高温杀菌对福建风味鸭风味的影响

何 苗 陈 洁 曾茂茂 何志勇 秦 昉 张志刚

HE Miao 1 CHEN Jie 1 ZENG Mao－mao 1 HE Zhi－yong 1 QIN Fang 1 ZHANG Zhi－gang 1

（1.江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏 无锡 214122；2.肉食品安全生产技术国家重点实验室，福建 厦门 361100）

（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology of Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China；2.State Key Laboratory of Food Safety Technology for Meat Products，Xiamen，Fujian 361100，China）

福建风味鸭，特别是姜母鸭，作为中国具有地方特色的酱卤肉制品，以其独特的风味在闽南与台湾等地非常流行。工业上一般采用高温杀菌方式来延长产品保质期，但鸭肉为高蛋白、低脂肪禽肉，含丰富不饱和脂肪酸［1］，高温杀菌这种强热处理方式使得产品蛋白质过度变性，脂肪氧化严重，产生不愉快的高温蒸煮味（warmed－over flavor，WOF）［2］，杀菌后风味品质下降，严重影响消费者的购买欲。

为研究高温杀菌对产品风味的影响，本试验采用顶空固相微萃取结合GC—MS及GC—O技术分析鉴定高温杀菌前后福建风味鸭风味物质的变化，以期为改进这种地方特色产品工业生产条件提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

樱桃谷鸭及调味料：无锡大润发超市；

己醛、庚醛、辛醛、壬醛、苯甲醛、正己醇、正辛醇、桉叶醇、1－辛烯－3－醇、6－甲基－5－庚烯－2－酮、9－十八烯酸甲酯、正构烷烃（C6～C26）：色谱纯，美国西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；

电子天平：JB5374－91型，瑞士梅特勒—托利多仪器有限公司；

萃取头：50／30μm DVB／CAR／PDMS型，上海安普科学仪器有限公司；

气相色谱—质谱联用仪：Varian Trace MS型，美国Varian公司；

气相色谱—嗅辩仪联用系统：GC－O型，美国 Thermo公司；

真空包装机：BVPJ 500TS型，中国嘉兴艾博机械工程有限公司；

立式压力蒸汽灭菌器：LDZX－30KBS型，上海申安医疗器械厂。

1.2 试验方法

1.2.1 福建风味鸭的制作 鸭肉解冻后用9%的盐水腌制3 h（料液质量比1∶2），沸水热烫3 min，80℃汆制45 min，氽制 汤 料配方：每100 kg 鸭肉加20 kg水，0.5 kg盐，0.32 kg生姜，0.2 kg糖，0.2 kg料酒，0.075 kg味精。汆制后于70℃烘箱中每隔10 min在表皮上刷1∶1（m∶m）的蜂蜜水用于上色，连续3次，160℃烘烤5 min。真空包装，高温灭菌（121℃，20 min）。

1.2.2 样品预处理方法 将萃取头（50／30μm DVB／CAR／PDMS）置于气相色谱的进样口250℃老化2 h，载气体积流量为0.8 m L／min，分流比为50∶1。取3.00 g粉碎后鸭肉于样品瓶中，萃取头插入样品瓶50℃吸附30 min后插入气相色谱仪250℃解吸10 min后启动仪器采集数据。

取己醛、庚醛、辛醛、壬醛、苯甲醛、正己醇、正辛醇、桉叶醇、1－辛烯－3－醇、6－甲基－5－庚烯－2－酮、9－十八烯酸甲酯纯品溶于乙醚配置成25μg／mg的混合标准品。

1.3 GC—MS及GC—O分析条件

采用DB－5MS毛细管色谱柱（30 m ×0.25 mm i.d，0.25μm）对鸭肉挥发性化合物进行分离。萃取头热解吸温度250℃，时间2 min，不分流模式，解吸过程炉温保持在40℃。进样口温度250℃，接口温度250℃；起始柱温40℃，保持2 min，以5 ℃／min至60 ℃，无保留；再以3℃／min至100℃，无保留；再以15℃／min至240℃，保留10 min，检测温度240℃。载气为He，流速1 m L／min，不分流，恒压35 kPa。离子源温度200℃，电离方式EI，电子能量70 eV，灯丝电流50μA，扫描质量范围为33～450 amu。

GC—O升温程序与GC—MS相同，由3个经过培训的感官评价员对GC—O流出的组分进行嗅闻，描述化合物的气味性质及强度。当至少两名感官评价员在同一嗅闻时间得到相同的感官描述时即将该记录记入最终结果。本试验所有样品进行3次平行试验。

1.4 定性定量方法

使用NIST2005＆Willy7.0质谱库对检测到的挥发性化合物进行检索，仅报道匹配度和纯度大于800且信噪比大于9的鉴定结果。以正构烷烃（C6～C26）为标准，计算样品中化合物保留指数，并与相同条件下混合标准品中纯物质的保留指数及文献报道的保留指数作比较，对化合物进行定性。按峰面积归一化法定量，杀菌前后化合物含量以相对百分含量平均值（%）±标准方差表示，并使用Statistix 9软件进行显著性分析，显著性P＜0.05。

1.5 感官评定方法

本研究的感官评定采用标度方法［3］进行，即用数字从－5～＋5分来量化感官体验。色泽方面，肉色棕红且表皮黄亮润泽为＋5分，肉色微红表皮淡黄为0分，肉色泛白表皮暗淡为－5分；风味方面，鸭肉香味与姜味浓郁为＋5分，鸭肉香味与姜味淡特征风味不明显为0分，鸭肉香味与姜味微弱且WOF异味明显为－5分。感官评分员由经过培训的20位师生组成，每位进行感官评分后，评分结果以平均值±标准方差表示，并使用Statistix 9软件进行显著性分析，显著性P＜0.05。

2 结果与讨论

2.1 高温灭菌对福建风味鸭挥发性化合物的影响

为探究高温灭菌后福建风味鸭 WOF异味明显，姜香味显著减弱的原因，本试验采用顶空固相微萃取结合GC—MS技术对灭菌前后样品中挥发性化合物进行了分离鉴定。检测结果显示高温杀菌前后福建风味鸭中挥发性化合物种类相同，但相对含量有所差异，鉴定结果见表1。样品中共有58种挥发性成分，按化合物类别将其分为11大类，包括14种醛、10种烃、10种醇，9种萜，4种酯，3种酮，3种烯，2种酸，1种含氮化合物，1种呋喃以及1种未知化合物。各类化合物杀菌前后总含量见表2，醛、酮、酸、烃四类在高温杀菌后含量明显升高，萜、烯、酯类含量明显降低，醇类变化不大。

表1 杀菌前后福建风味鸭挥发性化合物GC—MS鉴定结果Table 1 Volatiles in Fujian flavor duck before and after sterilization by GC—MS

表1 杀菌前后福建风味鸭挥发性化合物GC—MS鉴定结果Table 1 Volatiles in Fujian flavor duck before and after sterilization by GC—MS

种类 保留指数 化合物 鉴定依据1 杀菌前 杀菌后醛类 506 丙醛 MS，RI 0.39±0.03b 1.47±0.25a 690 戊醛 MS，RI 1.90±0.01c 0.98±0.22a 798 己醛 MS，RI，Std 57.32±0.41a 67.09±1.44a 901 庚醛 MS，RI，Std 1.71±0.06bc 0.56±0.03c 961 苯甲醛 MS，RI，Std 0.42±0.01b 0.83±0.18a 1 003 辛醛 MS，RI，Std 0.62±0.01b 0.17±0.02c 1 101 壬醛 MS，RI，Std 6.31±0.05b 2.66±0.55c 1 052 （E）－2－辛烯醛 MS，RI 0.17±0.01bc 0.19±0.03bc 1 241 Z－柠檬醛 MS，RI 0.24±0.02c 0.18±0.02ab 1 271 E－柠檬醛 MS，RI 0.26±0.02c 0.15±0.01bc 1 284 （E，E）－2，4－癸二烯醛 MS，RI 0.05±0.01b 0.24±0.02ab

续表1

续表1

表2 杀菌前后福建风味鸭各类挥发性化合物总百分含量Table 2 Content of different kinds of volatiles in Fujian flavor duck before and after sterilization ／%

由表1、2可知，醛类（杀菌前69.74%，杀菌后74.98%）是检测到数目最多的挥发性产物，主要源于氨基酸的Strecker降解及脂肪酸氧化［4］，构成了鸭肉主体风味［5］。高温杀菌后醛类含量增加了5.24%，推测高温杀菌这种强热处理方式促进了鸭肉蛋白质与脂肪的氧化。己醛在未杀菌体系中含量比较高，暗示其是福建风味鸭典型风味的特征化合物，事实上它作为亚油酸氧化产物被用来表征脂肪氧化程度［6］，有文献［7］表明己醛对WOF异味贡献最大，其杀菌后相对含量（杀菌前57.32%，杀菌后67.09%）的升高说明了高温加速了鸭肉中不饱和脂肪酸的氧化。辛醛是脂肪氧化及美拉德反应产物［8］，对风味也有所贡献。鸭肉挥发产物中烃类主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂，其中正构烷烃为脂肪自动氧化产物，支链烷烃为支链脂肪酸氧化物［9］。烃类总含量由杀菌前1.82%升至2.30%可知，高温可能加速了脂肪酸烷氧自由基的均裂，使得脂肪进一步氧化。试验检测到的酮类和酸类数目相对较少，但高温杀菌后含量也有所升高，这是因为酮类源于多不饱和脂肪酸的氧化和氨基酸的Strecker降解［10］，高温促进了氧化与降解，生成的酮继续氧化形成酸。

福建风味鸭另一类特征挥发性化合物萜类，源于制作过程中添加的生姜［11］。高温杀菌后总含量（杀菌前9.01%，杀菌后5.72%）明显降低，这可能是因为高温处理导致萜类化合物发生了降解。推测福建风味鸭高温灭菌后特有的姜香味减弱与萜类减少相关，高温处理不利于保留产品独特的姜味。萜类中含量最多的6－甲基－5－庚烯－2－酮是类胡萝卜素的一种衍生物［12］，高温易造成该物质的分解。烯类较不稳定，高温杀菌导致其含量减少，影响原有风味。

杀菌前后醇类含量变化不大，一般认为醇类为脂肪酸在脂肪氧合酶作用下的产物［13］或由相应碳数的醛转化而来［8］。其中桉油醇是生姜中的一种挥发性醇类［11］。1－辛烯－3－醇，阈值为1 ng／m L的八碳醇［14］，同2－戊基呋喃一样，是鸭肉中特征挥发性化合物［9，15］。本试验仅检测到一种含氮化合物甲氧基－苯基－肟，而未检测到与烧烤风味相关的吡嗪和噻唑［16］，这可能是因为制作工艺中烘烤时间（5 min）较短，产生量少未被分离萃取出来而导致的。

2.2 高温灭菌对福建风味鸭芳香化合物的影响

为进一步确定高温杀菌对福建风味鸭中香气活性物质的影响，本试验采用顶空固相微萃取结合GC－O技术鉴定了高温杀菌前后福建风味鸭中的芳香化合物，对比质谱图、保留指数以及气味描述，确定产品中有23种芳香化合物，以醛和萜为主，各9种，其次为2醇，1酮，1呋喃和1烷烃，除2，3－辛二酮外，其余22种也被 HS—SPME—GC—MS检测到。醛类及萜类因为其低阈值［15］，对福建风味鸭的典型风味做了突出贡献。各芳香化合物的气味描述及气味强度见表3，高温杀菌后，各种醛类气味强度增强，而萜类气味强度明显减弱，这与GC—MS分析结果相匹配。

醛类中己醛的气味强度最为强烈，有明显的青草香，其阈值（水中）4.5μg／kg［6］，对福建风味鸭的风味贡献最大，但经高温杀菌后，则产生令人作呕的青草味。研究［10］发现己醛低浓度时表现为青草香，浓度过高时形成WOF异味，对产 品 风 味 产 生 不 利 影 响。 （E，E）－2，4－癸 二 烯 醛 （阈值0.000 07 mg／kg）［10］呈现淡淡的脂香味，源于烘烤发生的美拉德反应［8］，杀菌前后气味强度都较弱，差异并不明显，可能与其含量较低有关。戊醛和苯甲醛表现出典型的杏仁，焦糖和烧烤气味，杀菌后气味强度增强。E－2－辛烯醛及壬醛有柠檬和脂香味。此外，辛醛（脂香、肥皂、柠檬味）和十四醛（甜的、牛奶香、脂香味）也被发现存在于姜油中，是姜油的挥发性产物［11］。

表3 杀菌前后福建风味鸭中芳香化合物GC—O鉴定结果Table 3 Aroma－active compounds in Fujian flavor duck before and after sterilization detected by GC—O

表3 杀菌前后福建风味鸭中芳香化合物GC—O鉴定结果Table 3 Aroma－active compounds in Fujian flavor duck before and after sterilization detected by GC—O

香气强度用数值“1～5”表示，“1”表示该化合物香气刚被感知，“2”表示该化合物香气微弱，“3”表示该化合物香气中等，“4”表示该化合物香气较强，“5”表示该化合物香气很强。

种类 保留指数 化合物名称 气味描述 杀菌前 杀菌后醛类 690 戊醛 杏仁 1 2 798 己醛 青草味、脂香 5 5 901 庚醛 脂香、酸败味 2 3 961 苯甲醛 焦糖味、烧烤味 4 5 1 003 辛醛 脂香、肥皂、柠檬味 4 4 1 052 （E）－2－辛烯醛 落叶香，核桃味 1 2 1 101 壬醛 脂香、柑橘味 5 5 1 284 （E，E）－2，4－癸二烯醛 脂香味 1 1 1 611 十四醛 甜的、牛奶香、脂香味 3 2萜类 940 α－蒎烯 松油味 2 2 959 莰烯 樟脑味 4 3 986 6－甲基－5－庚烯－2－酮 辛辣的、水果香 4 3 1 030 β－水芹烯 松油味 4 2 1 475 α－姜黄烯 青草味 3 3 1 495 姜烯 牛奶、奶酪香 3 1 1 508 α－法尼烯 木香 3 2 1 509 β－甜没药烯 香油香 3 1 1 524 β－倍半水芹烯 木香 4 2其他 993 2－戊基呋喃 蔬菜香 3 4 964 1－辛烯－3－醇 蘑菇味 4 4 979 2，3－辛二酮 甜甜的、奶酪香 4 5 1 000 癸烷 有机烃味 1 1 1 031 桉叶醇 甜甜的、薄荷味 4 3

萜类物质香气均在高温杀菌后变弱，说明高温可导致萜类物质的降解从而削弱了福建风味鸭特有的生姜风味。作为香气挥发物，α－蒎烯和β－水芹烯被描述为轻轻的松油和樟脑香气，β－甜没药烯有香油香，莰烯有较强的樟脑味，6－甲基－5－庚烯－2－酮有浓烈的水果香［4］，姜烯有强烈的类似牛奶和奶酪的香味，α－法尼烯和β－倍半水芹烯被认为有甜甜的木香。福建风味鸭特有的姜香味是这些萜类共同作用的结果。

其他芳香化合物如1－辛烯－3－醇，阈值较低［10］，呈现类似蘑菇的香味。2－戊基呋喃有蔬菜的芳香，同2，3－辛二酮（甜甜的奶香味）一样，杀菌后香气强度增强，因此，它们的存在对福建风味鸭的典型风味产生了积极贡献。尽管GC—MS结果中检测到10种烃类化合物，但由于烃类的低含量及高阈值，对产品最终风味贡献不大，仅有一种烷烃癸烷被感官评价员感受为烃类气味，但也有研究［9］表明烃类的存在可能有助于提高肉品的整体风味。

本试验对杀菌前后福建风味鸭的色泽与风味做了感官评定，由表4可知，产品杀菌前后色泽与风味有显著性差异（P＜0.05）。

杀菌前福建风味鸭瘦肉红棕色，表皮黄亮润泽，鸭肉香味与姜香味浓郁，协调性好，与姜母鸭色泽与风味接近［17］，良好的色泽与风味使其总体接受性高。但经高温杀菌后，福建风味鸭感官品质明显下降，主要表现为瘦肉泛白、表皮暗淡油腻，特有的姜香味损失严重，鸭肉香味被明显的 WOF异味所掩盖，严重偏离产品原有的特色风味。感官评分风味变化结果与GC—O嗅闻结果一致。

表4 杀菌前后福建风味鸭感官评分Table 4 Sensory evaluation scores of Fujian flavor duck before and after sterlization

表4 杀菌前后福建风味鸭感官评分Table 4 Sensory evaluation scores of Fujian flavor duck before and after sterlization

字母不同表示有显著性差异（P＜0.05）。

样品 色泽 风味杀菌前 ＋4.55±0.51a ＋4.70±0.47a杀菌后 －2.35±0.49b －1.85±0.37b

3 结论

本试验采用顶空固相微萃取结合GC—MS和GC—O技术鉴定了高温杀菌对福建风味鸭风味的影响。GC—MS和GC—O共检测到58种挥发性风味成分和23种香气活性成分。结果表明：源于鸭肉本身的醛类以及生姜产生的萜类对福建风味鸭典型风味做了主要贡献，其他挥发性成分如醛、酯、醇、烃等有助于提高产品的整体风味。感官评价与GC—O嗅闻结果一致，杀菌后产品风味恶变明显，将GC—O结果与GC—MS结果对照分析，高温杀菌导致的醛类物质增加、萜类和酯类的显著下降，可能是杀菌前后特征风味改变和弱化的重要因素，未来通过抗氧化、强化姜风味、降低杀菌强度等途径，可能对于控制蒸煮袋装福建风味鸭产品品质有帮助，这方面还有待于进一步研究验证。

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