將自然發(fā)酵后的辣椒胚和米曲霉發(fā)酵后的甜瓣子按比例混合后,再經自然環(huán)境陳釀,期間有規(guī)律地翻、曬、露,最終形成產品,這是郫縣豆瓣的獨特生產工藝。產品中不僅有雙方風味的疊加,此外在多種微生物和酶作用下,混合發(fā)酵賦予了產品更加豐富和協(xié)調的風味。如表2所示,經1年混合發(fā)酵后,郫縣豆瓣中多種風味成分濃度發(fā)生了顯著變化,其中2-甲基-1-丁醇、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、苯甲醛、乙酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、糠醛、四甲基吡嗪含量顯著增加(P<0.05),這些化合物主要賦予了郫縣豆瓣麥芽香、花香、果香、煙熏香和醬香等香氣特征。此外,混合發(fā)酵階段新形成了2種活性風味成分4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(HDMF)和4-羥基-5(2)-乙基-2(5)-甲基-3(2H)-呋喃酮(HEMF),HDMF和HEMF是同類發(fā)酵制品的重要風味物質,它們可通過五碳糖的羰氨反應形成,賦予郫縣豆瓣獨特的焦糖風味。
PLSR是1種多對多線性回歸建模的方法,建立因變量關于自變量的線性甚至非線性回歸預測方程,它集中了主成分分析、典型相關分析和線性回歸分析等方法的特點,近年來已廣泛應用于生物學、食品科學等領域。本文通過PLSR方法對郫縣豆瓣各階段樣品、香氣構型和特征香氣化合物進行相關性分析。在PLSR模型中,36種特征揮發(fā)性物質作為自變量,發(fā)酵樣品和香氣構型作為因變量,該模型可解釋的方差貢獻率為Factor-1(41%,59%)、Factor-2(40%,20%),如圖3所示,通過該模型分析已可得到較大部分信息,故Factor-2與Factor-3等其它結果在這里不做進一步說明。在相關性載荷圖中,小橢圓(內)和大橢圓(外)分別表示方差貢獻率為50%和100%,28個X變量和7個Y變量位于r2=50%和100%的橢圓之內,這說明它們可以被該PLSR模型很好地解釋。
如圖3所示,辛辣刺激風味與辣椒發(fā)酵階段的鮮辣椒和辣椒胚聯(lián)系最緊密,而與蠶豆發(fā)酵階段的蠶豆、曲料和甜瓣子最疏遠,這與感官評價結果相一致(圖2);此外,辛辣刺激風味沒有與任何特征香氣物質相關聯(lián),說明36種特征揮發(fā)性物質可能并不是辛辣刺激味的來源。蠶豆和曲料沒有與任何香氣構型相關聯(lián),這也與兩者的香型得分不高的結果相匹配(圖2),然而曲料與乙醇(1#)、正己醇(13#)、1-辛烯-3-醇(19#)、壬醛(28#)和(E)-2-壬烯醛(30#)聯(lián)系緊密,說明這5種化合物雖構成了曲料的香氣特征,但與8種香型關聯(lián)并不強。甜瓣子與醇香、酸香、果香和醬香關聯(lián)性較強(圖3b左下四分之一圓弧內),這與甜瓣子的這4種香氣屬性感官評價得分較高的結果相一致(圖2)。其中,醇香可能主要與2-甲基-1-丁醇(8#)相關;酸香則主要與乙酸(2#)相關;果香可能主要來源于乙酸乙酯(3#)、異戊酸乙酯(11#)、2-甲基丁酸(14#)和苯乙醛(22#);醬香可能主要與3-甲硫基丙醛(16#)、糠醛(10#)和四甲基吡嗪(25#)相關。郫縣豆瓣成品與醇香、花香、煙熏香和焦糖香關聯(lián)性最強(圖3b左上四分之一圓弧內),說明混合發(fā)酵階段是形成這4種香氣屬性的主要過程。其中,花香屬性主要來源于苯乙醛(22#)和苯乙醇(29#);焦糖香可能是由2-甲基丁醛(5#)、愈創(chuàng)木酚(24#)、苯甲酸乙酯(32#)、HDMF(26#)和HEMF(33#)共同形成;而煙熏香與各特征揮發(fā)性組分匹配性較差,可能該香氣屬性是由多種揮發(fā)性物質相互作用形成導致。從相關性載荷圖可以看出,除辛辣刺激風味外,其它香氣屬性聯(lián)系緊密,尤其是醇香、花香、果香、醬香和煙熏香,這些香氣屬性可能會相互影響。此外,除乙醇、3-羥基2-丁酮、異丁酸乙酯、正己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛和(E)-2-壬烯醛外,另外29種特征揮發(fā)性物質對樣品的香氣屬性都做出了較大貢獻,且同種特征揮發(fā)性物質可能賦予產品多種香氣屬性。
本文采用感官分析方法成功描述了郫縣豆瓣的8種香型特性(醇香、酸香、花香、果香、焦糖香、煙熏香、醬香和辛辣刺激味)并鑒定了其在發(fā)酵不同階段的香氣特征,結果表明,郫縣豆瓣在不同發(fā)酵階段具有明顯不同的香氣特點。采用氣相色譜質譜(GC-MS)結合氣相色譜-嗅聞(GC-O)技術鑒定了郫縣豆瓣的特征揮發(fā)性物質,對其在發(fā)酵過程中的變化進行了定量分析,并將這些特征揮發(fā)性物質與發(fā)酵樣品及香型特性進行相關性分析,PLSR模型分析表明除乙醇、3-羥基-2-丁酮、異丁酸乙酯、正己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛和(E)-2-壬烯醛外的29種特征揮發(fā)性物質對樣品的香氣屬性都具有較強的關聯(lián)性。綜上所述,通過調整發(fā)酵參數(shù)或補償郫縣豆瓣發(fā)酵后的典型香氣物質,可以改善郫縣豆瓣的香氣特征。
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