摘要：為探討不同二次熱殺菌方式對燒肉的揮發(fā)性風味物質的影響，采用頂空固相微萃取（HS-SPME）結合氣相色譜質譜聯(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)性物質的種類進行主成分分析（PCA）及聚類分析（CA）。結果表明，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，經過二次熱殺菌之后揮發(fā)性物質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)性風味物質分為兩類：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品之一。燒肉風味獨特，深受國內消費者的喜愛，產品的風味已經成為影響消費者購買意向的關鍵因素。目前，燒肉的流通方式主要以無包裝或簡易包裝的“裸賣”型產品銷售為主，由于產品貨架期短而銷售半徑很小，嚴重制約產品的流通。為了延長產品的貨架期，擴大銷售范圍，許多生產企業(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品的口感和風味等食用品質造成很大的損害，表現為殺菌后有出油、出水的現象，且香氣明顯減弱，更有可能因為殺菌過度導致產品出現異味。

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

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

　　從某食品公司生產車間取已熟制冷卻但未殺菌處理的燒肉為試驗材料。處理方法：A 對照組：樣品直接真空包裝，不經過二次殺菌；B 85℃殺菌組：樣品經真空包裝后，85℃殺菌60 min；C 95℃殺菌組：樣品經真空包裝后，95℃殺菌30min；D 110℃殺菌組：樣品經真空包裝后，110℃殺菌20 min；E 121℃殺菌組：樣品經真空包裝后，121℃殺菌10min。以上殺菌方式為生產企業(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 進樣手柄、萃取頭（75μm CAR/PDMS）；氣相質譜儀GCMSQP2010型；高速組織搗碎機，DS-1型。

　　將燒肉樣品用高速組織搗碎機搗碎，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，不分流進樣，進樣口溫度為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，掃描質譜范圍33~450 m/z。

　　定性：化合物經計算機檢索同時與NIST147和NIST27數據庫相匹配，僅報道匹配度和純度大于800（最大值1000）的物質，并對機檢結果進行核對和確認。

　　定量：按峰面積對其進行定量。

　　采用SPSS 17.0軟件對不同殺菌方式中各類物質進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，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)性物質的總峰面積而言，經過二次殺菌之后揮發(fā)性物質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。經過二次殺菌之后，各個類別的揮發(fā)性物質的含量也有變化，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。

　　

　　由表2 可知，對照組及110℃殺菌組的揮發(fā)性物質種類較多，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，對燒肉的整體風味貢獻較小。在110℃殺菌組出現了不飽和醇為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)性物質中較重要的一類物質，由于其嗅覺閾值相對較低，對燒肉風味的整體貢獻較大。本次試驗所測得對照組中的醛類占7.52%，經過二次殺菌后，醛類的相對含量明顯提高，在95℃殺菌組為最高，達到22.89%，其次為85℃殺菌組，達到22.72%；燒肉中主要的醛為己醛、辛醛和苯甲醛，且經過殺菌之后，己醛的含量顯著提高，導致這一現象的原因可能是由于二次殺菌的加熱過程促進了脂肪的氧化，在之前的研究中也表明，高溫煮制過程會導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，本試驗中的苯甲醛含量在經過二次殺菌之后有所升高，可能是由于殺菌高溫促進氨基酸降解，已有研究表明，二次殺菌的過程會降低游離氨基酸的含量，導致氨基酸降解。

　　對照組燒肉中的烴類物質含量較高，為46.15%，經過二次殺菌之后烴類物質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，呈現水果氣味和甜味。

　　雜環(huán)類也是肉類主要的風味物質，通常具有較低的嗅覺閾值，對燒肉的整體風味貢獻較大。實驗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烤肉、堅果的香氣，且經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，多數來自于美拉德反應，經過熱殺菌之后，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)性物質進行主成分分析，結果如表3、表4 所示。
 

　　表3 主成分特征值及方差貢獻率

　　從表3、表4可知，第一、第二及第三主成分的累計貢獻率達到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、酯類呈負相關，與醛類、醚類、酚類呈正相關；第二主成分貢獻率占總變異信息的30.888%，主要反映醛類、酮類、烴類及雜環(huán)類的變異信息，且與醛類呈負相關，與酮類、烴類、雜環(huán)類呈正相關；第三主成分貢獻率占總變異信息的19.171%，主要反映酮類、烴類及酚類的變異信息，且與酮類呈負相關，與烴類、酚類呈正相關。
 

　　表4 主成分載荷矩陣及特征向量

　　前三個主成分的累計貢獻率達到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 對應各類香氣物質的峰面積經Z-Score 標準化后的數值。

　　將第一、第二、第三主成分的方差貢獻率作為權重系數α1、α2、α3 建立燒肉綜合評價模型S=α1×PC1+α2×PC2+α3×PC3 計算不同殺菌方式的燒肉綜合得分，結果見表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，其中酮類、雜環(huán)類、烴類是與其最為相關的三類揮發(fā)性物質；排名最次的110℃殺菌組位于左下方的象限內，其中醇類是與其最為相關的一類揮發(fā)性物質。由此可得，二次熱殺菌確實影響了燒肉的揮發(fā)性物質，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，對其進行聚類分析。結果如圖3所示，當標度在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。當標度為20時，可將8類揮發(fā)性物質分為兩類，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 中右半區(qū)域；醇類、酯類聚為一類，位于圖2 左半區(qū)域。對照圖2、圖3可知，主成分分析及聚類分析的結果較為一致，二者可以互為補充。

　　

　　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合氣質聯(lián)用對不同殺菌方式的燒肉中揮發(fā)性物質進行了萃取及檢測分析，共檢出60 種揮發(fā)性物質，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。經過二次殺菌之后，樣品中揮發(fā)性物質的總峰面積與對照組相比都明顯降低，且揮發(fā)性物質的種類及比例也發(fā)生變化。

　　3.2 對不同殺菌方式處理的燒肉中揮發(fā)性物質種類進行主成分分析，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，酮類、雜環(huán)類、烴類是與其最為相關的三類揮發(fā)性物質；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的一類揮發(fā)性物質。通過聚類分析可將8類揮發(fā)性物質分為兩類，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區(qū)域；醇類、酯類聚為一類，位于主成分分析圖中左半區(qū)域?？砂凑诊L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，在實際生產過程中，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品揮發(fā)性香氣物質的影響，以保持產品較好的風味。