朱文政，嚴(yán)順陽，徐艷,2，王秋玉,2，張慢，張慧敏，周曉燕,2*，楊章平*

1(揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225127)2(江蘇省淮揚(yáng)菜產(chǎn)業(yè)化工程中心，江蘇 揚(yáng)州，225127)3(揚(yáng)州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225009)

紅燒肉是深受消費(fèi)者喜愛的中華傳統(tǒng)美食之一[1]，因其肥而不膩、瘦而不柴、軟爛適度、色澤紅亮、味道濃郁、鮮美可口的特點(diǎn)深受大眾的喜愛。紅燒肉的烹制技法源遠(yuǎn)流長，研究表明，烹飪會(huì)使食物的物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生一系列變化[2]，烹制時(shí)間和火候?qū)t燒肉營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味有很大影響。

近年來，關(guān)于紅燒肉風(fēng)味的研究主要集中在豬肉的品種、紅燒肉類別和烹飪方法等因素對紅燒肉揮發(fā)性風(fēng)味的影響。文獻(xiàn)研究表明，烹制方式和烹制時(shí)間的差異形成了不同紅燒肉獨(dú)特的風(fēng)味感官特征，紅燒肉加工過程中脂類物質(zhì)分解與氧化對風(fēng)味的形成有很大影響[3-10]。文獻(xiàn)表明，脂肪氧化和脂肪酸組成變化對肉制品的營養(yǎng)和風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。肉中不具有揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)前體經(jīng)過熱誘導(dǎo)后產(chǎn)生一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)最終形成了多種揮發(fā)性化合物，從而產(chǎn)生肉特有的風(fēng)味[11]。

本實(shí)驗(yàn)以蘇式紅燒肉為基礎(chǔ)，結(jié)合中國烹飪大師的經(jīng)驗(yàn)和烹制技法，以不同烹制時(shí)間下的紅燒肉為研究對象，通過固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS)，分離鑒定紅燒肉的風(fēng)味物質(zhì)[12]，采用內(nèi)標(biāo)法，確定不同烹制時(shí)間段紅燒肉的主體風(fēng)味活性物質(zhì)，為紅燒肉的工業(yè)化生產(chǎn)加工及風(fēng)味評價(jià)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮豬五花肉(三元雜交豬)、小蔥、生姜，購于揚(yáng)州麥德龍超市；色拉油，金龍魚調(diào)和油；精選老抽、精選生抽,李錦記食品有限公司；紹興花雕酒，浙江古越龍山紹興黃酒股份有限公司；青島啤酒，青島啤酒股份有限公司；白砂糖，南京甘汁園糖業(yè)有限公司；食鹽，大連鹽化集團(tuán)有限公司。辛酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品，美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

C21S-C2170九陽電子爐，九陽股份有限公司；分析天平(BS210S(1/10000)型)，賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；MK-301型熱電偶接觸式測溫儀，杭州美控自動(dòng)化技術(shù)有限公司；恒溫水浴鍋(HH-4A型)，國華電器有限公司；CarboxenTM/聚二甲基硅氧烷萃取頭(75 μm)、57330-U手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器，美國Supelco公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Trace ISQ II)，美國熱電公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

將五花肉原料，放入冷水鍋中煮至斷生(中心溫度達(dá)到65 ℃)，然后取出晾涼切割成規(guī)格3 cm×3 cm×2 cm的塊狀，稱取1.0 kg，備用。鍋中放入色拉油15 g，加入塊狀的五花肉用800 W火力煸炒，然后加入小蔥12 g、姜12 g、料酒15 g，將五花肉煸炒出油，再加入老抽30 g、生抽30 g、啤酒300 g、白砂糖50 g、食鹽2 g，加入農(nóng)夫山泉礦泉水1 500 mL，用1 200 W火力將湯汁燒沸后，改用500 W火力燒制2.5 h。為研究動(dòng)態(tài)紅燒肉烹制過程中揮發(fā)性成分的變化，取原料肉、烹制30、60、90、120和150 min，這6個(gè)時(shí)間段的肉為研究對象。烹制完成后，將樣品晾涼絞碎，貯藏于-40 ℃，備用。

1.3.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

將待測樣品置于4 ℃條件下緩慢解凍，稱取10.0 g樣品轉(zhuǎn)移到20 mL萃取瓶中，加入60 μL 0.012 66 mg/mL的辛酸甲酯內(nèi)標(biāo)，然后快速用錫紙和封口膜密封瓶口。將經(jīng)250 ℃老化1 h后的萃取頭穿過頂空瓶口的橡膠密封塞插入到萃取瓶中，并在60 ℃水浴加熱條件下頂空萃取40 min，萃取結(jié)束后迅速拔出萃取頭插入氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)樣口，啟動(dòng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析、鑒定。

色譜柱為DB-Wax(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為氦氣。流速為1.0 mL/min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度為250 ℃；升溫程序：起始溫度為40 ℃，保持2 min，以4 ℃/min升到120 ℃，再以8 ℃/ min升到240 ℃，保持7 min。質(zhì)譜條件：離子源溫度240 ℃；電離方式EI；電子能量70 eV；燈絲電流150 μA；質(zhì)量掃描范圍：30～450m/z。

1.3.3 定性與定量分析

根據(jù)檢索庫(NIST 2011)進(jìn)行化合物的質(zhì)譜分析鑒定，在檢測出的揮發(fā)性風(fēng)味成分中篩選出正匹配度和逆匹配度均大于800的化合物。定量方法：根據(jù)辛酸甲酯內(nèi)標(biāo)峰面積，計(jì)算待測樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量，計(jì)算如公式(1)所示：

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量/(mg·kg-1)

(1)

參照劉登勇等[13]的方法，采用氣味活度值(odor activity value，OAV)計(jì)算確定紅燒肉中的主體風(fēng)味成分，OAV值，是指嗅感物質(zhì)的絕對濃度(C)與其感覺閾值(T)之比，計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品重復(fù)3次，采用Excel軟件和SPSS 17.0軟件中的單因素方差分析(ANOVA)法和Duncan多重比較法對樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，分析結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPME-GC-MS檢測結(jié)果及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)鑒定

采用SPME結(jié)合GC-MS萃取并檢測不同烹制時(shí)間過程中紅燒肉的揮發(fā)性物質(zhì)。由表1可知，紅燒肉中共鑒定出93種化合物，包括烴類40種、醇類19種、酯類11種、醛類8種、酮類8中、酸類1種、其他類6種。不同烹制時(shí)間組中檢測的揮發(fā)性化合物有差別且總揮發(fā)性物質(zhì)含量存在顯著差異(P<0.05)，紅燒肉在烹制過程中，隨著烹制時(shí)間的延長，其揮發(fā)性物質(zhì)種類數(shù)量檢出呈先增加、后減少、再增加的趨勢。表2統(tǒng)計(jì)分析了不同烹制時(shí)間過程中鑒定出不同化合物的種類與數(shù)量。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，原料肉中檢測出48種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，加熱至30 min時(shí)，烴類物質(zhì)和醇類物質(zhì)種類增加，加熱至60 min時(shí)總計(jì)檢出61種揮發(fā)性物質(zhì)，其中醛類風(fēng)味物質(zhì)，原料肉中檢出3種風(fēng)味物質(zhì)，加熱至150 min時(shí)增加至7種風(fēng)味物質(zhì)。

表1 不同烹制時(shí)間的紅燒肉揮發(fā)性化合物成分

續(xù)表1

續(xù)表1

表2 不同烹制時(shí)間的紅燒肉揮發(fā)性化合物數(shù)量統(tǒng)計(jì)

化合物含量的高低不能說明其對風(fēng)味的貢獻(xiàn)度大小，通過計(jì)算各揮發(fā)性風(fēng)味化合物香味閾值，進(jìn)行OAV分析。通過查詢，共找到22種揮發(fā)性風(fēng)味化合物的香味閾值，如表3所示，紅燒肉的OAV值≥1的有9種，按照風(fēng)味貢獻(xiàn)程度從大到小依次為壬醛、己酸甲酯、己醛、反-2-庚烯醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、2-庚酮、2-戊酮、3-羥基-2-丁酮。在烹制過程中，瘦肉和脂肪組織的非揮發(fā)性成分之間會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的熱誘導(dǎo)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的反應(yīng)產(chǎn)物[17]。五花肉在烹飪過程中會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化，美拉德反應(yīng)、脂肪降解等途徑是產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的重要原因[18]。

表3 紅燒肉中主要的揮發(fā)性物質(zhì)的閾值及OAV

2.2 醛類風(fēng)味物質(zhì)含量差異比較分析

醛類物質(zhì)來源于脂肪氧化降解[19]。醛類物質(zhì)是紅燒肉中主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物。醛類物質(zhì)具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，濃度高且閾值較低，是熟肉中重要的風(fēng)味化合物[14]。紅燒肉在烹制過程中，醛類風(fēng)味物質(zhì)隨著烹制時(shí)間的延長而產(chǎn)生，烹制90 min時(shí)，己醛檢出量達(dá)10.86 mg/kg，烹制120 min時(shí)，檢測量達(dá)到29.14 mg/kg，至150 min時(shí)，檢出量降低至22.75 mg/kg。此外，壬醛加熱至120 min時(shí)檢出，含量為11.15 mg/kg。此外烹制達(dá)到一定時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生庚醛、十八醛、十二醛、苯甲醛等物質(zhì)。這幾個(gè)醛類物質(zhì)，己醛具有清香的青草香，壬醛具有清香，庚醛具有油脂香和果香味，而且這幾類醛類物質(zhì)的閾值也相對較低[20-21]。己醛和庚醛主要由亞油酸和花生四烯酸氧化產(chǎn)生[22]，壬醛主要由于油酸氧化產(chǎn)生[23]。通過紅燒肉OAV值分析，壬醛OAV值為12.17，己醛OAV值為6.48，2-庚烯醛為6.43，表明它們在紅燒肉香氣中起重要作用。隨著烹調(diào)溫度的升高，揮發(fā)性化合物的形成和脂質(zhì)氧化增加，這說明脂肪氧化產(chǎn)生的化合物對熟肉的風(fēng)味有很大的影響[24]。總體來看，醛類物質(zhì)的種類和含量隨烹制時(shí)間延長呈上升趨勢。

2.3 醇類風(fēng)味物質(zhì)含量差異比較分析

醇類物質(zhì)主要來源于脂肪的氧化分解[25]。紅燒肉烹制過程中共鑒定出19種醇類物質(zhì)，大部分的醇類物質(zhì)都是從原料肉就含有，隨著烹制時(shí)間的增加，含量呈先升高后降低的趨勢。醇類物質(zhì)中，正戊醇、正己醇、1-辛烯-3-醇、2-癸烯-1-醇是紅燒肉中主要風(fēng)味物質(zhì)，其中以正己醇和1-辛烯-3-醇含量最高，分別為18.93 mg/kg和18.19 mg/kg，其次為正戊醇、2-癸烯-1-醇含量相對較高。研究顯示，1-辛烯-3-醇香氣性質(zhì)具有蘑菇香味，1-辛烯-3-醇具有較強(qiáng)的蘑菇香味[26]。從烹制時(shí)間趨勢上來看，烹制時(shí)間對紅燒肉的醇類物質(zhì)影響較大，在烹制90 min和120 min時(shí)醇類物質(zhì)的含量達(dá)到最大值，繼續(xù)加熱時(shí)部分醇類物質(zhì)含量下降。

2.4 酮類風(fēng)味物質(zhì)含量差異比較分析

酮類物質(zhì)可以通過不飽和脂肪酸受熱氧化后降解[27]，也可以通過美拉德反應(yīng)產(chǎn)生[28]。酮類物質(zhì)閾值較低，常有清香氣味，對紅燒肉的整體風(fēng)味具有一定的影響。紅燒肉在烹制過程中共鑒定出8種酮類物質(zhì)，在原料肉中鑒定出3-辛酮、2-庚酮和2-戊酮，其中3-羥基-2-丁酮、4,6,8-三甲基-1-壬酮這2種酮類物質(zhì)在開始烹制之后就已經(jīng)產(chǎn)生了，并且隨著烹制時(shí)間的增加總體的含量也在增加，在烹飪時(shí)間為120 min時(shí)達(dá)到最大值。酮類在紅燒肉中種類較少且相對含量低，因此對紅燒肉風(fēng)味貢獻(xiàn)不突出。

2.5 酯類風(fēng)味物質(zhì)含量差異比較分析

酯類物質(zhì)由肌肉組織中脂質(zhì)氧化所產(chǎn)生的醇和游離脂肪酸之間的相互作用所產(chǎn)生[29]。在酯類物質(zhì)中，己酸甲酯、硅烷二醇二甲酯含量較高，前者在原料肉中、30 min和60 min時(shí)間段檢出，而60 min后未檢出，后者則相反，烹制120 min和150 min時(shí)檢出，含量為2.63 mg/kg和2.87 mg/kg。酯類物質(zhì)是由酯化反應(yīng)和各種產(chǎn)物之間的相互作用產(chǎn)生的，酯類物質(zhì)的閾值較高，對風(fēng)味的影響較小。短鏈脂肪酸與醇類物質(zhì)生成的酯類物質(zhì)呈果香味，而長鏈脂肪酸與醇類物質(zhì)生成的酯具有油脂味?？傮w上看，酯類物質(zhì)的種類較少，占總的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對含量較小。

烯烴類物質(zhì)中以β-蒎烯含量最高，烹制120 min時(shí)，其含量為10.78 mg/kg，可能是烹制過程中紅燒肉發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生烴類物質(zhì)，而烹制時(shí)間的延長則使部分烴類化合物轉(zhuǎn)化為雜環(huán)類化合物。烴類化合物閾值較高，單獨(dú)烴類對風(fēng)味貢獻(xiàn)不大，但多種烷烴及烯烴的協(xié)同作用可能對肉的風(fēng)味有整體貢獻(xiàn)[30]。其他類風(fēng)味化合物主要由呋喃類、雜環(huán)類等物質(zhì)組成，它們通常都是閾值較低，但對風(fēng)味影響較大。呋喃類物質(zhì)是由脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的，賦予肉制品良好的風(fēng)味，揮發(fā)性物質(zhì)中檢測到一種含量較高的呋喃類物質(zhì)2-戊基呋喃(OAV>1)，這種物質(zhì)有甜香[31]，對紅燒肉的風(fēng)味影響較大。硫醇化合物常見于低溫(70～100 ℃)烤肉中[32]。

3 結(jié)論

本文應(yīng)用SPME-GC-MS技術(shù)，對不同烹制時(shí)間(原料肉、30、60、90、120、150 min)的紅燒肉中揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行測定。研究結(jié)果顯示，紅燒肉在烹制過程中共鑒定出93種揮發(fā)性化合物。根據(jù)不同類風(fēng)味物質(zhì)的聚類和OAV值分析，烹制時(shí)間對紅燒肉揮發(fā)性風(fēng)味化合物有顯著影響，從檢測出的風(fēng)味物質(zhì)含量來看，醛類、酯類、呋喃類是紅燒肉烹制過程中的主要風(fēng)味物質(zhì)，隨烹制時(shí)間的增加，其含量顯著增加(P<0.05)，烹制150 min時(shí)，己醛含量達(dá)到22.75 mg/kg，壬醛含量達(dá)到12.17 mg/kg，通過OAV值分析發(fā)現(xiàn)，己醛、壬醛、2-庚烯醛(OAV>1)等風(fēng)味化合物是紅燒肉烹制90、120和150 min主要貢獻(xiàn)的香味風(fēng)味物質(zhì)；此外，呋喃類物質(zhì)2-戊基呋喃(OAV>1)是紅燒肉主要特征香味風(fēng)味物質(zhì)。該結(jié)論與SONG等[33]研究紅燒肉檢出的戊醛、壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、苯乙醛、十二烷和芳樟醇等物質(zhì)相似。研究結(jié)果為后續(xù)深入研究紅燒肉的品質(zhì)形成和精準(zhǔn)調(diào)控提供依據(jù)。