原辅料及气调包装与贮藏对肉类产品风味影响研究进展
2021-04-16赵志平王卫张佳敏吉莉莉白婷张崟
赵志平,王卫*,张佳敏,吉莉莉,白婷,张崟
成都大学肉类加工四川省重点实验室(成都 610106)
工业化肉类产品关键技术涉及产品选择、技术研发、设备配套、质量安全与控制等关键环节,而如何通过技术手段调控减少肉类产品加工贮藏进程中伴随的特征风味的衰减,成为肉类产品工业化亟待解决的难题之一。作为食品最重要的感官指标之一,风味决定了肉类产品的品质以及消费者的偏好性[1],与工业化肉类产品的市场接受度密切相关。通过肉类产品风味来源、衰减变化及其影响因素研究,为风味衰减控制技术研制提供理论基础和依据,对开发尽可能保持传统肉类产品风味的优质产品极为重要。分析肉类产品风味的产生途径及原辅料、包装贮运对肉类产品风味的影响,为工业化肉类产品风味的形成及调控降低风味衰减提供了一定的理论基础。
1 工业化肉类产品的风味来源
工业化肉类产品风味的形成与传统肉类产品类似,滋味主要来自原料肉中的滋味呈味物质,包括无机盐、游离氨基酸、小肽类以及核酸代谢相关产物如肌苷核酸和核糖等。风味物质主要来自于原料本身的挥发性物质,如脂肪酸、酯类、醇类、醛类、酮类、醚类、吡咯类、芳香族化合物等,以及来源于调味品中的脂类、香料、香精等。此外,肌肉在受热过程中也可以产生挥发性风味物质,如不饱和的醛酮、含硫化合物和杂环化合物等[2]。张芹等[3]分别从三穗血浆鸭原料肉、预煮后、腌制后、油炸后及成品样品中检测出59,57,56和78种挥发性风味物质,主要成分是醛类、烃类、萜类化合物,说明原料肉中的风味物质对产品风味起决定性作用。
肉类产品的风味前体物质主要包括两类:第一类是氨基酸、短肽、核苷酸以及还原糖,这类物质可通过热作用产生硫化物和杂环化合物,形成基本肉香味物质[4];第二类主要是脂类物质,包括甘油三酯、磷脂与脂肪酸等,热降解后可以产生醛类、醇类、酮类以及内酯类等基本肉香味物质。脂类氧化和美拉德反应是肉类产品风味的主要来源[5]。脂肪热氧化后生成内酯类、脂肪酸类、脂肪烃类和羟基类等挥发性风味物质;蛋白质热降解后生成胺类和氨基类等风味前体物质,氨基类与糖类分解产生的羰基类风味前体物质受热后进行美拉德反应生成大量风味物质。张玥琪等[6]对鱼香肉丝等肉类产品的风味物进行了鉴定,共鉴定出93种挥发性成分,并且揭示醛类、酯类、含硫含氮及其它杂环化合物可能对“鱼香”风味的形成有着重要的影响。张宁等[7]从传统烹饪的番茄牛腩菜肴中检测到65种风味成分,包含醇类、醛类、酚类、醚类、烃类和含硫/氮类化合物。基于脂肪氧化是肉类产品风味物质的最主要的来源,合理设计产品配方中脂肪的含量成为影响肉类产品风味形成的重要因素。
2 加工原辅料对肉类产品风味的影响
肉类产品的风味与其原辅料有着密切的关系,提供原料肉的畜禽的品种、性别、养殖饲料等均是影响因素,如Friesian牛肉的风味比Pirenaica牛肉更富有脂肪类的风味物质,公牛牛肉比母牛牛肉具有更强的肝类气味和血腥气味,这与肉的挥发性风味物质如烃类、醛类、醇类和酮类等的组成和含量有密切的关系[8]。张远[9]研究了猪的不同部位的原料肉对肉制品品质的影响,结果表明颈背肌肉脂肪含量较高,加热易出油;前腿肉颜色较深较红,保水性和嫩度较好;大排肌肉营养价值较高,宰后24 h pH较低,颜色、保水性和嫩度都相对较差;后腿肉宰后24 h pH最大,加热速率最大。另外,同一物种同一部位的肉,其宰后成熟程度对肉类产品的风味有较大的影响。滩羊宰后成熟第4天时,差异代谢物中风味前体物质比如碳水化合物和有机酸类代谢显著,成熟第8天时氨基酸类、核酸类以及脂类物质代谢显著[10]。而钙蛋白酶对动物宰后成熟过程中蛋白质的水解起着重要决定作用[11]。Liu等[12]利用2-D电泳和MALDI-TOF质谱技术研究发现,动物屠宰后成熟阶段肌肉释放出来的糖、氨基酸、多肽、有机酸以及腺嘌呤核苷酸降解的产物均能影响肉的最终风味。Bruce等[13]研究发现,宰后未成熟的牛肉具有微弱的淡淡香气,而宰后成熟过程则增加并增强了风味,宰后成熟14 d的牛肉具有较好的风味。因此,肉的来源、部位、宰后成熟度是影响肉类产品风味的重要因素。
肥育畜禽的饲料能够影响风味物质的形成进而影响肉的风味[14]。Elmore等[15]比较了饲喂谷类浓缩饲料和青贮饲料的Aberdeen Angus和 Holstein-Friesian牛肉风味的差别,结果发现饲喂谷类浓缩饲料牛的牛肉含有较高的亚油酸,并且己醛、2-正戊基呋喃、三甲胺、顺式/反式2-辛烯等含量是饲喂青贮饲料牛肉的3倍。同样,猪肉的风味也与饲料密切相关,Wojtasik-Kalinowska等[16]将生育酚(100 mg/(kg·d))和硒(1 mg/(kg·d))饲喂猪,猪肉中检测到17种风味物质,主要是醛类、酮类、酸类、酯类、吡嗪类和酚类。但是,醛类物质的含量较对照组下降,同时抑制了含硫化合物的产生,增加了猪肉的适口性。养殖模式对动物肌肉挥发性风味物质和脂肪酸的含量有较大的影响。在育肥养殖模式下,牦牛肉背最长肌检测出30种风味物质,而放牧养殖模式下检测出26种[17]。同一动物不同部位肌肉的适口性也不相同,通常具有较高动力学能力的肌肉比较弱动力学能力的肌肉具有较浓的风味[18]。
辅料赋予肉类产品千变万化的风味,龙锦鹏等[19]研究了小酥肉加工中的不同淀粉类型(马铃薯淀粉、红薯淀粉、豌豆淀粉和玉米淀粉)的挂浆液对小酥肉品质的影响,结果显示以马铃薯淀粉为主辅料的配方工业化产品品质最佳。在加工中,原料肉的风味物也会有不同程度的变化甚至破坏和流失[20],脂肪氧化导致的酸价、过氧化值和TBARS值等的明显上升也会对风味产生不良影响[21]。辅料中添加防腐剂等辅料对肉类风味有一定的保持作用,黄静等[22]对工业化方便回锅肉的研究表明,1.20 g/kg的双乙酸钠或者0.02 g/kg的山梨酸钾能有效延长产品保质期至3个月,并且最大限度地保持了回锅肉原有的风味,而对照组3个月时风味极显著衰减,产品完全腐败。茶多酚是常见的植物提取物添加剂,具有防腐、抗氧化和护色作用,在肉制品及调理食品领域有重要应用[23]。由此可见,原辅料是肉类产品风味的基础,决定了肉类产品的特征风味,在肉类产品研发和加工过程中需根据产品设计合理选择原辅料。
3 气调包装与贮藏对肉类产品风味的影响
3.1 气调包装对肉类产品风味的影响
通过包装有效控制微生物的生长繁殖和降低氧化还原反应是保持肉类产品特征风味的重要途径,托盘包装、真空包装、气调包装是目前广泛使用的包装方式,而气调包装对抑制微生物生长繁殖最为有效[24-26]。CO2、N2和O2是常用气调包装气体,3种气体的比例对保鲜效果也不一样,侯宝睿等[27]研究了气调包装对酱牛肉脂质的脂肪酸含量变化以及氧化稳定性的影响,结果表明70% CO2组对延缓酱牛肉脂质氧化稳定性的下降以及抑制脂肪酸含量的上升均有较好的效果,而CO2和O2的复合对脂肪酸含量上升的抑制有较好的效果,5% O2组的作用效果最差。提高CO2的比例可以有效抑制肉的风味改变,延缓风味衰减[28]。
通过对气调包装酱卤鸭脖储藏期风味变化过程进行观察,发现随着储藏时间的延长,有效风味物质含量呈现间隔1 d半数递减的趋势[29];前期(1~3 d)产品总体的风味以醇类物质为主,其次是醚类、烃类和酚类物质;到储藏后期(5~7 d)逐渐转变为以烃类物质为主,其次是醇类、醚类和酚类物质。赵越等[30]研究了红烧肉储藏过程中品质的变化,感官评价表明新鲜样香气和滋味分数分别是8.5和8.6,而气调包装储藏15 d后香气和滋味值分别为6.9和7.5,红烧肉储藏过程中风味发生显著的衰减。Stasiewicz等[31]比较了气调包装和真空包装对熟制香肠的品质影响,结果发现气调包装的肉品的感官品质优于真空包装产品。对即食贡丸和红烧肉方便菜肴等的研究也显示,气调包装可以延缓产品中脂肪与蛋白质的氧化,较好地保持产品原有的风味[30,32]。而气调包装与低温冷链,以及与防腐剂等的协同使用,则能通过栅栏因子的互作效应达到更好的防腐保鲜效果[33]。
3.2 贮藏对肉类产品风味的影响
肉类产品在储存过程中,理化指标、微生物指标和感官品质均发生变化,而储藏温度是最为关键的因素,高温不利于风味的保持。改进型城口腊肉在25,30和35 ℃贮藏时分别在84,42和25 d达到感官拒绝点;并根据动力学方程预测腊肉在12,25和37 ℃的货架期理论值分别为459,93和24 d[34]。温度越低,微生物生长和内源性生物酶活性受到抑制也越强,脂肪和蛋白质的降解也受到抑制,有利于保持原有的风味[35]。0~4 ℃和6~10 ℃条件下酱牛肉和香辣里脊贮藏特性及风味,建议产品的贮藏和流通温度尽可能维持在0~4 ℃,最好不超过10 ℃[36]。迟坤蕊等[37]研究证实4 ℃条件下冷藏即食虾仁内源性的酶活基本保持不变(变化幅度小于1%),但醇类、酯类和烷烃类等风味物质略有增加。林婉玲等[38]研究了调理脆肉鲩鱼片冷藏过程中风味物质成分变化情况,结果表明冷藏过程中醛类物质的相对百分含量先上升后下降,对鱼片风味起主要作用;冷藏第8天时壬醛和(E,E)2, 4-癸二烯醛相对百分含量达到最高值随后下降;冷藏第16天时芳樟醇相对百分含量越来越低,酯类物质相对百分含量减少85.19%。传统肉类产品风味物质的种类和含量会在一定时间内随着贮藏时间的延长而增加,卤汤牛肉贮藏4个月时,其牛肉样品挥发性风味物质总含量达到最高5 380.24 μg/kg[39]。
冻藏则更有利于保持肉类产品风味,陈燕婷等[40]研究了不同冷藏方式对三疣梭子蟹蟹肉挥发性风味、腺苷三磷酸关联物及游离氨基酸含量的影响,结果发现冰温贮藏的蟹肉肌苷酸、腺苷酸的滋味强度、鲜味和甜味氨基酸占总游离氨基酸的百分比均高于冷藏组和冰藏组,同时风味衰减时间较另外2组更晚。冻藏可以有效缓解回锅肉风味衰减,主成分分析表明回锅肉炒制后冻藏1个月时影响风味的主要风味物质是1-戊烯-3-醇、异戊醇、辛醛;冻藏2~3个月时,影响风味的主要风味物质是壬醛、反式-2, 4-癸二烯醛、苯乙醇;而冻藏到5~6个月时,影响风味的主要是己醛、乙醇[41]。由此可见,传统肉类产品和调理肉类产品在贮藏过程中风味变化截然不同,尤其是对于调理或预调理肉类产品,贮藏条件对其特征风味保持和防止衰减尤为重要。
4 结语
传统食品工业化是现代食品工业化发展的必然,传统肉类产品工业化成为发展的重点。伴随着国家城市化进程和经济社会的高速发展,营养价值高、膳食搭配合理、快捷方便的传统食品的市场需求越来越大,迎来了肉类产品工业化的高速发展期。保持肉类产品固有的特征风味是保持市场认可度的重要条件,肉类产品风味衰减成为基础领域的研究热点。影响肉类产品的因素很多,包括原料肉及其辅料,腌制、蒸煮、烘烤、烟熏、油炸、杀菌等工艺,以及包装贮运等关键环节。深度研究揭示肉类产品风味形成、衰减机制影响因素,如深入揭示各加工工艺和贮运流通环节温度、湿度、气流、光照、氧化还原等关键因素对不同肉类产品特征风味的影响机制,才能为肉类产品风味衰减控制技术提供理论依据。