劉樹萍，方偉佳

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，哈爾濱 150076)

肉制品是國民餐桌上不可或缺的一部分。傳統(tǒng)肉質(zhì)品的加工方法主要有煮制、鹵制、熏制、腌制。肉制品[1]加熱過程發(fā)生的化學(xué)變化會產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)，從而改變?nèi)忸惖脑酗L(fēng)味。化學(xué)變化過程主要包括氨基酸和多肽的熱降解、糖降解、脂類降解與氧化、美拉德反應(yīng)和各種降解產(chǎn)物之間的交換作用等，這些反應(yīng)中對風(fēng)味變化起顯著作用的是脂類氧化以及美拉德反應(yīng)。傳統(tǒng)的肉制品檢測法以人工檢測法和化學(xué)檢測法為主，人工檢測法受到檢測員主觀因素的影響，結(jié)果往往具有不準確性；而化學(xué)檢測法由于菜肴加工過程中復(fù)雜的化學(xué)變化而導(dǎo)致檢測過程復(fù)雜，費時費力。氣味指紋圖譜技術(shù)作為前沿的檢測技術(shù)，可應(yīng)用于肉制品的成分分析及品質(zhì)檢測。氣味指紋圖譜技術(shù)結(jié)合電子鼻技術(shù)、氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)以及固相萃取技術(shù)等現(xiàn)代先進技術(shù)，實現(xiàn)將肉制品特性特征化記錄圖譜，存儲進數(shù)據(jù)庫，被錄入的肉制品數(shù)據(jù)庫可用于未知樣品的成分檢測及品質(zhì)檢測，達到對肉制品快速、無損、實時監(jiān)控的目的。

1 氣味指紋圖譜技術(shù)的簡介

指紋即手指表面凸起而形成的紋路，由于指紋的出現(xiàn)受環(huán)境和自身雙重作用，因此指紋普遍存在卻又不盡相同，所以其特異性也被稱為“人體身份證”；指紋圖譜技術(shù)[2]是對含有特征性品質(zhì)的待測組分進行指紋分析的一種技術(shù)，常用的技術(shù)方法如DNA指紋圖譜技術(shù)、蛋白指紋圖譜技術(shù)及氣味指紋圖譜技術(shù)等。利用這些技術(shù)獲得的特征性指紋圖譜不斷豐富數(shù)據(jù)庫，從而建立識別模型，可將待測物質(zhì)分門別類歸置的同時，也可對未知樣本進行快速鑒定；其中氣味指紋圖譜技術(shù)[3]指的是利用現(xiàn)代先進的檢測儀器，包括電子鼻技術(shù)、氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)、固相萃取與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)等對揮發(fā)性物質(zhì)進行數(shù)據(jù)錄入，得到相應(yīng)的帶有本質(zhì)屬性特征性的光譜、色譜以及其他圖譜的一門技術(shù)。這些技術(shù)獲得的特征性氣味指紋圖譜不斷錄入后，氣味數(shù)據(jù)庫不斷完善，可建立氣味指紋圖譜識別模型，達到對肉制品的快速分類、鑒別和預(yù)測未知樣本的目的。

2 氣味指紋圖譜技術(shù)在肉制品品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

2.1 電子鼻技術(shù)

電子鼻[4]是一種模擬生物嗅覺的氣味掃描儀，工作程序包括3個部分：樣品信息采集、實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)模型處理?？蓪χ車h(huán)境在一段時間內(nèi)進行實時無損檢測，因此被應(yīng)用于食品把控、人體醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。但是電子鼻技術(shù)的局限性在于它只能區(qū)分物質(zhì)的不同，不能定性到具體何種成分造成的不同，所以電子鼻技術(shù)常常與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)聯(lián)用。

2.1.1 電子鼻在腌制肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

香腸屬于腌制肉類的一種，顧欣哲等[5]根據(jù)Loading分析、方差分析和Pearson相關(guān)性分析確定了最佳傳感器，通過酸價和過氧化值的指標(biāo)來觀測氧化指數(shù)，結(jié)果表明電子鼻監(jiān)控對脂肪氧化程度有顯著的區(qū)分性，可用于脂肪氧化過程的監(jiān)控。進而根據(jù)分析結(jié)果繪制圖譜，得到香腸的氣味指紋圖譜。郭昕等[6]選取3種不同產(chǎn)地的臘肉，利用電子鼻對臘肉樣品的揮發(fā)性氣體進行檢測，得到特征性圖譜，結(jié)果表明不同產(chǎn)地臘肉的揮發(fā)性主成分不同，再結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)繪制主成分分析的氣味指紋圖譜，得到臘肉主成分分布不同的氣味指紋圖譜，此技術(shù)可通過檢測臘肉主成分組成來判定地方性特征風(fēng)味。

2.1.2 電子鼻在鹵制肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

唐春紅等[7]利用電子鼻對不同鹵制方式的雞腿肉錄入數(shù)據(jù)并進行分析，實驗證明電子鼻可以對不同鹵制方式的雞腿肉進行有效區(qū)分，再結(jié)合感官評分，與氣味圖譜一一對應(yīng)起來，可對未知樣品的鹵制方式做標(biāo)準化鑒定；劉欣等[8]利用PEN3便攜式電子鼻對不同肉桂含量的鹵雞腿樣品的揮發(fā)性氣味物質(zhì)進行數(shù)據(jù)錄入，再結(jié)合頂空固相萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對主成分進行定性分析，繪制主成分氣味指紋圖譜，得到不同成分的分布情況，得出肉桂含量的增加會引起萜烯類物質(zhì)的增加，其中0.3%的肉桂添加量導(dǎo)致萜烯類物質(zhì)增加最顯著。朱成林等[9]利用電子鼻將不同花椒含量的鹵兔腿樣品進行檢測。分析繪制主成分氣味指紋分析圖譜，發(fā)現(xiàn)不同花椒添加量的鹵兔腿有著明顯區(qū)分，再使用電子鼻-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對具體成分進行分析，得出結(jié)論：不同花椒添加量對兔腿原有成分并不產(chǎn)生種類變化影響，只是產(chǎn)生含量變化影響，在0.3%含量的花椒添加量下，物質(zhì)含量變化最明顯。

2.1.3 電子鼻在熱處理肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

武蘇蘇等[10]將不同煮制溫度下的雞腿肉樣品切碎置于錐形瓶中，在水浴鍋中加熱用于電子鼻檢測。利用PEN3進行定時檢測，錄入后的數(shù)據(jù)再結(jié)合頂空固相微萃取(HS-SPME)和氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)定性檢測出揮發(fā)物成分組成，繪制主成分分析指紋識別圖譜，通過圖譜得出結(jié)論：前半段升溫過程中揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量變化較快，后半段較慢，以90 ℃為臨界點。沈旭嬌等[11]利用含有10個熱敏感型金屬氧化物傳感器陣列的電子鼻對相同氣壓不同溫度和相同溫度不同氣壓處理條件下的鹽水鴨胸脯肉樣本定時檢測。將72 s后的電子鼻錄入數(shù)據(jù)利用主成分分析和線性判別分析2種數(shù)據(jù)分析方式，得出氣味成分指紋圖譜，根據(jù)比較得出結(jié)論：200 MPa/40 ℃和400 MPa/40 ℃ 2種條件處理下的鹽水鴨胸脯肉最接近產(chǎn)品的原始風(fēng)味。

2.2 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)即氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用的分析技術(shù)。質(zhì)譜法可以對成分單一的化合物進行定性分析，但是對復(fù)雜化合物就束手無策，而氣相色譜法可對復(fù)雜化合物進行有限分離，彌補了質(zhì)譜法的缺陷，將二者聯(lián)用可達到對復(fù)雜化合物的高效、準確定性。氣味本身就是一種復(fù)雜的、多種化合物的混合產(chǎn)物，因此需要氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)來進行定性操作。但是氣質(zhì)聯(lián)用的局限在于不能從一整塊樣本中排除干擾信息，因此要結(jié)合萃取技術(shù)將樣本的主要揮發(fā)性物質(zhì)提取出來。

2.2.1 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在泡制肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

周恒量等[12]利用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對最佳萃取工藝下風(fēng)味泡鵝肉樣品的風(fēng)味物質(zhì)進行定性，共檢測出63種揮發(fā)性物質(zhì)，并得到相應(yīng)的氣味指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)在不同萃取工藝下，氣味指紋圖譜結(jié)果會產(chǎn)生差異；胡玉嬌[13]采用正交實驗確定了泡椒鵝肉的最佳工藝，再結(jié)合固相微萃取(SPME)和氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)檢測到泡椒鵝肉中的62種揮發(fā)性成分，從而建立相應(yīng)的氣味指紋圖譜，錄入氣味指紋檢測數(shù)據(jù)庫，可檢測泡椒鵝肉品質(zhì)變化且預(yù)測未知泡椒鵝肉氣味成分組成。

2.2.2 氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在熟制肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

喻倩倩等[14]利用頂空萃取技術(shù)對紅燒肉的揮發(fā)性物質(zhì)進行提取，在最優(yōu)萃取條件下，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)進行成分定性分析，繪制特異性氣味指紋圖譜，鑒別出40種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)；程玥等[15]對梅菜扣肉進行蒸餾萃取，提取的氣味揮發(fā)物結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用法進行成分判別，得出57種揮發(fā)性物質(zhì)成分組成，其中醛類、醚類、含氮、含硫以及雜環(huán)化合物是梅菜扣肉的主要揮發(fā)性成分，并錄入了特異性氣味指紋圖譜；王旭等[16]通過響應(yīng)面優(yōu)化實驗確定45 ℃低溫下的最佳萃取條件，在最佳萃取條件前提下，采用頂空固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測方式，檢測出低溫羊肉火腿中的54種揮發(fā)性物質(zhì)，繪制成專屬的氣味指紋圖譜。

2.3 固相萃取與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

傳統(tǒng)的肉制品檢測都是將樣品直接檢測，會受到樣品內(nèi)干擾因子的影響，從而影響實驗結(jié)果的準確性。固相萃取技術(shù)作為樣品預(yù)處理新技術(shù)，由液固萃取和柱液相色譜技術(shù)結(jié)合發(fā)展而來，可對樣品進行分離、純化和濃縮，與傳統(tǒng)的液液萃取法相比較可以提高分析物的回收率，對于待測物與干擾物分離更加高效。在肉制品的預(yù)處理技術(shù)上，固相萃取比傳統(tǒng)的液液萃取分離效果更佳。

2.3.1 固相萃取與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在熟制肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

丁暉等[17]利用固相微萃取技術(shù)，對經(jīng)過不同加工處理方式的羊羔肉樣品進行預(yù)處理，提取不同方式處理的羊羔肉的有效成分，排除干擾因子。得到結(jié)果：超高溫處理的脫膻效果最佳；孫承鋒等[18]利用HS-SPME萃取工藝，將二次熱殺菌燒肉樣品預(yù)處理，再利用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析待測樣本，得出結(jié)論：不同的二次殺菌燒肉樣品共有60種揮發(fā)性物質(zhì)成分，其中評價總分最低的是110 ℃殺菌組；師希雄等[19]利用固相萃取技術(shù)對不同熟制時間的牦牛肉樣品預(yù)處理，得到不同熟制時間的牦牛肉有效成分，再結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用檢測技術(shù)得出結(jié)論：經(jīng)過8天熟制的牦牛肉比0天與3天美拉德反應(yīng)得到的產(chǎn)物相對含量總體增加，肉制品香氣增加。

2.3.2 固相萃取與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在腌制肉品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

朱建軍等[20]利用固相萃取技術(shù)對黔式臘肉樣品進行預(yù)處理，得到的黔式臘肉提取物樣本再結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)得出結(jié)果：共檢測出55種揮發(fā)性物質(zhì)成分，酚類、羰基類和酯類這3種起主要揮發(fā)性成分代表作用。劉欣等利用固相萃取技術(shù)對不同肉桂添加量的鹵雞腿肉樣本進行預(yù)處理，得到的鹵雞腿肉提取物樣本再結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)得出結(jié)果：肉桂塊與肉桂粉在對鹵制雞腿肉的影響上差別并不大，因為肉桂塊與肉桂粉在含量和種類上基本一致。

3 氣味指紋圖譜技術(shù)在肉制品品質(zhì)檢測中存在的問題與應(yīng)用趨勢

3.1 存在的問題

3.1.1 儀器設(shè)備不夠精密

氣味指紋識別技術(shù)[21]作為一種快速無損識別技術(shù)，可以根據(jù)氣體樣品總體揮發(fā)性信息產(chǎn)生特異性氣味指紋“圖譜”，可將未知樣品與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進行比對，來檢測肉制品樣品的成熟度、種類以及特征風(fēng)味。但是在我國氣味指紋識別技術(shù)還處于起步階段[22]，在檢測肉制品品質(zhì)過程中，由于儀器靈敏度、模式識別和數(shù)據(jù)處理方式都還未能達到盡善盡美的效果，得到的結(jié)果與人們期望中仍會有一些差異。

3.1.2 對肉制品預(yù)處理方式?jīng)]有統(tǒng)一標(biāo)準

通常在肉制品成分定性檢測時要進行預(yù)處理，達到規(guī)避一些干擾因素的作用。但是由于不同的預(yù)處理方式會產(chǎn)生不同的實驗結(jié)果，肉制品的選取時間、選取部分、切制大小都會成為肉制品預(yù)處理的不準確因素，如萃取是預(yù)處理技術(shù)之一，王旭等通過單因素試驗得出結(jié)論：萃取時間、萃取頭類別、萃取溫度、萃取量這4個因素都會影響預(yù)處理的結(jié)果，從而影響氣味指紋圖譜的準確性。因此，在試驗前需進行單因素試驗以確定最佳預(yù)處理工藝，統(tǒng)一預(yù)處理標(biāo)準。

3.1.3 數(shù)據(jù)庫建立不完備

氣味指紋圖譜作為氣味識別的前沿性科技，在擁有指紋識別精準性的同時，實驗量尚少，數(shù)據(jù)庫仍不完備。肉制品本身是一種復(fù)雜的存在，加之加工過程中與調(diào)味品的交互作用，現(xiàn)在普遍使用的氣味指紋圖譜數(shù)據(jù)庫是對氣味物質(zhì)的定性與定量分析，以含量多少來定論是否是氣味物質(zhì)的主體成分，但是有些氣味物質(zhì)即使含量很多也不是整體氣味的主要影響因子，而有些氣味物質(zhì)即使含量很少，卻對整體氣味起了決定性作用。由于肉制品風(fēng)味受到濃度、相對含量及風(fēng)味閾值3個方面作用的共同影響，所以要綜合考慮而不能只從含量分析，這與人們期望的通過確定最佳風(fēng)味組成與調(diào)配方法，從而優(yōu)化肉制品產(chǎn)品設(shè)計，開發(fā)出令大眾滿意的菜肴還有一段距離。

3.2 展望

我國的氣味指紋圖譜技術(shù)尚在建立階段，作為氣味識別的前沿性科技，在擁有指紋識別精準性的同時，實驗量尚少，實驗儀器靈敏度不夠，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫仍不完備。但是隨著時代的進步，納米技術(shù)、計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，儀器錄入數(shù)據(jù)的精準度會提升，并且不斷地錄入不同條件下的肉制品樣品來豐富氣味指紋圖譜庫，從而可以建立不同種類肉制品標(biāo)準模型，在實現(xiàn)對未知樣品快速無損檢測的同時，也可提高肉制品優(yōu)化設(shè)計的高效性；肉制品香氣采集上，香氣采集中由于碰觸到儀器管壁產(chǎn)生冷凝作用，會損失一部分香氣，使得到的結(jié)果與實際產(chǎn)生偏差，將來，會有同溫設(shè)備的出現(xiàn)，解決香氣的冷凝損失現(xiàn)象，使實驗結(jié)果更加準確。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，氣味指紋識別技術(shù)的數(shù)據(jù)處理方式也在與時俱進。然而目前數(shù)據(jù)處理方法主要停留在氣味物質(zhì)含量分析上，不能綜合評價以分析氣味物質(zhì)對整體風(fēng)味的貢獻。因此，希望將來會有一種數(shù)據(jù)分析方法對氣味呈味主因子進行判別。對于肉制品這種由不同反應(yīng)交互作用形成的復(fù)雜香氣，氣味指紋技術(shù)會向著多技術(shù)結(jié)合、更精準化方向發(fā)展。相信將來氣味指紋技術(shù)會向著儀器體積便攜式、肉質(zhì)菜肴無損化發(fā)展，在不損壞肉制品品質(zhì)的基礎(chǔ)上，達到對肉質(zhì)菜肴氣味、品質(zhì)的實時、快速、便捷檢測。