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低钠盐对不同成熟条件下自然发酵牦牛肉灌肠脂质氧化及挥发性风味物质的影响

2022-06-02唐善虎李思宁李琼帅李锦锦夏佳军蔡寅川

食品科学 2022年10期
关键词:牦牛肉钠盐恒温

莫 然,唐善虎,*,李思宁,李琼帅,李锦锦,夏佳军,蔡寅川

(1.西南民族大学食品科学与技术学院,四川 成都 610041;2.阿坝藏族羌族自治州工业经济研究所,四川 阿坝 624000)

自然发酵牦牛肉灌肠是四川西部及藏族聚居地区常见的民族特色肉制品,因其独特的口感和较长的贮藏期备受消费者青睐。随着现代技术的发展以及加工过程中参数的严格控制,自然发酵香肠成为发酵肉制品中产量最大的产品之一。

传统的自然发酵牦牛肉灌肠为冬季将绞碎的牦牛肉、盐、糖或其他香辛料等混合灌入天然肠衣中,悬挂于通风处,采用自然成熟的方式制得。传统自然发酵工艺通常成熟时间较长,而现代加工技术的运用以及采用恒温成熟方式,大大缩短了成熟时间。然而,发酵灌肠一般添加了较多的盐促进脱水,以达到控制微生物稳定性的目的,但是过度摄入食盐会导致一些健康问题,如高血压和心血管疾病等。世界卫生组织建议每日最多摄入2 g钠,相当于5 g NaCl。因此,在肉制品中直接降低NaCl添加量,是一种有效降低产品中钠含量的策略。

脂质的水解和氧化是灌肠加工过程中常见的反应,肌肉组织内磷脂是主要的风味前体物质,可以通过脂肪酶和微生物作用水解生成以亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸为主要成分的多不饱和脂肪酸,不稳定的双键容易氧化,产生一系列的氧化产物,包括醛、酮、醇。脂质氧化是自然发酵牦牛肉灌肠挥发性风味物质的主要来源之一,在生产加工中适度的脂质氧化有利于产品风味形成,而过度的脂质氧化则会引起肉制品酸败,产生令人不愉快的气味,甚至影响消费者的健康。灌肠的脂质氧化受加工时间、温度、NaCl浓度等因素影响。Sharedeh等探讨不同水平NaCl对卤制牛肉脂质和蛋白质的影响,发现增加NaCl水平对脂质有显著保护作用。Zhao Shilin等研究不同含量盐对肌肉组织中甘油三酯水解酶活性以及脂质水解的影响,发现随着盐含量增加,甘油三酯水解酶活性先升高后降低,盐添加量3%为拐点。Sidira等报道不同腌制盐浓度对干发酵香肠中挥发性化合物的影响,发现降低腌制盐含量会导致成熟过程中酯类和有机酸含量显著增加。

目前有关现代和传统两种成熟方式对自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中脂质氧化的研究鲜见报道。本实验模拟传统自然成熟和现代恒温成熟两种方式,研究降低NaCl添加量对灌肠脂质氧化以及挥发性风味物质的影响,以期阐明NaCl对脂质氧化调控机制,为开发低盐自然发酵牦牛肉灌肠提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牦牛肉购于四川省阿坝州红原县永源牦牛肉业有限责任公司,牦牛在红原县进行集中屠宰,取背长肌,经冷却排酸、急冻处理后,-4 ℃运回实验室贮藏于-20 ℃环境中;新鲜猪肥膘、天然猪肠衣购于武侯区洗面桥横街菜市场;食盐、曲酒、味精、白砂糖、花椒粉、辣椒粉均为食品级购于武侯区洗面桥街步步高超市。

氢氧化钾、碘化钾、硫代硫酸钠、没食子酸、水杨酸、硫酸亚铁、甲醇、环己烷、三氯甲烷均为分析纯成都市科隆化工试剂厂;亚油酸(纯度>97.0%,色谱纯) 上海麦克林生化科技有限公司;1,1-二苯基-2-苦味酰肼(纯度>98.0%,色谱纯) 上海阿拉丁试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

DHP-9052电热恒温培养箱 上海齐欣科学仪器有限公司;PHS-3C酸度计、UV1810S紫外分光光度计 上海佑科仪器仪表有限公司;Centrifuge 5804R高速冷冻离心机 德国Eppendorf公司;T-25高速匀浆机 德国IKA公司;TRACE DSQ II型气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用仪 美国Thermo公司;RE-52A旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 牦牛肉灌肠制备

牦牛肉4 ℃解冻后剔除筋膜、筋腱,猪肥膘去皮,洗净晒干水分,将牦牛肉与猪肥膘按质量比8∶2切成均匀条状,按表1加入辅料,腌制2 h后,使用6 mm孔板绞肉机将肉绞碎,进行灌肠。用温热水冲洗表面,沥干水分,用注射器均匀戳洞排气,放入恒温培养箱中进行发酵,温度25 ℃,时间2 d,之后自然成熟组挂于通风处成熟干燥,在第1、5、9、13、17天测定pH值、水分含量、酸价、过氧化值(peroxide value,POV)、共轭二烯值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活力,在第1、17天测定挥发性风味物质;恒温成熟组继续置于25 ℃恒温培养箱中成熟干燥,在第1、3、5、7、9天测定pH值、水分含量、酸价、POV、共轭二烯值、TBARS值、LOX活力,在第1、9天测定挥发性风味物质。

表1 实验灌肠配方设计Table 1 Seasoning formulations used in sausages

1.3.2 pH值的测定

参考Vidal等的方法,使用pH计进行测定。取5.0 g绞碎样品与45 mL蒸馏水混合,振摇0.5 min后浸提30 min,取滤液用pH计测定样品pH值。

1.3.3 水分含量的测定

按GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》中的直接干燥法测定。

1.3.4 酸价的测定

参考Safa等的方法,并作适当修改。称取10 g混匀试样,置于锥形瓶中,加入20 mL中性乙醚-乙醇(2∶1,/)),振摇,温热使其溶解。冷却至室温,加入酚酞指示液2~3 滴,以氢氧化钾标准滴定溶液(0.050 mol/L)滴定,至出现微红色且0.5 min内不褪色为终点,以消耗氢氧化钾标准滴定溶液体积为当量计算酸价。

1.3.5 POV的测定

参考GB 5009.227—2016《食品中过氧化值的测定》中的滴定法测定。

1.3.6 共轭二烯值的测定

参考Folch等的方法进行提取,将灌肠绞碎,混合均匀,称取20 g样品,加入100 mL氯仿-甲醇(2∶1,/),4 000 r/min匀浆60 s,静置,真空抽滤后再用双层滤纸过滤,滤液移至分液漏斗中,加入20 mL 0.9% NaCl溶液,摇晃5 min,静置3 h,下层液体移入旋转蒸发仪烧瓶,50 r/min、45 ℃真空干燥,得到油脂纯品。

参考张凯歌的方法,取250 μg抽提脂肪,用2 mL环已烷溶解,分别测定232、215 nm波长处吸光度,以/表示共轭二烯值。

1.3.7 TBARS值的测定

参考Jongberg等的方法,并稍作修改。准确称取10 g样品,加入7.5%三氯乙酸溶液(含0.1%没食子酸、0.1%乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)-二钠)30 mL,于70 ℃水浴30 min,滤纸过滤。吸取7 mL滤液,加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液5 mL,沸水浴反应40 min,迅速冷却后,在532、600 nm波长处测定吸光度。按式(1)计算TBARS值:

式中:为样品溶液体积/mL;为丙二醛摩尔质量(72.06 g/mol);为称量样品质量/g;为光程/cm;为摩尔消光系数(152 000 L/(mol·cm))。

1.3.8 抗氧化能力的测定

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-dipheny l-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力测定:参考Najafian等的方法稍作修改。称取0.1 g(精确至0.001 g)绞碎肉样放于50 mL离心管中,加入10 mL DPPH自由基工作液,在高速匀浆机中以7 000 r/min匀浆1 min。匀浆结束后将离心管放于振荡器上,室温条件下避光反应30 min,使反应充分。然后4 ℃离心(10 000×,10 min),取离心管中间澄清层,在517 nm波长下测定其吸光度。以体积分数50%乙醇溶液作为空白对照,并在相同条件下测定未加样品提取液的DPPH溶液吸光度。按式(2)计算DPPH自由基清除率:

羟自由基清除能力测定:参考周常义等的方法稍作修改,称取0.1 g(精确至0.001 g)绞碎肉样放于50 mL离心管中,加入10 mL 6 mmol/L FeSO溶液、10 mL 6 mmol/L HO溶液,在高速匀浆机中7 000 r/min匀浆1 min。匀浆结束后将离心管放于振荡器上,室温条件下避光反应1 h,使反应充分。再加入10 mL 6 mmol/L水杨酸溶液,混匀后静置30 min,在510 nm波长处测定吸光度,去离子水代替水杨酸溶液测得吸光度,空白对照组以去离子水代替肉样测定吸光度。按式(3)计算羟自由基清除率:

1.3.9 LOX活力的测定

参考Bian Huan和Yang Yang等的方法。将2 g切碎样品称质量后放入试管中,在30 mL 50 mmol/L磷酸盐缓冲液(含1 mmol/L的二硫苏糖醇和1 mmol/L EDTA溶液,pH 7.0)中冰浴均质,匀浆4 次,每次10 s,匀浆于4 ℃离心(18 000×,30 min),收集上清液,将得到的上清液分别用4 层纱布和滤纸混合过滤,收集粗LOX。

取0.2 mL亚油酸钠底物与2.9 mL 50 mmol/L柠檬酸缓冲溶液(pH 5.5)混合,于20 ℃水浴中保温并使其快速恒温,待其在234 nm处吸光度稳定后,加入0.1 mL粗酶液,迅速混合均匀于20 ℃、234 nm波长处测其1 min内吸光度的增加量。

1.3.10 挥发性风味物质

参考吴倩蓉等的方法并作适当修改。取2.5 g绞碎样品放入顶空瓶并压盖。50 ℃平衡30 min,固相微萃取针头插入顶空瓶中萃取10 min,再插入GC-MS进样器,进样口温度220 ℃,解吸时间10 min。

GC条件:TG-WaxMS B色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),载气He,色谱柱起始温度50 ℃,保持2 min,先以15 ℃/min升至100 ℃,保持2 min,再以5 ℃/min升至220 ℃,恒定流速1.0 mL/min。

MS条件:GC-MS接口温度220 ℃,扫描范围45~450 u。

定性、定量分析:所有化合物经NIST 11谱库检索,选择正反向匹配值均大于800的化合物进行定性分析;根据相对峰面积对化合物进行定量分析。

1.4 数据处理

用Excel 2016软件进行数据统计与计算;运用SPSS 25软件中的描述统计计算平均值和标准差,并进行方差分析,用Duncan多重比较进行差异显著性分析,对挥发性风味物质进行主成分分析(principal component analysis,PCA),用Origin 2018软件作图。

2 结果与分析

2.1 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠水分含量的影响

由图1可知,随着成熟时间延长,牦牛肉灌肠的水分含量均显著下降(<0.05)。在两种成熟方式中,低钠盐灌肠的水分含量均低于对照组(<0.05),这可能与NaCl对盐溶性蛋白的溶出作用有关,较高的NaCl添加比例有利于肉糜形成凝胶网络结构,因此水分含量束缚能力较强,不易外散。总体来说,自然成熟组较恒温成熟组的水分含量低,可能是由环境温差以及气流变化程度引起,自然成熟组所处环境的温度及气流不稳定,提高了灌肠表面与空气之间传热传质的动力,表面传质加快,从而加快了其水分含量下降速率。

图1 自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中水分含量的变化Fig.1 Changes in moisture content in naturally fermented yak meat sausage during maturation

2.2 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠pH值的影响

由图2可知,4 组自然发酵牦牛肉灌肠的pH值均呈先下降后上升的趋势。这是由于在前期,原料以及环境中的微生物在适宜的温度、湿度下生长繁殖,大量产酸,导致灌肠pH值降低;后期随着成熟的进行,灌肠中水分含量降低,不利于微生物的生长繁殖;且伴随着肌肉蛋白质氧化,碱性胺类化合物的生成以及脂质氧化,一些碱性或者中性分解物产生,导致pH值上升。除第0天,其余时间点两种成熟方式灌肠的pH值均为低钠盐组显著高于对照组(<0.05),这可能与灌肠的脂质氧化情况相关,随着成熟的进行低钠盐组的脂质氧化程度高于对照组,一些碱性分解物的产生导致灌肠pH值上升。

图2 自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中pH值的变化Fig.2 Changes in pH of naturally fermented yak meat sausage during maturation

2.3 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠抗氧化活性的影响

如表2所示,恒温成熟方式中两组灌肠的DPPH自由基清除率整体随时间延长呈上升趋势,这是由于成熟后期蛋白质水解程度增大,具有疏水活性的小分子多肽含量增多,因而对DPPH自由基亲和能力增强。自然成熟方式中两组灌肠的DPPH自由基清除率在前期无显著变化,而在9 d后显著下降(<0.05),可能是由于随成熟时间的延长,具有抗氧化活性的蛋白质水解产物进一步氧化。两种成熟方式下,前期低钠盐组DPPH自由基清除率低于对照组,这可能与盐含量有关,发酵成熟过程中抗氧化活性成分与含食盐的食品基质间的相互作用有利于生物活性的维持。在后期,低钠盐组与对照组DPPH自由基清除率无显著差异(>0.05)。栾晓旭等研究发现,NaCl质量分数为2%~10%时,NaCl对发酵香肠DPPH自由基清除率无显著影响。因此,成熟后期牦牛肉灌肠水分含量降低,盐含量相对增大,超过一定浓度后,影响程度降低。

如表2所示,恒温成熟方式中两组灌肠的羟自由基清除率随时间延长呈先下降后上升的趋势,而自然成熟方式中两组灌肠的羟自由基清除率随时间延长呈先上升后下降的趋势。第1天羟自由基清除率较高,主要由于发酵过程中微生物代谢产生的抗氧化活性物质,而成熟过程中,水分散失、蛋白质水解产生的抗氧化活性小分子多肽、氨基酸等物质富集,这些活性物质的浓度变化促使羟自由基清除率呈先降低后升高变化。自然发酵灌肠由于成熟时间较长,第9天后羟自由基清除率显著下降,这与DPPH自由基清除率的变化情况一致。总的来说,两组成熟方式中,低钠盐组灌肠的羟自由基清除率显著低于对照组(<0.05)。

表2 自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中抗氧化能力的变化Table 2 Changes in antioxidant capacity of naturally fermented yak meat sausage during maturation

2.4 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠酸价的影响

酸价表示样品中游离脂肪酸总量,是衡量肉制品酸败的常用指标之一。由图3可知,4 组灌肠的酸价均随时间延长呈显著上升趋势(<0.05),主要是由于脂肪水解生成游离脂肪酸。成熟前期,两种成熟方式中的低钠盐组和对照组的酸价均无显著差异(>0.05);而成熟后期,两种成熟方式低钠盐组的酸价均显著高于对照组(<0.05)。这说明盐含量对自然发酵灌肠脂质水解有一定影响,这与Safa等的研究结果一致。脂质水解主要由胴体内脂水解酶作用,而NaCl添加使脂水解酶活性受到抑制。杨红菊研究发现,NaCl对干腌火腿中磷脂水解酶有显著抑制作用,NaCl质量分数为4%可将酶活性降至76%。因此,对照组酸价较低钠盐组低。

图3 自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中酸价的变化Fig.3 Changes in acid value in naturally fermented yak meat sausage during maturation

2.5 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠脂肪氧化的影响

脂质氧化属于自由基链式反应,初始氧化产物氢过氧化物非常不稳定,易氧化产生一些有害小分析化合物,如醛、酮等。由图4A可知,随时间延长,恒温成熟方式中两组灌肠POV均呈先上升后下降趋势,而自然成熟方式中两组灌肠POV均呈上升趋势。若氢过氧化物的生成速率小于其分解速率,则氢过氧化物含量减少,POV下降。两种成熟方式中低钠盐组灌肠POV整体高于对照组(<0.05),说明两种成熟方式中低钠盐灌肠的脂质初级氧化情况较对照组更为严重。

共轭二烯值表示不饱和脂肪酸中共轭双键数目,反映了氢过氧化物的进一步分解。由图4B可知,共轭二烯值随时间的变化趋势与POV相似。恒温成熟方式中两组灌肠共轭二烯值除第3天存在显著差异(<0.05),其余时间点低钠盐组与对照组均无显著差异(>0.05);而自然成熟方式中两组灌肠的共轭二烯值除第13天差异显著(<0.05),其余时间点均无显著差异(>0.05)。这说明2%和4%的食盐添加量对自然发酵牦牛肉灌肠不饱和脂肪酸的氧化情况影响不显著。

TBARS值是评价肉制品脂质氧化程度最合适的指标。由图4C可知,4 组灌肠TBARS值均随时间延长呈显著上升趋势(<0.05),在发酵前期1~5 d,两种成熟方式低钠盐组和对照组TBARS值无显著差异(>0.05);而成熟后期,两种成熟方式低钠盐组TBARS值均显著高于对照组(<0.05),这与柴子惠等的结果一致。表明成熟后期食盐添加量降低至2%的灌肠脂质氧化情况加剧。

图4 自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中脂质氧化的变化Fig.4 Changes of lipid oxidation in naturally fermented yak meat sausage during maturation

分析POV、共轭二烯值以及TBARS值结果可知,成熟结束时,自然成熟灌肠脂质氧化情况为恒温成熟灌肠的2 倍以上,成熟时间的延长,以及光、热等环境条件的变化,共同促使脂质氧化情况加剧。研究表明肉制品中加入食盐可以增强脂质氧化,其能够从血红素结合蛋白中释放铁,并抑制抗氧化酶活性,如过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶。但本实验两种成熟方式中,低钠盐组和对照组共轭二烯值整体无显著差异(>0.05),低钠盐组的POV、TBARS值均显著高于对照组(<0.05),这可能是由于对照组钠盐含量较高,对脂肪水解酶和脂肪氧化酶的活性产生了抑制作用,从而能抑制灌肠中的脂质氧化分解,因此低钠盐组的脂质氧化情况优于对照组。由此推测,在一定浓度范围内食盐对肉制品脂质具有促氧化作用,这与Sharedeh等的结论一致。

2.6 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠LOX活力的影响

LOX是一种非血红素含铁脂肪酸双加氧酶,广泛分布于植物、动物和微生物中。由图5可知,两种成熟方式的灌肠的LOX活性呈相同的变化趋势,前期LOX活性显著上升(<0.05),后期显著下降(<0.05)。这与Huang Yechuan等的研究结果相似。这可能与NaCl浓度有关,前期水分含量高,Cl在低浓度下能够保持LOX的亲水抑制位点,减少底物与抑制位点的结合,使可用底物相对活性位点增加,从而导致反应速率增加;后期水分含量降低,离子浓度增大,高浓度NaCl会破坏LOX的蛋白质结构,从而显著降低LOX活性。自然成熟组灌肠的低钠盐组和对照组LOX活性整体无显著差异(>0.05),恒温成熟方式1~5 d低钠盐组和对照组之间LOX活性无显著差异(>0.05),而7~9 d低钠盐组显著高于对照组(<0.05),这说明NaCl含量对LOX活性有一定的影响。事实上,实验为在酶最适条件下进行活力测定,因此所测酶活力为其潜在活力,而不是生产过程中所表现的实际活力。

图5 自然发酵牦牛肉灌肠成熟过程中LOX活力的变化Fig.5 Changes in lipoxygenase activity in naturally fermented yak meat sausage during maturation

2.7 低钠盐对自然发酵牦牛肉灌肠挥发性风味物质的影响

2.7.1 自然发酵牦牛肉灌肠挥发性风味成分检测结果

自然发酵牦牛肉灌肠的特有风味主要来源于成熟过程中在原料中微生物和内源性酶作用下碳水化合物代谢、蛋白质水解、脂类水解和氧化产生的挥发性和非挥发性化合物。由表3可知,从发酵牦牛肉灌肠中共检测出69 种挥发性风味物质,其中醇类18 种、醛类4 种、酮类7 种、烯类13 种、酯类18 种、酸类3 种、其他物质6 种。

表3 自然发酵牦牛肉灌肠挥发性风味成分及相对含量Table 3 Relative contents of volatile flavor components in naturally fermented yak meat sausage

续表3

醇类物质检出种类较多。第1天时低钠盐组香芹醇含量显著高于对照组(<0.05),其余醇类物质含量无显著差异(>0.05)。在发酵牦牛肉灌肠中,醇类物质主要来源于配料中的曲酒以及微生物代谢作用。第9天时,恒温成熟对照组中2,3-丁二醇含量为(3.88±0.98)%,为曲酒中主要成分,并且-松油醇含量显著高于低钠盐组,对照组醇类物质总含量为15.87%,高于低钠盐组的11.15%。第17天时,自然成熟低钠盐组醇类物质含量为22.75%,远高于对照组的12.77%。Shahidi等指出除乙醇外的大部分醇类物质均来源于脂质氧化。

醛类物质检出种类较少,共4 种。低钠盐组醛类物质含量均高于对照组。第9天成熟结束时,恒温成熟的两组灌肠中醛类物质的种类及含量无显著差异(>0.05)。醛类物质是脂质氧化产生的特征风味产物之一,由于其阈值较低,即使少量情况下也会显著影响肉制品香气。第17天时,自然成熟低钠盐组灌肠的4-异丙基苯甲醛和正己醛含量均显著高于对照组(<0.05),且检出苯甲醛。正己醛主要由不饱和脂肪酸过氧化反应产生,而苯甲醛由苯丙氨酸经Strecker降解产生,低钠盐处理显著增加了醛类物质含量,这说明2%食盐添加量的自然成熟牦牛肉灌肠较4%食盐添加量灌肠的脂质氧化程度更高,这与POV、TBARS值结果一致。

在第1天时灌肠中检出5 种酯类,但在第9天恒温成熟结束时,庚酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸龙脑酯、1-萜品-4-基乙酸酯这些初期检出的酯类未检出,而一些新的短链脂肪酸乙酯(如乙酸乙酯、异丁酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯)被检出。酯类物质由醇和酸经酯化反应生成,多呈芳香味,其中短链脂肪酸形成的酯类多呈水果香,长链脂肪酸形成的酯类多呈较淡的油脂味,因此酯类对灌肠的风味形成有一定贡献作用。第17天自然成熟结束时,酯类种类及含量较第1天明显增加,低钠盐组酯类含量为17.64%,对照组含量为10.09%。这可能是由于随时间延长,灌肠中的脂肪发生酶水解,生成较多的游离脂肪酸,在微生物的酯化作用下形成酯类。低钠盐组酯类物质含量较对照组高,表明低钠盐灌肠中产酯酶微生物活性更大。

本实验中烯类物质检出种类也较多,1、9、17 d低钠盐组烯类物质含量均高于对照组。烯类物质是挥发性风味物质的重要组成部分,主要源自香料。有研究表明,萜烯气味阈值较低,是最影响发酵香肠芳香气味的主要挥发性化合物之一。如-蒎烯、-松油烯、-石竹烯等源自辣椒,(-)--蒎烯、别罗勒烯等为花椒的主要挥发性风味物质。

有机酸主要来源于微生物在发酵过程中的碳水化合物代谢。本实验采取自然发酵方式,未接种菌种,因此,检出的有机酸种类较少,仅在发酵第1天检出较多。此外,酮类物质检出也相对较少,其感觉阈值较高,对灌肠特征风味的形成影响较小,因此对香气的贡献可以忽略。而烷类、苯类、醚类、胺类这些物质,仅在部分样品中检出,且感觉阈值高,不属于挥发性风味物质的主要贡献者,也可忽略不计。

2.7.2 自然发酵牦牛肉灌肠挥发性风味物质的PCA

为选择代表性成分反映自然发酵牦牛肉灌肠的整体风味,采用降维方式将表3的7 类物质进行PCA,提取特征根大于1的PC,共有3 个PC,PC1、PC2、PC3的贡献率分别为49.766%、24.009%、22.431%,累计贡献率达96.206%,因此这3 个PC能够较好地反映灌肠中挥发性风味物质含量的变化。因子载荷分析图中的载荷绝对值可以直观表现该物质对该PC的贡献,绝对值越大,贡献率越大。由图6可知,PC1由醛类、酯类、其他物质构成;PC2由酸类、醇类物质构成;PC3由酮类、烯类物质构成。

图6 自然发酵牦牛肉灌肠挥发性风味物质的因子载荷分析图Fig.6 PCA loading plot of volatile flavor compounds in naturally fermented yak meat sausage

由图7可知,各样品在不同PC上的得分情况。第1天低钠盐组和对照组在PC2上得分最高,主要是由酸类、醇类物质构成。第9天恒温成熟灌肠,低钠盐组在PC2上得分最高,对照组在PC3上得分最高,说明直接减少钠盐对灌肠的挥发性风味物质含量有一定影响。除乙醇外,大部分醇类物质与脂质氧化密切相关,这说明恒温成熟方式下,低钠盐组的主要风味物质来源于脂质氧化,对照组的主要风味物质来源于花椒、辣椒粉等配料。第17天自然成熟灌肠,低钠盐组在PC1上得分最高,PC1中醛类、酯类、其他物质贡献率最大,其中醛类是脂质氧化的主要产物之一;而对照组在PC3上得分最高,与恒温成熟对照组相同。综上所述,在后期,两种成熟方式灌肠低钠盐组的主要风味物质由醛类、醇类等脂质氧化产物构成,进一步说明灌肠中食盐添加量降低到2%可能会增加灌肠的脂质氧化情况。

图7 自然发酵牦牛肉灌肠各样品PCA得分散点图Fig.7 PCA score scatter plot of naturally fermented yak meat sausages at different ripening times

3 结论

不同钠盐含量对两种成熟方式发酵牦牛肉灌肠的脂质水解、氧化有显著影响。当钠盐质量分数由4%降低至2%时,低钠盐灌肠水分含量均低于对照组,而pH值高于对照组;随钠盐质量分数由4%降低至2%,灌肠脂质水解、氧化程度增加,而灌肠体系抗氧化能力下降。从灌肠中共检出69 种挥发性风味物质,得到醇、醛、酯、烯、酸、酮、其他物质等7 大类成分,采用PCA得到3 个PC,累计贡献率达96.206%,PCA表明,第9天和第17天成熟结束,低钠盐组检出的醇、醛等由脂质氧化生成物质的含量较对照组多。本实验对灌肠脂质氧化指标进行较为全面的测定发现,钠盐质量分数直接减少到2%对脂质氧化有一定影响,不利于实际生产中灌肠品质的保持,因此在后续研究中,应尝试其他方法,如加入抗氧化剂、使用替代盐达到减盐目的,并改善脂肪氧化情况。

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