SPME-GC-MS结合ROAV分析捞汁对富含蛋白质凉菜总体风味影响的研究

王虹，周舟，杜险峰，张守文

(1.黑龙江珍选食品有限公司，哈尔滨 150060；2.信阳农林学院，河南 信阳 464006；3.哈尔滨商业大学，哈尔滨 150028；4.黑龙江东方学院，哈尔滨 150070)

富含蛋白质的原料本身的风味强烈，并且在制作过程中为了掩盖原料本身的不良风味会添加葱、姜、蒜、黄酒及去腥香料。珍选捞汁，作为一种常见复合调味料，广泛应用于凉拌菜肴。为了了解捞汁对富含蛋白质原料凉菜风味的影响，利用SPME-GC-MS检测分析[1]捞汁及4道富含蛋白质捞汁凉菜中的挥发性风味物质，采用相对气味活度值(relative odor activity value，ROAV)探讨分析捞汁对4道捞汁凉菜的赋味情况，为深入探讨捞汁对凉拌菜肴风味的影响提供了参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

珍选捞汁：由黑龙江珍选食品有限公司提供；豆腐、猪蹄、牛肚、牛舌、小墨鱼、香螺、花蚬子、小章鱼仔、虾、鲜蒜、精制盐、姜、葱、蒜、黄酒、辣椒油等原料：均购于哈尔滨市松北区大润发超市。

1.2 仪器与设备

7890N/5975 GC-MS联用仪 美国Agilent公司；iNose型智鼻 上海瑞玢国际贸易有限公司；JD200-3电子天平 沈阳天平仪器有限公司；固相微萃取装置65 μm PDMS/DVB萃取头、20 mL顶空钳口样品瓶 美国Supelco公司。

1.3 试验方法

1.3.1 制作工艺流程

1.3.1.1 捞汁猪蹄

猪蹄洗净→焯水→过冷水→文火炖煮→去骨→调味→拌制浸泡→成品。

1.3.1.2 捞汁牛杂

牛杂洗净→煮制→过冷水→调味→拌制浸泡→成品。

1.3.1.3 捞汁小海鲜

海鲜解冻洗净→切配→焯水→冷却→调味→拌制浸泡→成品。

1.3.1.4 捞汁豆腐

豆腐切片→炸制→调味→拌制浸泡→成品。

1.3.2 制作工艺要点

1.3.2.1 捞汁猪蹄

选料：购买表面光滑、有弹性、不粘手的猪蹄。

清理：将猪蹄洗净，冷水下锅大火煮开，焯水3 min且过程中要撇去浮沫，捞出后用温水冲洗干净。

预煮：将清洗好的猪蹄与葱、姜、料酒和盐同时冷水下锅，水开后文火炖煮2 h。

切配：将猪蹄的皮、筋、肉取下切片。

调味：将切好的猪蹄根据试验设计要求分别放入容器中，加入捞汁15 g、辣椒油5 g、麻油3 g、糖5 g、盐3 g、葱末、姜末、蒜末各2 g。

拌制与浸泡：将原材料和调味汁拌匀，静置25 min。

成品：将制作好的成品编号进行试验。

1.3.2.2 捞汁牛杂

选料：毛肚选择颜色自然、无刺鼻味道、用手指拉拽有韧性为宜；牛舌选择横截面大、色泽正常、少刺或无刺、表皮有光泽且无皱褶为宜。

清理：将冷冻牛肚于冷水中解冻，解冻完毕用粗盐加面粉涂抹牛肚表面，反复揉搓3 min后清洗，以去除牛肚表面黏液；牛舌解冻，清洗干净，在开水中烫5 min捞出，刮掉外层表皮。

预煮：将处理好的牛杂与葱、姜、香叶、小茴香、料酒和盐同时下锅进行煮制，牛肚煮制时间45 min，牛舌煮制时间90 min。

调味：将切配好的牛杂根据试验设计要求分别放入容器中，加入捞汁75 g、香油5 g、糖5 g、米醋8 g、香葱2 g。

拌制与浸泡：将原材料和调味汁拌匀，静置45 min。

成品：将制作好的成品编号进行试验。

1.3.2.3 捞汁小海鲜

选料：选择新鲜的小海鲜，个头要尽量小一些，方便焯水和调味汁的浸泡入味。

清理：小海鲜逐个用手除去污垢，再用清水漂洗后沥干水分备用。

预煮：在冷水中放入葱、姜、料酒和盐开火，待水开后将清洗好的小海鲜倒入锅中煮制30 s捞出，冲冷水。

冷却：将预煮后的小海鲜沥干水分冷却至室温备用。

调味：煮熟小海鲜根据试验设计要求分别放入容器中，加入捞汁15 g、鱼露10 g、蒜5 g、香葱1 g、香油0.5 g、辣椒油8 g。

拌制与浸泡：将原材料和调味汁拌匀，静置25 min。

成品：将制作好的成品编号进行试验。

1.3.2.4 捞汁豆腐

原料处理：将老豆腐切成小长条，用厨房用纸吸干表面的水分，让其表面保持干燥，方便炸制。

油炸：油温烧制六成热，放入豆腐条，炸制3 min后待豆腐条飘起捞出，再复炸30 s，表面金黄时捞出备用。

调味：将炸好的豆腐加入捞汁10 g、辣椒油12 g、麻油3 g、葱1 g、姜3 g、蒜1 g、糖5 g、盐3 g。

拌制与浸泡：将原材料和调味汁拌匀，根据试验设计要求分别放入容器中。

成品：将制作好的成品编号进行试验。

1.3.3 挥发性风味化合物的分析

HS-SPME：准确称取3.0 g剁碎后的样品于20 mL的萃取瓶中，旋紧瓶盖，放入SPME装置中，在60 ℃下平衡30 min，采用65 μm PDMS/DVB 萃取头顶空萃取，然后插入GC-MS进样器中。

气相色谱条件：色谱柱为19091S-433毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，解吸温度为270 ℃，解吸时间为5.0 min，无分流模式进样。

升温程序：初温为50 ℃，以6 ℃/min升温至140 ℃，然后以10 ℃/min升温至 250 ℃，保持5 min，载气为氦气，流速为1.0 mL/min。

质谱条件：电离轰击(EI)，离子源温度为 230 ℃，电子能量为70 eV，四级杆温度为150 ℃，扫描质谱范围为50～450 amu；扫描速率为1 scan/s。

定性和定量分析：运用 NIST 08.LIB和NIST 08s. LIB标准谱库对GC-MS质谱数据进行检索，保留匹配度大于 800(最大值为 1000) 的化合物，采用面积归一化法计算各物质峰面积百分含量。

1.4 关键风味化合物评定

利用 ROAV 定义对样品风味贡献最大的挥发性风味物质，即 ROAVmax=100，其他香气成分 ROAV 值计算公式为：

式中：T为各挥发性风味物质相应的阈值，Tmax为贡献最大组分对应的阈值；C为各挥发性风味物质的相对含量，Cmax为贡献最大组分的相对含量[2]。

1.5 数据处理

挥发性风味物质的定量采用峰面积归一化法，使用Origin 8.0 软件对挥发性风味物质的百分比数据进行热图(heat map)分析，采用 Origin 8.0软件进行数据分析和绘制图表。

2 结果与分析

2.1 挥发性风味物质分析

表1 GC-MS检测捞汁及捞汁凉菜的挥发性风味物质及相对含量Table 1 Detection of volatile flavor compounds and their relative content in compound dressing sauce and compound dressing sauce cold dishes by GC-MS

续 表

续 表

由表1可知，捞汁与4道富含蛋白质的原料所制成的捞汁凉菜中共鉴定出83种挥发性风味物质，其主要为醛类 15种、醇类 13种、烷类16种、酮类2种、酯类2种、烯类15种、酸类2种、醚类6种、含硫化合物2种、杂环类化合物3种及其他类7种，捞汁与4道富含蛋白质的捞汁凉菜中挥发性风味物质的组成与含量存在显著差异。捞汁样品中，酸类、烷类的含量占总挥发性风味物质含量的81.42%，其中酸类含量最高，占总挥发性组分的52.64%，其次是烷类，占28.78%。

捞汁猪蹄样品中，相对含量最高的是含硫化合物，占总挥发性风味物质含量的36.68%，其次是酸类、烯类、醇类、醛类、杂环类化合物、醚类、酮类，分别占总挥发性风味物质含量的11.64%、9.50%、9.15%、7.13%、4.98%、4.74%、3.89%。

捞汁牛杂样品中，醇类、烯类、醚类、酸类的含量占总挥发性风味物质含量的85.42%，其中醇类的相对含量最高，占总挥发性风味物质含量的32.11%，其次是烯类，占20.26%，酸类的相对含量较少，仅占6.31%。

捞汁小海鲜样品中，烯类、醛类、酸类的含量占总挥发性物质含量的61.40%，其中相对含量最高的是烯类，占33.05%，其次是醛类，占17.27%。

捞汁豆腐样品中，醇类、烷类占总挥发性风味物质含量的71.48%，其中相对含量最高的是醇类，占52.42%，烷类占19.06%。每个样品中挥发性风味物质的数量、相对含量占比见图1。

图1 捞汁与捞汁凉菜挥发性风味物质种类数量(a)及相对含量(b)Fig.1 The number of species (a) and relative content (b) of volatile flavor compounds in compound dressing sauce and compound dressing sauce cold dishes

2.1.1 醛类物质

醛类由于阈值低，是食品中重要的芳香化合物[3]。在捞汁、捞汁猪蹄、捞汁牛杂、捞汁小海鲜中均检测到醛类风味物质，捞汁豆腐中并未检测到醛类物质。捞汁中检测到7种醛类物质，醛类风味物质含量较高、种类较多，其中相对含量最高的是苯乙醛，含量为3.38%，其次是3,5-二甲基苯甲醛、苯甲醛、异戊醛、2-甲基丁醛、糠醛、2-甲基-2-丁烯醛。而在捞汁猪蹄中仅检测到2种醛类风味物质，含量仅为7.13%，其中含量最高的是壬醛，其次是正己醛，相对含量分别为5.00%、2.13%；捞汁牛杂中仅检测1种醛类物质苯甲醛，相对含量较低，仅含0.49%；捞汁小海鲜中检测到醛类物质种类较多，有6种，十八烷醛的相对含量较高，为11.76%，其次是紫丁香醛(异构体IV)、柠檬醛，相对含量分别为2.04%、1.88%。脂肪的氧化分解是醛类物质产生的主要来源，其挥发性强、阈值低，对样品的风味有较大的影响，如常见的乙醛阈值为0.025 mg/kg，乙烯醛阈值为0.030 mg/kg，庚醛阈值为0.0028 mg/kg，壬醛阈值仅为0.0011 mg/kg[4]。醛类主要贡献果香、花香和焦糖香气[5]。

2.1.2 醇类物质

醇类物质中，阈值较高的是饱和醇类，对捞汁及捞汁菜肴整体风味的贡献取决于其浓度，浓度高的饱和醇类对风味有较大的影响，而不饱和醇类阈值相对较低，对整体风味有较大贡献作用。在捞汁中，含有4种醇类风味物质，其中，相对含量较高的为α-松油醇，相对含量为3.7%，贡献花香，其次是乙醇，但由于乙醇是饱和醇，风味阈值较高，对风味的贡献值小，桉叶油醇与4-萜烯醇的含量较少。捞汁猪蹄中检测出3种醇类风味物质，分别为α-松油醇、4-萜烯醇、桉叶油醇，相对含量分别为3.40%、3.04%、2.71%，这3种醇类物质均在捞汁中被检测到。捞汁牛杂中检测到2种醇类物质，含量最高的是芳樟醇，为26.30%，芳樟醇的阈值极低，仅为0.0074 mg/kg[6]，贡献花香、木香，很有可能是捞汁牛杂的关键风味物质；与捞汁相同的醇类风味物质4-萜烯醇的相对含量较低，仅为3.04%，但4-萜烯醇的阈值较低，为0.002 mg/kg，对捞汁牛杂的风味也起到一定的修饰作用。捞汁小海鲜中醇类物质的种类较多，但相对含量较低，其中含量较高的2种醇类风味物质都在捞汁中被检测到，分别是α-松油醇、4-萜烯醇，相对含量仅为1.91%、1.46%。捞汁豆腐中检测到的醇类风味物质含量较高，其中含量最高的是乙醇，为37.17%，且乙醇的阈值较高，为950 mg/kg，因此，乙醇对捞汁豆腐整体风味的影响较小。其次是1-辛烯-3-醇，相对含量较少，仅为5.91%，但1-辛烯-3-醇为不饱和醇，阈值极低，仅为0.0035 mg/kg，对捞汁豆腐的整体风味有重要的贡献作用，1-辛烯-3-醇也被称为蘑菇醇，贡献蘑菇的香气[7]。

2.1.3 酮类、酯类物质

酮类化合物仅在捞汁猪蹄与捞汁牛杂中检测到，捞汁中并未检测到酮类化合物。酮类物质的产生主要来源于Strecker降解和酯类氧化，具有花香和果香，对捞汁凉菜的整体风味有增强的作用[8-9]。捞汁猪蹄中检测到1种酮类物质胡椒酮，相对含量为3.89%，胡椒酮主要贡献樟脑香气，捞汁牛杂中检测到3-羟基-2-丁酮，相对含量为1.10%，贡献奶油与脂肪香气。酮类化合物的产生可能来自制作过程中所添加的辣椒油[10]。

酯类化合物仅在捞汁小海鲜中被检测到2种，已有研究表明，酯类主要贡献水果香气。捞汁小海鲜中检测到的酯类化合物的相对含量较低，对捞汁小海鲜的整体风味的影响不大。

2.1.4 烯类物质

烯类在捞汁与捞汁豆腐中并未检出，在捞汁猪蹄、捞汁牛杂、捞汁小海鲜中均有检出。烯类化合物是辣椒油的主要香气成分[11]，辣椒油在制作过程中，干辣椒与香辛料在油炸的过程中释放出游离萜类，在热的作用下经过环化、脱水和异构化, 生成多种萜烯类风味物质[12]。在捞汁猪蹄、捞汁牛杂、捞汁小海鲜的制作过程中均有添加辣椒油，捞汁小海鲜中检测到烯类化合物种类较多，(+)-柠檬烯的相对含量最高，为23.74%，贡献柠檬香气，对捞汁小海鲜的整体风味起到重要的作用。

2.1.5 酸类、醚类物质

在捞汁与捞汁凉菜中一共检测出的酸类物质仅有2种，分别为醋酸与山梨酸。在捞汁中均检测到醋酸与山梨酸，含量相对较高的是山梨酸，相对含量为33.13%，山梨酸的形成可能是在捞汁中所添加的食品防腐剂山梨酸导致的。捞汁中醋酸的相对含量为19.51%，来源于珍选捞汁配方中所添加的酸类原料。在捞汁猪蹄、捞汁牛杂、捞汁小海鲜、捞汁豆腐中均检测到1种酸类物质醋酸，相对含量均小于捞汁中的醋酸含量。由于在制作这4种捞汁凉菜的过程中捞汁都是作为调味品加入，因此，4种捞汁凉菜中的酸类风味物质均来自于捞汁。

醚类在捞汁、捞汁猪蹄、捞汁牛杂中被检测到，相对含量都相对较低。捞汁中检测到1种醚类化合物，含量较低。捞汁猪蹄中检测到烯丙基甲基二硫醚，捞汁牛杂中检测到的二烯丙基硫醚、二烯丙基三硫醚、4-烯丙基苯甲醚均具有强烈的大蒜、洋葱的香气，并且阈值都较低，二烯丙基硫醚的阈值为0.1 mg/kg，二烯丙基三硫醚的阈值为0.03 mg/kg，4-烯丙基苯甲醚的阈值为0.006 mg/kg，对捞汁猪蹄与捞汁牛杂整体风味的影响较大。已有研究表明，醚类化合物是大蒜等葱属类原料的主要挥发性风味物质[13-15]，这些醚类化合物的产生主要来自于加工过程中所添加的香葱、大蒜等葱属类原料。

2.1.6 含硫化合物、杂环类物质

含硫氨基酸的分解能够形成含硫化合物，一般含硫化合物的阈值低，如二烯丙基二硫醚的阈值为0.03 mg/kg，即使浓度很低，也会对整体风味产生重要的影响[16]。杂环类化合物来源于氨基酸和还原糖的Maillard反应，以及氨基酸的热分解等，所形成的杂环类化合物阈值低，香气浓郁，一般呈坚果香、木香[17]。捞汁中并未检测到含硫化合物与杂环类化合物。捞汁猪蹄与捞汁牛杂中的含硫化合物含量较多，含量最高的是二烯丙基二硫，是大蒜的主要风味物质。捞汁小海鲜中未检测到含硫化合物，但检测到杂环类化合物顺式-2-(2-戊烯基)呋喃，含量较低。捞汁豆腐中检测到较高含量的杂环类化合物，可能是捞汁豆腐的关键挥发性风味物质。

2.1.7 其他物质

烷类化合物的种类较多，研究表明，烷类化合物的香气阈值较高，对整体风味的贡献较小[18-20]。其他化合物由于含量低，对整体风味的影响不大。

2.2 挥发性风味物质热图聚类分析

为进一步分析捞汁与4道捞汁凉菜的挥发性风味物质，将5组样品的挥发性风味物质绘制成热图，见图2。上部树状为不同样品的聚类，中部填充颜色深浅表示各样品中各类挥发性风味物质含量的高低，热图中颜色越深代表该成分含量越高[21]。

桉叶油醇、4-萜烯、α-松油醇、醋酸是捞汁与捞汁猪蹄的共有物质，在捞汁与捞汁猪蹄中共检测到42种风味物质，而共有物质仅为3种，同样，捞汁与捞汁牛杂共检测出50种风味物质，其中共有物质有3种，分别为苯甲醛、4-萜烯醇、醋酸，捞汁与捞汁小海鲜中检测到55种风味物质，其中共有物质有3种，分别为桉叶油醇、4-萜烯醇、α-松油醇、醋酸，捞汁与捞汁豆腐共检测出42种风味物质，其中共有物质有4种，分别为乙醇、六甲基环三硅氧烷、醋酸、2-(氮杂环丙烷-1-基)乙胺。由此可以看出，由于猪蹄、牛杂、小海鲜、豆腐在制作凉菜的过程中添加了辣椒油、蒜、葱等气味较强的辅料，增加了捞汁猪蹄、捞汁牛杂、捞汁小海鲜、捞汁豆腐的风味物质，主要呈现出葱香、花香、油脂香气。捞汁与捞汁豆腐的挥发性风味物质相似性较多，聚为一类；捞汁猪蹄、捞汁牛杂与捞汁小海鲜样品的挥发性风味物质相似性较多，聚为一类，见图2。

图2 捞汁与捞汁凉菜的挥发性风味物质聚类热图Fig.2 Clustering heat map of volatile flavor compounds in compound dressing sauce and compound dressing sauce cold dishes

2.3 关键风味物质的鉴定

气味阈值是指某种香气物质的最低浓度[22]。通过查阅已报道的气味阈值分析各挥发性风味成分的相对气味活度值，见表2。相对气味活度值(relative odor activity value，ROAV)用来评估单个挥发性成分对整体香气的贡献。将对样品整体香气贡献最大的挥发性成分定义为ROAVmax=100，其他挥发性成分的 ROAV 范围在0～100。

表2 捞汁与捞汁凉菜的挥发性风味物质的ROAVsTable 2 ROAVs of volatile flavor compounds in compound dressing sauce and compound dressing sauce cold dishes

续 表

苯乙醛的阈值低，相对含量较高，对捞汁的挥发性风味贡献最大，定义苯乙醛为捞汁的关键风味物质即ROAVmax=100。同理，定义壬醛为捞汁猪蹄的关键风味物质，定义芳樟醇为捞汁牛杂的关键风味物质，定义反式-2-癸烯醛为捞汁小海鲜的关键风味物质，定义1-辛烯-3-醇为捞汁豆腐的关键风味物质。表2中仅列出ROAV≥0.1的30种物质，ROAV≥1的组分是样品的关键风味物质，ROAV值越大，表明该物质对总体风味的贡献越大；0.1≤ROAV<1的组分对样品的风味具有重要的修饰作用。捞汁与4道捞汁凉菜的共有风味物质的相对气味活度值存在一定的差异。捞汁中，3,5-二甲基苯甲醛、异戊醛、2-甲基丁醛、桉叶油醇、4-萜烯醇的ROAV≥1，均可视为捞汁的关键风味物质，为捞汁的风味贡献杏仁香、樟脑味、胡椒香。捞汁猪蹄中正己醛、桉叶油醇、4-萜烯醇、(+)-柠檬烯、烯丙基二硫醚、二烯丙基二硫为关键风味物质，为捞汁猪蹄贡献水果香、胡椒香、花香、蒜香。捞汁牛杂中二烯丙基三硫醚为关键风味物质，为捞汁牛杂贡献大蒜、洋葱香气。正辛醛、壬醛、桉叶油醇、4-萜烯醇、1-辛烯-3-醇、(+)-柠檬烯为捞汁小海鲜的关键风味物质，贡献脂香、樟脑香、蘑菇香、柑橘香等。异戊醇、2-正戊基呋喃为捞汁豆腐的关键风味物质，为捞汁豆腐贡献杏仁味、水果香等。

苯甲醛是捞汁与捞汁牛杂的共有物质，但苯甲醛在捞汁中的ROAV值为0.29，对捞汁的整体香气起到修饰作用，而在捞汁牛杂中苯甲醛的ROAV<0.01，对捞汁牛杂整体风味的影响不大。桉叶油醇是捞汁、捞汁猪蹄、捞汁小海鲜的共有关键风味物质成分，并且在捞汁、捞汁猪蹄、捞汁小海鲜中ROAV值均大于1，是捞汁、捞汁猪蹄、捞汁小海鲜的关键风味物质。4-萜烯醇是捞汁、捞汁猪蹄、捞汁小海鲜的共有关键风味物质，对捞汁牛杂的整体风味也起到一定的修饰作用。富含蛋白质的原料一般都需要经过焯水、添加去腥的调料去除原料的异味，使得在4道捞汁凉菜中检测出较少的捞汁关键风味物质，但也对捞汁凉菜的整体风味起到重要的贡献作用。在制作捞汁凉菜的过程中，捞汁在浸拌的过程中主要贡献清凉味、樟脑香、杏仁香、果香等风味。

3 结论

通过采用SPME-GC-MS技术检测捞汁与4道富含蛋白质原料的捞汁凉菜样品中的挥发性风味物质，共鉴定出83种挥发性风味物质，包括醛类、醇类、烷类、酸类、醚类、杂环类化合物等。4道捞汁凉菜经过捞汁的浸拌，提高了捞汁凉菜风味的丰富度，使4道捞汁凉菜的总体风味有所改善。通过绘制聚类热图，可以直观地看到各样品之间风味物质的差异；结合相对气味活度值(ROAV)筛选出30种关键风味物质，主要是醛类、醇类、醚类，呈现麦芽香、果香、蒜香等天然香气，捞汁对4道富含蛋白质的捞汁凉菜的整体风味主要贡献清凉味、樟脑香、杏仁香、果香等风味。由结果可知捞汁风味物质成分在捞汁凉菜风味的形成中具有明显的赋味作用。