随着低脂、健康饮食理念的普及,空气炸制因其能在少油甚至无油条件下实现类油炸效果而广泛应用于肉类食品加工中。蒸汽辅助技术的引入通过调节加热腔体湿度,有效抑制了有害物质的生成并改善了肉类制品的色泽与嫩度。本研究旨在探讨空气炸制腔体氧气含量对蒸汽辅助空炸鸡翅风味形成的影响及其作用机制。通过比较鸡翅整体风味轮廓和感官评价结果的差异,阐明蒸汽辅助处理后空炸腔体氧含量提升对鸡翅香气品质的调控作用。在此基础上,进一步分析挥发性风味化合物的组成和含量变化,明晰氧气强化改善风味的关键贡献物质。
样品信息
鸡翅分别采用空炸(AF)、蒸汽辅助空炸(SAF)及在空炸时在进气口通入 26%、40%、90%(体积分数)的氧气以调节腔体中氧气含量,分别记为低氧组 SAF-L、中氧组 SAF-M 和高氧组 SAF-H。
氧气含量对蒸汽辅助空炸鸡翅气味轮廓及感官特性的影响
为明确空炸与蒸汽辅助空炸条件下不同通氧水平对鸡翅整体气味轮廓的影响,采用主成分分析(PCA)对快速气相色谱电子鼻的结果进行比较。如图1-a所示,主成分一(PC1)和主成分二(PC2)的累计贡献率为99.8%,说明这2个主成分能够有效表征各样品间的气味差异。其中,第一主成分PC1的解释率为67.3%,表明横轴可以代表样品的绝大部分原始信息。由图1-a可见,不同处理组的组间分布明显分离,AF组和SAF组分别位于PC1轴两端,这一分布特征直观表明蒸汽辅助显著改变了空炸鸡翅的整体气味特征。不同氧气含量的SAF组样品(SAF-L、SAF-M、SAF-H)沿PC1轴呈连续分布,且随氧气含量升高逐渐由SAF组向AF组靠近。这提示适度提高通氧水平有助于使蒸汽辅助空炸鸡翅的气味轮廓向传统空炸靠拢。此外,在PC2方向上,各组间亦存在一定程度的区分,说明不同通氧条件还会对鸡翅的气味特征产生次要但可辨别的差异影响。
感官评价可进一步揭示鸡翅具体气味属性的变化规律,结果如图1-b所示。与AF相比,SAF在肉香味、甜香味、烤香味、脂香味及总体接受度等各指标上的得分均显著降低,表明单纯蒸汽辅助工艺会削弱空炸鸡翅的风味表现。结合图2-a空炸过程中鸡翅中心温度变化曲线可知,蒸汽辅助空炸样品在高温阶段的持续时间较AF组缩短。因此,SAF组风味减弱原因可能在于高温持续时间减少,从而抑制了与烤香和脂香相关反应的进行。
为进一步优化蒸汽辅助空炸工艺,本部分通过调控炸锅进气口氧气含量来改变腔体氧环境。如图2-b所示,通入中高初始含量的氧气(40%、90%)可在空气炸制中后期维持腔体中氧气含量在18.0%~19.4%的较高水平,平均氧气含量分别达到18.5%和19%,而SAF的氧气含量始终低于17.8%。感官评价结果表明,SAF-M组各风味属性均较SAF组有不同程度回升,尤其是烤香和脂香增幅达22.5%。SAF-M组在肉香味、甜香味、烤香味及总体接受度面均达到最优或接近最优水平,其风味强度与AF组相比相对更高,肉香味和烤香味分别提高了约8.2%和10.5%,这表明适度通氧在增强整体气味强度的同时,能够获得较好的气味协调性。而SAF-H组虽烤香味和脂香味评分最高,但肉香味、甜香味及总体接受度均低于SAF-M和AF组,揭示高通氧条件虽能显著强化脂质氧化相关香气,但过度氧化则会导致不良风味物质积累,进而破坏风味失衡,导致感官品质下降。适度氧化有利于鸡肉特征香气形成。

鸡翅中关键挥发性风味化合物组成与含量的差异
为进一步揭示不同通氧条件对蒸汽辅助空炸鸡翅香气特征的调控机制,基于挥发性风味化合物的聚类热图分析,并结合关键香气化合物含量的变化,考察了加工条件对挥发性化合物组成的影响规律。如图3所示,所有样品中共检测并鉴定出53种挥发性化合物。与传统AF组相比,SAF组中部分小分子酮类、醇类及C6~C8游离脂肪酸的浓度显著增加。而己醛、辛醛、(E)-2-辛烯醛、2,4-癸二烯醛等脂质氧化特征醛类物质,以及部分烷基吡嗪类化合物的含量则明显降低,导致整体脂质氧化产物与典型烤香相关化合物的比例有所下降。这一变化可能与SAF组中高温阶段持续时间缩短有关,使得脂质级氧化产物未能充分裂解为次级产物,从而在样品中保留较多。
随着通氧水平逐步升高,挥发性风味化合物呈现显著的变化。其中,醛类及部分酮类物质的总浓度呈逐渐增加趋势,吡嗪类和呋喃类化合物在SAF-M和SAF-H组中也更加丰富,而醇类和酸类物质的浓度变化则相对稳定。值得注意的是,SAF-M组表现出适中的脂质氧化产物积累与吡嗪类物质的生成特征。相比之下,SAF-H组中脂质氧化产物含量显著增加,过高的通氧水平可能引发脂质过度氧化,导致风味物质间的协调性受损,这一现象与感官评定显示的该组样品总体接受度降低的结果相一致。

气味活性值是挥发性风味化合物浓度与其气味阈值之比,可用于表征特定挥发性风味化合物对于整体气味的贡献程度。通常认为,OAV≥1的风味化合物对整体风味具有重要贡献。如表2所示,本部分基于传统AF组鸡翅中鉴定出OAV≥1的挥发性风味化合物,并系统比较了不同处理条件下这些关键挥发性风味化合物的含量变化。结果表明,鸡翅中的关键风味化合物主要包括醛、酮、醇、呋喃及吡嗪类,其中醛类化合物在风味构成中占据主导地位。己醛、辛醛、E-2-辛烯醛和2,4-癸二烯醛多与亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸氧化有关,是脂香和烤香的主要贡献者,壬醛同样来源于脂质氧化;3-甲基丁醛及吡嗪类则主要由氨基酸Strecker降解和美拉德反应生成,与甜香和坚果烤香的形成密切相关。此外,1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃等分别来源于亚油酸和油酸氧化降解的氧化产物,在肉香特征的呈现中发挥关键作用。

与AF组相比,SAF组中己醛、辛醛、E-2-辛烯醛、(E,Z)-2,4-癸二烯醛等由脂质氧化产生的关键醛类化合物含量降低了36.16%,且关键吡嗪类风味化合物在该组中未被检出。在低-中通氧条件(SAF-L与SAF-M)下,上述醛类等脂质氧化产物呈上升趋势。其中,SAF-M组2-戊基呋喃显著升高,并伴随着2-乙基-6-甲基吡嗪等吡嗪类化合物的出现,表明适度通氧有利于烤香与脂香相关关键物质回升并优化风味。SAF-H组中壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛和(E,Z)-2,4-癸二烯醛等脂质氧化产物进一步积累,且显著高于AF组。据报道,(E,E)-2,4-癸二烯醛对脂香具有显著贡献,其含量升高通常会增强与脂质氧化相关香气的主导性。在SAF-H组中,(E,E)-2,4-癸二烯醛持续累积,这使得脂香增强,进而显著影响了体系的风味的协调性。本研究中1-辛烯-3-醇含量随脂质氧化程度加深呈现先升高后降低的趋势,这可能与1-辛烯-3-醇由亚油酸氧化裂解产生,脂质氧化不充分有关。随着脂质氧化程度加深,过氧化物积累影响了1-辛烯-3-醇的稳定性。
此外,1-辛烯-3-醇的OAV值较高,该化合物含量降低与SAF-H组中甜香和肉香减弱的趋势相一致,表明其显著影响了整体风味的协调性与丰富度。值得注意的是,吡嗪类化合物如3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和2-乙基-6-甲基吡嗪仅在AF组和蒸汽辅助空炸高氧组中(SAF-M、SAF-H)出现,表明通氧含量较高不仅促进了脂质氧化,还增强了美拉德反应产物的形成,从而带来更浓郁的坚果香与烤香。

