毛竹叶浸提浓缩液结合竹竿烟熏对腊肉风味品质的影响

腊肉是中国著名的传统腌腊肉制品，其加工工艺通常由于地域的不同而各有差异。腊肉的制作包括腌制、烘干、烟熏等工艺流程，产品具有营养丰富、肉身干爽紧实的特点[1]。随着西式肉制品严重冲击传统风味肉制品市场，腊肉产品急需改良和创新以增加竞争力。许多学者从烟熏材料入手对腌腊肉制品进行探究和改良。如钟昳茹等[2]比较了橘子树枝、锯末、米糠、木粒、杂木5种材料烟熏湘西腊肉的变化，发现锯末烟熏因风味物质更丰富且苯并芘含量低而更理想。姚文生等[3]鉴定出了用白砂糖、苹果木和红茶熏制鸡腿肉时各自的特征风味物质。周绪霞等[4]提取栗木、榉木和桂圆木烟熏鲣鱼的挥发性成分，发现烟熏可以降低鲣鱼中的不愉快气味并且降低其挥发性醛类物质的含量。竹作为烟熏材料的相关研究较少，仅有楼明[5]提出了一种适合工厂生产的竹叶烟熏腊肉工艺。此外，脂肪通过水解、氧化等反应形成各类风味化合物[6]，但脂肪的过度氧化会影响腊肉的品质，工业生产中常添加高效且廉价的合成抗氧化剂来降低脂肪氧化的速度，但合成抗氧化剂的使用加大了癌症等疾病发生的风险[7]。因此随着人们生活水平的提高，天然抗氧化剂的研究和使用受到了世界各地学者的关注。

竹子系禾本科竹亚科多年生常绿浅根木本植物，竹叶中不仅含有丰富的天然抗氧化物质黄酮，而且竹叶中的挥发性油具有典型绿叶特征风味，与瓜果香味近似[8]。竹叶提取物(antioxidant of bamboo，AOB)是一种被国家批准的广泛应用在肉制品保鲜领域的抗氧化剂[9]，但其仅具有抗氧化功能而缺少了竹叶自身的清香味。从现有专利和文献来看，关于竹叶腊肉的研究较少，相关研究集中在AOB延缓腊肉氧化方面，或仅采用竹叶进行烟熏而未对风味、质构等进行深入研究。本研究拟通过一定浓度的乙醇溶液浸提竹叶中的有效成分，减压浓缩后作为腌制液，使其延缓腊肉氧化的同时赋予竹叶特有的清香，并结合不同比例的竹竿粉末进行烟熏，一方面能够改良传统腊肉，另一方面可以充分利用竹类资源。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪里脊肉、食盐，绵阳市青义镇家多乐超市；新鲜毛竹竹叶，购自市场。

硼砂、亚铁氰化钾、亚硝酸钠、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、盐酸均为分析纯，成都科龙试剂厂。

1.2 仪器与设备

PHS-2F型pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司；UV1000单光束紫外可见分光光度计，上海天美科学仪器有限公司；H-8数显恒温水浴锅，常州市金坛华特实验仪器有限公司；OPTO-LAB胴体肉质颜色测定仪，德国MATTHAUS；PEN3电子鼻，德国Airsence公司；GCMS-QP2020型GC-MS联用仪，日本岛津公司；75 μm碳分子筛/聚二甲基硅氧烷(carboxeml/polydimethylsiloxane，CARIPDMS)萃取头，美国Supelco公司；手动SPME进样器，上海安谱科学仪器有限公司；TA XTplus物性测试仪，英国SMS公司；RE-52AA旋转蒸发仪，上海亚容生化仪器厂。

1.3 腊肉样品的处理过程

新鲜毛竹叶用清水洗净后置于恒温干燥箱中，50 ℃恒温干燥6 h，干燥后的竹叶经过高速粉碎机粉碎后过16目筛备用。猪肉原料选择新鲜带皮里脊肉，一共为14.4 kg，4个处理组每组分得3.6 kg，每个处理组均将猪肉分为18个小块，即单块质量为(200±10) g，每1小块猪肉均单独置于相同大小的容器中进行腌制。

根据预备实验得出毛竹叶浸提浓缩液的最佳浸提工艺为：温度79.8 ℃、料液比为1∶50.97(g∶mL)、乙醇体积分数79.65%、提取3.74 h，总黄酮提取率最高，为5.45%。每块质量为(200±10) g的猪肉均采用10 g竹叶粉，按最佳工艺浸提后，于旋转蒸发仪在60 ℃下将乙醇旋干至60 mL即为腌渍液，食盐和亚硝酸盐添加量分别为实际肉质量的3%和0.01%，于4 ℃腌制24 h，隔12 h翻面1次。

腌制结束后于50 ℃(湿度为49%)预热1 h后继续在55 ℃(湿度为62%)烘烤10 h，烘烤结束后4个组分别用含水量在20%～30%的竹竿粉与柏木屑按照质量比1∶0，2∶1，1∶1，0∶1配制烟熏材料，即为A、B、C、D 4组，烟熏温度为40～50 ℃，每组烟熏时间为连续10 h，烟熏结束后立即测定理化、质构、感官和挥发性物质等指标。

1.4 亚硝酸盐含量的测定

按照GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中分光光度法进行测定。

1.5 水分含量的测定

按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法进行测定。

1.6 颜色的测定

将腊肉样品统一切成厚3 mm的薄片，随机挑选3处测定，镜头紧贴肉样，记录其样品的L*(亮度)值、a*(红度)值、b*(黄度)值，计算其平均值。

1.7 pH值的测定

按照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》进行测定。

1.8 质构分析

将腊肉样品统一切成大小均匀、厚3 mm的薄片，质构仪参数设置为测前速度为2 mm/s，测中速度1 mm/s，测后速度为1 mm/s；触发力为5 g；压缩距离为50%；测定间隔时间为5 s；探头型号为P/0.5，每个样品测量3次并计算其平均值。

1.9 感官评价

运用模糊数学感官评价法，由10名食品专业的研究生组成评价小组，分别对4种处理下的成品腊肉从颜色、气味、口感、状态4个方面进行感官评价。

1.9.1 评定区域的确定

样品的因素集用u1、u2、u3、u4分别代表颜色、气味、口感、状态4个指标，用U={u1、u2、u3、u4}表示。腊肉的评语集用v1、v2、v3、v4分别代表评价指标优、良、中、差，用V={v1、v2、v3、v4}表示。采用用户调查法[10]让10名感官评价人员对腊肉的颜色、气味、口感、状态4个指标所占权重进行打分，满分10分为限，从而确定权重A={a1、a2、a3、a4}。

1.9.2 模糊矩阵的确立及模糊转换

收集10名感官评价人员的分数进行统计，评语集各级的票数除以10得模糊矩阵R，质量因素权重集A与模糊矩阵R相乘，从而得到模糊关系评价集Yi=A×Ri,(i为1～4)。根据表1感官评定标准中的分值k={9,6,3,1}，从而确立评价等级集K={9,6,3,1},最终腊肉模糊综合评价总分T=K×Yi。

表1 感官评分标准
Table 1 Sensory scoring criteria

1.10 电子鼻分析

取剁碎且混合均匀的1.0 g样品于15 mL顶空进样瓶中，以聚四氟乙烯隔垫密封，在常温下放置30 min后采用顶空吸气法进行电子鼻检测分析，每个样品重复3次。电子鼻的采样参数设置参考刘芝君等[11]的方法。

1.11 风味物质的种类与相对含量测定的测定

固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)取均匀的样品3.0 g于15 mL顶空瓶中，以聚四氟乙烯隔垫密封，采用微固相萃取，60 ℃水浴萃取40 min。解析条件为250 ℃解吸6 min。气相色谱与质谱参数参考刘芝君等[11]的方法设定，挥发性风味成分与自带数据库相匹配，选择匹配度≥80的结果,采用归一化法对峰面积进行定量。

1.12 统计分析

实验取样完全随机，重复3次。本实验采用Excle 2019进行作表和统计分析，使用SPSS 25.0比较各组间的显著性差异，当P<0.05时被认为具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 理化指标分析

从表2可知，A、B、C、D组的L*值彼此之间存在显著差异(P<0.05)，说明烟熏材料的不同选择和配比与腊肉颜色的亮度有很大的关系。L*值在4组间存在显著差异且随竹竿质量比的增加而增加(P<0.05)，同样地，A组的a*值也是4种处理中最高的且显著高于B、C两组。从4组b*值变化来看，烟熏材料中竹竿质量比的增加会使腊肉黄度有增加的趋势。究其原因，可能是因为竹竿中的树脂含量比柏木低，因而产生的黑烟更少，相比之下腊肉易呈现出更红、更亮的颜色[12]。

A组的亚硝酸盐含量显著高于B、C、D 3组(P<0.05)但仍处于国家标准限量范围内，且低于四川和贵州传统烟熏腊肉的亚硝酸盐含量[13-14]。A组水分含量显著低于B、C、D 3组，pH值显著低于B、D两组(P<0.05)，结合实验中A、B、C、D 4组的烟熏温度分别维持在50、43、40、45 ℃左右，说明竹竿粉末在缓慢燃烧过程中热效应高，燃烧速率快，能够释放更多的热量，使得相同烟熏时间内腊肉水分损失速率更快，水分含量降低，亚硝酸盐含量相对增加，同时也加速了腊肉脂肪氧化水解的过程，使得pH显著降低。这与陈国华等[15]发现竹基植物比木基植物具有更高的着火温度、燃尽温度、燃烧最大速率的研究结果一致。

表2 四种处理的主要理化指标变化
Table 2 Changes of main physical and chemical indexes of four treatments

注：同行肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)

2.2 感官评价

2.2.1 权重的确定

通过“0～4”评价法确定权重，腊肉样品中颜色、气味、口感、状态的所占权重分别为0.28、0.22、0.28、0.22，即A={0.28、0.22、0.28、0.22}，在影响腊肉感官评分的指标中，颜色和口感最为重要，其次才是气味和状态。

2.2.2 模糊感官评价结果

通过10名感官评价人员对4种处理下腊肉样品的4项指标进行有效评价，腊肉样品切成长宽高为3 cm×2 cm×0.5 cm的肉片后经蒸煮袋包装密封，在锅中蒸煮40 min后进行感官评价。将评价结果收集汇总并进行统计分析,得出腊肉感官评价结果，最终评价结果汇总见表3，得出纯竹竿烟熏组A的模糊关系矩为：

根据模糊综合评判数学模型原理集Yi=A×Ri得到样品A的评价结果为

由此可得Y1={0.63，0.16，0.07，0.14}。模糊综合评价总分T=Y×K，由样品A的Y1和评价等级集K={9,6,3,1},计算得到样品A的综合评分为：

同理根据A的计算过程推出B、C、D的模糊关系矩阵应为：

根据计算得到模糊评价的结果，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。根据感官评分标准，4组样品均属于“良”，根据综合感官评分结果可知，A>D>C>B。4组之间评分差异虽不大，但仍可以看出纯竹竿烟熏组A更受品评人员的喜爱，如表3所示，其在颜色与口感方面均得到了最多的“优”等级评价，说明纯竹竿烟熏能带来更好的色泽和口感。A在气味方面所得的“优”等级评价次数与其余各组相差不大，但得到了1个“中”和2个“差”等级的评价，存在部分评价人员可能对竹竿烟熏味接受度不高的情况。两混合烟熏组B、C在口感方面差于A、D两组且与纯竹竿烟熏组A差距较大，组织状态略优于A、D两组。

表3 腊肉样品感官评价结果
Table 3 Sensory evaluation results of bacon samples

2.3 四种处理对腊肉质构的影响

根据表4的结果，从硬度来看，4种处理在腊肉硬度上存在显著差异(P<0.05)，A组硬度最大，说明A组在烟熏过程中失水率较大，导致肌肉水分含量减少，肌肉纤维硬度增加，一定程度上让腊肉更加紧实弹牙而获得了更好的口感，这与感官评价中A组口感评价结果一致。结合表2对4种处理水分含量的分析，回复力与内聚性变化趋势和硬度具有相似性，均随水分含量的降低而升高，这与贾艳华等[16]发现软烤扇贝的硬度、内聚性、回复性随着含水率的下降而增大的研究结果一致，4种处理下的弹性无显著差异(P>0.05)。A、D两组的硬度、回复力、内聚性及咀嚼性均显著高于B、C两混合烟熏组(P<0.05)，可能是由于竹竿与柏木混合烟熏时燃点不同而无法充分且持续燃烧，导致烟熏过程燃烧速率缓慢，热量产生少，因而保留了更多水分，使得硬度、回复力、内聚性和咀嚼性显著降低。水分含量相对较高虽不利于形成较好的口感但有助于维持更好的组织状态，不易产生裂痕，这与感官评价中B、C两组具有较好的组织状态评价结果一致。

表4 四种处理的质构指标变化
Table 4 Changes of texture indexes of four treatments

注：同列肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)

2.4 电子鼻分析

电子鼻内的传感器可以对含有不同官能团的物质实现识别和区分[17]。根据对4种处理建立的主成分分析(principal component analysis，PCA)模型如图1所示，PC1和PC2的贡献率分别为94.47%和5.08%，总贡献率为99.55%，可以较好地反映不同处理下的挥发性气味。由于PC1的贡献率远大于PC2的贡献率，因此4种处理组的差别主要体现在PC1上。图1中C和D的风味采集点有部分交叉，说明C和D在整体风味上差异不显著，A、C、D 3种处理的差异主要体现在PC1上，其中A与D整体风味较为接近，B与A、D整体风味差异较大。一方面，这可能与不同烟熏材料各自及组合燃烧时所产生的挥发性风味成分的种类与含量不同有关。另一方面，由于温度会影响脂肪水解氧化和美拉德反应发生的速率，因此整体风味差异也与不同处理组燃烧时所能产生的温度有关[18]。由图2可知,线性判别分析(linear discrimination analysis，LDA)中，LD1和LD2的贡献率分别为81.15%和16.43%，总贡献率为97.58%。4种处理无重叠且变化趋势明显，说明LDA可以有效区分A、B、C、D 4种处理的气味，其分析结果与PCA一致，混合烟熏组B与A、C、D 3种处理整体风味差异较大，与A差异最大。综上所述，PCA不能很好地将C和D两种处理区分开，4种处理的挥发性风味成分相似，略有差异，因此PCA结合LDA能够很好地区分4种处理的腊肉风味。

图1 不同组别腊肉PCA
Fig.1 PCA of bacon from different groups

图2 不同组别腊肉LDA
Fig.2 LDA of bacon from different groups

2.5 GC-MS分析

4组样品共鉴定出89种挥发性风味物质，其中A、B、C、D分别鉴定出66、65、62、68种。GC-MS结果分析选择腊肉样品中相对含量较高且对整体风味贡献较大的几类挥发性物质，即醛、酚、醇、酮、碳氢化合物和其他化合物进行分析。

醛类化合物通常来源于脂肪氧化和水解的过程中，并且具有感官阀值低、生成速率快的特点，能为腊肉提供特有的烟熏风味[19-20]如表5、表6所示。

表5 四种处理下腊肉样品中挥发性物质GC-MS结果
Table 5 GC-MS results of the volatile compounds from the four treatments of bacon samples

续表5

注：-表示无数据

表6 四种处理下腊肉样品中挥发性物质的种类和相对比例
Table 6 Types and ratios of the volatile compounds from the four tretments of bacon samples

根据表5、表6的分析结果可知，纯竹竿烟熏组A产生的醛类物质远多于B、C、D 3组，且醛的含量随竹竿质量比的增加而增大，可能是因为竹竿烟熏能产生更多的醛类物质。其中3-糠醛含量较高，可能是由于竹基类植物燃烧速率快，热效率高从而导致烟熏温度较高[15]，进而引发了更剧烈的脂肪水解和氧化造成的。十五醛也在竹叶挥发性成分中被检测到[21]，因此也有可能是毛竹叶浸提液中的部分醛类物质引入导致腊肉整体醛类含量增加。A、B、C 3个添加竹竿烟熏的处理组中醛类物质含量明显高于D处理组，这有利于与腊肉中的酯、酚等风味物质发挥协同作用，也有利于色泽的丰富。

酚类物质来源于烟熏材料的不完全燃烧，是形成烟熏风味的特征物质[22]，在竹叶中含量很少。A、B、C、D 4组中酚类物质的种类数量近似而含量差异较大。研究表明，愈创木酚、苯酚、5-甲基-2-甲氧基苯酚、2-甲基苯酚、4-乙基愈创木酚、2,4-二甲基苯酚、丁香酚等是烟熏腊肉中最重要的香味成分[23]。4种处理中，愈创木酚、2-甲氧基-5-甲基苯酚、4-乙基愈创木酚随竹竿质量比的增加相对含量呈减少趋势；苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、丁香酚随竹竿质量比的增加相对含量呈增加趋势。实验中发现随竹竿质量比的增加酚类物质含量减少，柏木烟熏会比竹竿烟熏具有更强烈的烟熏味。

本实验4种处理所共有的醇类物质为腊肉中最常见的3-呋喃甲醇和柏木醇，A组中3-呋喃甲醇和柏木醇的相对含量最低，其中柏木醇的含量随柏木质量比的增加而增加，主要是因为柏木脑广泛存在于柏木油中，是柏木烟熏的一种特征风味物质，从而造成4组整体风味存在差异，符合电子鼻分析结果。

酮类化合物通常是不饱和脂肪酸氧化和美拉德反应的产物，阈值低，大多带有花果香或奶油香气[24]，A组检出的酮类物质种类最多，其中4,4-二甲基-2-环戊烯-1-酮、4-甲基-4-庚-3-酮、苯丙酮、1-甲基茚-2-酮均仅在A组中检出，且具有代表性焦苦味的3-甲基环戊烷-1,2-二酮[24]含量最高。竹基植物缓慢燃烧时热效应高，会加剧脂肪氧化过程，因此A、B、C 3组可见酮类相对含量随着竹竿质量比的增加而增加，有利于增强腊肉的风味，这与李林等[25]的研究结果一致。

实验中的碳氢化合物主要包含烷烃、烯烃和芳香烃。碳氢化合物的主要来源是脂肪酸烷氧自由基的断裂，除部分烯烃外，绝大多数碳氢化合物对腊肉风味贡献不大[26]。长叶烯、α-柏木烯、β-柏木烯、α-姜黄烯、花侧柏烯的相对含量均随着柏木质量比的增加而增加，原因在于这些物质在柏木精油中含量较为丰富[27]。总的来说，纯柏木烟熏组D的碳氢化合物含量明显高于其他处理组，且随柏木质量比的增加相对含量呈增加趋势，此外，十八烷和二十一烷在竹叶挥发性物质中也有被检出的记录[28]。这也导致了不同烟熏材料配比组之间能够有所区别，与电子鼻分析结果一致。

其他化合物中主要包含了呋喃等呈味挥发性化合物。其中2,3-苯并呋喃、2,3-二氢-2-甲基苯并呋喃的含量随着竹竿质量比的增加相对含量也增加，2-丙酰呋喃、2-甲基苯并呋喃为A、B两组独有，其余呋喃类物质差异不大。呋喃为腊肉氧化的终产物且阈值较低，是重要的风味化合物[29-30]，根据表5、表6的分析结果发现，添加了竹竿烟熏的A、B、C处理组中的呋喃类化合物种类和含量明显高于只使用柏木烟熏的D处理组，从而导致组间风味差异，让竹竿烟熏风味能够与传统柏木烟熏有所区别和提升。

3 结论

通过对主要理化指标的统计分析可知，随着竹竿在烟熏材料中比例的增加，腊肉的亮度和红度都有一定程度的提升；因竹竿燃烧时热效率高，腊肉水分含量随之降低，亚硝酸盐含量虽相对增加但远低于标准限量。质构分析方面，随着竹竿在烟熏材料中比例的增加，腊肉样品的硬度、回复力、内聚性、咀嚼性均相对增加而获得了较好的口感，加之竹叶和竹竿带来的清香风味，在感官评分上竹竿烟熏组A也获得最高评分。从电子鼻分析结果和SPME结合气相色谱质谱分析结果可知，电子鼻中的PCA模型结合LDA模型能够对4种处理下的挥发性物质良好地进行区分，这与气质分析中4种处理所含物质种类与含量具有较大差异的结果一致。随着竹竿在烟熏材料中比例的增加，醛、酮、碳氢化合物和其他化合物含量更加丰富，而酚、醇类物质含量更低，即竹竿烟熏相比较柏木烟熏会带来更丰富的清香味、更好的色泽和略低的烟熏味，获得更好的咀嚼感。综上所述，纯竹竿烟熏组A在感官和风味品质上更优。