何 瑩,陳 卓,吳學(xué)鳳,梁 進,周 希,鄭 志,穆冬冬,鮑 哲,楊 勇,李興江,*

(1.合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點實驗室,農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心,安徽合肥 230009; 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院,安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工工程實驗室,安徽合肥 230009; 3.安徽馬鞍山市采石磯食品有限公司,安徽馬鞍山 243000)

大豆含有豐富的蛋白質(zhì)以及多種人體必需氨基酸,是最重要的食品原料之一[1]。大豆經(jīng)過一定的加工,在改善風(fēng)味和口感的同時,也去除了一定的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)[2]。大豆產(chǎn)品分為發(fā)酵和非發(fā)酵兩類,發(fā)酵豆制品主要有腐乳、醬油、豆豉;非發(fā)酵豆制品主要有豆?jié){、豆腐皮、豆腐干[3]。茶干,作為豆腐干的一類,是中國傳統(tǒng)豆制品美食,擁有著悠久的歷史文化。安徽的馬鞍山“采石磯”牌茶干[4]源于清朝嘉慶年間,是朝廷貢品之一。采石磯茶干結(jié)合傳統(tǒng)方法壓緊和現(xiàn)代工藝鹵制,色澤醬紅,質(zhì)地細(xì)膩,對折不斷,進口香醇,品味俱佳,是老少皆宜的營養(yǎng)保健食品,同時也是旅游、飲酒、喝茶的休閑食品[5]。

營養(yǎng)風(fēng)味是衡量豆干產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)[6]。因此,國內(nèi)圍繞傳統(tǒng)鹵豆干、臭豆腐干等工藝及風(fēng)味物質(zhì)發(fā)表的研究較多。毛佳怡等[7]對貴州傳統(tǒng)鹵豆干工藝優(yōu)化及其對風(fēng)味物質(zhì)的影響研究可知,優(yōu)化后的鹵豆干風(fēng)味物質(zhì)明顯增加,鹵汁與壓榨成型耦合生產(chǎn)鹵豆干工藝可行。亓順平等[8]通過GC-MS技術(shù)對非發(fā)酵臭豆腐揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行了研究,共有49種化合物被檢出,其中酸類、醇類、醛類、酯類是主要的種類。葉韜等[9]通過GC-MS技術(shù)對安徽八公山即食豆干加工過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究可知,豆干鹵制過程中風(fēng)味物質(zhì)更多,且鹵制能降低腥味醇類物質(zhì),增加香氣醛類、酮類。然而至今,因口感質(zhì)地而聞名的茶干制品的研究卻較為鮮見。且由前人研究可知,豆干制品因產(chǎn)地、工藝不一,種類風(fēng)味也會有所不同。

因此,為初步了解采石磯茶干制品在營養(yǎng)風(fēng)味上的共性和獨特性,本文采用國標(biāo)方法及HS-SPME-GC-MS技術(shù)[10],對其營養(yǎng)成分、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行了分析,希望能為茶干工藝等方面的研究提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

采石磯茶干 安徽馬鞍山采石磯食品有限公司;鉻酸鉀、硝酸銀、無水乙醚、甲醛(38%)NaOH等 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

L-8900氨基酸自動分析儀 日本日立公司;5975-7890A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent 公司;50/30 um PDMS固相微萃取頭、20 mLEPA/VOA螺口進樣瓶 美國Supelco公司;SZF-06G粗脂肪測定儀 上海新嘉電子有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 營養(yǎng)成分的測定方法 感官指標(biāo):國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23494-2009;水分含量測定:GB/T 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》—直接干燥法;鹽含量測定:直接滴定法;總酸測定:GB/T 5009.124-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測定》進行測定—pH計法;氨基酸態(tài)氮測定:甲醛滴定法;脂肪測定:粗脂肪測定儀;氨基酸測定:氨基酸自動分析儀。

1.2.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析方法 HS-SPME:將采石磯茶干切成小塊,并在粉碎機中迅速攪碎至粉末狀態(tài),準(zhǔn)確稱取2.0 g于20 mL頂空瓶中,迅速蓋好鋁帽,在磁力攪拌器上60 ℃平衡15 min,隨后迅速插入提前老化處理的50/30 μm萃取頭,調(diào)整萃取頭在適宜位置,萃取40 min后拔出萃取頭,立即插入氣相色譜進樣口,解析5 min,進行GC-MS分析[11]。

GC-MS色譜條件:色譜柱為DB-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣為氦氣;流速為1 mL/min;進樣口溫度250 ℃,初始溫度50 ℃,保持2 min,以6 ℃/min升至120 ℃,保持5 min,以8 ℃/min升至200 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min升至250 ℃,保持8 min。采用不分流進樣。

質(zhì)譜條件:質(zhì)譜接口溫度250 ℃;離子源溫度230 ℃;四級桿溫度150 ℃;EI 70 eV;質(zhì)量掃描范圍45～450 amu/s。

定性定量方法:未知化合物經(jīng)計算機檢索,與美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(National Institute of Standards and Technology)相匹配,取匹配度大于75%的化合物進行質(zhì)譜定性[12-14]。定量使用面積歸一化法[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)結(jié)果均為3次重復(fù)試驗的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,并用Excel 2003和SPSS 16軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采石磯茶干的感官指標(biāo)

通過國標(biāo)方法得到茶干的感官指標(biāo)結(jié)果見表1。

表1 采石磯茶干感官指標(biāo)結(jié)果Table 1 Sensory results of Caishiji dried soybean curd

由表1可知,采石磯茶干的形狀完整,厚薄均勻,無焦糊狀;色澤醬紅,光潔鮮亮;咸甜適口,進口香醇,無苦澀、焦糊及其他異味;無霉斑,無外來異物。結(jié)果表明,采石磯茶干感官指標(biāo)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。

2.2 采石磯茶干營養(yǎng)成分測定

采石磯茶干的主要營養(yǎng)成分見表2,氨基酸組成及含量見表3。

表2 采石磯茶干營養(yǎng)成分測定結(jié)果(g/100 g)Table 2 Determination results of nutritional componentsin Caishiji dried soybean curd(g/100 g)

表3 采石磯茶干中氨基酸檢測結(jié)果Table 3 Detection results of amino acidsin Caishii dried soybean curd

由表2可知茶干中水分含量為49.53 g/100 g、鹽含量為2.49 g/100 g、脂肪含量為6.00 g/100 g、氨基酸態(tài)氮含量為0.85 g/100 g、總酸為0.32 g/100 g。其中含水量、含鹽量、總酸、氨基酸氮含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。

氨基酸與茶干獨特風(fēng)味的形成密切相關(guān)。由表3可知,采石磯茶干中共鑒定出17種氨基酸(其中包括7種必需氨基酸),氨基酸總含量為24.02 g/100 g,必需氨基酸含量為7.31 g/100 g,其中6種甜味氨基酸含量為8.33 g/100 g,8種苦味氨基酸含量為8.19 g/100 g,2種鮮味氨基酸含量為5.96 g/100 g,1種酸味氨基酸含量為1.54 g/100 g。其中谷氨酸含量為3.54 g/100 g,天冬氨酸含量為2.42 g/100 g,賴氨酸含量為1.40 g/100 g,脯氨酸含量為2.89 g/100 g,精氨酸含量為1.79 g/100 g,半胱氨酸含量為1.54 g/100 g等,均較高于普通大豆[17]、豆醬[18]的含量。

2.3 采石磯茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

采用HS-SPME-GC-MS測定得出總離子流圖見圖1,對其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行定性和定量分析,得出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量構(gòu)成、相對含量構(gòu)成見圖2,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的氣-質(zhì)聯(lián)用分析結(jié)果見表4。

圖1 采石磯茶干揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatogram of volatile compositionof Caishiji dried soybean curd analyzed by GC-MS

圖2 采石磯茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量構(gòu)成與相對含量構(gòu)成Fig.2 Quantity composition and relative contents ofvolatile flavor substances in Caishiji dried soybean curd

表4 采石磯茶干中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的氣-質(zhì)聯(lián)用分析結(jié)果Table 4 Volatile flavor compounds in Caishiji dried soybean curd by GC-MS

續(xù)表

本試驗對萃取方法和檢測條件進行了優(yōu)化,采用了在60 ℃下進行40 min萃取條件,由總離子色譜圖(見圖1)可看出,本試驗在該高溫條件下分離檢測出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類多,出峰效果好。由表4可知,采石磯茶干中共鑒定出48種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中包括酯類10種,醛類7種,醇類7種,酸類2種,酮類2種,吡啶類5種,烴類4種,其他類11種。

采石磯茶干中共檢測出10種酯類物質(zhì)(己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、庚酸乙酯、苯乙酸乙酯、十四酸乙酯、十六酸乙酯、苯甲酸乙基己酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、E-6-辛烷-1-乙酸酯),占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的20.83%,相對含量的10.83%。酯類物質(zhì)是經(jīng)過一系列酯化反應(yīng)產(chǎn)生的,是食品香氣的主要成分,賦予食品香甜、果香[26]。其中短鏈的酯類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)賦予產(chǎn)品果香味和奶油香味[27],是促進茶干風(fēng)味形成的重要物質(zhì)。對腐乳、油脂、奶酪等[28]揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)研究已能很好證明。由表4可知,茶干中的己酸乙酯的相對含量為1.15%,提供強烈的果香和酒香香氣[22],庚酸乙酯的相對含量為8.37%,提供菠蘿、香蕉的香氣[22],其次為苯乙酸乙酯,相對含量為0.23%,提供濃烈而甜的蜂蜜香氣[23],辛酸乙酯相對含量為0.11%,提供白蘭地酒香味[22]。此外還檢測出了十四酸乙酯、十六酸乙酯、苯甲酸乙基己酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、E-6-辛烷-1-乙酸酯等酯類物質(zhì),這些酯類物質(zhì)大多具有輕微的油脂味[29]。

醛類也是茶干香氣的重要組成部分,茶干中共檢測出7種醛類物質(zhì)(正己醛、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、壬醛、2,4,6-三甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醛、(E,E)-2,4-己二烯醛),占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的14.58%,相對含量的11.96%。醛類物質(zhì)主要是由于大豆中的脂肪氧化酶催化分解亞油酸和亞麻酸而產(chǎn)生的[30],包括單烯醛、二烯醛和飽和醛,多數(shù)為直鏈醛。由表4可知,苯甲醛相對含量為4.15%,提供櫻桃或杏仁味香氣[20],壬醛相對含量為3.40%,提供糖果味、芳香味[21],而在亓順平[24]對豆腐的研究中認(rèn)為壬醛具有油脂味?？啡┑南鄬繛?.65%,提供谷物焙烤香氣[21],苯乙醛的相對含量為0.11%,提供令人愉快的花香、玫瑰香[20],其也在腐乳發(fā)酵中被檢測出來[31]。但有部分醛類,如具有青草味的正己醛(0.26%)被認(rèn)為是豆類產(chǎn)品中的不良?xì)馕?。而相反在盧靖等[26]對腐乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中,隨著腐乳發(fā)酵的進行,正己醛含量增加,為腐乳提供了清香、果香等特質(zhì)。

醇類也對茶干的風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。茶干中共檢測出7種醇類物質(zhì)(馬鞭草烯醇、1,2-環(huán)十二烷二醇、麥芽醇、2-甲基-1-丁醇、1-辛烯-3醇、正己醇、3-辛醇),占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的14.58%,相對含量的9.82%,由表4可知,茶干中的正己醇相對含量為3.45%,提供刺鼻的青草味,1-辛烯-3-醇的相對含量為2.38%,提供發(fā)霉的蘑菇味,其均是豆腥味的重要物質(zhì)[20]。而在李楊等[32]研究中,1-辛烯-3-醇卻提供蘑菇香氣。2-甲基-1-丁醇的相對含量為0.36%,提供清涼的薄荷清涼香氣[19],3-辛醇的相對含量為3.46%,提供類似于香瓜、堅果香氣[20],由于正己醇1-辛烯-3醇的含量較高,所以醇類物質(zhì)中腥味物質(zhì)含量高于香氣成分。這也驗證了葉韜等[9]認(rèn)為醇類物質(zhì)的不良成分多于香氣成分的觀點。

酮類物質(zhì)屬于茶干中的香氣物質(zhì),主要產(chǎn)生于茶干加工過程中的氨基酸分解、美拉德反應(yīng)[32]。茶干中共檢測出2種酮類化合物,占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的4.17%,相對含量的0.51%。由于酮類物質(zhì)的相對含量較低,對風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小。這與Moy等[20]的研究結(jié)果相似。

采石磯茶干中共檢測出5種吡啶類物質(zhì),占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的10.42%,相對含量的21.31%,分別為2,4-二甲基吡啶(0.13%)、2,6-二甲基-4-氨基吡啶(20.1%)、2,4,6-三甲基吡啶(0.2%)、2-丙基吡啶(0.38%)、2-丁基吡啶(0.2%)。茶干中檢測出的酸類化合物種類和含量相對較少,共檢測出兩種,占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的4.17%,相對含量的0.38%。由表4可知,山梨酸相對含量為0.25%,其次為丙基乙酸又名纈草酸,相對含量為0.13%,提供不良酸味[19],對茶干風(fēng)味產(chǎn)生不良影響。

采石磯茶干揮發(fā)性成分中還存在4種烴類物質(zhì),包括烯烴和烷烴兩類,占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的8.33%,相對含量的0.41%。烷烴的香氣閾值較高,所占相對含量較低,所以對茶干的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小[33]。相反,烯烴不僅香氣國值較低,還具有特有的香味,對茶干的風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)。由表4可知,茶干中檢測出的雙戊烯相對含量為0.22%,提供類似檸檬的香氣[19]。

茶干中還檢測出其他類化合物11種(2-乙基呋喃、3-乙基甲苯、3,4-二甲基苯胺、1,2,4-三甲基苯、對異丙基苯胺、2-乙基甲苯、均三甲苯、2-乙?；量?、4-烯丙基苯甲醚、茴香腦、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚),占茶干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的22.92%,相對含量的43.83%。其中茴香腦的相對含量為14.00%,提供八角香料香氣[25],且由葉韜等[9]研究可知,茴香腦成分是由鹵制過程中香料所賦予的。2-乙基呋喃相對含量為0.35%,提供焦香香氣[19]。2-甲氧基-4-乙烯基苯酚相對含量為0.10%,雖然含量較低,卻能提供果味香氣[24]。且由已有的研究可知,該揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)不僅在豆腐中存在,咖啡、熏魚、柯納克白蘭地酒、朗姆酒、葡萄酒中也有發(fā)現(xiàn)[24]。

3 結(jié)論

本文首次對采石磯茶干的營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)進行測定。營養(yǎng)成分檢測表明,茶干中水分含量、鹽含量、脂肪含量、氨基酸態(tài)氮、總酸等均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求;氨基酸種類豐富,且含量相較高于其他類豆制品,這與茶干獨特風(fēng)味的形成密切相關(guān),因此了解茶干中氨基酸種類和含量對于研究其獨特風(fēng)味的形成具有重要的意義。HS-SPME-GC-MS技術(shù)測定分析表明,茶干中共檢測出48種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中,酯類、醇類、醛類、吡啶類化合物含量較多,與已有的研究結(jié)果較一致。茶干特征香氣成分主要有3-辛醇、苯甲醛、壬醛、糠醛、己酸乙酯、庚酸乙酯、茴香腦與雙戊烯,這為茶干風(fēng)味特征表征提供了一定的參考;而正己醛、正己醇作為主要的豆腥味成分,極大的影響著茶干的風(fēng)味和品質(zhì)口感,未來可針對該類風(fēng)味物質(zhì)進行更深入的分析。

此外,在茶干的制作過程中,鹵汁的發(fā)酵制作與豆干鹵制過程是關(guān)鍵,直接影響著茶干的最終品質(zhì)與風(fēng)味。而在鹵汁發(fā)酵過程中,微生物則發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其通過一系列復(fù)雜的代謝活動,將原料中的蛋白質(zhì)、淀粉、脂類等大分子物質(zhì)水解后生成各種次級產(chǎn)物和香味物質(zhì),賦予鹵汁獨有的風(fēng)味。豆干經(jīng)過鹵汁浸泡后,會進一步的影響著茶干成品的風(fēng)味。因此,未來可針對鹵汁發(fā)酵過程中微生物的存活情況、代謝情況及與鹵汁、茶干風(fēng)味物質(zhì)相關(guān)性情況開展更全面的、深層次的研究,為生產(chǎn)具有理想感官特性、獨特風(fēng)味口感的茶干和改善傳統(tǒng)大豆食品的風(fēng)味品質(zhì)提供新的見解。