前处理方式对鸽汤品质及风味的影响

2021-06-15李柳冰林婷婷曾晓房赵文红刘巧瑜陈海光陈伟波

食品工业科技 2021年11期

李柳冰，林婷婷，曾晓房, ，赵文红，董浩，刘巧瑜，陈海光，陈伟波

（1.广东茂名农林科技职业学院，广东茂名 525000；2.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州 510225；3.梅州市金绿现代农业发展有限公司，广东梅州 514500）

鸽子（Columba livia）别称白凤、家鸽、鹁鸽、飞奴等，家鸽是由野生的原鸽经过人类长期驯养而成的，我国自古就有“一鸽胜九鸡，无鸽不成宴”之说[1]。肉鸽是公认的“高级营养佳品”，有“动物人参”、“甜血动物”的说法，以细嫩味美著称，有丰富的营养价值，而且还有良好的保健功能，是一种理想型食用肉类[2]。鸽汤是具有代表性的广东汤之一，它因容易消化且含有高水平的蛋白质、多不饱和脂肪酸和游离氨基酸，且脂肪含量低，对需要恢复健康的人来说是极好的营养食品[3]。煲汤的前处理方式有氽水、预炒、高压、微波、超声波、胶体磨、酶解等[4−5]，前处理不仅可以去除生肉中的不愉快气味，还有利于肉中营养物质的溶出，加工方式、时间和火候等因素会导致汤在营养、口感方面的差异，还可以增加汤的风味物质[6]。目前未见不同前处理方式对鸽汤品质和风味的影响研究。

随着检测技术的不断发展，风味物质指纹图谱受到越来越多的关注，在果蔬、茶叶、饮料、水产品以及肉制品等领域均有广泛应用[7]。常见的构建风味物质指纹图谱的方法有气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），然而，样品的预处理是复杂和耗时的。此外还有色谱法、光谱法、电子鼻、电子舌和GC-O等技术[8]。气体离子迁移谱联用技术（气相色谱 - 离子迁移光谱法，GC-IMS）检测风味物质检测具有较高的准确度和灵敏度，有利于解决用GC-MS技术分析中速度较慢和因前处理造成香气物质流失等问题[9]。近些年，GC-IMS技术逐渐发展，并应用于我国食品企业进行特征风味、有机挥发组分的快速检测，可以通过GCIMS技术方法测定食品挥发性成分的差异，如建立一个新鲜与干燥的松菇特征信息指纹谱图[10]。但将GC-IMS用于肉鸽汤风味的研究鲜有报道，也未见对其品质及风味指纹图谱构建方面的报道。

因此，本研究主要研究不同前处理（微波、超声波、高压、胶体磨、高压+胶体磨）条件的鸽汤，测定鸽汤的蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物、嘌呤等指标，并利用GC-MS和GC-IMS技术对鸽汤的挥发性风味物质进行分析。通过对经不同前处理的鸽汤各指标的差异、指纹图谱的建立以及风味物质含量的分析，探究不同前处理方式对鸽汤品质和挥发性风味物质的差异和关联，以期为鸽汤品质和风味评价提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

相同饲养条件下28日鸽龄的良田王鸽广州市良田鸽业有限公司；食盐广东省盐业集团广州有限公司；氢氧化钠、浓硫酸、硼酸、无水乙醇、甲基红、溴甲酚绿、甲醛溶液、甲酸、三氟乙酸、嘌呤标品、磷酸二氢钾、磷酸分析纯，天津市福晨化学试剂厂。

K1100凯氏定氮仪济南海南仪器有份公司；SB-5200D超声波仪器宁波新艺超声设备有限公司；JM-L50胶体磨广州恒东机械设备科技有限公司；HL-DDS-4电蒸柜宁波赵记电器有限公司；SYQ-DSX-280B高压灭菌锅上海双旭电子有限公司；M3-L205C微波炉广东美的厨房电器有限公司；RE-52A旋转蒸发仪上海阿荣生化仪器厂；UV-1780紫外可见光分光光度计岛津仪器有限公司；1260液相分析仪、Agilent7890B气相色谱仪、Agilent7000D三重四杠质谱检测器、7693自动进样器美国Agilent公司；FlavourSpec气相色谱-离子迁移谱联用仪德国G.A.S.公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鸽汤的制作方法取同一批已宰杀好的肉鸽胴体，每只重约500 g，进行以下的处理。对照组：将清洗干净的肉鸽切成小块，按肉水的比例为1:2，盐的添加量为1.5%，不加其他佐料，使用紫砂炖盅，炖制时间为120 min。微波前处理：肉鸽炖制前放进微波炉加热 4 min，其他加工处理方法同对照组。超声前处理：肉鸽炖制前放进超声仪器处理30 min，其他加工处理方法同对照组。高压前处理：肉鸽炖制前放进高压锅温度设置121 ℃，高压处理30 min，其他加工处理方法同对照组。胶体磨前处理：肉鸽炖制前用胶体磨把鸽肉搅碎，其他加工处理方法同对照组。高压+胶体磨前处理：肉鸽炖制前放进高压锅温度设置121 ℃，高压处理30 min，用胶体磨处理把经过高压后的鸽肉搅碎，其他加工处理方法同对照组。

1.2.2 蛋白质溶出率的测定按照GB5009.5-2016方法测定[11]。

1.2.3 游离氨基酸态氮的测定采用中性甲醛法测定鸽汤中的游离氨基酸态氮含量[12]。具体方法如下：称量约20～30 mg的鸽汤溶液2份，分别置于250 mL锥形瓶中，各加50 mL蒸馏水，其中1份加人3滴中性红指示剂，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至由红变为琥珀色为终点；另1份加入3滴百里酚酞指示剂及中性甲醛20 mL，摇匀，静置1 min，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至淡蓝色为终点。分别记录两次所消耗的碱液体积。均取3次平行测量的平均值，计算结果。

1.2.4 可溶性固形物的测定按照NY/T:2637-2014方法测定[13]。具体方法如下：保持测定温度稳定，用柔软绒布擦净棱镜表面，滴加2～3滴制备好的鸽汤。使鸽汤均匀分布于整个棱镜表面，对准光源，非数显折射仪应转动消色调节旋钮，使视野分成明暗两部分，再转动棱镜旋钮，使明暗分界线适在物镜的十字交叉点上，记录读数。

1.2.5 嘌呤含量的测定样品前处理：采用Rong等[14]的方法略作修改。具体方法如下：取1 mL鸽汤经过离心（10000 r/min，15 min，4 ℃）后，加入5 mL甲酸和5 mL的三氟乙酸并混合，放在90 ℃水浴锅中振荡12 min后迅速冷却，再转移到250 mL梨型瓶中，55 ℃减压浓缩至干，并用10 mL流动相充分溶解残余物，过0.2 μm滤膜后待用。

检测方法：色谱柱：安捷伦C8（4.6 mm×250 mm，5.0 μm）；流动相：0.02 mol/L KH2PO4（pH2.6）；流速：1.0 mL/min；柱温：30 ℃；进样量：10 L；DAD检测波长：254 nm；检测鸟嘌呤、腺嘌呤、次黄嘌、黄嘌呤的含量。

1.2.6 感官分析感官评价采用韩忠[4]的方法略作修改，具体方法如下：感官评价小组由8名食品专业的学生组成，打分采用10分制，对肉鸽汤成品进行感官评价，取8人评定结果均值作为感官评定结果。鸽汤的感官评分标准如表1。

表1 鸽汤感官评分标准Table 1 Standard for sensory assessment of pigeon soup

1.2.7 GC-IMS分析条件参考吴晨燕等[15]的方法，并作适当修改。自动顶空进样单元：将制作好的鸽汤，无需前处理，进样体积500 μL；孵育时间20 min；进样针温度85 ℃；孵化转速500 r/min。气相-离子迁谱单元：分析时间25 min；色谱柱类型FSSE-54-CB-1石英毛细管柱（15 m×0.53 mm，1 μm），柱温60 ℃，载气：N2，流速：初始2.0 mL/min保持2 min后在8 min 内增至15 mL/min，接着又在10 min内增至80 mL/min，直至到25 min流速增加到130 mL/min；IMS温度，45 ℃，流速恒速：150 mL/min。1.2.8 GC-MS分析条件萃取条件：用移液枪移取6 mL经离心的鸽汤（离心条件：10000 r/min，15 min，4 ℃）放进15 mL顶空萃取瓶中，并移入10 μL内标物（134.66 mg/mL 2-甲基-3庚酮），旋紧盖子，将装有样品的顶空瓶排序放在样品托盘上，将经老化的75 μm CAR/PDMS萃取头安装在自动进样器上，在60 ℃下吸附40 min，在250 ℃下解吸5 min。

色谱条件：进样口温度为250 ℃，解析5 min，不分流，初始温度40 ℃，保持4 min，然后以6 ℃/min升温到130 ℃，无保留，随后以10 ℃/min升温到230 ℃，保持10 min；进样口温度为250 ℃，载气He，体积流量为1.0 mL/min[16]。

1.3 数据处理

试验数据用平均值±标准差，并采用Excel对试验数据进行整理分析、Origin 2018对试验数据进行作图及采用SPSS 19.0软件对试验数据进行方差分析以及Duncan’s多重比较，n=3，显著水平P<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同前处理方式对鸽汤品质和感官评价的影响

2.1.1 不同前处理方式对鸽汤蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物的影响由表2可知，经高压+胶体磨处理后的鸽汤中蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物含量最高，均显著高于其他处理组（P<0.05），经高压、胶体磨、高压+胶体磨处理的鸽汤的品质显著高于对照组（P<0.05）。对照组的鸽汤中蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物含量最低，均低于其他处理组。朱琳芳等[16]对经胶体磨处理的鳙鱼汤中粗蛋白质含量的研究与本研究结果相符。胶体磨将样品粉碎后可以起到均质的作用[17]，经胶体磨处理后细胞破坏程度加深，有利于细胞内的物质流出，蛋白质在高压温度（100 ℃左右）下容易渗出[18]，因此蛋白质溶出率较高，所以经高压、胶体磨、高压+胶体磨处理的鸽汤中的蛋白质等营养物质溶出较多。经高压+胶体磨处理后，鸽汤中可溶性固形物显著高于对照组（P<0.05），Ketnawa等[19]也研究发现微波辅助可促使肉中的可溶性固形物溶出。

表2 不同前处理方式对鸽汤蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物的影响Table 2 Effects of different pre-treatment methods on protein dissolution rate, free amino acid peptide nitrogen and soluble solids in pigeon soup

2.1.2 不同前处理方式对鸽汤嘌呤含量的影响次黄嘌呤是嘌呤核苷酸生物合成过程中的第一个产物，即 6-羟基嘌呤核苷酸（IMP），在谷氨酰胺转移酶作用下接受氨基合成腺嘌呤核苷酸（AMP），或经氧化生成黄嘌呤核苷酸（XMP）后再接受氨基合成鸟嘌呤核苷酸（GMP）[20]。不同前处理方式下，鸽汤的嘌呤含量会发生变化。由表3可知，与对照组相比，经胶体磨处理的鸽汤中总嘌呤含量显著高于其他组（P<0.05），对照组（无前处理）、微波处理组、超声波处理组、高压处理组、胶体磨处理组和高压+胶体磨处理组的总嘌呤含量分别为3.86±0.02、3.90±0.01、3.95±0.04、3.91±0.06、4.21±0.06、3.87±0.08 mg/L，均在低嘌呤食品范围内，低嘌呤食物是指每100克食物含嘌呤小于25毫克的食物，一般人群饮用安全，也适合除痛风患者急性期以外的人群食用[21]。

2.1.3 不同前处理方式对鸽汤感官评价的影响鸽汤中的风味前体物质被加热后，反应生成多种呈味物质，从而表现出特有的滋味和香气。在不同的前处理方式下，由色泽、滋味、香气和浮油等综合指标所得的感官评价得分如表4，可知不同的前处理方式对感官品质都有影响。感官评价表明经不同处理的鸽汤中肉味香气相差不大，高压+胶体磨处理组的鸽汤香气更浓郁，滋味和香气评分微高于其他处理组；高压处理组的鸽汤肉香明显；胶体磨处理组的鸽汤色泽比较金黄透亮，肉香气较浓。鸽汤的感官评价结果与汤中蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮等有密切相关。汤经过长时间的煮制，会使肉中的蛋白质、维生素、矿物质等营养物质溶出水中[22]。

表3 不同前处理方式对鸽汤嘌呤含量的影响Table 3 Effects of different pre-treatment methods on purine content in pigeon soup

表4 感官评价的综合得分Table 4 Comprehensive score of sensory evaluation

2.2 不同前处理方式对鸽汤挥发性风味的影响

2.2.1 GC-IMS定性分析不同前处理方式对挥发性风味的影响图1（A）是鸽汤挥发性风味物质指纹图谱全图，将图1（A）中明显差异部分即方框1的内容截取出来并放大后为图1（B）。如图1（B）所示，经微波处理的鸽汤中共检测出挥发性风味物质18种，比对照组少了3-甲基丁醛、苯乙醛、1-辛醇、1-丙醇、2-丁酮、2，3-丁二酮、2，5-二甲基吡嗪这7种物质，而超声波前处理的鸽汤中挥发性风味物质增加了柠檬烯，没有检测出2-丁酮、1-辛醇、3-甲基丁醛、苯乙醛这4种挥发性风味物质，经过高压、胶体磨前处理的鸽汤中挥发性成分与对照组差异不明显，经过高压+胶体磨复合前处理的与超声波前处理的鸽汤中柠檬烯含量均增多。

图1 不同前处理方式鸽汤挥发性风味物质指纹图谱Fig.1 Fingerprint of volatile flavor substances in pigeon broth by different pre-treatment methods

如图1（B）所示，经高压、胶体磨和高压+胶体磨处理后鸽汤风味物质的浓度大幅增加，包括经高压+胶体磨处理后产生的柠檬烯，胶体磨处理后的1-辛烯-3-酮等；方框4中标记的物质是经过高压、胶体磨和高压+胶体磨处理后，浓度大量增加的风味物质，包括1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、1-戊醇、1-丁醇、壬醛、2，5-二甲基吡嗪、1-辛醇、2-庚酮和2-戊基呋喃等；方框3中标记的物质是经过超声前处理后，浓度大幅增加的物质，包括2-戊酮；而方框2中是对照组中含量较高的，经过四种前处理后浓度大幅降低甚至消失的物质包括2，3-丁二酮。

2.2.2 GC-MS定量分析不同前处理方式对鸽汤挥发性风味的影响由图2可知，处理组中乙醇、正辛醛、反式-2，4-癸二烯醛含量高；鸽汤经过前处理后，其它处理组2-正戊基呋喃浓度高于对照组；此外除了微波及高压前处理组，其它组中己醛的含量高；高压+胶体磨复合前处理增加了棕榈酸、苯甲酸、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛、3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙烯酸、邻苯二甲酸二异丁酯等物质。

由表5可知，经过不同方式前处理的鸽汤中挥发性风味物质总含量与对照组相比较差异显著（P<0.05），鸽汤中共检测出70种挥发性风味物质，对照组有30种，总含量为815.57 μg/L；微波处理组有22种，总含量为736.60 μg/L；超声波处理组有24种，总含量为803.34 μg/L；高压处理组有28种，总含量为394.96 μg/L；胶体磨处理组有31种，总含量为913.73 μg/L；高压+胶体磨复合处理组有29种，总含量为1171.14 μg/L。经超声波、胶体磨和高压+胶体磨复合处理的鸽汤中挥发性风味物质的总含量均高于对照组，高压处理组的鸽汤中挥发性风味物质的总含量最低，高压+胶体磨复合处理组的含量最高。

鸽汤的挥发性物质可分为醇类、醛类、酮类、烯类、酯类及酸类等，经前处理后鸽汤的醛类物质浓度较高，其中己醛、正辛醛、壬醛、2-正戊基呋喃、2-乙酰基噻唑等物质变化明显，是鸽汤的主要挥发性物质。蛋白质降解和脂肪氧化后可以产生醛类物质[23]，脂质的氧化降解产物种类含量与肉本身的滋味前体有关，还与加热方式以及烹饪程度有关[24]。美拉德反应是目前大部分加热食品产生香气的主要反应，一般会产生吡啶、噻唑、糠醛、呋喃类等无色高阶小分子及其衍生物[25−26]，呋喃类物质呈现典型的肉香味[27]，经高压+胶体磨复合处理的鸽汤中呋喃类物质含量最高，这与感官评价的结果相符。鸽汤中检测出的壬醛、己醛、1-辛烯-3-醇等物质在鱼汤、鸡肉、牛肉、鸭肉中都被检测出来[17,28−30]，说明鸽汤中也存在畜禽肉汤相关的挥发性风味物质，有典型的肉香味。

3 结论

经胶体磨、高压、高压+胶体磨不同前处理，鸽汤中的蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物等含量显著高于对照组（P<0.05）。其中经高压+胶体磨复合处理的鸽汤香气浓郁，味道鲜美，感官评价分高。表明不同处理方式促进了鸽汤中肉味香气的增加，不同处理组的鸽汤的总嘌呤含量均在低嘌呤食品范围内。

GC-IMS结果表明，经前处理的鸽汤中挥发性分风味物质种类及含量高于对照组，其中高压、胶体磨和高压+胶体磨处理后的鸽汤风味物质大量增加，其中高压+胶体磨处理后的鸽汤中2-戊基呋喃等物质的浓度最高。GC-MS结果表明经前处理的鸽汤中挥发性风味物质浓度及种类不同，微波处理组总浓度为736.60 μg/L，超声波处理组为803.34 μg/L，高压处理组为394.96 μg/L，胶体磨处理组为913.73 μg/L，高压+胶体磨处理组为1171.14 μg/L；醛类物质浓度显著高于对照组（P<0.05），其中己醛、正辛醛、壬醛及2-正戊基呋喃、2-乙酰基噻唑含量变化较为显著。与感官评价、鸽汤中蛋白质溶出率、游离氨基酸态氮、可溶性固形物的结果一致，由此可以看出不同前处理方式可以提高鸽汤的品质和增加鸽汤的风味，本实验为改善鸽汤的制作工艺提供了理论依据。