风干肠简称“干肠”,因具有独特的风味、色泽和质地成为深受消费者喜爱的肉制品。在风干过程中白酒与肉中的脂类和蛋白质等成分产生系列的复杂反应,形成醇、醛、酸、酯、烯烃、酮等挥发性物质,直接影响产品的典型香气特征。由于自然发酵过程中,游离氨基酸易导致生物胺等有害物质的生成,同时在形成特有风味物质的同时也会产生氧化酸败等品质劣变问题。与白酒比,果酒白兰地对风干肠风味形成的贡献度、对产品氧化变质及生物胺积累的影响、对风干肠风味演变规律和品质评价等方面的作用均有待研究。
目前利用检测技术优势互补,运用多种手段更全面、更准确、更科学揭示挥发性物质信息已成为风味分析的热点。烟台大学生命科学学院的刘春云、彭新颜*等采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GCMS)联用和顶空-气相色谱-离子迁移谱(HS-GCIMS)2 种检测分析技术,探究白兰地对风干肠风味的影响,检测产品硫代巴比妥酸(TBARS)值、总挥发性盐基氮(TVB-N)值、生物胺含量和感官品质变化,以期为白兰地风干肠风味分析和品质评价提供数据参考,为推动白兰地在肉品行业的应用提供理论依据。
1
桑葚白兰地对风干肠样品TBARS值及TVB-N值的影响
由图1可知,对照组(I组)TBARS值及TVB-N值分别为1.63 mg/kg和11.33 mg/100 g,显著高于其他处理组(P<0.05),说明酒类的添加能明显抑制脂肪氧化并维持新鲜度。结果表明,只添加白兰地组(V组)TBARS值(0.92 mg/kg)比I组低了42.94%。与之相似,对照组(I组)TVB-N值(7.15 mg/100 g)是V组的1.58 倍,而且只添加白兰地组与II、III和IV组差异显著(P<0.05)。结果证实,与白酒比,桑葚白兰地酒能更有效抑制肉品脂质氧化,尤其在抑制TVB-N值增加方面更明显。这说明白兰地中可能存在某些抗氧化或抑菌物质会调控风干肠氧化变质及蛋白分解,对产品不良风味的形成具有潜在的抑制作用,这些物质到底包括哪些成分有待进一步研究。
2
桑葚白兰地对风干肠中生物胺含量的影响
如表3所示,风干肠样品中共检测出8种生物胺。组胺对人体的危害性较大 ,会导致过敏和过敏反应。5组风干肠中仅在I组及II组中检测出组胺,分别为28.53、16.33 mg/kg,均小于50 mg/kg 。色胺和2-苯乙胺的含量随白兰地添加量的增加而减少,与对照组相比,V组中色胺和2-苯乙胺的含量分别下降了12.77mg/kg和14.27 mg/kg,说明白兰地以0.03 mL/g肉的比例添加到风干肠中有效抑制了2种生物胺的积累。5 组样品中酪胺含量在19.73~33.03 mg/kg范围,均低于欧洲限量标准100 mg/kg, ,其中含酒组中酪胺含量均低于对照组( P <0.05),且只添加白酒组效果最好。风干成熟结束时含有一定量的尸胺及腐胺,这可能是因为风干肠营养丰富,利于一些赖氨酸及鸟氨酸脱羧酶阳性菌群的繁殖。精胺和亚精胺是肉制品中天然存在的胺类 ,主要来源于原料肉中,因此各组样品中两者的含量差异并不显著( P >0.05)。
从总生物胺含量来看,对照组(I组)总生物胺含量为410.97 mg/kg,显著高于其他组( P <0.05),其中使用白兰地样品与完全使用白酒组相当( P >0.05),证明白兰地可以替代白酒,对生物胺有较好的抑制作用。这可能是由于2种酒都具有较高的乙醇体积分数,继而破坏细胞膜或使蛋白质变性,导致微生物细胞代谢紊乱甚至死亡,从而抑制产生物胺作用的革兰氏阳性菌的生长繁殖 。 可见,酒类具有抑菌和抑制生物胺的积极作用。
3
风干肠样品的感官评分
由图2可知,对照组(I组)在色泽、风味、整体可接受性等方面评分均低于其他处理组,可见酒的添加改善了风干肠的品质,尤其是添加桑葚白兰地组在整体可接受性上显著优于白酒组和对照组(P<0.05)。其中只添加桑葚白兰地组(V组)产品瘦肉部分呈玫瑰红色,脂肪部分透明、组织紧密、弹性好、入口香味浓郁,具有独特淡雅的果香和酒香味,明显优于其他组。结合TBARS值、TVB-N值得出,由于桑葚白兰地具有抑制氧化变质的能力,有效减缓了香肠内部脂质的氧化酸败,而且本身带有芳香风味,使只添加白兰地组(V组)风干肠在总体接受性上更佳。
4
不同风干肠样品中风味物质差异
图3A为利用GC-IMS检测风干肠时得到的三维地形图,将其投影到二维平面上得到俯视图(图3B),能更直观地对比分析各组间风味物质的差异。反应离子峰两侧的每个点代表一种挥发性化合物,白色和红色分别表示对应物质的含量,颜色越深,含量越多。图3B中黄色框线区域内,对照组(I组)检测到的挥发性风味物质种类及含量较低,白酒组含量最高,添加白兰地样品组的挥发性风味物质的多样性较大;说明酒增加了风干肠中挥发性风味物质。在绿色框线区域内,与对照组及白酒组对比,添加白兰地后风干肠中挥发性风味化合物种类及含量差异明显。但3 组白兰地风干肠中挥发性风味化合物的差异较小。图3C以对照组(I组)为参照差异对比,其余组谱图扣除参比;在III、IV、V组样品的差异谱图中有较多的红色斑点,同样说明添加白兰地增加了风干肠中挥发性风味物质的种类。
5
不同风干香肠样品中挥发性物质气味指纹图谱
如图4所示,5组风干肠样品有共同的风味区域,也有各自的特征峰区域。区域A是风干肠所共有的风味区域,主要包括2-甲基丁酸乙酯(单体)、(Z)-2-戊烯-1-醇、丁酸乙酯、异薄荷酮、1-丁醇、桉叶油醇(二聚体)、桉叶油醇(单体)、2-丁酸丙酯、β-蒎烯、β-芘烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、柠檬烯、二氢月桂烯醇、芳樟醇、乙醇及乙酸乙酯17种挥发性风味化合物,其中萜类化合物含量在对照组(I组)相对较高,酒类的添加使其含量降低,同时本区域包含了对照组(I组)中极大多数的挥发性风味物质,与其他组相比该组挥发性风味化合物种类及含量较低;区域B为只添加白酒组(II组)的特征峰区域,其中2-呋喃甲醇、茴香脑、4-烯丙基苯甲醚、2-庚醇、戊酸乙酯及己酸乙酯6 种风味物质,其含量随白酒添加量的减少而降低有的甚至消失;区域C为白兰地处理组的特征峰区域,其中2-己酮、3-甲基丁醇、二乙二醇二甲醚、2,5-二甲基呋喃及(E)-2-庚烯醛5 种挥发性物质浓度相对较高,该区域还包括乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、二甲基二硫醚、乙酸甲酯、(E)-3-戊烯-2-酮(二聚体)、(E)-3-戊烯-2-酮(单体)及2-甲基丙酸乙酯等挥发性成分,此区域中大部分风味组分为白兰地组所特有,这也证实白兰地为风干肠增添了新的挥发性风味成分。
6
挥发性风味物质的HS-SPME-GC-MS和HS-GC-IMS 分析
结果可知,利用GC-MS共检测到63种挥发性风味物质,包括酯类12种、醛类12 种、烯烃类11种、醇类10种、酸类6种、醚类3种、酚类2种、酮类1种、其他6种。目前GC-IMS可以明确定性的挥发性风味物质有45种。挥发性化合物主要有酯类14种、醇类10种、烯烃7种、醛类2种、酮类5种、醚类4种、酸类2种、呋喃类1种。2种手段仅检测出乙醇、芳樟醇、桉叶油醇、苯乙醛、己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、茴香脑、4-烯丙基苯甲醚9种共同挥发性成分,均为传统香肠和白兰地中常见的挥发性物质,说明2种色谱方法的结合可以更全面地解析风干肠中的挥发性成分。在风干肠中酯类物质最丰富,通常来源于微生物作用下醇与短链酸的酯化反应。由于阈值低,通常被认为是影响风干肠风味的重要因素,是产品水果香和浓郁酯香的主要贡献者。在GC-MS结果中,对照组共检测出4 种酯类,相对含量为4.6%,与其相比,大部分有酒组酯类物质种类及含量显著高于对照组,这些物质对风干肠的整体风味至关重要,可以为风干肠提供果味并掩盖腐臭味。其中白酒组(II组)的酯类化合物相对含量最高,达到12.22%,只添加白兰地组(V组)次之,但检测出酯类化合物的种类最多。研究表明,添加白酒后的风干肠挥发性化合物、尤其是乙酯类含量高,这可能是由于其酯化底物乙醇含量高造成的。己酸乙酯(菠萝果香味)和山梨酸乙酯是白酒组最主要的酯类化合物。乙酸乙酯(有香蕉或苹果香味)、辛酸乙酯(有菠萝、梨和花香味)、苯乙酸乙酯、壬酸乙酯(葡萄香)及乙酸异戊酯(有香蕉和梨的果香味)在只添加白兰地组(V组)中含量较高,是白兰地风干香肠的特征风味来源。
7
风干肠样品挥发性风味物质的GC-IMS动态PCA
用不同颜色表示各组样品(图6A),降维后前2个PC累计贡献率为85%,5组风干肠样本没有发生重叠,证明各组产品的特征风味物质具有差异。结合图6B样本间的欧氏距离结果可知,IV组(白酒、白兰地添加量为0.01、0.02 mL/g)和只添加白兰地组(V组)样本点较近,说明两组具有更相似的香气特征。对照组(I组)样本点分布较密集,并与其他组样本点距离较远,具有更明显的风味差异。
根据各挥发性成分的峰值强度绘制热图,如图6C所示,5组风干香肠可分为3 类:I组、II组分别为第1类和第2类,III组、IV组和V组为第3类。I组中挥发性风味物质种类及含量较低,主要为萜类化合物。II组中醇类物质含量较高包括乙醇、2-庚醇、二氢月桂烯醇、芳樟醇及(Z)-2-戊烯-1-醇。III、IV和V组的挥发性成分种类及含量明显高于其他2组,主要为酯类和醇类。其中,V组中酯类含量最高,说明酯类对这种风干肠有较大的风味贡献。这也进一步证明,添加酒的种类及含量不同,风干肠样品中挥发性化合物的组成存在明显差异。
结论
桑葚白兰地的添加对风干肠中典型风味物质的形成起重要作用,产品含有苯甲醛、癸醛、乙酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯、壬酸乙酯和乙酸异戊酯等多种挥发性成分,赋予产品浓郁的花香和果香;其次白兰地的添加有效抑制了风干肠成熟过程中生物胺的积累,降低了TBARS值和TVB-N值,有效延缓氧化及腐败变质,并一定程度上改善了产品感官品质,说明白兰地作为一种添加物在生产风干肠中应用具有广泛的市场前景。
作者简介
通信作者:
彭新颜,烟台大学教授,食品科学学科团队负责人;东北农业大学食品科学博士,国家乳业工程技术研究中心/东北农业大学联合招收博士后。主要从事畜产品加工、特医食品、功能性食品研究。主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年基金项目、中国博士后基金项目、山东省重点研发项目、山东省自然科学基金面上项目、山东省高等学校科技计划项目、烟台市重点研发计划项目、城新创新奖学金项目各1项;主持校企合作等横向课题5项;参与各级各类课题若干。第一/通讯作者发表论文40余篇,其中SCI文章20余篇,一篇为ESI高被引论文,申请发明专利9项,已获授权5项。2019年专利《一种清爽型褐色脱脂发酵乳饮料及其生产方法》实现科技成果转化50万元。获2015杰出科研人才奖(第三届中国食品产业产学研创新发展高峰论坛);获市级自然科学技术学术成果奖一等奖;获《中国奶业协会》和《水产学报》优秀论文各1篇;担任国家自然基金和省自然基金评委,并多次评审中国博士后基金项目。
第一作者:
刘春云,烟台大学生命科学院食品加工与安全专业硕士研究生,研究方向为肉制品加工。硕士期间,积极参加导师彭新颜教授烟台市基金、山东省基金、国家自然科学基金等项目等研究。共发表论文4篇,参与撰写专利一项,其中以第一作者身份发表SCI一篇,EI一篇;获第十四届山东省大学生科技节食品加工与安全创新设计大赛三等奖;烟台大学硕士研究生学业奖学金一等奖;烟台大学2020年度优秀共青团员等荣誉奖项。
本文《桑葚白兰地对风干肠挥发性风味成分及品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第6期244-253页,作者:刘春云,赵鑫琦,孔令茹,王鲁良,温 蕾,彭新颜。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220421-277.。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑:华南理工大学食品科学与工程学院周隽涵;责任编辑:张睿梅,点击下方阅读原文即可查看全文。
图片来源于文章原文及摄图网。
为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论,保障食品质量与安全,研发具有营养和保健功能的食品,推动食品科学研究的进步,带动食品产业的技术创新,更好地保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健康国际研讨会”及二十余次食品专题研讨会的基础上,将与国际谷物科技协会(ICC)、南京农业大学、南京财经大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、东南大学营养与食品卫生系于 2023年8月5-6日在中国江苏南京 共同举办“第十一届食品科学国际年会”。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.