烯(0.945)、茴香脑(0.945)、二烯丙基二硫(0.938)；PC2中有3种关键挥发性风味物质，分别为己醛(0.887)、庚醛(0.885)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(0.968)；PC3中有1-壬烯-3-醇(0.918)、反-2-辛烯醛(0.914)、反式-2-癸烯醛(0.968)3种高度相关的关键挥发性风味物质。其他物质载荷系数均小于0.8，表明与3个主成分的相关性不大。

2.4 关键挥发性风味物质层次聚类分析

将13种与主成分1、主成分2、主成分3有高度相关性的关键风味成分进行层次聚类分析，其热图见图4，可将不同贮藏条件各贮藏过程分为6类，LT-1 d、LT-15 d和NT-1 d、NT-15 d聚成1类，NT-30 d、NT-60 d聚成1类，LT-30 d、LT-60 d聚成1类，NT-90 d、NT-120 d聚成1类，LT-90 d和LT-120 d可各成1类。结合图3中A、B对应情况，LT-1 d、LT-15 d和NT-1 d、NT-15 d分别落于A-1的第三象限和A-2的第二象限，仅存在反式-2-癸烯醛处于A-2的第二象限且载荷系数均大于0.8，因此反式-2-癸烯醛为其特征性挥发性风味物质，具有油脂香气[13]；NT-30 d、NT-60 d分别落于A-1的第二象限和A-2的第三象限，主要以(E,E)-2,4-壬二烯醛、己醛和庚醛为特征风味物质，均与脂质氧化产物有关[14]，与主成分2成分高度相关，其中(E,E)-2,4-壬二烯醛呈油炸风味[15]，己醛衍生自亚油酸氧化，具有令人不适的酸败味及兔肉腥味[16-17]，庚醛是n-6和n-9多不饱和脂肪酸的氧化产物，具有油炸肉香味[18-19]；LT-30 d、LT-60 d落于A-1和A-2的第二象限，主要以己醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛和1-壬烯-3-醇和庚醛为特征风味物质，其中1-壬烯-3-醇呈蘑菇香味[20]；LT-90 d落于A-1和A-2的第一象限，主要以 1-壬烯-3-醇、反-2-辛烯醛、反式-2-癸烯醛为特征风味物质，与主成分3高度相关，其中反-2-辛烯醛是脂肪氧化的重要产物，对美拉德风味物质有影响，具有油脂香味[21]；NT-90 d、NT-120 d落于A-1和A-2的第四象限，主要以主要以桉叶油醇、芳樟醇、苯乙醛、壬醛、蒎烯、茴香脑、二烯丙基二硫为特征风味物质，与主成分1高度相关，其中桉叶油醇具有草药香，芳樟醇为辛香[22]、苯乙醛来源于蛋白水解和氨基酸降解，呈芳香味[23]，壬醛呈酯香味[24]，蒎烯、茴香脑和二烯丙基二硫均来源于添加的香辛辅料，具有特殊香味[25]；LT-120 d落于A-1和A-2的第四象限，主要以芳樟醇、苯乙醛、壬醛、蒎烯、茴香脑、二烯丙基二硫为特征风味物质。

图4 特征性挥发性风味物质ROAV值热图

3 结论

本实验对常温和低温两种贮藏条件下豆豉兔丁贮藏过程中挥发性风味成分进行测定。实验结果表明，随着贮藏期延长，挥发性风味成分的种数均呈先升后降的趋势；根据ROAV法分析，共确定17种关键风味物质(ROAV>1)，分别为反式-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、反式-2-癸烯醛、壬醛、苯乙醛、己醛、癸醛、庚醛、芳樟醇、桉叶油醇、蒎烯、茴香脑、二烯丙基二硫、1-壬烯-3-醇、反-2-辛烯醛、柠檬醛和1-辛烯-3-醇；主成分分析显示，3个主成分共有13种关键挥发性风味物质被确定为不同贮藏期间的特征性风味物质，其中PC1有7种(桉叶油醇、芳樟醇、苯乙醛、壬醛、蒎烯、茴香脑、二烯丙基二硫)、PC2有3种(己醛、庚醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛)；PC3有3种(1-壬烯-3-醇、反-2-辛烯醛、反式-2-癸烯醛)。整体而言，豆豉兔丁贮藏期间挥发性风味物质呈现逐渐衰减的趋势，但与常温贮藏组相比，低温贮藏组的总体挥发性风味物质衰减明显滞后，更有利于延长菜肴风味的保持。