不同真空油炸时间对猪肉丝品质的影响

杨爽，徐琳,2，黄锐函，许青莲，李煜洋，杨萍，邢亚阁,2*，刘洪

1(西华大学 食品与生物工程学院，四川 成都，610039)2(宜宾西华大学研究院，食品非热技术重点实验室，四川 宜宾，644000)

工业肉丝类制品是指将肉丝经过码味、油炸等工艺加工而成的一类调理食品，也是川菜常见的主料制品，包括鱼香肉丝、青椒炒肉等，深受消费者欢迎。目前工业化生产肉丝制品主要采用炒制和普通油炸等，食用较为单一，无法满足消费者对现代食品多元化、营养化、健康化的需求。真空油炸是近年来兴起的一种食品加工技术，在远低于大气压的压力(<6.65 kPa)下对食物进行低温油炸和脱水[1]。目前，真空油炸已经广泛应用于甘薯[2]、山药[3]、豌豆[4]、香菇[5]、香蕉[6]等果蔬脆片，以及一些面粉制品和鱼、肉制品[7-9]的加工生产中，但研究的内容更多集中在真空油炸工艺的优化，对食品自身风味物质受真空油炸条件影响的研究还比较少[10]。风味是肉制品最重要的食用品质之一,它包括滋味和香味，滋味是指味觉方面的效应, 其呈味物质是可溶于水的小分子物质，许多游离氨基酸、盐和核苷酸是肉制品的滋味呈味物。香味主要依靠挥发性风味物质体系来体现[11]。基于此，本研究通过测定感官、质构、游离氨基酸等指标，比较了不同真空油炸时间对肉丝制品的影响，并利用全二维气相色谱(GC×GC-MS)探究真空油炸时间对肉丝风味的影响。旨在采用低温真空油炸技术研制工业化生产肉丝类制品，为肉丝类制品提供营养健康的新食用方式，进而开发口感细腻、滋味丰富、安全营养的油炸调理食品。考虑到猪肉中心温度[12]需达到71 ℃以及所采用的大豆油在真空度0.086 MPa状态下低温(70～80 ℃)沸腾，因此本实验设定真空油炸温度为75 ℃。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪里脊肉、食用盐、小苏打、生抽、大豆油、料酒，成都市郫都红光镇沃尔玛超市；正构烷烃(C7～C25，≥99%)、领二氯苯，中国上海Sigma-Aldrich；NaCl(分析纯)，成都迪维乐普科技有限公司。

1.2 仪器与设备

TA-XTPLUS质构仪，英国Stable Micro Systems公司；TP-214电子天平，北京赛多利斯仪器系统；SSM1810全二维气相色谱-质谱，雪景科技；VF10TS实验型真空低温油炸机，成都世纪方舟科技有限公司；L-8900游离氨基酸自动测定仪，日立(日本)；75 μm CAR/PDMS固相微萃取萃取头、20 mL无色顶空萃取瓶，上海安谱实验科技股份有限公司。

2 实验方法

2.1 工艺流程

原料肉(猪里脊肉)清洗、修整、切丝→码味→真空油炸→真空包装

2.2 操作要点

(1)猪里脊肉：将经修整、清洗过的原料肉，分切成7 cm×0.4 cm×0.4 cm的形状。

(2)码味：0.3%小苏打(以肉质比计算，下同)、0.5%盐、2.5%大豆油、1%料酒、1%生抽置于室温(26 ℃)静置30 min。

(3)真空油炸：向真空低温油炸机里倒入新鲜惠宜大豆油约30 L，使得油到达真空油炸锅内2/3位置，将猪里脊肉平铺于真空油炸框中。设置真空油炸温度参数：实际真空度0.086 MPa，油外静止时间3 s，油内静止时间10 s，脱油时间1 min，设置温度75 ℃，时间设置4、7、10、13、16 min。

(4)将真空油炸好的肉丝取出，抽真空备用。

2.3 感官的测定

参考沈清等[13]的方法，略作修改。由20位(10男10女)经过培训的人员组成评定小组，严格根据表1感官评定标准对样品进行评分，结果取平均值。

表1 肉丝感官标准表Table 1 The sensory evaluation standard

2.4 质构的测定

参考段虎[14]的方法，略作修改。探头：P36R，测试前速度5 mm/s；测试速度2 mm/s；测试后速度2 mm/s；压缩比50%；测定间隔时间5 s；触发类型：自动，触发力5 g。

2.5 游离氨基酸的测定

参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》，味觉活性值(taste activity value，TAV)被广泛应用于评价食物中呈味物质对食物味道影响的强弱，在呈味物质味觉阈值一定的情况下，呈味物质含量越高，对食物味感影响越强烈；含量一定的情况下，味觉阈值越低，其越容易被感知到。TAV计算[15]如公式(1)所示：

(1)

2.6 风味的测定

2.6.1 顶空固相微萃取

向20 mL的顶空瓶中加入5 g肉丝样品和1 g NaCl(混合研磨5 min)，加入10 μL质量浓度为100 μg/mL的标准品邻二氯苯，然后用聚四氟乙烯磁性盖头迅速密封，60 ℃水浴加热40 min。萃取头(250 ℃老化30 min)在顶空瓶中上部吸附样品中的挥发性物质，然后插入GC进样品吸1 min，进行GC×GC-MS分析。

2.6.2 检测条件

GC条件：色谱柱1：DB-WAX；色谱柱2：DB-17 ms 毛细色谱柱(1.2 m×0.18 mm×0.18 um)。载气为He(99.999%)；柱前压为80.7 kPa；柱箱温度40 ℃；进样口温度250 ℃；不分流进样；流速1.2 mL/min；进样时间1 min；程序升温：起始温度40 ℃，保持2 min，然后以5 ℃/min升温到230 ℃，保持4 min。

MS条件：采用EI电离源，离子源电压为70 eV，离子源温度为200 ℃，接口温度为240 ℃，溶剂延迟时间为2 min，不分流进样，溶剂延迟时间为2 min，后采集信号；检测模式为全扫描，质量扫描范围m/z41～330。

定性与定量分析：将总离子流色谱图中的每个峰与NIST、Wiley和MENALIB数据库中已知物质的质谱数据进行检索定性，以匹配度>750为鉴定依据。根据峰面积归一法计算每种风味化合物的相对百分含量，最终单位为ng/g。

2.7 统计分析

所得数据以平均值±标准差表示，运用SPSS 20.0统计分析软件对数据进行分析，采用Origin 8.5软件进行数据处理与统计分析，试验数据均为3次重复测定结果的平均值。采用单因素方差分析样本间的差异显著性，P<0.05表示显著性差异。

3 结果与讨论

3.1 感官的变化

不同真空油炸时间的肉丝感官评价结果见图1。75 ℃真空油炸温度下，肉丝在质地、滋味、香气和色泽各项得分和总分均随着时间的延长而提高，说明油炸时间越长(13 min内)，肉丝的香气逐渐浓郁，口感逐渐饱满，使得成品接受度提高。感官评价总分最高的为真空油炸时间13 min的样品，总分为(84.33±0.94),其在香气、滋味方面分数最高，分别为(21.67±0.47)、(22.00±0.82)。真空油炸时间适中为宜，因为真空油炸时间过长会使肉丝失水过多而使肉丝变得干柴，从而在质地方面的口感变差，影响最终的感官评价总分。总体而言，真空油炸时间为13 min时，肉丝具有更好的感官，更受消费者喜爱。

图1 不同真空油炸时间的肉丝感官评价结果Fig.1 Sensory evaluation of shredded meat in different vacuum frying time

3.2 质构的变化

肉丝硬度、弹性和咀嚼性等质构特性是消费者评价肉制品品质好坏的主要依据。硬度是食品保持原有形状的内部结合力；弹性表示有外力作用时变形及撤去外力后形状的回复程度；咀嚼性是指将食品咀嚼到可吞咽程度所需做的功，咀嚼性是硬度、弹性和黏聚性的综合体现，因此咀嚼性和硬度有相似的变化趋势[16]。如图2所示，真空油炸后的肉丝硬度和咀嚼性比生鲜肉显著增加(P<0.05)，而弹性呈现先增加后降低的趋势。随着真空油炸时间的增加，肉丝的硬度与咀嚼性增加(P<0.05)，肉丝的咀嚼性在真空油炸时间为16 min时最高，并且显著高于其余组(P<0.05)。真空油炸时间对肉丝的硬度具有显著的影响，引起肉丝变硬的原因可能是由于失水迅速、肌肉蛋白变性收缩, 导致肌纤维之间空隙减小，在热作用下形成干膜，造成肉丝硬度的增加[17]。真空油炸后的各组弹性分别为0.677、0.834、0.861、0.872、0.811，肉丝的弹性呈现先上升后下降的趋势，真空油炸时间16 min时，肉丝的弹性下降7.5%。结合感官可知，真空油炸时间对肉丝的硬度、咀嚼性以及弹性有显著的影响，温度过高，油炸时间长，会影响肉丝质地，严重影响口感。综合来看可知真空油炸温度为75 ℃，油炸时间为13 min的处理条件下硬度、咀嚼性适中，弹性较高，品质更好。

图2 不同真空油炸时间的肉丝质构的影响Fig.2 Effects of different vacuum frying time on shredded meat texture注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

3.3 游离氨基酸变化

游离氨基酸是非挥发性呈味物质的主要组成成分之一，可作为肉类食品的特征滋味物质，也可作为挥发性风味物质的前体物质，当某些氨基酸的浓度足够高时，对真空油炸后肉丝的风味起作用。不同的游离氨基酸可以呈现出一定的滋味，其滋味总体分为鲜味、甜味和苦味，其中天冬氨酸和谷氨酸被定义为呈鲜味；包括苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、精氨酸、甘氨酸和脯氨酸在内的6种游离氨基酸被证明具有甜味；苦味源自缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和蛋氨酸。由于这些氨基酸的味觉阈值和含量有所差异，因此导致食物呈现出不同的复杂滋味，常用TAV对这些氨基酸的味觉强度进行比较评估[18]。由表2可知，经过真空油炸后的猪肉丝游离氨基酸低于鲜肉，一方面可能是因为真空作用抑制了肌肉蛋白水解酶、氨肽酶的活性使得游离氨基酸的生成量减少；另一方面也可能是因为码味过程中游离氨基酸进入码味液中，从而导致真空油炸肉丝中游离氨基酸低于鲜肉[19-21]。随着真空油炸时间的延长，由于蛋白质受热分解产生游离氨基酸，使得游离氨基酸含量逐渐增加[22]。

表2 不同真空油炸时间肉丝游离氨基酸含量及TAV(干基)Table 1 Contents of free amino acids and TAV (dry base) in shredded meat under different vacuum frying time

真空油炸后肉丝滋味的鲜美程度与肌肉中呈味氨基酸的含量和组成有关，不同处理方式的真空油炸肉丝游离氨基酸中，含量最高的为谷氨酸、天冬氨酸。鲜味氨基酸中，谷氨酸含量最高，其TAV也最大，对鲜味的贡献最大。天冬氨酸含量也较高，对鲜味影响也较大，可看出真空油炸肉丝中游离氨基酸的鲜味来源主要是谷氨酸。甜味氨基酸中丙氨酸和精氨酸含量较高，且TAV远高于其他甜味氨基酸，表明这2种氨基酸是真空油炸肉丝中游离氨基酸甜味的主要来源。真空油炸后肉丝中苦味氨基酸的含量虽然比鲜味氨基酸含量低，但缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、组氨酸等氨基酸的TAV也较高，对整体滋味产生一定影响。

对不同呈味氨基酸的TAV进行加和，得到鲜肉、4、7、10、13、16 min的鲜味氨基酸TAV分别为128.31、115.93、133.73、136.87、138.38、150.15，甜味氨基酸的TAV分别为67.05、57.97、64.15、65.42、67.34、72.57，苦味氨基酸的TAV分别为108.84、71.21、86.87、90.72、92.60、109.11。通过各组TAV值比较分析可得，总体表明真空油炸后的肉丝滋味偏鲜。随着真空油炸时间的增加，鲜味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸的TAV值均呈上升趋势，真空油炸16 min后的肉丝苦味氨基酸TAV最高。结合感官可知，此时真空油炸后的肉丝鲜味降低，略带苦味，已不适合消费者食用。综合分析各烹制方式的呈味氨基酸TAV，可以认为真空油炸13 min时，肉丝滋味较好，苦味氨基酸TAV较低，其鲜味以及甜味TAV高。

3.4 不同真空油炸时间对肉丝风味特征的变化

真空油炸肉丝挥发性风味成分的GC×GC-MS鉴定结果如表3所示。共鉴定出66种挥发性成分，包括醇类18种、醛类8种、酯类8种、酮类5种、酚类2种、酸类6种、醚类5种、烯烃类7种、含硫含氮及杂环类7种，其中从鲜肉，4、7、10、13、16 min检出24、28、29、32、39、41种风味物质。

表3 真空油炸肉丝中挥发性物质及其相对含量 单位：%Table 3 Volatile substances and their relative contents in vacuum fried shredded meat

续表3

续表3

由图3、图4可知，真空油炸时间的不同使肉丝的挥发性物质不同，主要体现在风味种类以及含量不一致上。由于鲜肉不具备芳香性，一般只有咸味、金属味和血腥味，因而鲜肉中的风味物质较少，这与马菲等[18]的研究结果一致。

图3 不同真空油炸时间肉丝挥发性化合物数量Fig.3 Volatile compounds in shredded meat at different vacuum frying times

图4 不同真空油炸时间肉丝挥发性化合物含量Fig.4 Volatile compounds content in shredded meat at different vacuum frying times

由图3可知，真空油炸后的肉丝风味物质主要来源于醇类、醛类、酯类、酮类、酚类、酸类、醚类、烃类、含氮含硫及杂环类。在真空油炸温度为75 ℃条件下，油炸时间越长，挥发性物质被检出越多。

醇类风味物质主要是由肉中的共轭亚油酸被脂肪氧合酶和氢过氧化酶降解以及羰基化合物还原而来，气味柔和，可赋予产品植物香味[23]，真空油炸后肉丝的醇类含量增加，这可能与码味添加的料酒有关。醇类物质在感官分析上具有较高的阈值，对肉品风味贡献很小，但它们对总体气味有协同效应，占总挥发性风味成分的4.28%～9.14%。与肉制品中的其他风味物质相比，主要来源于脂肪降解、微生物作用以及糖类美拉德反应的醛类物质，由于直链饱和醛的阈值较低，对产品最终的风味影响较大。

由图4可知，真空油炸时间为13 min时，己醛的化合物浓度含量最高为718.59 ng/g，己醛是亚油酸氧化的基本产物，来自ω-6不饱和脂肪酸，具有青草气味[22]。真空油炸后肉丝中醛类物质主要以正辛醛、壬醛、正己醛、苯甲醛为主，其中正己醛占1.77%～11.17%。酯类风味物质主要是通过脂肪酸分解、过酶促反应、酯化和醇解等途径生物合成的，占总挥发性风味物质的0.49%～1.78%，主要以乙酸乙烯酯为主(0.43%～1.23%)，其中真空油炸时间为13 min的酯类含量最高，为45.86 ng/g。酮类物质主要来自于脂肪氧化和美拉德反应，占总挥发性成分的0.63%～2.60%，主要为3-羟基-2-丁酮。3-羟基-2-丁酮是由柠檬酸代谢产生的二乙酸转化而来，可赋予熟肉清香味和奶香味，由于阈值远高于其同分异构体的醛类，一般认为对风味贡献不大[24]，且该类物质相对含量较低，随着油炸温度的升高，变化较小。烃类是由脂肪酸的烷氧基均裂形成，占总挥发性风味成分的0.20%～4.94%，各组样品烃类物质含量差异较大。烃类风味物质的阈值较大，对产品风味的影响较小[25]。主要来源于氨基酸、多肽等物质热解后与还原糖发生美拉德反应的含硫、含氮、杂环化合物的相对含量较少，随着油炸时间的延长变化不明显，但由于阈值较低，是熟肉类风味中重要的特征成分[26]。其他挥发性风味物质占总挥发性风味物质比例较低，在肉丝中含量也较低。综合来看，真空油炸时间为13 min时的醛类和酯类物质含量最高，物质种类也较多。这可能是因为此阶段猪肉丝完全熟化，一些芳香前体物质产生了挥发性物质，赋予熟肉特有的芳香性。虽然真空油炸16 min时的物质种类最多，但从感官以及硬度指标来看，此时的肉丝硬度偏硬，不适合消费者食用。

4 结论

对不同真空油炸时间的肉丝感官品质进行比较分析。结果表明，真空油炸时间为13 min的感官评价相对较好；利用游离氨基酸的TAV进行滋味分析，发现肉丝整体滋味偏鲜，鲜味主要来源为谷氨酸、天冬氨酸，真空油炸时间越长，苦味氨基酸越明显，影响肉丝的整体风味；通过质构分析可知，真空油炸会使肉丝的硬度、咀嚼性升高，随着真空油炸时间的延长，弹性会呈现先升高后降低的趋势。对挥发性风味物质的含量进行比较发现，真空油炸时间为13 min时，肉丝的醛类以及醇类物质含量最高，风味物质种类也较多。因此，综合分析可以认为，真空油炸时间为13 min时肉丝的感官品质最好，最适宜进行工业化生产。