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江西地方品牌酱鸭游离脂肪酸和风味特性分析

2021-01-25刘光宪程文龙陈智韡

食品与机械 2021年1期
关键词:烃类游离挥发性

刘光宪 李 雪 王 丽 程文龙 陈智韡

(1.江西省农业科学院农产品加工研究所,江西 南昌 330200;2.正邦集团有限公司,江西 南昌 330200)

中国是世界上鸭肉生产量最多的国家,2019年产量高达944万t。鸭肉因其具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇、高维生素含量和风味浓郁等特点而深受消费者喜爱,是一种营养丰富的食物来源[1]。目前,市场上的鸭肉制品主要有北京烤鸭、南京盐水鸭、南安板鸭、四川樟茶鸭、江西酱鸭等知名产品,其中江西酱鸭是中国传统的酱卤制品,也是江西的“食品名片”之一,具有酱香浓郁、肉质鲜美、风味独特等特点,在鸭肉制品市场中占有重要地位。目前,江西酱鸭工业化生产程度低,品牌各异,且生产工艺上存在一定的差异性。崔要奇等[2]研究发现,较冷冻贮藏,常温贮藏和冷藏贮藏对酱鸭的品质影响较小;张建友等[3]研究了不同贮藏温度(4,25,37 ℃)对真空包装酱鸭品质的影响;程珂萌等[4]研究了低温风干型酱鸭在加工过程中脂质氧化特性的变化;Zhou等[5]研究了不同萃取条件和纤维涂层对酱鸭脖挥发性风味物质的影响。而有关不同品牌酱鸭间挥发性风味物质和游离脂肪酸差异比较的研究尚未见报道。

酱鸭风味主要包括香味和滋味,其香味主要来源于酱鸭中的脂质水解和氧化生成的醛类、烃类、醇类、酯类等挥发性风味物质,脂质水解产生的游离脂肪酸是酱鸭挥发性风味物质的重要前体化合物。文章拟以江西具有代表性的3种地方酱鸭(江西老字号酱鸭、煌上煌酱鸭和向塘酱鸭)为原料,采用气相色谱—质谱联用技术(GC-MS)探究不同品牌酱鸭中的游离脂肪酸差异及其对酱鸭风味的影响;通过测定3种江西地方品牌酱鸭中的氨基酸组分和含量探究酱鸭中氨基酸对酱鸭滋味的影响;采用顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)分析3种酱鸭中的挥发性风味物质差异,并通过气味活性值法(OAV)获得3种酱鸭的主体风味物质,旨在为江西地方酱鸭品质特征标识与鉴别、标准化加工提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

江西老字号酱鸭:江西九江老字号卤制品有限公司;

煌上煌酱鸭:江西煌上煌集团食品有限公司;

向塘酱鸭:江西南昌县向塘机务段菜市场;

十九烷酸甲酯、37种脂肪酸标准品、癸酸甲酯:美国Sigma公司;

浓盐酸、氯仿:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;

甲醇、正己烷:色谱纯,国药集团化学试剂有限公司。

1.1.2 主要仪器与设备

气相色谱—质谱联用仪:Trace1310 ISQ型,美国赛默飞科技有限公司;

恒温磁力搅拌器:08-2T型,上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司;

气相色谱—质谱联用仪:7890A-5975C型,美国安捷伦公司;

高速氨基酸分析仪:L-8900型,日本日立公司。

1.2 试验方法

1.2.1 游离脂肪酸的测定 将3种地方品牌酱鸭(江西老字号酱鸭、煌上煌酱鸭和向塘酱鸭)的可食部分取下,绞碎混匀,分别编号为1号、2号、3号酱鸭。取酱鸭肉样品1.00 g于15 mL离心管,分别加入2 mL 5%的盐酸甲醇溶液、3 mL氯仿—甲醇溶液(V氯仿∶V甲醇为1∶1)和50 μg 内标(十九烷酸甲酯),混匀,85 ℃水浴1 h,冷却至室温,再加入1 mL正己烷溶液,震荡萃取2 min,静置分层。取上层清液100 μL于2 mL离心管中,再加入900 μL 正己烷溶液,混匀,用0.45 μm滤膜过膜后待测。

(1) 气相色谱条件:色谱柱为TG-5MS(5%苯基)聚碳硅氧烷毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升温程序为80 ℃保持1 min,以10 ℃/min升温至200 ℃,保持 1 min,以5 ℃/min升温至250 ℃,保持1 min,以25 ℃/min 升温至270 ℃,保持3 min;进样口温度290 ℃,载气流速(He)为1.2 mL/min,不分流进样。

(2) 质谱条件:电离方式为EI源,电子轰击质谱电压70 eV,传输线温度280 ℃,离子源温度280 ℃,质谱扫描范围30~400 amu。

(3) 定性定量:以37种混合脂肪酸标准品的总离子流图为对照,采用峰面积归一法定量分析各种游离脂肪酸。

1.2.2 挥发性风味物质的测定

(1) SPME萃取条件:将酱鸭肉在未完全解冻状态下剁碎成2 mm左右肉粒,混匀,取5.00 g酱鸭肉样品于20 mL SPME萃取瓶中,加入1.00 μg癸酸甲酯作为内标物(1 mg/mL),密封。萃取头使用前需在250 ℃下老化20 min。将装有酱鸭肉的萃取瓶于60 ℃水浴20 min,插入萃取针萃取30 min[6]。

(2) GC-MS分析:色谱柱为HP-5MS非极性毛细管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度250 ℃,气质接口温度250 ℃,载气流速1.5 mL/min。升温程序为初始温度50 ℃保持1 min,以5 ℃/min升温至100 ℃,保持2 min;以4 ℃/min升温至180 ℃,保持3 min;以5 ℃/min 升温至250 ℃,保持5 min。离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃,电离方式为EI,电子能量70 eV,扫描范围m/z35~550。

(3) 挥发性风味物质的定性:将酱鸭挥发性风味物质的结果与数据库NIST2014和WILEY8.0中的谱库进行对比分析,筛选出正反匹配度均>85的挥发性物质(最大匹配度为100)。

(4) 挥发性风味物质的定量:以癸酸甲酯作为内标物对酱鸭样品中的挥发性风味物质进行定量分析[7],并按式(1)进行计算。

(1)

式中:

Cx——酱鸭中挥发性化合物质量浓度,μg/kg;

Ax——待测挥发性物质的峰面积;

A——内标癸酸甲酯的峰面积;

m1——内标物质量,μg;

m2——加入萃取瓶中的样品质量,g。

1.2.3 主体风味成分的测定 采用内标法定量出酱鸭中各挥发性风味化合物的质量浓度,根据文献中各挥发性化合物在水中的气味阈值(OVA),对OAV≥1的风味物质进行分析,并按式(2)计算气味活性值。

(2)

式中:

Ai——酱鸭中各挥发性风味化合物的气味活性值;

Ci——酱鸭中各挥发性风味物质的质量浓度,μg/kg;

Ti——酱鸭中各风味化合物在水中的气味阈值,μg/kg。

1.2.4 氨基酸含量测定 取2 g样品于20 mL水解管中,加入16 mL 6 mol/L的盐酸溶液,用真空泵脱气并充入氮气封管,110 ℃下水解22 h,冷却并定容至50 mL容量瓶中。取1 mL水解液于真空下脱酸抽干,加入1 mL水抽干(重复两次)。上机前加入 1 mL 0.02 mol/L的盐酸溶液,用0.22 μm水相滤膜过滤,上机分析。

1.2.5 数据分析 采用SPSS 17.0和Excel 2007软件进行统计分析和制表,P≤0.05为差异显著,氨基酸组成和含量分析结果取平均值。

2 结果与分析

2.1 游离脂肪酸分析

脂肪分解产生的游离脂肪酸是酱鸭挥发性风味物质的重要前体物质,且酱鸭中的游离脂肪酸氧化与酱鸭风味形成具有直接关系[8-9]。由表1可知,3种酱鸭中共检出23种游离脂肪酸,其中饱和脂肪酸(SFA),单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)分别为8,6,9种。顺-9-油酸、棕榈酸、亚油酸是江西酱鸭的主要游离脂肪酸,其对酱鸭挥发性风味物质的产生具有重要作用[10-11],该结果与赵瑜亮[12]的一致。2号酱鸭样品的总游离脂肪酸(TFFA)含量最少,为6.100 4 g/100 g,可能是因为2号酱鸭采用了透明真空包装,而1号和3号酱鸭采用的是聚乙烯材质的非密封性塑料包装袋,真空包装会抑制酱鸭的脂肪分解和氧化,从而减少游离脂肪酸的产生。3种酱鸭中的SFA主要是由棕榈酸和硬脂酸组成,两者总和分别为3.802 5,1.448 2,3.087 1 g/100 g,占酱鸭中饱和脂肪酸的91%,95%,98%。

研究[13]表明,SFA会提高人体血液中的低密度脂蛋白胆固醇含量,导致动脉管腔狭窄,引起动脉粥样硬化,增加患冠心病的风险。3种酱鸭样品中的MUFA含量均最高,分别占TFFA的52%,46%,45%,且顺-9-油酸是3种酱鸭中含量最高的游离脂肪酸,其具有降低人体血液中低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯的效果,可预防动脉硬化等心血管疾病的发生[14]。1号酱鸭样品中的PUFA含量较2号和3号酱鸭的高,且3种酱鸭中的PUFA均以必需脂肪酸亚油酸含量最高,亚油酸还是风味物质(E,E)-2,4-癸二烯醛的来源[15]。研究[16]表明,PUFA/SFA>0.4则被认为是健康的食物,3种酱鸭中PUFA/SFA为0.675 4~1.184 4,其中2号酱鸭的PUFA/SFA最大,为1.184 4。这可能是由于3种酱鸭的加工工艺、包装方式的差异导致多不和脂肪酸的氧化程度不同,进而影响PUFA/SFA。

2.2 挥发性风味物质分析

由表2可知,3种酱鸭样品中共鉴定出92种挥发性风味物质,其中烃类、醛类、酯类、醇类、酚类、酮类及其他类分别为36,14,12,8,3,4,15种。3种酱鸭样品中最主要的挥发性风味物质为烃类,与程珂萌等[26]的研究结果一致,但赵瑜亮[12]认为酱鸭中主要的挥发性风味物质为酯类、醛类和酮类,这可能与酱鸭加工工艺的差异有关,或与酱鸭卤制过程中香辛料的使用种类不同有关[5,27]。1号酱鸭的挥发性风味物质中烃类、醇类化合物含量最多,分别为6 219.12,2 803.00 μg/kg。其中烃类化合物中的茴香脑含量最多,为1 946.02 μg/kg,且茴香脑的气味阈值低,对酱鸭风味的贡献巨大,其主要来源于香料小茴香和八角中,具有茴香、甘草的香味。1号酱鸭中的醇类风味物质中芳樟醇含量最高,为2 014.82 μg/kg。芳樟醇主要来源于香叶和八角的直接引入,具有铃兰香味[28]。2号酱鸭样品中的酚类化合物含量最多,为3 420.55 μg/kg,其中乙基麦芽酚含量高达3 396.03 μg/kg,而1号和3号酱鸭样品并未检出乙基麦芽酚成分,可能是由于2号酱鸭在生产加工过程中加入了适量具有焦甜香气和水果香气的食品添加剂乙基麦芽酚,从而赋予2号酱鸭特有的香味。3号酱鸭挥发性风味物质总含量最少,但其他类中的吡嗪类化合物种类最多,这主要是蛋白质或氨基酸的氨基与糖类化合物的羰基发生美拉德反应所致。

表2 酱鸭中的挥发性风味物质含量与组成变化†Table 2 The content and composition of volatile flavor substances in different brands of sauced duck

续表2

续表2

2.3 主体风味物质分析

由表3可知,3种酱鸭中共检出18种主体风味化合物,其中(E,E)-2,4-癸二烯醛、芳樟醇、壬醛分别为1号、2号和3号酱鸭中贡献最大的主体风味成分。1号酱鸭共检出10种主体风味物质,其中烃类、醛类、酯类、醇类、酚类和吡嗪类分别为2,3,1,2,1,1种;2号酱鸭共检出14种主体风味物质,其中烃类、醛类、酯类、醇类、酚类和吡嗪类分别为2,6,2,2,1,1种;3号酱鸭共检出7种主体风味物质,其中烃类、醛类、酚类和吡嗪类分别为4,1,1,1种。

烃类中的烷烃类化合物由于具有较高的气味阈值,对酱鸭风味起辅助、修饰作用。但烯烃类化合物阈值相对较低,主要来源于酱鸭在酱制过程中香辛料的添加;茴香脑对1号酱鸭的风味起主要作用,其主要来源于茴香和八角等香辛料;2号酱鸭中最关键的烃类风味物质为月桂烯,其主要来源于青花椒和陈皮,具有香辣味和胡椒味;3号酱鸭中最主要的烃类化合物是萘,具有樟脑味。

表3 酱鸭中挥发性风味物质的气味阈值†Table 3 OAV of volatile flavor substances in different brands of sauced duck

醛类化合物主要来源于酱鸭中脂肪酸的氧化降解和Strecker降解,具有较强的挥发性和较低的风味阈值,是酱鸭中重要的风味化合物[29]。1号酱鸭中(E,E)-2,4-癸二烯醛的OAV最高,来源于ω-6多不饱和脂肪酸,具有焦脂味和油烤味,被认为是重要的鸭肉味香气化合物[30]。2号酱鸭中最关键的醛类挥发性化合物是正辛醛,具有油脂味、辛辣味[17]。3号酱鸭的醛类风味物质中只有壬醛的OAV≥1,具有青草味、焦香味和油脂味,它可能与鸭肉中油酸的氧化降解有关[31],是3号酱鸭的关键风味成分。

醇类风味物质通常具有较高的阈值,对酱鸭的风味起辅助、修饰作用,但不饱和醇类化合物具有相对较低的嗅觉阈值,其主要来源于不饱和脂肪酸的氧化降解。酯类化合物是酱鸭的重要风味物质,其主要来源于羧酸和醇的酯化反应。1号和2号酱鸭中检出乙酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯,其均是酒中的特征风味化合物,具有甜味和果香味,可能是酱鸭加工过程中加入了适量白酒,它赋予酱鸭特殊的酯香、去除鸭腥、遮掩鸭体不良风味的作用[32-34]。

2.4 氨基酸分析

氨基酸是酱鸭中蛋白质降解的终产物[35],不同氨基酸呈现不同的味道(主要有苦味、甜味和鲜味),它是体现酱鸭滋味的重要物质,也是酱鸭挥发性风味的重要前体物质,对酱鸭品质的影响巨大。由表4可知,3种酱鸭中共检出17种氨基酸,且3种酱鸭中的氨基酸种类无显著差异,但含量差异显著。此外,由于试验采用酸水解法测定氨基酸含量,会破坏色氨酸,故未在酱鸭中检出。酱鸭中的呈味氨基酸有天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、脯氨酸和精氨酸[2],其中谷氨酸是重要的鲜味氨基酸,其与钠盐结合时能为酱鸭提供强烈的鲜味。3号酱鸭中的谷氨酸含量显著高于1号和2号酱鸭,说明3号酱鸭的肉质更为鲜美,风味更佳醇厚,这可能与3号酱鸭在加工过程中加入较多的味精或酿造酱油有关[2]。

表4 酱鸭中氨基酸的组成及含量†Table 4 The composition and content of amino acids in differente brands of sauced duck g/100 g

3 结论

对江西具有代表性的3种不同品牌酱鸭(江西老字号酱鸭、煌上煌酱鸭和向塘酱鸭)的游离脂肪酸、挥发性风味物质和氨基酸含量进行了测定。结果表明,3种酱鸭中共检出23种游离脂肪酸,其中顺-9-油酸、棕榈酸、亚油酸为江西老字号酱鸭的主要游离脂肪酸,煌上煌酱鸭的总游离脂肪酸含量最少,为6.100 4 g/100 g,这可能与包装方式有关。3种酱鸭中共鉴定出92种挥发性风味物质,包括烃类、醛类、酯类、醇类、酚类和酮类等,其中烃类为江西老字号酱鸭的主要挥发性风味物质。3种酱鸭中共检出18种主体风味物质,其中(E,E)-2,4-癸二烯醛、芳樟醇、壬醛分别为江西老字号酱鸭、煌上煌酱鸭和向塘酱鸭中贡献最大的主体风味成分。为更好揭示江西地方产品风味特点,需与各酱鸭的加工工艺进行结合,同时还需开展更多批次酱鸭产品的研究分析。

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