生产季节对安岳坛子肉挥发性风味物质的影响

刘 威 肖 岚 杨 芳 李 娟 何 莲 周李鑫 杨 康

(1. 四川旅游学院食品学院，四川 成都 610100；2. 成都农业科技职业学院，四川 成都 610000)

安岳坛子肉是一种历史悠久的四川传统肉制品，是将猪五花肉经油炸后再拌入香辛料，一层萝卜丝一层肉入陶坛发酵而形成的发酵肉制品，具有浓郁的酱香风味，且脂肪部分晶莹剔透、肥而不腻。发酵肉在发酵及成熟过程中产生各种风味物质，如酯类、醇类、醛类、酮类、酚类等，影响发酵肉的风味品质[1]，此外，发酵时间、发酵温度、发酵微生物的群落结构等会影响发酵肉的发酵及成熟，从而影响发酵肉独特风味的形成。目前，关于发酵肉的微生态系统及其风味形成机理的研究较多，例如汉源罐罐肉[2]、湖南坛子肉[3]、发酵火腿[4-5]、发酵香肠[6]、板鸭[7]、酸肉[8]、发酵腊肉[9-10]，而关于安岳坛子肉风味形成机理的研究尚未见报道。

安岳坛子肉一年四季均可生产，目前坛子肉生产企业仍采用传统发酵工艺以手工进行生产，发酵车间未采用恒温恒湿技术。由于冬季环境温度较低，发酵时间较长(60～80 d)，而夏季环境温度较高，发酵时间较短(45～60 d)，因此不同季节生产坛子肉的挥发性风味物质可能存在差异，但关于生产季节(即环境温度)对安岳坛子肉挥发性风味物质影响的相关报道鲜见。试验拟采用SPME技术并结合GC-MS对不同季节生产的坛子肉的挥发性成分进行分析和鉴定，同时采用电子鼻和电子舌绘制风味图谱比较分析不同季节生产的坛子肉的风味差异，从而获得不同季节生产的坛子肉的风味物质差异关系，为坛子肉的标准化生产调控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

春季坛子肉(2018年4月25日出厂，发酵周期49 d)、夏季坛子肉(2018年7月28日出厂，发酵周期42 d)、秋季坛子肉(2018年10月27日出厂，发酵周期45 d)、冬季坛子肉(2019年1月28日出厂，发酵周期63 d)：各坛子肉经真空包装后于-80 ℃贮藏备用，安岳县普州坛子肉食品有限公司；

固相微萃取器、20 mL顶空样品瓶、萃取纤维头(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)：美国Supelco公司。

1.2 仪器与设备

电子舌：α-Astree型，法国Alpha MOS公司；

电子鼻：FOX4000型，法国Alpha MOS公司；

气相色谱—质谱联用仪：GCMS-7890B-5977B型，美国安捷伦公司；

电子天平：AUW220D型，日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 感官评定 参照美国化学协会(AOAC)规定的方法进行。评定小组由受过专业培训的感官评定人员组成，共10人，男女各半，分别从酱香味、肉鲜味、肉酸味3个风味属性和余味残留、整体风味两个指标进行评分，最高分值为10分。评分标准：风味差(0～2分)；风味较弱(2～4分)；风味中等(4～6分)；风味强烈(6～8分)；风味特别强烈(9～10分)。

1.3.2 电子鼻分析 坛子肉经充分切碎后准确称量2.0 g，放入顶空瓶，密封，参照文献[11]的方法进行分析。

1.3.3 电子舌分析 坛子肉经充分切碎后称取20.0 g置于锥形瓶中，加入200 mL蒸馏水，超声波处理10 min，过滤，取滤液80 mL在50 ℃下进行测试[12]。每个样品重复测试3次，传感器在第120 s时获得稳定信号并采集数据，采用Alpha MOS公司配套统计分析软件进行判别因子分析(DFA)[13-14]。

1.3.4 挥发性物质GC-MS测定 精密称取1.000 g坛子肉样品于10 mL顶空瓶中进样，样品预热15 min，使用萃取头顶空萃取30 min，解吸附5 min，气相色谱质谱检测。EI电离源，能量70 eV，倍增电压1 400 V；离子源温度200 ℃，接口温度280 ℃，四级杆温度150 ℃，扫描范围m/z40～450，间隔0.3 s[15]。采集到的数据经NIST谱库自动定性。

1.3.5 数据处理 采用Excel和SPSS 19.0统计软件对数据进行统计处理和显著性分析，显著水平设为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 感官评定

由表1可知，不同季节生产的坛子肉在酱香味、鲜味、酸味、余味残留、整体风味上差异不显著(P<0.05)。其中，1月坛子肉的酱香味、余味残留及整体风味评分最高，说明此时生产的坛子肉在感官评定上更有优势。

表1 坛子肉的风味感官评定Table 1 Flavor sensory evaluation of ceramic-pot sealed meat produced

2.2 风味指纹图谱

由图1可知，1月和4月坛子肉在气味上的距离最远，二者差异显著(P<0.05)，其余各组间差异不显著(P>0.05)，其中4月和7月的最近，说明季节变化对坛子肉的气味有影响，特别是冬季进入春季的影响较大，而春季进入夏季的影响较小。1月和10月坛子肉在滋味上的距离最远，二者差异极显著(P<0.01)，其余各组间差异显著(P<0.05)，其中4月和7月的最近，但仍差异显著(P<0.05)，说明季节变化对坛子肉的滋味有显著影响。综上，不同季节生产的坛子肉在气味、滋味上存在差异，特别是滋味上存在显著差异，可能与不同季节下的发酵车间温度、陶坛内温度有关，说明适当的温度可促进陶坛内微生物发酵产生风味物质，并且有利于风味物质的相互作用以及坛子肉中的香辛料、调味料的扩散。

图1 坛子肉的DFA分析图Figure 1 DFA analysis of ceramic-pot sealed meat

2.3 GC-MS分析

由表2可知，不同季节生产的坛子肉中挥发性物质种类存在较大差异，7月的最多(73种)但其相对含量最低(50.21%)，其中醇类的相对含量最高(19.53%)，其后依次为碳氢化合物、醛类、杂环化合物、酯类、含氮化合物、含硫化合物、酮类、羧酸类、醚类、其他挥发性物质以及酚类。1月坛子肉中挥发性物质种类最少(53种)，其相对含量为85.30%，其中醇类的相对含量最高(42.28%)，其后依次是碳氢化合物、酯类、酮类、醛类、羧酸类、含硫化合物、醚类以及其他挥发性物质。4月坛子肉中挥发性物质的相对含量最高(88.60%)，其中碳氢化合物的相对含量最高(42.11%)，而1月，7月和10月坛子肉中醇类的相对含量最高。廖定容[2]研究发现，四川雅安罐罐肉在加工与贮藏过程中共检测出120种挥发性物质，长时间的高温油炸使罐罐肉积累了大量的醛类物质(达64.42%)，与安岳坛子肉风味不一致。综上，1月，4月和10月坛子肉更具优势，此外，1月和4月坛子肉在挥发性物质的种类和相对含量上存在较大差异，与2.2的结果一致。

表2 坛子肉中挥发性风味物质种类分析Table 2 Classification and analysis of volatile flavor substances in ceramic-pot sealed meat

由表3可知，10月坛子肉中酯类物质的相对含量最高，1月的次之，4月和7月的较低。酯类多具有花香和水果香，对发酵肉制品特殊风味具有重要贡献，例如火腿特征风味与乙酯类物质(尤其是带甲基支链的短链酯)有关[16]，湖南坛子肉中乙酸乙酯的相对含量高达16.85%[3]。说明乙酸乙酯可能是安岳坛子肉特征风味成分之一。

表3 坛子肉的挥发性风味物质气相色谱—质谱联用分析结果†Table 3 Gas chromatography-mass spectrometry analysis of volatile flavor compounds in ceramic-pot sealed meat

续表3

醇类主源于糖类的微生物发酵及脂肪的氧化，是生成醛类、酯类物质必不可少的原料[17]。大多数醇类物质的阈值较高，但具有甜香味，对坛子肉整体风味具有改善作用[18]，其中，乙醇相对含量在醇类中最高，10月坛子肉中乙醇相对含量最高(41.73%)，1月的次之(36.85%)，4月和7月的分别为15.80%，18.53%。坛子肉入坛前经香辛料以及白酒腌制，因此乙醇含量较高与白酒腌制有关，而醇类物质中的芳香醇可能来自天然香辛料。异戊醇具有苹果、白兰地香气和辛辣味，1月坛子肉中异戊醇相对含量高达3.21%，7月的为 0.07%，4月和10月的未检出。具有浓郁蘑菇香味的1-辛烯-3-醇阈值较低，对发酵肉制品的风味有重要影响，四川雅安罐罐肉[2]以及湖南坛子肉[3]中均有检出，1月，7月和10月坛子肉中均有检出，而4月的未检出。说明乙醇、1-辛烯-3-醇是坛子肉的特征风味物质，异戊醇是1月坛子肉的特征风味物质。

酸类物质对酯类物质的生成至关重要，且坛子肉独有的风味特征也离不开酸类物质。各季节生产坛子肉中相对含量最高的酸类是乙酸，其中，1月坛子肉中乙酸相对含量高达1.72%，4月，7月和10月的分别为0.22%，0.37%，0.12%。7月坛子肉中检出丁酸、己酸，10月坛子肉中检出3-甲基戊酸。说明不同季节对坛子肉中酸类的产生及其相对含量有较大影响，且乙酸可能是1月坛子肉的特征风味物质。

碳氢化合物的种类在各季节生产的坛子肉中最为丰富，相对含量较高，具有高芳香阈值。其中，1月坛子肉中相对含量最高的碳氢化合物为2,2,4,6,6-五甲基庚烷(11.91%)，而4月的为右旋萜二烯(18.6%)，7月的为2,2,5-三甲基癸烷(4.82%)，10月的为壬烷(1.95%)。说明2,2,4,6,6-五甲基庚烷和右旋萜二烯可能对坛子肉的整体风味有修饰、辅助、增强作用。

4月坛子肉中含硫化合物的相对含量较高(7.06%)，其中二硫化碳的达6.93%；7月坛子肉中检出3种含硫化合物，包括巯基甲烷、二甲基二硫和二甲基三硫，二甲基二硫表现出一种类似脏袜子味的不愉快风味，是由含硫氨基酸经Strecker降解形成硫醇并进一步氧化形成，还可进一步形成二甲基三硫[19]；10月坛子肉中仅检出二甲基二硫；1月坛子肉中检出二甲基硫和二甲基二硫。含氮化合物以胺类物质为主，低级胺有令人不愉快的气味或是很难闻的气味[20]，会对坛子肉的风味产生不良影响。1月坛子肉中未检出含氮化合物；4月的仅检出(E)-2-甲基丁醛肟；7月和10月的分别检出5，4种。说明气温较高的季节有利于坛子肉中含氮化合物以及含硫化合物的产生。

杂环化合物中，2-正戊基呋喃是亚油酸的一种氧化产物且具有类火腿香味[21]，此外，2-正戊基呋喃是四川雅安罐罐肉中关键杂环化合物挥发性风味物质[2]。4月，7月和10月坛子肉中2-正戊基呋喃的相对含量较高，分别为3.46%，3.45%，5.33%，而1月的未检出，说明适当的高温有利于2-正戊基呋喃生成。

3 结论

采用传统的人工感官评定对不同季节生产的坛子肉的风味进行评定，利用电子鼻、电子舌以及顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用法对样品中挥发性风味物质进行鉴定。结果表明，不同季节生产的坛子肉的酱香味、鲜味、酸味、余味残留、整体风味均无显著性差异(P>0.05)。1月和4月坛子肉在气味上差异显著(P<0.05)；1月和10月坛子肉在滋味上差异极显著(P<0.01)，其他季节的差异显著(P<0.05)，说明不同季节生产的坛子肉在风味上有差异，且滋味上的差异更大。1月，4月，7月和10月坛子肉中分别检出53，56，73，70种挥发性物质，不同季节生产的坛子肉中的挥发性物质相对含量差异较大，其中4月坛子肉的挥发性物质相对含量最高(88.60%)，7月的最低(50.68%)。后续可对不同季节生产的坛子肉坛内细菌菌群结构进行研究，以期获得不同季节生产的坛子肉微生态菌群与风味的差异关系。