我國(guó)烹飪歷史悠久，技藝精湛菜肴精美絕佳，馳譽(yù)世界。烹飪過程可以通過各種化學(xué)反應(yīng)改變食物香氣，它產(chǎn)生了宜人的烘焙香氣， 增加了嫩度和多汁的口感。那么對(duì)于中國(guó)的傳統(tǒng)烹飪方法對(duì)于食品香味品質(zhì)的影響，你知道都有哪些嗎?今天為大家介紹電子鼻在食品烹飪領(lǐng)域的深入研究。以下正文內(nèi)容來源于Danni Zhang 在 Food Chemistry 發(fā)表的論文

食物味道在消費(fèi)者的接受度中扮演著重要的角色，風(fēng)味是食品質(zhì)量的重要方面之一，味道感知是由大腦通過一系列多重感官輸入形成和處理的，其中包括在嗅覺和味覺過程中傳遞的揮發(fā)性香氣化合物和非揮發(fā)性味覺化合物。影響食品產(chǎn)品風(fēng)味的因素有很多，比如熱烹飪過程、食物配料等， 其中熱烹飪過程是首先要考慮的復(fù)雜因素，烹飪過程可以通過不同的機(jī)制影響魚的香氣和口感。因此，適當(dāng)?shù)呐腼冞^程可能有助于消除異味。通過不同烹飪方法對(duì)河豚魚和紅椎菌同一部位進(jìn)行烹飪后，形成的氣味進(jìn)行感官分析，確定出最佳烹飪方法。

上海交通大學(xué)劉源教授團(tuán)隊(duì)在《FoodChemical Engineering Journal》期刊（IF=13.273）上發(fā)表了題為“Impact of cooking  on the sensory perception and volatile comounds of Takifugu rubripes ”的文章，河豚以其獨(dú)特的風(fēng)味而聞名，但也會(huì)產(chǎn)生一種腐臭的異味。為了消除異味并促進(jìn)理想的風(fēng)味，研究人員探索了四種烹飪方法(煮、蒸、微波加熱和烘焙)，以確定它們對(duì)煮熟的河豚魚的影響。研究人員分析了溫度 和水動(dòng)力學(xué)、理化性質(zhì)，并將其與感官品質(zhì)聯(lián)系起來。烹飪過程中中心溫度動(dòng)態(tài)的變化降低了水的流動(dòng)性，導(dǎo)  致了感官特性的變化。十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鼻香氣屬性中的六個(gè)和五個(gè)口感屬性中的四個(gè)在樣品之間有顯著差異 (p < 0.05)?；谄钚《嘶貧w分析，標(biāo)準(zhǔn)鼻香氣屬性“ 烤” 和“ 土/腐魚” 分別與美拉德反應(yīng)和脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物高度相關(guān);同時(shí)，嚼勁/纖維和鮮嫩/多汁的口感屬性分別與失水和水分高度相關(guān)。這項(xiàng)研究為優(yōu)化烹飪條件以創(chuàng)造理想的魚味提供了見解。

1、試驗(yàn)?zāi)康模?/span>

通過測(cè)試熱過程如何影響河豚魚風(fēng)味， 以及哪一種方法是改善煮熟河豚風(fēng)味的最佳方式， 這將直接有利于河豚魚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化。

2、試驗(yàn)方法

針對(duì)河豚魚采用四種烹飪方式：:(i)建立四種熱烹飪方法(沸騰、蒸煮、微波加熱和焙燒)， 并監(jiān)測(cè)不同烹飪過程中溫度和水的動(dòng)態(tài)變化;(ii)通過感官評(píng)價(jià)(定量描述分析， QDA)和風(fēng)味分析(電子鼻， E-nose)， 建立和評(píng)價(jià)煮熟河豚魚的整體風(fēng)味圖譜（氣相色譜， GC-MS);(iii)通過統(tǒng)計(jì)分析(主成分分析，PCA)將感官屬性與儀 器數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來;偏最小二乘回歸， PLS-R 和分層聚類分析熱圖， HCA  熱圖)。

2.1 材料

河豚魚購自大連天正實(shí)業(yè)有限公司(中國(guó)遼寧省)。養(yǎng)殖 2 年， 由公司按國(guó)標(biāo)(GB/T 27624-2011)屠宰。宰殺后，將魚肉(魚片)的背肌切下包裝，在 12 小時(shí)內(nèi)敷冰運(yùn)至我們實(shí)驗(yàn)室，-18℃冰凍? 直到使用 。

2.2煮熟的河豚魚的制備

厚度相近的魚片在 4℃解凍 ，烹飪前，從同一部位切成相近重量(69± 4.00 g，長(zhǎng) 13.7±0.3 cm，寬 4.2± 0.4 cm)，每種加工方法的烹飪時(shí)間被定義為產(chǎn)生最怡人魚香的最佳時(shí)間。在初步實(shí)驗(yàn)中，通過嗅聞不同烹飪時(shí)間的煮熟河豚魚樣品，由 4 名專門的感官評(píng)估員確定最佳時(shí)間。

下面列出了每道熱制工序的標(biāo)準(zhǔn)化方法:

煮 T. rubripes (BTR):將魚片按 1:4(魚/水， w/w)的比例煮 10 分鐘， 不蓋蓋子。

蒸 T. rubripes (STR):將魚片放在玻璃盤中，置于開水上，以 1:10(魚/水， w/w)的比例煮 25 分鐘，蓋上蓋子。

微波加熱紅蝶 (MTR): 將魚片蓋上烤紙， 在 700 W  微波爐(EM7KCGWt3-NR，中國(guó)廣東美的)中煮 3.0 分鐘?？炯t比雞柳(RTR):用烤紙覆蓋魚片，200 度烘烤 ? 

在烤爐(K42，格蘭仕， 中國(guó)廣東省)中，每一面烤 20 分鐘。

3、試驗(yàn)分析

電子鼻(E-nose)分析：每個(gè)樣品稱重2 克放入一個(gè) 40ml頂空瓶中，在水浴50  ? C，放置 20 分鐘，之后將裝有 14 個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)傳感器的傳感器陣列單元以 1 L/ min 的空氣流量暴露在樣品的頂空中 60 s。樣品之間，以相同的空氣流量對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行兩次 60 s的清洗。用軟件(BosinT echNose, Shanghai, China)記錄每個(gè)傳感器的信號(hào)，選取響應(yīng)曲線的最大值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。每個(gè)烹飪過程進(jìn)行 12 次重復(fù)(每個(gè)魚片 3 次重復(fù))。

4、統(tǒng)計(jì)分析方法

主成分分析(PCA)、偏最小二乘回歸(PLS-R)和分層聚類分析熱圖(HCA 熱圖)分析

5、結(jié)果與討論

河豚魚烹飪過程中中心溫度的變化

在不同的熱煮過程中，魚的不同溫度變化會(huì)導(dǎo)致熟魚不同的物理化學(xué)和感官特性。因此，我們對(duì)不同烹飪的河豚魚的中心溫度曲線進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，得到微波加熱過程可能是烹飪食物最有效的方法。

揮發(fā)性化合物的相對(duì)濃度 (μ g/kg)= 揮發(fā)性化合物的峰值面積內(nèi)標(biāo)峰面積×內(nèi)標(biāo)量(μg)/樣品量(kg)

5.1感官評(píng)價(jià)結(jié)果

進(jìn)行了定量描述性分析(QDA)方法。共識(shí)詞匯表包括 10 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鼻香氣屬性、10 個(gè)后鼻香氣屬性、6 個(gè)味覺屬性、5 個(gè)口感屬性和 9 個(gè)后效屬性，其中后效包含了吞下樣品后的香氣、味覺和口感內(nèi)的模式。

5.2  E-nose分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果

雷達(dá)圖(圖 A)和PCA 圖(圖 B)中總結(jié)了傳感器最大對(duì)應(yīng)信號(hào)值的 E-nose 結(jié)果。圖 A 描述了每個(gè)傳感器對(duì)應(yīng)于每個(gè)煮熟樣品的響應(yīng)信號(hào)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，所有傳感器檢測(cè)到的樣品之間存在顯著差異(p < 0.05)。圖B(PCA 圖)所示，主成分分析，表明不同的煮熟樣本被聚到不同的組中:不同樣本的位置從左上角的 RawRT 進(jìn)化到其他煮熟樣本(MTR、BT R 和 STR)， RT R 樣本分布在 PCA 的第 4 象限。這一變化趨勢(shì)表明， RT R 比 RawRT 具有明顯的香氣分布圖，且 BT R 和STR 的香氣分布圖更接近， 而 MTR 的香氣分布圖最接近 RawRT。E- nose  技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)處理方法可以展示熟河豚魚以及其他水產(chǎn)品如冷熏西班牙鯖魚的整體香氣剖面的動(dòng)態(tài)變化。它可以成為快速評(píng)估和監(jiān)測(cè)食物香氣變化的強(qiáng)大工具

2.8.統(tǒng)計(jì)分析使用 IBM SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件(Version 20)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA)， 并在 α = 0.05 進(jìn)行事后 T ukey’ s 檢驗(yàn)。主成分分析(PCA)、偏最小二乘回歸(PLS-R)和分層聚類分析熱圖(HCA 熱圖)分析由 XLSTAT(年度版本 2020.1.3,Addinsoft Inc.，紐約，紐約州)實(shí)現(xiàn)。

5.3GC-MS分析結(jié)果

     采用GC-MS 對(duì)相關(guān)揮發(fā)物進(jìn)行鑒定和量化。在煮熟的樣品中， 共識(shí)別出 117 磅揮發(fā)性化合物，包括36種碳?xì)浠衔铮?1個(gè)含硫化合物， 15 個(gè)含氮化合物，12個(gè)醛類、15 個(gè)酮類、18 個(gè)醇類和 10 個(gè)其他化學(xué)科化合物(表 2)。比較不同樣品中檢測(cè)到的揮發(fā)物總數(shù)， RawTR 的總數(shù)最少(83 個(gè))， RTR 的總數(shù)最多(117 個(gè))，而 BTR 的總數(shù)(94 個(gè))、STR 的總數(shù)(100 個(gè)) 和 MTR的總數(shù)(98 個(gè))處于中等范圍。BT R、STR和 MTR 的氣味成分相似，但其濃度在特定化合物上存在差異。盡管碳?xì)浠衔锏臄?shù)量占揮發(fā)性化合物總數(shù)的 30%(表 2)， 但它們的閾值通常很高(Sha - hidi, 1998)， 所以它們對(duì)魚的整體香氣沒有太大的貢獻(xiàn)。

6、結(jié)論

食品烹飪的熱過程是一個(gè)必要的步驟， 以創(chuàng)造一個(gè)理想的感官質(zhì)量， 試驗(yàn)表明，感官屬性與儀器分析具有良好的相關(guān)性，因此儀器數(shù)據(jù)可作為感官質(zhì)量評(píng)價(jià)的表征，并可作為熟河豚魚生產(chǎn)鏈的工具。感官和分析結(jié)果的結(jié)合為魚類加工企業(yè)提出了滿足消費(fèi)者需求的最佳烹飪工藝。