烹饪方式对安岳坛子肉风味的影响

2020-01-15唐英明陈援援

核农学报 2020年1期

肖岚唐英明张浩陈援援肖宇

(1四川旅游学院食品学院,四川成都 610100；2四川旅游学院烹饪学院,四川成都 610100)

四川省安岳县(古称普州)的人民为延长猪肉贮藏期,将五香、花椒、八角等植物香料拌入干青菜和猪肉中,并以一层干菜,一层烙制后的猪肉脯入土坛中腌制发酵,逐渐形成了色泽晶莹剔透、饱满多汁、肥而不腻、酱香扑鼻的美食,俗称坛子肉。坛子肉的烹饪方式多样,可用炒、蒸、炖、煮等方法烹饪成菜,经典名菜有麦蒸坛子肉、坛香蔬菜卷、盐菜粑粑汤、坛香蜜柠龙、青椒坛子肉等。坛子肉经烹饪后因酱香浓郁、滋味鲜美、肥而不腻,颇受消费者的喜爱。目前,坛子肉主要以生制坛子肉的形式销售,消费者购买之后需自行烹饪方可食用。不同的烹饪方式,可能导致形成的美拉德反应产物、脂肪氧化产物以及美拉德和脂质过氧化交互反应产物的种类和含量不同[1-2],从而影响熟制坛子肉的风味。罗章等[3]研究了微波加热、高压炖煮和常温水煮3种加热方式对牦牛肉风味组成的影响,结果发现,烹饪方式对牦牛肉风味组成的影响较大,其中微波加热形成的风味种类最多,高压炖煮次之,常温水煮最差。然而,关于烹饪方式对安岳坛子肉风味的影响尚鲜见报道。因此,本试验采用易标准化操作的烹饪方式即“烤制”和“蒸制”,通过电子鼻、电子舌及气质联用仪研究高温和低温烹饪对坛子肉风味的影响,同时分析坛子肉及其熟制品中风味物质的组成情况,从而获得坛子肉及其熟制品中的特征风味物质,旨在为坛子肉即食食品的精深加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

四川安岳坛子肉样品,购自安岳县普州坛子肉食品有限公司,此样品为生制坛子肉。

1.2 主要仪器与设备

Thermo Trace 1300气相色谱,美国Thermo公司；Thermo scienrific ISQ质谱,美国 Thermo公司；PAL System三合一进样器,瑞士CTC公司；100 μm PDMS萃取纤维头,美国SUPELCO公司；α-Astree型电子舌,法国 Alpha MOS公司；FOX4000系统电子鼻,法国Alpha MOS公司；AUW220D电子天平(精度为0.1 mg),日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 前处理试验熟制坛子肉样品制备:生制坛子肉烹饪前切配成5 cm×5 cm×5 cm的肉块。取约10块肉放入已上汽的家用苏泊尔304不锈钢蒸煮锅(100℃)蒸制20 min后取出,作为蒸制样品。取约10块肉放入预热后的家用T1-L101B烤箱(美的集团)烤制10 min(烤箱底火和面火均为180℃)后取出,作为烤制样品。

1.3.2 坛子肉电子舌和电子鼻测定电子鼻分析:参照易宇文等[4]的方法。坛子肉经充分切碎后准确称量2.0 g,放入顶空瓶,密封,待测。

电子舌分析:参照范文教等[5]的方法。坛子肉经充分切碎后称取20.0 g置于锥形瓶中,然后加入200 mL蒸馏水,超声波处理10 min,经普通滤纸过滤,取滤液80 mL在50℃条件下进行电子舌测试。每个样品重复测试3次,传感器在第120 s时获得的稳定信号采集数据,数据经法国Alpha MOS公司的统计分析软件导出。采用主成分分析(principal component analysis,PCA)法[6]、判别因子分析(discriminant factorial analysis,DFA)法[7]对数据进行统计分析。

1.3.3 坛子肉挥发性物质分析参照叶芳艳等[8]的方法,采用气相色谱-质谱仪(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)分析。电离源EI,能量70 eV,倍增电压1 400 V；离子源温度200℃,接口温度280℃,四级杆温度150℃,扫描范围40～450 m/z,间隔0.3 s。利用计算机谱库对采集到的质谱图进行检索,鉴定坛子肉样品中的挥发性成分,并采用峰面积归一化法分析各成分的相对含量。

1.3.4 坛子肉感官评价分析参考GB/T 19088-2008[9],采用双盲法对坛子肉进行感官评定。评价小组由受过专业培训的感官评价人员组成,共10人,男女各半,分别从咀嚼性、香气、组织状态、滋味、色泽五方面对坛子肉进行感官评价。坛子肉感官评价总分设为100分,去掉最高分和最低分,取平均值为最终感官评分结果。

1.4 数据处理

电子鼻和电子舌试验均设 3次平行,采用Microsoft Office Excle 2007和SPSS 19.0软件进行多元方差分析,显著水平设为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 烹饪方式对坛子肉滋味及气味的影响

DFA是定性判别的统计分析方法,其通过对原始变量进行线性变化,将同组间样品变量差距尽最大可能缩小,而使不同组间的样品变量差距尽可能扩大[10]。由图1可知,在DFA中烤制坛子肉与生制坛子肉的气味和滋味有明显分离的趋势,多元方差分析(multivariate analysis of variance,MANO-VA)结果显示,烤制坛子肉与生制坛子肉的气味和滋味差异极显著(P＜0.01),说明烤制对坛子肉气味、滋味具有显著影响；蒸制坛子肉与生制坛子肉的气味、滋味有明显分离的趋势,且差异极显著(P＜0.01),说明蒸制对坛子肉气味、滋味具有显著影响；烤制坛子肉与蒸制坛子肉的气味、滋味有明显分离的趋势,且差异极显著(P＜0.01),说明2种烹饪方式对坛子肉气味、滋味均具有显著影响。

图1 基于电子舌(A)、电子鼻(B)的判别因子分析Fig.1 Discriminant factor analysis based on electronic tongue(A)and electronic nose(B)

由图2可知,烤制坛子肉的感官评分为 94.5,而蒸制坛子肉的感官评分为88.7,差异极显著(P＜0.01),差异主要体现在滋味、香气、色泽及咀嚼性方面,这与电子舌、电子鼻检测结果一致。

图2 不同烹饪方式坛子肉的感官评分雷达图Fig.2 Sensory scoring radar map of jar meat with different cooking methods

2.2 坛子肉电子舌、电子鼻传感器信号分析

由图3可知,烤制坛子肉、蒸制坛子肉与生制坛子肉之间的电子舌传感器信号存在差异,说明不同传感器对不同坛子肉样品反应的灵敏程度不同[11]。α-Astree型电子舌的传感器属于电化学型中的金属氧化物(metal oxide semiconductor,MOS)型,ZZ、BA、BB、CA、GA、HA和JB 7个传感器对5种(酸、甜、苦、咸与鲜)味觉呈味物质具有交叉选择性,但敏感程度各不同[12]。从电子舌雷达图可初步判断烤制坛子肉、蒸制坛子肉与生制坛子肉的差异主要表现在JB、ZZ、BA、GA和CA这5根传感器上,因此这5根传感器可以作为3种不同坛子肉差异判断的敏感传感器。结合传感器对不同呈味物质的检测阈值[13-14],可以得出烤制坛子肉、蒸制坛子肉与生制坛子肉的差异呈味物质主要体现在酸味、苦味和鲜味。

T30/1传感器主要对极性化合物敏感,P10/1传感器主要对非极性化合物敏感,P10/2传感器主要对非极性易燃气体敏感,P40/1、P40/2、T40/1和T40/2传感器主要对氧化能力较强的气体敏感,T70/2传感器主要对芳香族化合物敏感,PA/2传感器主要对有机化合物、有毒气体敏感,P30/1传感器主要对可燃气体、有机化合物敏感,P30/2和TA/2传感器主要对有机化合物敏感[15]。由坛子肉电子鼻雷达图(图4)可知,3种样品之间的差异传感器主要表现在T30/1、P10/1、 P10/2、 P40/1、 T70/2、 PA/2、 P30/1、 P40/2、T40/2、T40/1及TA/2这11根传感器上,即3种样品间的气味物质差异主要表现在极性化合物、非极性化合物、非极性易燃气体、氧化能力较强的气体、芳香族化合物、有毒气体、可燃气体、有机化合物等方面。综上,电子舌和电子鼻检测证实烤制与蒸制对坛子肉的气味和滋味产生了显著影响,关于呈味物质与气味物质的异同可通过GC-MS进行定性定量检测。

图3 不同烹饪方式坛子肉的电子舌雷达指纹图谱Fig.3 Electronic tongue radar fingerprint of jar meat samples with different cooking methods

图4 不同烹饪方式坛子肉的电子鼻雷达指纹图谱Fig.4 Electronic nose radar fingerprint of jar meat samples with different cooking methods

2.3 坛子肉中挥发性风味化合物检测结果

由表1可知,烤制坛子肉、蒸制坛子肉与生制坛子肉检出的挥发性风味化合物总计151种。其中,生制坛子肉共检出59种挥发性化合物,包括醇类10种、酮类3种、醛类7种、醚类3种、酸类1种、酯类12种、杂环化合物5种、碳氢化合物11种、类脂化合物2种及含硫化合物5种；蒸制坛子肉中共检出61种挥发性化合物,包括醇类8种、酮类2种、醛类6种、醚类3种、酯类12种、过氧化物2种、杂环化合物5种、碳氢化合物15种、类脂化合物2种、含氮化合物1种及含硫化合物5种；烤制坛子肉中共检出101种挥发性化合物,包括醇类10种、酮类12种、醛类11种、醚类1种、酸类2种、酯类13种、过氧化物2种、杂环化合物23种、碳氢化合物18种、类脂化合物2种、含氮化合物6种及含硫化合物1种。蒸制坛子肉酮类、酯类、过氧化物、杂环化合物、碳氢化合物、含氮化合物相对含量高于生制坛子肉,而蒸制坛子肉中醇类、醛类、醚类、类脂化合物相对含量低于生制坛子肉。烤制坛子肉中酮类、酸类、酯类、过氧化合物、杂环化合物、碳氢化合物、含氮化合物相对含量高于生制坛子肉,而烤制坛子肉醇类、醛类、醚类、类脂化合物、含硫化合物相对含量低于生制坛子肉。同样,烤制坛子肉挥发性风味物质种类明显高于蒸制坛子肉,烤制坛子肉中酮类、醛类、酸类、酯类、过氧化物、杂环化合物、含氮化合物相对含量高于蒸制坛子肉,而醇类、醚类、碳氢化合物、类脂化含物、含硫化合物相对含量低于蒸制坛子肉。

四川农业大学罐罐肉研究团队[16-18]研究了加工工艺、贮藏(170 d,油封常温)以及包装对雅安罐罐肉风味物质的影响,然而罐罐肉和坛子肉的加工工艺不一样,罐罐肉的风味特征物质以通过长时间高温油炸产生的醛类为主,而坛子肉风味物质是通过微生物作用于猪肉中的蛋白质、糖类、脂肪和其他物质而产生的醇、醛、酮、酸、酯等物质。这些风味前体物质又共同参与坛子肉加热过程中的化学反应,如糖类热解、美拉德反应、油脂分解以及含硫化合物分解,最终形成熟制坛子肉特有的香气,特别是高温烤制过程中产生的类酯类、呋喃类、吡嗪类、吡咯类及吡啶类化合物。综上表明,烤制方式对坛子肉挥发性物质的种类影响较大。

表1 不同烹饪方式坛子肉中的挥发性风味物质归类分析Table 1 Classification analysis of volatile flavor compounds in jar meat with different cooking methods

将3种坛子肉样品中所检出的挥发性化合物种类重复较高和相对含量较高者确定为主体特征风味物质,并对主体特征风味物质进行归类。由表2可知,生制坛子肉的主体特征风味物质为异戊醇、乙醛、丁酸乙酯、丁酸丁酯、正己酸乙酯、二甲基二硫、乙醚和二丁醚。生制坛子肉中有3个主体风味化合物均为酯类,这可能与生制坛子肉在漫长的发酵过程中酸类和醇类化合物之间发生的酯化反应有关[19-20]。含硫化合物构成了生制坛子肉的基本香味,共检出4种含硫化合物,含量最高的为二甲基二硫,相对含量高达1.06%。短链脂肪醛也是生制坛子肉香味的重要来源,因具有较低的气味阈值,常被认为是造成不同肉香味差异的原因[21]。乙醛是生制坛子肉的主体风味物质,文献报道金华火腿皮下脂肪中重要的香气物质是苯乙醛[22-23]。异戊醇作为生制坛子肉的主体风味物质可能与发酵过程中脂肪氧化降解有关。乙醚具有芳香气味,二丁醚具有类似水果的气味,乙醚和丁醚作为生制坛子肉的主体风味化合物可能与发酵过程中腌菜间的相互作用有关。

表2 生制坛子肉特征风味物质Table 2 The characteristic flavor substances of raw jar meat

由表3可知,蒸制坛子肉的主要风味物质是异戊醇、乙醛、丁酸丁酯、乙酸乙酯、正己酸乙酯、二硫化碳、吡啶、呋喃和丙酮。与生制坛子肉相比,蒸制坛子肉的丁酸丁酯相对含量由1.58%上升至2.17%,乙酸乙酯相对含量由0.84%上升至1.15%,正己酸乙酯相对含量由2.31%上升至3.41%,这可能与加热促进脂肪酸和醇的反应有关。异戊醇相对含量由2.91%上升至3.46%,这可能与加热促进脂肪氧化降解有关。而乙醛相对含量由5.21%下降至1.77%,可能与加热促进美拉德反应有关。蒸制坛子肉的主体风味化合物中增加了二硫化碳、吡啶、呋喃和丙酮。吡啶、呋喃作为潜在风味前体物质,可能来源于亚油酸氧化降解反应；丙酮可能来源于美拉德反应中的糖降解。总之,蒸制坛子肉主体风味化合物组成及含量的改变与加热处理密切相关。

表3 蒸制坛子肉特征风味物质Table 3 The characteristic flavor substances of steamed jar meat

由表4可知,烤制坛子肉的主体风味化合物的产生主要来源于脂肪的氧化[24]和美拉德反应[25],其主体风味化合物主要由己醛、丁酸丁酯、正己酸乙酯和4-羟基-4-甲基-2-戊酮组成。醛类是坛子肉主要的特征风味,与生制坛子肉比较,烤制坛子肉醛类化合物的组成和含量发生了较大变化,特别是己醛的相对含量由0.09%增加至1.67%。4-羟基-4-甲基-2-戊酮由高温条件下脂肪氧化产生,可赋予坛子肉甜香

味[26],其在烤制坛子肉中的相对含量高达1.13%,而在生制坛子肉中未检出。生制坛子肉中相对含量较高的异戊醇和二甲基二硫在烤制坛子肉中的相对含量较低,二甲基二硫具有恶臭味,异戊醇具有辛辣味,可能与高温导致的降解反应有关。生制坛子肉中相对含量较高的乙醛、丁酸乙酯、乙醚和二丁醚在烤制坛子肉中未检出,也可能与热处理导致其发生热降解有关。

表4 烤制坛子肉特征风味物质Table 4 The characteristic flavor substances of roast jar meat

3 讨论

安岳坛子肉是四川省资阳市安岳县特有的地方特色传统肉制品,目前还没有关于安岳坛子肉的文献报道。为全面了解烹饪对坛子肉的影响,本试验对烹饪后的坛子肉进行感官分析,结果发现烤制坛子肉与蒸制坛子肉在滋味、香气、咀嚼性以及色泽上均存在明显差异。采用电子舌和电子鼻检测研究烹饪对坛子肉风味的影响,发现烹饪对坛子肉的风味产生了显著影响,经多元方差分析发现生制坛子肉与熟制坛子肉、烤制坛子肉与蒸制坛子肉存在极显著差异(P＜0.01),即生制坛子肉与熟制坛子肉、烤制坛子肉与蒸制坛子肉具有不同的气味、滋味特征。为进一步明确烤制坛子肉、蒸制坛子肉的风味特征,本试验以生制坛子肉作为对照,采用GC-MS对3种不同坛子肉样品的风味物质进行定性定量检测,结果显示,生制坛子肉中共检出59种挥发性化合物,烤制烹饪形成的风味物质种类最多,达到101种,而常压蒸制只有61种。风味物质的形成与烹饪温度的关系密切,烹饪温度不同,发酵过程中形成的风味前体物质参与的化学反应以及反应的程度不同。Roldan等[27]发现加热会促使羊肉中蛋白质和脂质发生氧化进而对风味产生影响。牛肉饼热加工过程中,较高脂质含量的样品会发生更剧烈的蛋白质氧化进而对风味产生影响[28]。罗章等[3]研究微波加热、高压炖煮和常温水煮对牦牛肉风味影响时发现,微波加热形成的风味物质种类最多,高压炖煮次之,常温水煮最差。这与本试验结果一致,高温烤制促进了香气物质形成,对醇类、酮类、醛类、醚类、酯类、过氧化物、杂环化合物、碳氢化合物、含氮化合物等挥发性物质的相对含量及组成影响较大；而常压蒸制对醇类、醛类、醚类、酯类、过氧化物、杂环化合物、碳氢化合物、含硫化合物等挥发性物质的相对含量及组成影响较大。综上,高温烹饪有利于坛子肉风味物质的产生,如果开发坛子肉即食食品可考虑烤制加热处理。