炖煮时间对羊肉汤风味品质的影响
2021-01-15姬云云田洪磊
姬云云,詹 萍,田洪磊
(1 陕西师范大学食品工程与营养科学学院 西安710119 2 石河子大学食品学院 新疆石河子832000)
清炖羊肉汤的食材简单,能够在最大程度上保持并突出羊肉本身的香气,肉汤鲜美、营养丰富[1],因而备受广大消费者的喜爱。要想获得品质优良的羊肉汤,除优质的食材外,关键控制点在于炖煮时间的把控,时间过短,辅料与羊肉间的理化反应不完全,风味形成不饱满;时间过长会造成时间成本的增加,降低工业化生产效率[2]。目前关于清炖羊肉汤的研究大多集中在香料对羊肉风味的影响[3]。虽然已有一些清炖羊肉汤相关的风味研究[4-5],但是涉及不同加工时间的风味轮廓差异变化的研究较少。
由于食品的感官属性描述界限具有模糊性和不确定性,因此利用模糊决策理论(Fuzzy Logic)的模糊综合评价法[6]及以功能分析为核心的价值工程评价[7]被逐渐重视。魏健等[8]在研究不同煮制中心温度对新疆熏马肉熟化过程感官品质的影响时,采用模糊数学评价法确定了最佳煮制温度。刘朝建等[9]利用模糊数学综合评判法进行感官特性的分析,得出烧鸡制作的最优工艺。唐春红等[10]利用模糊数学评价法结合价值系数探究不同卤制方法对鸡腿肉中挥发性风味化合物的影响及食品风味的改善。席嘉佩等[11]探究烤羊肉感官评价结果与挥发性化合物之间的关系,发现同时利用感官模糊综合评价法结合价值工程评价法能够更好地评价烤羊肉综合质量。为从体系的角度探究样品评价指标与挥发性物质间的复杂关系,全面表征产品风味,采用偏最小二乘分析 (Partial Least Squares Regression,PLSR)法分析食品的风味。如:王勇勤等[12]利用PLSR 探究不同贮藏时间对羊肉火腿香气成分的影响,确定了羊肉火腿的关键挥发性物质;Kim 等[13]基于色度传感器阵列数据建立硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)、戊醛、己醛或庚醛与熟鸡肉风味相关的偏最小二乘回归(PLSR)预测模型,预测熟鸡肉风味的发育并区分每个区间贮藏时间;Chen 等[14]采用偏最小二乘法(PLSR)分析定量感官特征与GC-MS 数据的相关性,发现温度影响蘑菇水解物美拉德反应产物风味成分及感官特性,确定了关键呈味物质。
本试验采用SPME-GC-MS 监测清炖羊肉汤煮制过程中的风味变化,结合SFE 与VEE 以量化、直观的形式表现挥发性物质对羊肉汤风味的贡献程度,结合偏最小二乘分析方法确定最有利于清炖羊肉汤风味形成的煮制时间,为清炖羊肉制品的风味分析提供基础信息。
1 材料与方法
1.1 原料和仪器
羊肉(大尾羊)及香辛料(生姜、花椒和百里香),购自石河子市农贸市场;正构烷烃混合标准品(C6-C26)、1,2-二氯苯,购自美国Sigma 公司。
手动SPME 进样器、50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头,美国Supelco 公司;GC-MS 7890B-5977A,美国Agilent 公司。
1.2 试验方法
1.2.1 羊肉汤样品的制备(DTS)将购买的新鲜羊肉切块放入锅中,加入去离子水煮沸后撇净浮沫加入香辛料,分别煮1,2,3,4,5 h。熬煮时间1~5 h 的样品分别命名为DTS1-DTS5,以此类推。煮制开始后每小时取样1 次,重复3 次。
1.2.2 挥发性成分分析 将5 mL 的羊肉汤样本加入5 μL 的1,2-二氯苯(31.34 μg/mL,以乙醇为溶剂)作为内标化合物置于20 mL 萃取瓶中混合均匀,于60 ℃水浴中顶空平衡吸附20 min 后,快速插入GC 进样口,在250 ℃下解析7 min。
GC-MS 分析条件:色谱条件:色谱柱:HP-INNOWAX 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40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min 升至60 ℃,保持2 min,以3 ℃/min 升至100 ℃,保持3 min,以8 ℃/min 升至220℃,保持3 min;载气流速为1.0 mL/min,不分流进样。质谱条件:电子轰击(EI)离子源;电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;质量扫描范围20~350 u。扫描方式:全扫描模式;溶剂延迟:2 min。
定性方法:挥发性化合物选取在NIST 和WILEY 数据库相似度(SI)和逆检索相似指数(RSI)>800 的物质,同时结合文献中相对保留指数(Kovats Index,KI)进行确定。KI 指数采用一系列正构烷烃C6-C26计算,具体计算方法见公式(1)。其中式中:KI(x)-x 峰相对保留指数;RT(x)、RT(n+1)、RT(n)分别代表组分及碳数为n、n+1 正构烷烃的保留时间(min);n,碳原子数。
定量方法:采用内标法定量,通过内标物的峰面积和样品中各组分的峰面积比值,按公式(2)计算各个组分的相对质量浓度。式中:Ai为待测组分i 的峰面积;As为内标的峰面积;ms为内标质量(μg);fi’为待测组分i 对内标s 的相对质量校正因子;本试验中各待测组分i 的相对校正因子均为1。
1.3 羊肉汤感官模糊综合评价方法(SEF)
1.3.1 评价指标和评语论域的确定 参考赵梦瑶等[15]对炖煮羊肉汤的感官气味描述词并结合席嘉佩等[11]的方法,选择最能反映羊肉汤特征的指标作为评论域U,即U={μ1,μ2,μ3,μ4}={“肉香味”,“脂香味”,“羊肉特征香味”,“膻味”}。评语论域为V,V={v1,v2,v3,v4,v5}={优,好,良,中,差}={10,8,6,4,2}。
1.3.2 指标权重的确定 由于在评定过程中各指标对羊肉汤的感官质量的影响程度不同,故而采用强制确定法对4 个指标进行权重的确定,设权重向量为Xi,Xi={X1,X2,X3,X4},且X1+X2+X3+X4=1,[Xi∈(0,1)]。当一对一比较时,自身相比暂记“0”;不同因素之间,重要的得1 分,次要的得0 分。如μ1与μ2相比,μ1更重要记“1”分,对应的位置μ2则记“0”分。
1.3.3 感官评价 采用Lee 等[16]和Zhang 等[17]的方法对5 组DTS 样品进行感官评价,邀请12 位具有食品专业背景的人员(5 男7 女,年龄在22~40 岁之间),分别对5 组DTS 样品进行感官评价。记录各评价人员评价结果。每个样品重复评价3次。要求每位感官评定员评价一个样品后,要以清水漱口并间隔10 min 再进行下一个样品的评价。
1.4 羊肉汤价值工程评价方法(VEE)
1.4.1 价值工程中功能指数及其权重的确定 首先对各风味成分按照所属类别及其对风味贡献的大小进行分组并按照Z1-Zi(i=4)进行编号。各类挥发性风味成分采用0~4 评分法确定权重[18],各方案的得分占总分数的百分比即为权重,具体评分标准为:非常重要的一方得4 分,相应的另一方记0 分;较重要的一方得3 分,另一方则记1 分;两者同等重要,则各得2 分;自身相比不得分。各方案的得分与总分比值即为权重T。
1.4.2 功能加权得分(W)及功能指数(F)的计算将挥发性化合物按照重要程度分为若干组,将各组的功能加权得分叠加后便得到DTS 样品中风味成分的总加权得分,按公式(3)计算;各挥发性组分的加权得分与总加权得分比值即为该样品的价值系数F,按公式(4)计算。
公式(3,4)中:i——DTS1-DTS5;Wi——功能加权得分;Fi——功能指数;n——功能组分个数;Zi——功能组分含量;Ti——Zi这一功能组分的权重。
1.5 数据分析
利用 Unscrambler version 9.7 构建PLSR 相关性预测模型,分析DTS 样品的挥发性化合物、价值功能组分及感官属性之间的相关性。SPSS 23进行方差分析(ANOVA)。
2 结果与分析
2.1 SEF 评价结果
2.1.1 感官指标权重的确定 权重代表各指标的重要程度,权重越大表明这一指标在羊肉汤的风味评价中越重要。将感官指标按照权重确定表排列如表1所示,并根据姬长英[18]的强制决定法按重要程度作一对一比较。以xi表示各因素的所得分数,Xi表示各因素的权重向量,则由此可得出各因素权重分配方案。
表1 强制决定法对DTS 样品权重的确定结果Table 1 The matrix of results using weight determination to determine weights
2.1.2 感官评价员的筛选 在感官分析中,感官评价员是评定样品感官特性的关键因素,由于不同的感官评定人员对于风味强度的感知不同或者在描述感觉时采用的评分尺度不同,评定结果将直接影响样本评价结果,并可对后续试验的操作及感官得分分析带来极大的影响。为了获得较准确的评定结果,需要筛选并剔除感知能力与其他人员差异较大的感官人员的试验结果,以消除或减少主观评定因素的影响,增加结果的可信度[19]。
12 个评价人员分别对5 组DTS 样品依次进行感官评分,试验采用10 点制定量描述感官分析法对产品的感官属性进行评价,评价原始得分的模糊关系矩阵为Ki,Ki包含了与评审有关的所有模糊信息。食品感官属性评判的结果为Yi,Yi是模糊向量Xi与模糊关系矩阵Ki的合成,即:Yi=Xi×Ki。
表2为感官评价人员对DTS1 的模糊评价信息K1和Y1,经比较后发现评价员P11 的评分最高,为5.22 分,其次为评价员P5 的5.20 分;最低得分为评价员P12 的4.49 分。
感官评价人员对DTS2,DTS3,DTS4,DTS5 样品的评定计算方法同DTS1,评定结果在此省略。
采用PCA 对12 位评价人员的评价结果进行降维和区分。由图1可得,PC1 贡献率为71.164%,PC1 与PC2 贡献率之和为89.243%。结果表明,P5 号感官评价员可被明显区分,P11 评价员在PCA 图中处于PC2 的负半轴也可被明显区分,其余10 位评价人员对样品评价程度基本一致,因此在之后试验分析中不再采用P5 与P11评价员的评价结果。
表2 感官评价人员对DTS1 的定量描述感官分析结果Table 2 Sensory evaluators quantitatively describe the results of the sensory analysis of DTS1
表3 10 名评价人员对羊肉汤感官的评定结果Table 3 Sensory evaluation results of 10 evaluators on DTS samples
图1 12 位评价人员对5 组样品原始评分PCA 分析Fig.1 PCA plot on sensory analysis of 5 DTS samples by 12 panelists
2.1.3 DTS 样品模糊评判结果 由10 名评价人员对5 组DTS 样本模糊评定结果如表3所示,将表3中数据分别除以品评总次数30,得到5 个模糊评判矩阵Ri。
采用矩阵乘法计算综合隶属度G 及综合评分W,最终可得5 组DTS 样品的感官综合评分,结果见表4。
DTS4 和DTS5 样品得分均大于8 分,其余3个样本得分介于5.0~7.2 之间且随着炖煮时间的增加感官评价得分逐渐升高。DTS1-DTS5 样品的模糊评判结果由DTS1-DTS3 的“良” 变为DTS4和DTS5 的“优”。
2.2 VEE 评价DTS 样品的结果
2.2.1 GC-MS 检测结果 经过SPME-GC-MS 检测分析后可以发现,DTS 样品中共检测出58 种挥发性物质,其中烃类物质19 种,醇类物质12 种,醛类物质14 种,酸类物质1 种,酚类和醚类各2种,酯类物质5 种,酮类物质3 种。
5 组DTS 样品中包含19 种烃类化合物其中烷烃3 种,萜烯类物质16 种。饱和脂肪烃类物质阈值较高,可能对羊肉汤风味贡献不大;萜烯类物质多为香辛料添加所引入,其中石竹烯在DTS1样品中含量为0.33 μg/mL,而在DTS4 样品中达到最高(1.52 μg/mL);柠檬烯则在DTS3 中含量最高达到3.93 μg/mL。有资料表明[20],石竹烯是花椒中的特征香气物质,柠檬烯多为花椒与生姜的特征香气成分,这2 种物质的存在均对羊肉整体风味的改善起到至关重要的作用[21]。月桂烯在DTS1样品中含量极低,DTS4 样品中含量达到3.14 μg/mL,这种物质具有脂香味[22],可能与羊肉汤中脂香味的呈现相关。
表4 5 组DTS 样品的感官质量综合评分Table 4 Sensory quality comprehensive score of five DTS samples
醇类化合物也是羊肉汤中一类较为重要的香气活性物质[23]。羊肉汤中这类物质主要来源于脂肪氧化。一般来说,饱和醇阈值较高[24],对风味影响不大,因此对DTS 样品的整体风味贡献较小,而不饱和醇阈值较低,被认为对风味的形成具有较为重要的贡献[25]。1-辛烯-3-醇在DTS4 样品中含量最高达1.71 μg/mL。有研究表明[26]1-辛烯-3-醇是脂肪氧化的产物,具有蘑菇的香气,对于肉味具有很强的修饰性,可以加强样本中肉味的感知强度[27],因此1-辛烯-3-醇可能对肉香味这一感官属性具有重要贡献。
醛类化合物主要来源于脂肪氧化和Strecter降解[28],具有较低的风味阈值,通常呈现出特有的油脂及肉的特征香气。C8-C12的饱和醛在低浓度下就可显示出较为浓郁的气味[29],同时不饱和醛大多具有愉快的香气,且嗅感较强烈[30],在羊肉汤中被检出的这类醛类化合物主要有 (E)-2-辛烯醛、(Z)-2-壬烯醛、E-2-癸烯醛、(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、E,E-2,4-癸二烯醛和(E)-2-十一烯醛,有研究表明[31]醛类化合物对肉香味和脂香味的构成起到不可替代的作用,是羊肉制品中一类重要的气味活性化合物。
酸类化合物在清炖羊肉汤中种类少含量低,对清炖羊肉汤的风味具有一定的影响,饱和脂肪酸一般由相应的醇或醛氧化产生,饱和的低级脂肪酸一般具有酸味、果味[32],羊肉致膻成分的主要化学成分为C6、C8、C10等低级挥发性脂肪酸[33]。4-甲基辛酸在5 组DTS 样品中含量呈现逐渐下降的趋势,由DTS1 样品中的0.78 μg/mL,逐渐下降至DTS5 样品中的0.04 μg/mL。
在羊肉汤中含有4-甲基苯酚和香芹酚这两种酚类物质,由表5可以看出,4-甲基苯酚在DTS1 样品中含量为5.12 μg/mL,随后不断下降至0.80 μg/mL。香芹酚的含量随着煮制时间的增加呈现先增加后减少的趋势,从DTS1 中的0.016 μg/mL 上升至DTS4 中的2.47 μg/mL,随后在DTS5中又下降至1.96 μg/mL。杜远华等[34]的研究表明香芹酚对膻味有很好的脱除作用,对羊肉汤的风味具有一定的影响。
酯类的产生途径主要有2 种[35],一种由肌肉组织中脂肪氧化产生的醇和游离脂肪酸的相互作用,另一种来源于香辛料。酮类物质大多来自于脂肪氧化和美拉德反应,或由醇类氧化而成[36],阈值远高于其同分异构体醛[37],一般认为对羊肉汤风味贡献不大[15]。醚类主要来源于香辛料[38],由表5可以看出,茴香醚含量显著增加,醚类物质中DTS1 样品比DTS2 样品中的含量增加超过3 倍。醚类物质的作用主要是对羊肉汤风味的丰富与补充,因此在DTS 挥发性化合物中属于较为次要的地位。通过以上分析可以看出酯类、酮类和醚类对羊肉汤风味的贡献较小。
2.2.2 羊肉汤的价值系数计算结果 依据挥发性化合物对羊肉汤重要程度的分析及其呈味能力[39-40]对其进行分类,分为Z1、Z2、Z3、Z44 组。其中Z1由萜烯类和醇类组成;Z2由醛类组成;Z3综合了酚类和酸类的信息;Z4代表酮类、酯类和醚类。各类化合物的含量由表6所示。
定鉴g式方、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI MS、KI、KI MS DTS5 b 0.33±0.05 c 1.87±0.08 d 0.75±0.01 a 0.12±0.01 c 1.13±0.04 a 0.42±0.08 a 0.46±0.02 d 2.45±0.05 d 2.21±0.05 c 2.27±0.06 b 0.68±0.05 c 3.15±0.07 c 0.76±0.06 b 2.04±0.10 c 0.66±0.04 a 0.17±0.01 c 1.48±0.05 a 0.06±0 d 2.56±0.13 e 1.89±0.06 d 1.65±0.19 b 0.03±0 d 1.35±0.05 a 0.27±0.19 0.7±0.01b a 0.06±0.03 b 2.41±0.24 d 3.18±0.08 a 0.81±0.02果结定GC-MS 鉴质物性发挥汤肉羊5表Identification of volatile compounds in different stew mutton soup by GC-MS-1·mL /μg量含物合化性发挥f KI DTS4 DTS3 DTS2 DTS1 b 0.34±0.03 c 0.61±0.04 b 0.06±0.02 a 0.11±0.02 800/796 d 2.44±0.07 b 1.42±0.24 b 1.32±0.05 a 0.64±0.03 954/951 c 0.42±0.02 a 0.15±0.02 b 0.39±0.02 e 0.94±0.03 997/998 c 1.48±0.07 a 0.09±0.02 a 0.07±0.02 b 0.48±0.12 1 018/1 010 d 1.69±0.14 d 1.56±0.08 b 0.9±0.03 a 0.31±0.04 1 047/1 045 a 0.51±0.18 d 3.8±0.09 b 1.8±0.08 c 2.15±0.17 1 096/1 089 b 0.94±0.02 e 2.5±0.18 d 1.91±0.02 c 1.11±0.02 1 102/1 098 c 1.72±0.02 b 0.85±0.02 a 0.73±0.03 a 0.7±0.06 1 139/1 134 e 3.14±0.04 c 1.46±0.12 b 1.17±0.01 a 0.04±0.01 1 170/1 167 b 0.96±0.02 d 2.38±0.11 a 0.12±0.01 a 0.08±0.02 1 187/1 189 cd 2.62±0.08 d 2.66±0.01 c 2.54±0.05 a 0.08±0.02 1 189/1 197 c 2.8±0.08 d 3.93±0.06 b 1.42±0.42 a 0.08±0.01 1 193/1 193 d 1.19±0.05 e 1.32±0.10 a 0.22±0.04 b 0.42±0.02 1 200/1 211 c 3.21±0.08 bc 2.56±1.20 a 0.72±0.08 a 0.08±0.01 1 296/1 293 d 1.18±0.11 a 0.23±0.01 c 0.66±0.04 b 0.42±0.01 1 382/1 392 c 1.99±0.10 a 0.19±0.03 a 0.18±0.01 b 0.32±0.01 1 580/1 576 c 1.52±0.02 b 1.07±0.04 bc 1.21±0.02 a 0.33±0.46 1 605/1 612 c 0.4±0.01b b 0.36±0.03 c 0.44±0.03 d 0.81±0.05 1 639/1 632 c 1.81±0.02 b 1.31±0.04 a 0.12±0.01 a 0.18±0.01 1 722/1 719 d 1.26±0.05 c 0.54±0.02 b 0.33±0.03 a 0±0 1 090/1 092 d 2.28±0.06 c 0.95±0.02 b 0.1±0.03 a 0±0 1 106/1 109 d 0.12±0.01 e 0.17±0.02 a 0±0 c 0.06±0.01 1 228/1 228 c 0.34±0.02 a 0±0 a 0±0 b 0.07±0.01 1 324/1 324 b 0.88±0.04 b 0.86±0.03 c 1.44±0.01 ab 0.59±0.6 1 367/1 367 d 1.71±0.01 c 1.45±0.20 b 0.68±0.17 a 0.06±0.01 1 415/1 420 c 0.64±0.05 d 0.99±0.03 a 0.06±0.01 b 0.21±0.04 1 521/1 523 d 5.98±0.77 c 3.88±0.06 a 0.18±0.01 a 0.05±0.01 1 581/1 581 e 7.49±0.08 c 1.8±0.04 a 0.75±0.07 b 0.92±0.02 1 618/1 619 b 0.91±0.04 c 1.15±0.04 b 0.91±0.02 c 1.15±0.06 1 697/1 691 Table 5 烯三烷八物合化号编烷辛A1烯莰A2烷癸A3烯芹水β-A4烯勒罗A5烯香茴A6烯蒎β-A7烯蒈3-A8烯桂月A9烯品萜α-A10烯二萜旋右A11烯檬柠)-(-A12烷二十A13烯油品萜A14烷二十基甲三,10-,6 2 A15烯香榄A16烯竹石A17烯橙香)-(+A18十,6-,3基-1甲二,7-)-3(Z A19醇-2-丁基3-甲A20醇烯-3-己1-A21醇油叶桉A22醇己基-2-甲2-A23醇-1-烯-2-荷薄对-A24醇烯-3-辛1-A25醇壬2-A26醇樟芳A27醇烯4-萜A28醇品萜A29
定鉴g式方、KI MS MS、KI MS、KI、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI MS、KI、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS、KI MS的算计烃烷构DTS5 d 3.35±0.18 c 0.54±0.02 e 3.11±0.07 e 1.6±0.06 a 1.24±0.03 a 2.66±2.91 d 3.48±0.13 e 1.24±0.04 c 5.43±0.06 d 2.45±0.05 b 1.79±0.02 a 1.00±0.02 c 3.06±0.08 b 1.49±0.06 b 0.63±0.05 a 0.29±0.06 a 0.83±0.01 c 1.96±0.8 a 0.12±0.01 c 1.89±0.06 a 0±0 a 1.00±0.08 d 2.42±0.08 c 0.36±0.02 c 0.14±0.02 d 1.75±0.03 b 0.03±0.01 c 0.84±0.02 c 0.95±0.01正过通,即性定数指-1·mL /μg量含物合化性DTS4 DTS3 b 1.51±0.09 a 1.23±0.07 b 0.36±0.01 c 0.54±0.17 d 2.09±0.06 b 0.37±0.02 a 0.55±0.05 c 0.86±0.02 c 4.05±0.19 b 2.73±0.59 a 0.2±0.01 a 0.63±0.04 c 1.03±0.03 b 0.66±0.03 b 0.37±0.02 a 0.18±0.03 ab 1.83±0.05 b 2.61±1.17 a 0.72±0.04 c 1.74±0.12 c 3.16±0.06 c 3.14±0.06 b 2.04±0.02 e 5.34±0.08 b 2.60±0.24 a 1.62±0.45 d 3.72±0.39 c 3.13±0.06 c 1.49±0.08 d 1.80±0.04 b 0.85±0.07 c 1.54±0.12 a 0.8±0.02 b 1.17±0.03 c 2.47±0.20 b 0.92±0.04 c 0.46±0.02 d 0.55±0.02 d 2.65±0.15 b 1.21±0.02 a 0.04±0.04 b 0.3±0.02 e 2.19±0.05 d 1.32±0.10 c 1.26±0.10 b 0.76±0.04 b 0.24±0.02 b 0.21±0.02 a 0.02±0.01 d 0.21±0.02 c 1.52±0.09 c 1.43±0.08 b 0.04±0.01 a 0.01±0.01 c 0.86±0.05 b 0.28±0.02 d 1.10±0.06 d 1.10±0.07留保对相物合化过通可示”表“KI中式方发定挥DTS2 c 1.82±0.07 b 0.22±0.04 c 1.43±0.06 b 0.73±0.02 b 3.01±0.01 a 0.94±0.03 b 0.74±0.03 c 0.61±0.02 a 1.22±0.11 b 1.19±0.04 d 3.91±0.15 d 4.81±0.12 a 1.77±0.19 a 0.16±0.02 b 0.61±0.05 b 0.68±0.16 c 1.99±0.02 a 0.07±0.02 b 0.16±0.01 d 2.78±0.03 c 0.58±0.15 a 0.22±0.04 a 0.40±0.01 a 0.11±0.01 e 0.29±0.02 b 0.64±0.04 b 0.04±0.01 b 0.24±0.01 a 0±0:鉴”;g“/数指留保对DTS1 c 1.85±0.18 a 0±0 a 0.15±0.01 d 1.26±0.14 a 1.09±0.06 a 0.51±0.02 a 0.2±0.02 d 0.77±0.06 a 0.9±0.03 a 0.77±0.09 a 0.93±0.02 c 3.36±0.15 a 1.33±0.07 a 0.12±0.02 a 0.21±0.01 d 1.73±0.04 d 5.12±0.23 a 0.02±0.01 d 0.55±0.02 a 0.64±0.03 d 0.78±0.01 b 0.42±0.02 a 0.30±0.01 b 0.21±0.02 b 0.06±0.01 a 0.37±0.02 b 0.03±0.01 a 0±0 b 0.09±0.01:相);f(P<0.05异差f KI 1 797/1 809 2 106/2 109 911/909 1 094/1 091 1 173/1 176 1 183/1 189 1 232/1 231 1 293/1 298 1 379/1 378 1 312/1 314 1 526/1 514 1 506/1 501 1 655/1 657 1 722/1 728 1 826/1 829 1 967/1 957 2 096/2 098 2 221/2 220 1 354/1 356 1 780/1 789 2 103/2 105 898/896 970/978 1 070/1 096 1 690/1 689 1 970/1 973 1 246/1 259 1 337/1 338 1 743/1 756性著显有具间之量含物醛合化)5表(续物合化号编醇叶香A30-1-醇烯二E-2-十A31醛丁基3-甲A32醛己A33醛烯辛)-2-(E A34醛庚A35醛烯己2-A36醛辛A37醛壬A38醛烯(E)-庚A39醛烯壬)-2-(Z A40醛癸A41醛烯癸E-2-A42烯二辛,6--2基甲二,7-)-3(Z A43醛烯二癸,4-,E-2 E A44醛烯一十)-2-(E A45酚苯基4-甲A46酚芹香A47醚基丁基丙烯A48醚香茴A49酸辛基甲4-A50酯乙酸乙A51酯丙酸乙A52酯丁正酸乙A53酯油松酸乙A54酯丁酸乙苯A55酮丁-2-基甲-3-基羟3-A56酮烯庚基甲A57酮椒胡A58性发挥品样同不示”表“a-e母字标上同:不。致一道报献文与数指KI物合注化
各价值功能组分的权重如表7所示。
依照表6将Z1、Z2、Z3、Z4组所包含的挥发性化合物的含量相加后分别乘以各自权重Ti,根据公式(3)(4)计算加权得分Wi和价值系数Fi。
由表6和表8可知,由于DTS 样品煮制时间的不同,检测所得的挥发性物质组成及含量有显著差异(P<0.05),各样品中Z1、Z2、Z3、Z4的功能得分也有明显不同。其中,DTS1 和DTS2 样品中Z1和Z2功能得分相近,因此,DTS1 和DTS2 样品的感官评分的差异可能主要来源于Z3和Z4这两类功能得分,DTS4 样品中的Z1功能得分高达53.86,说明DTS4 中的挥发性成分主要为萜烯类和醇类物质。DTS5 样品中Z2的功能得分高于其它样品,说明DTS5 中的醛类物质含量最高。由表8可知样品DTS4 的价值系数为0.27,高于其余4组样品;根据最终计算得出的价值系数(Fi),5 个样品的排序为FDTS4>FDTS5>FDTS3>FDTS2>FDTS1。
表6 5 组DTS 样品挥发性化合物的种类及相对含量的变化Table 6 Changes in the types and relative contents of volatile compounds in 5 groups of DTS samples
表7 Z1-Z4 的0~4 评分表Table 7 0-4 scores for Z1-Z4
表8 5 组DTS 样品各挥发性组分的价值系数Table 8 Value coefficient of volatile components of five DTS samples
2.3 评价指标与挥发性物质间PLSR 分析
为了探究不同炖煮时间的羊肉汤样品模糊综合评分与价值功能得分、挥发性物质之间的相关性,试验将模糊感官综合评分(SEF)中得到的综合评分结果与价值功能(VEE)组分的结果和挥发性化合物之间进行偏最小二乘回归(PLSR)分析,结果见图2所示。图中所标记的化合物为对Y 变量具有显著影响的物质 (根据Jack-knife 不确定度检验计算得出,P<0.05)。
图2 DTS 样品感官评价及化合物之间的PLSR 分析Fig.2 Sensory evaluation of DTSs and PLSR analysis of volatile compounds
由图2可以看出,62 个X 变量(包括58 种挥发性化合物、4 个价值功能组分)和10 个Y 变量(包括5 个DTS 样本和4 个感官指标以及1 个模糊感官综合评分)均位于2 个椭圆之间,说明所建立的PLSR 模型对这些指标具有较好的解释能力;3 个主成分的累计解释方差达到了86%和87%。5 组DTS 样本沿着PC1 轴分布,炖煮时间较短的DTS1 和DTS2 位于载荷图的左侧,而炖煮时间较长的DTS3,DTS4 和DTS5 则位于载荷图的右侧,DTS1 样品与膻味距离相近,这一结果与感官结果一致。PLS2 回归分析结果表明,感官评价指标分布于载荷图左右两侧,膻味这一指标位于载荷图的左侧与4-甲基辛酸和4-甲基苯酚距离相近,有文献表明4-甲基苯酚是熟制羊肉中非常重要的化合物,通常被描述为“牧羊味”[41],当4-甲基苯酚以足够的浓度存在时,有助于烹饪过程中羊肉膻味的产生,而4-甲基辛酸被认为是造成膻味的主要化合物之一,是影响羊肉制品风味感官品质的重要因素[33]。其余3 个感官指标(肉香味、脂香味、羊肉特征香味)和综合评分位于载荷图的右侧。从图2可以看出,羊肉特征香与3-蒈烯、3-甲基-2-丁醇、榄香烯、香芹酚、莰烯、1-己烯-3-醇和甲基庚烯酮距离较近。肉香味与4-萜烯醇、萜品油烯、罗勒烯、(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯和芳樟醇聚在一起,Bueno 等[42]的研究表明E,E-2,4-癸二烯醛是羊肉制品中呈现肉香味的物质。E-2-癸烯醛、月桂烯、甲基庚烯酮、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、3-甲基丁醛和茴香醚与脂香味距离较近,E-2-癸烯醛[43]是构成羊肉脂香味的重要化合物,从PLS2 图中得到的结果能够大致得出DTS 样品、感官指标、模糊评价综合评分、价值功能得分与挥发性化合物之间的相关性。
为了进一步解释PLS2 结果,确定哪些挥发性化合物对DTS 样品的模糊感官综合评分具有较高的贡献性,建立PLS1 模型进行进一步分析。估计的回归系数采用jack-knife 不确定检验获得,具体结果见图3,空心斜线柱代表具有显著特性的变量。
由图3可以看出,石竹烯、3-甲基丁醛、3-蒈烯、(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯、苯乙酸丁酯、(E)-2-癸烯醛、香芹酚、3-甲基-2-丁醇、1-己烯-3-醇、莰烯、月桂烯、甲基庚烯酮与综合评分呈显著正相关,这一结果表明增加这些化合物的含量对于综合评分具有正向影响;4-甲基辛酸、4-甲基苯酚与综合评分显著负相关,这一结果表明降低4-甲基辛酸、4-甲基苯酚的含量对综合评分具有积极作用。4 个功能组分与模糊感官综合评分进行相关性分析确定了Z1、Z2、Z4与模糊综合评分显著正相关,Z3与模糊综合评分显著负相关。
图3 DTSs 中挥发性化合物与模糊综合评分的显著性分析Fig.3 Significance analysis indications for volatile compounds and fuzzy comprehensive score from DTSs
3 结论
1)基于SEF 可以对不同DTS 样品依据得分进行排序,发现5 组样品模糊感官综合得分排序为DTS4 >DTS5 >DTS3 >DTS2 >DTS1;通过VEE 依据羊肉汤风味的贡献能力将羊肉汤不同种类挥发性物质分为4 个价值功能组分Z1(萜烯类和醇类)、Z2(醛类)、Z3(酚类和酸类)和Z4(醚类、酯类和酮类),通过计算各组分价值系数将不同DTS样品进行等级排序,结果为DTS4 >DTS5 >DTS3>DTS2 >DTS1;通过比较发现SFE 与VEE 两种方法对DTS 样品的排序结果相同,即炖煮4 h 的羊肉汤样品具有最高的感官评分。
2)将由SFE 结果得到的对5 组DTS 样品的综合评分和VEE 得到的价值功能组分和挥发性化合物之间进行相关性检验。发现对样品模糊综合评分呈现正相关和负相关的物质与价值功能组分,提高或者降低这些化合物的含量将对羊肉汤感官评价具有有利的影响。