李 素，周慧敏，趙 冰，潘曉倩，朱 寧，吳倩蓉，劉 夢，張順亮

（中國肉類食品綜合研究中心，肉類加工技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100068）

牛肉在人們飲食習(xí)慣中占有重要地位，國內(nèi)傳統(tǒng)食用方法以鹵制為主，通過香辛料及調(diào)味料賦予牛肉特有的味道，鹵湯也為日常飲食增加滋味。鹵湯牛肉產(chǎn)品多用于快餐牛肉面的制作，因其方便、營養(yǎng)、美味等特點(diǎn)，在節(jié)奏日益加快的現(xiàn)代化生活中，逐漸成為消費(fèi)主流，而風(fēng)味是影響其食用品質(zhì)的重要因素。為提升牛肉制品食用品質(zhì)，國內(nèi)外學(xué)者開展了多項(xiàng)研究。Conroy[1]及Fellendorf[2]等研究了低鈉鹽或鈉鹽替代物對牛肉產(chǎn)品食用品質(zhì)的影響。Lepper-Blilie等[3]研究了烤肉大小、烹調(diào)方法和加熱過程對防止牛肉塊在烘烤中的過熱風(fēng)味形成的影響。國外學(xué)者對牛排類產(chǎn)品研究也較多，Legako等[4]開展了烹調(diào)方法對牛排脂肪酸含量及中性和極性脂組分含量的影響，提出了極性脂的氧化在牛肉風(fēng)味的形成中起很大的作用。Fatih等[5]研究烤肉種類和烹調(diào)水平對牛排中雜環(huán)芳香胺和多環(huán)芳烴生成的影響。有學(xué)者研究牛的種類、飼養(yǎng)條件、屠宰工藝等對牛排中脂肪酸變化及其對風(fēng)味物質(zhì)的影響[6-7]。Gong Hui等[8]發(fā)現(xiàn)煮制4 h辣味鹵牛肉風(fēng)味最豐富。國內(nèi)學(xué)者在鹵牛肉及鹵湯相關(guān)品質(zhì)保持技術(shù)方面有一定研究[9-11]，黃名正等[12]研究添加不同NaCl對燉煮牛肉揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響；唐春紅等[13]研究了反復(fù)鹵煮對老湯的品質(zhì)影響；也有學(xué)者在腌制用水量、加工過程等方面對醬牛肉風(fēng)味影響進(jìn)行了研究[14-15]，但鮮見有關(guān)鹵湯牛肉在貯藏期間牛肉及鹵湯的風(fēng)味物質(zhì)變化研究，牛肉在有鹵湯存在的情況下保存，其食用品質(zhì)會(huì)發(fā)生一定變化，包括質(zhì)地、色澤、風(fēng)味等品質(zhì)變化，因此，探究鹵湯牛肉貯藏期間風(fēng)味品質(zhì)變化對該類產(chǎn)品品質(zhì)保持有重要作用。

國內(nèi)外學(xué)者從食品等物質(zhì)中鑒定出多種揮發(fā)性化合物，并研究了該類物質(zhì)的嗅覺閾值，可根據(jù)判定的嗅覺閾值，采用氣味活度值（odor activity value，OAV）進(jìn)行風(fēng)味貢獻(xiàn)率的評價(jià)[16]。氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)常用于揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測，將GC-MS聯(lián)用技術(shù)結(jié)合OAV分析可精確判斷對樣品有主要貢獻(xiàn)的風(fēng)味成分。目前，對于鹵湯牛肉制品在貯藏期間其牛肉及肉湯的風(fēng)味分析鮮見報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)采用吹掃/捕集-熱脫附進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)吸附前處理，借助GC-MS技術(shù)及OAV分析方法研究鹵湯牛肉在貯藏期間牛肉及鹵湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，為提升鹵湯牛肉貯藏期間食用品質(zhì)及生產(chǎn)加工改善提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鹵湯牛肉 北京李先生加州牛肉面大王有限公司；2-甲基-3-庚酮、C6～C25系列正構(gòu)烷烴（均為色譜純）美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SCIENTZ-11L型均質(zhì)機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司；TRACE 1310 GC-TSQ 8000 MS聯(lián)用儀 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；Tenax TA石英玻璃吸附管、Gerstel TDS半自動(dòng)熱脫附進(jìn)樣器、ODP2嗅聞檢測儀德國Gerstel公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備

鹵湯牛肉中，牛肉約為3 cm×3 cm×3 cm肉塊，每包產(chǎn)品含肉約55 g，鹵湯約400 g，采用110 ℃、30 min殺菌條件，成品完成后取足量樣品運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室在25 ℃、相對濕度50%的恒溫恒濕箱中貯藏，以樣品運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室時(shí)間為初始取樣點(diǎn)，貯藏期間每2 個(gè)月取樣一次進(jìn)行測定，根據(jù)樣品的氣味及色澤等感官品質(zhì)確定以貯藏0、2、4、6 月和8 月為實(shí)驗(yàn)取樣點(diǎn)，對樣品中牛肉及肉湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分別進(jìn)行測定，分別編號為R0、R2、R4、R6、R8與T0、T2、T4、T6、T8。

1.3.2 樣品風(fēng)味物質(zhì)捕集及熱脫附處理

鹵湯牛肉在不同貯藏節(jié)點(diǎn)每次取3 包樣品，將牛肉與湯分離，牛肉用均質(zhì)機(jī)在相同條件下粉碎后準(zhǔn)確稱取10.0 g于吹掃/捕集制樣瓶中，鹵湯直接稱取10.0 g于吹掃/捕集制樣瓶中，參考文獻(xiàn)[8]中方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，牛肉與湯各平行測定3 次取平均值。

1.3.3 GC-MS檢測

1.3.3.1 GC-MS進(jìn)樣條件

GC條件：使用TG-Wax MS極性色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：進(jìn)樣口溫度250 ℃，初始柱溫40 ℃，維持時(shí)間2 min，再以4 ℃/min升溫至200 ℃，維持1 min，以8 ℃/min升溫至220 ℃，維持5 min。載氣：氦氣（純度＞99.99%），流速1.0 mL/min維持2 min，不分流。

MS條件：電子電離源；接口溫度260 ℃；傳輸線溫度240 ℃；電壓1.2 kV；質(zhì)量掃描范圍m/z40～600，全掃描模式，掃描時(shí)間2 s；離子源溫度260 ℃；電子能量70 eV。

1.3.3.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)定性定量分析

定性：采集數(shù)據(jù)對照美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所與Willey譜庫進(jìn)行檢索，選取正反相似度指數(shù)均大于800的化合物分析；通過C6～C25的正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)物，按式（1）計(jì)算測定物質(zhì)的保留指數(shù)[17]（retention index，RI）：

式中：tx、tn、tn＋1分別為樣品、正構(gòu)烷烴Cn、正構(gòu)烷烴Cn＋1的保留時(shí)間/min。

定量：根據(jù)已知內(nèi)標(biāo)2-甲基-3庚酮的含量，依據(jù)化合物的峰面積比值與含量呈正比的原理，對揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定量分析，按式（2）計(jì)算：

式中：C為測定物質(zhì)的含量/（μg/kg）；Ax為測定物質(zhì)的峰面積；C0為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度/（μg/μL）；V為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)樣體積/μL；A0為添加的內(nèi)標(biāo)物峰面積；m為測定樣品質(zhì)量/g。

1.3.4 OAV計(jì)算

OAV是風(fēng)味物質(zhì)的質(zhì)量濃度與其閾值的比值，按式（3）計(jì)算：

式中：C為測定揮發(fā)性化合物的含量/（μg/kg）；T為相同物質(zhì)在水介質(zhì)中的嗅覺閾值/（μg/kg）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS Statistics 21.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算及顯著性差異分析，P＜0.05，差異顯著，利用UnscramblerX 10.1進(jìn)行主成分分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品貯藏期間揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化規(guī)律

表1 貯藏期間牛肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量Table 1 Concentrations of volatile flavor compounds from stewed beef samples during storage

續(xù)表1

由表1～3與圖1可知，鹵湯牛肉樣品在貯藏過程中從牛肉中分別檢測出46、50、42、44、41 種物質(zhì)，總含量分別為2 537.62、4 505.18、5 380.24、4 149.90、1 677.10 μg/kg；肉湯中分別檢測出50、40、48、47、38 種物質(zhì)，總含量分別為3 840.15、3 877.84、1 236.24、1 003.36、833.18 μg/kg。鹵湯牛肉樣品貯藏過程中，牛肉中風(fēng)味物質(zhì)呈先上升后下降的趨勢，0、2、4 月樣品風(fēng)味物質(zhì)逐漸增加，且差異顯著（P＜0.05），6 月牛肉樣品風(fēng)味物質(zhì)開始降低，與2 月樣品差異不顯著，與貯藏時(shí)間差異顯著，貯藏至8 月，牛肉樣品中風(fēng)味物質(zhì)顯著低于其他組別。肉湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量呈逐漸降低趨勢，0 月與2 月肉湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總含量無顯著差異，貯藏至4 月，風(fēng)味物質(zhì)含量顯著降低，4 月及8 月肉湯樣品間揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總含量無顯著差異。牛肉樣品中醇類、醛類物質(zhì)占比例較高，其次是其他類及碳?xì)浠衔?；肉湯樣品中醇類、醛類物質(zhì)占比較高，其余幾種物質(zhì)占比較低。

表2 貯藏期間肉湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量Table 2 Concentrations of volatile flavor compounds from broth samples during storage

表3 貯藏期間樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量及數(shù)量Table 3 Kinds and contents of volatile compounds identified in samples during storage

圖1 貯藏期間牛肉（A）和肉湯（B）樣品風(fēng)味物質(zhì)占比Fig.1 Proportions of various classes of volatile flavor compounds in stewed beef samples (A) and broth samples (B) during storage

2.2 樣品貯藏期間揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

2.2.1 碳?xì)浠衔锓治?/p>

不同貯藏期間牛肉樣品中分別檢測出12、10、12、12、10 種碳?xì)浠衔?，肉湯種檢測出12、8、10、10、8 種。碳?xì)浠衔镌谂Ｈ庵锌偤砍氏壬仙笙陆档内厔荩鉁谐手饾u降低的趨勢，牛肉中檢測出碳?xì)浠衔锖棵黠@高于肉湯中此類物質(zhì)含量。碳?xì)浠衔锏男纬膳c脂肪酸烷氧自由基均裂有關(guān)[18]，大多含量低、覺察閾值高，對風(fēng)味貢獻(xiàn)不明顯，但是有助于提高肉的整體風(fēng)味。某些飽和烴類物質(zhì)出現(xiàn)先上升后降低現(xiàn)象，可能由于此類化合物是雜環(huán)化合物形成中間體[19]，在貯藏過程中發(fā)生了成分轉(zhuǎn)化；貯藏過程中一些烯烴類化合物未全部檢測到，可能是由于雙鍵不穩(wěn)定發(fā)生了氧化反應(yīng)[20]，使其含量低于檢出限。牛肉及肉湯中D-檸檬烯含量較高，有類似柑橘及檸檬的香氣，一般來源于香辛料。

2.2.2 醇類物質(zhì)分析

貯藏期間鹵湯牛肉樣品中醇類物質(zhì)是主要成分，主要來自脂肪氧化、醛的還原及香辛料[21]，牛肉中分別檢測出10、12、10、11、11 種，肉湯中檢測出14、11、13、15、12 種，醇類物質(zhì)在牛肉及肉湯中均呈先上升后降低的趨勢。從表2、3可知，芳樟醇、松油烯-4-醇、α-松油醇含量較高，可提供類似花香、肉豆蔻及薄荷的香氣，是八角、肉桂中常見揮發(fā)性風(fēng)味成分[22]，可為肉類產(chǎn)品提供良好風(fēng)味，芳樟醇在醬牛肉中也是最重要的風(fēng)味物質(zhì)之一[14]。肉湯中1-十二醇含量較高，具有持久的油脂氣味，可能由不飽和脂肪酸氧化形成[23]。

2.2.3 醛類物質(zhì)分析

貯藏期間從鹵湯牛肉樣品的牛肉中分別檢測出13、14、13、12、11 種醛類物質(zhì)，肉湯中為11、9、11、9、7 種。醛類物質(zhì)是形成肉制品風(fēng)味的重要物質(zhì)，從表3可看出，牛肉中醛類物質(zhì)含量呈先上升后降低的趨勢，4 月時(shí)樣品中醛類物質(zhì)含量最高，結(jié)合表2可發(fā)現(xiàn)此時(shí)形成了大量的壬醛及苯甲醛，壬醛為油酸的氧化產(chǎn)物[24]，是鹵制類牛肉中代表性風(fēng)味物質(zhì)[25]，苯甲醛則是苯丙氨酸的降解產(chǎn)物[26]，說明貯藏至4 月牛肉發(fā)生了較大程度脂肪氧化及氨基酸降解。肉湯中醛類物質(zhì)在0 月及2 月含量較高，4 月時(shí)總量顯著降低，其中，壬醛、苯甲醛及對茴香醛含量顯著降低，茴香醛主要來自香辛料，其含量降低可能是發(fā)生較嚴(yán)重逸失，壬醛、苯甲醛降低說明肉湯在加工過程中已經(jīng)發(fā)生脂肪氧化作用，隨貯藏時(shí)間延長，此類物質(zhì)逐漸分解或轉(zhuǎn)化。

2.2.4 酮類、酯類及其他類物質(zhì)分析

鹵湯牛肉樣品中檢測出酮類物質(zhì)及酯類物質(zhì)含量較低，貯藏期間兩類物質(zhì)均呈逐漸降低趨勢，且肉湯中酮類及酯類物質(zhì)的含量高于牛肉中的含量。酮類化合物一般由不飽和脂肪酸氧化、脫羧基作用形成，部分酮類物質(zhì)來源于香辛料，對肉類整體風(fēng)味有重要作用[27-28]。酯類物質(zhì)可能由醛類物質(zhì)氧化形成的酸類與醇類經(jīng)酯化反應(yīng)形成，也可能加入了酒類調(diào)味物質(zhì)[29]。牛肉中及肉湯中均檢測出4-烯丙基苯甲醚，該物質(zhì)呈類似甘草、茴芹的味道，可賦予產(chǎn)品愉悅的香氣，在牛肉樣品中含量較高，肉湯中含量較低，可能源于八角、茴香、小茴香等香辛料[30]，且在肉塊上大量附著。樣品中檢測出3 種雜環(huán)類含氮化合物，分別為2,6-二甲基吡嗪、苯并噻唑及2-乙?；量?，此類物質(zhì)閾值低，對肉制品風(fēng)味貢獻(xiàn)大，牛肉中含氮化合物貯藏至4 月即未檢出，肉湯中此類物質(zhì)保持時(shí)間則較長。

2.3 樣品OAV分析及主成分分析

根據(jù)所選取閾值[16]計(jì)算OAV大于1的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，一般OAV越大，該物質(zhì)對產(chǎn)品風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。貯藏期間，從鹵湯牛肉樣品的牛肉及肉湯中分別檢測出19、18、19、18、16 種及14、10、17、13、10 種對風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的物質(zhì)，醛類物質(zhì)種類最多，牛肉中主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)種類多于肉湯，香葉醇、3-甲基丁醛、十四醛僅在牛肉中有重要貢獻(xiàn)，乙酸異戊酯僅在0 月的牛肉樣品中有重要貢獻(xiàn)，十二烷醛僅在肉湯中有貢獻(xiàn)。隨貯藏時(shí)間延長，總OAV呈先上升后降低的趨勢，牛肉樣品4 月時(shí)總OAV（732.80）最高，肉湯中2 月時(shí)總OAV（454.06）最高。整體來看芳樟醇OAV最高，其次是壬醛、辛醛、對茴香醛，是形成鹵湯牛肉的主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)，與前期工作中[14]對醬牛肉主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)的研究結(jié)果接近。

表4 不同鹵湯牛肉樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)OVATable 4 OAVs of volatile compounds in stewed beef with broth samples

采用主成分分析法對表4中OAV大于1的主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)進(jìn)行分析，如圖2所示。第1主成分貢獻(xiàn)率為91%，第2主成分貢獻(xiàn)率為6%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為97%。由圖2A可看出，第1主成分主要貢獻(xiàn)物質(zhì)為芳樟醇，其次為壬醛及辛醛，第2主成分主要貢獻(xiàn)物質(zhì)為壬醛，其次為辛醛及對茴香醛，與OAV分析結(jié)果一致。從圖2B可看出，鹵湯牛肉樣品的牛肉及肉湯中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分布較為隨機(jī)，主要在第1主成分上有差異，說明同一鹵湯牛肉樣品中肉湯及牛肉的風(fēng)味物質(zhì)隨貯藏時(shí)間延長變化規(guī)律并非一致，與2.1節(jié)中分析結(jié)果一致。

圖2 主成分分析載荷圖（A）和得分圖（B）Fig.2 Correlation loading plot (A) and score plot of PCA (B)

3 結(jié) 論

通過對貯藏期間鹵湯牛肉樣品中的牛肉及肉湯分別進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析可知，隨貯藏時(shí)間逐漸延長，鹵湯牛肉樣品中牛肉與肉湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化規(guī)律不同。牛肉樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總含量呈先上升后降低的趨勢，貯藏4 月時(shí)總含量最高，8 月時(shí)最低，貯藏期間醇類、醛類物質(zhì)占比例較高；肉湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總含量基本呈逐漸降低趨勢，0 月時(shí)含量高于牛肉中總含量，貯藏期間醇類、醛類物質(zhì)占比較高。通過OAV分析發(fā)現(xiàn)醛類物質(zhì)是主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)，牛肉中主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)種類與OAV高于肉湯，隨貯藏時(shí)間延長，總OAV呈先上升后降低的趨勢，牛肉樣品4 月時(shí)總OAV（732.80）最高，肉湯中2 月時(shí)總OAV（454.06）最高，結(jié)合主成分分析發(fā)現(xiàn)不同組樣品主要在第1主成分的貢獻(xiàn)率有差異，壬醛、辛醛、對茴香醛是鹵湯牛肉的主要風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)。