基于GC-MS、DSA结合PLSR研究羊脂处理方式对热反应体系风味...
基于GC-MS、DSA结合PLSR研究羊脂处理方式对热反应体系风味形成的影响基于GC-MS、DSA结合PLSR研究羊脂处理方式对热反应体系风味形成的影响马雪平1，詹 萍2,*，田洪磊2,*，未志胜1，李凯旋1（1.石河子大学食品学院，新疆 石河子 832000；2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710119）摘 要：采用气相色谱-质谱联用结合描述性感官评价，对以原料羊脂和4 种不同处理方式（酶解、低温氧化、酶解-低温氧化、高温氧化）羊脂为前体制备的模式美拉德反应产物风味特性进行分析鉴定。结果表明，在热反应过程中羊脂处理方式对于热反应产物羊肉特征风味呈现显著差异，其中通过酶解-低温氧化羊脂制备的羊肉风味基料MRP4，表现出明显的肉香味、羊肉味和脂香，同时亦产生种类较多的羊肉特征香气组分，如壬醛、苯甲醛、硫代乙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、2-己基噻吩、2-庚基噻吩、2-乙酰基呋喃、2-正戊基呋喃、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等。结合偏最小二乘回归分析进一步确证酶解-低温氧化处理的羊脂是赋予热加工体系羊肉风味最适风味前体。关键词：羊脂；美拉德体系；描述性感官分析；气相色谱-质谱；偏最小二乘回归分析肉味香精作为一种重要的食品添加剂已经广泛应用于食品行业的各个领域，不仅可以有效改善产品的风味和口感，满足人们对于肉味口感的追求，而且营养较为丰富，不易致人发胖，已经越来越被人们喜爱。肉类风味是基于受热状态的存在而促发，生肉只有微弱或无香味。肉中的各种风味前体在加热过程中发生各种复杂的反应而产生香气，这些导致肉类风味产生的基本反应包括美拉德反应、脂质氧化降解及脂质与美拉德反应的协同效应等，如氨基酸、小分子肽类和还原糖等水溶性成分通过美拉德反应可以产生基本的肉味；脂质则通过其自身的氧化降解反应生成一系列低分子的醛类、醇类、酮类和酸类等挥发性化合物。这些物质具有极低的风味阈值，一方面，对于肉类风味的呈现具有重要的作用，另一方面，脂肪氧化所生成的醛类、酮类和羧酸等含羰基的化合物在反应过程中，作为肉类风味的前体物质与其他美拉德反应的中间体存在竞争机制，改变原有美拉德反应产物形成途径及其产物从而改善并控制理想风味物质的产生。因此，通过控制脂肪的氧化水平，在很大程度上对于模拟肉类风味产品整体风味的提升具有重要的意义。然而亦有研究表明，在通过脂肪高温氧化热反应过程而赋予肉类特征风味的同时，也存在部分热反应产物油脂味过重以及脂肪高温氧化过程中的安全隐患问题。为了解决这些问题，提出“酶解-低温氧化”的方法制备氧化脂肪的特征风味前体，这意味着脂肪的初始水解首先在脂肪酶的存在下进行，然后在低温条件下进一步热氧化以获得氧化脂肪。这个过程可为特征风味前体物质的生成做准备，同时降低高温氧化带来的安全隐患问题。目前针对脂质为前体制备相关肉类风味基料已开展了大量相关研究，多集中于调控氧化工艺对热反应风味的影响，对于酶解-调控氧化脂肪尤其是针对酶解-调控氧化羊脂对于羊肉风味的报道相对较少，对其参与热反应中各种风味物质的形成途径研究的报道尚属空白。因此，本实验研究5 种不同处理方式羊脂的挥发性化合物差异及不同处理方式羊脂对模式美拉德反应产物的风味物质形成的影响，最终为制备羊肉特征风味基料确定羊脂处理方式，同时为深入了解不同处理方式羊脂参与美拉德反应机理提供参考。1 材料与方法1.1 材料与试剂羊脂 天津天源油脂有限公司；脂肪酶（7 500 lu/g）上海源叶生物科技有限责任公司；半胱氨酸（食品级）天津市光复精细化工研究院；葡萄糖（食品级） 天津市盛奥化学试剂有限公司；正构烷烃混合标准品（C7～C40）、1,2-二氯苯（色谱纯） 美国Sigma-Aldrich公司。由表3分析数据可得，对于预测正确的样本如9、24、93，其置信度较高，而对于预测错误的样本比如96，其置信度在0.507，表示对其预测类别的判断的可信度不高，应谨慎处理。 1.2 仪器与设备GX-2015超级恒温循环器 上海谷宁实业有限公司；油浴锅、美拉德高温反应瓶、PHS-W型pH计 上海般特仪器有限公司；85-2数显恒温磁力搅拌器 上海梅香仪器有限公司；固相微萃取装置（50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头） 美国Supelco公司；7890B-5977A14型气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司。1.3 方法1.3.1 不同处理羊脂的制备酶解羊脂：将新鲜羊脂与磷酸缓冲溶液以质量比3∶2（pH 6.5）置于酶解罐中，并伴随150 r/min机械搅拌，将脂肪酶以140 U/g底物加入温度达到45 ℃体系中，酶解6 h，随后将样本在95 ℃条件下灭酶10 min，取出冷却静置分层，取上层羊脂置于-18 ℃保存备用（编号为S2）。氧化羊脂：将100 g羊脂置于250 mL四口烧瓶中，在95～100 ℃的油浴锅中进行氧化，此过程伴随150 r/min机械搅拌，空气流速为60 L/h，反应5 h后，立刻用冰水冷却后置于-18 ℃保存备用。S5为原料羊脂在上述方法下调温度为130 ℃高温氧化。S1为原料羊脂。酶解-氧化羊脂样本流程如下：http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/6f1b515b46429af62a5829f4c2358c72.jpg&p=758x206&q=301.3.2 模式美拉德反应产物的制备5 种模式美拉德反应产物编号分别为MRP1～MRP5。美拉德反应产物为0.5 g L-半胱氨酸、0.8 g葡萄糖、1.00 g羊脂混合于美拉德高温反应瓶中，加入20 mL 0.2 mol/L pH 6.0的磷酸缓冲溶液，混合均匀后在120 ℃油浴锅中反应2 h，反应结束后迅速置于冰浴中冷却，待测。焚烧炉采用立式底烧，炉底水平切圆布置3台混烧燃烧器，优化炉内温度场，避免炉内局部高温，降低NOx生成。焚烧炉的设计参考“3T+1”原则，保证炉温在1100℃以上，停留时间不小于2s，炉内有足够的扰动，保证可燃物在焚烧炉内完全燃烧。炉体中部设计循环烟气接口，循环烟气与燃烧烟气充分混合，控制出口烟气温度约1100℃，代替过量空气混合控制烟气温度，降低NOx的生成。由于废气、废液压力不同，按每种废气、废液单独配置管路及喷枪，同时考虑废液燃烧器或通道以间歇方式处理有机废液，炉膛维持微负压，设压力、多点式温度监控及联锁系统，炉膛温度具备统计和曲线功能。 1.3.3 不同处理方式羊脂及模式美拉德反应产物挥发性物质的固相微萃取-气相色谱-质谱分析在15 mL样品萃取瓶中，准确加入5.0 g羊脂（美拉德反应产物取5 g），并加入10 μL 0.216 μg/mL的1,2-二氯苯甲醇溶液（美拉德样品中加入2 μL质量浓度为8.358 μg/mL的1,2-二氯苯甲醇溶液）作为内标化合物，于55 ℃水浴中平衡5 min，再将老化的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头插入样品瓶中，同时推出纤维头，顶空吸附30 min。吸附后，收回纤维头并迅速移至GC进样口，在250 ℃热解吸7 min，同时启动气相色谱-质谱联用仪，采集数据。气相色谱条件：HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气为He，流速1.2 mL/min；不分流进样；程序升温：起始温度40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温到100 ℃，然后以12 ℃/min升温到230 ℃，保持10 min；检测器温度250 ℃。质谱条件：传输线温度280 ℃；接口温度250 ℃；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子电离源；电子能量70 eV；质量扫描范围30～450 u。定性定量分析：将检测到的挥发物数据与Willey 10、NIST 14数据库比对结果进行定性分析，采用以1,2-二氯苯为内标的方法进行定量，具体方法参照相关文献。参考周文杰等的方法计算各成分的气味活度值（odor active value，OAV），并据此确定主要风味物质。4.产后虚弱。母猪平时营养不良，衰弱，元气不足，分娩时间过长，疲劳过度，损伤元气，产时失血太多，致使气血亏损，造成产后表现疲惫，体温偏低，反射功能减少，食欲减少。 1.3.4 描述性感官评价采用10 点制定量描述感官分析法对不同模式美拉德反应体系进行评价，其中0代表没有嗅到该香气，9代表嗅到该香气强度很强。感官评价小组由8 名（6 名女性和2 名男性，年龄21～40 岁）具有感官评价经验并熟悉模式美拉德反应产物的成员完成。使用6 种感官属性为评价指标，即肉香味、羊肉味、脂香、逼真度、焦糊味和异味。为减少偏差，不同的模式美拉德反应样本以随机三位数编码后呈给评价人员在标准感官评价试验室中完成，每个样本平行评价3 次。③工程景观效果。治理工程实施后河道具有良好的景观效果，即治理工程实施后河流自然度高，能够较快形成植被丰富、结构完整、生物种类和水体形态多样性高的近自然驳岸。 1.4 数据处理数据以 ±s表示，数据分析用SPSS 25处理软件。用Unscrambler version 9.7统计分析软件分析5 种不同美拉德反应产物的风味物质及感官属性，通过偏最小二乘回归（partial least squares regression，PLSR）法分析找出风味物质与感官属性之间的相关性。2 结果与分析2.1 不同处理方式羊脂挥发性物质分析利用固相微萃取-气相色谱-质谱对5 种不同处理方式羊脂进行挥发性化合物检测及定性定量分析。如表1所示，共鉴定出20 种挥发性化合物，包括14 种醛、1 种醇、2 种酮、2 种酸和1 种酚。不同处理方式羊脂在挥发性化合物的种类及含量中呈现显著差异（P＜0.05）。S1、S2、S3、S4、S5分别检出13、17、16、10、11 种挥发性化合物，且醛、酮、酸是5 种不同处理方式羊脂中主要的挥发性化合物。表 1 固相微萃取-气相色谱-质谱分析不同处理方式羊脂挥发性物质
Table 1 Volatile compounds identified in native and modified mutton tallow by SPME-GC-MShttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/826f04a6ef766b12bf8556e929297edc.jpg&q=30 注：—.未检出；同行不同字母表示差异显著（P＜0.05）；RI.保留指数；LRI.线性保留指数。下表同。编号 挥发性物质 RI LRI 鉴定方式含量/（μg/kg）S1 S2 S3 S4 S5 A1 己醛 1 087 1 097 MS，RI 125.33±12.50a 87.35±8.50b 83.00±8.00b — 66.45±6.50c A2 庚醛 1 167 1 182 MS，RI 120.00±12.00a98.00±11.00b 89.00±6.12b 20.00±1.05c 91.00±9.00b A3 壬醛 1 378 1 390 MS，RI 288.33±28.50a204.33±20.50b262.00±26.12a 54.05±5.05c 256.54±25.54a A4 癸醛 1 477 1 481 MS，RI 102.00±10.00a 38.04±4.35b 56.67±5.51b — —A5 苯甲醛 1 544 1 543 MS，RI — 293.57±29.50a139.45±13.52b282.00±24.50a 77.00±8.00c A6 正辛醛 1 287 1 296 MS，RI 228.33±22.50a155.56±15.54b168.67±12.57b 23.33±2.52d 92.00±9.05c A7 2-辛烯醛 1 442 1 440 MS，RI 137.00±14.05a 63.43±6.04c 77.34±7.51c — 106.67±10.50b A8 2-十一烯醛 1 478 MS 117.21±12.24b 35.67±6.51c 60.56±6.51c 36.34±3.51 c 141.67±14.50a A9 (E)-2-庚烯醛 1 325 1 321 MS，RI — — — — 136.00±14.00a A10 (2Z)-2-庚醛 1 453 MS 70.00±7.00a 43.35±4.51b 52.00±5.05a — —A11 (Z)-6-壬烯醛 1 456 1 453 MS，RI 288.03±29.78a103.45±10.50c148.11±15.05c 53.33±5.58d 212.25±21.6b A12 E-2-癸烯醛 1 635 1 634 MS，RI 244.67±24.50a — 127.67±12.50b 70.00±6.95c 240.34±22.50a A13 (E,E)-2,4-癸二烯醛 1 787 1 767 MS，RI 57.86±5.46a 15.67±1.53b — — —A14 (E,E)-2,4-庚二烯醛 1 498 1 494 MS，RI — — — — 70.49±6.45a醛类（14 种） 1 778.76±55.461 138.42±45.541 264.47±35.54539.05±16.751 490.41±32.50 A15 4-乙基环己醇 1 102 1 003 MS，RI 51.00±4.35a 17.00±2.00b 23.34±2.51b — —醇类（1 种） 51.00±4.35 17.00±2.00 23.34±2.51 — —A16 仲辛酮 1 287 1 285 MS，RI — 15.67±1.65a 18.20±1.23a — —A17 2-庚酮 1 218 1 213 MS，RI — 17.33±1.53a — — —酮类（2 种） — 33.00±1.45 18.20±1.23 — —A18 2,6-二叔丁基对甲酚 1 939 1 929 MS，RI 364.43±36.50a168.25±16.95c279.35±28.55b 90.00±9.05d —酚类（1 种） 364.43±36.50 168.25±16.95 279.35±28.55 90.00±9.05 —A19 辛酸 2 046 2 050 MS，RI — 32.78±3.12b 64.67±5.62a 41.57±3.45b —A20 癸酸 2 285 2 288 MS，RI — 31.58±5.02b 62.52±4.62a 43.63±2.65b —酸类（2 种） — 64.36±12.35 127.19±8.25 85.20±4.25 —
羊脂氧化降解生成的挥发物中，醛类是其中最丰富的挥发性化合物。在14 种醛类中，庚醛、壬醛、正辛醛、2-十一烯醛、(Z)-6-壬烯醛在5 种羊脂中均被检测出，与空白样本S1相比，上述挥发物相对含量在其他处理方式羊脂中显著降低（P＜0.05）。苯甲醛是一种芳香醛，通常用于食品，饮料等产业，在空白样本S1中未被检出，却在不同方式处理的羊脂中均被检出，且其相对含量较高。癸醛、(2Z)-2-庚醛作为羊肉风味主要的前体风味化合物，在S1、S2、S3中被检出，在S4及S5中未被检出，这可能是由于羊脂在酶解及后续再氧化及高温氧化过程中发生化学反应转化为其他挥发性化合物或者丧失。此外，(E)-2-庚烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛仅在S5中被检出，这与Song Shiqing等的研究结果基本一致，其研究表明，(E,E)-2,4-庚二烯醛是牛肉风味的特征前体挥发物，且脂肪在高温140 ℃条件下氧化时，含量最高。醇类风味物质与氨基酸代谢、脂肪降解、甲基酮还原和微生物繁殖密切相关，但醇类物质阈值相较于醛酮化合物较高，因此其对羊肉风味贡献较小。4-乙基环己醇在S1、S2和S3中检测出，但未在S4及S5中检测出，可能是醇在较高温度下加热氧化时，转化为其他挥发性化合物或者丧失。所以，(4)式成立，于是，(3)式成立.从上述证明过程知，(3)式等号当且仅当三角形为正三角形时成立. 酮类化合物性质稳定，香气持久，一般具有花香气味，且能增强肉味。如表1所示，检出的仲辛酮和2-庚酮仅存在于S2和S3样本中。有研究表明，酮通常在低温（＜80 ℃）条件下产生。仲辛酮被发现是新鲜香菇中的主要挥发性化合物，2-庚酮与乳脂中的牛油和油腻味道有关，是美拉德反应重要的前体物质。统一理论分析法：将钢管混凝土作为一个整体，其几何性质采用全截面物理指标，力学性质采用基于统一理论的抗压组合模量、刚度，相比双单元法，其对不同材料层间相互作用考虑更完善。 律师称杨伟东被警方带走，并不能以此就认定其有罪。但他分析，消息爆出后阿里巴巴很快确认，并且应对有序，“当事人可能都不知道，但该知道的人或许早已知道，阿里内部很可能已经做了初步调查并掌握了一定的证据。而且杨伟东刚好在轮值结束后出事，要么是阿里真的非常幸运，要么是一切都在安排之中。” 2.2 不同处理方式羊脂制备的模式美拉德反应挥发性物质的气相色谱-质谱分析采用固相微萃取-气相色谱-质谱法对5 组不同处理方式羊脂制备的模式美拉德反应产物进行挥发性物质检测及定性定量分析，结合OAV筛选得到对样本有影响的气味活性物质，结果如表2、3所示。鉴定的“半胱氨酸-葡萄糖-羊脂”模式美拉德反应体系生成的挥发物种类为35 种，其中包括醇（2 种）、醛（14 种）、酮（4 种）、酯（5 种）、噻吩（2 种）、呋喃（4 种）、酸（2 种）、苯（1 种）和酚（1 种）。5 种不同模式美拉德反应体系共有的挥发物为壬醛、癸醛、硫代乙酸乙酯、2-乙酰基呋喃、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。介词with的宾语是“a passion of sweet-eating”和“some other private pastime”，余下“acting out scenes with an invisible alter ego”和“carrying on conversation with one’s image in the lookingglass”是针对“隐秘的消遣”举出的两个例子。建议译为“她对待这部作品就像人在孤绝中爱上吃甜食或其他私密的消遣，好比跟看不见的第二个自己到野外观光，又好比对着镜子跟影子说话。” 表 2 不同处理方式羊脂对模式美拉德反应产物的影响
Table 2 Effect of mutton tallow with different treatments on MRPshttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/ac6d7a24859bf6a6854b3306b27db869.jpg&q=30 注：N.未找到。编号 化合物 RI LRI 阈值/（μg/kg） 鉴定方式 含量/（μg/kg） 气味描述MRP1 MRP2 MRP3 MRP4 MRP5 A1 3,3-二甲基-1-丁醇 1 028 170 MS 3.993±0.28b 10.018±0.66a - - 1.988±0.10b A2 正庚醇 1 423 1 459 330 MS，RI 1.466±0.10b - - - 25.415±1.29a 油脂味、甜味醇类（2 种） 5.954±0.22 10.018±0.66 - - 27.403±1.18 A3 壬醛 1 378 1 390 0.08 MS，RI 51.436±3.60b 14.787±0.98c 21.858±1.45c 24.583±1.60c97.789±4.955a 橘皮味、油脂味A4 E-2-癸烯醛 1 635 1 634 0.35 MS，RI 49.529±3.47a - 19.740±1.31b 6.941±0.45c 2.608±0.13c 油脂味、蘑菇味A5 (E,E)-2,4-壬二烯醛 1 683 1 680 0.01 MS，RI 13.585±0.95b 21.698±1.44a - - 27.18±1.377a 油脂味、水果味A6 2-辛烯醛 1 123 1 059 3 MS，RI 3.045±0.21b - - - 11.724±0.594a 油脂味、草本味A7 (E,E)-2,4-癸二烯醛 1 787 1 767 0.3 MS，RI 5.395±0.38b 9.818±0.65a - - 10.287±0.521a 油脂味、肉味A8 5-甲基-2-噻吩甲醛 1 784 1 785 N MS，RI 10.504±0.74b 33.993±1.16a 12.877±0.85b - 16.051±0.813b 杏仁味、樱桃味A9 癸醛 1 477 1 481 1 MS，RI 14.733±1.03a 1.992±0.13c 5.341±0.35b 2.484±0.16c 5.941±0.301b 橘皮味、辛辣味A10 2,4-癸二烯醛 1 753 1 767 0.3 MS，RI 9.554±0.67a - 4.690±0.31b 0.987±0.06c - 橘子味、甜味A11 2-十一烯醛 1 478 1 490 N MS，RI 32.832±2.30b - 20.303±1.35b 3.565±0.23c 56.202±2.848a 水果味、橘皮味A12 苯甲醛 1 548 1 523 350 MS，RI - 22.238±1.47a 11.623±0.77b 25.199±1.64a16.948±0.859b 杏仁味、甜味A13 E-2-辛烯醛 1 467 1 428 0.7 MS，RI - - 0.901±0.06 a 1.003±0.07a - 黄瓜味、脂肪味A14 (6Z)-6-壬烯醛 1 456 1 453 N MS，RI - - 9.511±0.63b - 59.52±3.016a 黄瓜味、哈密瓜A15 E-2-壬醛 1 428 1 382 N MS，RI - - 0.787±0.05a - 2.325±0.118a A16 正辛醛 1 287 1 296 0.59 MS，RI - - - - 28.85±1.462a 油脂味、辛辣味醛类（14 种） 190.613±1.68 104.523±0.98 107.385±1.35 64.762±0.35 335.425±1.46 A17 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮 2 178 2 266 N MS，RI 4.544±0.32a - 1.804±0.12b - 4.454±0.23a A18 1-巯基-2-丙酮 1 325 1 351 MS，RI - 2.488±0.16b 2.105±0.14 b 4.415±0.29a -A19 Z-3-乙基-5-甲基-1,2-二硫醇-4-酮 2 378 2 467 N MS - 0.979±0.06 b 0.685±0.05b 3.347±0.22a -A20 5-甲基-2-己酮 1 205 1 188 N MS，RI - 6.451±0.42a - - 2.146±0.109b酮类（4 种） 4.544±0.32 9.918±0.32 4.594±0.14 7.762±0.28 6.600±0.109 A21 山梨酸乙烯酯 1 294 N MS 9.898±0.69c 21.146±1.40a 15.664±1.04b 26.105±1.70a -A22 硫代乙酸乙酯 1 184 1 082 N MS，RI 5.693±0.40c 25.107±1.66a 16.709±1.11b 30.921±2.01a16.029±0.812b 硫味、肉味A23 邻苯二甲酸丁酯 1 367 N MS，RI - - 1.526±0.10a 1.708±0.11a -A24 丙酸正戊酯 1 038 968 N MS，RI - 3.898±0.25a - 3.107±0.20a - 甜味、果香味A25 邻苯二甲酸二丁酯 2 548 2 678 N MS，RI - 1.235±0.08b - 22.225±1.44a -酯类（5 种） 15.591±0.75 51.386±0.18 33.899±1.45 84.066±2.41 16.029±0.81 A26 2-己基噻吩 1 453 1 532 N MS，RI - 1.488±0.09a - 3.867±0.25a - 肉味、花香味A27 2-庚基噻吩 1 789 1 652 N MS，RI - 3.246±0.21a - 1.279±0.08a -噻吩类（2 种） - 4.734±0.11 - 5.146±0.12 -A28 己基苯 1 547 1 532 N MS，RI 2.142±0.15b 1.839±0.12 b - 1.474±0.10 b 4.407±0.22a A29 2-乙酰基呋喃 1 528 1 488 N MS，RI 16.576±1.16c 25.881±1.71a 20.115±1.33 b 28.631±1.86a 20.655±1.05b 焦糖、坚果A30 2-正戊基呋喃 1 236 1 228 6 MS，RI - - 6.845±0.45b 20.207±1.31a - 豆香、果香A31 2-辛基呋喃 1 289 1 297 N MS，RI - 7.632±0.50a - 2.318±0.15b -A32 己基-呋喃 1 378 N MS - - - 6.601±0.43a -呋喃类（4 种） 16.576±1.16 33.513±0.50 26.950±0.56 57.757±1.51 20.655±1.05 A33 壬酸 2 016 2 138 3 000 MS，RI - - 1.807±0.12a - 1.101±0.06a 起司味、乳制品味A34 辛酸 2 046 2 050 1.49 MS，RI 0.881±0.06b 4.973±0.33a - 6.351±0.41a - 油脂味、蔬菜味酸类（2 种） 0.881±0.06 4.973±0.33 1.807±0.12 6.351±0.41 1.101±0.06 A35 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 1 610 N MS 84.961±5.95a 3.796±0.25c 61.827±4.10b 59.347±3.85b 2.019±0.10c
表 3 不同美拉德反应产物的主要成分OAV
Table 3 Thresholds and OAVs of major components in different MRPshttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/7ef9a013b6b199ec3e4cc5576e1c7b08.jpg&q=30 序号 化合物名称 阈值/（μg/kg）OAV MRP1 MRP2 MRP3 MRP4 MRP5 A1 3,3-二甲基-1-丁醇 170 0.02 0.06 - - 0.01 A2 正庚醇 330 0.004 - - - 0.07 A3 壬醛 0.08 642.95 184.83 273.23 307.29 1 222.36 A4 E-2-癸烯醛 0.35 141.51 - 56.40 19.83 7.45 A5 (E,E)-2,4-壬二烯醛 0.01 1 358.502 169.80 - - 2 178.00 A6 2-辛烯醛 3 1.02 - - - 3.908 A7 (E,E)-2,4-癸二烯醛 0.3 17.98 32.73 - - 34.29 A9 癸醛 1 14.73 1.99 5.34 2.48 5.94 A10 2,4-癸二烯醛 0.3 31.85 - 15.63 3.29 -A12 苯甲醛 350 - 0.06 0.03 0.07 0.05 A13 E-2-辛烯醛 0.7 - - 1.29 1.43 -A16 正辛醛 0.59 - - - - 48.90 A30 2-正戊基呋喃 6 - - 1.14 3.37 -A33 壬酸 3 000 - - ＜0.01 - ＜0.01 A34 辛酸 1.49 0.59 3.34 - 4.26 -
由表2可知，醛类总相对含量在不同处理羊脂美拉德反应体系中呈现显著性差异（P＜0.05）。醛在MRP5中检出含量最多为（335.425±1.46）μg/kg，而在MRP4中最低，含量为（64.762±0.35）μg/kg。此外，醛对MRP5整体挥发物相对含量的贡献率超过80%，在MRP1、MRP2、MRP3中的贡献率超过40%，而在MRP4中贡献率大约为22%，表明酶解-低温氧化羊脂制备的模式美拉德反应生成了除醛以外的其他香气物质。正辛醛、壬醛、癸醛作为饱和直链醛，通常有令人不快的、辛辣的、尖刺的气味并带有油和蜡的特征气味，这3 种醛类在MRP1和MRP5中含量较高，推测可能是导致MRP1、MRP5整体感官属性较差的部分原因。大荔县土地总面积1776.4km2，分为北部黄土台塬区、中部洛灌区、东部黄河滩区和南部沙苑区，除沙苑区外，其他各区均适宜核桃生长，我们充分利用此类土地大力发展核桃产业，促进农村产业结构调整，带动群众增收致富。 醇类通常具有芳香、植物香、酸败和土气味，是脂肪自动氧化的产物。本实验主要检出2 种醇，即3,3-二甲基-1-丁醇及正庚醇，其含量在美拉德反应体系MRP5中最高。正庚醇是鳙鱼肉、可食用菌等的关键风味物质，推测正庚醇可能在MRP5的整体感官属性中发挥作用。酯类是由羟基脂肪酸的分子内脱水产生的，是脂质的降解产物，其中一些与脂肪和果味特征呈正相关。硫代乙酸乙酯在5 种模式美拉德反应体系中都被检出，且在MRP4中含量最高为（30.921±2.01）μg/kg，MRP1中最低为（5.693±0.40）μg/kg。硫代乙酸乙酯具有果香味、硫味和肉味，是水果中常见的一种酯类。在羊脂制备的模式美拉德反应体系产物中被检出，表明酯类的存在可能对美拉德反应体系整体感官属性具有修饰作用。2-己基噻吩和2-庚基噻吩在MRP2和MRP4被检测出，其含量较低且在2 个体系中无显著差异（P＞0.05）。检测出的含硫杂环类挥发物通常具有烤肉味，有研究表明其可能来自于含硫的氨基酸或者酰胺类物质。呋喃作为肉中主要的杂环类挥发物，对美拉德反应体系的整体香气具有重要作用。2-乙酰基呋喃在所有样本中都检出，且MRP4中含量最高为（28.631±1.86）μg/kg。2-正戊基呋喃在MRP3和MRP4中被检出，同时在MRP4 中含量最高为（20.207±1.31）μg/kg。具有豆香、果香的2-正戊基呋喃和具有焦糖、坚果香的2-乙酰基呋喃在MRP4中含量最高，主要原因可能是在酶水解过程中脂肪释放出更多的磷脂和游离脂肪酸中的氨基，并且在羊脂降解过程中衍生出更多的热解产物，导致美拉德反应的不同途径，从而生成更多的杂环类挥发物。2.3 美拉德反应产物的感官评价分析http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/e30a705145fa24a9d1126ef4ab48aa52.jpg&p=626x1230&q=30
http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/13b3754e01a666a33d14e9ec39e52496.jpg&p=608x726&q=30 图 1 不同处理方式羊脂制备的模式美拉德反应感官评价赋值
Fig. 1 Sensory attributes of different MRPs
如图1所示，由不同羊脂为前体制备的MRP样本之间在不同的感官属性得分上均存在不同程度的差异（肉香味2.18、羊肉味1.84、脂香1.68、逼真度1.84、焦糊味0.27和异味1.38），说明不同处理方式的羊脂对产品感官特性影响较大。由图1可以看出，原料羊脂制备的MRP1感官属性整体偏低，却呈现强烈的异味；而以高温氧化羊脂为前体制备的MRP5在呈现明显肉香味、羊肉味、脂香和高的逼真度的同时，其产品焦糊味亦明显加剧，这可能主要归因于羊脂在高温氧化过程中产生的一些高浓度的脂质过氧化物；与空白样本MRP1相比，加入酶解羊脂和低温氧化羊脂得到MRP2、MRP3样本，其在焦糊味和异味不同程度上有所降低，同时在肉香味、羊肉味、脂香和逼真度上则明显提升；与上述样本相比，由酶解-低温氧化羊脂制备的MRP4在整体感官属性上较为均匀，尤其在肉香味、脂香和逼真度属性上与高温氧化羊脂制备的MRP5无明显差异，且呈现出较弱的异味感和焦糊味。以上结果充分表明，单纯通过酶解羊脂并不利于热反应产品各个感官风味的呈现，结合低温氧化处理不仅可达到高温氧化羊脂同等呈味效应，同时在一定程度上可避免或缓解脂肪高温氧化对产品带来的安全和品质隐患。2.4 不同处理方式羊脂制备的模式美拉德反应产物PLSR分析采用ANOVA-PLSR研究美拉德反应产物中挥发性化合物和样本及感官评价之间的相关性。以挥发性化合物为X轴，感官评价赋值及不同样本为Y轴。PLSR模型呈现2 个显著主成分，总解释变量为72%。如图2所示，就第1主成分而言，MRP1及异味聚集于坐标轴的正相关区域，而其他美拉德反应产物及肉香味、羊肉味、脂香、逼真度位于坐标轴负相关区域，表明新鲜羊脂制备的样本与不同处理方式羊脂制备的样本差异显著。除焦糊味外的其他感官属性及大多数挥发性化合物都位于r2=0.5及r2 =1之间，表明PLSR模型可以充分解释上述变量。此外，MRP1和异味，MRP2与MRP3和脂香，MRP4与MRP5和肉香味、羊肉味、逼真度、焦糊味分别位于第4象限、第2象限和第3象限，表明位于同一象限的样本与感官属性的相关性较强，且焦糊味与MRP5的相关性比MRP4的相关性更强。http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/a87d4017a509f38b1ed3307500b1adb5.jpg&p=668x342&q=30 图 2 不同处理方式羊脂制备的模式美拉德反应挥发物及感官评价之间的PLSR分析载荷图
Fig. 2 Correlation loadings of PLSR for flavor compounds and sensory attributes of different MRPs
http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/16d3ff7c2fddc6b0a38642f789a78f1a.jpg&p=654x1216&q=30
http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=c446e09566e9e7abe03a5e29ad32008e/98302fa3bca87eb44b23f4dc44ab911a.jpg&p=632x674&q=30 图 3 挥发性化合物对感官属性的显著性影响分析
Fig. 3 Estimated regression coefficients from PLSR prediction model showing significant correlations between volatile compounds and sensory attributes
为研究具体挥发性化合物对MRPs不同感官属性的影响，利用PLS1进行实现。由图3可知，挥发性化合物A14（(E)-2-辛烯醛）、A31（2-正戊基呋喃）、A34（壬酸）、A36（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）与肉香味具有显著正相关，解释变量为76%。挥发物A14（(E)-2-辛烯醛）、A24（邻苯二甲酸丁酯）、A34（壬酸）、A36（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）与羊肉味有显著正相关，解释变量为53%。A12（2-十一烯醛）、A15（(Z)-6-壬烯醛）、A16（(E)-2-壬醛）、A34（壬酸）与脂香有关，解释变量为60%。挥发性物质A14（(E)-2-辛烯醛）、A24（邻苯二甲酸丁酯）、A36（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）与逼真度有显著正相关，其变量解释率为54%。几乎所有的物质都与焦糊味无显著正相关。A1（3,3-二甲基-1-丁醇）、A9（5-甲基-2-噻吩甲醛）、A21（5-甲基-2-己酮）、A28（2-庚基噻吩）和A32（2-辛基呋喃）与异味有显著正相关，解释变量为57%。3 结 论实验采用气相色谱-质谱联用结合描述性感官评价对以原料羊脂和4 种不同处理方式（酶解、低温氧化、酶解-低温氧化、高温氧化）羊脂为前体制备的模式美拉德反应产品风味特性进行分析讨论。结果表明，在热反应过程中羊脂处理方式对于热反应产物羊肉特征风味呈现显著差异。描述性感官评价结果表明通过由酶解-低温氧化羊脂制备的MRP4在整体感官属性上较为均匀，尤其在肉香味、脂香和逼真度，且呈现出较弱的异味感和焦糊味。进一步进行的PLSR分析，明确了感官属性与各风味物质的相关性。结果表明，羊肉特征风味挥发物可能与E-2-辛烯醛、2-正戊基呋喃、E-2-壬醛、2-庚基噻吩、5-甲基-2-噻吩甲醛、邻苯二甲酸丁酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等有关，进一步确证了酶解-低温氧化处理的羊脂是赋予热加工体系羊肉风味的最适前体。参考文献： 刘士涛, 刘玉环, 阮榕生, 等. 食用香精的呈味特征结构与潜在危害性分析. 食品工业科技, 2012, 33(9): 426-430. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.09.042. 孟宪敏, 常泓. 肉香味的形成与加热. 肉类研究, 1991(1): 5-10. 郭新颜, 宋焕禄. 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Effects of Mutton Tallow Subjected to Different Treatments on Aroma Compounds Generated from Thermal Reaction Systems as Evaluated by Gas Chromatography-Mass Spectrometry, Descriptive Sensory Analysis and Partial Least Squares RegressionMA Xueping1, ZHAN Ping2,*, TIAN Honglei2,*, WEI Zhisheng1, LI Kaixuan1
(1. College of Food, Shihezi University, Shihezi 832000, China;2. College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710119, China)Abstract: Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and descriptive sensory analysis (DSA) were used to analyze and identify the flavor characteristics of the Maillard reaction products (MRPs) prepared from native and modified mutton tallow (subjected to enzymatic hydrolysis, low temperature oxidation, their combination or high temperature oxidation).The results showed that there was a significant difference in the flavor characteristics of the four MRPs. The MRPs prepared from mutton tallow subjected to enzymatic hydrolysis and mild thermal oxidization showed obvious meaty, muttony and fatty aromas, and contained a variety of characteristic muttony aroma components, including nonanal, benzaldehyde, S-ethyl ethanethioate, dibutyl phthalate, 2-hexylthiophene, 2-heptylthiophene, 2-acetylfuran, 2-n-pentylfuran, and 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol. It was further confirmed by partial least squares regression (PLSR) analysis that mutton tallow subjected to enzymatic hydrolysis and mild thermal oxidization was the most suitable flavor precursor.Keywords: mutton tallow; Maillard reaction system; descriptive sensory analysis; gas chromatography-mass spectrometry;partial least squares regression analysis
收稿日期：2019-05-28基金项目：“十三五”国家重点研发计划重点专项（2016YFD0400705）；陕西省重点研发计划一般项目（2019NY-147）；中央高校基金重点项目（GK202002004）第一作者简介：马雪平（1996—）（ORCID: 0000-0002-0692-9529），女，硕士，研究方向为功能食品与食品配料。E-mail: mxp19960115@163.com*通信作者简介：詹萍（1981—）（ORCID: 0000-0003-3649-1860），女，副教授，博士，研究方向为食品风味化学。E-mail: zhanping0993@126.com田洪磊（1979—）（ORCID: 0000-0001-6101-5466），男，教授，博士，研究方向为功能食品与食品配料。E-mail: thl0993@sina.com医护人员应合理选择服药依从性健康教育方式，提高健康教育效果。如发放健康教育相关资料、开展护患交流会、利用医院壁报栏宣传等。同时应注意不同病人应采取不同健康教育方式进行药物作用及服药依从性重要性讲解：对文化程度较低的病人，可开展健康教育沙龙；对出院病人，可借助网络、电话等定期随访；对年轻病人，可通过微信平台跟踪提醒；对年龄较大或记忆力减退病人，可上门随访。 DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190528-341中图分类号：TS225.2；TS229；TS222.2文献标志码：A文章编号：1002-6630（2020）08-0194-08引文格式：马雪平, 詹萍, 田洪磊, 等. 基于GC-MS、DSA结合PLSR研究羊脂处理方式对热反应体系风味形成的影响. 食品科学, 2020, 41(8): 194-201. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190528-341. http://www.spkx.net.cnMA Xueping, ZHAN Ping, TIAN Honglei, et al. Effects of mutton tallow subjected to different treatments on aroma compounds generated from thermal reaction systems as evaluated by gas chromatography-mass spectrometry, descriptive sensory analysis and partial least squares regression. Food Science, 2020, 41(8): 194-201. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190528-341. http://www.spkx.net.cn
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