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基于GC-IMS分析不同煸炒溫度對郫縣豆瓣風味影響及游離氨基酸呈味分析

2024-07-14 06:20:49張浩顧思遠姜元華周劍琴唐英明鄧靜易宇文
中國調味品 2024年7期
關鍵詞:煸炒氣相色譜

張浩 顧思遠 姜元華 周劍琴 唐英明 鄧靜 易宇文

引文格式:張浩,顧思遠,姜元華,等.基于GC-IMS分析不同煸炒溫度對郫縣豆瓣風味影響及游離氨基酸呈味分析.中國調味品,2024,49(7):60-68,85.

ZHANG H, GU S Y, JIANG Y H, et al.Effects of different stir-frying temperatures on flavor of Pixian bean paste and analysis of taste of free amino acids based on GC-IMS.China Condiment,2024,49(7):60-68,85.

DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2024.07.009

摘要:為探尋不同煸炒溫度對郫縣豆瓣風味變化和游離氨基酸呈味的影響,使用菜籽油在60,80,100,120,140 ℃煸炒豆瓣,采用氣相色譜-離子遷移譜(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技術、氣味活性值(odor activity value,OAV)、正交偏最小二乘法判別分析(orthogonal partial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA)和主成分分析(principal component analysis,PCA)確定不同煸炒溫度對豆瓣風味和關鍵化合物的影響,結合滋味活性值(taste activity value,TAV)分析對游離氨基酸呈味的影響。結果表明,煸炒溫度在60,80 ℃時郫縣豆瓣化合物開始分解轉化,煸炒溫度在100,120,140 ℃時郫縣豆瓣化合物大量聚集、濃縮為關鍵風味化合物。GC-IMS共鑒定出40種揮發(fā)性化合物(單體或二聚體),醇類是郫縣豆瓣的主要化合物(相對濃度為12.43%~36.89%);其中,2-乙基呋喃使煸炒后的豆瓣呈現(xiàn)焦香風味,1-戊烯-3-醇使豆瓣呈現(xiàn)果香,正戊醛、(E)-2-庚烯醛使豆瓣呈現(xiàn)刺激氣味和油脂香氣。TAV分析確定120 ℃為煸炒最佳溫度,此時郫縣豆瓣的滋味最佳,谷氨酸的鮮味強度最高(TAV為44.38);當煸炒溫度達到140 ℃時,纈氨酸的鮮味強度最高(TAV為18.21),豆瓣開始呈現(xiàn)苦味。Pearson相關性分析確認郫縣豆瓣的TAV與OAV存在明顯的相關性。

關鍵詞:豆瓣;煸炒;氣相色譜-離子遷移譜;風味化合物;游離氨基酸

中圖分類號:TS264.24????? 文獻標志碼:A???? ?文章編號:1000-9973(2024)07-0060-09

Effects of Different Stir-Frying Temperatures on Flavor of Pixian Bean Paste

and Analysis of Taste of Free Amino Acids Based on GC-IMS

ZHANG Hao1,2,3, GU Si-yuan1,3, JIANG Yuan-hua3, ZHOU Jian-qin1,3,

TANG Ying-ming3, DENG Jing1, YI Yu-wen1*

(1.Key Laboratory of Culinary Science in Institutions of Higher Education in Sichuan Province,

Sichuan Tourism University, Chengdu 610100, China; 2.Key Laboratory of Artificial

Intelligence for Sichuan Cuisine, Chengdu 610100, China; 3.College of Culinary

Science, Sichuan Tourism University, Chengdu 610100, China)

Abstract: In order to explore the effects of different stir-frying temperatures on the change of flavor and the taste of free amino acids of Pixian bean paste, rapeseed oil is used to stir-fry bean paste at 60,80,100,120,140 ℃.Gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS), odor activity value, orthogonal partial least squares-discrimination analysis (OPLS-DA) and principal component analysis (PCA) are used to determine the effects of different stir-frying temperatures on the flavor and key compounds of bean

收稿日期:2023-12-15

基金項目:四川省自然科學基金項目(2022NSFSC0120);四川省教育廳研究中心項目(18TD0043);川菜人工智能重點實驗室項目(CR23Y09,CR23Y18);四川旅游學院校級科研團隊(21SCTUTG01);四川旅游學院校級科研項目(2023SCTUZK83);四川省重點實驗室開放基金項目(2019GTJ011);烹飪科學四川省高等學校重點實驗室項目(PRKX201908)

作者簡介:張浩(1970—),男,講師,研究方向:食品科學。

*通信作者:易宇文(1980—),男,研究員,碩士,研究方向:食品科學。

paste, and the effect on the taste of free amino acids is analyzed combined with taste activity value (TAV). The results show that the compounds of Pixian bean paste begin to decompose and transform when the stir-frying temperatures are 60, 80 ℃, and gather and concentrate into key flavor compounds when the stir-frying temperatures are 100, 120, 140 ℃. A total of 40 volatile compounds (monomers or dimers) are identified by GC-IMS, and alcohols are the main compounds (the relative concentration of 12.43%~36.89%) in Pixian bean paste, among which, 2-ethylfuran makes the stri-fried bean paste appear burnt flavor, 1-pentene-3-alcohol makes the bean paste appear fruity flavor, n-valeraldehyde, (E)-2-heptenal make the bean paste appear irritating odor and greasy aroma. Through TAV analysis, it is determined that 120 ℃ is the best stir-frying temperature. Pixian bean paste has the best taste and umami intensity of glutamic acid is the highest (TAV is 44.38) at this time. When the stir-frying temperature reaches 140 ℃, the umami intensity of valine is the highest (TAV is 18.21), and the bean paste begins to show bitterness. Through Pearson correlation analysis, it is determined that there is obvious correlation between TAV and OAV of Pixian bean paste.

Key words: bean paste; stir-frying; gas chromatography-ion mobility spectrometry; flavor compounds; free amino acids

郫縣豆瓣被譽為“川菜之魂”,是川菜制作中常用的調味品。豆瓣烹飪前通常需要剁細,使辣椒醬和豆瓣子充分融合,然后使用川西地區(qū)特有的菜籽油,用小火、低油溫持續(xù)煸炒(煸炒是放入少量的油,將原料放入鍋中翻炒,使之成為半熟或剛熟的狀態(tài),是烹調初步熟處理方法)。煸炒過程中豆瓣經過美拉德反應、Strecker降解、溫度、糖分和水分的變化、游離氨基酸轉換等復雜的化學變化,呈現(xiàn)出獨特的風味。豆瓣煸炒干水分后,其豆瓣子、辣椒香味被完全激發(fā)和釋放出來,呈出香辣、醇厚、紅潤、酥香、濃郁的醬香風味。深入分析研究不同煸炒溫度對郫縣豆瓣風味、滋味變化的影響,解析煸炒后關鍵揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compounds,VOCs)和滋味特征顯得十分必要。

目前對于郫縣豆瓣的研究很多且很深入,主要集中在豆瓣生產加工過程中,包含原料、發(fā)酵、減鹽、風味特征、化合物的研究。隨著預制菜和工業(yè)化開發(fā)的深入,也有學者開始重視烹飪過程中豆瓣風味的變化,趙建新等分析了傳統(tǒng)醬的香氣活性物質,趙馳等研究了豆瓣醬在不同油溫下?lián)]發(fā)性成分的變化,陳麗蘭等采用GC-IMS研究了郫縣豆瓣炒制時間對風味物質的影響,但僅僅是對豆瓣炒制時間的獨立分析。目前對郫縣豆瓣風味的研究相對碎片化,鮮有較系統(tǒng)的分析和比較研究,特別是結合氣味和滋味的分析研究未見報道。GC-IMS技術無需預處理、穩(wěn)定性好,能檢測出小分子、低含量的VOCs,結合OPLS-DA可實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化和判別分析,結合OAV可以確定關鍵VOCs,TAV可以解釋滋味物質與呈味閾值的關系,能夠全面、系統(tǒng)地分析食品風味中氣味與滋味的關系。從烹飪加工角度分析豆瓣煸炒溫度對VOCs和OAV的影響,以及呈味氨基酸TAV研究,對于郫縣豆瓣在預制菜工業(yè)化開發(fā)中的運用以及風味影響分析具有前瞻性理論指導作用。

本研究以60,80,100,120,140 ℃ 5個階梯溫度,時間統(tǒng)一為4 min,使用菜籽油煸炒豆瓣。通過GC-IMS技術確定影響豆瓣風味的關鍵VOCs,再結合游離氨基酸呈味特征,確定最佳煸炒溫度,系統(tǒng)解析煸炒溫度對郫縣豆瓣氣味和滋味的影響。研究結果旨在從烹飪煸炒后豆瓣的風味變化中找出規(guī)律,為后期開發(fā)應用提供參考和依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料與試劑

市售中華老字號、地理標志產品:鵑城牌(一級)郫縣豆瓣,釀制1年;福臨門菜籽油。

氨基酸自動分析儀所用緩沖液(色譜純):日本Mitsubishi公司;茚三酮顯色液(色譜純):日本W(wǎng)ako公司;濃鹽酸、磺基水楊酸:西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司。

1.2? 儀器與設備

FlavourSpec氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用儀? 德國G.A.S.公司;L-8900型全自動氨基酸分析儀? 日本Hitachi公司;S20ML頂空瓶? 北京譜朋科技有限公司;BT423S型電子天平(精確到0.01 g)? 德國賽多利斯公司;YCQ-300型超聲波清洗機? 上海凱波超聲設備有限公司。

1.3? 試驗方法

1.3.1? 樣品的制備

根據(jù)煸炒預試驗得到5個梯度溫度和時間,分別精確稱量50 g菜籽油加熱到60,80,100,120,140 ℃,加入100 g剁細的郫縣豆瓣煸炒,期間分3次共加入60 g清水,煸炒時間均為4 min。煸炒后取出裝瓶,依次編號A、B、C、D、E,另取相同質量的菜籽油、郫縣豆瓣與水混合作為參照組,編號F。

1.3.2? 氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)檢測

參考楊慧等的方法并略作修改,樣品處理:按照2∶1的比例取煸炒后的豆瓣和豆瓣油,6個樣品分別精確稱量1.0 g,置于20 mL頂空瓶(IMS專用瓶)中密封,編號待檢;每個樣品平行3次。

進樣條件:孵化溫度50 ℃,孵育20 min;進樣針溫度85 ℃,進樣量1 500 μL,轉速500 r/min。

GC條件:使用MXT-5金屬毛細管氣相色譜柱(15 m×0.53 mm×1 μm),色譜柱溫度60 ℃。載氣為N2(純度≥99.999%)。載氣流速程序:初始流速2 mL/min,保持2 min,在8 min內勻速升至20 mL/min,保持100 mL/min至10 min,最后10 min線性增至150 mL/min。

IMS條件:漂移氣流速保持150 mL/min,IMS溫度45 ℃。

1.3.3? 氣味活性值(OAV)

氣味活度值從濃度和閾值兩個維度揭示了香氣成分對食品香氣體系的貢獻,其計算方式見公式(1):

OAV=CT。(1)

式中:C為VOCs濃度(%);T為該化合物的文獻呈香閾值(μg/kg)。當OAV>1時,表明該物質對總體香氣有直接貢獻;當OAV<1時,表明該物質對總體香氣無實質性貢獻,OAV越大說明該物質對總體香氣的貢獻越大。

1.3.4? 游離氨基酸的測定

采用離子交換色譜-茚三酮柱后衍生法,參考趙超凡等的方法并略作修改。稱取樣品各2.00 g(精確至0.001 g),分別加入12 mL濃度為7%的磺基水楊酸溶液稀釋,超聲波振蕩40 min,用濾紙過濾,使用針管擠壓過0.22 μm濾膜后放入進樣瓶中,編號待檢。

分析條件:日立855-4507型離子交換色譜柱(60 mm×4.6 mm,3 μm);反應柱溫:135 ℃;檸檬酸(鋰)PBF緩沖液梯度洗脫,茚三酮流速0.35 mL/min;檢測波長:570 nm±440 nm;洗脫泵流速0.35 mL/min,衍生泵流速0.30 mL/min;分析時間:30 min。

1.3.5? 滋味活性值(TAV)

采用濃度與呈味閾值的比值來評價游離氨基酸對食品滋味的貢獻,已廣泛用于食品風味研究中。計算方式見公式(2):

TAV=CT。(2)

式中:C為游離氨基酸濃度(mg/g);T為該氨基酸的呈味閾值(mg/g)。當TAV>1時,表明該物質對呈味有貢獻;當TAV<1時,表明該物質對呈味沒有貢獻。

1.4? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Office Excel 2016計算數(shù)據(jù);采用儀器配套的VOCal軟件內置的NIST數(shù)據(jù)庫和IMS 數(shù)據(jù)庫對化合物進行定性,定量采用半定量;采用Gallery Plot繪制指紋圖譜;采用SIMCA Version 14.1進行OPLS-DA;采用Origin 21作堆積圖、PCA圖、Pearson相關性圖(P<0.01表示極顯著相關)。

2? 結果與分析

2.1? 煸炒后郫縣豆瓣的氣相色譜-離子遷移譜分析(GC-IMS)

2.1.1? 煸炒后郫縣豆瓣VOCs濃度差異

圖1中a是6個樣品圖,左邊起分別是樣品A、B、C、D、E、F,圖中每個點代表一種化合物,顏色越深表示濃度越高,顏色越淺表示濃度越低。遷移時間1.0 ms處深色豎線表示反應離子峰(reactive ion peak,RIP),每個樣品遷移時間約為1.0~1.5 ms,各種物質的保留時間集中分布在100~500 s區(qū)域,750 s區(qū)域有少量物質出現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn),豆瓣作為發(fā)酵品,含有大量乙醚、乙酸,檢測時常常出現(xiàn)在峰值開始區(qū)域的大面積深色區(qū)域,有可能會掩蓋其他物質。圖1中b是樣品D(120 ℃)和樣品F(參照組)VOCs局部放大圖,明顯可見煸炒后郫縣豆瓣的VOCs出現(xiàn)聚集、濃度提高現(xiàn)象;煸炒過的樣品均呈現(xiàn)VOCs逐漸聚集、濃縮現(xiàn)象,表明煸炒對VOCs的影響較大,濃度提高后出現(xiàn)的可能是煸炒后郫縣豆瓣的特征VOCs,但需要進一步對VOCs進行定性分析。

2.1.2? 煸炒后郫縣豆瓣揮發(fā)性物質定性分析

為明確VOCs濃度,采用GC-IMS自帶的Laboratory Analytical Viewer軟件和Library Search搜索定性軟件,查詢NIST數(shù)據(jù)庫和IMS數(shù)據(jù)庫,結合保留指數(shù)、保留時間和遷移時間對VOCs進行定性分析,結果見表1。

由表1可知,GC-IMS共鑒定出40種VOCs(包含單體或二聚體),其中醇類10種、酯類8種、醛類6種、酮類6種、烯類5種、烷類2種、酸類2種、呋喃類1種,還有10種物質未能識別。

2.1.3? 煸炒后郫縣豆瓣化合物指紋圖譜分析

采用Gallery Plot插件選取所有樣品的VOCs組分信號峰,形成可視化指紋圖譜,可以簡單、便捷、直觀地分析出溫度對煸炒后郫縣豆瓣VOCs差異性的影響。圖2右邊豎坐標分別表示按照60,80,100,120,140 ℃煸炒的平行3次的樣品A、B、C、D、E以及參照組F。每列代表檢測出的VOCs濃度變化趨勢,顏色越深代表信號強度越強,顏色越淺代表信號強度越弱;VOCs面積越大表示濃度越高,反之則濃度越低;圖中的數(shù)字表示未能識別的物質。

圖2可以分為4個區(qū)域:

一區(qū):明顯可見煸炒后郫縣豆瓣中的2-甲基丁酸乙酯(D)、正丁醇(D)、異戊酸乙酯(D)、1-戊烯-3-酮(D)信號強度降低,在煸炒溫度140 ℃時基本消失。

二區(qū):明顯可見煸炒溫度為60,80 ℃時郫縣豆瓣中的戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯(M)、β-蒎烯、異松油烯、3-蒎烯(M)、異戊酸乙酯(M)、正己醇、正丁醇(M)、1-戊醇、3-甲基-1-丁醇(D)、異丁醇(D)、3-蒎烯(D)信號強度降低,煸炒溫度為100,120,140 ℃時逐漸消失。

三區(qū):可見豆瓣中的2-乙基呋喃、3-羥基-2-丁酮(D)、1-戊烯-3-醇、2-丁醇、正己酸乙酯、3-羥基-2-丁酮(M)、1-戊烯-3-酮(M)隨著煸炒溫度的升高顏色變淡,信號強度減弱,但是面積變大,濃度增加,而醋酸、正戊醛(M)、丁醛(D)、丁酮(D)隨著煸炒溫度的不斷升高呈現(xiàn)顏色逐漸變紅、信號強度增強、面積增大、濃度增加的趨勢。

四區(qū):可見2-丁酮(M)、2-蒎烯、醋酸(M)、五甲基庚烷(D)、2-甲基丁醛、(E)-2-庚烯醛、乙酸乙酯(D)、3-甲基-1-丁醇(M)、醋酸(D)、丁醛(M)、五甲基庚烷(M)均在煸炒過程中信號強度增強、面積增大、濃度增加。

總的來看,郫縣豆瓣在烹飪煸炒過程中含有的部分醇類會隨著煸炒溫度的升高逐漸轉化為醛類,這與廖林等得出的醇類會裂解為醛類或者酮類物質的結論一致。烹飪過程中加入菜籽油富含的酯類和烯類會隨著煸炒溫度的升高在美拉德反應和脂質氧化降解作用下與豆瓣中的酯類、醇類結合,逐漸轉化濃縮為酮類、烷烴類。林洪斌等在對郫縣豆瓣發(fā)酵的研究中發(fā)現(xiàn)2,3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮在蠶豆、制曲、甜瓣子發(fā)酵期間也不連續(xù)地被檢出,本研究在煸炒后期出現(xiàn)濃度較高的酮類可能也是郫縣豆瓣富含的豆瓣子在高溫下釋放出來的,研究結果印證了這一現(xiàn)象。指紋圖譜表明,煸炒溫度為60,80 ℃時郫縣豆瓣的VOCs開始分解轉化,當煸炒溫度為100,120,140 ℃時大量聚集、濃縮為產生關鍵風味的幾種VOCs,但是具體對氣味的影響和差異的原因需要結合OAV和游離氨基酸TAV進行分析。

2.1.4? 煸炒后郫縣豆瓣揮發(fā)性物質濃度半定量分析

為進一步分析郫縣豆瓣煸炒過程中VOCs的變化,采用GC-IMS半定量報告數(shù)據(jù)計算相對濃度,結果見圖3。

由圖3可知,郫縣豆瓣醇類最多,相對濃度在12.43%~36.89%,呈現(xiàn)逐漸濃縮減少的趨勢;有研究表明醇類可以被氧化成醛類、酸類等,是酯化反應的重要前體物質,本研究也證明醇類在豆瓣煸炒受熱后可能轉換為其他類型化合物,這也許是煸炒后郫縣豆瓣呈香轉換的關鍵原因。酯類相對濃度在5.58%~8.5%,呈現(xiàn)隨溫度升高而減少的趨勢。醛類相對濃度在7.86%~17.86%,呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢,應該是煸炒使一些醇類轉換為醛類,導致醛類濃度增加。酮類相對濃度在4.81%~8.08%,也呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢;烯類相對濃度在1.95%~3.47%,波動不大;酸類只鑒定出2種(二聚體),但相對濃度較高,在10.07%~24.99%,隨著煸炒溫度的升高而急劇上升。烷類只鑒定出2種(二聚體),但相對濃度較高,為19.49%~30.80%,隨著煸炒溫度的升高先急劇上升后下降,應該是大多數(shù)人感覺煸炒后豆瓣香味濃郁的主要原因。鄔子璇等使用GC-IMS在白蘭地酒分析中發(fā)現(xiàn)高濃度五甲基庚烷存在于15年陳釀白蘭地中,尹洪旭等在對綠茶的研究中也發(fā)現(xiàn)高含量的香氣物質中包括五甲基庚烷,但查閱文獻后發(fā)現(xiàn)五甲基庚烷的相對氣味閾值均未發(fā)現(xiàn),在今后的研究中值得關注。呋喃類只有1種,相對濃度較小,波動也較小。

2.1.5? 化合物濃度正交偏最小二乘法判別分析(OPLS-DA)

正交偏最小二乘法判別使用SIMCA軟件進行分析,達到數(shù)據(jù)可視化和驗證分析,在有監(jiān)督的情況下對組間差異較大的數(shù)據(jù)進行分析和鑒別,與傳統(tǒng)PCA無監(jiān)督的降維分析法相比具有可視化的優(yōu)勢和通過模型驗證數(shù)據(jù)的可靠性。

將VOCs半定量數(shù)據(jù)相對濃度設為變量X,氣味活度值設為變量Y,隨機改變分類變量的排列順序建立相應的模型。由圖4可知,A圖為散點圖,所有樣品分布在不同區(qū)域且無重疊,說明OPLS能有效區(qū)分樣品;B圖為DA驗證圖,R2X=0.968,R2Y=0.739,Q2=0.548,當R2和Q2在0.5~1之間時,說明新建立的模型具有較好的解釋和預測能力,可以用于區(qū)分化合物的差異。再進行200次置換,對新建模型進行驗證,其結果為R2=(0.0,0.346),Q2=(0.0,-0.827),對4組模型進行擬合驗證,R2數(shù)值均位于0橫軸上方,Q2回歸線是負數(shù),說明該模型可靠,不存在過擬合現(xiàn)象,模型的相關性較好。

不同溫度煸炒郫縣豆瓣后的VOCs濃度OPLS主成分載荷圖見圖5。

由圖5可知,第一主成分貢獻率為64%,第二主成分貢獻率為21.3%,兩者相加大于80%,表明降維后的主成分能夠代表大部分數(shù)據(jù)信息。圖中內圈代表50%,中間圈代表75%,外圈代表100%的解釋方差;明顯可見樣品E、F最靠近外圈的絕大多數(shù)VOCs,其100%解釋方差也說明E、F樣品的VOCs濃度優(yōu)于其他樣品,而樣品A、B、C、D位于50%內圈位置,說明樣品A、B的濃度相似,C、D的濃度相似。

經過DA模型驗證后得到變量重要性投影(variable importance in projection,VIP)值,當VIP值>1時被認為可以用來解釋影響力強度和衡量能力,并進一步作為VOCs差異化的選擇標準。煸炒后郫縣豆瓣變量重要性投影值見圖6。由圖6可知,VIP值>1的關鍵化合物有3-羥基-2-丁酮(D)、乙酸乙酯(D)、1-戊烯-3-醇、五甲基庚烷(M)、3-蒈烯(D)、1-戊烯-3-酮(M)、正戊醛(D)、2-甲基丁酸乙酯(D)、2-甲基丁醛、異丁醇(M)、2-乙基呋喃、醋酸(D)、正己醇、丁醛(D)、正戊醛(M)15種。

2.1.6? 煸炒后郫縣豆瓣氣味活度值(OAV)分析

為進一步辨別烹飪過程中煸炒對郫縣豆瓣VOCs風味構成的影響,比較郫縣豆瓣VOCs濃度與閾值,分析相對氣味活度值對豆瓣風味的影響。表2僅列舉了OAV>1的VOCs結果,這些VOCs被認為對風味具有主要貢獻,共有2-乙基呋喃、1-戊烯-3-醇、正戊醛(D)、(E)-2-庚烯醛、正丁醇(D)、2-丁醇、異丁醇(D)、1-戊醇、乙酸乙酯(M)、正己醇、正戊醛(M)、2-丁酮(M)12種,其中影響最大的是2-乙基呋喃(焦香),能使煸炒后的豆瓣帶有明顯的焦香風味,其次是1-戊烯-3-醇(果香、泥土氣息),能使煸炒后的豆瓣帶有大量果香味和少許泥土氣味,然后是正戊醛、(E)-2-庚烯醛,能使煸炒后的豆瓣呈現(xiàn)出刺激氣味和油脂香氣。

OAV>1的主要貢獻VOCs的主成分分析見圖7。

由圖7可知,樣品A、B的風味相似,顯著相關于正戊醛(D)、1-戊烯-3-醇、正戊醛(M),呈現(xiàn)較強烈的刺激性氣味和果香味;樣品C、D的風味相似,顯著相關于正丁醇(D)、1-戊醇、正己醇,呈現(xiàn)酒精的芳香氣味;樣品E相關于異丁醇,呈現(xiàn)酒香、芳香;樣品F相關于乙酸乙酯、(E)-2-庚烯醛,呈現(xiàn)濃郁的菠蘿香味和油脂香氣。

2.2? 烹飪過程中郫縣豆瓣游離氨基酸檢測結果

2.2.1? 煸炒后郫縣豆瓣游離氨基酸含量分析

豆瓣中的辣椒和豆瓣子是郫縣豆瓣發(fā)酵后風味形成的重要前體物質,賦予豆瓣醬典型的色澤。郫縣豆瓣在煸炒過程中部分糖類和氨基酸受溫度的影響轉化、降解為豆瓣的VOCs,對郫縣豆瓣的滋味形成具有重要意義。由表3可知,煸炒后的豆瓣共檢測出17種常見氨基酸,其中,鮮味氨基酸為Glu>Pro>Asp>Ala>Gly,隨著煸炒溫度的升高,鮮味氨基酸含量均呈現(xiàn)增加的趨勢;樣品F(參照組)僅加入同等量的菜籽油和水混合,鮮味氨基酸含量較高于樣品A、B、C,說明游離氨基酸的親水性對發(fā)酵調味品的滋味形成起到關鍵性作用,是郫縣豆瓣鮮味的主要來源;但是,當煸炒溫度達到120,140 ℃時,樣品D、E的鮮味氨基酸含量急劇上升,呈現(xiàn)滋味優(yōu)于其他樣品的趨勢,表明煸炒達到一定溫度時,郫縣豆瓣會呈現(xiàn)出更好的鮮味。其中,影響最大的是谷氨酸(13.32 mg/g)和脯氨酸(9.51 mg/g),是使郫縣豆瓣煸炒后呈現(xiàn)鮮味的主要氨基酸。甜味氨基酸為Thr>Ser>His,其含量相對較少,變化趨勢也不明顯,但隨著煸炒溫度的上升還是呈現(xiàn)上升的趨勢,影響最大的是蘇氨酸(5.00 mg/g)??辔栋被釣锳rg>Val>Leu>Ile>Phe>Tyr>Met>Trp,影響較大的是精氨酸(8.54 mg/g)、纈氨酸(7.28 mg/g)、亮氨酸(6.71 mg/g),可以確定精氨酸、纈氨酸和亮氨酸是使煸炒后的郫縣豆瓣呈現(xiàn)苦味的氨基酸。芳香族化合物、苦味氨基酸為Phe>Tyr,含量均較高,苯丙氨酸含量為5.77 mg/g,酪氨酸含量為5.70 mg/g。

2.2.2? 煸炒后郫縣豆瓣游離氨基酸呈味分析

滋味活性值通常用來評價食品整體滋味貢獻,由表3可知,TAV影響最大的是谷氨酸,其次是精氨酸,表明對煸炒后郫縣豆瓣滋味貢獻最大的是谷氨酸和精氨酸。為進一步明確游離氨基酸的貢獻度,以煸炒后的郫縣豆瓣游離氨基酸與滋味活性值做載荷圖分析。

由圖8可知, 樣品D位于100%解釋方差區(qū)域,判斷其滋味優(yōu)于樣品E;樣品A、B距離較近,滋味相近;樣品C、F距離較近,滋味相似。5個煸炒溫度的樣品呈現(xiàn)D>E>C>B>A,確定120 ℃(樣品D)為煸炒郫縣豆瓣的最佳溫度,此時郫縣豆瓣的滋味最佳,谷氨酸貢獻的鮮味強度(TAV為44.38)最高;當溫度達到140 ℃時,樣品E中呈現(xiàn)苦味的纈氨酸(TAV為18.21)最高,豆瓣出現(xiàn)苦味;苦味會被鮮味和甜味掩蓋,對呈味活性的影響較小,因此對豆瓣最終滋味的影響較小。

2.3? 煸炒郫縣豆瓣TAV與OAV相關性分析

為驗證TAV與OAV的相關性,使用Pearson相關系數(shù)分析,其中,R值反映X、Y軸數(shù)據(jù)的線性相關程度,R的絕對值越大表示相關性越強,R的絕對值越小表示相關性越弱。取煸炒后豆瓣的關鍵VOCs的TAV為變量X,游離氨基酸呈味OAV為變量Y,結果見圖9。

由圖9可知,谷氨酸顯著相關于所有關鍵VOCs的TAV,表明對煸炒后豆瓣風味影響最大的是谷氨酸;天冬氨酸、脯氨酸、纈氨酸顯著負相關于2-甲基丁醛;甘氨酸、蘇氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸顯著負相關于五甲基庚烷,而亮氨酸顯著正相關于五甲基庚烷;組氨酸、苯丙氨酸顯著負相關于乙酸乙酯(D);分析確認郫縣豆瓣的TAV與OAV存在明顯的相關性。

3? 結論

通過對5種不同溫度煸炒郫縣豆瓣后得到的VOCs數(shù)據(jù)、游離氨基酸數(shù)據(jù)的OAV、TAV計算結果進行比較分析,GC-IMS共鑒定出40種物質(單體或二聚體),包含醇類10種、酯類8種、醛類6種、酮類6種、烯類5種、烷類2種、酸類2種、呋喃類1種,還有10種物質未能識別。 VIP值>1的關鍵化合物有3-羥基-2-丁酮(D)、乙酸乙酯(D)、1-戊烯-3-醇、五甲基庚烷(M)、3-蒈烯(D)、1-戊烯-3-酮(M)、正戊醛(D)、2-甲基丁酸乙酯(D)、2-甲基丁醛、異丁醇(M)、2-乙基呋喃、醋酸(D)、正己醇、丁醛(D)、正戊醛(M)15種,其中,2-乙基呋喃能使煸炒后的豆瓣帶有焦香風味,1-戊烯-3-醇能使豆瓣帶有果香味和泥土氣味,正戊醛、(E)-2-庚烯醛能使豆瓣呈現(xiàn)出刺激氣味和油脂香氣。

由GC-IMS技術的可視化指紋圖譜明顯可以看出,煸炒溫度為60,80 ℃時郫縣豆瓣化合物開始分解轉化,煸炒溫度為100,120,140 ℃時大量聚集、濃縮為關鍵風味化合物,表明煸炒溫度能對郫縣豆瓣的風味起到濃縮和提升作用,濃縮后形成大量的2-乙基呋喃,使煸炒后的豆瓣呈現(xiàn)焦香香味。氨基酸的TAV分析確定120 ℃為最佳煸炒溫度,此時谷氨酸的鮮味強度(TAV為44.38)最高,豆瓣的滋味最佳。Pearson相關性分析確認郫縣豆瓣的TAV與OAV存在明顯的相關性,說明在食品風味研究中,VOCs的TAV與游離氨基酸的OAV結合分析研究具有較好的相關性,可以用來系統(tǒng)、完整地分析食品的風味、滋味特征,對今后郫縣豆瓣烹飪加工處理具有一定的參考意義和指導作用。

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