不同加工工艺对预制川菜麻辣牛肉贮藏期间风味特性的影响研究

摘要：采用低温高湿解冻、滚揉嫩化、液氮冻结、-18℃不中断冷链冻藏结合的新工艺加工预制川菜麻辣牛肉，基于SPME-GC-MS、气味活度值（odor activity value，OAV）分析、主成分分析（principal component analysis，PCA）和聚类分析（cluster analysis，CA）对产品进行挥发性风味物质分析，并与传统自然解冻、腌制、常规冻结贮藏工艺产品进行了比较。结果表明，传统工艺产品贮藏2个月即出现显著的风味衰减，风味物质降低率达到20%以上，贮藏6个月后达到40%，贮藏15个月后风味物质基本丧失。而新工艺产品贮藏12个月后风味物质保持率在96%以上，贮藏15个月后风味物质保持率仍可达到约92%。

关键词：冻结；贮藏；麻辣牛肉；风味物质；气味活度值

中图分类号：TS251.6 文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2025）01-0046-05

Study on Effect of Different Processing Technology on Flavor Characteristics of Prepared Sichuan Cuisine Spicy Beef During Storage

LIU Yan-yan¹， WEN Yu¹， BAI Ting¹， LIAO Jing^1*， WANG Wei¹， ZHANG Jia-min¹， YANG Kai-hong²， ZHANG Ji-xiang²

（1.Key Laboratory of Meat Processing in Sichuan Province， Chengdu University， Chengdu 610106， China; 2.Chengdu Hope Food Co.， Ltd.， Chengdu 611430， China）

Abstract： Prepared Sichuan cuisine spicy beef is processed by a new process of the combination of low-temperature and high-humidity thawing， rolling and tenderizing， liquid nitrogen freezing， and uninterrupted cold chain freezing storage at -18℃. Based on SPME-GC-MS， odor activity value （OAV） analysis， principal component analysis （PCA） and cluster analysis （CA）， the volatile flavor substances of the products are analyzed， and they are compared with the products by traditional natural thawing， curing， conventional freezing storage process. The results show that the product by traditional process has significant flavor attenuation after 2 months of storage， the reduction rate of flavor substances reaches more than 20%， it reaches 40% after 6 months of storage， and flavor substances are basically lost after 15 months of storage. The retention rate of flavor substances of the products by new process is more than 96% after 12 months of storage， and the retention rate of flavor substances can still reach about 92% after 15 months of storage.

Key words： freezing; storage; spicy beef; flavor substances; odor activity value

收稿日期：2024-07-22

基金项目：四川省科技成果转移转化项目（2023ZHCG0079）

作者简介：刘琰艳（1996—），女，硕士，研究方向：肉制品加工与安全。

*通信作者：廖晶（1993—），男，副研究员，博士，研究方向：肉类加工与质量控制。

牛肉中脂肪含量低，蛋白质、维生素、钙和铁等矿物质的含量较高。因其有补精血、温经脉的作用，所以常作为冬季进补的食疗保健品，更是享有“肉中骄子”的美誉^[1]。李彦等^[2]研究了天然复合添加剂对卤牛肉风味的影响，结果表明，天然香辛料精油能提高其贮藏品质和风味。黄静^[3]将添加保水剂后的预调理火锅牛肉风味物质与市售牛肉片挥发性风味物质进行了对比，但不同贮藏方式对麻辣牛肉特征风味的影响未见报道。预制菜肴经过冷藏/冷冻、再解冻、复热等过程，导致其风味物质丧失，滋味丢失^[4]。因此，贮藏方法的选择是预制川菜制作流程中的关键步骤，是保证其质量和存放的基础^[5]。目前肉制品的贮藏保鲜技术主要包括物理和化学两大类，物理贮藏保鲜技术主要包括辐射保鲜、气调包装、真空包装、超高压包装等技术，化学贮藏保鲜技术主要是使用化学或天然保鲜剂^[6]。王莹等^[7]对不同贮藏条件下牛肉的理化特性和感官进行了对比，但并未研究其风味变化差异。

为了保持预制川菜麻辣牛肉产品的风味，延长其货架期，本试验采用低温高湿解冻、滚揉嫩化、液氮冻结、－18℃不中断冷链冻藏结合的新工艺加工预制川菜麻辣牛肉，通过与传统工艺加工的预制川菜麻辣牛肉产品进行对比，比较两种产品在贮藏期内风味物质的变化规律，为肉类预制川菜产品解冻方式和贮藏方式的选择和风味评价提供了参考。

1 材料和方法

1.1 材料

麻辣牛肉：成都美好食品有限公司；麻辣牛肉混合调味料（主要成分为牛肉、水、植物油、辣椒、牛肉粉调味料、食用盐、白砂糖、淀粉、木瓜蛋白酶、谷氨酸钠、植物油、碳酸氢钠、香辛料、鸡精调味料、D-异抗坏血酸钠、卡拉胶、焦磷酸钠、食用香精香料、大豆蛋白、六偏磷酸钠、雨生红球藻、麦芽糊精、甜菜红）。

1.2 试剂

正己烷（色谱纯）、2，4，6-三甲基吡啶：美国Sigma-Aldrich公司。

1.3 主要仪器与设备

HY-DGJD低温高湿解冻机 山东华誉集团有限公司；BQPJ-I台式切片机 杭州嘉兴艾博实业股份有限公司；4202型真空包装机 江西赣云食品机械有限公司；7890B-5977A气质联用仪、PAL RSI 85CTC多功能自动进样器（含SPEM进样器）、HP-5MS UI色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm） 美国Agilent公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头 美国Suplelco公司。

1.4 方法

1.4.1 麻辣肉片分组及加工工艺

对照组：冻肉原料→自然解冻→切片→调味→腌制→分装（150 g/袋）→真空封口→常规冻结（温度-24～-18℃）→贮藏（-18℃不中断冷链冻藏）。

试验组：冷冻牛肉→低温高湿解冻（温度0～4℃，湿度50%～70%）→切片→调味→滚揉嫩化（转速13 r/min，真空度0.08 MPa，时间2 h）→腌制（温度2℃，时间6～12 h）→分装（150 g/袋）→真空封口→液氮冻结（温度-20℃）→贮藏（-18℃不中断冷链冻藏）。

1.4.2 测定方法

将麻辣牛肉进行均质化处理，准确称取3 g装入15 mL顶空瓶中，加入1 μL 2 μg/μL的2，4，6-三甲基吡啶作为内标物，旋紧瓶盖，利用SPME-GC-MS测定麻辣牛肉风味物质。参考白婷等^[8]的方法进行测定。

1.4.3 定性和定量分析

定性：对化合物进行分析时，将得到的数据在仪器的NIST 14.L谱库中进行检索与匹配，选择匹配度高于80%的物质。

定量：以2，4，6-三甲基吡啶作为内标物进行定量分析，根据公式（1）计算各物质的绝对含量。

C_i=S_i×m_标×V/S_标×m_i。（1）

式中：C_i为挥发性风味物质的绝对含量（ng/g）；S_i为挥发性风味物质的峰面积；m_标为内标物的质量（ng/nL）；V为内标物的体积（nL）；S_标为内标物的峰面积；m_i为样品的质量（g）。

1.4.4 特征挥发性风味物质测定

OAV是某种挥发性成分绝对含量与阈值的比值，其大小可以反映各挥发性成分对样品风味的贡献。0≤OAV＜1表明该物质对风味物质有修饰作用；OAV≥1表明该物质对整体风味贡献较大。OAV按照公式（2）计算。

OAV=C_i/T_i。（2）

式中：C_i为某挥发性风味成分的绝对含量（ng/g）；T_i为该成分的感官阈值（ng/g）。

1.4.5 数据处理

利用SIMCA 14.1.0进行主成分分析，采用TBtools进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 挥发性风味物质含量变化

预制川菜麻辣牛肉贮藏期间风味物质的变化结果见表1。传统工艺产品在贮藏2个月后出现明显的风味衰减，风味物质降低率达到20%以上，主要包括烯类、醇类、酯类和醛类物质；贮藏6个月后，风味物质下降率达到40%；贮藏15个月后，产品中风味物质含量仅为最初的50%，在感官品验上食用价值已经基本丧失。结果表明，经传统工艺加工的预制川菜麻辣牛肉风味物质随着贮藏时间的延长发生明显的风味衰减，这与前期在预调理肉制品贮藏过程中发现风味衰减的结果一致^[9]。

新工艺加工的预制川菜麻辣牛肉产品在贮藏12个月后，其风味物质保持率在96%以上；贮藏15个月后，风味物质进一步衰减，但仍可保持92%的原有风味。而从产品总体质量上分析，保质期以12～14个月为宜，其风味物质保持率在92%～96%之间。因此，经新工艺（低温高湿解冻、滚揉嫩化、液氮冻结、-18℃不中断冷链冻藏）制作的预制川菜麻辣牛肉产品可在保质期内保留大部分风味物质。通过设计新加工工艺保持牛肉产品风味物质的研究在先前也有报道，孙德鹏等^[10]利用干法成熟工艺加工牛肉时发现，该工艺有助于醛类和酮类等风味物质的保持。

2.2 挥发性风味物质的OAV分析

通过风味物质含量高低和种类多少来评判对风味的贡献率缺乏准确性^[11]。往往需结合各类挥发性成分的OAV进行评价。通过查询文献及化合物嗅觉阈值汇编，共找到14种化合物的香气阈值。由表2可知，麻辣牛肉大致有6大类风味物质，检出化合物中OAV≥1的风味物质有13种，主要包括月桂烯、（+）-柠檬烯、蒎烯、芳樟醇、苯乙醇、α-松油醇、桉叶油醇、乙酸芳樟酯、乙酸松油酯、壬醛、苯甲醛、左旋香芹酮、茴香脑；检出化合物0≤OAV＜1的有1种，为乙酸香叶酯，对麻辣牛肉的风味有一定影响。

醇类是麻辣牛肉制品中种类最多的风味物质，阈值较大，主要来源于不饱和脂肪酸的生物降解^[12]。一般具有花香和辛辣气味，不饱和醇类有利于风味生成^[13]。但醇类物质对风味的影响程度相较于醛类物质更小^[14]。由表1和表2可知，醇类风味物质种类最多，在试验组麻辣牛肉样品中检出醇类物质含量较高的有芳樟醇、（-）-4-萜品醇和α-松油醇，OAVgt;1的醇类物质有芳樟醇、苯乙醇、α-松油醇、桉叶油醇。芳樟醇属于链状萜烯醇类，有铃兰香气，多来源于香料^[15]。苯乙醇具有玫瑰香^[16]。由表1可知，试验组在0～450 d时含量变化不大，而对照组大幅度下降，说明试验组麻辣牛肉维持醇类风味物质的效果更好。

醛类物质主要通过不饱和脂肪酸氧化裂解产生^[17-18]，具有较低的感官阈值，所以对样品风味的贡献程度很大。其香气特征具有叠加作用^[19]，有坚果和水果香气，主要源于脂质受热氧化分解^[20]。由表1和表2可知，试验组中含量较高的是十六醛和苯甲醛，苯甲醛的OAV≥1，试验组醛类风味物质变化不大，对照组在180 d时新增了一种风味物质壬醛，说明试验组的醛类风味物质保持得更好。

酯类物质的感官阈值通常较低，且大多数酯类物质具有令人愉悦的水果香气^[21-22]。由表1可知，试验组酯类物质含量变化不大，种类也不变，但对照组醛类物质含量在第0～60天时大幅度下降，且在第180～360天时种类由4种降至2种。由表2可知，检出化合物OAV≥1的有2种，包括乙酸芳樟酯、乙酸松油酯。0≤OAV＜1的为乙酸香叶酯。

烯类物质的感官阈值通常较高，对风味的影响较小^[23]。烯烃类物质主要源于肉中脂肪氧化，一些烯烃类化合物主要来自加工过程中使用的调料中的香辛料，比如松油烯、蒎烯、石竹烯^[24]。由表1和表2可知，烯烃类物质中对风味有较大贡献的有月桂烯、（+）-柠檬烯、蒎烯（OAV≥1）。

酮类化合物也是脂肪氧化的主要产物，呈黄油味或果香味^[25]。由表1可知，对照组在第60天时出现新的酮类挥发性物质右旋香芹酮。而第180天时左旋香芹酮含量下降至0 mg/g。而试验组酮类物质种类不变，含量变化较小，由此可见试验组较对照组更加稳定。

其他风味物质如茴香脑一般具有生豆味^[26]，其他没有查询到香气阈值的物质多为大分子化合物，（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇乙酸酯、右旋香芹酮、顺-Α，Α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、（-）-4-萜品醇、（Z）-香芹酚，2-甲基-5-（1-甲基乙烯基）-2-环己烯-1-醇，顺式薄荷脑-1，8-二烯-6-醇、2，6-二甲基-2，6-辛二烯-1，8-二醇、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇、十六醛、乙基麦芽酚等，这些化合物的发香基团不易引起人嗅觉敏感，且大分子化合物的沸点较高，挥发性不如小分子物质^[27]。

2.3 挥发性风味物质聚类分析

预制川菜麻辣牛肉特征挥发性风味物质的聚类分析见图1，试验组和对照组的麻辣牛肉特征风味物质具有显著性差异，根据热图可以将不同贮藏时间的样品分为两类：试验组和对照组第0天为一类，对照组第60～450天为一类。对照组从第60天开始风味物质大幅度减少，在第450天时几乎完全丧失，而试验组一直保留原有风味，试验组在第360天时乙酸香叶酯含量最多，对照组在第360天时（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇乙酸酯和月桂烯的含量最多。总体而言，试验组在整个贮藏过程中风味物质更稳定且丰富。

3 结论

传统川式肉类菜肴麻辣牛肉制作技艺是将鲜牛肉或自然缓慢解冻的牛肉切片添加调味料、调香料等辅料，搅拌混合后短暂腌制，用于进一步的烹制热加工，或者作为预制半成品进行冻藏。在预制川菜麻辣牛肉的加工中，研究低温高湿解冻、滚揉嫩化、液氮冻结、-18℃不中断冷链冻藏结合的新工艺，以实现预制川菜麻辣牛肉工业化加工并确保其在贮藏期间原有风味特性能够得到较好的保持。对新工艺和传统工艺制作的麻辣牛肉进行了贮藏期风味物质变化的比较，研究发现，传统工艺产品贮藏2个月即出现显著的风味衰减，贮藏15个月后食用价值基本丧失。而新技术产品在贮藏12个月后仍然基本保持了良好风味，风味成分保持率在96%以上，贮藏15个月后风味进一步衰减，但仍可保持92%的原有风味，建议新工艺加工的预制川菜麻辣牛肉的保质期为12～14个月。

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