摘要：為探討不同二次熱殺菌方式對燒肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，采用頂空固相微萃?。℉S-SPME）結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）對不同二次熱殺菌的樣品中揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測分析，利用SPSS軟件對不同殺菌方式處理的樣品和其揮發(fā)性物質(zhì)的種類進(jìn)行主成分分析（PCA）及聚類分析（CA）。結(jié)果表明，從不同殺菌方式處理的燒肉樣品中共檢出60種揮發(fā)性物質(zhì)，經(jīng)過二次熱殺菌之后揮發(fā)性物質(zhì)的總峰面積與對照組相比都明顯降低。主成分分析得出，未殺菌樣品綜合得分最高，酮類、雜環(huán)類、烴類對其貢獻(xiàn)顯著，110℃殺菌組綜合得分最低。聚類分析可將5組不同殺菌方式處理的燒肉分為三類：85℃殺菌組和95℃殺菌組聚為一類，對照組和121℃殺菌組聚為一類，110℃殺菌組自為一類?？蓪?類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分為兩類：酮類、雜環(huán)類、烴類、酚類、醛類及醚類聚為一類，醇類、酯類聚為一類。

　　關(guān)鍵詞：燒肉；揮發(fā)性成分；熱殺菌；主成分分析（PCA）；聚類分析（CA）

　　燒肉是以豬頭肉為原料，經(jīng)煮制等工藝加工而成的肉制品，是中式傳統(tǒng)醬鹵肉制品中最具代表性的產(chǎn)品之一。燒肉風(fēng)味獨(dú)特，深受國內(nèi)消費(fèi)者的喜愛，產(chǎn)品的風(fēng)味已經(jīng)成為影響消費(fèi)者購買意向的關(guān)鍵因素。目前，燒肉的流通方式主要以無包裝或簡易包裝的“裸賣”型產(chǎn)品銷售為主，由于產(chǎn)品貨架期短而銷售半徑很小，嚴(yán)重制約產(chǎn)品的流通。為了延長產(chǎn)品的貨架期，擴(kuò)大銷售范圍，許多生產(chǎn)企業(yè)采用真空包裝的銷售方式，但是，真空包裝的燒肉由于二次熱殺菌過程對產(chǎn)品的口感和風(fēng)味等食用品質(zhì)造成很大的損害，表現(xiàn)為殺菌后有出油、出水的現(xiàn)象，且香氣明顯減弱，更有可能因?yàn)闅⒕^度導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)異味。

　　近年來，國內(nèi)關(guān)于醬鹵肉制品揮發(fā)性風(fēng)味的研究多集中于醬牛肉類產(chǎn)品，主要研究了產(chǎn)品的風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成以及加工過程中風(fēng)味物質(zhì)的變化。戴妍研究了二次殺菌對南京鹽水鴨風(fēng)味的影響，結(jié)果表明，高溫殺菌對鴨肉的風(fēng)味物質(zhì)組成有顯著影響，容易產(chǎn)生蒸煮味。國外對于肉制品風(fēng)味的研究較早，固相微萃取技術(shù)（SPME）、氣相色譜嗅聞分析技術(shù)（GC-O）、氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)已較為廣泛地應(yīng)用于肉制品的風(fēng)味研究，由于飲食傳統(tǒng)的問題，國外研究者對肉類風(fēng)味的分析多集中于羔羊肉、發(fā)酵香腸、干腌火腿等。對于燒肉風(fēng)味的相關(guān)研究尚未見報(bào)道。

　　本文以燒肉為材料，對生產(chǎn)企業(yè)常采用的幾種熱殺菌方式進(jìn)行分析比較，探究不同的殺菌方式對產(chǎn)品揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響，以期在延長產(chǎn)品貨架期的同時減少殺菌過程對產(chǎn)品風(fēng)味的影響，為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論參考。

　　從某食品公司生產(chǎn)車間取已熟制冷卻但未殺菌處理的燒肉為試驗(yàn)材料。處理方法：A 對照組：樣品直接真空包裝，不經(jīng)過二次殺菌；B 85℃殺菌組：樣品經(jīng)真空包裝后，85℃殺菌60 min；C 95℃殺菌組：樣品經(jīng)真空包裝后，95℃殺菌30min；D 110℃殺菌組：樣品經(jīng)真空包裝后，110℃殺菌20 min；E 121℃殺菌組：樣品經(jīng)真空包裝后，121℃殺菌10min。以上殺菌方式為生產(chǎn)企業(yè)常采用的方式。將處理好的樣品于—20℃冷凍保藏。

　　氯化鈉：分析純，煙臺三和試劑有限公司。

　　手動SPME 進(jìn)樣手柄、萃取頭（75μm CAR/PDMS）；氣相質(zhì)譜儀GCMSQP2010型；高速組織搗碎機(jī)，DS-1型。

　　將燒肉樣品用高速組織搗碎機(jī)搗碎，精確稱取4g（精確至0.001 g）置于15 mL頂空萃取瓶中，加入6%（m/m）的氯化鈉，攪拌均勻，密封。于60℃萃取50 min，之后進(jìn)行GC-MS分析。

　　色譜柱為DB-Wax（30 m×0.25 mm×0.25μm），載氣為氦氣。流速為1.0 mL/min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度為250℃。起始溫度為40℃，保持4 min，以3℃/min 升溫至50℃，繼續(xù)以6℃/min 升溫至120℃，再以8℃/min 升溫至240℃保持7min。

　　離子源溫度200℃，電離方式EI，電子能量70 eV，燈絲電流150μA，掃描質(zhì)譜范圍33~450 m/z。

　　定性：化合物經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索同時與NIST147和NIST27數(shù)據(jù)庫相匹配，僅報(bào)道匹配度和純度大于800（最大值1000）的物質(zhì)，并對機(jī)檢結(jié)果進(jìn)行核對和確認(rèn)。

　　定量：按峰面積對其進(jìn)行定量。

　　采用SPSS 17.0軟件對不同殺菌方式中各類物質(zhì)進(jìn)行主成分分析及聚類分析。具體步驟參照顧賽麒等人的方法。

　　燒肉不同殺菌方式處理的樣品揮發(fā)性成分總離子流色譜圖如圖1 所示，不同樣品的揮發(fā)性成分的變化，如表1 所示。

　　圖1 不同殺菌方式處理的樣品揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖

　　由表1可知，從不同殺菌方式的燒肉樣品中共檢出60種揮發(fā)性物質(zhì)，其中包括醇類13種、醛類5種、酮類6種、烴類14種、酯類6種、雜環(huán)類10種、醚類5種及酚類1種。就揮發(fā)性物質(zhì)的總峰面積而言，經(jīng)過二次殺菌之后揮發(fā)性物質(zhì)的總峰面積與對照組相比都明顯降低，其中110℃殺菌組最低為1.413×108。經(jīng)過二次殺菌之后，各個類別的揮發(fā)性物質(zhì)的含量也有變化，如表2 所示。

　
表1 不同殺菌方式處理的樣品中揮發(fā)性成分變化

　　注：“-”表示未檢測到該物質(zhì)。

　　

　　由表2 可知，對照組及110℃殺菌組的揮發(fā)性物質(zhì)種類較多，均為32 種，其余各組均有所減少。不同殺菌方式各類揮發(fā)性成分的相對含量也發(fā)生明顯的變化。

　　燒肉中所檢測到的醇類大部分為飽和醇，由于其嗅覺閾值較高，對燒肉的整體風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。在110℃殺菌組出現(xiàn)了不飽和醇為6，6-二甲基-1,3-庚二烯-5-醇，其可能來自于不飽和脂肪酸的氧化分解。

　　醛類是燒肉揮發(fā)性物質(zhì)中較重要的一類物質(zhì)，由于其嗅覺閾值相對較低，對燒肉風(fēng)味的整體貢獻(xiàn)較大。本次試驗(yàn)所測得對照組中的醛類占7.52%，經(jīng)過二次殺菌后，醛類的相對含量明顯提高，在95℃殺菌組為最高，達(dá)到22.89%，其次為85℃殺菌組，達(dá)到22.72%；燒肉中主要的醛為己醛、辛醛和苯甲醛，且經(jīng)過殺菌之后，己醛的含量顯著提高，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是由于二次殺菌的加熱過程促進(jìn)了脂肪的氧化，在之前的研究中也表明，高溫煮制過程會導(dǎo)致醛類尤其是己醛含量的升高。苯甲醛主要來自于苯丙氨酸降解，本試驗(yàn)中的苯甲醛含量在經(jīng)過二次殺菌之后有所升高，可能是由于殺菌高溫促進(jìn)氨基酸降解，已有研究表明，二次殺菌的過程會降低游離氨基酸的含量，導(dǎo)致氨基酸降解。

　　對照組燒肉中的烴類物質(zhì)含量較高，為46.15%，經(jīng)過二次殺菌之后烴類物質(zhì)的相對含量均有所降低。在對照組中1,3-二甲基苯和苯的含量較高，可能來自于脂肪酸烷氧自由基的均裂[2]，有研究表明苯是煮熟的小牛排中重要的香氣物質(zhì)，呈現(xiàn)水果氣味和甜味。

　　雜環(huán)類也是肉類主要的風(fēng)味物質(zhì)，通常具有較低的嗅覺閾值，對燒肉的整體風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。實(shí)驗(yàn)中所測定的主要的雜環(huán)類是2-呋喃甲醇、2,6-二甲基吡嗪及呋喃甲醛，其中2,6-二甲基吡嗪主要呈現(xiàn)烤肉、堅(jiān)果的香氣，且經(jīng)過熱殺菌之后其含量明顯降低。呋喃類化合物的形成過程主要在加熱階段，多數(shù)來自于美拉德反應(yīng)，經(jīng)過熱殺菌之后，呋喃甲醛的含量顯著上升。

　　對表2 中不同殺菌方式樣品的各類揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如表3、表4 所示。
 

　　表3 主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率

　　從表3、表4可知，第一、第二及第三主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到84.249%，基本可以解釋原有8個變量的絕大部分信息。第一主成分貢獻(xiàn)率占總變異信息的34.190%，主要反映醇類、醛類、酯類、醚類及酚類的變異信息，且與醇類、酯類呈負(fù)相關(guān)，與醛類、醚類、酚類呈正相關(guān)；第二主成分貢獻(xiàn)率占總變異信息的30.888%，主要反映醛類、酮類、烴類及雜環(huán)類的變異信息，且與醛類呈負(fù)相關(guān)，與酮類、烴類、雜環(huán)類呈正相關(guān)；第三主成分貢獻(xiàn)率占總變異信息的19.171%，主要反映酮類、烴類及酚類的變異信息，且與酮類呈負(fù)相關(guān)，與烴類、酚類呈正相關(guān)。
 

　　表4 主成分載荷矩陣及特征向量

　　前三個主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到84.249%，建立前三個主成分PC1、PC2、PC3 的線性回歸方程：

　　PC1=-0.4819X1+0.3114X2+0.0067X3+0.1862X4-0.5630X5+0.1844X6+0.3549X7+0.3985X8

　　PC2=-0.2157X1-0.4568X2+0.5350X3+0.3346X4-0.0827X5+0.5420X6-0.2131X7-0.0140X8

　　PC3=0.3108X1-0.2422X2-0.4344X3+0.5401X4+0.0428X5-0.0509X6-0.1865X7+0.5700X8

　　式中X1~X8 對應(yīng)各類香氣物質(zhì)的峰面積經(jīng)Z-Score 標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。

　　將第一、第二、第三主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù)α1、α2、α3 建立燒肉綜合評價模型S=α1×PC1+α2×PC2+α3×PC3 計(jì)算不同殺菌方式的燒肉綜合得分，結(jié)果見表5，其中綜合得分最高的為對照組，不同殺菌方式的燒肉樣品綜合得分排名為：對照組>85℃殺菌組>121℃殺菌組>95℃殺菌組>110℃殺菌組。
 

　　表5 不同殺菌方式處理的樣品綜合得分及排名

　　

　　圖2 主成分載荷圖

　　圖2 為主成分1、主成分2的載荷圖，由圖2和表5 可知，評分最高的對照組位于圖2中右上方的第一象限內(nèi)，其中酮類、雜環(huán)類、烴類是與其最為相關(guān)的三類揮發(fā)性物質(zhì)；排名最次的110℃殺菌組位于左下方的象限內(nèi)，其中醇類是與其最為相關(guān)的一類揮發(fā)性物質(zhì)。由此可得，二次熱殺菌確實(shí)影響了燒肉的揮發(fā)性物質(zhì)，因此，在選擇殺菌方式的時候，可以考慮采用121℃的高溫短時殺菌或者低溫（85℃）殺菌，盡量減小殺菌過程對樣品揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響。

　　利用SPSS17.0 軟件，以最近鄰元素法為聚類方法，以平方歐氏距離和夾角余弦值作為5組不同殺菌方式及8類揮發(fā)性成分變量的評價指標(biāo)，對其進(jìn)行聚類分析。結(jié)果如圖3所示，當(dāng)標(biāo)度在5~10之間時，可將5組不同殺菌方式的燒肉分為三類：85℃殺菌組和95℃殺菌組聚為一類，對照組和121℃殺菌組聚為一類，110℃殺菌組自為一類。當(dāng)標(biāo)度為20時，可將8類揮發(fā)性物質(zhì)分為兩類，酮類、雜環(huán)類、烴類、酚類、醛類及醚類聚為一類，其均位于圖2 中右半?yún)^(qū)域；醇類、酯類聚為一類，位于圖2 左半?yún)^(qū)域。對照圖2、圖3可知，主成分分析及聚類分析的結(jié)果較為一致，二者可以互為補(bǔ)充。

　　

　　圖3 不同殺菌方式處理的樣品及揮發(fā)性成分聚類分析

　　3.1 采用頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用對不同殺菌方式的燒肉中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了萃取及檢測分析，共檢出60 種揮發(fā)性物質(zhì)，其中包括醇類13 種、醛類5種、酮類6 種、烴類14 種、酯類6 種、雜環(huán)類10 種、醚類5 種及酚類1 種。經(jīng)過二次殺菌之后，樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的總峰面積與對照組相比都明顯降低，且揮發(fā)性物質(zhì)的種類及比例也發(fā)生變化。

　　3.2 對不同殺菌方式處理的燒肉中揮發(fā)性物質(zhì)種類進(jìn)行主成分分析，可在主成分分析圖上對不同殺菌方式的燒肉樣品進(jìn)行區(qū)分，其中對照組得分最高，位于圖的右上方的區(qū)域內(nèi)，酮類、雜環(huán)類、烴類是與其最為相關(guān)的三類揮發(fā)性物質(zhì)；110℃殺菌組得分最低，位于圖的左下方的區(qū)域，醇類是與其最為相關(guān)的一類揮發(fā)性物質(zhì)。通過聚類分析可將8類揮發(fā)性物質(zhì)分為兩類，酮類、雜環(huán)類、烴類、酚類、醛類及醚類聚為一類，其均位于主成分分析圖中右半?yún)^(qū)域；醇類、酯類聚為一類，位于主成分分析圖中左半?yún)^(qū)域?？砂凑诊L(fēng)味成分組成將5組不同殺菌方式處理的燒肉分為三類：85℃殺菌組和95 ℃殺菌組聚為一類，對照組和121℃殺菌組聚為一類，110℃殺菌組自為一類。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，建議采用121℃的高溫短時殺菌或者低溫（85℃）殺菌，在延長貨架期的同時盡量減小殺菌過程對產(chǎn)品揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響，以保持產(chǎn)品較好的風(fēng)味。