戚軍，陳亞，徐穎，熊國遠(yuǎn)，梅林

(安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工工程實(shí)驗(yàn)室，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院，安徽 合肥，230036)

2019年我國雞肉消費(fèi)量達(dá)到1 398萬t[1]，約占到全球消費(fèi)量的13%；其中黃羽肉雞的出欄量約占到總出欄量的50%。優(yōu)質(zhì)黃羽肉雞由于其飼養(yǎng)周期長(一般超過180 d)，肉中風(fēng)味前體物質(zhì)含量高，如不飽和游離脂肪酸[2]，進(jìn)一步加工可產(chǎn)生良好的風(fēng)味。此外，由于養(yǎng)殖周期長，優(yōu)質(zhì)黃羽肉雞含有較多含量的總膠原蛋白，且部分膠原蛋白高度交聯(lián)[3]，導(dǎo)致可溶性膠原蛋白含量低于白羽肉雞，從而增加肉硬度和韌性。有研究報(bào)道黃羽肉雞中股二頭肌和胸大肌的肌束膜厚度約為白羽肉雞的1.5～2倍，因此黃羽肉雞需要長時間的燉制才能獲得較好的嫩度，但是前期研究發(fā)現(xiàn)，黃羽雞湯燉制2 h后，繼續(xù)加熱1 h，其香味物質(zhì)總量損失80%[4]，因此在優(yōu)質(zhì)黃羽雞湯的加工中如何提高其香味物質(zhì)含量尤為重要。

在雞湯香味的研究中，國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，煮雞的香氣活性物質(zhì)包括3-甲硫基丙醛、2-甲基-3-巰基呋喃、甲基吡嗪、2-乙基-4-甲基噻唑[5]、己醛、(E)-2-壬烯醛[6]，(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛[7]和(E,Z)-2,4-癸二烯醛[8]；國內(nèi)學(xué)者利用風(fēng)味組學(xué)技術(shù)研究中國傳統(tǒng)黃羽雞湯風(fēng)味，發(fā)現(xiàn)除少量的含硫含氮美拉德反應(yīng)產(chǎn)物外，雞湯中風(fēng)味活性物質(zhì)包括大量脂肪族醛類物質(zhì)；這些風(fēng)味物質(zhì)主要通過美拉德反應(yīng)和脂肪氧化產(chǎn)生[9]。國內(nèi)外研究的差異主要跟原料種類以及加熱強(qiáng)度有關(guān)，中國傳統(tǒng)雞湯通常采用小火慢燉的方式，因此脂肪氧化是其主要的香味物質(zhì)生成路徑。因此，通過調(diào)控雞湯燉制過程中的脂肪氧化可能會影響雞湯香味。

傳統(tǒng)超聲波在肉制品中的應(yīng)用主要集中于超聲波改善肉品的嫩度、提高肉品的腌制效率以及超聲波殺菌[10]，基本原理是利用高強(qiáng)度低頻率(20～100 kHz，10～1 000 W/cm2)的空化效應(yīng)和熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)改造肌肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)、調(diào)控蛋白酶及脂肪酶及高強(qiáng)度的機(jī)械作用。前期發(fā)現(xiàn)超聲輔助燉制改善了醬牛肉的滋味和香味[11]，增加了酮類和酯類含量，這可能是由于超聲波的空化效應(yīng)加速了脂肪氧化。但是，超聲輔助燉制對雞湯等湯制品香味的影響仍未知，因此本文主要研究超聲輔助燉制對雞湯香味形成過程中的脂肪氧化及最終產(chǎn)物-揮發(fā)性風(fēng)味含量的影響，進(jìn)一步可為肉湯乃至醬鹵鹵湯的風(fēng)味調(diào)控提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：300 d固始黃羽雞。

試劑：三氯乙酸(trichloroacetic acid，TCA)，上海麥克林生化科技有限公司；2-硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)，上?？曝S實(shí)業(yè)有限公司；環(huán)己酮，上海麥克林生化科技有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲波蒸煮鍋，濟(jì)寧天華超聲波電子儀器公司；T25高速分散器，德國IKA公司；Allegra離心機(jī)，美國貝克曼庫爾特公司；PE-Lambad35紫外分光光度計(jì)，美國鉑金埃爾默公司；PEN3電子鼻，德國Airsensense公司；DSQⅡ氣質(zhì)聯(lián)用儀器，美國熱電公司；超低溫冰箱，博西華家用電器有限公司；HH36恒溫水浴鍋，金壇市金城國勝試驗(yàn)儀器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)樣品制備

所選取黃羽雞日齡約300 d，活雞均重1.7 kg，宰殺后去內(nèi)臟，去頭、去爪后質(zhì)量在900～1 100 g，試驗(yàn)共采用30只黃羽雞(5組×6只/組)。整只雞劈半后放置于5 L的大燒杯內(nèi)，加入沸水，使燒杯內(nèi)肉液比為1∶2，用保鮮膜密封杯口?？刂?組實(shí)驗(yàn)處理溫度(90 ℃)、處理時間(2 h)、處理頻率(20 kHz)一致，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用設(shè)置梯度實(shí)驗(yàn)，將燒杯分別置于使用功率為0、250、500、750、1 000 W的超聲波蒸煮鍋(內(nèi)體積為280 mm3，煮鍋底部有12個直徑為66 mm的超聲波發(fā)聲探頭)內(nèi)燉制。燉制完成后，將燒杯內(nèi)雞湯與雞肉分別取出，冷卻至室溫。將雞胸肉與雞腿剁碎后，用勻漿機(jī)混勻，雞湯用分液漏斗去除頂部油脂，分別裝袋密封。在-24 ℃的超低溫冰箱內(nèi)保存，留待備用。

1.3.2 雞湯TBA值的測定

分別取上述雞湯樣液2.5 mL，分別加入7.5 mL 20%的TCA溶液和10 mL蒸餾水于離心管內(nèi)混合，避光靜置1 h后，離心20 min，分別取離心后上清液2 mL與0.02 mol/L TBA 溶液2 mL于試管內(nèi)混合，同時做空白試驗(yàn)。

1.3.3 雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的提?。簩⒊蜏乇鋬?nèi)的雞湯樣品于室溫下自然解凍，解凍后稱取約5 g的雞湯樣品放入20 mL氣質(zhì)進(jìn)樣瓶中，然后將其壓蓋密封。將進(jìn)樣瓶放置孵化爐中，進(jìn)一步把頂空固相微萃取萃取頭插入進(jìn)樣瓶，并在50 ℃ 下，萃取30 min，收集和富集雞湯樣品中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

(1)氣相分離條件：進(jìn)樣口溫度250 ℃，解吸附3 min，進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣。采用TR-5 MS毛細(xì)管柱進(jìn)行分離解吸附后的風(fēng)味物質(zhì)。氣相色譜升溫程序如下：40 ℃開始保持3 min；然后以3 ℃/min 升溫至70 ℃，不保持；再以5 ℃/min升溫至180 ℃，不保持，最后以10 ℃/min升溫至280 ℃，保持5 min。氦氣為載氣，流速為1 mL/min。

(2)質(zhì)譜掃描條件：離子源溫度為230 ℃，荷質(zhì)比掃描范圍為30～550m/z。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的保留時間通過正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品轉(zhuǎn)化為線性保留指數(shù)。

(3)風(fēng)味物質(zhì)成分鑒定：采用NIST 08(Natl.Inst.of Standards and Technology,Gaithersburg,Md.,U.S.A.)譜庫檢索，以及與文獻(xiàn)比較相對保留指數(shù)確定樣品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。根據(jù)DOALD[12]的方法確定揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量，采用環(huán)己酮作為內(nèi)標(biāo)的半定量方法，即通過比較揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的峰面積與內(nèi)標(biāo)的峰面積計(jì)算風(fēng)味物質(zhì)含量。

1.3.4 電子鼻測定雞湯

取10 mL雞湯樣品于電子鼻進(jìn)樣瓶中，在85 ℃的條件下，水浴15 min。后將進(jìn)樣針插入待測雞湯樣品的進(jìn)樣瓶中進(jìn)行測量。每種樣品平行測定5次，每次測量重復(fù)進(jìn)行3次。(電子鼻分析參數(shù)：采集間隔1 s，清洗時間120 s，歸零時間5 s，預(yù)進(jìn)樣時間5 s，測量時間120 s，傳感器倉流量300 m/min，初始注射流量300 m/min)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SAS軟件(SAS institute Inc.U.S.A)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使用單因素方差分析(ANOVA)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,然后用Duncan法進(jìn)行多重比較。統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著定義為P< 0.05。電子鼻的數(shù)據(jù)用StatSoft軟件(Version7.0, Tulsa,Oklahoma, USA)作主成分行分析。試驗(yàn)獨(dú)立重復(fù)4次。

2 結(jié)果與分析

2.1 雞湯中TBA值的數(shù)據(jù)分析

圖1為不同超聲功率輔助燉煮的雞湯中脂肪氧化的變化規(guī)律。隨著超聲功率的增加，雞湯TBA值先上升后下降(P<0.05)，表明雞湯中游離脂肪酸的初級氧化產(chǎn)物先增加后減少[13]。超聲輔助燉制對雞湯脂肪氧化的影響與雷辰等[14]發(fā)現(xiàn)的超聲燉煮促進(jìn)五花肉脂肪氧化的結(jié)果類似。超聲燉制雞湯過程中，一方面由于超聲的空化效應(yīng)導(dǎo)致甘油類或磷脂類脂肪酸水解成游離脂肪酸，與高天麗等[15]發(fā)現(xiàn)的利用超聲輔助處理干制橫山羊肉會降低羊肉中的總飽和脂肪酸含量，同時會增加肉品中總不飽和脂肪酸含量的結(jié)果類似，湯樣中不飽和脂肪酸含量的增加可導(dǎo)致游離脂肪酸初級氧化程度增加。另一方面，池岸英等[16]研究表明，蝦肉經(jīng)過微波蒸煮肉中的醇類與醛類等物質(zhì)會轉(zhuǎn)移到湯中，并在湯中檢測出少量含硫化合物質(zhì)。隨著超聲功率的增加，肉中水溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)移到湯中的程度增加，這可能會導(dǎo)致肉中促氧化劑轉(zhuǎn)移到湯中，促進(jìn)游離脂肪酸的初級氧化。在超聲功率1 000 W時，雞湯脂肪初級氧化速率降低，可能是由于此時超聲促進(jìn)大量脂肪氧化初級產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為終極產(chǎn)物，即揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，使得TBA值降低。

圖1 不同超聲功率雞湯中TBA含量測定Fig.1 Determination of TBA in different ultrasonic power chicken broth注：(1)結(jié)果表示均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)；(2)不同字母代表差異顯著(P<0.05)

2.2 雞湯風(fēng)味物質(zhì)成分變化分析

不同超聲功率輔助燉煮的雞湯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)如表1所示。隨著超聲功率的增加，雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總量及醛類物質(zhì)含量總體呈現(xiàn)下降趨勢；醇類、酮類及酯類先上升后下降，在750 W功率時達(dá)到最大值。由TBA值可知雞湯中游離脂肪酸初級氧化產(chǎn)物在前期呈顯著上升趨勢，但是此時游離脂肪酸的終產(chǎn)物(揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì))含量顯著下降，表明此時超聲促進(jìn)了香味物質(zhì)的揮發(fā)，導(dǎo)致其含量下降，這與PéREZ-ALVAREZ等[17]報(bào)道相一致。

根據(jù)表1結(jié)果，主要風(fēng)味物質(zhì)34種，其中主要包括醇類物質(zhì)5種，醛類物質(zhì)11種，烷烴類物質(zhì)8種、烯烴類物質(zhì)1種、酯類物質(zhì)3種、酮類物質(zhì)5種及其他物質(zhì)1種，與宋煥祿等[18]發(fā)現(xiàn)的固始雞經(jīng)過高壓處理后雞湯中的主要風(fēng)味物質(zhì)為壬醛、十六醛和1-戊醇等多種醛類和醇類物質(zhì)的結(jié)果一致。有研究表明在雞湯燉煮過程中雞湯風(fēng)味物質(zhì)主要依靠脂肪氧化形成，這說明脂肪氧化是雞湯風(fēng)味物質(zhì)形成的主要路徑。前期表明醛類物質(zhì)是湯中主要的香味活性物質(zhì)，主要是由于其閾值較低且濃度較高。RAMARATHNAM等[19]研究發(fā)現(xiàn)雞湯中香味的主要活性化合物為己醛、戊醛、壬醛、(E)-2-壬醛、(E)-2-癸烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛。由表2可知，雞湯中的己醛、戊醛、壬醛、癸醛、庚醛、正辛醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-癸烯醛和(E)-2-辛烯醛都具有較高的濃度且其 OAV ≥ 1[己醛、戊醛、壬醛、庚醛、正辛醛、(E)-2-癸烯醛和(E)-2-辛烯醛，OAV 在10～1 000；庚醛、(E)-2-己烯醛，OAV≥2]。雞湯中主要風(fēng)味物質(zhì)是醛類和醇類，呈脂香味，醛類物質(zhì)含量一直隨超聲功率增加顯著下降；醇類物質(zhì)含量則在500 W時達(dá)到最大值，后隨著超聲功率增加顯著下降，這對雞湯的香味感知產(chǎn)生不利影響。

表1 超聲功率對雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量的影響Table 1 Volatile flavor content in chicken broth

表2 超聲功率對雞湯香氣活性值的影響Table 2 Effect of ultrasonic power on aroma activity of chicken broth

在本研究中，1-戊醇和1-辛烯-3-醇具有香味活性,主要呈現(xiàn)香油味和蘑菇味；這2種物質(zhì)在其他肉制品中也十分常見,并對肉品風(fēng)味修飾起重要作用。1-戊醇也存在于其他肉制品風(fēng)味中，可由多不飽和脂肪酸的自動氧化形成[20]。1-辛烯-3-醇來自于亞油酸或其他多不飽和脂肪酸的自動氧化[20-21]，可增強(qiáng)肉中的脂肪香味。酮類起源于氨基酸降解、PUFA的熱降解或美拉德反應(yīng)[22]。飽和烷烴可以通過脂肪酸中的脫羧反應(yīng)以及碳-碳鍵斷裂形成，一些不飽和烴類和環(huán)狀烴類物質(zhì)可由類胡蘿卜素和不飽和脂肪酸的熱氧化之后的次級反應(yīng)產(chǎn)生。雖然當(dāng)前在雞湯中檢測到酮類、烴類，但由于其含量低以及閾值高，其對香氣影響可忽略不計(jì)。

2.3 雞湯電子鼻數(shù)據(jù)分析

不同超聲頻率輔助燉制的雞湯的電子鼻結(jié)果如圖1所示。雞湯樣品PC1和PC2貢獻(xiàn)率和為94.61%，大于90%，由此可判斷為這2個主成分已經(jīng)涵蓋了樣品的主要香味物質(zhì)的信息特征[25]。結(jié)果表明，對照組與超聲試驗(yàn)組的雞湯樣品之間存在顯著差異；根據(jù)圖1中第1主成分，可把這5組湯樣歸結(jié)為3個區(qū)域，即對照組與超聲250 W組、超聲500及750 W以及超聲1 000 W；根據(jù)圖1中第2主成分，可把這5組湯樣歸結(jié)為2個區(qū)域，即超聲250 W組、對照組及超聲500 W組和超聲750 W組及超聲1 000 W組；這表明超聲功率對雞湯香味的總體影響是循環(huán)漸進(jìn)的，對照組與超聲處理組雞湯的感官評價(jià)結(jié)果表明750 W組雞湯處理組的風(fēng)味總體可接受程度與對照組沒有顯著差異，其余處理組感官評分均低于對照組(結(jié)果未列出)。電子鼻和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析結(jié)果表明，超聲750 W組中醛類物質(zhì)顯著低于比照組中，但醇類物質(zhì)顯著高于對照組，這可能是由于醇類物質(zhì)含量提高對總體香味的修飾和提升作用。

圖2 不同超聲功率雞湯香氣成分PCA分析Fig.2 PCA analysis of aroma components of different ultrasonic power chicken broth

超聲輔助燉制工藝顯著影響雞湯風(fēng)味，導(dǎo)致雞湯中醛類物質(zhì)含量下降，醇類物質(zhì)含量上升，因此本研究對下一步工藝研發(fā)做出如下改進(jìn)：(1)適當(dāng)調(diào)整超聲輔助燉制雞湯時間，燉制時間過長會導(dǎo)致風(fēng)味物質(zhì)含量降低，通過調(diào)整超聲燉制時間可以影響游離脂肪酸的降解和氧化，促進(jìn)關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的生成。(2)提高超聲燉制雞湯過程中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的密封性，操作過程密封性差可能造成雞湯風(fēng)味物質(zhì)損失，因此增強(qiáng)燉制過程容器密封性以及適當(dāng)降低加熱強(qiáng)度，可以降低雞湯風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)。

3 結(jié)論

在不同的超聲功率下，雞湯中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總量顯著降低，主要由于雞湯中主要的風(fēng)味活性物質(zhì)降低，其中1-戊醇、1-辛烯-3-醇等5種醇類物質(zhì)以及己醛、戊醛、正辛醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-癸烯醛等11種醛類物質(zhì)含量明顯下降，但是醇類和酯類含量在采用750 W超聲處理組中含量最高，且此時雞湯中脂肪氧化程度最高。此外，實(shí)驗(yàn)表明超聲輔助燉制可以減緩雞湯的脂肪氧化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：通過調(diào)控雞湯燉制過程中的脂肪氧化可能會影響雞湯香味。