芜菁牛肉丸煮制前后风味物质的变化

陈丽兰，陈祖明，袁灿

(四川旅游学院 肉类加工四川省重点实验室，成都 610100)

芜菁(BrassicarapaL.)也叫蔓菁、莞根，是具有较长历史的药食同源类植物，芜菁入药历史悠久，最早可追溯至汉朝，医药学研究发现，芜菁含有蛋白质、糖、生物碱和多酚等化学物质[1-2]。

芜菁牛肉丸是以牛肉为载体，辅以芜菁超微粉，研发的一款应对高原作业缺氧、运动缺氧方面的普通休闲产品，兼具芜菁抗缺氧、抗疲劳、抗氧化和牛肉强壮筋骨、提高免疫力的功效[3-4]。芜菁牛肉丸将植物蛋白与牛肉蛋白进行复配，改善了传统肉制品品类单一、附加值低的缺陷，丰富了牛肉丸的品种。此外，将芜菁植物蛋白与牛肉蛋白质合理搭配，丰富了芜菁牛肉丸必需氨基酸的种类，同时还增强了其提高机体免疫力的功效。当前关于炖煮牛肉、烤牛肉风味方面的研究相对较多[5]，关于牛肉丸煮制前后风味及风味变化的研究较少，而风味是评定肉制品品质的重要评价指标[6-7]。本课题主要利用电子鼻和气相色谱-质谱联用仪检测、鉴定、分析芜菁牛肉丸煮制前后挥发性风味物质的变化情况，为牛肉丸产品的开发及品质认证提供了一定的理论依据。

1 材料与设备

1.1 材料

牛肉：市售；芜菁粉：青盟农资专营店；食盐：市售。

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Shimadzu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[8-9]

原料肉→分割→漂洗→绞肉→斩拌→成型→煮制→成品。

2.2 操作要点

2.2.1 分割、漂洗

挑选符合国家标准GB/T 17238-2008《鲜、冻分割牛肉》的牛肉，剔除软骨、脂肪等非肉杂物后清洗干净备用。

2.2.2 绞肉

将处理后的净肉切制成小肉块，置入绞肉机绞制成肉糜。原料经绞制后立即斩拌或放在0～4 ℃的环境中。

2.2.3 斩拌

将搅碎的肉糜置入斩拌机，斩拌成泥状，添加食盐高速斩拌成黏稠的细馅，再按试验要求添加芜菁粉，低速下斩拌均匀。肉馅的温度控制在10 ℃以下。斩拌好的肉馅色泽均匀、稠度一致为佳。

2.2.4 成型

将斩拌后的肉料放入肉丸成型机中，调节孔径，使所制出的肉丸大小符合要求。

2.2.5 水煮定型

将从肉丸成型机得到的圆球状丸子直接送入蒸煮锅中煮制成型。煮制条件：温度90 ℃，时间10 min。冷却后进行包装。

3 结果与分析

通过预试验确定牛肉丸的基本配方为食盐3%，芜菁粉添加量为2%，按实际生产惯例，所有配料以牛肉质量为100%添加。

3.1 PCA分析

由图1可知，PC1的方差贡献率为81.9%，PC2的方差贡献率为15.5%，累计方差贡献率为97.4%，这表明PC1和PC2已包含比较大的信息量，足以反映检测样品的整体信息，可以把生牛肉丸(S-1)、生芜菁牛肉丸(R-1)、熟芜菁牛肉丸(R-2)在PCA图中区分开来。根据检测样品的分布情况，各检测样品自成一类，说明各个检测样品之间在滋味上存在着差异性。

图1 牛肉丸风味物质的PCA分析Fig.1 PCA of volatile flavor compounds of beef balls

3.2 煮制前后芜菁粉牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果

由表1可知，煮制前芜菁粉牛肉丸检测出的风味物质有33种，其中酮类物质有3种，醛类物质有8种，醇类物质有9种，腈类物质有3种，酯类物质有4种，醚类物质有1种，其他物质有5种。煮制后芜菁粉牛肉丸检测出的风味物质有31种，其中酮类物质有4种，醛类物质有6种，醇类物质有7种，腈类物质有3种，烷烃类物质有3种，酯类物质有2种，醚类物质有2种，其他物质有3种。

表1 煮制前后芜菁粉的牛肉丸挥发性风味化合物成分分析结果Table 1 GC-MS analysis results of volatile flavor compounds of beef balls with Brassica rapa L. powder before and after cooking

续 表

与煮制前相比，烷烃类物质变化明显，烷烃类物质主要是脂肪酸烷氧自由基断裂形成，烷烃类化合物在煮制后芜菁牛肉丸中虽变化明显，但烷烃类化合物的阈值比较高，对芜菁牛肉丸的风味贡献也有限[10]。煮制后芜菁牛肉丸中的环丙乙腈、5-己腈含量增多，少了苯代丙腈，多了4-苯甲氧基苯基乙腈。硫代葡萄糖苷在芥子酶作用下生成的配糖体可进一步脱硫生成腈类物质[11]。酯类物质增加了硫代苯甲酸S-羟甲酯，煮制后未检测到3-丁烯基异硫氰酸酯和异硫氰酸苯乙酯。硫代葡萄糖苷在芥子酶作用下生成的配糖体又可进一步降解为硫氰酸酯、异硫氰酸酯，部分异硫氰酸酯及其类似化合物具有强烈的辛辣味，是十字花科植物芥子油的组成成分，具有辛辣风味，这也是煮制后的芜菁牛肉丸辛辣味减少的原因[12]。

醛类物质种类稍有变化，其相对含量变化较大。醛类物质多是由油脂氧化生成，其阈值相对较低，有清香味和果香味[13]，煮制后的芜菁牛肉丸的醛类化合物中正己醛和壬醛含量相对较大。其中，正己醛具有苹果、桃子等水果的香味，壬醛具有浓烈的油脂气味和甜橙香味。醇类物质变化较大，煮制前醇类物质有9种，煮制后有7种，但仅有2种醇类物质在煮制前后均有；醚类物质相对含量有明显变化。

牛肉中由酯类物质氧化降解生成的脂肪族醇类、醛类、酸类、酮类、酯类等物质成分在芜菁牛肉丸中均有检测出，与以前的研究结果相符[14]。在这些物质中，酮类、醛类、酸类和酯类物质对芜菁牛肉丸的风味有较大的贡献。牛肉中的醛类物质对芜菁牛肉丸风味的贡献最为突出，是芜菁牛肉丸挥发性风味的重要成分；牛肉中的酮类物质香气特殊，具有类似脂肪、桉叶和焦燃的气味，在一定程度上增强了牛肉丸的血腥味道[15]；牛肉中的醇类物质赋予了芜菁牛肉丸香甜气味，相较于醛类物质，醇类物质阈值比较高，其种类也相对较少，对芜菁牛肉丸的风味贡献也相对较小。

4 结论

煮制前芜菁牛肉丸检测出的风味物质有33种，煮制后芜菁牛肉丸检测出的风味物质有31种。与煮制前相比，芜菁牛肉丸挥发性风味物质中腈类物质变化明显，环丙乙腈、5-己腈含量增多，少了苯代丙腈，多了4-苯甲氧基苯基乙腈；酯类物质少了3-丁烯基异硫氰酸酯和异硫氰酸苯乙酯，牛肉丸的辛辣味降低。醛类物质种类稍有变化，其相对含量变化较大，正己醛和壬醛含量相对较大，赋予芜菁牛肉丸果香味。醇类物质变化较大，煮制前醇类物质有9种，煮制后有7种，但仅有2种醇类物质在煮制前后均有；醚类物质相对含量有明显变化。由于芜菁牛肉丸的风味品质不仅与挥发性物质的种类和含量有关，还与挥发性物质的阈值及其互相间的协调作用有关，因此对芜菁牛肉丸的风味品质难以做出更加深入的结论，将于后续的研究中继续探索。