肉脯加工中风味物质的研究

姚芳，张静*，刘靖，祁兴普，褚洁明，赵瑞靖

(1.江苏农牧科技职业学院，江苏 泰州 225300； 2.江苏双鱼食品有限公司，江苏 靖江 214500)

猪肉脯是煮肉经过腌制、烘烤后制备的一种片状肉制品，是一种食用方便、制作考究、美味可口、耐贮藏和便于运输的中式传统风味肉制品。肉脯在制作过程中会发生一系列反应，从而使得成品具有鲜艳的色泽、甜美的口感和浓郁的风味[1]。随着消费者需求的提高，生产工艺的现代化演进，产品品质的控制除了传统的有经验的感官测评，也急切需要现代化的仪器的客观审评。

电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统，与传统的人工感官评鉴有着一定的优越性[2]。它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地实时地监测特定位置的气味状况。气质联用仪是指将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器[3]。质谱法可以进行有效的定性分析，但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难[4]。因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。

为了更好地研究和控制产品的风味，本文拟对肉脯加工过程中肉片、半成品以及成品的风味物质的变化利用气质联用仪、电子鼻技术等进行跟踪分析，以期掌握肉脯的特征风味物质，为肉脯的现代化生产加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

原料肉；拌料肉；半成品肉；成品肉；烤肉；麻辣肉；松软猪肉脯；松软牛肉脯(来源于江苏双鱼食品有限公司)；保鲜膜。

1.2 设备

江苏大学食品与生物工程学院农产品品质快速无损检测课题组自主研制的电子鼻(电子鼻的传感器是由12个金属氧化物传感器按一定的阵列组合而成)；B×320型电子天平；SCION 456-GC型布鲁克SCION GC气相色谱仪。

1.3 方法

1.3.1 电子鼻技术对加工阶段肉脯的检测

原料肉、拌料肉、半成品、成品4种样品分别均匀地剪在100 mL的烧杯中，每个样品测试16个样，每次取样5 g，立刻用保鲜膜密封烧杯口，密封2层，室温下集气20 min后进行电子鼻顶空气体采样，采样间隔1 s，每个样本采集240个数据。提取电子鼻每根传感器的最后5个数据的平均值作为特征值(一共12根传感器，即12根特征值)。每次测样后，向反应器通1 min氧气(还原传感器阵列，排出上一次测试残余的反应气体)。

1.3.2 气质联用仪对肉脯成分的分析

1.3.2.1 样品处理(固相萃取法)

取3 g左右的样品置于15 mL顶空瓶中，将老化后的75 μm Carboxen/PDMS萃取头插入样品瓶顶空部分，于60 ℃吸附30 min，吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250 ℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据。

1.3.2.2 GC/MS测定

挥发性风味物质在DB-WAX，30 m×0.25 mm×0.25 μm弹性毛细管柱完成分离。载气为氦气，0.81 mL/min的恒定流速，不分离进样，整个色谱运行过程中进样口温度维持在250 ℃；程序升温条件：柱初温40 ℃，维持3 min，然后以5 ℃/min的速率升温到90 ℃，再以15 ℃/min的升温速率升温至240 ℃，保持6 min；接口温度250 ℃。质谱条件：离子源采用EI源，离子源温度为200 ℃，四级杆温度为150 ℃，检测器电压为350 V，发射电流为200 μA，电力电压为70 eV，扫描范围为30～500 m/z。采用NIST 2005和Willey标准图库自动检索。

2 结果与分析

2.1 气质分析肉脯不同加工阶段的风味成分

利用气质分析仪对不同加工过程中的肉脯进行风味检测，见表1。

表1 风味成分表

续 表

由表1可知，样品中挥发性风味成分主要有烃类、醇类、羧酸类、醛类、酚类、杂环化合物，分别检测出了18，16，13，10，3，11种，原料肉中所含烃类有4种，相对含量为33.7%，拌料肉中所含烃类有6种，相对含量为10.855%，半成品中所含烃类有9种，相对含量为11.73%，成品中所含烃类有6种，相对含量为11.548%；说明烃类在原料肉、拌料肉、半成品、成品中的含量逐渐减少。烃类化合物通常具有清香和甜香的风味，对整体风味有一定的贡献[5]，但脂肪烃类由于其阈值高，因此对肉类制品风味贡献较小[6]，实验结果也表明烃类物质含量在加工过程中减少。但有些烷基取代的环己烷和一些萜烯类化合物，由于阈值低，因此是肉类的主要呈味物质。如石竹烯，在原料肉中含量接近30%，它具有辛香、木香、柑橘香、温和的丁香香气[7]。但在加工中该物质基本消失，这可能是由于萜烯类物质不稳定，在加工受热后分解为其他成分。

原料肉中所含醇类有8种，相对含量为22.604%；拌料肉中所含醇类有8种，相对含量为10.127%；半成品中所含醇类有9种，总相对含量为3.159%；成品中所含醇类有6种，相对含量为3.725%；说明醇类在加工过程中的含量在逐渐减少。醇类通常具有芳香、植物香、酸败和土气味；脂肪醇是猪肉中脂肪自动氧化的产物，由结果可以看出，原料肉中正辛醇含量较高，接近8%，但由于一级脂肪醇阈值高，所以对风味的贡献也很少。不饱和醇的阈值较低，其中1-辛烯-3-醇含量较高，对煮肉风味贡献较多，有研究表明这是肉类中熟蘑菇的特征风味化合物之一[8]。而在半成品出现较多的醇类物质可能来自于腌制料中的风味成分。

原料肉中所含羧酸类有4种，相对含量为4.631%；拌料肉中所含羧酸类有9种，相对含量为7.386%；半成品中所含羧酸类有5种，相对含量为5.924%；成品中所含羧酸类有5种，相对含量为14.973%；说明羧酸类在原料肉、拌料肉、半成品、成品中的含量在逐渐增加。酸类化合物在肉制品的风味中有着重要的作用，乙酸、辛酸己酸在肉类香精的制作中都有很高的含量，因此对肉类风味的贡献比较多，其中样品中正己酸是具有油脂味的物质，在原料肉中含量较高，而乙酸在原料中没有检测到，在成品中含量较高。乙酸阈值低，对产品的风味产生一定的作用。其他酯类化合物，可以为肉脯贡献果香、酒香等风味。

原料肉中所含醛类有6种，相对含量为32.519%；拌料肉中所含醛类有4种，相对含量为15.534%；半成品中所含醛类有6种，总相对含量为30.073%；成品中所含醛类有7种，总相对含量为30.685%；说明醛类在原料肉、拌料肉、半成品、成品中含量很高，且比较稳定。醛类化合物主要来自于不饱和脂肪酸的氧化反应，阈值比较低，具有脂肪类香气，因此为肉类的香气主要成分[9]，因此不论是原料肉还是成品中，醛类化合物的含量均较高。由结果可以看出，原料肉、半成品和成品中含有的醛类化合物为饱和醛和不饱和醛两种。饱和的直链醛通常有令人不快、辛辣的、尖刺的气味并带有油的和蜡的特征气味；支链的饱和醛有清香、果香、坚果香、奶酪香和汗味。在原料肉中饱和的直链醛含量高达30%以上，而在成品中降为13%，而甲基乙基乙醛含量增至13%，这说明该支链饱和醛对肉脯的风味具有较多的贡献，且与己醛、庚醛、辛醛、壬醛的共同作用增加产品的清香味。烯醛类化合物通常有清香、暗香、似亚麻油或似奶油香的气味，但在样品中整体含量比较低。

酚类具有木香、烟熏香和焦香的气味。而苯酚和甲氧基苯酚是熏肉和火腿的烟熏气味的特征化合物。原料肉中所含酚类只有1种，相对含量为0.598%；拌料肉中所含酚类有2种，相对含量为0.906%；半成品和成品中都未检测出酚类的含量，这表明在肉脯制品中烟熏味风味化合物较少，在感官鉴评中，肉脯确实烟熏味不明显。

拌料肉中所含杂环类化合物只有1种，相对含量为0.235%；半成品中所含杂环类化合物有3种，相对含量为0.734%；成品中所含杂环类化合物有10种，相对含量为16.086%；原料肉中未检测出杂环化合物的含量；说明杂环化合物在原料肉、拌料肉、半成品、成品中的含量在逐渐增加。杂环类化合物主要来源于氨基酸与还原糖之间的美拉德反应，氨基酸的热解和硫胺素的降解反应，多为产品提供洋葱香气、肉香气。呋喃类化合物是肉类风味的重要呈味成分[10]，其中2-戊基呋喃是亚油酸的氧化产物，在肉品中普遍存在。2-甲基四氢呋喃-3酮是糖和胺类反应的产物，是肉香味的成分。2-乙酰基吡咯是炸熏猪肉的风味成分，在成品中含量较低，但为肉脯贡献了炸烤风味。吡嗪类化合物是猪肉挥发性风味的重要成分，该类物质具有较低的风味阈值，是热加工食品中重要的挥发性成分，给食品带来坚果、烘烤香的风味[11]，是肉脯烘烤香气的主要贡献物质。结果中该类物质在原料肉含量较少，而在成品中含量较高，与产品的风味正好一致。

由表1可知，肉脯在不同加工阶段的特征风味(见表2)和变化较大的风味成分(见表3)。

表2 肉脯在不同加工阶段的特征风味成分 %

由表2可知，原料肉中特征成分有1-石竹烯、壬醛、正辛醇、己醛、1-辛烯-3-醇、辛醛，相对含量分别为29.99%，16.76%，7.74%，7.173%，5.049%，4.161%，总含量为70.873%，成分含量较高，说明原料肉风味成分较单一；拌料肉中特征成分有壬醛、柠檬烯、正辛醇、辛醛、庚醇、乙酸，相对含量分别为8.775%，4.78%，4.326%，3.595%，2.114%，1.889%，总含量为25.479%，主要风味成分含量较低，可能是在拌料过程中加入了较多调料，分散了它的风味；半成品中特征成分有己醛、柠檬烯、辛醛、庚醛、异戊醛、乙酸，相对含量分别为11.04%，7.969%，6.749%，5.978%，5.727%，2.742%，总含量为40.205%；成品中的特征成分有甲基乙基乙醛、乙酸、壬醛、2，5-二甲基吡嗪、1-石竹烯、2-甲基吡嗪，相对含量分别为13.15%，8.05%，7.869%，5.537%，4.44%，3.941%，总含量为42.987%，半成品和成品的主要风味成分存在较大差异，可能是在加热过程中各成分发生化学反应，产生质的变化。

表3 肉脯在不同加工阶段变化较大的成分

由表3可知，1-石竹烯、甲基乙基乙醛、壬醛、乙酸、正辛醛、己醛6种成分在加工过程中变化比较大。其中成分含量减小的有：1-石竹烯减小了5.75倍，壬醛减小了1.13倍，正辛醛(7.74%)和己醛(7.713%)在成品中已消失；成分含量增加的有：甲基乙基乙醛和乙酸，它们在原料肉中没有，但在加工中逐渐增加，最终成分含量分别为13.15%和8.05%，说明主要是加工工艺改变了肉脯的风味成分。

2.2 电子鼻对肉脯不同加工阶段风味的差异性分析

利用电子鼻技术对不同加工阶段的肉脯进行主成分分析，得到的主要成分得分三维图见图1。

图1 各加工阶段肉脯主要成分得分三维图

由图1可知，第1，2，3主成分得分依次为82.58，11.37，2.96，前三主成分的累积贡献率达到96.92%，可以代表样本的主要特征信息。由图1可知，虽然各个相邻加工阶段的边缘有部分重叠，但非相邻加工阶段的样本是完全分开的，故4个加工阶段的肉制品总体上存在可分趋势。

3 结论

肉脯在不同加工阶段的主要成分为醛类、烃类、酮类、醇类、羧酸类、酚类和杂环化合物。原料肉、拌料肉、半成品、成品中所含烃类的相对含量分别为：33.7%，10.855%，11.73%，11.548%，说明烃类的含量在加工过程中逐渐减少；原料肉、拌料肉、半成品、成品所含醇类的总相对含量分别为：22.604%，10.127%，3.159%，3.725%，说明醇类的含量在加工过程中逐渐减少；原料肉、拌料肉、半成品、成品中所含羧酸类的总相对含量分别为：4.631%，7.386%，5.924%，14.973%，说明羧酸类含量在加工过程中逐渐增加；原料肉、拌料肉、半成品、成品中所含醛类的相对含量分别为：32.519%，15.534%，30.073%，30.685%，说明醛类含量在加工过程中比较稳定；原料肉和拌料肉中所含酚类相对含量分别为：0.598%，0.906%，半成品和成品中都未检测出酚类的含量，说明酚类很少，在干燥烤制过程中被氧化了；拌料肉、半成品、成品中所含杂环化合物的相对含量分别为0.235%，0.734%，16.085%，原料肉中未检测出杂环化合物的含量，说明杂环化合物含量在加工过程中逐渐增加。原料肉中特征成分有1-石竹烯、壬醛、正辛醛、己醛、1-辛烯-3-醇、辛醛，总含量为70.873%，成分含量较高，说明原料肉风味成分比较单一；拌料肉中特征成分有壬醛、柠檬烯、正辛醇、辛醛、庚醇、乙酸，总含量为25.479%，主要风味成分含量较低，可能是在拌料过程中加入了较多调料，分散了它的风味；半成品中的特征成分有己醛、柠檬烯、辛醛、庚醛、异戊醛、乙酸，总含量为40.205%；成品中的特征成分有甲基乙基乙醛、乙酸、壬醛、2,5-二甲基吡嗪、1-石竹烯、2-甲基吡嗪，总含量为42.987%，半成品和成品的主要风味成分存在较大差异，可能是在热加工过程中各成分发生化学反应，产生质的变化。1-石竹烯、甲基乙基乙醛、壬醛、乙酸、正辛醛、己醛6种成分在加工过程中差距比较大，其中1-石竹烯减小了5.75倍；壬醛减小了1.13倍，正辛醛(7.74%)和己醛(7.731%)在成品中消失，甲基乙基乙醛(13.15%)和乙酸(8.05%)在原料肉中没有，在加工过程中逐渐增加，说明主要是加工工艺改变了肉脯的风味成分。由电子鼻主成成分分析可知肉脯各加工阶段的风味总体上存在可分趋势，肉脯在加工中风味发生了显著性变化。

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