陳麗蘭,吳華昌,胡琦鋒,易宇文,楊芳,張佳敏,袁燦*
(1.四川旅游學(xué)院,成都 610100;2.肉類加工四川省重點實驗室,成都 610100)
牛肉含有優(yōu)質(zhì)高蛋白,其含量一般在20%以上,且含有多種人體所需的氨基酸,深受大眾喜愛[1-2]。干煸牛肉是一道以牛肉為主料的經(jīng)典川菜菜肴,是牛肉輔以多種調(diào)味料,經(jīng)干煸烹飪制成,深受消費者青睞。當前干煸牛肉多采用傳統(tǒng)的烹飪方式制得,在各類廚房中少量分批烹飪,因此其消費和食用方式及大批量工業(yè)化生產(chǎn)受到了限制[3-4]。鐘世榮等[5]報道了一種干煸牛肉復(fù)合調(diào)味料,其根據(jù)干煸牛肉的風(fēng)味特點,通過調(diào)整調(diào)味料配比,烹制出不同風(fēng)味類型的干煸牛肉,該研究有利于干煸牛肉的規(guī)模化生產(chǎn)。對干煸牛肉品質(zhì)的研究是推進干煸牛肉工業(yè)化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ),而原料的組成(原料肉、輔料)是影響干煸牛肉品質(zhì)的重要因素。焦陽陽等[6]報道了不同部位牛肉對牛肉片品質(zhì)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),辣椒條牛肉制品的保水性好,而牛腱制品的感官評分最低。趙改名等[7]比較了云嶺牛霖肉、臀肉、肩肉、牛腱、黃瓜條和牛腩6個部位肉的品質(zhì)特性,發(fā)現(xiàn)肩肉塊狀產(chǎn)品、霖肉可用于開發(fā)烤制產(chǎn)品,臀肉可用于開發(fā)腸類產(chǎn)品。由此可見,牛肉作為干煸牛肉重要的組成原料,其加工過程對干煸牛肉的品質(zhì)起到重要的作用。干煸牛肉的原料多選用牛里脊或者牛后腿肉。據(jù)調(diào)查,家庭和商業(yè)做法也常選用牛臀肉作為原材料,主要是因為牛臀肉紋理細致,肉質(zhì)近似牛里脊,且牛臀位置接近牛后腿,牛臂肉和牛后腿肉的質(zhì)地也有相近之處。食材選用是決定菜品品質(zhì)的重要因素之一,確定適宜的加工原料是菜品工業(yè)化生產(chǎn)的重要步驟[8-9]。因此,研究不同原料對干煸牛肉品質(zhì)的影響至關(guān)重要。本文選擇牛里脊、牛后腿肉和牛臀肉作為研究對象,通過營養(yǎng)特性分析、質(zhì)構(gòu)分析、色澤分析、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析和感官評價,比較分析牛里脊、牛后腿肉和牛臀肉的品質(zhì)特性,進而為干煸牛肉的標準化、工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
牛肉(雄性西門塔爾牛,20月齡,宰后72 h,不同部位牛肉大小均為2 kg的塊狀,于0~4 ℃冷藏):購自成都市郫都區(qū)伊塞牛肉批發(fā)零售中心;紅油豆瓣醬:四川省郫縣豆瓣股份有限公司;芹菜、蒜苗、姜、食鹽、千禾烹飪料酒、花椒粉、愛蜀味辣椒紅油、李錦記芝麻香油、福臨門純香菜籽油、味精:均購自本地超市。
MX-50L可傾式燃氣炒鍋 諸城市茂新機械有限公司;75 μm CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司;GC-MS-QP2010 Plus氣相色譜-質(zhì)譜儀 日本SHIMADZU公司;NH300高品質(zhì)電腦色差儀 深圳三恩時科技有限公司;Calory Answer CA-HM食品熱量成分檢測儀 日本JWP公司;TMS-Pro食品物性分析儀 美國FTC公司;A200萬分之一電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;實驗室常用烹飪設(shè)備。
原料肉→分割→清洗→整理切絲→煸炒→成品。
四川省地方標準DB51/T 1728-2014《中國川菜經(jīng)典菜肴制作工藝規(guī)范》的操作要點如下:原料預(yù)處理:牛肉橫切成粗絲,姜切成長約2 cm的細絲,芹菜、蒜苗切成長約4 cm的段;烹制:鍋中放油燒至180 ℃,放入牛肉絲(300 g)煸炒至吐油,加入郫縣豆瓣醬(30 g)炒香,加入姜絲(5 g)、料酒(15 g)炒勻,炒出香味,放入蒜苗(20 g)、芹菜(35 g)、食鹽(1 g)、芝麻油(3 g)、辣椒油(10 g)、花椒粉(1 g)炒至斷生,裝盤。不同部位牛肉樣品分別標號:牛后腿肉樣品為HT,牛里脊肉樣品為LT,牛臀肉樣品為TT。
1.4.1 GC-MS條件
采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法分析不同部位牛肉制得的干煸牛肉的香氣成分,相關(guān)條件如下[10]:
萃取條件:取炒制后的干煸牛肉絲5.0 g置于密封空瓶中,60 ℃下恒溫水浴30 min,將老化(250 ℃,10 min)過的固相萃取針插入樣品瓶中,吸附30 min,然后在250 ℃氣相色譜進樣口解吸5 min。
GC條件:色譜柱:Rtx-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm),柱箱初始溫度40 ℃,進樣口溫度270 ℃,在壓力49.5 kPa下進樣,柱流量1.00 mL/min,分流比3∶0;柱溫箱升溫程序:40 ℃,保持5 min,以5 ℃/min的速度升溫至150 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min的速度升溫至280 ℃,保持3 min。
MS條件:電子電離源,離子源溫度200 ℃,接口溫度220 ℃;溶劑延遲時間0.1 min;MS開始時間0.2 min,結(jié)束時間45 min,間隔0.5 s;質(zhì)量掃描范圍30~500 m/z。
定量分析條件:將GC-MS測定的各組分結(jié)果與NIST 08質(zhì)譜庫進行檢索對照,取正向和反向在800以上的揮發(fā)性成分。以濃度為1 000 ng/mL的鄰二氯苯(溶解相為甲醇)為內(nèi)標物,按照下式對各組分進行定量分析:
式中:Cx為未知化合物的含量,ng/g;Co為內(nèi)標物的質(zhì)量濃度,ng/mL;Vo為內(nèi)標物的進樣體積,mL;Sx為未知化合物的峰面積,AU·min;So為添加的內(nèi)標物的峰面積,AU·min;m為試樣的質(zhì)量,g。
1.4.2 色差分析
利用三恩時NH300高品質(zhì)電腦色差儀,采用LE照明方式:d/8(漫射照明,8°方向接收),視覺角度10°對樣品的L*、a*和b*值進行分析,用標準白板作標準。
1.4.3 食品熱量營養(yǎng)成分分析
采用日本JWP公司生產(chǎn)的Calory Answer CA-HM食品熱量成分檢測儀,用廚房紙去除牛肉樣品表面調(diào)料,并用粉碎機粉碎,在常溫狀態(tài)下將粉碎的樣品放入反射測試盒中,蓋上石英玻璃蓋并確保石英沒有傾斜,根據(jù)牛肉樣品在Measurement Mode中選擇“reflection”反射模式,選擇對應(yīng)的測試曲線,打開測試室門,放入反射標準測試盒(反色空白版),進行反射標準光測試。
1.4.4 感官評價
將制備得到的成品無順序編號后,交由具有感官評鑒理論背景的感官評定小組進行感官評價。評價小組由參照GB/T 16291.1—2012和GB/T 16291.2—2010培訓(xùn)的食品專業(yè)本科生組成,共10人,男女各半,分別對樣品進行評價。評定總分為100分,感官評價標準見表1。
表1 感官評價表Table 1 Sensory evaluation table
1.4.5 質(zhì)構(gòu)分析
參考代媛媛等[11]的方法,將干煸牛肉成品使用質(zhì)構(gòu)儀進行全質(zhì)構(gòu)分析(TPA)試驗,采用P/5柱形探頭,測試速度為60 mm/min,因變量為60%。采用燕尾剪切探頭對干煸牛肉樣品進行剪切試驗,測試速度為60 mm/min,回程距離為25 mm。對每一組樣品進行6次重復(fù)測定。
使用SPSS 20.0軟件進行樣品的數(shù)據(jù)分析,結(jié)果以“平均值±標準差”表示,并通過Duncan's multiple range test方法進行差異顯著性分析,使用Origin 2019作圖。
表2 不同部位牛肉的營養(yǎng)特性Table 2 Nutritional characteristics of different parts of beef g/100 g
續(xù) 表 g/100 g
由表2可知牛后腿肉、牛里脊和牛臀肉炒制前后蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和水分含量的變化。 水分是牛肉中含量最高的成分,牛肉的組織狀態(tài)和品質(zhì)與其有關(guān)。炒制前牛臀肉的水分含量高于牛里脊和牛后腿肉,且差異性明顯(P<0.05),而炒制后牛肉的水分含量明顯降低,且牛里脊含水量高于牛后腿肉和牛臀肉,三者差異性明顯(P<0.05),水分含量對成品的口感也有直接影響。炒制前牛里脊的蛋白質(zhì)含量高于牛后腿肉和牛臀肉,且差異性明顯(P<0.05),炒制后樣品的蛋白質(zhì)含量明顯增加,主要是由于炒制后牛肉的水分損失較多,并且加工后牛肉的粗蛋白明顯增加。炒制后牛后腿肉和牛臀肉的蛋白質(zhì)高于牛里脊,差異明顯(P<0.05)。炒制前樣品的脂肪含量較低,且牛后腿肉和牛里脊的脂肪含量高于牛臀肉,且差異性顯著,但是,炒制后樣品的脂肪含量明顯增加,歸因于牛肉在180 ℃炒制過程中單粗脂肪酸含量會明顯增加,也有可能與使用的食用油有關(guān)。樣品碳水化合物含量在炒制前后變化不明顯。
表3 不同部位牛肉的質(zhì)構(gòu)指標Table 3 Texture indexes of different parts of beef
牛肉的質(zhì)構(gòu)可以通過硬度、彈性和咀嚼性等指標進行評價,硬度通常是指樣品經(jīng)歷首次壓縮時的壓力峰值,彈性通常用來描述樣品經(jīng)首次壓縮后再次恢復(fù)的程度,而咀嚼性可呈現(xiàn)出樣品對施加壓力的持續(xù)抵抗力[12-13]。由表3可知,3種樣品在硬度、彈性和咀嚼性指標上差異性顯著(P<0.05),牛后腿肉的3個指標均高于牛里脊和牛臀肉,歸因于與牛里脊和牛臀肉相比,牛后腿肉是牛運動較多、負荷較大的部位,其結(jié)締組織覆蓋率高,表現(xiàn)出較大的硬度和咀嚼性,并且牛后腿肉膠原蛋白含量較高,表現(xiàn)出高彈性。處理時間相同,不同原料制得的干煸牛肉在質(zhì)構(gòu)方面存在較大差異。
對不同部位牛肉制得的樣品進行色澤分析,結(jié)果見圖1。
圖1 不同部位牛肉色差分析Fig.1 Color difference analysis of different parts of beef注:不同小寫字母表示有顯著性差異(P<0.05)。
L*值表示樣品的光澤和亮度[14],由圖1可知,樣品的L*值差異性明顯(P<0.05),且牛里脊的L*值高于牛后腿肉和牛臀肉,表明里脊肉制備的干煸牛肉亮度較好。a*值表示樣品的紅度[15],但是,樣品間的a*值差異性不明顯,牛里脊的a*值略大于其他樣品,說明牛里脊肉制得的干煸牛肉紅度略好。b*值表示樣品的黃度,樣品間的b*值差異性明顯(P<0.05),其中牛臀肉的b*值最大,表明牛臀肉制得的樣品黃度較高。
續(xù) 表
續(xù) 表
由表4可知,通過氣質(zhì)聯(lián)用共檢測到80種揮發(fā)性風(fēng)味成分,包括醇類13種、酯類11種、醛類10種、酮類6種、烷烴類12種、烯烴類20種和其他8種,其中牛后腿肉、牛里脊和牛臀肉樣品中分別檢測到揮發(fā)性風(fēng)味成分54,49,38種,其中17種化合物為3種不同樣品所共有,牛后腿肉、牛里脊和牛臀肉所特有的風(fēng)味物質(zhì)分別為10,14,12種。干煸牛肉主要的揮發(fā)性風(fēng)味化合物包括芳樟醇、2-乙氧基-2-羥基乙酸乙酯、正十五烷、(+)-檸檬烯、月桂烯等。不同處理組間的各類型揮發(fā)性物質(zhì)含量分析和種類數(shù)比較見圖2和圖3。
圖2 干煸牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量Fig.2 Content of volatile flavor substances in dry-fried beef
圖3 干煸牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及數(shù)量Fig.3 Types and quantity of volatile flavor substances in dry-fried beef
3種樣品中共檢測到13種醇類揮發(fā)性物質(zhì),其主要產(chǎn)生于脂肪氧化過程,飽和醇對整體風(fēng)味貢獻較小,非飽和醇對風(fēng)味的貢獻較大。由表4可知,正戊醇具有面包香味,芳樟醇是兩種樣品所具有的相對含量最高的揮發(fā)性成分,其具有茉莉花香[16]。反式-2-辛烯-1-醇呈現(xiàn)蘑菇香,桉葉油醇呈現(xiàn)草藥味,4-萜烯醇具有胡椒味,α-松油醇具有丁香香氣[17]。除此之外,3種樣品中含有非飽和醇,如反式-4-(異丙基)-1-甲基環(huán)己-2-烯-1-醇和順-α,α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化呋喃-2-甲醇。
共檢測到酯類化合物11種,在所有揮發(fā)性化合物中,酯類物質(zhì)呈現(xiàn)出水果香氣,主要來源于短鏈脂肪酸水解,是干煸牛肉重要的香氣物質(zhì)。由表4可知,乙酸丙酯、乳酸乙酯和乙酸丁酯均具有果香味,均可賦予樣品香氣。樣品LT、HT中含有大量的2-乙氧基-2-羥基乙酸乙酯,且樣品LT的含量明顯高于HT。同時,樣品TT中含有大量呈現(xiàn)薰衣草香味的乙酸芳樟酯。樣品中酯類相對含量的順序為LT>HT>TT,表明里脊肉制得的干煸牛肉所釋放的酯類揮發(fā)性物質(zhì)更多。
醛類被認為是肉類的重要香氣成分,一般來源于非飽和脂肪酸氧化過程,或者糖類的降解過程。由表4可知,共檢測到醛類化合物10種,其中正己醛、苯甲醛和壬醛是樣品所共有的化合物,分別具有木香、蔬菜香、芳香香氣和堅果香。另外,壬醛是典型的脂肪氧化產(chǎn)物[18-19],具有甜瓜香,牛肉的加入使樣品總體油脂含量增加,所產(chǎn)生的壬醛也更多。一般情況下,醛類物質(zhì)的閾值較小,對于肉類的風(fēng)味貢獻較大[20],因此,與酯類和醇類物質(zhì)相比,醛類物質(zhì)的相對含量較小,但其對干煸牛肉的風(fēng)味貢獻顯著。
烷烴和烯烴兩種烴類物質(zhì)在干煸牛肉樣品中檢測出的種類較多,其中烷烴類具有12種,烯烴類具有20種。烷烴類揮發(fā)性物質(zhì)主要來源于脂肪酸烷氧自由基的斷裂,烷烴類化合物含量的差異可能是由牛肉原料脂肪酸的差異造成的[21]。正十五烷、十一烷、2,2-二甲基癸烷是含量較為豐富的烷烴類物質(zhì),其中正十五烷有蠟味。雖然烷烴類的相對含量較大,但是其對干煸牛肉的風(fēng)味貢獻較小。烯烴類是檢測到化合物種類最多的一類物質(zhì),其中10種以上為萜類化合物,比如β-蒎烯、莰烯、3-蒈烯、月桂烯、異松油烯、(+)-檸檬烯、羅勒烯、γ-松油烯、α-姜黃烯等。萜類化合物多來源于郫縣豆瓣和香辛料,可賦予肉類松香、柑橘香和薄荷香。例如,(+)-檸檬烯具有柑橘香氣味,主要可能由干煸牛肉調(diào)料產(chǎn)生,月桂烯和水芹烯具有薄荷香。通常,萜類化合物氣味呈味閾值較小,氣味表現(xiàn)較為強烈,對肉類風(fēng)味具有重要貢獻[22]。由圖2可知,與其他化合物相比,烯烴類物質(zhì)的相對含量最大,且樣品LT中含量最大,對干煸牛肉的風(fēng)味也有一定的影響。
3個樣品中共檢測到酮類6種,其他化合物8種,酮類和其他化合物的相對含量較小。酮類的來源多為不飽和脂肪酸的氧化降解,有些是形成雜環(huán)類化合物的重要中間體[23]。牛里脊樣品中酮類含量最低,僅為7.04 ng/g,而牛臀肉的含量為87.54 ng/g。牛后腿肉和牛臀肉含有過氧化乙酰丙酮,其可能為食品添加劑,可以提供酯香味。在其他類化合物中,主要是各自樣品所單獨具有的揮發(fā)性化合物,相對含量也較低。其中,2,5-二甲基吡嗪和2,3-二甲基-5-乙基吡嗪為含氮類化合物,具有堅果香氣,被認為是美拉德反應(yīng)產(chǎn)物[24-25]。
感官評價結(jié)果見表5。
表5 不同部位牛肉感官評分表Table 5 Sensory scores of different parts of beef
由表5可知,里脊肉合計總分最高,為81.45,3個部位牛肉之間香氣、口感和組織結(jié)構(gòu)存在顯著性差異(P<0.05),色澤無明顯差異,說明色澤對干煸牛肉的感官品質(zhì)影響不明顯。里脊肉呈現(xiàn)出濃郁香氣,具有較好的香辛料香氣,在色澤方面,色澤棕紅,光澤度好;在口感方面,麻辣咸鮮,酥香化渣,并且質(zhì)地較為均勻。牛里脊在各項指標上評分都略高于牛后腿肉和牛臀肉,尤其是在組織結(jié)構(gòu)方面,歸因于相比于其他部位牛肉,里脊肉具有更細的肌纖維。
不同部位牛肉制得的干煸牛肉品質(zhì)指標的Pearson相關(guān)性見圖4,鑒于碳水化合物和色澤差異不明顯,將這兩個指標舍棄。
圖4 干煸牛肉品質(zhì)指標Pearson相關(guān)性圖Fig.4 Pearson corrrelation diagram of quality indexes of dry-fried beef注:每個方格表示Pearson的相關(guān)數(shù)值(R),其中“*”表示相關(guān)性顯著(P<0.05)。
由圖4可知,在牛肉的感官評價中,香氣與色澤、L*、a*、b*、醇類、酯類和烯烴類相關(guān)性顯著(P<0.05),色澤與L*和a*相關(guān)性顯著(P<0.05),組織結(jié)構(gòu)和總分分別與碳水化合物和水相關(guān)性顯著(P<0.05)。在營養(yǎng)特性中,蛋白質(zhì)和脂肪相關(guān)性顯著(P<0.05),碳水化合物與烯烴類相關(guān)性顯著(P<0.05)。同時,關(guān)于色差分析,L*和醇類相關(guān)性顯著(P<0.05),a*與酯類相關(guān)性顯著(P<0.05),b*與酮類和其他化合物相關(guān)性顯著(P<0.05)。酮類與其他化合物相關(guān)性顯著(P<0.05)。
通過對牛后腿、里脊和臀部3個部位的牛肉制得的干煸牛肉品質(zhì)進行分析,結(jié)果表明炒制后的牛里脊樣品的蛋白質(zhì)和脂肪含量較少,水分含量較多。在質(zhì)構(gòu)方面,3個部位牛肉在硬度、彈性和咀嚼性指標上差異性明顯(P<0.05),其中牛后腿肉的硬度、彈性和咀嚼性最高;通過色澤分析表明,與牛后腿肉和牛臀肉相比,里脊肉樣品的色澤、亮度和紅度較高,牛臀肉樣品的黃度較高;通過GC-MS共檢測到80種揮發(fā)性風(fēng)味成分,包括醇類13種、酯類11種、醛類10種、酮類6種、烷烴類12種、烯烴類20種和其他8種,其中牛后腿肉、牛里脊和牛臀肉樣品中分別檢測到揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)54,49,38種。牛里脊樣品的醇類、酯類和烯烴類含量較高,牛臀肉樣品的醛類含量較高,牛后腿肉樣品的烷烴類含量較高。結(jié)合感官評價可知,里脊肉樣品總分最高,為81.45,3個部位牛肉制得的干煸牛肉在香氣、口感和組織結(jié)構(gòu)上存在顯著性差異(P<0.05),色澤無明顯差異。由Pearson相關(guān)性可知,香氣與醇類、酯類和烯烴類相關(guān)性顯著(P<0.05),色澤與L*值和a*值相關(guān)性顯著(P<0.05),碳水化合物與烯烴相關(guān)性顯著(P<0.05)。牛里脊香氣濃郁,色澤棕紅,光澤度好,麻辣咸鮮,酥香化渣,質(zhì)地較為均勻。