微波处理对扬州狮子头理化性质及挥发性风味的影响

李萍 周天浩 刘雅静 戴阳军

摘要：微波加熱技术是一种新型的烹饪方式，相较于传统的烹饪加热方式，能够较大程度保留食物的营养成分。该研究采用不同的微波烹饪方式加工扬州狮子头，以期达到改善口感、优化营养成分的目的。首先，通过测定扬州狮子头中水分、脂肪、蛋白质、胆固醇的含量，比较微波处理对其理化性质的影响。其次，通过测定狮子头的质构，比较微波烹饪方式对其感官性状的影响。最后，通过固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对狮子头风味进行测定，分析微波烹饪技术对狮子头中挥发性风味物质的影响。结果表明，微波处理过的肥肉制作的狮子头的水分和蛋白质含量较多，脂肪和胆固醇含量相对降低；在质构方面，微波烤制过的肥肉制作的狮子头的硬度、咀嚼性和黏附性最小，而微波蒸煮后的肥肉制作的狮子头的硬度、咀嚼性和黏附性最大；在挥发性风味物质方面，微波处理的狮子头的挥发性物质种类增多，同时经过微波烤制的肥肉制作的扬州狮子头的酯类物质的种类和含量都相对降低。因此，微波烹饪方式可改善狮子头的营养成分，丰富其口感，增加其风味。

关键词：扬州狮子头；微波；理化性质；质构；风味分析

中图分类号：TS201.2      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）07-0061-07Abstract： Microwave heating technology is a new cooking method. Compared with the traditional cooking heating method， it can retain the nutrients of food to a greater extent. In this study， different microwave cooking methods are used to process Yangzhou-style large meatballs， in order to improve the taste and optimize the nutrients. Firstly， by measuring the content of moisture， fat， protein and cholesterol in Yangzhou-style large meatballs， the effects of microwave treatment on their physicochemical properties are compared. Secondly， the effects of microwave cooking methods on sensory properties are compared by measuring the texture of Yangzhou-style large meatballs.Finally，solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry is used to determine the flavor of Yangzhou-style large meatballs， and the effects of microwave cooking technology on the volatile flavor substances in Yangzhou-style large meatballs are analyzed. The results show that the content of moisture and protein of Yangzhou-style large meatballs made by microwave treated fat meat is higher， while the content of fat and cholesterol decreases relatively. In terms of texture， hardness， chewiness and adhesion of Yangzhou-style large meatballs made by fat meat roasted by microwave are the lowest， while the hardness， chewiness and adhesion of Yangzhou-style large meatballs made by fat meat cooked by microwave are the highest. In terms of volatile flavor substances， the types of volatile substances in Yangzhou-style large meatballs treated by microwave increase， and at the same time， the types and content of esters in Yangzhou-style large meatballs made by fat meat roasted by microwave decrease.Therefore， microwave cooking methods can improve the nutrients of Yangzhou-style large meatballs， enrich their taste and increase their flavor.

Key words： Yangzhou-style large meatballs; microwave; physicochemical properties; texture; flavor analysis

扬州狮子头是淮扬名菜之一，历史悠久[1]。常以猪五花肉为原料，切成肉粒，做成丸状，肥瘦相间，煮熟之后，肥肉溶解缩小，瘦肉粒凸出，形态圆润、饱满，形似狮子的头[2]。狮子头的肥瘦比为7∶3，其肥肉中结缔组织较多，口感滑嫩细腻[3]。特殊的制作方法使其肥而不腻，肉香浓郁，口感软糯[4]。制作狮子头的方法多样，以清蒸、红烧为主，可根据时节变化，添加当季新鲜食材作为配料 [5]。扬州狮子头因口感松軟、营养丰富、制作方便而深受百姓喜爱[6]。

微波加热技术已广泛应用于肉类产品中，与传统的烹饪手法相比，微波技术具有缩短加热时间、使食物受热均匀、不破坏食品中的营养物质、改善食物的口感、高效灭菌以及延长货架期的优点[7-8]。目前关于微波加热技术较有说服力的工作原理是热效应，指微波的高频波长使介质中水、蛋白质等极性分子产生强烈的振动，摩擦生热，从而使食品均匀受热[9-10]。

扬州狮子头中肥肉占比高达70%，导致饱和脂肪酸和胆固醇含量较高，口感较油腻。本研究中使用微波加热技术对狮子头进行微波烤制和微波蒸煮，可改善狮子头中饱和脂肪酸和胆固醇过高的问题。同时使用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对狮子头的挥发性风味物质进行分析，探究了微波处理后的狮子头挥发性风味物质的变化，以期为降低扬州狮子头中饱和脂肪酸和胆固醇的技术奠定基础，同时改善口感，为微波处理扬州狮子头的预制菜打开了更广阔的市场。

1 材料与方法

1.1 原料

肥肉、瘦肉：均购于常熟市农贸市场；盐、味精、胡椒粉：均购于常熟市华联超市。牛肉保水剂、防腐剂、鸡肉肽、海藻糖：均购于山东福林化工有限公司。

1.2 试剂

甲基红指示剂、亚甲基蓝指示剂：福州飞净生物科技有限公司；无水乙醇：常州远诚新材料有限公司；乙醚、石油醚、冰乙酸、磷酸、硼酸、硫酸（均为分析纯）：南京化学试剂股份有限公司；硫酸铁铵、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.3 仪器与设备

TMS-PRO质构仪 北京盈盛恒泰科技有限责任公司；SZC-C脂肪测定仪 上海纤检仪器有限公司；UV-1800紫外分光光度计 上海棱光技术有限公司；SHZ-C水浴锅 北京海天友诚科技有限公司；CAR/PDMS萃取头 杭州陆恒生物科技有限公司；Trace ISQ气质联用仪 PerkinElmer公司；LY-3000W真空微波设备 上海隆誉微波设备有限公司；20 mL顶空瓶 广州市信洪贸易有限公司；BSA4202S电子天平 赛多利斯（上海）贸易有限公司。

1.4 样品制备

五花肉洗净、沥干水分后，将肥、瘦肉分开处理。首先，将肥肉平均分成三等份，进行不同方式的预处理，处理方法一：将肥肉焯水后，3 kW、170 ℃微波烤制40 min，为MK组；处理方法二：将肥肉焯水后，3 kW微波蒸煮40 min，为MS组；处理方法三：直接焯水，为W组。其次，将MK、MS、W组肥肉分别斩切成米粒状大小，分成等量的两组，放置备用。将瘦肉切成米粒般大小后，按照比例添加1.5%盐、5%保水剂、5‰味精、1‰鸡肉肽、2%海藻糖、1‰胡椒粉、3‰防腐剂等，调味品拌匀后打浆。将3组肥肉分别与瘦肉混合处理后搅拌均匀，揉搓成球形，热水锅成型。最后，将汤汁质量∶狮子头质量按 1∶1的比例分装密封，取MK、MS、W组肥肉分别分为H组和L组，将H组样品先于110 ℃ 高温处理后再低温慢煮30 min，L组样品进行85 ℃的低温慢煮2 h以上。

1.5 营养成分的测定

1.5.1 水分含量的测定

水分含量的测定参考GB 5009.3－2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法。

1.5.2 蛋白质含量的测定

蛋白质含量的测定参考GB 5009.5－2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法。

1.5.3 脂肪含量的测定

脂肪含量的测定参考GB 5009.6－2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中索氏抽提法。

1.5.4 胆固醇含量的测定

胆固醇含量的测定参考GB 5009.128－2016《食品安全国家标准 食品中胆固醇的测定》中比色法。

1.6 质构的测定

参考王未未[11]的试验方法，稍加修改。样品预处理：将狮子头解冻放至室温，用平行刀将其切成长、宽、高各为1 cm的大小均匀的立方体，切面要平整垂直，每个样品随机选取３个平行，用于TPA（texture profile analysis）测定。

质构参数：TPA试验选用P/50探头，设置参数：测试前速度120 mm/min，测试速度60 mm/min，测试后速度60 mm/min，压缩比50%，时间5 s，触发类型：自动，两次激活感应力5 g。可得到硬度、弹性、内聚性、胶黏性和咀嚼性等指标。

1.7 挥发性风味的测定

参考朱文政等[12]、袁波等[13]的试验方法，稍加修改。待狮子头解冻后，迅速切碎成肉末，准确称取10.0 g样品置于20 mL萃取瓶中，并加入20 μL 0.013 7 mg/mL 辛酸甲酯作为内标，封口膜立即密封瓶口。先将样品在60 ℃水浴锅中预热10 min，再将经250 ℃老化30 min的萃取头穿过顶空瓶口的封口膜，插入到萃取瓶中距样品表面1 cm处，顶空萃取40 min，萃取结束后迅速拔出萃取头插入气质联用仪进样口，解吸5 min，启动气质联用仪采集数据并进行分析、鉴定。

色谱条件：色谱柱为TG-WaxMS石英石毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）;升温程序：起始温度40 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升到100 ℃，再以7 ℃/min升到240 ℃，保持5 min;载气（He），流量1 mL/min;进样口在不分流进样1 μL模式操作。

质谱条件：离子源温度250 ℃;电离方式EI; 灯丝电流 150 μA; 电子能量70 eV;质量扫描范围（m/z）：30～500。

根据检索库（NIST 2017）进行化合物的质谱分析鉴定，在检测出的挥发性风味成分中筛选出正匹配度和逆匹配度均大于800的化合物。

样品浓度（mg/kg）=样品峰面积×内标浓度/内标峰面积×样品质量。

1.8 数据处理

试验数据采用Microsoft Office Excel 2019 进行整理，采用SPSS Statistics 27 进行统计学分析，采用GraphPad Prism 8软件绘图。

2 结果与分析

2.1 营养成分的测定结果

2.1.1 水分含量的结果

水分含量对肉类产品嫩度的影响呈正相关[14]。微波烹饪可相对减少狮子头在加工过程中水分的流失，不同烹饪方式处理的肥肉对扬州狮子头水分含量的影响见图1。

由图1可知，MK-L组狮子头的水分含量最高，这是因为与传统加热方式相比，微波加热的时间较短，蛋白质变性剧烈程度较低，使得肌肉中的水分含量流失较少[15]，也可能是因为微波加热促进了肌球蛋白重链的聚集和高分子量聚合物的形成，提高了持水性[16]。因此，微波烹饪的方法会降低肉类产品的汁液流失。总体来说，微波蒸煮后再低温慢煮的烹饪方式对狮子头中水分含量保留效果最佳，水分含量高达69.3 g/100 g。

2.1.2 脂肪含量的结果

脂肪在烹饪过程中发生化学反应，释放出挥发性风味物质，赋予狮子头浓郁的肉香味[17]。不同烹饪方式处理的肥肉对扬州狮子头脂肪含量的影响见图2。

由图2可知，微波烹饪对肉类中脂肪含量的影响并不显著，这与陈银基等[18]的研究结果一致。其中，MS-H组脂肪含量最少，为19.10 g/100 g，W-L组脂肪含量最多，为25.03 g/100 g。可以明显看出高温比低温更能降低狮子头中的脂肪含量。因为热处理会导致脂肪氧化分解，使肉类产品脂肪含量下降[19]。微波处理后的肥肉制作的狮子头脂肪含量相对降低，这可能是因为微波加热会使食物迅速升温，导致狮子头中的脂肪析出[20]。

2.1.3 蛋白质含量的结果

蛋白质是人体十分重要的营养素，对维持人体生长发育和生命健康至关重要[21]。不同烹饪方式处理的肥肉对扬州狮子头蛋白质含量的影响见图3。

由图3可知， MK-H组蛋白质含量最高，为25.21 g/100 g，其次是MS-H组，为24.91 g/100 g。可以看出，微波烹饪处理肥肉后比传统加热的方式更能保留狮子头的蛋白质，与彭斌等[22]研究的微波干燥技术能提高草鱼蛋白质含量的结论一致。同时，高温的烹饪方式更能保留狮子头中蛋白质的含量，这可能是因为高温处理缩短了扬州狮子头的烹调时间，减少了蛋白质的流失。总的来说，微波蒸煮后进行高温烹调能最大程度保留食品中蛋白质的含量。

2.1.4 胆固醇含量的结果

胆固醇能够维持人体正常的生理功能，但是过量摄入会引发心脑血管疾病[23]。不同烹饪方式处理的肥肉对扬州狮子头胆固醇含量的影响见图4。

由图4可知，微波加热方式能降低狮子头的胆固醇含量，尤其低温慢煮更能降低狮子头中胆固醇的含量。Kromhout等[24]发现胆固醇含量的升高与C16∶0含量呈正相关，周亚军等[25]也验证这个结论，并说明了低温慢煮样品中C16∶0的相对含量最低，与本文的研究结果一致。

2.2 质构测定的结果

质构分析仪能够科学地模拟食物在人体口腔中咀嚼的过程，通过硬度、弹性、黏附性、咀嚼性等方面来描述食物的感官品质[26]。不同烹饪方式对扬州狮子头质构的影响见表1。

由表1可知，不同烹饪方式会对扬州狮子头的质构产生不同的影响。已有研究表明通过微波的方式可以优化烤卤蛋的硬度、弹性和咀嚼性[27]。在本研究中，比较了微波烤制和微波蒸煮这两种烹饪方式处理扬州狮子头中的肥肉后对其质构的影响。由表1可知，微波蒸煮的烹饪方式处理的肥肉更能增加狮子头的硬度、弹性和咀嚼性，尤其是MS-L组更显著（P<0.05），其硬度达到最大值5.25 N，这可能是因为猪肉中的肌浆蛋白长时间加热凝固，增加了其硬度[28]。一般来说，弹性和肉质口感呈正相关， MS-L组狮子头的弹性、胶黏性和咀嚼性都达到最大值，分别为1.84 mm、2.23 N、4.35 mJ。因此MS-L組狮子头的肉质更有弹性。通常，肉质的硬度与嫩度成反比，MK-L组狮子头的硬度最小，为3.12 N。因此，经过微波烤制后的肥肉制作的狮子头肉质更软糯。总的来说，微波处理后的肥肉制作的狮子头的肉质口感更丰富。

2.3 挥发性风味测定结果

2.3.1 不同烹饪方法挥发性风味物质的变化

中式菜肴食物的香气不仅来源于食物本身，烹饪加热也会促进美拉德反应，同时高温会加速肉类食品脂肪的降解，产生酮类、醛类、酸类等风味物质，赋予菜肴香味[29]。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对不同烹饪方式加工的狮子头进行挥发性物质的鉴定、分析。不同烹饪方式的扬州狮子头挥发性风味成分见表2。

由表2可知，共检出115种风味物质，其中醇类物质36种，醛类物质18种，烯类物质14种，烷类物质9种，酯类物质11种，酸类物质5种，苯类物质6种，醚类物质3种，酮类物质4种，其他物质9种。

醇类主要通过脂肪受热后的氧化分解产生[30]，经过微波烤制后的肥肉制作的狮子头异戊醇和丙二醇的含量较高，1-辛烯-3-醇是猪肉的重要风味物质，具有蘑菇香味[31]。醛类物质中含有较多的风味物质如乙醛，乙醛是醛类物质中重要的挥发性风味物质，低浓度的乙醛会产生令人愉悦的水果香味，浓度过高则会产生类似青草的异味[32-33]。MS-L组和L组的乙醛浓度较高，可以看出微波烤制和高温这两种方法可以降低乙醛的含量，优化狮子头的风味。红肉中含有丰富的脂肪酸，加热发生的酯化反应会产生酯类物质[34]，MK-H组和MK-L组酯类物质的种类和浓度相较于其他组较少，因此微波烤制后的肥肉制作的狮子头脂肪含量相对较少，有利于饮食健康。

2.3.2 不同烹饪方法制作的狮子头挥发性风味物质汇总

不同烹饪方式的扬州狮子头挥发性风味物质见表3。

MK-H组共检测出65种挥发性风味物质，其中醇类物质种类占比最多，有 19种，其次是醛类物质和烷类物质，都为9种，酯类物质种类相对较少，只有5种。MK-L组共检测出64种风味物质，其中醇类物质种类（26种）占比最多，其次为醛类物质（7种），酯类物质（0种）含量最少。MS-H组共检测出63种挥发性风味物质，其中醇类物质种类（15种）占比最多，其次为醛类物质（12种）、烯类物质（11种），酯类物质和酮类物质种类最少，分别为3种和2种。MS-L组共测出51种挥发性风味物质，其中醇类物质和醛类物质种类最多，均为12种，其次为苯类物质（6种），酯类物质种类较少，仅为3种。W-H组共检测出51种挥发性风味物质，醇类物质和醛类物质种类相对较多，均为13种，其次是酯类，为8种。W-L组共检测出55种挥发性风味物质，醇类物质种类相对较多，为16种，其次为烯类、醛类、酯类，分别为9，9，8种。总体来看，微波处理肥肉后扬州狮子头的挥发性风味物质种类相对较多，酯类物质种类相对降低。这可能因为微波烹饪受热由里及外，美拉德反应剧烈，降低了酯类物质种类，风味较丰富[35]，与王秋玉等[36]的研究结果一致。

3 总结

本文通过不同微波加热方式处理肥肉后制作扬州狮子头，并比较不同温度对其的影响。首先，通过营养素的测定，发现微波烹饪可提高狮子头的水分和蛋白含量，相对减少脂肪和胆固醇含量。其次，测定各组狮子头的质构指标，结果证明微波蒸煮可提高狮子头的硬度、咀嚼性和黏附性，而微波烤制可提高狮子头的嫩度。最后，利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析狮子头挥发性风味的变化，研究表明微波处理肥肉可增加狮子头的挥发性风味物质种类，减少酯类物质的种类和含量。因此，微波烹饪方式可改善狮子头的营养成分，丰富其口感，增加其风味。但是，对于微波烹饪处理的肥肉降低了狮子头中脂肪和胆固醇的机理尚不明确，还需要进一步研究。

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