不同脱腥方法对鸡肝风味物质的影响

刘泽祺，江伟烽，邓湙曈，梁芷芊，陈柏熙，谭荣杰，吴绍宗,3，曾宪军，郑 华,3,

（1.华南农业大学食品学院，广东广州 510642；2.广州市江丰实业股份公司，广东广州 510450；3.畜禽产品精准加工与安全控制国家地方联合工程中心，广东广州 510450）

鸡肝（chicken liver）是家鸡体内的重要器官，占鸡体重约2.5%。鸡肝营养丰富，以蛋白质（约16.6%）、脂肪（约4.8%）、碳水化合物、维生素和矿物质为主[1]。现代肉鸡加工行业中，鸡肝作为肉副产品，因有令人不愉快的腥味而普遍让人难以接受，成为低值产品流向市场，多以直接烹食为主，不能满足行业发展的需要[2−4]。因此，研究鸡肝脱腥方法是目前迫切需要解决的难题。

新鲜肝脏离体后，蛋白质分解和脂质氧化产生大量醇醛酮类、胺类、低级脂肪酸和硫化物等有机物[5]，阈值大多较低，人类嗅觉容易感知，使其感官品质严重下降，而新鲜肝脏本没有明显腥味[6]。Im 等[6]的研究表明，含血猪肝与去血猪肝气味稍有差别，后者没有明显的金属腥和鱼腥味。肝脏含有大量与蛋白质结合的铁元素，蛋白质降解时被释放而产生金属腥味[7]。现有脱腥方法主要有三类：物理法（吸附法、感官掩蔽法、包埋/微胶囊法等）、化学法（酸碱盐处理法、抗氧化剂法、美拉德反应法等）和生物法（发酵法）[8]。Yu 等[9]对比研究了β-环状糊精包埋和酵母发酵对豪猪肝腥味的去除效果，发现酵母发酵能更有效减轻豪猪肝腥味。Li 等[10]采用酵母发酵、活性炭吸附和β-环状糊精包埋对罗非鱼酶解液脱腥，结果表明，酵母发酵的脱腥效果最佳。但采用不同脱腥方法处理鸡肝的研究鲜有报道。化学法因溶剂残留而未被广泛应用，物理法和生物法由于安全可靠、脱腥效果较好而被广泛应用于水产品和肉类的脱腥中。

电子鼻（electronic nose）是一种新兴的食品风味分析技术，它由具有部分特异性的电子化学传感器阵列和适当的模式识别系统组成，能够识别简单或复杂的气味[11]。与感官评定相比，电子鼻能准确高效地提供样品整体气味信息，已被多领域所应用[12−13]。电子鼻结合感官评定与顶空固相微萃取-气质联用（HSSPME-GC-MS）技术，能弥补电子鼻数据只能提供样品整体气味信息的缺陷，实现挥发性物质的定性定量分析[14]。崔方超等[15]采用电子鼻和GC-MS 技术分析了柠檬酸、碳酸氢钠和酵母处理的草鱼脱腥前后的挥发性风味物质变化，发现3 种脱腥剂均有效减少草鱼肉的挥发性风味物质。谢章斌等[16]利用GCMS 结合GC-O 鉴定出鹅肥肝中的41 种挥发性风味物质，其中，6 种是鹅肥肝风味的主要贡献物质。

本文以鸡肝为实验材料，用姜酒浸泡（ginger juice/alcohol immersion）、β-环状糊精包埋（β-cyclodextrin embedding）和酵母发酵（yeast fermentation）处理鸡肝，以无处理鸡肝为对照（control check），对4 组样品进行腥味评价和感官评定，挑选效果较好的脱腥方法，结合电子鼻与HS-SPME-GC-MS 分析其挥发性风味物质，旨在探究不同脱腥方法的脱腥机制及挥发性风味物质的变化，为鸡肝综合利用和深加工产品开发提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷冻鸡肝 广州江丰实业股份有限公司；新鲜生姜 华南农业大学三角市；蒸馏酒 酒精度96%vol，波兰伏特加老酒厂；β-环状糊精 郁南县永光环状糊精有限公司；高活性面包干酵母 安琪酵母股份有限公司；葡萄糖 食品级，汕头市乐万家食品工业有限公司。

PEN3 电子鼻 德国Airsense 公司；GCMS-QP 2010 ULTRA 气质联用仪 日本岛津株式会社；SPME手动进样器（50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头）美国Supelco 公司；DK-8D 电热恒温水浴锅 上海一恒科技有限公司；TLE204E/02 分析天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；LC-EA6S 电磁炉 广东顺德忠臣电器有限公司；DY89-II 型电动玻璃匀浆机 宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

1.2.1.1 样品前处理 冷冻鸡肝在4 ℃冰箱中过夜解冻（12±2）h，去除可见杂质后清水洗净。姜酒浸泡：切成0.6～0.8 cm 的条状；对照组、β-环状糊精包埋组、酵母发酵组：2000 r/min 匀浆30 s，间隔10 s后，再以同样转速匀浆30 s，为生鸡肝浆，均于4 ℃冰箱保存备用。

1.2.1.2 姜酒浸泡（GA） 姜酒脱腥液的制备：参考赵萍等[17]的方法并修改。称取16.0 g 去皮碎生姜，加入400 mL 6%vol 酒精（96%vol 蒸馏酒稀释），（30±1）℃静置浸出30 min，用纱布滤去碎生姜，封膜，4 ℃保存备用。

样品制备：在50.0 g 条状鸡肝中加入150 mL 姜酒脱腥液，封膜，（30±1）℃浸泡30 min，弃去脱腥液，用滤纸吸干表面水分，2000 r/min 匀浆30 s，间隔10 s 后，再以同样转速匀浆30 s，封膜，于4 ℃冰箱保存待测，记为GA-r。

1.2.1.3β-环状糊精包埋（β-CD） 在50.0 g 生鸡肝浆中加入1.0 g（2%）的β-环状糊精，搅打混匀，封膜，（30±1）℃包埋20 min，于4 ℃冰箱保存待测，记为β-CD-r。

1.2.1.4 酵母发酵（YF） 酵母活化液制备：参考黄可欣[18]的方法，取12 g 高活性干酵母，加入200 mL 无菌水，添加0.6 g 葡萄糖（30±2）℃下活化30 min，用血球板法计数每mL 酵母活化液中活酵母数为1.0×109个·mL−1，稀释至1.0×107个·mL−1，备用。样品制备：50.0 g 生鸡肝浆中加入5 mL 107个·mL−1酵母活化液，搅打混匀，封膜，（30±1）℃发酵60 min，于4 ℃冰箱保存待测，记为YF-r。

1.2.1.5 熟样品制备 按照1.2.1.1～1.2.1.4 的方法制备生样品（对照组生样品匀浆后封膜，（30±1）℃静置30 min，于4 ℃冰箱保存待测，记为CK-r），于85 ℃下水浴至中心温度75 ℃后冷却至室温，4 ℃冰箱保存待测，分别记为CK-c、GA-c、β-CD-c、YF-c。

1.2.2 腥味评价与感官评定 腥味感官评定小组人员由10 位经过培训的食品专业人员组成，生熟样品分别进行腥味评价、感官评定，分别以腥味值、感官评分表示，剔除最高分和最低分，结果均取8 个评分的平均值，均保留2 位小数。腥味值与感官评分标准参考张海燕等[19]和张淼等[20]并作修改，如表1、表2。

表1 不同脱腥方法的鸡肝生样品腥味值评分标准Table 1 Evaluation standard of odor value of raw chicken liver samples by different deodorization methods

表2 不同脱腥方法的鸡肝熟样品感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard of cooked chicken liver samples by different deodorization methods

1.2.3 电子鼻分析 分别取10.0 g 样品于30 mL 顶空瓶中，升温至（25±2）℃检测。电子鼻条件：载气为洁净空气，内部流量400 mL/min，进样流量400 mL/min，样品分析时间100 s，传感器清洗时间60 s，归零时间10 s。每个样品平行测定3 次。PEN3电子鼻传感器分别为W1C（芳香成分，苯类）、W5S（氮氧化合物）、W3C（芳香成分，氨类）、W6S（氢化物）、W5C（短链烷烃芳香成分）、W1S（甲基类）、W1W（硫化物）、W2S（醇醛酮类）、W2W（芳香成分，有机硫化物）、W3S（长链烷烃）。

1.2.4 顶空固相微萃取-气质联用（HS-SPME-GCMS） HS-SPME 条件：分别取10.0 g 样品于30 mL顶空瓶中，（45±2）℃预热15 min，将手动进样器刺穿顶空瓶盖橡胶圈并推出老化的50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头，（45±2）℃顶空吸附30 min，收回萃取头后取出，迅速插入GC 进样口，250 ℃解吸3 min。

GC 条件：DB-5MS 毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；载气He，流速1.0 mL/min，不分流；进样温度250 ℃；升温程序：起始温度40 ℃，保持3 min，5 ℃/min 升到90 ℃，不保持，10 ℃/min 升到230 ℃，保持7 min。到90 ℃，不保持，10 ℃/min升到230 ℃，保持7 min。

MS 条件：离子化方式EI；电子能量70 eV；发射电流80 μA；接口温度250 ℃；离子源温度230 ℃；扫描质量范围35～450 m/z。

采用仪器自带的NIST11 质谱数据库检索，对各组分定性，保留匹配指数（SI）大于80（最大值100）的挥发性风味成分。根据峰面积归一化法进行定量，得出各挥发性风味物质的相对含量。

1.3 数据处理

采用Excel 2019 处理数据（计算平均值及标准差），SPSS Statistics 26 进行ANOVA 单因素方差分析，运用Duncan 检验进行显著性分析（P＜0.05），Origin 2021 进行作图，实验重复进行3 次。采用电子鼻自带软件WinMuster 进行主成分分析（PCA）。

2 结果与分析

2.1 不同脱腥方法对鸡肝腥味值与感官评分的影响

鸡肝生熟样品的腥味评价与感官评定结果如图1 所示。脱腥后，GA-r（2.01）、β-CD-r（3.32）、YFr（3.07）的生鸡肝腥味值均显著低于CK-r（3.99）（P＜0.05），说明3 种方法对生鸡肝脱腥效果均有显著影响。与CK-c（67.87）相比，GA-c（75.75）感官评分值显著提高（P＜0.05），但β-CD-c（68.25）无显著差异（P＞0.05），生鸡肝经过姜酒浸泡后，姜汁中的辛香物质充分渗透至鸡肝组织中，经匀浆后组织结构被破坏，辛香物质的释放有效掩盖了鸡肝腥味[17]；β-环状糊精能包埋小分子腥味物质[10]，推测其同时也包埋了部分鸡肝的固有风味物质；酵母利用鸡肝中的糖原，依靠自身生物酶的作用将其转化为酒精等具有愉悦香气的物质，或可能通过其代谢途径，将致腥物质转化成非致腥物质[21]。3 种脱腥方法均使生鸡肝腥味值显著下降（P＜0.05）。姜酒浸泡引入的酒精和辛香物质即使经过熟化处理，仍有较多保留于熟鸡肝中，同时，姜酒脱腥液中的成分为鸡肝熟化时生成良好风味物质提供了更多可能性，使其风味显著优于对照组（P＜0.05）。综合分析结果看，初步确定姜酒浸泡和酵母发酵对鸡肝脱腥具有较好的效果。

图1 不同脱腥方法对鸡肝生熟样品的腥味与感官的影响Fig.1 Effects of different deodorization methods on odor and sensory of raw and cooked chicken liver samples

2.2 不同脱腥方法鸡肝的电子鼻分析

2.2.1 不同脱腥方法鸡肝的响应值雷达图分析 相应的挥发性气体分子能改变电子鼻传感器的电阻率G 而改变响应值G/G0（G0/G），其大小与挥发性气体浓度呈正相关[22]。与响应值曲线相比，响应值雷达图可以更直观地反映出各样品的气味轮廓和各传感器对样品的区分程度[15,23]。如图2，分析90 s 时的传感器响应值。不同脱腥方法的鸡肝样品中，响应值较高的传感器均为W1W（硫化物）、W2W（芳香成分，有机硫化物）、W5S（氮氧化合物）、W2S（醇醛酮类）和W1S（甲基类）。其中，GA 组响应值最高的传感器为W1W 和W5S，其他3 组样品响应值最高的传感器均为W1W 和W2W，且从总体看，GA 组的传感器响应值明显比其他3 组样品高，可能原因是姜酒脱腥液中的挥发性风味物质渗透到鸡肝组织及细胞中，引入并促进鸡肝风味物质的溶出[17]。此外，熟鸡肝样品的传感器响应值普遍更高，说明蛋白质、脂肪等物质发生了降解，形成小分子物质[24]，且相互之间可能会发生反应，产生更多挥发性氮氧化合物和含硫化合物等。

图2 不同脱腥方法的鸡肝生熟样品的电子鼻响应值雷达图Fig.2 Radar chart of electronic nose response value of raw and cooked chicken liver samples with different deodorization methods

由图2 可知，GA 法改变了鸡肝原有的气味轮廓，这些挥发性化合物对应的传感器对鸡肝气味轮廓影响程度为：W1W＞W5S＞W2W≈W2S＞W1S，进一步说明了其主要脱腥机理为外源挥发性风味物质（硫化物、氮氧化合物、有机硫化物、醇醛酮和烃类）的渗透[17]。熟化后，鸡肝蛋白质变性凝固，小分子的挥发性物质可能被截留在变性蛋白质的网状结构中，当绞碎熟鸡肝时，鸡肝固有风味物质、姜酒中的风味物质以及熟化过程中产生的风味物质被大量释放，使致腥物质对鸡肝风味贡献不明显。而硫化物通常被认为是对肉制品不良风味贡献较大的物质之一[25]，这也可能导致该组W1W 和W2W 响应值远大于其它3 组。由于GA 组鸡肝的响应值过大，在图2 中难以区分CK 组、β-CD 组和YF 组，因此移除GA 组数据，通过PCA 进一步分析其它3 组。

2.2.2 不同脱腥方法鸡肝的主成分分析（PCA）GA 组鸡肝样品受到姜酒的影响而与其他样品的气味差异明显（图2）；在PCA 分析时，去掉GA 组，仅分析CK 组、β-CD 组和YF 组鸡肝样品。如图3 所示，3 组生样品的PC1 和PC2 的贡献率分别为83.64%和16.33%，两者之和为99.97%（＞90%）；熟样品的PC1 和PC2 的贡献率分别为99.84%和0.16%，两者之和为100.00%（＞90%）；均能充分反映样品的整体气味信息，各组数据点互不交叉重叠，表明电子鼻能良好区分3 组样品。在PC1 上，可见生样品，β-CD-r和YF-r 均明显比CK-r 高，说明脱腥处理后增加了风味中的主要成分，而第二主成分PC2 可能是鸡肝腥味，CK-r 与β-CD-r 相近，酵母发酵组的脱腥效果较好，与感官评定结果一致。3 组熟样品在PC1 和PC2 上均差异较大，说明处理改变了鸡肝的风味。

图3 不同脱腥方法的鸡肝生熟样品的PCA 图Fig.3 PCA diagram of raw and cooked chicken liver samples with different deodorization methods

结合雷达图的分析结果，生样品中PC1 主要反映硫化物和氮氧化合物，PC2 主要反映有机硫化物和芳香成分；熟样品中PC1 主要反映硫化物和氮氧化合物，PC2 主要反映醇醛酮类和甲基类化合物。熟化后，CK-c、β-CD-c 和YF-c 的硫化物和氮氧化合物的含量均略微提高，但β-CD-c 和YF-c 明显低于CKc；而有机硫化物和芳香成分呈负增长，这可能是使β-CD-c 和YF-c 组熟样品腥味脱除的主要原因。综合感官评定的结果，选择CK、GA 与YF 3 组进行HS-SPME-GC-MS 分析。

2.3 不同脱腥方法鸡肝的HS-SPME-GC-MS 分析

CK、GA 和YF 生熟样品检出物质如表3。由表3 可知，所有样品中共检测出124 种挥发性风味物质，CK-r、CK-c、GA-r、GA-c、YF-r、YF-c 各检出33、29、59、27、45、32 种挥发性风味物质。姜酒浸泡和酵母脱腥后，生样品中挥发性风味物质种类均有所增加，姜酒浸泡主要通过加入外源风味物质掩蔽鸡肝腥味，酵母发酵可能主要通过生物合成和分解而产生多种风味物质。不同脱腥方法改变了鸡肝原有的风味特性，体现在挥发性风味物质种类和含量的变化上[26]。

表3 不同脱腥方法的鸡肝生熟样品GC-MS 结果分析Table 3 GC-MS analysis of raw and cooked chicken liver samples with different deodorization methods

续表3

续表3

CK-r 中以醛类（61.54%）物质为主，其次为烃类（23.75%）和醇类（7.05%），共占CK-r 总挥发性风味物质的92.34%。醛类中含量最多的是3-甲基丁醛（37.19%）、苯甲醛（19.05%），其次是壬醛（1.93%）、己醛（1.84%）和苯乙醛（1.06%）。壬醛、己醛、（E）-2-辛烯醛等存在于多种水产品中，有令人不愉快的草腥味和脂肪味，对水产品的腥味具有重要贡献。这是产生鸡肝腥味的重要原因[10,27]。烃类物质中的卤代烃也可能对鸡肝特殊风味有一定贡献[28]。醇类中主要为异戊醇（5.09%）和2-辛醇（1.52%），两者均有令人不愉快的特殊臭味，多数饱和醇阈值高，而不饱和醇通常阈值较低，可能对鸡肝的不良风味稍有贡献[29]。

由于姜酒中物质的加入，GA-r 中挥发性风味物质种类明显增加。与CK-r（7.05%）相比，GA-r 醇类物质含量（79.98%）增加最明显，除乙醇外，桉叶油醇和2-莰醇赋予其清凉的薄荷香气，也对其风味有一定贡献；酯类物质种类增加较多，含量由0.43%增加到3.85%，可能是由乙醇与鸡肝中的有机酸发生反应而形成，它们大多具有柔和的花果清香，能掩盖鸡肝不良风味[30]。相反，醛类物质含量由61.54%大幅下降到10.58%，其中3-甲基丁醛和苯甲醛的含量大幅下降，己醛和壬醛含量均有所降低，从而减轻了鸡肝腥味；烃类物质中增加的姜黄素和（-）-姜烯等生姜特征风味物质赋予了特殊辛香味，表明姜酒浸泡对鸡肝脱腥有明显效果。

由于酵母的发酵，YF-r 中醇类物质含量增加，部分醇类如2-辛醇和壬醇等均有所减少，但异戊醇的含量却大量增加，且产生了1-辛烯-3 醇，广泛存在于水产品和动物食品，被认为是鱼腥味和不良风味的代表物质[31]，可能是多不饱和脂肪酸分解或羰基化合物通过酶的作用还原产生[32]。醛类中，3-甲基丁醛、苯甲醛、己醛和壬醛含量均有所降低。酵母发酵对生鸡肝脱腥有较好效果，但综合感官评定与电子鼻结果，其脱腥效果不如姜酒浸泡。

肉类熟化后的风味物质来源于蛋白质、碳水化合物、脂质和维生素等非挥发性物质，美拉德反应、脂质氧化分解、维生素降解以及一些物质与美拉德反应产物的相互作用对熟肉风味的产生起重要作用[33]。3 组熟样品中的挥发性风味物质种类均减少。醛类物质变化最明显，3 组样品的醛类物质含量均增加到70%以上，特别是苯甲醛，3 组熟样品苯甲醛含量达到了60%以上，这可能是熟鸡肝固有的主体风味物质。其生成机理极其复杂，可能是由芳香族氨基酸发生美拉德反应Strecker 降解后形成，也可能由脂质氧化或较大分子的烃类分解而成的小分子物质发生成环反应，再经取代和氧化形成[21,33]。此外，熟化过程可以去除部分不良风味，如3-甲基丁醛在3 组熟样品中均没有检出。而酮类物质在熟化后也呈增长趋势，其中2,3-辛二酮呈脂肪和奶油香味，能改善鸡肝的总体风味。鸡肝熟化时，其含有的少量亚铁肌红蛋白被氧化成高铁肌红蛋白，后者能加速脂质氧化产生多种醛酮类物质，导致鸡肝风味发生较大变化[34]。醇类物质比熟化前含量均减少，其中异戊醇和2-辛醇未检出，但被认为是致腥物质的1-辛烯-3-醇[27]，在GA-c、YF-c 中未检出，说明姜酒浸泡法和酵母发酵法对熟化鸡肝脱腥效果较好。

3 结论

采用姜酒浸泡、酵母发酵和β-环状糊精包埋对鸡肝进行脱腥。结果表明，β-环状糊精包埋可能同时包埋了鸡肝腥味和固有风味。电子鼻能较好区分对照组和3 种脱腥鸡肝，与感官评定结果一致。GA-c和YF-c 的感官评分较高。采用HS-SPME-GC-MS分别检测了CK-r（33 种）、CK-c（29 种）、GA-r（59 种）、GA-c（27 种）、YF-r（45 种）、YF-c（32 种）样品，共检测出124 种挥发性风味成分。分析发现，脱腥前，鸡肝中可能的致腥物质主要为醛类（3-甲基丁醛、苯甲醛、壬醛、己醛、（E）-2-辛烯醛）、烃类（三氯甲烷）和醇类（异戊醇和2-辛醇）。姜酒浸泡后，醇类和酯类物质含量明显增加，而醛类物质（3-甲基丁醛、苯甲醛、己醛和壬醛）含量明显降低；酵母脱腥后，2-辛醇和壬醇等含量也明显降低。所有熟化鸡肝中苯甲醛含量均明显增加，判断为熟鸡肝的主体风味物质，但其具体生成途径有待进一步研究。姜酒浸泡组熟化后残留的乙醇是鸡肝熟化后保持较好风味的因素。研究表明，姜酒浸泡能明显改善鸡肝的风味，脱腥效果较好，酵母发酵次之，为促进鸡肝的综合利用提供了参考。