渤海大学姚文生、刘登勇：顶空气相色谱-离子迁移光谱法（HS-GC-IMS）分析德州红烧鸡生产过程中的风味物质- 大数跨境

渤海大学姚文生、刘登勇：顶空气相色谱-离子迁移光谱法（HS-GC-IMS）分析德州红烧鸡生产过程中的风味物质

食品工业科技编辑部

2022-05-10

导读

渤海大学姚文生、刘登勇*（通讯作者）在TOP期刊Food Chemistry（Q1，IF：7.514）发表题为“Analysis of flavor formation during production of Dezhou braised chicken using headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry (HS-GC-IMS)”的研究性论文。

为了帮助家禽业生产出更优质的产品，采用顶空气相色谱-离子迁移光谱（HS-GC-IMS）技术对德州红烧鸡（DBC）加工过程中形成的挥发性物质进行了鉴定。在DBC处理过程中，在七个采样阶段共鉴定出37种挥发性物质，包括醛、醇、酮、酯、萜类、呋喃和吡嗪。分析表明，2-乙基己醇是鸡胴体中的关键风味化学物质，并发现乙酸乙酯、1-己醇、4-甲基-2-戊酮和1-戊醇主要在加工的油炸阶段产生。人们发现，用草药和香料炖是风味传递过程中的一个重要阶段。2-丁酮、正壬醛、庚醛和乙醇与加工阶段3呈正相关，而加工阶段4以丙酸乙酯、苯甲醛、乙酸丁酯、2-戊基呋喃和2-庚酮为特征。加工阶段5、6和7之间没有显著差异（P>0.05）。

研究亮点

1.研究对象：德州扒鸡是中国著名的经典菜肴，自清朝发明以来，已有300多年的历史，生产过程独特而复杂，包括油炸、炖煮和炖煮等。

2. 研究方法：GC-IMS是一种价格低廉且功能强大的分析技术，可以在常温常压下检测风味化合物，具有检测限低、灵敏度高、分析时间短的优点。

3. 卤煮阶段对德州扒鸡风味物质的形成具有较大影响。

4. 高温焖煮后德州扒鸡风味差异上不显著，且风味化合物释放量已经达到最大。

研究结论

本研究利用HS-GC-IMS对德州扒鸡不同加工阶段中挥发性风味化合物的形成规律进行了研究。研究表明，从德州扒鸡生产过程中的7个关键加工阶段共鉴定出37种风味物质。指纹图谱和多元统计学分析结果显示，2-乙基己醇是胴体鸡中主要的风味化学物质，乙酸乙酯、1-己醇、4-甲基-2-戊酮和1-戊醇主要是在油炸阶段产生的。卤煮是烧鸡风味形成过程中的一个重要步骤，在整个卤煮阶段，鸡肉会被完全浸泡在水中，并加入16种以上的香辛料及一些中草药。随着卤煮阶段的进行，烧鸡中的结缔组织、明胶和胶原蛋白慢慢融化在水中，而肉则吸收浓缩后的调味酱汁，这赋予了德州扒鸡诱人的风味。这一知识有助于改进DBC产品的加工方法、质量和口感。与GC–MS技术相比，HS-GC-IMS在分析家禽等产品中的风味化合物方面具有许多优势，包括较低的检测限、大气压下的可操作性、无需样品预处理和更快的分析时间。因此，HS-GC-IMS和对DBC生产线中加工对风味形成的影响的进一步了解，有可能在未来更广泛地用于改善家禽行业的加工和产品结果。

图文赏析

图1 德州扒鸡加工线流程图及7个主要肉类加工采样点

图2 德州扒鸡七个采样点样品中的挥发性化合物

注：(A)GC-IMS二维谱图；(B)GC-IMS三维谱图；(C)以1B为参比样品得到的二维对比图。

图3德州扒鸡加工过程中挥发性化合物的指纹图谱

图4 德州扒鸡不同采样点挥发性风味化合物的聚类热图

图5 不同加工阶段德州扒鸡的主成分结果

注：A：主成分得分图；B：载荷图；b：B中第四象限局部放大。

姚文生

姚文生，渤海大学教授，工学博士，硕士生导师，澳大利亚南澳大学访问学者。主要研究方向包括多相催化；纳米材料合成与改性；食品安全分析检测；电化学传感器材料制备等。主持参与多项科研项目并多次获中国石油锦州石化公司科技成果一等奖。现主要在渤海大学肉品科学与技术研究所团队从事食品特色风味分析及食品安全关键基础理论等研究工作。多次参加国际国内重要学术交流会议，并做学术报告。获辽宁省自然科学学术成果奖二等奖1项。出版专著1部，发表包括SCI收录学术论文二十余篇。主持参与渤海大学教改项目4项；参与辽宁省教育科学规划项目一般课题1项；参与辽宁省一流课程建设项目1项；目前主持教育部产学合作协同育人项目3项。

刘登勇

刘登勇，博士，教授，渤海大学食品科学与工程学院副院长、肉品科学与技术研究所所长，南京农业大学食品行业校友会会长，中国畜产品加工研究会青年工作委员会召集人，全国感官分析标准化技术委员会委员，辽宁省食品质量与安全学会副理事长，辽宁省畜牧兽医学会无公害肉类学分会副会长，《肉类工业》副主编，《肉类研究》科学副主编。主要围绕肉品加工与质量安全控制、食品风味与感知科学，研究畜禽福利屠宰与肉类品质提升、肉品加工技术与配料应用方案、风味口感品质形成与感知机理、肉类消费市场分析与产品设计、肉类加工装备智能化与工程化，为肉类食品加工及其关联产业提供全面技术支撑。主持国家级课题4项、省部级项目10项、企业委托研发项目20余项；以第1/通讯作者发表论文130余篇；出版著作/教材13部；获得授权专利30项。

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