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两种不同浓缩工艺对保健鸡汤挥发性风味物质的影响

2015-10-24郭艳婧

食品工业科技 2015年8期
关键词:醛类常压鸡汤

张 颖,杨 勇,郭艳婧,李 静,孙 霞,李 诚,何 利,胡 滨

(四川农业大学食品学院,四川雅安625014)

两种不同浓缩工艺对保健鸡汤挥发性风味物质的影响

张 颖,杨 勇*,郭艳婧,李 静,孙 霞,李 诚,何 利,胡 滨

(四川农业大学食品学院,四川雅安625014)

以淘汰蛋鸡为原料熬煮保健鸡汤,运用气相色谱-质谱联用法对常压蒸发和真空两种浓缩方式处理的保健鸡汤的挥发性风味物质进行对比分析。结果表明:常压蒸发浓缩工艺保健鸡汤共检测出挥发性化合物29种,真空浓缩工艺保健鸡汤共检测出45种,其中真空浓缩工艺使保健鸡汤中的醛类物质减少了24.87%,而烃类和酯类物质分别增加了18.58%和9.81%,来自于脂肪氧化产物的己醛显著减少了10.67%(p<0.05)、庚醛和辛醛分别减少了1.24%、1.62%,而来自美拉德反应产物的戊基呋喃显著减少了4.04%(p<0.05)。结果表明,真空浓缩工艺虽然会减少醛类物质,但保留了保健鸡汤中保健独特的风味化合物,因而较常压浓缩工艺对保健鸡汤的挥发性化合物更具有明显影响。

淘汰蛋鸡,保健鸡汤,常压蒸发浓缩工艺,真空浓缩工艺,挥发性化合物

研究表明[1],淘汰蛋鸡肉具有蛋白质含量高而胆固醇和脂肪含量低等特点,并且其氨基酸种类多、消化率高,易被吸收,其营养组成适合于人们的消费需求[2]。同时富含有利于人体健康的三价不饱和脂肪酸[3],有益于降低和预防心血管疾病。在我国畜禽肉总产量中,淘汰蛋鸡占有很大的比重,因此,选用淘汰蛋鸡熬煮保健鸡汤能充分利用禽类资源,减少能源浪费,降低加工成本,同时也有利于禽类产品的可持续发展。

浓缩汤料越来越受到大众喜爱,浓缩工艺是保证浓缩汤料风味物质的重要环节。杨濯羽等[4]研究真空减压浓缩工艺对牛骨汤挥发性化合物的影响,表明:真空浓缩处理牛骨汤产生了酸类、β-倍半水芹烯、2,3-二甲基吡嗪等新物质,能够提升芳香族和烃类化合物含量,并减少醛类物质。袁华根等[5]通过对同时蒸馏萃取和固相微萃取对鸡肉汤挥发性风味物质萃取效果的比较研究,提出固相微萃取法对肉汤风味中醛类物质效果极好。郭文瑞等[6]研究冷却去油工艺对牦牛骨汤挥发性化合物的影响,结果表明,牦牛骨汤挥发性化合物的种类会受冷却去油工艺的影响。虽然关于肉汤挥发性化合物的研究很多,但是,国内外关于不同浓缩工艺的保健鸡汤挥发性化合物影响的研究鲜有报道。

本研究选取淘汰蛋鸡熬制保健鸡汤,通过常压蒸发浓缩和真空浓缩两种方式对鸡汤进行浓缩处理,采用顶空固相萃取(SPME)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对其挥发性化合物进行测定,分析两种浓缩工艺对保健鸡汤挥发性化合物的影响,为冻干保健鸡汤的品质保障提供理论依据和技术方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

淘汰蛋鸡 本研究过程中所使用的淘汰鸡(优质鸡种,300日龄、500g体重),购自于四川农业大学营养所家禽养殖基地,屠宰后,鸡肉破碎成均一大小,以备熬制保健鸡汤;氯化钠 分析纯;当归、黄芪、党参 市售。

AGILENT TECHNOLOGIES 7890A型气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司;固相微萃取手动进样器(75μmCAR/PDMS) 上海安谱科学仪器有限公司;PZ-KW型水浴锅 北京市永光明医疗仪器厂;RE-52AA旋转蒸发器、SHZ-Ⅲ型循环水真空泵 上海亚荣生化仪器厂。

1.2 样品的制备

将500g鸡用冷水清洗后,保留骨上所附带的肉质,在沸水中预煮,直至沸腾,捞出冷水清洗除尽浮沫,沥干备用。将预处理的鸡肉加入当归、黄芪、党参三种药材,添加1000g水,水、肉、食盐和药材的质量比为2∶1∶0.01∶0.022,进行常压煮制沸腾40min,制成预制保健鸡汤。

将预制好的保健鸡汤在85℃温度下熬制4h后,用滤布分离汤渣,后分成10份,每5份为一组。

1.2.1 常压蒸发浓缩保健鸡汤的制备 其中5份鸡汤以100℃常压蒸发浓缩方式浓缩,均取同样质量浓缩至取样量的1/3。然后各取3m L装入GC-MS色谱进样瓶中,以备挥发性化合物测定。

1.2.2 真空浓缩保健鸡汤的制备 另外5份采用压力:0.12MPa;转速80r/m in;温度55℃条件下真空浓缩,均取同样质量浓缩至取样量的1/3。然后各取3m L装入GC-MS色谱进样瓶中,以备挥发性化合物测定。

1.3 挥发性化合物测定方法

将装有保健鸡汤样的GC-MS色谱进样瓶放入80℃水浴锅中,加热60min,然后冷却至60℃恒温条件下,使用手动SPME进样器,通过静态顶空方法吸附35m in。吸附完毕后,退出SPME进样器,进行GC-MS分析。

色谱条件:Agilent 7890A气相色谱仪,Agilent HP-5MS毛细管柱(30m×250μm×0.25μm),载气为He,流速为1m L/m in。进样口温度250℃,不分流进样,解吸时间3m in。升温程序:初始温度35℃,保持4m in,以5℃/m in的速率升温至60℃,保持3m in,再以6℃/m in升至130℃,保留3m in,再以8℃/m in升至230℃,保留10m in。

质谱条件:Agilent5975MSD质谱,电子电离(electron ionization,EI)离子源,离子温度230℃,接口温度280℃,扫描质量范围10~450u。

1.4 挥发性风味物质分析方法

利用SPSS Statistics 2.0软件,采用峰面积归一化法处理实验数据,计算机检索与NIST11谱库匹配,并结合保留指数[7]来确定未知化合物,当匹配度>80(最大值为100)时,予以确认鉴定结果,对离子流图中各物质的峰面积进行加和,得到总峰面积,计算出各挥发性成分的相对含量[8]。

2 结果与讨论

2.1 未浓缩保健鸡汤总离子流图

未浓缩保健鸡汤的总离子如图1所示,通过GCMS测定可看出未浓缩保健鸡中的挥发性化合物的出峰时间主要集中在5~40m in。

图1 未浓缩保健鸡汤的挥发性化合物总离子流图Fig.1 Total iron chromatograms of volatile compounds from herbal chicken soup

表1 未浓缩保健鸡汤的挥发性化合物Table 1 Volatile compounds from herbal chicken soup

2.2 常压蒸发浓缩与真空浓缩保健鸡汤总离子流图

常压蒸发浓缩保健鸡汤的总离子如图2所示,通过GC-MS测定可看出常压蒸发浓缩保健鸡中的挥发性化合物的出峰时间主要集中在3~40m in。

图2 常压蒸发浓缩保健鸡汤的挥发性化合物总离子流图Fig.2 Total iron chromatograms of volatile compounds from atmospheric concentrated herbal chicken soup

真空浓缩保健鸡汤的总离子流图如图3所示,通过GC-MS测定可看出真空浓缩保健鸡汤中的挥发性化合物的出峰时间同样主要集中在3~40min。

图3 真空浓缩保健鸡汤的总离子流图Fig.3 Total iron chromatograms of volatile compounds from Vacuum concentrated herbal chicken soup

表2 常压蒸发浓缩保健鸡汤与真空浓缩保健鸡汤的挥发性化合物Table 2 Volatile compounds from tmospheric concentrating and Vacuum concentrateding herbal chicken soup

续表

常压蒸发浓缩处理和真空浓缩处理对保健鸡汤中各种挥发性化合物的含量有明显的影响,其中十四烷、壬醛、2-戊基呋喃差异显著(p<0.05),而己醛、2,4-癸二烯醛的含量在两组保健鸡汤中差异极显著(p<0.01)。

2.3 常压蒸发浓缩与真空浓缩保健鸡汤的挥发性化合物种类比较

图4 常压蒸发浓缩与真空浓缩保健鸡汤的挥发性化合物种类及其含量Fig.4 The kinds of volatile compounds from atmospheric concentrating and Vacuum concentrateding herbal chicken soup

常压蒸发浓缩与真空浓缩保健鸡汤的挥发性化合物种类的差异如图4所示,未浓缩保健鸡汤中含有烃类、醛类、杂环类;常压蒸发浓缩保健鸡汤中含有烃类、醇类、醛类、杂环类化合物,化合物种类后者多于前者。常压蒸发浓缩汤中醛类物质的相对含量最高,高达62.83%,其次是烃类物质,常压浓缩汤中醛类物质相对含量明显高于烃类物质,常压蒸发浓缩汤与未浓缩汤相比较杂环类化合物相对含量减少了1.12%。经真空浓缩处理后,除含有上述4类物质外,还检测到酮类、酯类、芳香族,两种浓缩工艺的保健鸡汤在各类化合物的含量上也发生了变化。真空浓缩保健鸡汤中相对含量最高的物质为烃类物质,较未浓缩汤其相对含量增加了7.26%,甚至较常压蒸发浓缩保健鸡汤其相对含量增加了18.58%,增加了近一倍。酯类物质的含量增加了9.81%、酮类增加了0.14%。醛类、杂环类物质较未浓缩保健鸡汤依次降低了17.27%、5.59%,与常压蒸发浓缩保健鸡汤比较则分别降低了24.87%、4.47%。常压保健鸡汤和真空浓缩保健鸡汤的醇类物质相对含量变化不明显。

2.4 两种浓缩工艺对保健鸡汤中各种挥发性化合物的影响

如表1、表2所示未浓缩保健鸡汤检测出12种物质,两种浓缩保健鸡汤中检测的各种化合物,常压蒸发浓缩保健鸡汤中共检出29种物质,真空浓缩保健鸡汤共检测45种,后者比前者多16种。未浓缩汤检测到了烃类,有庚烷、反式-2-癸烯醛、2-蒎烯、(3E)-罗勒烯等。真空浓缩处理后烃类物质的变化明显,检测到的烃类有正十一烷、环十二烷、癸基环己烷、三癸环己烷、双戊烯、(Z)-3-十四烯、(E)-5-十四烯、苯乙烯、2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯、月桂烯、3-十二碳烯、(E)-2-十二碳烯、苯基-1-葵基乙烯。在常压浓缩保健鸡汤中检测到了十二烷、环十四烷、环十五烷、二十烷、植烷。两种浓缩工艺处理后醛类物质的比较,真空浓缩保健鸡汤较未浓缩保健鸡汤中壬醛、己醛、庚醛和辛醛相对含量依次降低了9.94%、15.94%、1.60%、3.0%,较常压浓缩保健鸡汤中壬醛、己醛、庚醛和辛醛相对含量依次降低了4.98%、10.67%、1.24%、1.62%。在常压蒸发浓缩保健鸡汤中检测到苯乙醛、(2E)-反式-2-壬烯醛、癸醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛癸醛,而未在真空浓缩中检测到。在真空浓缩保健鸡汤中检测到(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、反式-2,4-癸二烯醛、月桂醛、2-丁基-2-辛烯醛、(E)-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛,而未在常压蒸发浓缩保健鸡汤中检测到。两种工艺下的保健鸡汤醛类物质显著性均是真空浓缩保健鸡汤极显著低于常压蒸发浓缩保健鸡汤,特别是2,4-癸二烯醛,该种物质在2种浓缩保健鸡汤中的含量变化极显著(p=0.0011)。

两种处理下均检测到2-十二烯醛醇,两者相比较,真空浓缩处理下降低了1.62%。对于酯类物质,只在真空浓缩中检测到6.69%的乙酸松油酯和1.70%乙酸香叶酯。对于石竹烯、罗汉柏烯,只在真空浓缩处理下分别检测到0.37%、0.28%,而茴香脑在常压浓缩处理下检测到0.72%。花侧柏烯、L-去氢白菖烯的相对含量,真空浓缩处理下的均高于常压蒸发浓缩,分别高了0.23%、1.18%。这些物质使保健鸡汤具有了独特的风味。真空浓缩保健鸡汤对杂环化合物也有影响,2-戊基呋喃相对含量较未浓缩汤降低了5.59%,较常压蒸发浓缩处理降低了4.04%,而未在真空浓缩工艺下检测到2-庚基呋喃,这两种杂环化合物均是来自美拉德反应的产物,可提供给保健鸡汤独特的风味物质。

真空浓缩工艺处理的保健鸡汤对酮类、醇类、酯类、芳香族化合物也有影响,分别检测到常压蒸发浓缩下未检测到的3,4-二甲基苯乙酮、2-环己烯-1-醇、丁酸-1-乙烯基-1,5-二甲基-4-己烯基酯和四甲基对苯二酚这类芳香族化合物。

2.5 讨论

真空浓缩后的保健鸡汤来自于脂肪氧化产物的己醛、庚醛和辛醛含量有所降低,这是由于常压蒸发浓缩处理的保健鸡汤与空气接触,长时间在温度高的条件下,从而会促进脂肪的大量氧化,而鸡肉中主要的挥发性的风味物质即是这些醛类化合物。这与魏秋霞[9]在牦牛骨浓缩汤品质影响的研究中所得结果一致。常压蒸发浓缩的保健鸡汤中检测到相对含量17.38%的2,4-癸二烯醛,真空浓缩的保健鸡汤中2,4-癸二烯醛相对含量降低了16.59%,却检测到丁酸-1-乙烯基-1,5-二甲基-4-己烯基酯、乙酸松油酯、乙酸香叶酯这几种酯类物质。Germana等[10]研究表明,酯类物质在高温氧化过程,能够生成大量的2,4-癸二烯醛,检测的结果,常压蒸发浓缩处理的保健鸡汤酯类物质含量少,却有大量的2,4-癸二烯醛,这一文献结果与本实验结果一致。Hadorn等[11]研究表明,不饱和炔烃和烯烃由肉中的不饱和脂肪酸通过水解、氧化、分解等一系统反应生成,与挥发性化合物有相关性,对肉制品的特征风味有重要作用,真空浓缩下烃类物质种类多余常压蒸发浓缩下的。

常压蒸发浓缩保健鸡汤和真空浓缩保健鸡汤中2-戊基呋喃来源于肉品脂质氧化,具有蔬菜芳香气味[12],研究[13]发现2-戊基呋喃是亚油酸分解后所得的产物,可一定程度影响肉的风味;因此对浓缩保健鸡汤的整体风味有很大影响,两种方式的差异显著(p= 0.037),真空浓缩保健鸡汤对杂环化合物也有影响,2-戊基呋喃相对含量较常压蒸发浓缩处理降低了4.04%。常压蒸发浓缩保健鸡汤中还检测到具有清香、内酯香的2-庚基呋喃。Ruben等[14]研究,呋喃杂环化合物给肉制品的风味产生很大影响,这类化合物具有呈味阈值较低,感官特性明显的特点,壬醛含不良脂肪氧化气味,可一定程度影响肉的风味[15]。

3 结论

常压蒸发浓缩保健鸡汤中含有烃类、醇类、醛类、杂环类化合物、其他类,其中相对含量最高的物质为醛类物质,烃类物质排名第二。杂环类化合物和醇类相对含量依次降低,经真空浓缩处理后,除含有上述4类物质外,还检测到酮类、酯类、芳香族,保健鸡汤的各类化合物的含量在经两种浓缩工艺处理后发生了变化。真空浓缩保健鸡汤中相对含量最高的物质为烃类物质,甚至较常压蒸发浓缩保健鸡汤其相对含量有明显增加,接近增加了一倍多,其他类物质有所降低,酯类、酮类物质的含量相对的增加。醛类、杂环类物质与常压蒸发浓缩保健鸡汤比较则有明显的降低。常压保健鸡汤和真空浓缩保健鸡汤的醇类物质相对含量变化不明显。

结果表明,真空浓缩工艺虽然会减少醛类物质,但保留了保健鸡汤中保健独特的风味化合物,因而较常压浓缩工艺对保健鸡汤的挥发性化合物更具有明显影响。

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Effect of two kinds of concentration process on volatile compounds in herbal chicken soup

ZHANG Ying,YANG Yong*,GUO Yan-jing,LI Jing,SUN Xia,LICheng,HE Li,HU Bin
(College of Food Science,Sichuan Agricultural University,Ya'an 625014,China)

Eliminated laying hee was used as the ingredients of herbalchicken soup,and the soup was concentrated in two different ways:atmospheric evaporation and vacuum evaporation which then com pared and analyzed the volatile flavor compounds by the means of gas chromatography-mass spec trometry.The result showed that 29 kinds of com pound were detected in the process of atmospheric concentration,while 45 kinds of compound were detected in the process of vacuum concentration.Also,aldehydes was reduced by 24.87%in the process of Vacuum concentration and the hydrocarbons and esters was increased by 18.58%and 9.81%,From fat oxidation product hexanal was significantly redued by 10.67%(p<0.05),heptanal octyl aldehyde were reduced by 1.24%,1.62%,and pentyl furan from the Maillard reaction product reduced 4.04%(p<0.05). The results showed that the vacuum concentration process to retain the unique Diet chicken flavor com pound content and reduce aldehydes,which had a significant effect on concentrated medicated chicken volatile compounds.

elimination of laying hens;herbal chicken soup;atmospheric evaporative concentration process;vacuum concentration process;volatile compounds

TS251

A

1002-0306(2015)08-0103-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.012

2014-08-14

张颖(1989-),女,硕士研究生,研究方向:肉品科学与技术。

*通讯作者:杨勇(1969-),男,博士,教授,研究方向:肉品科学与技术。

四川省科技厅科技支撑计划项目(2012NZ0001)。

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