郫县豆瓣是我国典型的传统发酵调味品,迄今已有300余年的历史,因其鲜辣醇厚、红棕油亮、瓣粒酥脆、黏稠绒实、酱香浓郁的产品特点,在我国餐厨中得以广泛使用,被誉为“川菜之魂”。郫县豆瓣的传统制作工艺被列为国家级非物质文化遗产,其生产主要包括辣椒自然发酵、蚕豆接种发酵和混合后熟发酵3个阶段,通过独特的“晴天晒、雨天盖、白天翻、夜晚露”的传统发酵工艺,形成郫县豆瓣独特的风味特征。近年来,国内学者从郫县豆瓣香气成分中鉴定出百余种挥发性物质,包括醇类、醛类、酮类、酸类、酯类等,它们之间的相互作用共同决定了郫县豆瓣的香气构型。然而,目前相关研究主要集中在不同发酵时间或不同品牌产品风味的比较,对这些风味成分在郫县豆瓣整个生产周期的演变规律以及郫县豆瓣香型和特征香气化合物的相关性仍缺乏系统研究。
基于此,本研究的主要目的:1)采用描述性感官分析法评价郫县豆瓣酿制不同阶段的香气属性;2)采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)结合稀释分析(GC-O)鉴定郫县豆瓣典型的特征香气化合物;3)通过多元数理统计方法(PLSR)分析挥发性化合物对郫县豆瓣香型的影响及演变规律。本研究结果有助于郫县豆瓣产品品质的调控。
郫县豆瓣发酵过程各样品取自四川郫县某豆瓣公司,其酿制主要分为辣椒发酵、蚕豆发酵(制曲+曲料发酵)和混合发酵3个阶段,如图1所示,各发酵阶段主要参数如下所述。
辣椒发酵:辣椒(CapsicumannuumL.)经挑选、清洗等预处理后,加入16%~18%(质量分数)食盐,经自然发酵6个月制得辣椒胚。
蚕豆发酵:蚕豆(ViciafabaL.)经挑选、脱壳、浸泡等预处理后与少量面粉(TriticumaestivumL.)、米曲霉(沪酿3.042)拌和,在37℃条件下制曲48h,随后加入12%(质量分数)的食盐和20%(质量分数)的水,在30~32℃保温发酵4个月制得甜瓣子。
混合发酵:将上述制备成熟的辣椒胚和甜瓣子按质量比3:1混合后在自然条件下发酵(翻、晒、露)12个月制得郫县豆瓣。
本试验共有7个取样点,分别为:蚕豆(Broadbean)、鲜辣椒(Freshchili)、曲料(Koji)、甜瓣子(Doubanjiang-meju)、辣椒胚(Chilimoromi)、混合发酵初期(发酵1周,Theinitialmixture)、郫县豆瓣(Pixian-douban)。
乙酸苯乙酯(Analyticalstandard)、正构烷烃(C7-C30),德国Sigma-Aldrich公司;其它试剂均为分析纯级,成都科隆试剂有限公司。
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器,上海大颜仪器设备有限公司;QP2010SE气相色谱质谱联用仪、OP275嗅闻仪,日本岛津仪器有限公司。
准确称取5.0g样品(预先研磨均匀)于20mL顶空瓶中,添加20μL内标(10μg/mL乙酸苯乙酯甲醇溶液)。将顶空瓶置于50℃预平衡30min,插入DVB/CAR/PDMS萃取头(萃取头提前在GC进样口270℃老化30min),然后在50℃条件下萃取30min,萃取结束后于GC进样口解析5min,2个样品间萃取头在同样条件下老化10min以防止样品间相互污染。
仪器设备采用GCMS-QP2010SE气相色谱-质谱联用仪(ShimadzuCo,Kyoto,Japan),配备AgilentDB-5MS气相色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm,J&WScientific,Folsom,CA);载气为高纯氦气,流速1.0mL/min;采用电子轰击电离(EI)离子源,电子能量70eV;离子扫描范围33~400m/z;离子源温度230℃,接口温度250℃,进样口温度250℃;根据特定条件设定分离比。程序升温条件:初始温度40℃,保持3min;然后以3℃/min升到150℃,再以6℃/min升到240℃维持6min。
化合物的鉴定根据Wiley和NIST14数据库检索确定初步结果,随后采用DB-5MS色谱柱上所得到的保留指数(Retentionindex,RI)进行定性,通过比对标准物质的RI并参考相关文献进一步确定。化合物的RI通过正构烷烃(C7-C30)计算得到。线性程序升温时,保留指数RI的计算方法见式(1)。
式中,t(a)—待测组分a的保留时间(mim);n和n+1—待测组分a流出前、后正构烷烃碳原子数;t(n)和t(n+1)—具有n和n+1个碳原子数的正构烷烃保留时间(min)。
定量方法:采用内标法(以乙酸苯乙酯作为内标)对郫县豆瓣中挥发性物质进行定量分析,计算方法见式(2)。
式中,Wi—待测组分i的含量(μg/kg);Ws—加入内标s的含量(μg/kg);Ai和As—待测组分i和内标s的峰面积(a.u.);f'—待测组分i对内标s的相对质量校正因子,本文假定各待测组分i的相对校正因子f'均为1。
特征挥发性物质分析采用香味萃取稀释法,评价方法参照冯云子等报道:挑选3位评价员,预先经过风味感官认识、样品感官和GC-O嗅闻等培训。评价员通过不断嗅闻原萃取物的梯度稀释样品而得到稀释因子FD(可被GC-O嗅闻试验检测到的最高稀释倍数),本试验稀释梯度设置为1:1,1:5,1:10,1:25,1:50,1:100和1:200。评价员对每个样品重复嗅闻2~3次,并在嗅闻到气味的同时对嗅闻时间及气味强度在软件上进行记录,香味特性由另1名有经验的研究人员进行记录。本文采用检测频率的方法来获得郫县豆瓣的特征挥发性物质,将分流比在1:10以上由至少2位评价员每次都嗅闻得到的物质定义为特征挥发性物质。
样品的香气评价由10位经过感官评价技术训练的评价员(4男6女,年龄在20~30岁),采用十点制的定量描述感官分析法评价。20g样品置于编码的带盖塑料杯中,评价员嗅闻,样品随机放置,每个样品每人嗅闻3次。感官评价技术训练参照GB/T15549-1995,感官评价试验在恒温实验室进行,遵守国际实验室的标准。首先,评价员分别给出郫县豆瓣香气的感官属性,讨论不同的香气标准,并选取8种最重要的香气特征(醇香、酸香、花香、果香、焦糖香、烟熏香、酱香和辛辣味)作进一步分析;然后评价员采用十点制(0表示嗅闻不到,10表示非常浓郁)对各样品的香气进行感官评分,香气参考标准如下:醇香(体积分数10%的乙醇水溶液)、酸香(体积分数10%的乙酸水溶液)、花香(1mg/mL苯乙醇溶液)、果香(1mg/mL乙酸苯乙酯溶液,溶剂为体积分数10%的乙醇水溶液)、焦糖香(0.1g/mL焦糖水溶液)、酱香(0.1g/mL酱油水溶液)、辛辣味[含10g鲜辣椒(CapsicumannuumL.)的100mL水溶液]、烟熏香(1mg/mL4-乙基愈创木酚溶液,溶剂为体积分数10%的乙醇水溶液)。
采用SPSS23.0统计分析软件进行单因素方差分析;通过Unscrambler10.4(Camo公司,挪威)软件进行PLSR分析,所有的变量均经标准化(1/Sdev)处理。
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