張 碩,何 珊,王昱蘇,吳漢東,查恩輝
(錦州醫(yī)科大學(xué)食品與健康學(xué)院,遼寧 錦州 121000)
醬鹵肉制品屬于我國(guó)傳統(tǒng)肉制品,在我國(guó)具有較高的市場(chǎng)占有率,目前醬鹵類產(chǎn)品的熟制方式主要是常壓煮制和高壓煮制,常壓煮制風(fēng)味和口感較好但耗時(shí)較長(zhǎng),而高壓煮制大大提高了生產(chǎn)效率,但是煮制后的產(chǎn)品口感發(fā)“渣”,還會(huì)有較大的蒸煮味,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值嚴(yán)重下降。微壓技術(shù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)屬于高壓技術(shù)的一種。“微壓”是指1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之間的壓力。微壓技術(shù)在食品中的應(yīng)用主要通過(guò)控制烹飪過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽排放量,在設(shè)備中形成區(qū)別于正常大氣壓的高壓密閉空間,使內(nèi)部獲得更高的加熱溫度,從而使食材熟得更快更透。從物理學(xué)原理而言,氣密性越好,壓強(qiáng)越大,水的沸點(diǎn)越高,加熱能達(dá)到的溫度就更高。目前,微壓技術(shù)開(kāi)始在食品加工領(lǐng)域普及,市面上一般采用微壓鍋進(jìn)行加工。微壓鍋是近幾年推出的新產(chǎn)品,特點(diǎn)是加熱速度比一般鍋更快,與常壓相比升溫快,可以節(jié)約20%~50%的時(shí)間,同時(shí)可避免壓力太大破壞食材營(yíng)養(yǎng)。微壓鍋內(nèi)部氣壓通常低于1.2×105Pa,安全性比高壓鍋更高,省時(shí)節(jié)能的同時(shí)成本更低。微壓鍋構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便,通過(guò)玻璃蓋子可以清楚地看到鍋內(nèi)的情況,發(fā)現(xiàn)壓力過(guò)大時(shí)可以調(diào)小火或者關(guān)火。李歡歡[1]研究表明,常壓蒸煮方式煮出的米飯顏色、柔韌性不足;高壓蒸煮方式煮出的米飯柔韌性好,但完整性和滋味較差;微壓蒸煮方式煮出的米飯顏色、光澤、完整性、適口性等品質(zhì)都有所提高,說(shuō)明適當(dāng)調(diào)整蒸煮壓力,米飯的品質(zhì)能夠得到提高。施小迪等[2]研究了微壓煮漿技術(shù),其原理是將蒸汽從底部通進(jìn)密閉容器,使整個(gè)容器內(nèi)部壓力達(dá)到0.08~0.10 MPa,在此微壓環(huán)境下可顯著降低豆?jié){的豆腥味。
本研究以雞胸肉為試材,通過(guò)主觀評(píng)定與電子鼻和固相微萃取法結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(SPME-GC-MS)對(duì)常壓、微壓、高壓3 種方式熟制后的雞胸肉進(jìn)行風(fēng)味分析,研究不同壓力煮制對(duì)雞胸肉風(fēng)味的影響,以期優(yōu)化雞胸肉煮制方式,為醬鹵肉類的生產(chǎn)提供新的方法與思路。
1.1.1 材料與試劑
雞胸肉,購(gòu)于錦州市比優(yōu)特超市;2-甲基-3-庚酮,上海麥克林生化科技有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
FA1004電子天平,青島聚創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)有限公司;HH-WO 恒溫水浴鍋,山東千司科學(xué)儀器有限公司;WRNTE 型電熱偶,上海西儀自動(dòng)化儀表有限公司;PEN3電子鼻,申貝科學(xué)儀器有限公司;GC6800氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,江蘇天瑞儀器股份有限公司;57330-U SPME 光纖支架、75μm CAR/PDMS SPME 萃取頭,德國(guó)默克公司;DEP-799微壓鍋,廣東德鉑實(shí)業(yè)有限公司;MY-YL50 Easy203 電壓力鍋,廣東美的生活電器制造有限公司;KSF01A0R電子溫度記錄儀,寧波科順儀器儀表有限公司。
1.2.1 樣品處理
用流動(dòng)水將雞胸肉表面清洗干凈,剔除明顯脂肪和筋膜,均勻切割為4 cm×3 cm×3 cm的小塊,分成3份(每份100 g)備用。
1.2.2 試驗(yàn)處理
常壓樣品處理:將被測(cè)肉樣放入裝有500 mL 水的燒杯中,置于85 ℃恒溫水浴鍋中,用電子溫度記錄儀測(cè)得肉塊中心溫度達(dá)到72 ℃時(shí),保壓30 min(通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定溫度85 ℃,保壓30 min 時(shí)雞胸肉品質(zhì)最佳),然后取出冷卻至室溫。
微壓樣品處理:將被測(cè)肉樣放入微壓鍋,加入500 mL 水,壓力4 kPa,保壓25 min(通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定壓力4 kPa,保壓25 min時(shí)雞胸肉品質(zhì)最佳)后取出冷卻至室溫。
高壓樣品處理:將被測(cè)肉樣放入高壓鍋,加入500 mL水,壓力70 kPa,保壓20 min(通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定壓力70 kPa,保壓20 min 時(shí)雞胸肉品質(zhì)最佳)后取出冷卻至室溫。
1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.3.1 風(fēng)味的主觀評(píng)定
參照周秀麗等[3]和王紹順等[4]的方法,略作修改,選擇4名經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)的專業(yè)人員,分別對(duì)經(jīng)過(guò)常壓、微壓、高壓熟制后的雞胸肉風(fēng)味進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 雞胸肉風(fēng)味評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for flavor evaluation of chicken breast
1.2.3.2 電子鼻測(cè)定
參考Cassens 等[5]的方法并稍作修改。將處理好的肉樣放到燒杯內(nèi),用封口膜把燒杯封好。電子鼻儀器參數(shù):載氣為空氣,流速500 mL/min,進(jìn)樣體積2.5 mL,清洗時(shí)間120 s,數(shù)據(jù)檢測(cè)時(shí)間60 s。揮發(fā)性成分通過(guò)10種高度靈敏的金屬氧化物探測(cè)器時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。電子鼻傳感器及其性能如表2所示。
表2 PEN3型電子鼻的傳感器及性能Table 2 Sensor and performance of PEN3 electronic nose
1.2.3.3 固相微萃取及GC-MS分析
參考Tan 等[6]的方法稍作修改,稱取10 g 不同處理組的肉樣置于頂空進(jìn)樣瓶中,加入1μL 2-甲基-3-庚酮內(nèi)標(biāo)物。
固相微萃取條件:進(jìn)樣口溫度設(shè)為250 ℃,將萃取頭插入進(jìn)樣口老化30 min。老化結(jié)束后,將萃取頭插入頂空進(jìn)樣瓶加熱萃取30 min 后再插入氣相進(jìn)樣口于250 ℃解吸5 min,采集數(shù)據(jù)。
GC條件:HP-5色譜柱(60 m×0.25 mm,0.25μm);載氣為氦氣,流速0.8 mL/min,不分流模式,進(jìn)樣量1μL,進(jìn)樣口溫度250 ℃。梯度升溫程序?yàn)?0 ℃保留3 min,以3 ℃/min升溫至100 ℃,然后以5 ℃/min升溫至230 ℃,保留20 min。
MS 條件:電子電離源,離子源溫度為230 ℃,電離能量為70 eV,接口溫度為250 ℃,質(zhì)量掃描范圍(m/z)20~350。
定性分析:使用氣質(zhì)聯(lián)用儀數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到的數(shù)據(jù)在儀器的NIST 17譜庫(kù)中進(jìn)行檢索和匹配,選擇匹配度高于80%的物質(zhì)。
定量分析:將標(biāo)準(zhǔn)品加入到待測(cè)肉樣品,按照上述方法操作,計(jì)算公式如下:
式中:C為測(cè)定揮發(fā)性化合物含量,μg/kg;Ax為測(cè)定揮發(fā)性化合物的峰面積,AU·min;C0為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度(0.816μg/μL);V為內(nèi)標(biāo)物的進(jìn)樣量,μL;A0為內(nèi)標(biāo)物的峰面積,AU·min;m為測(cè)定樣品的質(zhì)量,g。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用電子鼻軟件和GC-MS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)及主成分分析。通過(guò)SPSS 軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。
經(jīng)過(guò)常壓、微壓、高壓熟制后的雞胸肉風(fēng)味得分如表3所示。
表3 雞胸肉風(fēng)味主觀評(píng)分結(jié)果Table 3 The results of subjective flavor evaluation of chicken breast 單位:分
從得分情況來(lái)看,熟制方式對(duì)雞胸肉的風(fēng)味有較大影響,微壓組平均得分最高,為39.25分,其次為常壓組和高壓組,分別為34.25 分和32.25 分。這是由于高壓組蛋白質(zhì)中的巰基在高溫條件下轉(zhuǎn)化為H2S,產(chǎn)生蒸煮味,而微壓加快了肌肉間脂肪的溶出,溶出的脂肪熱降解為脂肪酸,提高了產(chǎn)品的風(fēng)味。
電子鼻從開(kāi)始檢測(cè)50 s后趨于穩(wěn)定,為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定,選取56~60 s 的數(shù)據(jù)作為特征值提取時(shí)間點(diǎn)并進(jìn)行PCA分析。不同煮制壓力下雞胸肉樣品的電子鼻PCA分析結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 不同煮制壓力下雞胸肉樣品的主成分分析圖Fig.1 Principal component analysis plot of chicken breast samples under different cooking pressures
圖1中每個(gè)橢圓代表在相同條件下的一個(gè)數(shù)據(jù)收集點(diǎn),數(shù)據(jù)點(diǎn)之間越接近意味著樣品的可重復(fù)性越強(qiáng)。由圖1可知,3組主成分分析組間差異性良好,組內(nèi)重復(fù)性良好。貢獻(xiàn)率越高,說(shuō)明主成分更能反映多指標(biāo)原始信息。通??傌暙I(xiàn)率如果超過(guò)75%~85%,證明此方法有效,本試驗(yàn)不同煮制壓力下雞胸肉的PCA總貢獻(xiàn)率為99.73%,其中第1主成分(PC1)貢獻(xiàn)率為94.00%,第2主成分(PC2)貢獻(xiàn)率為5.73%;在PCA圖中,兩個(gè)樣品在橫坐標(biāo)上的距離越遠(yuǎn),二者之間差異越大且主要體現(xiàn)在PC1。通過(guò)PCA分析可知,煮制壓力能夠影響雞胸肉的風(fēng)味,微壓組與常壓組的風(fēng)味差異較大,高壓組與微壓組、常壓組的風(fēng)味差異較小。
電子鼻傳感器分析通常采用載荷分析計(jì)算電子鼻傳感器的敏感成分信息以及區(qū)分樣品的能力。對(duì)3 種不同煮制壓力下雞胸肉的電子鼻檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行Loading分析,結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 不同煮制壓力下雞胸肉樣品的Loading分析圖Fig.2 Loading analysis of chicken breast samples under different cooking pressures
如圖2所示,第1主成分的貢獻(xiàn)率為96.44%,第2主成分的貢獻(xiàn)率為3.32%,總貢獻(xiàn)率為99.76%,大于95%,說(shuō)明3種不同煮制壓力下雞胸肉的揮發(fā)性氣味之間相互獨(dú)立,不同組之間差異較大。W2W 傳感器對(duì)PC1 和PC2 的貢獻(xiàn)率均最大,對(duì)應(yīng)為芳香成分、有機(jī)硫化物;W1W 傳感器對(duì)PC1 貢獻(xiàn)率略低于W2W,對(duì)應(yīng)為無(wú)機(jī)硫化物;W2S傳感器和W1S傳感器對(duì)PC2貢獻(xiàn)率略低于W2W 且近似,對(duì)應(yīng)為醇類、醛酮類和甲基類。由此可知雞胸肉樣品揮發(fā)性氣味成分中可能含有硫化物、醇類、醛酮類、甲基類以及芳香成分。
采用GC-MS對(duì)不同煮制壓力下的雞胸肉揮發(fā)性風(fēng)味化合物進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如表4所示。
由表4 可知,樣品中共檢測(cè)出97 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),以醛類、醇類、烷烴類、酮類、酸類、酯類為主。其中常壓組共檢測(cè)出57 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);微壓組共檢測(cè)出63 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);高壓組共檢測(cè)出55種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。對(duì)表4 中不同煮制壓力下雞胸肉的各類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量進(jìn)行研究,結(jié)果如圖3所示。
圖3 不同煮制壓力下雞胸肉中各類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量Fig.3 Relative contents of various volatile flavor compounds in chicken breast under different boiling pressures
由圖3可知,在常壓、微壓、高壓3種不同煮制壓力下,雞胸肉中醛類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為81.12%、78.31%、77.31%,相對(duì)含量隨壓力增高呈減少的趨勢(shì);醇類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為9.05%、3.64%、4.18%,呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì);烷烴類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為0.58%、7.21%、7.30%,呈現(xiàn)增加的趨勢(shì);酮類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為3.35%、4.66%、4.98%,呈現(xiàn)增加的趨勢(shì);酸類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為4.80%、1.92%、1.56%,呈現(xiàn)減少的趨勢(shì);酯類物質(zhì)的相對(duì)含量分別為0.46%、3.09%、3.63%,呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。
2.4.1 醛類化合物
研究證明醛類化合物在肉類風(fēng)味成分中起著不可替代的作用[7]。己醛是雞肉風(fēng)味中最豐富的醛類化合物,亞油酸氧化的基本產(chǎn)物是己醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛,亞油酸自氧化產(chǎn)生13-氫過(guò)氧化物和9-氫過(guò)氧化物,前者裂解生成己醛,后者斷裂生成(E,E)-2,4-癸二烯醛。本試驗(yàn)中(E,E)-2,4-癸二烯醛在常壓、微壓和高壓煮制下的相對(duì)含量分別為0.39%、0.47%和0.15%,其中微壓與常壓的相對(duì)含量較為接近。醛類化合物來(lái)源于脂質(zhì)的氧化降解,主要賦予雞胸肉濃郁的肉香味[8]。趙文華等[9]報(bào)道,癸二烯醛和十一烯醛屬于雞肉特征性風(fēng)味物質(zhì)。不飽和醛能夠再氧化生成其他羰?;衔?、醇類化合物和呋喃。
2.4.2 醇類化合物
肉中的脂質(zhì)在脂肪氧合酶以及氫過(guò)氧化酶的作用下可以分解亞油酸,這是肉中醇類化合物的主要產(chǎn)生途徑[10]。本試驗(yàn)檢測(cè)到的3 種煮制壓力下雞肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中醇類化合物相對(duì)含量分別為9.05%、3.64%、4.18%,說(shuō)明不同壓力煮制的雞胸肉之間差異較大,隨著熟制壓力的增加,雞肉中的醇類物質(zhì)發(fā)生降解、氧化等反應(yīng)使其含量減少。有研究表明,不飽和醇有蘑菇味和類金屬味,閾值較低,會(huì)影響肉品的風(fēng)味[11]。
2.4.3 酮類化合物
酮類化合物是脂肪氧化的另一主要產(chǎn)物,呈黃油味或果香味[12]。本試驗(yàn)中隨著煮制壓力的增加,雞肉脂肪氧化加劇,脂肪持續(xù)發(fā)生氧化作用,酮類化合物相對(duì)含量升高,造成大量酮類物質(zhì)累積。盡管丁酮、辛酮、癸酮等飽和烷基酮含量較高,但閾值遠(yuǎn)高于他們的同分異構(gòu)體的醛,因此對(duì)雞肉風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。
2.4.4 烷烴類化合物
烷烴類化合物來(lái)源于脂肪酸烷氧自由基裂解,前體脂肪酸鏈影響烷烴類化合物的含量,由于其閾值較高,對(duì)肉品風(fēng)味貢獻(xiàn)很小,但能夠增加肉品的整體風(fēng)味[13]。本試驗(yàn)中,隨著煮制壓力的增加,烷烴類化合物含量從0.58%上升至7.30%,說(shuō)明雞肉脂肪酸氧化程度也在增加,脂肪酸烷氧自由基生成量變大。
2.4.5 酯類化合物
酯類化合物一般由游離脂肪酸和脂類氧化產(chǎn)生的醇類相互作用而形成[14],本試驗(yàn)中酯類化合物在常壓、微壓、高壓煮制下的相對(duì)含量分別為0.46%、3.09%和3.63%。酯類化合物在較低的閾值下有助于產(chǎn)生愉悅的果香和花香,由短鏈脂肪酸生成的酯類化合物具有典型的果味,而長(zhǎng)鏈脂肪酸生成的酯類化合物具有油脂味[15]。
2.4.6 酸類化合物
脂肪酸甘油酯和磷脂加熱氧化或酶解產(chǎn)生酸類化合物。酸類化合物閾值大多較高,在肉中含量很少且揮發(fā)性很低,對(duì)肉品風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小。
本試驗(yàn)通過(guò)電子鼻PCA 結(jié)合GC-MS,對(duì)3 種不同壓力熟制方式下的雞胸肉進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析,結(jié)果表明,不同煮制壓力會(huì)影響雞胸肉樣品的風(fēng)味物質(zhì)種類和含量,85 ℃常壓煮制30 min 時(shí)共檢測(cè)到57種揮發(fā)性物質(zhì);微壓保壓25 min 共檢測(cè)到63種揮發(fā)性物質(zhì);高壓保壓20 min 共檢測(cè)到55 種揮發(fā)性物質(zhì)。其中醛類物質(zhì)最多,此外還含有酯類、酮類和酸類等。微壓技術(shù)在操作過(guò)程更安全,省時(shí)節(jié)能降低成本的前提下,對(duì)雞胸肉的風(fēng)味產(chǎn)生了更積極的作用,具有良好的應(yīng)用前景。