芜菁粉对牛肉丸感官及风味的影响

陈祖明，陈丽兰

(四川旅游学院，肉类加工四川省重点实验室，成都 610100)

芜菁，别名蔓菁、芜根、圆菜头等，是一种药食饲三用植物[1]。近年来，国内外对于芜菁的研究日益增多，其含有丰富的多糖、三萜、酚酸、黄酮等功效成分，显示出良好的抗缺氧、抗疲劳、抗氧化等功效[2-4]。如龚凌霄等研究发现芜菁与竹叶黄酮的复合胶囊能增强普通人群的抗缺氧能力；张英等发现芜菁及其相关制品能增强人体的低氧耐受性；刘晔峰等通过动物试验发现芜菁能够显著延长小鼠在常压下的耐缺氧时间[5]。当

前对芜菁的研究多集中于其功能性，而对其应用的研究较少。应对高原作业缺氧、运动缺氧方面的产品多属于保健食品，产品种类较少，形式也较为单一。因此，开发具有抗缺氧功效且健康、无副作用的普通食品来改善低氧耐受能力具有一定的需求和迫切性。

肉丸是我国一种传统的速食调理食品，食用方便、营养均衡、包装精美和小容量化，深受消费者喜爱。为了提升肉制品的品质和营养价值，人们开始尝试将一些植物与肉制品进行复配，以改善传统肉制品品类单一、附加值低的缺陷。牛肉营养丰富、高蛋白、低脂肪，可强壮筋骨，提高免疫力。因此，本试验以牛肉为载体，辅以芜菁超微粉，旨在开发一款应对高原作业缺氧、运动缺氧方面的休闲普通产品。

1 材料与设备

1.1 材料

牛肉、食盐：市售；芜菁粉：青盟农资专营店。

1.2 仪器与设备

JR-100型绞肉机 诸城天诺机械有限公司；ZB20小型斩拌机 博海机械有限公司；SZ-604成型机 旭众机械有限公司；电子天平 上海越平科学仪器有限公司；75 μm CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司；GCMS-QP2010 Plus气相色谱-质谱仪 日本岛津公司；其他烹饪加工器皿均由四川旅游学院实验室提供。

2 实验方法

2.1 芜菁牛肉丸生产工艺[6-8]

原料肉→分割→清洗→绞制→斩拌→成型→煮制→成品。

2.1.1 操作要点

2.1.1.1 分割、清洗

选择卫生检疫合格且符合相关标准的牛肉，剔除多余脂肪、软骨、筋腱等，并清洗干净。

2.1.1.2 绞制

将分割清洗后的牛肉切块，并用绞肉机绞制成肉糜。原料经绞制后立即斩拌或放在0～4 ℃的环境中。

2.1.1.3 斩拌

将搅碎的肉糜倒入斩拌机里，斩拌成泥状，添加食盐高速斩拌成粘稠的细馅，再加入芜菁粉，低速斩拌均匀即可。肉馅的温度控制在10 ℃以下。斩拌好的肉泥色泽均匀、稠度一致为佳。

2.1.1.4 整型

将肉料置于成型机中，根据产品要求调节丸子成型机的孔径大小，制备芜菁牛肉丸。

2.1.1.5 煮制定型

将从成型机得到的芜菁牛肉丸放入90 ℃的水中进行煮制，芜菁牛肉丸中心温度达到80 ℃，浮于水面即可。芜菁牛肉丸冷却后进行包装。

2.2 试验方案[9]

取处理后的芜菁牛肉丸5.0 g置于顶空萃取瓶中，于60 ℃下平衡60 min后吸附60 min，然后在进样口于270 ℃下解吸3 min。

2.2.1 GC-MS条件[10]

色谱柱选用Rtx-5MS(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；柱子初温为40 ℃，保持5 min后以5 ℃/min升温到120 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升温到280 ℃；进样口温度保持为270 ℃，进样量为1 μL；载气为氦气，其流量为1.0 mL/min，分流比为3.0。接口温度为220 ℃；离子源温度为200 ℃；质量扫描范围为33～500 m/z。

2.2.2 牛肉丸挥发性物质的鉴定及其相对含量的确定

将检测的挥发性物质的GC-MS图谱与、NIST Library 和WILEY Library 化合物的检索谱库进行逐一匹配，选用匹配度超过80%的结果。其化合物相对含量采用面积归一化法进行计算[11-12]。

2.3 质量品评

组织评分小组 12人，从色泽、气味、口感、组织状态和弹性5个方面进行评定打分，设置3个平行试验组，求3次感官评分的平均值,总分为100分，评分标准见表1。

表1 评价标准Table 1 The quality evaluation standard

3 结果与分析

本试验主要研究芜菁粉对牛肉丸感官及风味的影响，通过预试验确定牛肉丸的基本配方为食盐3%，按实际生产惯例，所有配料以牛肉质量为100%添加。

3.1 芜菁粉添加量对牛肉丸感官评分的影响

牛肉丸中芜菁粉含量的多少不仅影响芜菁牛肉丸的色泽和形态，而且直接影响芜菁牛肉丸的香味及口感，本文以牛肉质量为100%，研究芜菁粉添加量对产品质量的影响，结果见图 1。其他影响因素的添加量为食盐3%。

图1 芜菁粉添加量对牛肉丸感官评分的影响

由图1可知，芜菁粉添加量对产品的质量影响很大，芜菁粉本身味道独特；本试验在不影响牛肉丸风味、形态等感官品质的情况下，尽量增加芜菁粉的添加量，试验表明芜菁粉添加量在2%时，牛肉丸的感官品质还在可接受范围，此时产品的口感适宜，弹性较佳。

3.2 未添加芜菁粉的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果

未添加芜菁粉的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果见表2。

表2 未添加芜菁粉的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果Table 2 GC-MS analysis results of volatile flavor components in beef balls without adding Brassica rapa L. powder

续 表

由表2可知，未添加芜菁粉的牛肉丸检测出的风味物质有27种，其中酮类物质4种，烷烃类物质5种，醛类物质6种，醇类物质8种，酯类物质2种，其他类物质2种。

酮类物质一般来源于不饱和脂肪酸的氧化降解和美拉德反应[13]，酮类物质的阈值相对较高，多具有较强烈的愉快香气，对牛肉丸的整体风味有重要的贡献[14-15]。由表2可知，共检出丙酮、2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮4 种酮类物质，其中 3-羟基-2-丁酮具有令人愉快的奶油香味。

烃类物质的形成和脂肪酸的烷氧基均裂相关，分为不饱和烃和饱和烃，其中不饱和烃的阈值较低，具有特殊的气味[16-17]；饱和烃的阈值较高，对风味贡献不明显，但是有助于提高肉的整体风味。

醛类物质主要来源于脂肪的氧化和降解，阈值较低，多具有脂肪香味，对牛肉丸的整体风味贡献较大。由表2可知，共检出异戊醛、三聚乙醛、正己醛、正庚醛、反,反-2,4-壬二烯醛、壬醛6种醛类物质。其中，庚醛具有脂肪味和油味；壬醛具有脂肪味和青草味，对牛肉丸的整体风味贡献较大。

醇类物质主要来源于脂肪氧化和醛的还原[18]，一般阈值较高，由表2可知，共检出1-五烯-3-醇、正戊醇、1-壬烯-3-醇、2-乙基己醇、1-辛醇、芳樟醇、反-2-十一烯醇和环正正癸醇 8种醇类物质，其中不饱和醇芳樟醇具有铃兰香味，被认为是肉类风味中最重要的香气活性物质。

酯类物质酯化反应的底物可能来源于醛类物质经氧化生成的酸类和醇类物质，酯类物质的阈值通常较低，短链的酯通常有悦人的水果甜香味，其中含有甲基支链的短链酯与牛肉的特征风味相关，长链的酯类物质有油脂味[19]。

3.3 最优芜菁粉添加量的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果

最优芜菁粉添加量的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果见表3。

表3 最优芜菁粉添加量的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果Table 3 GC-MS analysis results of volatile flavor components in beef balls with the optimal Brassica rapa L. powder additive amount

由表3可知，最优芜菁粉添加量的牛肉丸检测出的风味物质有30种，其中酮类物质4种，烷烃类物质8种，醛类物质6种，醇类物质7种，酯类物质3种，醚类物质2种。与表1相比，表2中烷烃类物质变化明显，多了环丙乙腈、5-己腈、4-苄氧基苯基乙腈3种腈类物质；酯类物质增加了异硫氰酸丁酯、硫代异氰酸环戊酯；醛类物质、醇类物质和醚类物质变化很小；增加的腈类物质和酯类物质应该来自于超微芜菁粉，异硫氰酸酯类物质具有辛辣味，异硫氰酸丁酯、硫代异氰酸环戊酯具有特殊的香气，对牛肉丸的风味影响很大。

4 结论

由试验结果可知，芜菁粉添加量在2%时，牛肉丸的感官品质还在可接受范围，此时产品的口感适宜，弹性较佳。未添加芜菁粉的牛肉丸检测出的风味物质有27种，其中酮类物质4种，烷烃类物质5种，醛类物质6种，醇类物质8种，酯类物质2种，其他类物质2种。最优芜菁粉添加量的牛肉丸检测出的风味物质有30种，其中酮类物质4种，烷烃类物质8种，醛类物质6种，醇类物质7种，酯类物质3种，醚类物质2种。

与未添加芜菁粉的牛肉丸相比，2%芜菁粉添加量的牛肉丸挥发性风味物质中烷烃类物质变化明显，多了环丙乙腈、5-己腈、4-苄氧基苯基乙腈3种腈类物质；酯类物质增加了异硫氰酸丁酯、硫代异氰酸环戊酯；醛类物质、醇类物质和醚类物质变化很小；增加的腈类物质和酯类物质应该来自于超微芜菁粉，异硫氰酸酯类物质具有辛辣味，异硫氰酸丁酯、硫代异氰酸环戊酯具有特殊的香气，对牛肉丸的风味影响较大。