新疆大盘鸡炒制过程中香气形成与品质的关联性分析

高爽 沈菲 罗瑞明 丁丹 柏鹤

摘 要：以新疆大盘鸡为研究对象，分析炒制过程中色泽、嫩度、水分含量3 个品质指标变化与香气成分变化的相关性。结果表明：新疆大盘鸡亮度值（L*）、白度（W）和嫩度随炒制时间的延长先增加后减少，水分含量和红度值（a*）则呈相反变化趋势;采用气相色谱-质谱法测定炒制过程挥发性风味化合物，检出45 种化合物随着炒制时间的延长而变化，其中醇类、醛类、酮类和酯类含量与水分含量和嫩度变化相关性较大，与水分含量呈正相关，与嫩度呈负相关;1-辛烯-3-醇、正辛醇、松油烯含量与L*、W呈正相关，十六烷、乙酸桃金娘烯酯、甲氧基苯基肟含量与L*、W呈显著负相关，与a*呈负相关。可以通过在线检测色泽、嫩度及水分含量变化预测新疆大盘鸡香气成分种类及含量变化。

关键词：新疆大盘鸡;炒制过程;品质指标;挥发性风味化合物;关联性

Abstract： In this paper， we investigated the correlation between changes in three quality indices： color， tenderness and moisture content and aroma components in Xinjiang Big Plate Chicken during cooking. The results showed that brightness value （L*）， whiteness value （W）， and tenderness increased and then decreased with cooking time， while the opposite was true for moisture content and redness value （a*）. A total of 45 volatile flavor substances were detected and their contents changed during the cooking process. The contents of alcohols， aldehydes， ketones and esters were greatly positively correlated with water content， and greatly negatively correlated with tenderness. The contents of 1-octen-3-ol， n-octanol and terpinene were significantly positively correlated with L* and W. The contents of cetane， myrtle acetate and methoxyphenyloxime were significantly positively correlated with L* and W， and negatively correlated with a*. Hence， changes in the types and contents of aroma components in Xinjiang Big Plate Chicken could be predicted by online detection of color， tenderness and moisture content.

Keywords： Xinjiang Big Plate Chicken; cooking; quality attributes; volatile flavor compounds; correlation

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200924-232

中圖分类号：TS251.1                                          文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）11-0038-07

新疆大盘鸡风味独特，经济实惠，不仅受到新疆人民的喜爱，也受到我国其他省区消费者的青睐。新疆大盘鸡是在原辣子鸡基础上创新的佳肴，因用大盘盛装鸡块而得名，起源于20世纪80年代后期[1]。挖掘代表性新疆大盘鸡制作工艺，研究工业化加工过程中风味品质形成监测及控制技术，为大盘鸡加工设备创制提供设计思路，是新疆大盘鸡工业化加工中存在问题的有效解决途径。

肉制品的感官品质、色泽、质构及挥发性风味均是消费者的考察指标。在肉品加工过程中风味与品质更是息息相关。不同的加工方法对肉制品的风味与品质均有影响，沈铭聪等[2]发现，不同加热方式处理下的盐水鹅品质和风味均发生了变化。步营等[3]对比不同烹饪方式下海鲈鱼的品质与风味，发现烹饪方式对于海鲈鱼的色泽和风味有明显影响，但对弹性和回复性没有明显影响。而且在加工过程中的不同阶段肉制品风味和品质均不同。马菲等[4]对不同酱制时间的传统酱制猪肉制品风味物质和质构变化进行研究发现，随着酱制时间的延长，样品的风味变好，但不利于样品质构的形成。蔡路昀等[5]发现，不同烤制时间沙丁鱼片的风味和品质随着烤制时间的变化有较为明显的不同。在肉制品加工过程中风味物质的检测较为繁琐，品质指标的测定较为便捷，获取二者在加工过程中的关联性数据，在工业化生产过程中能够更好实现风味的预测。

本研究测定新疆大盘鸡加工过程中色泽、嫩度及水分含量的变化，并利用偏最小二乘法将上述3 种指标与风味进行相关性研究。为工业化生产中实现风味预测及控制提供理论参考，为风味在线控制软件开发提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新疆大盘鸡，由新疆帕戈郎食品有限公司提供。1，2-二氯苯 国药集团化学试剂有限公司;甲醇（色谱纯） 美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

FA2104电子天平 杭州万特衡器有限公司;WSC-S色差仪 北京精密科学仪器有限公司;TA-XT2i质构仪、PK157330-U手动固相微萃取进样器、35 μm CAR/PDMS萃取纤维 美国Supelco公司;ST658红外线测温仪 广州市俊凯电子科技有限公司;Qp2010ultra气相色谱-质谱联用（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）仪 日本Shimadzu公司;DB-WAX毛细管柱（30 m×250 μm，0.25 μm） 美国Agilent公司;WNB22精密数显恒温水浴槽 上海树立仪器仪表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

将白羽鸡（净质量（1.2±0.2） kg）切割分块，每块质量（13±1） g，将分割好的鸡肉块放入锅中，加入3 kg去离子水进行预煮，预煮完成将鸡块冲洗3 遍，将浮沫冲洗干净捞出，沥水备用。准备糖（3 g）、葱段（30 g）、姜片（15 g）、蒜（30 g）、花椒（5 g）、八角（3 g）、酱油（30 g）、盐（5 g）、干辣椒（8 g）、豆瓣酱（60 g）10 种调味料，将炒锅预热，倒入100 g菜籽油，菜籽油升温至发烟点（180 ℃）放入糖，炒化后放入沥干水分的鸡块翻炒，使鸡块均匀上色后煸炒去水分后，放入豆瓣酱、酱油翻炒均匀，再放入葱段、姜片、蒜、八角、花椒翻炒均匀，放入干辣椒和盐。取3 只白羽鸡分别炒制，每只鸡定点取样3 次，共设置6 个采样点：生鸡肉、预煮鸡肉及炒制6、10、14、18 min。将样品放置于样品袋中备用，共54 组，作为平行实验。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 色泽测定

将样品从样品袋中取出后，用滤纸擦拭，去除表面水分，每个样品选取3 个位置，每个位置重复测定3 次。

利用便携式色差仪测定亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），白度（W）按式（1）计算。

1.3.2.2 嫩度测定

选用T50平底柱形探头，测试条件：测前速率2 mm/s，测试速率1 mm/s，测后速率5 mm/s，压缩比50%，2 次压缩时间间隔5 s，触发力25 g，数据收集率200 pps。肉样沿肌肉纤维方向切成7 mm×7 mm×20 mm的条状，靠近表皮一面朝下，水平放置于质构仪上进行测定。每个样品至少测定6 次，结果取平均值。

1.3.2.3 水分含量测定

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[6]中的直接干燥法。

1.3.2.4 温度测定

使用红外线测温仪进行温度测量，每个样品选取3 个位置，每个位置重复测3 次。

1.3.2.5 固相微萃取条件

取（5.00±0.01） g样品于15 mL顶空瓶中，加入4 μL质量浓度为9.51 μg/μL的1，2-二氯苯作为内标，用聚四氟乙烯隔膜将顶空瓶瓶口密封，置于60 ℃恒温水浴锅中加热30 min，将老化后的萃取头插入样品瓶顶空部分，再于60 ℃恒温水浴锅中吸附50 min，将吸附后的萃取头取出插入GC进样口，于250 ℃解吸5 min，同时启动仪器采集数据。

1.3.2.6 GC-MS条件

GC条件：DB-WAX毛细管柱（30 m×250 μm，0.25 μm）;进样口温度250 ℃;升温程序：起始温度35 ℃，保持1 min，以4 ℃/min升至220 ℃，保持8 min;载气（He）流速1.1 mL/min，进样量1.0 μL。

MS条件：电子电离（electron ionization，EI）离子源;电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;质量扫描范圍m/z 20～350;扫描方式：全扫描;溶剂延迟3 min;调谐文件为标准调谐。

1.3.2.7 挥发性物质定性及定量

经色谱柱分离后，挥发性化合物由质谱数据库NIST、标准化合物保留指数鉴定，根据已知质量浓度的1，2-二氯苯峰面积计算得到样品中各挥发性物质含量。

式中：ρ为样品中各挥发性风味化合物质量浓度/（μg/L）;ρs为1，2-二氯苯质量浓度/（μg/L）;A为样品中待测物质对应的色谱峰面积;As为内标色谱峰面积。

1.4 数据处理

使用SPSS 20软件对品质指标进行Pearson相关性分析，利用Minitab偏最小二乘法将品质指标与挥发性风味物质进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 新疆大盘鸡炒制过程中的色泽变化

由图1可知，鸡块L*和W随炒制时间的延长先增加后降低，a*随炒制时间的增加先降低后升高，炒制18 min时，L*和W降低，产生焦糊的色泽使a*升高。菜品色泽是消费者评价菜品质量的重要指标，鸡肉炒制过程肉色会产生变化，生肉色泽受肌红蛋白含量、肉的物理特性及血色素所处的化学状态等的影响[7]，新疆大盘鸡色泽形成主要原因为鸡肉炒制过程中自身蛋白质变性，以及加入调味料后发生各类生物化学反应，包括肉蛋白、氨基酸与还原糖的美拉德反应等[8-10]以及调味料间发生反应。生鸡肉组织中存在较多血红细胞，脂肪含量较低，蛋白质含量较高，所以生鸡肉的L*和W较低，a*较高，经过爆炒热加工的鸡肉由于蛋白质受热变性从而L*和W明显增高，爆炒过程发生的焦糖化反应会引起a*变化，但相比生鸡肉，新疆大盘鸡的a*较低。

2.2 新疆大盘鸡炒制过程中的嫩度变化

由图2可知，新疆大盘鸡的嫩度随着炒制的进行而增加，当炒制时间控制在14 min内嫩度适宜，但炒制18 min时嫩度最大。对于鸡肉本身来说，热处理会对肌肉蛋白产生影响，能够直接改变肌肉的质构和嫩度[11]，采用高温爆炒的加工方式，食物温度升高较快，会使鸡肉中的肌纤维蛋白紧密结构弱化，鸡肉受热，水分流失，促进胶原蛋白溶解、形成凝胶，使得鸡肉嫩度增加[12-14]。经过一系列物理化学变化后，控制炒制时间能使新疆大盘鸡嫩度适中、口感较好。

2.3 新疆大盘鸡炒制过程中的水分含量变化

由图3可知，新疆大盘鸡的水分含量随着炒制的进行而降低，生鸡肉中水分含量较高，在不受任何外力的作用下，鸡肉中的自由水在重力作用下溢出，经过搅拌及高温爆炒，鸡肉中不同形态的水分会发生转移，如存在于肌肉蛋白质系统中的自由水受外力作用转移出来[15]，在炒制过程中鸡肉的表面温度上升速率较快，当表面温度未达水的沸点时，形成“水膜”，阻碍水分蒸发，而后水膜破裂，内外流体对流换热。内部温度升高，导致水分含量降低。调味料，特别是糖和盐的加入使得渗透压下降，阻碍了水分扩散[16]。水蒸气分子会在内部聚集使内部压力增加，而香气分子会自发由高压强环境向低压强环境扩散，同时非挥发性风味物质会随着水分迁移至物料表皮。调味料的加入还会引起环境pH值、渗透压等的改变，打破鸡肉与环境的渗透压平衡[17]，造成鸡肉细胞吸水、失水等。

2.4 新疆大盘鸡炒制过程中色泽、嫩度及水分含量变化相关性分析

由表1可知，新疆大盘鸡炒制过程中，水分含量与L*、W、嫩度呈现显著负相关（P<0.05），与a*呈显著正相关（P<0.05），表明水分含量降低，L*和W升高，嫩度增大。刘晶晶[11]的研究结果表明，肉经过热加工处理后蛋白质变性使肌肉组织发生变化，新疆大盘鸡在高温爆炒条件下水分蒸发、组织收缩、肉质紧实、嫩度增加。加入调味料发生化学反应、蛋白质受热变性及美拉德反应等使L*、W增加，生鸡肉中血红细胞较多[15]，经过爆炒加工后血红细胞发生变化，使鸡肉a*降低。L*、a*、W之间均呈极显著相关（P<0.01），L*与a*呈极显著负相关，与W呈极显著正相关，a*与W呈极显著负相关，嫩度与L*、a*、W均呈显著相关（P<0.05）。

2.5 新疆大盘鸡中挥发性化合物GC-MS检测结果

由表2可知，新疆大盘鸡炒制过程中主要的挥发性风味物质为醇类、醛类、烯烃类和甲苯、甲氧基苯基肟等其他类物质，炒制全程这4 类物质总相对含量均超过80%。生肉煮制后挥发性风味物质开始大量出现，如2-辛烯-1-醇、1-辛烯-3-醇、苯甲醛、庚醛、己醛、壬醛、辛醛等物质含量开始增加，加入调味料炒制后烯烃类物质种类及含量迅速增加，如松油烯、茴香烯、D-柠檬烯、α-蒎烯等，炒制14 min时挥发性风味物质含量达到最大，判定在加入调味料后炒制14 min是挥发性风味物质生成的关键时段，炒制14 min为挥发性风味物质及鸡块物理特性达到最佳的炒制时间，当炒制时间达到18 min时，醛类和醇类等物质总含量有所降低。

鸡肉炒制过程中不断从环境吸收能量，促使鸡肉内部水分向表面迁移，而后在鸡肉表面气化，水分迁移的动力与水分气化的能力与物料温度有关[18-19]，根据热力学第二定律，热量会自发地从高温处向低温处传递，只要存在温差，热量传递就会一直进行[20]，炒制过程中鸡肉块温度一直升高，鸡肉表面温度从27 ℃升高至138 ℃，中心温度从27 ℃升高至95 ℃，能量从火源传递至容器，以菜籽油、调味料为介质传递至鸡肉块表面，再传递至中心，随着能量传递，使物料温度升高，水分从中心向外迁移，表面水分蒸发较快且美拉德反应剧烈。生肉样品中共检出13 种化合物，只有金属味和咸腥味[21]，熟制后产生肉香。鸡肉煮制后共检出19 种化合物，醛类物质主要来源于脂肪氧化[22]。在炒制全程醛类物质相对含量均较高，酮类物质是美拉德反应和脂肪氧化的产物[23-25]，在煮制鸡肉和生肉中均未检出，加入菜籽油和调味料炒制后2，3-辛二酮含量较高，且炒制过程中含量一直增加。烯烃类物质基本为茴香、薄荷香[26-27]，含量过高会影响感官评价，炒制时间过长会产生吡嗪类物质[28-29]。二烯丙基二硫化合物来源于大葱、元葱[30]。炒制6～18 min，共有挥发性风味物质保持在45 种。

2.6 炒制過程中共有风味物质与品质的相关性分析

由图4～6可知，对45 种共有化合物与L*、a*、W的相关性进行分析，对L*、a*、W影响最大的物质为1-辛烯-3-醇（T43），1-辛烯-3-醇与L*、W呈现正相关性，与a*呈现负相关性，1-辛烯-3-醇等物质由糖热解产生，炒制过程中随着能量传递，温度升高，糖发生热解反应，产生焦糖香气并使鸡肉块表面发生色泽变化，W和L*增加，a*降低，炒制时间过长致使鸡肉表面有焦糊色，a*增加。正辛醇（T11）、松油烯（T20）、十六烷（T13）对L*、W影响较大，呈正相关性，乙酸桃金娘烯酯（T35）、甲氧基苯基肟（T42）对L*、W影响较大，呈正相关性，与a*呈负相关。来源于脂质氧化分解的醇类和烷烃类物质[31]随着炒制过程的进行含量增加，蛋白质在炒制过程随着加工温度的升高开始发生变性，使肉色变白，因此当醇类和烷烃类物质含量升高时也伴随着蛋白质变性导致的肉色由红变白，甲氧基苯基肟等杂环类化合物是美拉德反应的产物[32]，美拉德反应为非酶褐变反应，随着炒制的进行，美拉德反应加快，甲氧基苯基肟含量升高，炒制时间控制在14 min内时，a*变化较小，当炒制时间达到18 min时，美拉德反应产物积累，有焦糊色泽产生，使a*升高。

由图7可知，除烷烃类、醇类及酮类物质与嫩度相关性较小外，醛类、酯类和与嫩度相关性较大。烯烃类物质主要来源于八角、花椒等香辛料、调味料[33]，其变化与蛋白质变性、脂肪氧化、分解及美拉德反应等相关性较小，嫩度主要与肌肉中的蛋白质有关，随着炒制的进行，蛋白质发生变性、分解并与脂肪发生反应，生成不同分子质量的肽段和氨基酸等，美拉德反应产物含量增加[34]，如杂环化合物和酮类物质，来源于脂质氧化分解的醇类和醛类物质含量也增加。

由图8可知，45 种共有化合物除烯烃类物质外，对于水分含量的影响与对嫩度的影响相反，均呈正相关关系。炒制过程中，能量由火源传递至容器，以油为介质先传递至鸡块表面，再传递至鸡块中心，所以鸡块表面温度较高，升温较快，由于鸡块中心含有水分，所以最高温度不会超过100 ℃，而鸡块表面温度在炒制14 min时为138 ℃，美拉德反应剧烈[33]，且鸡块表面有鸡皮，鸡皮脂质含量较高，所以形成的挥发性风味物质种类及含量较多，在鸡块表面形成挥发性风味物质膜，水分含量降低较慢，但当炒制时间过长，鸡块水分散失过度，化合物会溶解在大盘鸡汤汁中，挥发性风味物质含量降低，水分含量过低使口感下降。

3 结 论

新疆大盘鸡水分含量、L*、W、a*、嫩度指标均呈显著相关性，水分含量与L*、W、嫩度呈现显著负相关，与a*呈显著正相关，L*、a*、W之间均呈极显著相关性。对新疆大盘鸡L*、a*、W影响较大的物质为1-辛烯-3-醇，1-辛烯-3-醇与L*、W呈现正相关性，与a*呈现负相关性，正辛醇、松油烯对L*、W影响较大，呈正相关性，十六烷、乙酸桃金娘烯酯、甲氧基苯基肟对L*、W影响较大，呈正相关性，而对a*的影响则相反。除烯烃类物质外，醇类、醛类和酯类对新疆大盘鸡嫩度和水分含量影响较大，随着醇类、醛类、酯类和酮类物质含量的增加，嫩度变大，水分含量降低。可以利用大盘鸡风味物质和品质之间的关系为新疆大盘鸡工业化炒制品质、风味在线预测及控制提供理论参考。

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