Optimization of Processing Techniques and Quality Analysis of Gastrodia elata Chicken Soup
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摘要: 为探究不同加工工艺对天麻鸡汤品质的影响，本研究通过单因素实验和正交试验，运用理化指标分析、游离氨基酸分析及顶空固相萃取-气相色谱-质谱（Headspace Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry, HS-SPME-GC-MS）技术，结合差异显著性分析和偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），对天麻的加工工艺进行了优化，并全面分析了普通鸡汤与天麻鸡汤在营养成分和风味方面的差异。结果表明，天麻鸡汤的最佳加工工艺为天麻添加量0.9%，鸡翅根和水（肉:水=1:2）添加量97.6%，灰枣添加量0.9%，食用盐添加量0.4%，炖煮时间60 min，该条件下汤体呈浅黄色，感官评分为(85.57±2.82)分。与普通鸡汤相比，天麻鸡汤的总抗氧化能力达到(0.5719±0.0028) mmol/L、还原糖（(0.2387±0.0407) mg/mL）、蛋白质（(6.5369±0.3234) mg/mL）和白度（55.14±0.86）得到显著提升（P<0.05）；其呈味氨基酸含量（(30.47±3.54) mg/100 mL）也显著高于普通鸡汤（P<0.05），特别是天冬氨酸和谷氨酸为天麻鸡汤提供鲜味。GC-MS结果显示，相较于普通鸡汤，天麻鸡汤中挥发性风味物质成分更为丰富，新增6种OAV>1的天麻特征挥发性物质，表明天麻的添加能有效提升丰富鸡汤的风味和营养。因此，本研究优化天麻鸡汤的生产工艺，探究不同加工工艺对天麻鸡汤品质和风味的影响规律，为天麻预制菜产品的开发提供了理论依据。
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关键词:
- 天麻鸡汤 /
- 加工工艺 /
- 品质分析 /
- 游离氨基酸 /
- HS-SPME-GC-MS
Abstract: To explore the effect of different processing technologies on the quality of Gastrodia elata chicken soup (GECS), this study employed single-factor and orthogonal optimization experiments, utilizing physicochemical indicators, free amino acid analysis, and Headspace Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (HS-SPME-GC-MS). Additionally, significance analysis and partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) were utilized. The processing technology for GECS was optimized while analyzing the nutritional and flavor differences between common chicken soup and GECS. The optimized conditions were as follows: 0.9% Gastrodia elata, 97.6% chicken wings and water (meat to water ratio of 1:2), 0.4% salt, 0.9% Ziziphus jujuba Mill. After 60 min of simmering, GECS exhibited a light-yellow color with a sensory score of 85.57±2.82. Compared to common chicken soup, the GECS showed a significant improvement in the total antioxidant capacity ((0.5719±0.0028) mmol/L), reducing sugar ((0.2387±0.0407) mg/mL), protein content ((6.5369±0.3234) mg/mL), and whiteness (55.14±0.86) (P<0.05). Additionally, the levels of free amino acids, particularly aspartic acid and glutamic acid, were significantly higher than those found in common chicken soup (P<0.05). Besides, the taste amino acid content ((30.47±3.54) mg/100 mL) was significantly higher than GECS (P<0.05), particularly aspartate and glutamic acid, which contributed to the umami taste of GECS. GC-MS results indicated that GECS contained more abundant volatile flavor components, as well as six new volatile compounds from GECS with OAV>1 were identified compared to common chicken soup. Results showed that chicken soup flavor and nutritional content were effectively improved after adding Gastrodia elata in GECS. This study optimized the production technology of GECS, while providing theoretical support for developing the semi-cooked food of Gastrodia elata. -
天麻（Gastrodia elata）是兰科植物中一种常见且广泛应用于药食同源领域的干制块茎，特别是在中医药文化中具有重要地位[1]。根据《神农本草经》记载，天麻被称为“赤箭”，具备调理脾胃健康、促进长寿延年的功效[2]。药理学研究显示，天麻具有神经系统保护作用，包括促进安眠、抗癫痫和增强学习记忆能力；同时还能通过促进血液流动、降低血压和疏通血管等机制来保护心血管系统，对高血压、动脉硬化等心血管疾病具有预防和治疗效果[3]。然而，由于天麻中存在“马尿臭”不良气味，限制了消费者对其接受度。为克服这一问题，将天麻加工成药膳是一个有效的途径。通过与其他原辅料的合理配伍和功效互补，天麻药膳不仅能够减少不良气味，还能增加营养价值，在人体吸收和健康维护方面更有益处，并展示了广阔的市场前景；然而，目前关于天麻药膳的文献报道较少。
鸡肉，作为一种备受喜爱的食材，因其丰富的蛋白质含量和相对较低的胆固醇水平而成为当下人们追求营养均衡和低热量饮食理想选择[4]。事实上，蛋白质是维持正常生理功能、促进机体生长发育不可或缺的重要组成部分[5]。因此，在众多肉类食品中，鸡肉凭借这些优势脱颖而出。在众多的鸡肉加工方法中，炖汤是一种最受欢迎的烹饪方式，火候掌握和炖煮时间对汤品品质具有重要影响[6]。长时间炖煮可以充分释放鸡肉中的营养成分，使鸡汤口感浓郁、营养价值丰富[7−8]。炖煮鸡汤还富含人体生长发育必需的蛋白质、氨基酸等营养物质，并在提高人体免疫力和降血压等方面起到积极作用[9]。将天麻与鸡汤结合炖煮，则可以更好地发挥它们之间相互作用以增强天麻药理效果，并进一步提升天麻药用价值和滋补的功效。
因此，本文采用天麻、鸡肉、灰枣和食用盐等材料制备天麻鸡汤（Gastrodia elata chicken soup, GECS）。以感官评价和总抗氧化能力为指标，进行单因素实验和正交试验进一步优化天麻鸡汤的最佳配料比例；同时，测定总抗氧化能力、还原糖、可溶性蛋白质、白度以及游离氨基酸，并结合顶空固相萃取-气相色谱-质谱（Headspace Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry, HS-SPME-GC-MS）技术，对比分析天麻鸡汤与普通鸡汤在营养成分和风味方面的差异。本研究旨在提升天麻鸡汤的口感和营养价值，为天麻预制菜的开发提供理论支持。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
干制藏天麻 西藏波密高原藏天麻产业开发有限公司；鸡翅根、灰枣、食盐、生姜 均为市售；无水葡萄糖、磺基水杨酸 上海源叶生物科技有限公司；没食子酸、无水碳酸钠、福林酚 上海麦克林生化科技股份有限公司；3,5-二硝基水杨酸溶液 飞净生物科技有限公司；二辛可宁酸（Bicinchoninic acid，BCA）蛋白定量试剂盒 上海雅酶生物医药科技有限公司；总抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）测试盒 南京建成生物科技有限公司。
Synergy H1多功能酶标仪 美国伯腾仪器有限公司；TDL-80-2C低速台式离心机 上海安亭科学仪器厂；SQP分析天平 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；CR-400色彩色差计 柯尼卡美能达办公系统（中国）有限公司；电、汽两用快速蒸柜 山东省博兴县赋康厨房设备厂；LA8080高速氨基酸分析仪 本科学仪器（北京）有限公司；890/5977B型气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent科技有限公司；DB-WAX毛细管柱（30.0 m×250 μm×0.25 μm） 海元析仪器有限公司；57328-U 50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头、57330-USPME手动进样手柄 美国Supelco公司。
1.2 实验方法
1.2.1 天麻鸡汤的制备
将去核的灰枣切成约0.3 cm粗细均匀的片状；生姜剥去表皮，切成约0.5 cm厚度的片状。鸡翅根洗净后切块，每100 g鸡翅根加入5 g姜片，焯水处理后除去血水并冲洗干净。将经过处理的鸡翅根放入炖盅内，加入天麻、灰枣、姜片和水，并置于蒸柜内进行炖煮。炖煮完成后，添加适量食用盐调味即可。
1.2.2 天麻鸡汤工艺优化单因素实验设计
为了探究天麻添加量、肉水比、灰枣添加量、食用盐添加量以及炖煮时间对天麻鸡汤感官评分及总抗氧化能力的影响，进行单因素实验。
1.2.2.1 天麻添加量的确定
固定鸡翅根和水占总重量为97.6%，且肉水比为1:3，灰枣添加量为0.9%，食用盐添加量为0.4%，炖煮时间为60 min，考察天麻添加量（0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%）对天麻鸡汤的感官评分及总抗氧化能力的影响，并确定天麻添加量。
1.2.2.2 肉水比的确定
固定天麻添加量为0.9%，鸡翅根和水占总重量为97.6%，灰枣添加量为0.9%，食用盐添加量为0.4%，炖煮时间为60 min，考察肉水比（1:2、1:3、1:4、1:5、1:6）对天麻鸡汤的感官评分及总抗氧化能力的影响，并确定肉水比。
1.2.2.3 灰枣添加量的确定
固定天麻添加量为0.9%，鸡翅根和水占总重量为97.6%，且肉水比为1:3，食用盐添加量为0.4%，炖煮时间为60 min，考察灰枣添加量（0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%）对天麻鸡汤的感官评分及总抗氧化能力的影响，并确定灰枣添加量。
1.2.2.4 食用盐添加量的确定
固定天麻添加量为0.9%，鸡翅根和水占总重量为97.6%，且肉水比为1:3，灰枣添加量为0.9%，炖煮时间为60 min，考察食用盐添加量（0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%）对天麻鸡汤的感官评分及总抗氧化能力的影响，并确定食用盐添加量。
1.2.2.5 炖煮时间的确定
固定天麻添加量为0.9%，鸡翅根和水占总重量为97.6%，且肉水比为1:3，灰枣添加量为0.9%，食用盐添加量为0.4%，考察炖煮时间（30、45、60、75、90 min）对天麻鸡汤的感官评分及总抗氧化能力的影响，并确定炖煮时间。
1.2.3 正交试验
根据单因素实验的结果，选择炖煮时间（A）、天麻添加量（B）、肉水比（C）、盐添加量（D）作为自变量，并进行四因素三水平的正交试验（表1）。
表 1 正交试验设计因素水平表Table 1. Horizontal table of orthogonal experimental design factors水平 A炖煮时间（min） B天麻添加量（%） C肉水比 D食用盐添加量（%） 1 45 0.9 1:2 0.2 2 60 1.2 1:3 0.4 3 75 1.5 1:4 0.6 1.2.4 感官评定
为确保评价的准确性和可靠性，选取15名具备良好感官能力和丰富经验的食品专业学生组成感官小组，并制定天麻鸡汤的感官评价标准（表2）。在评价前，每位参评成员必须使用矿泉水进行漱口以消除口腔残留物对结果的影响。同时，为保证评价的独立性和公正性，明确规定每位成员独立完成样品的评价。通过上述措施，可以确保天麻鸡汤的感官评价结果准确可靠，并为优化其品质提供有力依据。
表 2 感官评价标准Table 2. Criteria of sensory evaluation项目 分值（分） 评分标准 得分（分） 色泽 25 金黄色 21~25 黄色 16~20 浅黄色或乳白色 11~15 灰白色 0~10 形态 25 肉块形态完整，汤汁澄清 21~25 肉块形态尚佳，汤汁有少许杂质 16~20 肉块不完整，汤汁杂质较多 11~15 肉块松散，汤汁浑浊 0~10 滋味 25 口感细腻，无苦涩味 21~25 口感一般，轻微苦涩味 16~20 口感清淡 11~15 苦涩味重，咸味重 0~10 香气 25 香味浓郁，气味协调，无异味 21~25 肉香味和天麻味淡，无异味 16~20 肉香味和天麻味不协调，稍有异味 11~15 无香味，有明显异味 0~10 1.2.5 总抗氧化能力测定
将5 mL样品置于4℃条件下，以5000 r/min的速度离心10 min，收集上清液备用。根据T-AOC试剂盒的操作步骤，严格测定样品的总抗氧化能力（T-AOC），以y轴为标准浓度，x轴为吸光度，得出回归方程y=−1.1214x+1.1262，决定系数R²=0.9957，根据回归方程计算样品的总抗氧化能力。
1.2.6 还原糖含量测定
参考续建国等[10]的方法，采用3,5-二硝基水杨酸法测定鸡汤中还原糖的含量。取样品5 mL，在4 ℃下以5000 r/min离心10 min，收集0.5 mL上清液并加入15 mL试管内。随后，加入2.5 mL蒸馏水和0.75 mL 3,5-二硝基水杨酸溶液，充分混匀。将试管置于沸水浴中加热5 min后，使用流水冷却至室温，并用蒸馏水定容至10 mL。在酶标板中加入200 μL溶液，使用酶标仪于540 nm波长下测定样品吸光度。以y轴为还原糖含量，x轴为吸光度，绘制回归方程为y=3.4112x+0.0531，决定系数R²=0.9971，计算样品的还原糖含量。
1.2.7 多酚测定
参照续建国等[10]的福林酚法测定鸡汤中的多酚含量。没食子酸母液：精密称取没食子酸17 mg，加入少量蒸馏水使其溶解，再倒入100 mL容量瓶中定容。10%碳酸氢钠溶液：精确称取10.00 g碳酸氢钠粉末定溶于100 mL容量瓶中，取样品5 mL在4 ℃下5000 r/min条件下离心10 min，然后再取上清液。离心后的样品取11 mL加入至25 mL容量瓶内，加入1.5 mL福林酚试剂，混匀。在5 min内加入6 mL 10%碳酸氢钠溶液，加蒸馏水定容。使用移液枪吸取200 μL反应后的样品溶液，并在765 nm处测定吸光度。以y轴为多酚含量，x轴为吸光度，根据标准曲线的回归方程y=0.0444x+0.0573，决定系数R²=0.9993，计算样品的多酚含量。
1.2.8 水溶性蛋白含量测定
严格按照BCA蛋白定量试剂盒的操作步骤进行测定。显色工作液需要将试剂A和试剂B按照50:1的体积等比例充分混匀。取样品5 mL在4 ℃下以5000 r/min离心10 min，收集上清液并稀释十倍。取20 μL稀释液置于酶标板中，加入200 μL工作液，在37 ℃下反应30 min。反应结束后，将酶标板冷却至室温，使用酶标仪在595 nm波长下测定样品吸光度。以y轴为水溶性蛋白含量，x轴为吸光度，得到标准曲线的回归方程y=1.0142x+0.2229，决定系数R²=0.9951，计算样品的水溶性蛋白质含量。
1.2.9 白度测定
取30 mL样品，用干净的双层纱布进行过滤，其滤液在4 ℃，5000 r/min条件下离心10 min，取上清液5 mL用于后续白度测定。为了确保一致的照射条件，在进行白度测定前需要对样品进行统一处理，并使用色彩色差计进行测量。测定后可以得到样品的L*、a*、b*值，从而进行对比分析并确定天麻鸡汤的色泽特点，根据式（1）计算样品的白度。
W=100−√(100−L*)2+b*2+a*2 (1) 式中，W表示样品的白度；L*值表示透明度（L*=0为黑色，L*=100为白色），其值越大，表示鸡汤的颜色越白；a*值和b*分别表示红色和黄色程度。
1.2.10 游离氨基酸含量测定
参照赵培静等[11]测定游离氨基酸的方法，并稍作修改。使用8%磺基水杨酸，按1:3的比例与天麻鸡汤样液混合，在4000 r/min下离心10 min除去蛋白质，取上清液并用0.22 μm水膜过滤，取适量样液后使用高速全自动氨基酸分析仪测定，测定程序如表3所示。
表 3 高速氨基酸自动分析仪检测程序Table 3. High-speed amino acid analyzer detection program时间（min） B1
（%）B2
（%）B3
（%）B4
（%）B5
（%）B6
（%）流速（mL/min） 温度（℃） R1
（%）R2
（%）R3
（%）流速（mL/min） 0.0 100 0 0 0 0 0 0.40 57 50 50 0 0.35 2.5 100 0 0 0 0 0 0 0 0 2.6 0 100 0 0 0 0 0 0 0 4.3 0 100 0 0 0 0 0 0 0 4.4 0 0 100 0 0 0 0 0 0 12.8 0 0 100 0 0 0 0 0 0 12.9 0 0 0 100 0 0 0 0 0 27.0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 27.1 0 0 0 0 0 100 0 0 0 32.0 0 0 0 0 0 0 50 50 0 32.1 0 0 0 0 0 0 0 0 100 33.0 0 0 0 0 0 100 0 0 0 33.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 34.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 34.1 100 0 0 0 0 0 0 0 0 37.0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 37.1 0 0 0 0 0 0 50 50 0 53.0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 注：B1为12%乙醇-2%水合柠檬酸缓冲水溶液；B2为2%一水合柠檬酸-1.5%乙醇缓冲水溶液；B3为2%一水合柠檬酸-0.3%乙醇缓冲水溶液；B4为2%一水合柠檬酸-0.5%苄醇缓冲水溶液；B5和R3为5%乙醇；B6为8%乙醇-0.7%氢氧化钠缓冲水溶液；R1为茚三酮溶液（2%茚三酮；98%1-甲氧基-2丙醇）；R2为25%1-甲氧基-2-丙醇、20%乙酸锂二水合物和10%乙酸缓冲水溶液。 根据式（2）计算样品的滋味活性值：
TAV=C1C2 (2) 式中：TAV为样品中呈味化合物的滋味活性值；C1为呈味化合物的含量，mg/100 g；C2为呈味化合物的滋味阈值，mg/100 g。
1.2.11 挥发性风味物质的测定
参照赵培静等[11]测定挥发性风味物质的方法，并稍作修改。
顶空固相微萃取（HS-SPME）条件：取（7.0±0.1） mL样品于顶空瓶中，加入2.0 g NaCl和10 μL 7.50 mol/mL 2,4,6-三甲基吡啶，50 ℃下平衡20 min。采用57328-U 50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头萃取，在60 ℃下萃取50 min。随后将萃取头插入GC-MS进样口，于250 ℃解析5 min。
GC条件：采用毛细管DB-WAX柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。以氦气为载气，流速为0.8 mL/min。40 ℃保持3 min，接着以3 ℃/min的速度上升到70 ℃，保持3 min，然后以6 ℃/min的速度上升到140 ℃，最后以8 ℃/min上升至230 ℃并保持2 min。
质谱（MS）条件：接口温度250 ℃；离子源温度230 ℃，EI离子源，电子能量70 eV，扫描范围为30～400 m/z。
定性和半定量分析：挥发性风味物质经NIST 2008质谱库进行检索，筛选匹配度大于80%的风味物质。通过样品挥发性物质的峰面积与内标的峰面积计算各个风味物质的相对含量。
气味活性值是指鸡汤中活性化合物浓度与挥发性物质阈值的比值，根据式（3）计算样品的气味活性值：
OAV=CT (3) 式中，OAV为样品中风味化合物的气味活性值；C为风味化合物的浓度，mg/kg，T为风味化合物的阈值浓度，mg/kg。
1.3 数据处理
采用Microsoft Office Excel 365软件对实验数据进行处理；运用IBM SPSS Statistics 23统计软件进行单因素方差分析，并通过Duncan法和T检验法进行显著性分析；利用Origin 2021绘图；采用SIMCA进行正交偏最小二乘法判别分析（Orthogonal Partial least Squares-Discriminant Analysis, OPLS-DA）。每次实验结果取三次实验的平均值。
2. 结果与分析
2.1 单因素实验结果
2.1.1 天麻添加量对天麻鸡汤品质的影响
适量添加天麻可提升其药理作用，增添汤品的香气、滋味及营养价值[12]。结果显示，随着天麻添加量的增加，天麻鸡汤的感官评分和总抗氧化能力分别呈现先增后减、逐渐上升的趋势，并且其色泽、滋味和香气也表现出先增后减的变化（图1A和图1B）。在0.3%~0.9%的添加量范围内，口感一般，并且肉香和天麻味道较淡，因此感官评分相对较低。但天麻添加量为0.9%的总抗氧化能力显著高于0.3%添加量（P<0.05），为（0.5721±0.0237） mmol/L，这归因于天麻中的抗氧化成分，如酚类化合物和多糖等，可能与鸡汤中的其他抗氧化物质产生协同作用，从而增强整体的抗氧化能力[13]。当天麻添加量达1.2%时，其感官评分显著高于其他组别（P<0.05），为（76.33±2.50）分，并且抗氧化能力保持高水平；此时，天麻鸡汤呈现出金黄色、无苦涩味、风味协调。这主要因为适量添加天麻所带来的独特气味，能够提升鸡汤的香气，并且其中富含的氨基酸有助于增加鸡汤鲜美的滋味。天麻中有一种特殊气味，略似马尿[14]。然而，当天麻添加量达到1.5%时，天麻的“马尿”不良气味开始显现，影响整体风味。这表明天麻的添加量并非越多越好，过量的天麻会破坏鸡汤原本的风味。因此，选择0.9%、1.2%、1.5%的天麻添加量进行深入研究。
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图 1 天麻添加量对天麻鸡汤品质的影响注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。Figure 1. Effect of the addition of Gastrodia elata on the quality of GECS2.1.2 肉水比对天麻鸡汤品质的影响
合理控制肉水比，可以确保天麻鸡汤滋味醇厚、风味鲜美等。随着肉水比的增大，天麻鸡汤的感官评分逐渐下降，其色泽呈现先增后减，滋味和香气则表现逐渐下降的趋势，而形态的变化相较平缓（图2A和图2B）。肉水比在1:2~1:4范围内，天麻鸡汤滋味较为醇厚，呈现金黄色，其感官评分变化不大，无明显差异（P>0.05）。在肉水比为1:2时，感官评分达到最大值（80.00±2.62）分，其色泽、滋味和香气表现较佳。这主要归因于汤中的鸡肉含量较多，其中溶解的蛋白质和脂肪含量较高，使汤的色泽呈现金黄色，同时加热促进鸡肉中的氨基酸和脂肪等风味物质释放，提升天麻鸡汤的整体风味。随着肉水比的变化，肉香味减弱和口感变淡，肉水比1:5和1:6的感官评分显著低于1:2~1:4的感官评分（P<0.05）。此外，肉水比对天麻鸡汤的总抗氧化能力也具有显著影响，呈现先降后升的趋势。该研究结果与周淑仪[15]的相似，其发现随着水分的增加，鸡汤中的抗氧化活性呈现双峰下降的变化趋势。这种变化可能与高浓度的蛋白质、多肽和氨基酸等抗氧化物质的直接参与有关，影响整体抗氧化能力[6]。综合考虑后选择肉水比1:2、1:3、1:4继续后续的实验。
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图 2 肉水比对天麻鸡汤品质的影响注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。Figure 2. Effect of the meat-to-water ratio on the quality of GECS2.1.3 灰枣添加量对天麻鸡汤品质的影响
在炖煮天麻鸡汤时加入适量灰枣，可以提升鸡汤的风味。随着灰枣添加量的增加，天麻鸡汤的感官评分呈现钟形曲线，其感官属性大致呈现先增后减的变化趋势（图3A、图3B）。当灰枣添加量增加到0.9%时，天麻鸡汤的感官评分最显著（P<0.05），其色泽呈现黄色，滋味醇厚并且风味协调、无异味，这是因为灰枣的甜味和汤本身的咸味、鲜味达到最佳平衡，并且其释放的香味使得天麻鸡汤的风味更具有吸引力。但过量的灰枣添加量会掩盖天麻和鸡肉自身的风味，导致味道失衡，影响整体口感，因此感官评分下降。灰枣添加量在0.3%~0.6%时，抗氧化能力上升，但无显著差异（P>0.05）。当灰枣添加量为1.2%时，抗氧化能力最高（（0.8103±0.0144） mmol/L），但与0.9%和1.5%无显著差异（P>0.05），这可能是因为灰枣多糖溶于鸡汤，鸡汤表现出较强的抗氧化效果[16]。综合考虑，选择灰枣添加量0.9%作为较佳添加量。
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图 3 灰枣添加量对天麻鸡汤品质的影响注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。Figure 3. Effect of the addition of Ziziphus jujuba Mill. on the quality of GECS2.1.4 食用盐添加量对天麻鸡汤品质的影响
适量添加食用盐可以提升天麻鸡汤的鲜美口感。随着食用盐添加量增加，天麻鸡汤的感官评分呈钟形曲线，滋味呈现双峰增长的变化趋势，而对形态影响较小（图4A图4B）。当食用盐添加量为0.4%时，天麻鸡汤咸淡适中，感官评分最高为（81.00±3.18）分，但其风味表现较为一般。而食用盐添加量超过0.6%时，汤汁咸味过重并出现轻微苦涩味，使得整体滋味失衡，导致天麻鸡汤的感官评分下降。这表明适量的食用盐添加量（0.4%）可以显著增强肉汤的风味（P<0.05），但过高（高于0.6%）的添加量则会破坏其滋味。此外，天麻鸡汤的总抗氧化能力随着食用盐添加量的增加而呈上升趋势（图4A）。当食用盐添加量为0.8%和1%时，天麻鸡汤的总抗氧化能力分别为（0.6293±0.0256） mmol/L、（0.6426±0.0121） mmol/L，其总抗氧化能力显著高于0.2%、0.4%和0.6%添加量（P<0.05）。这可能是由于食用盐促进肉汤中活性物质的渗出，从而提高鸡汤的总抗氧化能力[17]。因此，选用0.2%、0.4%、0.6%作为适宜食用盐添加量继续后续实验。
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图 4 食盐添加量对天麻鸡汤品质的影响注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。Figure 4. Effect of the addition of salt on the quality of GECS2.1.5 炖煮时间对天麻鸡汤品质的影响
炖煮时间对于鸡肉滋味、天麻药效及汤品整体风味至关重要[12]。随着炖煮时间的增加，天麻鸡汤的感官评分和总抗氧化能力呈钟形曲线，并且其色泽和香气逐渐提升（图5A和图5B）。当炖煮时间达到60 min时，其感官评分显著高于30 min和45 min实验组（P<0.05），达到（77.00±3.10）分。同时，炖煮60 min天麻鸡汤的色泽较佳，并保持适中的浓稠度，融合天麻与鸡汤鲜美的滋味，香气适中而不失层次感。这60 min的炖煮使得鸡汤在各感官属性上达到平衡，既能充分释放食材的风味，又避免了过长炖煮导致的负面影响。然而，长时间（75 min和90 min）炖煮使鸡肉松散，汤汁浑浊，降低评分，但感官评分与60 min实验组无显著差异（P>0.05），这表明长时间的炖煮导致汤中的部分味道过于浓烈，但对整体的口感不造成明显影响。此外，当炖煮时间为45 min时，总抗氧化能力达到峰值为（0.5888±0.0143） mmol/L。随着炖煮时间的增加总抗氧化能力逐渐下降，但60、75、90 min实验组与45 min实验组相比无显著差异（P>0.05），这可能是因为长时间高温炖煮导致天麻中的天麻素、巴利森苷等活性物质发生降解或转化，并且脂肪氧化产生的自由基会破坏天麻中的抗氧化成分[13]。因而选用炖煮时间45、60、75 min进行后续试验
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图 5 炖煮时间对天麻鸡汤品质的影响注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。Figure 5. Effect of stewing time on the quality of GECS2.2 正交试验结果
在单因素实验的基础上，筛选出炖煮时间（A）、天麻添加量（B）、肉水比（C）与食用盐添加量（D）为正交试验因素，通过四因素三水平的正交试验探究不同加工条件对天麻鸡汤品质的影响，进一步优化天麻鸡汤的加工条件。
由正交试验结果分析表（表4）中极差R值可知，影响天麻鸡汤感官评分的四个因素主次关系依次为肉水比（C）>食用盐添加量（D）>天麻添加量（B）>炖煮时间（A）。因此，肉水比和食用盐添加量是影响天麻鸡汤感官评分的主要因素。根据正交试验结果得出试验3在感官评分上表现最优，但通过极差分析得到天麻鸡汤感官评分最优组合是A2B1C1D2，这一组合的感官评分为（85.57±2.82）分；另一方面，研究还发现影响天麻鸡汤总抗氧化能力的四个因素主次关系依次为食用盐添加量（D）>天麻添加量（B）>炖煮时间（A）>肉水比（C）。因此，食用盐添加量与天麻添加量是影响天麻鸡汤总抗氧化能力的主要因素。根据正交试验结果得出试验6在总抗氧化能力方面表现最优，但通过极差分析获得的最优组合为A3B3C1D3，达到（0.5719±0.0028） mmol/L。
表 4 正交试验结果分析表Table 4. Analysis table of orthogonal test results试验 A
炖煮
时间
（min）B
天麻
添加量
（%）C
肉水比D
食用盐
添加量
（%）感官
评分/分总抗氧化能力
（mmol/L）1 1 2 3 2 78.28±1.44 0.2960±0.0011 2 1 1 1 1 83.18±2.66 0.4162±0.0022 3 2 3 1 2 85.48±2.44 0.5147±0.0085 4 2 2 2 1 83.18±2.87 0.3902±0.0016 5 3 1 2 2 85.02±3.26 0.4218±0.0043 6 3 2 1 3 80.88±3.24 0.5685±0.0151 7 3 3 3 1 74.75±1.46 0.5108±0.0214 8 1 3 2 3 76.67±2.77 0.5294±0.0029 9 2 1 3 3 78.97±3.60 0.4474±0.0049 k1 79.38 82.39 83.18 80.37 k2 82.54 80.78 81.62 82.93 k3 80.22 78.97 77.33 78.84 R 3.16 3.42 5.85 4.09 k1* 0.4139 0.4285 0.4998 0.4390 k2* 0.4507 0.4182 0.4471 0.4108 k3* 0.5003 0.5183 0.4181 0.5151 R* 0.0865 0.1001 0.0817 0.1043 注：k1、k2、k3为各水平对应的感官评分之和的平均值；R为k1、k2、k3之间的极差；k1*、k2*、k3*为各水平对应的总抗氧化能力之和的平均值；R为k1*、k2*、k3*之间的极差。 在食品开发中，感官评分直接反映消费者对产品的接受度和喜好度，是影响产品市场表现的重要因素。天麻鸡汤的感官评分是对其色泽、香气、滋味、形态等方面的综合评价，在优化产品的过程中，感官评分通常被作为最优先考虑的指标。因此，选取感官评分最优组合A2B1C1D2，即以天麻添加量0.9%、肉水比1:2、灰枣添加量0.9%、食用盐添加量0.4%、炖煮时间60 min制得天麻鸡汤，进行后续的对比试验。
2.3 天麻鸡汤品质分析
2.3.1 理化指标分析
天麻作为一种具有生物活性的草药，其富含的还原糖、蛋白质、多糖、多酚等具有改善睡眠、抗氧化、抗炎等多种生物活性作用[20]，在改善人体健康方面扮演着重要角色[21]。为进一步探究普通鸡汤和天麻鸡汤在营养价值以及消费者接受度方面的区别，对两者的总抗氧化能力、还原糖、可溶性蛋白质及白度等指标进行测定。
结果表明，天麻鸡汤各项理化指标均显著高于普通鸡汤（表5），具有较佳的食用价值。具体而言，天麻鸡汤的总抗氧化能力显著高于普通鸡汤（P<0.05），并且提升了11.44%。这主要归功于天麻中活性成分的贡献，特别是天麻多糖和多酚。另外，天麻鸡汤中还原糖含量具有明显优势，达到（0.2387±0.0407） mg/mL。有研究发现天麻多糖中含有97.97%葡萄糖和0.43%半乳糖等具有还原性的糖类，这些还原糖通过提供电子参与氧化还原反应[22−23]，从而发挥抗氧化作用[24]。同时，天麻中的多酚通过其抗氧化活性，有效清除自由基，增强了鸡汤的整体抗氧化能力。此外，天麻鸡汤的蛋白质含量显著高于普通鸡汤（P<0.05），为（6.5369±0.3234） mg/mL。有研究表明，高温炖煮后部分蛋白质会被水解为肽链和游离氨基酸，这些物质具有抗氧化活性，并且增加天麻鸡汤的风味[25]。因此，天麻本身所含还原糖和蛋白质与其抗氧化能力呈正相关关系，在营养和保健方面也表现出显著优越性，并且天麻可丰富鸡汤的口感。
表 5 普通鸡汤与天麻鸡汤理化指标分析表Table 5. Analysis table of physical and chemical indexes of common chicken soup and GECS项目 普通鸡汤 天麻鸡汤 总抗氧化能力（mmol/L） 0.5056±0.0304b 0.5719±0.0028a 还原糖含量（mg/mL） 0.1611±0.0139b 0.2387±0.0407a 多酚含量（mg/mL） 9.1334±1.4936b 10.0818±1.9740a 可溶性蛋白质含量（mg/mL） 5.9096±0.1198b 6.5369±0.3234a 白度 57.66±0.62a 55.14±0.86b 注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 鸡汤的色泽对人的吸引力至关重要。白度是衡量物质中白色成分占比的指标，用于评估物质的白色程度[15]。自然而明亮的色泽能够刺激视觉感官，引发条件反射，从而增强食欲[26]。通过对比可以发现，添加天麻使得鸡汤呈现更加金黄的颜色。色泽的改善不仅增加了鸡汤的视觉吸引力，也在一定程度上增强了消费者的食欲。因此，天麻不仅提高了鸡汤的营养价值，还通过改善外观进一步增强了消费者对其的接受度。
2.3.2 游离氨基酸分析
天麻作为一种传统中药材，含有丰富的氨基酸。游离氨基酸作为蛋白质的基本组成单位，在生物体内具有多种重要功能，包括参与细胞构建、组织修复、调节人体氮平衡、增强免疫力和健体补虚等。因此，测定鸡汤中的游离氨基酸含量，可以有效反映其营养价值[27]。
研究结果表明，天麻鸡汤中游离氨基酸种类及含量较高（表6）。特别是呈味氨基酸，如天冬氨酸（（1.23±0.15） mg/100 mL）和谷氨酸（（7.62±0.80） mg/100 mL），其总含量显著高于普通鸡汤（P<0.05），增加天麻鸡汤的鲜味。此外，尽管甜味、苦味和芳香族氨基酸的总含量差异不具有统计学意义（P>0.05），但其均高于普通鸡汤。在呈味氨基酸中，天麻鸡汤的呈味氨基酸含量（（30.47±3.54） mg/100 mL）显著（P<0.05）高于普通鸡汤（（28.55±1.97） mg/100 mL），并且天麻鸡汤中的F/T（37.27%）比值高于普通鸡汤的F/T（29.3%）比值。因此，天麻的添加提高了鸡汤的呈味氨基酸。
表 6 普通鸡汤与天麻鸡汤游离氨基酸成分分析表Table 6. Analysis table of free amino acids in common chicken soup and GECS呈味特征 氨基酸种类 阈值
（mg/100 mL）含量（mg/100mL） TAV值 英文缩写 中文名称 普通鸡汤 天麻鸡汤 普通鸡汤 天麻鸡汤 鲜味 Lys 赖氨酸 50 0.15±0.01a 0.17±0.01a 0.00±0.00a 0.00±0.00a Asp 天冬氨酸 100 0.41±0.04b 1.23±0.15a 0.00±0.00b 0.01±0.00a Glu 谷氨酸 30 4.39±0.70b 7.62±0.80a 0.15±0.02b 0.25±0.03a 小计 − − 4.95±0.75b 9.02±0.96a 0.15±0.02b 0.27±0.03a 甜味 Thr 酪氨酸 260 4.09±0.07a 4.52±1.23a 0.02±0.00a 0.02±0.00a Ala 丙氨酸 60 3.84±0.61a 3.40±0.39a 0.06±0.01a 0.06±0.01a Gly 甘氨酸 130 1.71±0.05a 1.66±0.20a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Ser 丝氨酸 150 3.02±0.56a 3.17±0.43a 0.02±0.00a 0.02±0.00a 小计 − − 12.66±1.29a 12.75±2.25a 0.11±0.01a 0.11±0.02a 苦味 Tyr 酪氨酸 − 1.07±0.12a 1.28±0.07a − − Ile 异亮氨酸 90 0.48±0.06a 0.60±0.06a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Leu 亮氨酸 190 0.86±0.10a 0.89±0.09a 0.00±0.00a 0.00±0.00a Phe 苯丙氨酸 90 0.94±0.11a 1.08±0.06a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Val 缬氨酸 40 0.93±0.11a 1.10±0.10a 0.02±0.00a 0.03±0.00a Arg 精氨酸 50 1.35±0.19a 1.61±0.14a 0.03±0.00a 0.03±0.00a His 组氨酸 − 0.58±0.06 − − − 小计 − − 6.70±0.81a 8.42±0.65a 0.07±0.01a 0.08±0.01a 无味 Met 蛋氨酸 30 0.35±0.04a 0.34±0.04a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Cys 半胱氨酸 − 0.25±0.01a 0.18±0.05a − − Pro 脯氨酸 300 12.51±1.98a 9.74±1.51a 0.04±0.01a 0.03±0.01a 小计 − − 14.05±2.14a 11.34±1.66a 0.06±0.01a 0.06±0.01a 总计 TFAA（mg/100 mL） − 36.34±3.29a 39.17±4.44a 0.40±0.06a 0.52±0.06a 必需氨基酸 EAA（mg/100 mL） − 7.79±0.35a 8.70±1.28a − − 非必需氨基酸 NEAA（mg/100 mL） − 10.65±0.07a 14.60±1.36a − − 呈味氨基酸 DAA（mg/100 mL） − 28.55±1.97b 30.47±3.54a − − 必需氨基酸/总氨基酸 E/T − 21.43% 22.21% − − 必需氨基酸/非必需氨基酸 E/N − 27.29% 28.55% − − 呈味氨基酸/总氨基酸 F/T − 29.30% 37.27% − − 注：“-”为未查到阈值或未计算TAV值。同一行不同字母表明均值差异性显著（P<0.05）；EAA：必需氨基酸（Thr+Val+Met+le+Leu+Phe+Lys）；DAA：呈味氨基酸（Asp+Glu+Gly+Ala+Tyr+Phe）。 必需氨基酸含量是评价蛋白质营养价值的重要指标，它们维持机体的氮平衡，影响人类身体健康。从表6可得，天麻鸡汤的必需氨基酸含量为（8.7±1.28） mg/100 mL，高于普通鸡汤的必需氨基酸含量为（7.79±0.35） mg/100 mL，但是两者无显著差异（P>0.05）。此外，天麻鸡汤中E/T（22.21%）和E/N（28.55%）比值均高于普通鸡汤的E/T（21.43%）和E/N（27.29%）。因此，天麻鸡汤中的营养价值高于普通鸡汤。天麻鸡汤中特有的组氨酸也值得注意。组氨酸是一种重要的氨基酸，参与神经系统调节，并对机体保护起到积极作用[28]。这一发现进一步证实了天麻鸡汤的营养价值和健康益处。因此，天麻鸡汤中游离氨基酸不仅提升了鸡汤的整体风味，使其口感更加浓郁，同时也满足了健康饮食的需求。
2.3.3 挥发性风味物质分析
通过HS-SPME-GC-MS测定普通鸡汤和天麻鸡汤中挥发性风味种类和含量，深入探究天麻的添加对鸡汤风味的影响。从表7可得，天麻鸡汤中共测定43种挥发性风味物质，其中醇类15种、醛类11种、烯类3种、酚类3种、酮类3类、烷烃类1种、酯类1种及其他类6种。相比之下，对照组的普通鸡汤中共检测出31种挥发性风味物质，其中醇类11种、醛类8种、烯类1种、酚类2种、酮类2类、烷烃类1种、酯类1种及其他类5种。研究发现，天麻的添加不仅丰富了鸡汤的挥发性风味物质的种类，还增加特定挥发性风味物质（如醇类和醛类）含量，这可能是天麻中特有的芳香成分溶于鸡汤，赋予鸡汤独特的天麻风味[29]。
表 7 普通鸡汤与天麻鸡汤挥发性风味物质成分分析表Table 7. Analysis table of volatile flavor substances in common chicken soup and GECS分类 编号 CAS号 中文名称 英文名称 含量（mg/kg） 阈值*（mg/kg） OAV 普通鸡汤 天麻鸡汤 普通鸡汤 天麻鸡汤 醇类 1 111-70-6 庚醇 1-Hydroxy − 0.33±0.03 0.0054 − 33.00 2 78-26-2 2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇 2-Methyl-2-propyl-1,3-propanediol − 0.17±0.06 − − − 3 109-59-1 2-异丙氧基乙醇 Ethanol,2-（1-methylethoxy）- − 0.13±0.03 − − − 4 138-87-4 β-松油醇 beta.-Terpineol − 0.23±0.06 6.0000 − 0.04 5 106-24-1 香叶醇 Geraniol 13.51±0.54a 14.83±0.76a 0.0066 1351.00 1483.00 6 470-82-6 桉叶油醇 Cineole 4.56±0.52a 4.59±0.85a 0.0010 4560.00 4590.00 7 111-87-5 1-辛醇 1-Octanol 0.46±0.19a 0.55±0.04a 0.1258 3.54 4.23 8 1117-61-9 D-香茅醇 6-Octen-1-ol,3,7-dimethyl-, （3R）- 1.69±0.21a 1.41±0.21a 0.0400 41.75 35.25 9 626-93-7 2-己醇 2-Hexanol 0.25±0.18a 0.15±0.07a 0.0820 3.13 1.88 10 71-41-0 1-戊醇 1-Pentanol 0.24±0.12a 0.31±0.04a 0.1500 1.60 2.07 11 543-49-7 2-庚醇 2-Heptanol 0.53±0.05a 0.63±0.10a 0.0650 7.75 9.00 12 3391-86-4 1-辛烯-3-醇 1-Octen-3-ol 1.32±0.31a 1.55±0.15a 0.0015 880.00 1033.00 13 78-70-6 芳樟醇 Linalool 3.31±0.69a 3.08±0.28a 0.0060 551.00 513.00 14 562-74-3 4-萜烯醇 Terpinen-4-ol 0.64±0.06b 0.76±0.03a 1.2000 0.53 0.63 15 98-55-5 α-松油醇 alpha-Terpineol 3.48±0.41a 4.10±0.80a 1.2000 2.90 3.42 总醇 30.00±3.26a 32.82±3.50a − − − 醛类 16 66-25-1 己醛 Hexanal 2.98±0.20a 2.23±0.62a 0.0500 59.60 44.60 17 505-57-7 2-己烯醛 2-Hexenal 0.51±0.14a 0.48±0.09a 0.0300 17.00 16.00 18 2548-87-0 反-2-辛烯醛 （（E））-2-Octenal 0.57±0.18a 0.90±0.23a 0.0030 190.00 300.00 19 100-52-7 苯甲醛 Benzaldehyde 0.6±0.08b 0.93±0.07a 0.7500 0.80 1.24 20 122-78-1 苯乙醛 Phenylacetaldehyde 0.33±0.02b 0.63±0.20 a 0.0060 33.00 63.00 21 106-26-3 （Z）-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛 （（Zz））-3,7-dimethylocta-2,6-dienal 10.24±1.69a 10.47±1.58a 0.0530 204.80 209.40 22 141-27-5 （E）-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛 （（E））-3,7-dimethyl-2,6-Octadienal 12.97±1.78a 13.94±1.37a − − − 23 2363-88-4 2,4-癸二烯醛 2,4-Decadienal 0.83±0.21a 0.97±0.06a 0.0003 2766.00 3233.00 24 124-19-6 壬醛 1-Nonanal − 0.0075±0.00 0.0011 − 6.82 25 5392-40-5 柠檬醛 Citral − 0.0086±0.00 0.0400 − 0.22 26 5779-95-3 3,5-二甲基苯甲醛 3,5-Dimethylbenzaldehyde − 1.89±0.45 − − − 总醛 29.02±4.29a 32.46±2.34a − − − 烯类 27 79-92-5 莰烯 Camphene − 0.69±0.31 0.1800 − 3.83 28 555-10-2 3-亚甲基-6-（1-甲基乙基）
环己烯3-methylene-6-（1-methylethyl）-Cyclohexene − 0.92±0.52 0.0360 − 23.00 29 138-86-3 双戊烯 Dipentene 0.28+0.09a 0.48±0.09a 0.2000 1.40 2.40 总烯 0.28+0.09a 2.08±0.91a − − − 酚类 30 128-37-0 2,6-二叔丁基对甲酚 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol 15.67±0.28a 5.67±1.30b 1.0000 15.67 5.67 31 96-76-4 2,4-二叔丁基苯酚 2,4-Di-tert-butylphenol 4.20±0.45a 0.55±0.04b 0.5000 8.40 1.10 32 106-44-5 4-甲基苯酚 p-Cresol − 0.46±0.18 0.0100 − 46.00 总酚 19.87±0.73a 6.69±1.52a − − − 酮类 33 111-13-7 仲辛酮 2-Octanone − 0.30±0.12 0.0500 − 6.00 34 110-93-0 甲基庚烯酮 6-Methyl-5-hepten-2-one 3.18±0.24a 3.09±1.12a 0.0680 45.00 44.00 35 78-59-1 异佛尔酮 isophorone Isophorone 1.13±0.26a 1.47±0.17a − − − 总酮 4.31±0.50a 4.86±1.41a − − − 烷烃类 36 74-98-6 丙烷 Propane 0.05±0.01a 0.06±0.00a 总烃 0.05±0.01a 0.06±0.00a − − − 酯类 37 105-87-3 乙酸香叶酯 Geranyl acetate 0.52±0.01a 1.29±0.48a 0.1500 3.47 8.60 总酯 0.52±0.01a 1.29±0.48a − − − 其他类 38 3777-69-3 2-正戊基呋喃 2-Pentylfuran − 0.14±0.09 0.0050 − 14.00 39 4229-91-8 2-正丙基呋喃 2-Propylfuran 0.36±0.10b 0.57±0.06a 0.5000 0.72 1.14 40 108-47-4 2,4-二甲基吡啶 2,4-dimethylpyridine 3.3±0.37a 3.59±0.57a − − − 41 24295-03-2 2-乙酰基噻唑 2-Acetylthiazole 0.66±0.09b 1.28±0.15a 0.0030 220.00 426.00 42 91-20-3 萘 Naphthalene 0.07±0.03b 0.32±0.04a 0.0060 7.00 32.00 43 527-53-7 1,2,3,5-四甲基苯 Benzene,1,2,3,5-tetramethyl- 1.11±0.01b 1.30±0.13a − − − 总含量 5.51±0.59 7.19±1.03 − − − 注：GC-MS数据库识别鸡汤中挥发性化合物（结果表示为“平均值±标准差”）；“-”表示未检出该物质；同一行不同字母表明均值差异性显著（P<0.05）；*相对气味活度阈值数据主要来源于《化合物嗅觉阈值汇编》（原书第二版），ISBN: 978-7-03-058320-8。 醇类物化合物主要通过脂质氧化反应及strecker降解反应产生[30]，赋予鸡汤特有的风味，包括青草味、花果味、蘑菇味和金属味等。庚醇、β-松油醇、2-异丙氧基乙醇和2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇仅在天麻鸡汤检测到，而普通鸡汤中未发现这四种物质，因此推测他们可能来源于天麻[31−32]。其中，庚醇具有新鲜且轻淡的油脂气息，并带有酒香和辛辣味[33]，其OVA值为33（OVA>1），对天麻鸡汤挥发性风味物质的形成具有重要作用。1-辛烯-3-醇具有蘑菇香气，是亚油酸经催化转变形成的产物[34]，其在两组鸡汤中的OVA较高，是鸡汤中重要的挥发性风味物质；同时，天麻的添加增加了1-辛烯-3-醇的含量，但两组之间并不存在显著差异（P>0.05）。D-香茅醇主要来源于枣类，被认为是枣类的风味特征之一，具有玫瑰花般迷人馥郁的香气。此外，4-萜烯醇具有胡椒香、较淡的泥土香和陈腐的木材气息，天麻鸡汤中4-萜烯醇的含量（（0.76±0.03） mg/kg）显著高于普通鸡汤（（0.64±0.06） mg/kg）（P<0.05）。同时，研究发现天麻中含有4-萜烯醇[14]，因此天麻的添加可以有效提高鸡汤中4-萜烯醇含量，促进鸡汤风味的提高。
醛类物质是一类阈值比较低的挥发性风味物质[35]。天麻鸡汤中检测出壬醛和柠檬醛，可能源于天麻中的挥发性风味物质，分别具有蜜蜡花香气息和浓厚的柠檬香气[36]，并且壬醛的OVA值为6.82（OVA>1），是天麻鸡汤中关键风味物质，因此可赋予鸡汤特殊香气。苯乙醛主要存在于鸡肉中，并且在天麻中也含有较高浓度的苯乙醛，其表现出风信子香气[14]。天麻鸡汤中苯乙醛（（0.63±0.2） mg/kg）含量显著高于对照组（（0.33±0.02） mg/kg）（P<0.05）。因此，苯乙醛增加可能是由于天麻中苯乙醛析出所致。己醛在天麻鸡汤中略有降低，但与普通鸡汤相比并无显著差异。己醛主要通过亚油酸氧化产生，是鸡汤中主要醛类风味物质，具有浓厚的水果和青草香气[37]。此外，2,4-癸二烯醛是构成肉类特征香气的重要组成部分之一，呈强烈的鸡香和鸡油味[38]。然而，天麻的添加并没有显著提高其含量。
在其它挥发性风味物质中，2-正丙基呋喃、2-乙酰基噻唑和萘具有较低的阈值，分别具有鱼肉香、爆玉米花香和花香味。天麻鸡汤中2-正丙基呋喃的含量（（0.57±0.06） mg/kg）显著高于普通鸡汤（（0.36±0.1） mg/kg）（P<0.05），并且天麻鸡汤中2-正丙基呋喃的OVA值均大于1，但是2-正丙基呋喃在普通汤中的OVA值小于1。2-正丙基呋喃主要通过脂肪醛的热降解产生，并且苯丙氨酸也可促进2-正丙基呋喃形成[39]。天麻的添加增加了苯丙氨酸含量，并提升了脂肪醛（如反-2-辛烯醛和2,4-癸二烯醛）的水平。萘的产生一方面源于加热反应，另一方面可能来自天麻原料的引入[40]。从表7中可以发现天麻鸡汤中萘的含量（（0.32±0.04） mg/kg）显著高于普通鸡汤（（0.07±0.03） mg/kg）（P<0.05）。此外，天麻鸡汤中2-乙酰基噻唑含量（（1.28±0.15） mg/kg）也显著高于普通鸡汤（（0.66±0.09） mg/kg）（P<0.05）。
相比于普通鸡汤，天麻鸡汤中还检测出莰烯、3-亚甲基-6-（1-甲基乙基）环己烯、4-甲基苯酚、仲辛酮等挥发性风味物质。其中，莰烯具有刺激性气味[41]；4-甲基苯酚感官描述为窖泥臭、皮革臭、焦皮臭、动物臭[42]；而仲辛酮则带有奶酪和蘑菇的香气[43]，有助于增加天麻鸡汤风味。因此，天麻的添加不仅可以提高鸡汤的风味，同时也更好地保留鸡汤原有的风味。
2.3.4 多元统计分析
基于上述普通鸡汤和天麻鸡汤的比对结果进行OPLS-DA分析（图6），图6A显示了普通鸡汤和天麻鸡汤的聚类结果。普通鸡汤位于第一、四象限，天麻鸡汤位于第二、三象限，分布区域不重叠，表明天麻的添加对鸡汤品质和风味的影响存在较大相关性。为了解天麻鸡汤和普通鸡汤的差异情况，采用载荷图进行分析。由图6B可得，添加天麻能够促进营养成分和风味物质的变化，并且还原糖、蛋白质、谷氨酸、天冬氨酸、庚醇、双戊烯、2-乙酰基噻唑、2-正戊基呋喃和莰烯等物质具有较强的相关性。相比于天麻鸡汤，普通鸡汤与白度、半胱氨酸、仲辛酮和4-甲基苯酚呈现负相关关系。此外，利用VIP值进一步分析普通鸡汤和天麻鸡汤的差异（图6C）。经过筛选，从两种鸡汤中确定了模型区分起到重要作用的38种物质（VIP>1）：还原糖、白度、总抗氧化能力、蛋白质、组氨酸、谷氨酸、酪氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、4-甲基苯酚、萘、双戊烯、β-松油醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、甲基庚烯酮、莰烯和4-萜烯醇等，表明这38种物质可作为有效指标来区分天麻鸡汤和普通鸡汤。综上所述，OPLS-DA分析表明了天麻鸡汤与普通鸡汤在营养成分和风味物质上的显著差异，这些差异物质可作为天麻鸡汤品质鉴别的重要标志物。
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图 6 普通鸡汤和天麻鸡汤品质及挥发性风味物质的OPLS-DA得分图（A）、载荷图（B）和VIP值（C）分析注：b、c图中横坐标所示数字代表与表7中编号相对应的挥发性风味物质。Figure 6. OPLS-DA score (A), load (B) and VIP value of quality and volatile flavor compounds of common chicken soup and GECS3. 结论与展望
天麻鸡汤的最佳加工工艺为天麻添加量0.9%，鸡翅根和水（肉:水=1:2）添加量97.6%，灰枣添加量0.9%，食用盐添加量0.4%，炖煮时间60 min，该条件下鸡汤呈浅黄色，感官评分为（85.57±2.82）分。与普通鸡汤相比，天麻鸡汤中总抗氧化能力、还原糖和可溶性蛋白质等方面均具有显著优势。天麻的添加不仅增加鸡汤的营养成分，还丰富了鸡汤风味，天冬氨酸和谷氨酸等呈味氨基酸含量显著增加，必需氨基酸的含量也明显升高，E/T和E/N均高于普通鸡汤。进而GC-MS分析发现天麻鸡汤新增10种挥发性风味物质，其中壬醛、莰烯、3-亚甲基-6-（1-甲基乙基）环己烯、4-甲基苯酚、仲辛酮、2-正戊基呋喃这6种物质的OAV>1，是天麻鸡汤风味增加的主要原因之一。此外，天麻鸡汤中较高的还原糖和氨基酸含量也是美拉德反应的重要底物，促进2-正丙基呋喃、2-乙酰基噻唑、苯乙醛、己醛、壬醛和2,4-癸二烯醛等呋喃类、噻唑类和醛类化合物的生成，赋予鸡汤独特的风味。因此，天麻的添加不仅能够提升鸡汤的营养价值，还能够丰富鸡汤的风味。本研究的开展，不仅为天麻鸡汤的加工工艺优化提供了科学依据，还为天麻预制菜的创新开发与产业化应用提供了理论支持，推动中式养生饮食文化的传承与发展。
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图 1 天麻添加量对天麻鸡汤品质的影响
注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Figure 1. Effect of the addition of Gastrodia elata on the quality of GECS
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图 2 肉水比对天麻鸡汤品质的影响
注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Figure 2. Effect of the meat-to-water ratio on the quality of GECS
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图 3 灰枣添加量对天麻鸡汤品质的影响
注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Figure 3. Effect of the addition of Ziziphus jujuba Mill. on the quality of GECS
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图 4 食盐添加量对天麻鸡汤品质的影响
注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Figure 4. Effect of the addition of salt on the quality of GECS
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图 5 炖煮时间对天麻鸡汤品质的影响
注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
Figure 5. Effect of stewing time on the quality of GECS
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图 6 普通鸡汤和天麻鸡汤品质及挥发性风味物质的OPLS-DA得分图（A）、载荷图（B）和VIP值（C）分析
注：b、c图中横坐标所示数字代表与表7中编号相对应的挥发性风味物质。
Figure 6. OPLS-DA score (A), load (B) and VIP value of quality and volatile flavor compounds of common chicken soup and GECS
表 1 正交试验设计因素水平表
Table 1 Horizontal table of orthogonal experimental design factors
水平 A炖煮时间（min） B天麻添加量（%） C肉水比 D食用盐添加量（%） 1 45 0.9 1:2 0.2 2 60 1.2 1:3 0.4 3 75 1.5 1:4 0.6 
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表 2 感官评价标准
Table 2 Criteria of sensory evaluation
项目 分值（分） 评分标准 得分（分） 色泽 25 金黄色 21~25 黄色 16~20 浅黄色或乳白色 11~15 灰白色 0~10 形态 25 肉块形态完整，汤汁澄清 21~25 肉块形态尚佳，汤汁有少许杂质 16~20 肉块不完整，汤汁杂质较多 11~15 肉块松散，汤汁浑浊 0~10 滋味 25 口感细腻，无苦涩味 21~25 口感一般，轻微苦涩味 16~20 口感清淡 11~15 苦涩味重，咸味重 0~10 香气 25 香味浓郁，气味协调，无异味 21~25 肉香味和天麻味淡，无异味 16~20 肉香味和天麻味不协调，稍有异味 11~15 无香味，有明显异味 0~10
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表 3 高速氨基酸自动分析仪检测程序
Table 3 High-speed amino acid analyzer detection program
时间（min） B1
（%）B2
（%）B3
（%）B4
（%）B5
（%）B6
（%）流速（mL/min） 温度（℃） R1
（%）R2
（%）R3
（%）流速（mL/min） 0.0 100 0 0 0 0 0 0.40 57 50 50 0 0.35 2.5 100 0 0 0 0 0 0 0 0 2.6 0 100 0 0 0 0 0 0 0 4.3 0 100 0 0 0 0 0 0 0 4.4 0 0 100 0 0 0 0 0 0 12.8 0 0 100 0 0 0 0 0 0 12.9 0 0 0 100 0 0 0 0 0 27.0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 27.1 0 0 0 0 0 100 0 0 0 32.0 0 0 0 0 0 0 50 50 0 32.1 0 0 0 0 0 0 0 0 100 33.0 0 0 0 0 0 100 0 0 0 33.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 34.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 34.1 100 0 0 0 0 0 0 0 0 37.0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 37.1 0 0 0 0 0 0 50 50 0 53.0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 注：B1为12%乙醇-2%水合柠檬酸缓冲水溶液；B2为2%一水合柠檬酸-1.5%乙醇缓冲水溶液；B3为2%一水合柠檬酸-0.3%乙醇缓冲水溶液；B4为2%一水合柠檬酸-0.5%苄醇缓冲水溶液；B5和R3为5%乙醇；B6为8%乙醇-0.7%氢氧化钠缓冲水溶液；R1为茚三酮溶液（2%茚三酮；98%1-甲氧基-2丙醇）；R2为25%1-甲氧基-2-丙醇、20%乙酸锂二水合物和10%乙酸缓冲水溶液。
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表 4 正交试验结果分析表
Table 4 Analysis table of orthogonal test results
试验 A
炖煮
时间
（min）B
天麻
添加量
（%）C
肉水比D
食用盐
添加量
（%）感官
评分/分总抗氧化能力
（mmol/L）1 1 2 3 2 78.28±1.44 0.2960±0.0011 2 1 1 1 1 83.18±2.66 0.4162±0.0022 3 2 3 1 2 85.48±2.44 0.5147±0.0085 4 2 2 2 1 83.18±2.87 0.3902±0.0016 5 3 1 2 2 85.02±3.26 0.4218±0.0043 6 3 2 1 3 80.88±3.24 0.5685±0.0151 7 3 3 3 1 74.75±1.46 0.5108±0.0214 8 1 3 2 3 76.67±2.77 0.5294±0.0029 9 2 1 3 3 78.97±3.60 0.4474±0.0049 k1 79.38 82.39 83.18 80.37 k2 82.54 80.78 81.62 82.93 k3 80.22 78.97 77.33 78.84 R 3.16 3.42 5.85 4.09 k1* 0.4139 0.4285 0.4998 0.4390 k2* 0.4507 0.4182 0.4471 0.4108 k3* 0.5003 0.5183 0.4181 0.5151 R* 0.0865 0.1001 0.0817 0.1043 注：k1、k2、k3为各水平对应的感官评分之和的平均值；R为k1、k2、k3之间的极差；k1*、k2*、k3*为各水平对应的总抗氧化能力之和的平均值；R为k1*、k2*、k3*之间的极差。
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表 5 普通鸡汤与天麻鸡汤理化指标分析表
Table 5 Analysis table of physical and chemical indexes of common chicken soup and GECS
项目 普通鸡汤 天麻鸡汤 总抗氧化能力（mmol/L） 0.5056±0.0304b 0.5719±0.0028a 还原糖含量（mg/mL） 0.1611±0.0139b 0.2387±0.0407a 多酚含量（mg/mL） 9.1334±1.4936b 10.0818±1.9740a 可溶性蛋白质含量（mg/mL） 5.9096±0.1198b 6.5369±0.3234a 白度 57.66±0.62a 55.14±0.86b 注：不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
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表 6 普通鸡汤与天麻鸡汤游离氨基酸成分分析表
Table 6 Analysis table of free amino acids in common chicken soup and GECS
呈味特征 氨基酸种类 阈值
（mg/100 mL）含量（mg/100mL） TAV值 英文缩写 中文名称 普通鸡汤 天麻鸡汤 普通鸡汤 天麻鸡汤 鲜味 Lys 赖氨酸 50 0.15±0.01a 0.17±0.01a 0.00±0.00a 0.00±0.00a Asp 天冬氨酸 100 0.41±0.04b 1.23±0.15a 0.00±0.00b 0.01±0.00a Glu 谷氨酸 30 4.39±0.70b 7.62±0.80a 0.15±0.02b 0.25±0.03a 小计 − − 4.95±0.75b 9.02±0.96a 0.15±0.02b 0.27±0.03a 甜味 Thr 酪氨酸 260 4.09±0.07a 4.52±1.23a 0.02±0.00a 0.02±0.00a Ala 丙氨酸 60 3.84±0.61a 3.40±0.39a 0.06±0.01a 0.06±0.01a Gly 甘氨酸 130 1.71±0.05a 1.66±0.20a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Ser 丝氨酸 150 3.02±0.56a 3.17±0.43a 0.02±0.00a 0.02±0.00a 小计 − − 12.66±1.29a 12.75±2.25a 0.11±0.01a 0.11±0.02a 苦味 Tyr 酪氨酸 − 1.07±0.12a 1.28±0.07a − − Ile 异亮氨酸 90 0.48±0.06a 0.60±0.06a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Leu 亮氨酸 190 0.86±0.10a 0.89±0.09a 0.00±0.00a 0.00±0.00a Phe 苯丙氨酸 90 0.94±0.11a 1.08±0.06a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Val 缬氨酸 40 0.93±0.11a 1.10±0.10a 0.02±0.00a 0.03±0.00a Arg 精氨酸 50 1.35±0.19a 1.61±0.14a 0.03±0.00a 0.03±0.00a His 组氨酸 − 0.58±0.06 − − − 小计 − − 6.70±0.81a 8.42±0.65a 0.07±0.01a 0.08±0.01a 无味 Met 蛋氨酸 30 0.35±0.04a 0.34±0.04a 0.01±0.00a 0.01±0.00a Cys 半胱氨酸 − 0.25±0.01a 0.18±0.05a − − Pro 脯氨酸 300 12.51±1.98a 9.74±1.51a 0.04±0.01a 0.03±0.01a 小计 − − 14.05±2.14a 11.34±1.66a 0.06±0.01a 0.06±0.01a 总计 TFAA（mg/100 mL） − 36.34±3.29a 39.17±4.44a 0.40±0.06a 0.52±0.06a 必需氨基酸 EAA（mg/100 mL） − 7.79±0.35a 8.70±1.28a − − 非必需氨基酸 NEAA（mg/100 mL） − 10.65±0.07a 14.60±1.36a − − 呈味氨基酸 DAA（mg/100 mL） − 28.55±1.97b 30.47±3.54a − − 必需氨基酸/总氨基酸 E/T − 21.43% 22.21% − − 必需氨基酸/非必需氨基酸 E/N − 27.29% 28.55% − − 呈味氨基酸/总氨基酸 F/T − 29.30% 37.27% − − 注：“-”为未查到阈值或未计算TAV值。同一行不同字母表明均值差异性显著（P<0.05）；EAA：必需氨基酸（Thr+Val+Met+le+Leu+Phe+Lys）；DAA：呈味氨基酸（Asp+Glu+Gly+Ala+Tyr+Phe）。
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表 7 普通鸡汤与天麻鸡汤挥发性风味物质成分分析表
Table 7 Analysis table of volatile flavor substances in common chicken soup and GECS
分类 编号 CAS号 中文名称 英文名称 含量（mg/kg） 阈值*（mg/kg） OAV 普通鸡汤 天麻鸡汤 普通鸡汤 天麻鸡汤 醇类 1 111-70-6 庚醇 1-Hydroxy − 0.33±0.03 0.0054 − 33.00 2 78-26-2 2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇 2-Methyl-2-propyl-1,3-propanediol − 0.17±0.06 − − − 3 109-59-1 2-异丙氧基乙醇 Ethanol,2-（1-methylethoxy）- − 0.13±0.03 − − − 4 138-87-4 β-松油醇 beta.-Terpineol − 0.23±0.06 6.0000 − 0.04 5 106-24-1 香叶醇 Geraniol 13.51±0.54a 14.83±0.76a 0.0066 1351.00 1483.00 6 470-82-6 桉叶油醇 Cineole 4.56±0.52a 4.59±0.85a 0.0010 4560.00 4590.00 7 111-87-5 1-辛醇 1-Octanol 0.46±0.19a 0.55±0.04a 0.1258 3.54 4.23 8 1117-61-9 D-香茅醇 6-Octen-1-ol,3,7-dimethyl-, （3R）- 1.69±0.21a 1.41±0.21a 0.0400 41.75 35.25 9 626-93-7 2-己醇 2-Hexanol 0.25±0.18a 0.15±0.07a 0.0820 3.13 1.88 10 71-41-0 1-戊醇 1-Pentanol 0.24±0.12a 0.31±0.04a 0.1500 1.60 2.07 11 543-49-7 2-庚醇 2-Heptanol 0.53±0.05a 0.63±0.10a 0.0650 7.75 9.00 12 3391-86-4 1-辛烯-3-醇 1-Octen-3-ol 1.32±0.31a 1.55±0.15a 0.0015 880.00 1033.00 13 78-70-6 芳樟醇 Linalool 3.31±0.69a 3.08±0.28a 0.0060 551.00 513.00 14 562-74-3 4-萜烯醇 Terpinen-4-ol 0.64±0.06b 0.76±0.03a 1.2000 0.53 0.63 15 98-55-5 α-松油醇 alpha-Terpineol 3.48±0.41a 4.10±0.80a 1.2000 2.90 3.42 总醇 30.00±3.26a 32.82±3.50a − − − 醛类 16 66-25-1 己醛 Hexanal 2.98±0.20a 2.23±0.62a 0.0500 59.60 44.60 17 505-57-7 2-己烯醛 2-Hexenal 0.51±0.14a 0.48±0.09a 0.0300 17.00 16.00 18 2548-87-0 反-2-辛烯醛 （（E））-2-Octenal 0.57±0.18a 0.90±0.23a 0.0030 190.00 300.00 19 100-52-7 苯甲醛 Benzaldehyde 0.6±0.08b 0.93±0.07a 0.7500 0.80 1.24 20 122-78-1 苯乙醛 Phenylacetaldehyde 0.33±0.02b 0.63±0.20 a 0.0060 33.00 63.00 21 106-26-3 （Z）-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛 （（Zz））-3,7-dimethylocta-2,6-dienal 10.24±1.69a 10.47±1.58a 0.0530 204.80 209.40 22 141-27-5 （E）-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛 （（E））-3,7-dimethyl-2,6-Octadienal 12.97±1.78a 13.94±1.37a − − − 23 2363-88-4 2,4-癸二烯醛 2,4-Decadienal 0.83±0.21a 0.97±0.06a 0.0003 2766.00 3233.00 24 124-19-6 壬醛 1-Nonanal − 0.0075±0.00 0.0011 − 6.82 25 5392-40-5 柠檬醛 Citral − 0.0086±0.00 0.0400 − 0.22 26 5779-95-3 3,5-二甲基苯甲醛 3,5-Dimethylbenzaldehyde − 1.89±0.45 − − − 总醛 29.02±4.29a 32.46±2.34a − − − 烯类 27 79-92-5 莰烯 Camphene − 0.69±0.31 0.1800 − 3.83 28 555-10-2 3-亚甲基-6-（1-甲基乙基）
环己烯3-methylene-6-（1-methylethyl）-Cyclohexene − 0.92±0.52 0.0360 − 23.00 29 138-86-3 双戊烯 Dipentene 0.28+0.09a 0.48±0.09a 0.2000 1.40 2.40 总烯 0.28+0.09a 2.08±0.91a − − − 酚类 30 128-37-0 2,6-二叔丁基对甲酚 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol 15.67±0.28a 5.67±1.30b 1.0000 15.67 5.67 31 96-76-4 2,4-二叔丁基苯酚 2,4-Di-tert-butylphenol 4.20±0.45a 0.55±0.04b 0.5000 8.40 1.10 32 106-44-5 4-甲基苯酚 p-Cresol − 0.46±0.18 0.0100 − 46.00 总酚 19.87±0.73a 6.69±1.52a − − − 酮类 33 111-13-7 仲辛酮 2-Octanone − 0.30±0.12 0.0500 − 6.00 34 110-93-0 甲基庚烯酮 6-Methyl-5-hepten-2-one 3.18±0.24a 3.09±1.12a 0.0680 45.00 44.00 35 78-59-1 异佛尔酮 isophorone Isophorone 1.13±0.26a 1.47±0.17a − − − 总酮 4.31±0.50a 4.86±1.41a − − − 烷烃类 36 74-98-6 丙烷 Propane 0.05±0.01a 0.06±0.00a 总烃 0.05±0.01a 0.06±0.00a − − − 酯类 37 105-87-3 乙酸香叶酯 Geranyl acetate 0.52±0.01a 1.29±0.48a 0.1500 3.47 8.60 总酯 0.52±0.01a 1.29±0.48a − − − 其他类 38 3777-69-3 2-正戊基呋喃 2-Pentylfuran − 0.14±0.09 0.0050 − 14.00 39 4229-91-8 2-正丙基呋喃 2-Propylfuran 0.36±0.10b 0.57±0.06a 0.5000 0.72 1.14 40 108-47-4 2,4-二甲基吡啶 2,4-dimethylpyridine 3.3±0.37a 3.59±0.57a − − − 41 24295-03-2 2-乙酰基噻唑 2-Acetylthiazole 0.66±0.09b 1.28±0.15a 0.0030 220.00 426.00 42 91-20-3 萘 Naphthalene 0.07±0.03b 0.32±0.04a 0.0060 7.00 32.00 43 527-53-7 1,2,3,5-四甲基苯 Benzene,1,2,3,5-tetramethyl- 1.11±0.01b 1.30±0.13a − − − 总含量 5.51±0.59 7.19±1.03 − − − 注：GC-MS数据库识别鸡汤中挥发性化合物（结果表示为“平均值±标准差”）；“-”表示未检出该物质；同一行不同字母表明均值差异性显著（P<0.05）；*相对气味活度阈值数据主要来源于《化合物嗅觉阈值汇编》（原书第二版），ISBN: 978-7-03-058320-8。
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