毛竹葉浸提濃縮液結合竹竿煙熏對臘肉風味品質的影響

臘肉是中國著名的傳統(tǒng)腌臘肉制品，其加工工藝通常由于地域的不同而各有差異。臘肉的制作包括腌制、烘干、煙熏等工藝流程，產(chǎn)品具有營養(yǎng)豐富、肉身干爽緊實的特點[1]。隨著西式肉制品嚴重沖擊傳統(tǒng)風味肉制品市場，臘肉產(chǎn)品急需改良和創(chuàng)新以增加競爭力。許多學者從煙熏材料入手對腌臘肉制品進行探究和改良。如鐘昳茹等[2]比較了橘子樹枝、鋸末、米糠、木粒、雜木5種材料煙熏湘西臘肉的變化，發(fā)現(xiàn)鋸末煙熏因風味物質更豐富且苯并芘含量低而更理想。姚文生等[3]鑒定出了用白砂糖、蘋果木和紅茶熏制雞腿肉時各自的特征風味物質。周緒霞等[4]提取栗木、櫸木和桂圓木煙熏鰹魚的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)煙熏可以降低鰹魚中的不愉快氣味并且降低其揮發(fā)性醛類物質的含量。竹作為煙熏材料的相關研究較少，僅有樓明[5]提出了一種適合工廠生產(chǎn)的竹葉煙熏臘肉工藝。此外，脂肪通過水解、氧化等反應形成各類風味化合物[6]，但脂肪的過度氧化會影響臘肉的品質，工業(yè)生產(chǎn)中常添加高效且廉價的合成抗氧化劑來降低脂肪氧化的速度，但合成抗氧化劑的使用加大了癌癥等疾病發(fā)生的風險[7]。因此隨著人們生活水平的提高，天然抗氧化劑的研究和使用受到了世界各地學者的關注。

竹子系禾本科竹亞科多年生常綠淺根木本植物，竹葉中不僅含有豐富的天然抗氧化物質黃酮，而且竹葉中的揮發(fā)性油具有典型綠葉特征風味，與瓜果香味近似[8]。竹葉提取物(antioxidant of bamboo，AOB)是一種被國家批準的廣泛應用在肉制品保鮮領域的抗氧化劑[9]，但其僅具有抗氧化功能而缺少了竹葉自身的清香味。從現(xiàn)有專利和文獻來看，關于竹葉臘肉的研究較少，相關研究集中在AOB延緩臘肉氧化方面，或僅采用竹葉進行煙熏而未對風味、質構等進行深入研究。本研究擬通過一定濃度的乙醇溶液浸提竹葉中的有效成分，減壓濃縮后作為腌制液，使其延緩臘肉氧化的同時賦予竹葉特有的清香，并結合不同比例的竹竿粉末進行煙熏，一方面能夠改良傳統(tǒng)臘肉，另一方面可以充分利用竹類資源。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬里脊肉、食鹽，綿陽市青義鎮(zhèn)家多樂超市；新鮮毛竹竹葉，購自市場。

硼砂、亞鐵氰化鉀、亞硝酸鈉、乙酸鋅、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、鹽酸均為分析純，成都科龍試劑廠。

1.2 儀器與設備

PHS-2F型pH計，上海儀電科學儀器股份有限公司；UV1000單光束紫外可見分光光度計，上海天美科學儀器有限公司；H-8數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州市金壇華特實驗儀器有限公司；OPTO-LAB胴體肉質顏色測定儀，德國MATTHAUS；PEN3電子鼻，德國Airsence公司；GCMS-QP2020型GC-MS聯(lián)用儀，日本島津公司；75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(carboxeml/polydimethylsiloxane，CARIPDMS)萃取頭，美國Supelco公司；手動SPME進樣器，上海安譜科學儀器有限公司；TA XTplus物性測試儀，英國SMS公司；RE-52AA旋轉蒸發(fā)儀，上海亞容生化儀器廠。

1.3 臘肉樣品的處理過程

新鮮毛竹葉用清水洗凈后置于恒溫干燥箱中，50 ℃恒溫干燥6 h，干燥后的竹葉經(jīng)過高速粉碎機粉碎后過16目篩備用。豬肉原料選擇新鮮帶皮里脊肉，一共為14.4 kg，4個處理組每組分得3.6 kg，每個處理組均將豬肉分為18個小塊，即單塊質量為(200±10) g，每1小塊豬肉均單獨置于相同大小的容器中進行腌制。

根據(jù)預備實驗得出毛竹葉浸提濃縮液的最佳浸提工藝為：溫度79.8 ℃、料液比為1∶50.97(g∶mL)、乙醇體積分數(shù)79.65%、提取3.74 h，總黃酮提取率最高，為5.45%。每塊質量為(200±10) g的豬肉均采用10 g竹葉粉，按最佳工藝浸提后，于旋轉蒸發(fā)儀在60 ℃下將乙醇旋干至60 mL即為腌漬液，食鹽和亞硝酸鹽添加量分別為實際肉質量的3%和0.01%，于4 ℃腌制24 h，隔12 h翻面1次。

腌制結束后于50 ℃(濕度為49%)預熱1 h后繼續(xù)在55 ℃(濕度為62%)烘烤10 h，烘烤結束后4個組分別用含水量在20%～30%的竹竿粉與柏木屑按照質量比1∶0，2∶1，1∶1，0∶1配制煙熏材料，即為A、B、C、D 4組，煙熏溫度為40～50 ℃，每組煙熏時間為連續(xù)10 h，煙熏結束后立即測定理化、質構、感官和揮發(fā)性物質等指標。

1.4 亞硝酸鹽含量的測定

按照GB 5009.33—2016《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中分光光度法進行測定。

1.5 水分含量的測定

按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中直接干燥法進行測定。

1.6 顏色的測定

將臘肉樣品統(tǒng)一切成厚3 mm的薄片，隨機挑選3處測定，鏡頭緊貼肉樣，記錄其樣品的L*(亮度)值、a*(紅度)值、b*(黃度)值，計算其平均值。

1.7 pH值的測定

按照GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》進行測定。

1.8 質構分析

將臘肉樣品統(tǒng)一切成大小均勻、厚3 mm的薄片，質構儀參數(shù)設置為測前速度為2 mm/s，測中速度1 mm/s，測后速度為1 mm/s；觸發(fā)力為5 g；壓縮距離為50%；測定間隔時間為5 s；探頭型號為P/0.5，每個樣品測量3次并計算其平均值。

1.9 感官評價

運用模糊數(shù)學感官評價法，由10名食品專業(yè)的研究生組成評價小組，分別對4種處理下的成品臘肉從顏色、氣味、口感、狀態(tài)4個方面進行感官評價。

1.9.1 評定區(qū)域的確定

樣品的因素集用u1、u2、u3、u4分別代表顏色、氣味、口感、狀態(tài)4個指標，用U={u1、u2、u3、u4}表示。臘肉的評語集用v1、v2、v3、v4分別代表評價指標優(yōu)、良、中、差，用V={v1、v2、v3、v4}表示。采用用戶調查法[10]讓10名感官評價人員對臘肉的顏色、氣味、口感、狀態(tài)4個指標所占權重進行打分，滿分10分為限，從而確定權重A={a1、a2、a3、a4}。

1.9.2 模糊矩陣的確立及模糊轉換

收集10名感官評價人員的分數(shù)進行統(tǒng)計，評語集各級的票數(shù)除以10得模糊矩陣R，質量因素權重集A與模糊矩陣R相乘，從而得到模糊關系評價集Yi=A×Ri,(i為1～4)。根據(jù)表1感官評定標準中的分值k={9,6,3,1}，從而確立評價等級集K={9,6,3,1},最終臘肉模糊綜合評價總分T=K×Yi。

表1 感官評分標準
Table 1 Sensory scoring criteria

1.10 電子鼻分析

取剁碎且混合均勻的1.0 g樣品于15 mL頂空進樣瓶中，以聚四氟乙烯隔墊密封，在常溫下放置30 min后采用頂空吸氣法進行電子鼻檢測分析，每個樣品重復3次。電子鼻的采樣參數(shù)設置參考劉芝君等[11]的方法。

1.11 風味物質的種類與相對含量測定的測定

固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)取均勻的樣品3.0 g于15 mL頂空瓶中，以聚四氟乙烯隔墊密封，采用微固相萃取，60 ℃水浴萃取40 min。解析條件為250 ℃解吸6 min。氣相色譜與質譜參數(shù)參考劉芝君等[11]的方法設定，揮發(fā)性風味成分與自帶數(shù)據(jù)庫相匹配，選擇匹配度≥80的結果,采用歸一化法對峰面積進行定量。

1.12 統(tǒng)計分析

實驗取樣完全隨機，重復3次。本實驗采用Excle 2019進行作表和統(tǒng)計分析，使用SPSS 25.0比較各組間的顯著性差異，當P<0.05時被認為具有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 理化指標分析

從表2可知，A、B、C、D組的L*值彼此之間存在顯著差異(P<0.05)，說明煙熏材料的不同選擇和配比與臘肉顏色的亮度有很大的關系。L*值在4組間存在顯著差異且隨竹竿質量比的增加而增加(P<0.05)，同樣地，A組的a*值也是4種處理中最高的且顯著高于B、C兩組。從4組b*值變化來看，煙熏材料中竹竿質量比的增加會使臘肉黃度有增加的趨勢。究其原因，可能是因為竹竿中的樹脂含量比柏木低，因而產(chǎn)生的黑煙更少，相比之下臘肉易呈現(xiàn)出更紅、更亮的顏色[12]。

A組的亞硝酸鹽含量顯著高于B、C、D 3組(P<0.05)但仍處于國家標準限量范圍內，且低于四川和貴州傳統(tǒng)煙熏臘肉的亞硝酸鹽含量[13-14]。A組水分含量顯著低于B、C、D 3組，pH值顯著低于B、D兩組(P<0.05)，結合實驗中A、B、C、D 4組的煙熏溫度分別維持在50、43、40、45 ℃左右，說明竹竿粉末在緩慢燃燒過程中熱效應高，燃燒速率快，能夠釋放更多的熱量，使得相同煙熏時間內臘肉水分損失速率更快，水分含量降低，亞硝酸鹽含量相對增加，同時也加速了臘肉脂肪氧化水解的過程，使得pH顯著降低。這與陳國華等[15]發(fā)現(xiàn)竹基植物比木基植物具有更高的著火溫度、燃盡溫度、燃燒最大速率的研究結果一致。

表2 四種處理的主要理化指標變化
Table 2 Changes of main physical and chemical indexes of four treatments

注：同行肩標字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.2 感官評價

2.2.1 權重的確定

通過“0～4”評價法確定權重，臘肉樣品中顏色、氣味、口感、狀態(tài)的所占權重分別為0.28、0.22、0.28、0.22，即A={0.28、0.22、0.28、0.22}，在影響臘肉感官評分的指標中，顏色和口感最為重要，其次才是氣味和狀態(tài)。

2.2.2 模糊感官評價結果

通過10名感官評價人員對4種處理下臘肉樣品的4項指標進行有效評價，臘肉樣品切成長寬高為3 cm×2 cm×0.5 cm的肉片后經(jīng)蒸煮袋包裝密封，在鍋中蒸煮40 min后進行感官評價。將評價結果收集匯總并進行統(tǒng)計分析,得出臘肉感官評價結果，最終評價結果匯總見表3，得出純竹竿煙熏組A的模糊關系矩為：

根據(jù)模糊綜合評判數(shù)學模型原理集Yi=A×Ri得到樣品A的評價結果為

由此可得Y1={0.63，0.16，0.07，0.14}。模糊綜合評價總分T=Y×K，由樣品A的Y1和評價等級集K={9,6,3,1},計算得到樣品A的綜合評分為：

同理根據(jù)A的計算過程推出B、C、D的模糊關系矩陣應為：

根據(jù)計算得到模糊評價的結果，其中Y2={0.55，0.08，0.17，0.20}，T2=6.14；Y3={0.47，0.24，0.11，0.16}，T3=6.16；Y4={0.52，0.30，0.03，0.15}，T4=6.73。根據(jù)感官評分標準，4組樣品均屬于“良”，根據(jù)綜合感官評分結果可知，A>D>C>B。4組之間評分差異雖不大，但仍可以看出純竹竿煙熏組A更受品評人員的喜愛，如表3所示，其在顏色與口感方面均得到了最多的“優(yōu)”等級評價，說明純竹竿煙熏能帶來更好的色澤和口感。A在氣味方面所得的“優(yōu)”等級評價次數(shù)與其余各組相差不大，但得到了1個“中”和2個“差”等級的評價，存在部分評價人員可能對竹竿煙熏味接受度不高的情況。兩混合煙熏組B、C在口感方面差于A、D兩組且與純竹竿煙熏組A差距較大，組織狀態(tài)略優(yōu)于A、D兩組。

表3 臘肉樣品感官評價結果
Table 3 Sensory evaluation results of bacon samples

2.3 四種處理對臘肉質構的影響

根據(jù)表4的結果，從硬度來看，4種處理在臘肉硬度上存在顯著差異(P<0.05)，A組硬度最大，說明A組在煙熏過程中失水率較大，導致肌肉水分含量減少，肌肉纖維硬度增加，一定程度上讓臘肉更加緊實彈牙而獲得了更好的口感，這與感官評價中A組口感評價結果一致。結合表2對4種處理水分含量的分析，回復力與內聚性變化趨勢和硬度具有相似性，均隨水分含量的降低而升高，這與賈艷華等[16]發(fā)現(xiàn)軟烤扇貝的硬度、內聚性、回復性隨著含水率的下降而增大的研究結果一致，4種處理下的彈性無顯著差異(P>0.05)。A、D兩組的硬度、回復力、內聚性及咀嚼性均顯著高于B、C兩混合煙熏組(P<0.05)，可能是由于竹竿與柏木混合煙熏時燃點不同而無法充分且持續(xù)燃燒，導致煙熏過程燃燒速率緩慢，熱量產(chǎn)生少，因而保留了更多水分，使得硬度、回復力、內聚性和咀嚼性顯著降低。水分含量相對較高雖不利于形成較好的口感但有助于維持更好的組織狀態(tài)，不易產(chǎn)生裂痕，這與感官評價中B、C兩組具有較好的組織狀態(tài)評價結果一致。

表4 四種處理的質構指標變化
Table 4 Changes of texture indexes of four treatments

注：同列肩標字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.4 電子鼻分析

電子鼻內的傳感器可以對含有不同官能團的物質實現(xiàn)識別和區(qū)分[17]。根據(jù)對4種處理建立的主成分分析(principal component analysis，PCA)模型如圖1所示，PC1和PC2的貢獻率分別為94.47%和5.08%，總貢獻率為99.55%，可以較好地反映不同處理下的揮發(fā)性氣味。由于PC1的貢獻率遠大于PC2的貢獻率，因此4種處理組的差別主要體現(xiàn)在PC1上。圖1中C和D的風味采集點有部分交叉，說明C和D在整體風味上差異不顯著，A、C、D 3種處理的差異主要體現(xiàn)在PC1上，其中A與D整體風味較為接近，B與A、D整體風味差異較大。一方面，這可能與不同煙熏材料各自及組合燃燒時所產(chǎn)生的揮發(fā)性風味成分的種類與含量不同有關。另一方面，由于溫度會影響脂肪水解氧化和美拉德反應發(fā)生的速率，因此整體風味差異也與不同處理組燃燒時所能產(chǎn)生的溫度有關[18]。由圖2可知,線性判別分析(linear discrimination analysis，LDA)中，LD1和LD2的貢獻率分別為81.15%和16.43%，總貢獻率為97.58%。4種處理無重疊且變化趨勢明顯，說明LDA可以有效區(qū)分A、B、C、D 4種處理的氣味，其分析結果與PCA一致，混合煙熏組B與A、C、D 3種處理整體風味差異較大，與A差異最大。綜上所述，PCA不能很好地將C和D兩種處理區(qū)分開，4種處理的揮發(fā)性風味成分相似，略有差異，因此PCA結合LDA能夠很好地區(qū)分4種處理的臘肉風味。

圖1 不同組別臘肉PCA
Fig.1 PCA of bacon from different groups

圖2 不同組別臘肉LDA
Fig.2 LDA of bacon from different groups

2.5 GC-MS分析

4組樣品共鑒定出89種揮發(fā)性風味物質，其中A、B、C、D分別鑒定出66、65、62、68種。GC-MS結果分析選擇臘肉樣品中相對含量較高且對整體風味貢獻較大的幾類揮發(fā)性物質，即醛、酚、醇、酮、碳氫化合物和其他化合物進行分析。

醛類化合物通常來源于脂肪氧化和水解的過程中，并且具有感官閥值低、生成速率快的特點，能為臘肉提供特有的煙熏風味[19-20]如表5、表6所示。

表5 四種處理下臘肉樣品中揮發(fā)性物質GC-MS結果
Table 5 GC-MS results of the volatile compounds from the four treatments of bacon samples

續(xù)表5

注：-表示無數(shù)據(jù)

表6 四種處理下臘肉樣品中揮發(fā)性物質的種類和相對比例
Table 6 Types and ratios of the volatile compounds from the four tretments of bacon samples

根據(jù)表5、表6的分析結果可知，純竹竿煙熏組A產(chǎn)生的醛類物質遠多于B、C、D 3組，且醛的含量隨竹竿質量比的增加而增大，可能是因為竹竿煙熏能產(chǎn)生更多的醛類物質。其中3-糠醛含量較高，可能是由于竹基類植物燃燒速率快，熱效率高從而導致煙熏溫度較高[15]，進而引發(fā)了更劇烈的脂肪水解和氧化造成的。十五醛也在竹葉揮發(fā)性成分中被檢測到[21]，因此也有可能是毛竹葉浸提液中的部分醛類物質引入導致臘肉整體醛類含量增加。A、B、C 3個添加竹竿煙熏的處理組中醛類物質含量明顯高于D處理組，這有利于與臘肉中的酯、酚等風味物質發(fā)揮協(xié)同作用，也有利于色澤的豐富。

酚類物質來源于煙熏材料的不完全燃燒，是形成煙熏風味的特征物質[22]，在竹葉中含量很少。A、B、C、D 4組中酚類物質的種類數(shù)量近似而含量差異較大。研究表明，愈創(chuàng)木酚、苯酚、5-甲基-2-甲氧基苯酚、2-甲基苯酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、2,4-二甲基苯酚、丁香酚等是煙熏臘肉中最重要的香味成分[23]。4種處理中，愈創(chuàng)木酚、2-甲氧基-5-甲基苯酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚隨竹竿質量比的增加相對含量呈減少趨勢；苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、丁香酚隨竹竿質量比的增加相對含量呈增加趨勢。實驗中發(fā)現(xiàn)隨竹竿質量比的增加酚類物質含量減少，柏木煙熏會比竹竿煙熏具有更強烈的煙熏味。

本實驗4種處理所共有的醇類物質為臘肉中最常見的3-呋喃甲醇和柏木醇，A組中3-呋喃甲醇和柏木醇的相對含量最低，其中柏木醇的含量隨柏木質量比的增加而增加，主要是因為柏木腦廣泛存在于柏木油中，是柏木煙熏的一種特征風味物質，從而造成4組整體風味存在差異，符合電子鼻分析結果。

酮類化合物通常是不飽和脂肪酸氧化和美拉德反應的產(chǎn)物，閾值低，大多帶有花果香或奶油香氣[24]，A組檢出的酮類物質種類最多，其中4,4-二甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、4-甲基-4-庚-3-酮、苯丙酮、1-甲基茚-2-酮均僅在A組中檢出，且具有代表性焦苦味的3-甲基環(huán)戊烷-1,2-二酮[24]含量最高。竹基植物緩慢燃燒時熱效應高，會加劇脂肪氧化過程，因此A、B、C 3組可見酮類相對含量隨著竹竿質量比的增加而增加，有利于增強臘肉的風味，這與李林等[25]的研究結果一致。

實驗中的碳氫化合物主要包含烷烴、烯烴和芳香烴。碳氫化合物的主要來源是脂肪酸烷氧自由基的斷裂，除部分烯烴外，絕大多數(shù)碳氫化合物對臘肉風味貢獻不大[26]。長葉烯、α-柏木烯、β-柏木烯、α-姜黃烯、花側柏烯的相對含量均隨著柏木質量比的增加而增加，原因在于這些物質在柏木精油中含量較為豐富[27]?？偟膩碚f，純柏木煙熏組D的碳氫化合物含量明顯高于其他處理組，且隨柏木質量比的增加相對含量呈增加趨勢，此外，十八烷和二十一烷在竹葉揮發(fā)性物質中也有被檢出的記錄[28]。這也導致了不同煙熏材料配比組之間能夠有所區(qū)別，與電子鼻分析結果一致。

其他化合物中主要包含了呋喃等呈味揮發(fā)性化合物。其中2,3-苯并呋喃、2,3-二氫-2-甲基苯并呋喃的含量隨著竹竿質量比的增加相對含量也增加，2-丙酰呋喃、2-甲基苯并呋喃為A、B兩組獨有，其余呋喃類物質差異不大。呋喃為臘肉氧化的終產(chǎn)物且閾值較低，是重要的風味化合物[29-30]，根據(jù)表5、表6的分析結果發(fā)現(xiàn)，添加了竹竿煙熏的A、B、C處理組中的呋喃類化合物種類和含量明顯高于只使用柏木煙熏的D處理組，從而導致組間風味差異，讓竹竿煙熏風味能夠與傳統(tǒng)柏木煙熏有所區(qū)別和提升。

3 結論

通過對主要理化指標的統(tǒng)計分析可知，隨著竹竿在煙熏材料中比例的增加，臘肉的亮度和紅度都有一定程度的提升；因竹竿燃燒時熱效率高，臘肉水分含量隨之降低，亞硝酸鹽含量雖相對增加但遠低于標準限量。質構分析方面，隨著竹竿在煙熏材料中比例的增加，臘肉樣品的硬度、回復力、內聚性、咀嚼性均相對增加而獲得了較好的口感，加之竹葉和竹竿帶來的清香風味，在感官評分上竹竿煙熏組A也獲得最高評分。從電子鼻分析結果和SPME結合氣相色譜質譜分析結果可知，電子鼻中的PCA模型結合LDA模型能夠對4種處理下的揮發(fā)性物質良好地進行區(qū)分，這與氣質分析中4種處理所含物質種類與含量具有較大差異的結果一致。隨著竹竿在煙熏材料中比例的增加，醛、酮、碳氫化合物和其他化合物含量更加豐富，而酚、醇類物質含量更低，即竹竿煙熏相比較柏木煙熏會帶來更豐富的清香味、更好的色澤和略低的煙熏味，獲得更好的咀嚼感。綜上所述，純竹竿煙熏組A在感官和風味品質上更優(yōu)。