王德華，蘇永裕，林祥木，張 怡，胡 濤，張志剛,*，胡嘉淼,，*

（1.福建農(nóng)林大學(xué)，肉食品安全生產(chǎn)技術(shù)國家重點實驗室，福建 福州 350002；2.廈門銀祥集團(tuán)有限公司，肉食品安全生產(chǎn)技術(shù)國家重點實驗室，福建 廈門 361100）

姜母鴨由于其獨特的口味和較強的食療效果深受閩南及臺灣人的喜愛，有廈門一寶、閩臺一絕之美譽[1]。其制作原料主要是姜母和紅面番鴨，姜母是指有著3年生長期的老姜，紅面番鴨因其面部長有紅色的肉疣而得名[2-3]，這種從南美秘魯引入我國的鴨品種，皮薄肉厚且瘦肉多，脂肪少，用其加工出來的鴨肉味道香醇、鮮嫩多汁、不油膩，肉質(zhì)緊密[4]。劉源等[5]將不同加工鴨肉制品包括水煮鴨、鹽水鴨、烤鴨的滋味成分進(jìn)行比較，結(jié)果表明，鮮味氨基酸天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）、甜味氨基酸丙氨酸（Ala）以及風(fēng)味核苷酸對鴨肉制品的滋味貢獻(xiàn)顯著，鹽水鴨的特殊加工工藝以及烤制加工使鴨肉制品具有較高的非揮發(fā)性滋味成分含量。鄭堅強等[6]對肉鴨的深入加工進(jìn)行研究，通過試驗研制出了鹽水鴨、醬鴨和烤鴨3種簡單、易行、味美且營養(yǎng)價值高的肉鴨產(chǎn)品，并確定了最佳工藝參數(shù)。但目前關(guān)于炒制、鹵制、烤制姜母鴨的味覺指標(biāo)分析研究尚未見報道。

風(fēng)味是肉制品的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，包括氣味和滋味[7]。食品風(fēng)味的檢測手段主要有頂空-固相微萃取（HS-SPME）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）[8]和感官評價。HS-SPME結(jié)合GC-MS具有操作周期長、成本高、操作難度大等缺點[9]。感官評價是建立在科學(xué)的評價程序和方法的基礎(chǔ)上，由品評員通過視覺、嗅覺、聽覺、味覺以及觸覺等對食品及其他物質(zhì)的特性進(jìn)行描述的一種科學(xué)方法[10]，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品及其他產(chǎn)品的感官特征評價及產(chǎn)品鑒別、產(chǎn)品開發(fā)、市場調(diào)查等方面的研究[11]。傳統(tǒng)的感官評價技術(shù)一般只進(jìn)行定性評價，不能進(jìn)行精確的定量評價[12]。然而吳昀等[13]通過感官屬性強度分析和感官嗜好性評價的方法對市售番鴨的感官特性進(jìn)行了定性定量評定，確立了一套科學(xué)的感官評價流程。程煥等[14]利用尺度法對紅茶和綠茶的滋味分屬性進(jìn)行了評定，實現(xiàn)了茶業(yè)感官品質(zhì)的定量分析。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，電子鼻和電子舌在食品檢測中得到了不斷的研究與應(yīng)用[15]。電子舌是一種使用類似于生物系統(tǒng)的材料作傳感器的敏感膜，當(dāng)類脂薄膜的一側(cè)與味覺物質(zhì)接觸時，膜電勢發(fā)生變化，從而產(chǎn)生響應(yīng)，檢測出各類物質(zhì)之間的相互關(guān)系[16-17]，是分析化學(xué)在液態(tài)領(lǐng)域檢測的新方向[18]，有多通道電極味覺傳感器[19]、伏安法電子舌[20]、生物傳感器[21]和電子舌敏感膜[22]等分類。目前電子舌檢測技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品藥品的智能感官分析領(lǐng)域，如食品新鮮程度的檢測[23]、果蔬成熟度的檢測、飲料及酒類的辨別區(qū)分[24]等。Zhang等[25]采用電子鼻、電子舌和同時蒸餾萃取GC-MS技術(shù)評價了不同干燥方式對金桔魚片風(fēng)味的影響，結(jié)果表明，電子鼻和電子舌系統(tǒng)能夠有效地鑒別4種樣品的揮發(fā)性物質(zhì)。鄭舒文等[26]在基于電子鼻和電子舌技術(shù)的鱈魚鮮度評定研究中指出，用電子鼻和電子舌區(qū)分不同鮮度的魚肉，電子舌的區(qū)分度遠(yuǎn)高于電子鼻。Aliani等[27]結(jié)合TS-5000Z電子舌傳感器的味覺信息數(shù)據(jù)成功建立了一種基于電子舌的藥物苦味強度預(yù)測方法，為其他食品、藥物的苦味預(yù)測模型的建立提供了參考。Atsu等[28]通過味覺測試和味覺傳感器成功測定了克拉霉素在各種飲料中的苦味。趙童瑤等[29]探討了不同來源龍膽苦味和品質(zhì)相關(guān)性研究。Bajec等[30]揭示了澀味在食品中的感官特性。

本試驗以烤制、鹵制和炒制的姜母鴨為原料，利用TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)和食品感官屬性強度分析方法，使用具有廣域選擇特異性的人工脂膜傳感器，模擬生物活體的味覺感受機理[31-32]，通過檢測3種處理方式下姜母鴨的各種味物質(zhì)和人工脂膜之間的靜電作用或疏水性相互作用產(chǎn)生的膜電勢的變化，實現(xiàn)對5種基本味（酸、甜、苦、咸、鮮）和澀味的評價，以期找到烤制、鹵制和炒制姜母鴨的有效味覺指標(biāo)，并將不同加工方式姜母鴨做有效區(qū)分，為姜母鴨制品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供試驗數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

凍白條鴨，每只屠宰后質(zhì)量為1.6～1.7 kg，品種為櫻桃谷鴨；老姜、麻油、米酒、醬油、香醋、食鹽、白砂糖、味精、香辛料，購于本地市場；氯化鉀、鹽酸、無水乙醇、酒石酸，購于西隴化工股份有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)，日本INSENT公司；30-50型真空滾揉機，億邦食品機械有限公司；XY型天然氣炒制機，山東心悅機械設(shè)備有限公司；MJ-BL2582型料理機，美的生活電器制造有限公司；KQ-300VDE型數(shù)控超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 姜母鴨樣品的制備

1.2.1.1 烤制版姜母鴨

櫻桃谷鴨于0～4℃條件下進(jìn)行解凍，除去腺體和異物，按照120%注射量注射食用鹽、料酒、水等調(diào)料的混合液。在真空度為0.06 MPa，轉(zhuǎn)速為5 r/min條件下用真空滾揉機滾揉30 min；上架烘烤，第1段60℃，1.5 h，第2段170℃，50 min；殺菌、冷卻備用。

1.2.1.2 鹵制版姜母鴨

櫻桃谷鴨于0～4℃條件下進(jìn)行解凍，除去腺體和異物，在開水中煮制10 min，去除血水，進(jìn)行表面熟化；油炸上色，在93℃的鹵水中鹵制2 h，溫度保持在85～88℃；烘干殺菌、冷卻備用。

1.2.1.3 炒制版姜母鴨

櫻桃谷鴨于0～4℃條件下進(jìn)行解凍，除去腺體和異物，分切成3～5 cm的塊狀，在開水中煮制5 min，去除血水，進(jìn)行表面熟化；將焯水后的肉塊，放入天然氣炒制機內(nèi)，并加入輔料，開大火至物料溫度為85℃再開中火，炒制到物料溫度為92℃時，開中小火，炒制有輕微的焦香味，出鍋；殺菌、冷卻備用。

1.2.2 TS-5000Z味覺分析

1.2.2.1 參比溶液（RefSol）的制備

在30 mmol/L KCl中加入0.3 mmol/L的酒石酸，制備成無味的RefSol。

1.2.2.2 味覺分析

取不同加工處理方式的鴨肉樣品去骨后置于料理機中打碎，稱取打碎的肉樣40 g置于500 mL燒杯中，量取160 mL蒸餾水添加到燒杯中，玻璃棒攪拌均勻，置于超聲波清洗機中超聲5 min，3 000 r/min離心5 min后濾紙過濾取上清液測試。

1.2.3 食品感官分析與評價

隨機選取30名志愿者組成感官評價分析小組，并對其進(jìn)行食品感官分析與評價基本方法的培訓(xùn)。參考相關(guān)文獻(xiàn)[13,33-34]確定食品感官分析強度評分尺度表和感官描述詞及其定義（見表1、2）。

表1 食品感官分析強度評分尺度表Table 1 Scale of intensity score for food sensory analysis

表2 食品感官描述詞及其定義Table 2 Food sensory descriptors and their definitions

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

電子舌檢測數(shù)據(jù)以RefSol為標(biāo)準(zhǔn)的絕對輸出值，模擬人口腔中只有唾液時的狀態(tài)。其中Tasteless為無味點，即RefSol的輸出，RefSol由KCl和酒石酸組成味覺值，故酸味的無味點為-13，咸味的無味點為-6，以此為基準(zhǔn)，當(dāng)樣品的味覺值低于Tasteless時說明樣品無該味道，反之則有。

試驗結(jié)果用TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)自帶軟件、Origin和SIMCA進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工方式姜母鴨有效味覺指標(biāo)的確定

圖1 以RefSol為基準(zhǔn)的不同加工方式姜母鴨風(fēng)味雷達(dá)圖Fig.1 Radar diagram of flavors in ginger duck under different processing methods based on RefSol reference solution

圖2 姜母鴨樣品有效味覺指標(biāo)雷達(dá)圖Fig.2 Radar diagram of effective taste indicators of ginger duck samples

根據(jù)RefSol確定各味覺的無味點，其中酸味和咸味的基準(zhǔn)液由氯化鉀和酒石酸配制而成，故基準(zhǔn)溶液中含有少量的酸和鹽，酸味和咸味的無味點分別為-13和-6，其余味覺指標(biāo)均為0。從圖1中可見，本次測試的3種姜母鴨樣品的酸味明顯低于無味點，其次是苦味回味和澀味回味。其他味覺指標(biāo)則均在無味點以上，因此除酸味、苦味回味和澀味回味外的指標(biāo)均是姜母鴨的有效味覺指標(biāo)。將酸味、苦味回味和澀味回味去掉后比較3種不同加工方式姜母鴨樣品有效的味覺指標(biāo)，從有效味覺指標(biāo)味覺圖2中可見，整體味道上來看烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨的各項指標(biāo)較為接近，與炒制版姜母鴨均存在明顯的差異，這可能是由于姜母鴨在炒制加工過程中，更多的苦味、澀味、鮮味、豐富性呈味物質(zhì)被釋放出來，這些呈味物質(zhì)包括糖類、氨基酸類、無機鹽類以及酸類物質(zhì)[35]。

2.2 不同加工方式姜母鴨的味覺指標(biāo)分析

比較不同加工方式姜母鴨的苦味和澀味如圖3所示，X軸為苦味，Y軸為澀味。由圖3可見，炒制版姜母鴨樣品的苦味和澀味最強，澀味值在1左右，苦味值接近超過4，烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨產(chǎn)品澀味接近無味點，苦味接近3。樣品間在苦澀上的差異超過1個刻度差異顯著（下同）。由此可知，炒制版姜母鴨在澀味和苦味方面明顯高于烤制版姜母鴨及鹵制版姜母鴨。姜母鴨中的苦味并不同于咖啡、茶等樣品給人的苦味感，肉制品的苦味可能與其辛香料等的添加具有一定的關(guān)系，香辛料中的呈味物質(zhì)在炒制加工過程中的含量變化可能是造成苦味滋味凸顯的原因之一。

圖3 姜母鴨樣品苦味和澀味散點圖Fig.3 Scatter diagram of bitter and astringency in ginger duck samples

豐富性是鮮味的回味，主要反映了鮮味的持久性，又稱為鮮味持久性，主要是鮮味傳感器對氨基酸、核酸類物質(zhì)的應(yīng)答，經(jīng)常用來反映魚湯、醬油等樣品鮮味的情況。咸、鮮味是姜母鴨樣品重要的味覺指標(biāo)，由圖4可見，不同加工方式的姜母鴨樣品的鮮味在11.8～12.4之間，樣品間差異不超過0.5個刻度，不同加工方式的姜母鴨樣品在鮮味上無明顯差別。炒制版姜母鴨的咸味程度遠(yuǎn)大于烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨，烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨的咸味差異約為1個刻度。姜母鴨在加工過程中咸味程度和NaCl的含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)研究表明，滋味物質(zhì)的呈味作用具有綜效性，鴨肉的味覺特征與多種滋味物質(zhì)顯著相關(guān)?？局?、鹵制和烤制的加工方式在一定程度上影響呈味物質(zhì)，如氯化鈉、氨基酸含量的變化，從而使得炒制版、烤制版、鹵制版姜母鴨的咸味依次降低，鹵制版和烤制版姜母鴨的豐富性接近，炒制版較之最大。

圖4 姜母鴨樣品鮮味和豐富性散點圖Fig.4 Scatter diagram of umami and richness in ginger duck samples

2.3 姜母鴨的不同加工方式與味覺相關(guān)性分析

為探究姜母鴨的加工方式與酸、甜、苦、咸、鮮和澀味6個味覺指標(biāo)之間的關(guān)系，基于電子舌檢測數(shù)據(jù)對不同加工方式的姜母鴨通過SIMCA進(jìn)行PCA-X建模分析，并繪制Biplot，Scaling模式為UV。結(jié)果如圖5所示，第一主成分（PC1）的解釋方差為62.9%，第二主成分（PC2）的解釋方差為24.1%，第一、第二主成分的累計解釋方差貢獻(xiàn)率為87.0%，可以反映樣本的絕大部分信息。Score plot以散點的形式表示了不同的姜母鴨樣品，距離越近表明樣品滋味相似程度越高，距離較遠(yuǎn)則反之。不同加工方式的姜母鴨樣品能夠得到較好的區(qū)分，烤制版和鹵制版接近，與炒制版具有明顯的差異。Loading plot是對Score plot的進(jìn)一步補充解釋，散點表示了不同的變量。以同一原點繪制Score plot和Loading plot得到和Biplot，樣品和變量之間的相對位置表示了樣品和變量之間的相關(guān)性。圖5中炒制版姜母鴨具有明顯的聚類，與烤制版和鹵制版分布于不同的象限，烤制版和鹵制版距離接近，但鹵制版聚類優(yōu)于炒制版。此外，豐富性、咸味、苦味、苦味回味的聚類位置與炒制版姜母鴨相似，鮮味在炒制版姜母鴨過原點的相反位置。宋詩清等[36]研究發(fā)現(xiàn)，不同提取方式可以顯著影響金華火腿骨鮮味呈味物質(zhì)（谷氨酸、天冬氨酸）和苦味呈味物質(zhì)（賴氨酸）的含量，從而影響金華火腿骨的感官體驗。此外，研究發(fā)現(xiàn)隨著氣溫的降低，茶葉中鮮味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸）、甜味氨基酸（脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸）和苦味氨基酸（異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸）共占游離氨基酸含量分別出現(xiàn)升高、降低和降低趨勢[37]。由此可見，炒制工藝相比烤制和鹵制，由于制作溫度、受熱方式的差異和香辛料的添加，可以提高或降低鮮味、咸味及苦味呈味物質(zhì)的變化，從而造成感官味覺上的差異。

圖5 不同加工方式姜母鴨PCA得分和載荷圖Fig.5 PCA score and loading plots of ginger ducks through different processing methods

2.4 電子舌數(shù)據(jù)重現(xiàn)性和傳感器區(qū)分度分析

對傳感器響應(yīng)穩(wěn)定性進(jìn)行驗證，取烤制版、鹵制版和炒制版姜母鴨各3只，每只樣品檢測3次并取其平均值，進(jìn)行如圖6所示的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性分析。如圖所示，采用TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)可以很好的對姜母鴨樣品的味覺指標(biāo)進(jìn)行檢測分析，不同樣品間具有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性。

圖6 數(shù)據(jù)重現(xiàn)性分析Fig.6 Data reproducibility analysis

如表4所示，θ為平均誤差；xˉ為所有樣品的平均值；s為所有樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差；m1用以判定同一樣品不同濃度的誤差率（m1（%）=θ/xˉ×100），m2用以判定不同樣品的誤差率（m2（%）=θ/s×100），反映傳感器的區(qū)分能力，值越低樣品的區(qū)分性越好。誤差率為20%，樣品最大可識別為5組，誤差率為50%，樣品最大可識別為2組，誤差率為100%，則樣品不能得到有效識別。由此可見，在傳感器區(qū)分度分析中，所有的味覺傳感器對該姜母鴨樣品的區(qū)分性均很好。

表4 傳感器區(qū)域度分析Table 4 Sensor region analysis

2.5 不同加工方式姜母鴨感官屬性強度

食品感官分析員經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)后，依據(jù)食品感官分析強度評分尺度表，按照食品感官描述詞及其定義，對不同加工方式的姜母鴨樣品進(jìn)行感官屬性強度分析。如表5所示，咸味、鮮味、苦味及豐富性均能被品評員感官感知，與TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)結(jié)果相比，姜母鴨樣品的澀味與無味點接近，不能被品評員感官感知，進(jìn)一步體現(xiàn)了現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域的優(yōu)勢。在圖7姜母鴨樣品有效味覺屬性強度的雷達(dá)圖中，炒制版姜母鴨在咸味、苦味、咸味和豐富性上均大于烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨，烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨在如圖所示的有效味覺指標(biāo)中屬性強度相近，且與TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)結(jié)果規(guī)律相似，進(jìn)一步論證了TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)在肉類制品味覺指標(biāo)分析的可靠性。智能感官結(jié)果與人工感官結(jié)果相印證，且區(qū)分效果優(yōu)于人工感官評價結(jié)果。可見智能感官可部分替代人工感官以及傳統(tǒng)儀器分析，實現(xiàn)姜母鴨加工方式和品質(zhì)的快速鑒定與區(qū)分。

表5 姜母鴨樣品感官屬性強度分析結(jié)果Table 5 Sensory attribute strength analysis results of ginger duck samples 單位：分

圖7 姜母鴨樣品有效味覺屬性強度雷達(dá)圖Fig.7 Radar diagram of effective taste attribute intensity of ginger duck samples

3 結(jié)論

TS-5000Z味覺分析系統(tǒng)對不同加工方式的姜母鴨的味覺具有明顯的應(yīng)答，與人工感官結(jié)果相印證，且區(qū)分效果優(yōu)于人工感官評價結(jié)果。炒制的姜母鴨樣品均沒有酸味、苦味回味和澀味回味，除此以外其他味覺指標(biāo)均是其有效的味覺指標(biāo)。姜母鴨樣品具有一定的苦澀味，其中炒制版姜母鴨的澀味和苦味均明顯高于烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨，烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨在苦澀味方面非常接近，數(shù)值上的差異不超過0.5個刻度，人的味覺難以進(jìn)行分辨，二者的澀味接近于0；苦味與樣品中添加的辛香料等有關(guān)，與其風(fēng)味具有一定的關(guān)系；咸味、鮮味和豐富性方面，三者在鮮味方面差異很小，但在豐富性上存在明顯不同，炒制版姜母鴨的鮮味回味（豐富性）遠(yuǎn)高于另外兩個樣品，同樣炒制版姜母鴨的咸味也是最強的；整體來看，烤制版姜母鴨和鹵制版姜母鴨在味道上非常相似，炒制版姜母鴨與之差異顯著。不同加工方式姜母鴨樣品滋味產(chǎn)生差異與鴨肉中的風(fēng)味前體物質(zhì)在加工中的變化規(guī)律有關(guān)，這些風(fēng)味前體物質(zhì)包括游離氨基酸、核苷酸、小肽、糖類、脂肪、硫胺酸、無機鹽等[38]。鴨肉經(jīng)過美拉德反應(yīng)、脂質(zhì)降解、硫胺素降解等反應(yīng)也會產(chǎn)生復(fù)雜多樣的風(fēng)味物質(zhì)。加工溫度和受熱方式會顯著影響肉品風(fēng)味物質(zhì)的含量，影響機制有兩種：一是影響肉品基本成分降解生成風(fēng)味物質(zhì)的速度；二是影響滋味物質(zhì)的分解速度。有研究發(fā)現(xiàn)由于陶瓷瓦罐受熱均勻，其傳統(tǒng)工藝的瓦罐雞湯滋味優(yōu)于現(xiàn)代高壓熬制和電磁爐熬制的雞湯[39]。不同加工方式的干腌火腿，其氨基酸含量與加工溫度呈正相關(guān)[40]?？局啤Ⅺu制鴨肉在制作過程中溫度均達(dá)到了170℃以上（鹵制要經(jīng)過油炸工藝），炒制的最高溫度為121℃，不同加工方式的氨基酸變化有待進(jìn)一步研究。該研究確定了不同加工方式姜母鴨的有效味覺指標(biāo)，并對比分析了不同加工方式造成的味覺差異，進(jìn)一步為鴨肉制品風(fēng)味變化規(guī)律研究提供了參考。