低溫高壓及預先添加NaCl對牛骨湯的煮制效果及風味成分的影響

劉文營+李迎楠+成曉瑜+賈曉云+曲超+李家鵬+陳文華

摘 要：研究加壓煮制對牛骨湯煮制效果的影響，并對預先添加NaCl對骨湯風味的影響進行分析。結果表明：低溫高壓相較于常規煮制，蛋白質溶出速率有顯著提升。氣質聯用對風味物質進行檢測結果顯示：肉湯中酯類、雜環物質、酮類、烴類、酸類、醛類、芳香族化合物和醇類等均有不同程度的變化；加入NaCl煮制時肉湯中酯類、酸類、芳香族和醇類物質種類和相對含量均有不同程度的增加，雜環物質種類和相對含量較僅加壓制備樣品有顯著下降；酮類、醛類和醇類物質種類均有不同程度的增加，但是相對含量均較對照組要小；烴類物質種類沒有發生變化，但是相對含量明顯增加。因此，加壓煮制過程中添加NaCl，對牛骨湯中揮發性物質的種類有明顯影響。

關鍵詞：牛骨湯；蛋白質；氣相質譜；風味

Effect of Low-Temperature and High-Pressure Boiling and NaCl Addition on Protein Content and

Flavor Components of Bovine Bone Broth

LIU Wenying， LI Yingnan， CHENG Xiaoyu*， JIA Xiaoyun， QU Chao， LI Jiapeng， CHEN Wenhua

（Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， China Meat Research Center， Beijing Academy of Food Sciences，

Beijing 100068， China）

Abstract： The effect of boiling under pressurized condition on the protein content of bovine bone broth was investigated as well as the effect of NaCl addition during boiling on its flavor components. The dissolution rate of protein was significantly accelerated under low-temperature and high-pressure conditions compared with the conventional boiling method. The esters， heterocyclic compounds， hydrocarbons， ketones， acids， aldehydes， aromatic compounds and alcohols in the broth changed to different extents as detected by GC-MS. The composition and relative contents of esters， acids， aromatic compounds and alcohols were increased upon NaCl addition during boiling， while those of heterocyclic compounds in the sample boiled under pressurized condition without NaCl addition were significantly reduced. In addition， the numbers of ketones， aldehydes and alcohols were increased， but their relative contents were lower than in the control group. The composition of hydrocarbons did not change although their relative contents were significantly enhanced. Thus， NaCl addition during boiling had a significant effect on the composition of volatile compounds in bovine bone broth.

Key words： bovine bone broth； protein； gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）； flavor

DOI： 10.15922/j.cnki.rlyj.2016.04.002

中圖分類號：TS251.94 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2016）04-0006-05

引文格式：

劉文營， 李迎楠， 成曉瑜， 等. 低溫高壓及預先添加NaCl對牛骨湯的煮制效果及風味成分的影響[J]. 肉類研究， 2016， 30（4）： 6-10. DOI： 10.15922/j.cnki.rlyj.2016.04.002. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

liu Wenying， LI Yingnan， CHENG Xiaoyu， et al. Effect of low-temperature and high-pressure boiling and nacl addition on protein content and flavor components of bovine bone broth[J]. Meat Research， 2016， 30（4）： 6-10. （in Chinese with English abstract） DOI： 10.15922/j.cnki.rlyj.2016.04.002. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

畜禽骨是畜禽屠宰加工產生的主要副產物之一，占到體質量的20%～30%，其含有大量的蛋白質、脂肪、礦物質等營養成分，具有重要的利用價值[1]，在農業、醫藥和工業上具有重要應用[2]。

牛骨湯含有豐富的氨基酸組分和含量，營養價值較高[3-4]，目前針對骨湯的熬制條件，有報道對100 ℃常壓、121 ℃高壓等條件下進行牛骨湯制備的報道，且發現不同工藝條件下制備的牛骨湯的風味具有明顯差異[5]，考慮到制備骨湯的用途，需要對蛋白溶出的速率和溶出量進行考察，也要對骨湯的風味進行分析，尤其是鹽的加入。亦有研究對魚骨湯、雞骨湯等的報道，結果顯示：加工方式、條件的改變對產品的風味影響均比較明顯[6-8]。針對樣品的復雜混合物中揮發性風味物質的測定方法研究，頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術（solid phase microextraction-gas phase-mass spectrometry， SPME-GC-MS）是一項簡便高效測試技術，在多類揮發性風味物質測定上都有應用[7-9]。

本研究以牛骨為原料，考察在低溫高壓條件下，牛骨湯的熬制效果，并通過在牛骨湯在熬制過程中添加NaCl，來分析牛骨湯的主要風味物質和NaCl對風味物質產生的影響，以此為營養風味骨湯等產品的開發提供參考。且目前已有報道多數是采用常溫常壓、高溫高壓等進行骨湯的熬制，鮮有在低溫高壓情況下對牛骨湯熬制效果的分析，本研究利用封閉可加壓設備對此進行了研究，研究結果對骨資源的高效開發和產品加工有一定的指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛骨 河北福成五豐食品股份有限公司。

五水硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、溴甲酚綠、甲基紅、氫氧化鈉、乙醇、亞甲基藍、石油醚、乙酸鎂均為分析純；0.2 mol/L HCl標準液 北京化工廠；海沙 國藥集團化學試劑（北京）有限公司。

1.2 儀器與設備

BSA822-CW天平 賽多利斯科學儀器有限公司；UDK 139 型自動凱氏定氮儀 意大利Velp公司；A4100144馬弗爐 上海一恒科學儀器有限公司；AL104電子天平 瑞士Mettler Toledo公司；LCH-18恒溫水槽 日本三洋株式會社；烘箱 日本Toyo Seisakusho公司；E-812索氏抽提 瑞士Buchi公司；FY-2.50反應裝置 北京精銳澤祥實驗儀器有限公司；強力破骨機 廊坊市惠友機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牛骨湯的制備工藝

制備工藝：牛骨預先粉碎，取過5 mm篩網碎骨原料，混勻置于4 ℃備用。操作方法如圖1所示。料液加入后開動磁力攪拌器系統，待轉子轉動正常后，密封固定螺栓，然后關閉排氣口，打開加壓孔，加入氮氣，等到壓力表指示為0.1 MPa時，關閉加壓孔，啟動加熱系統。熱敏電阻實時顯示物料溫度，溫度誤差為±0.5 ℃。

1.排氣孔；2.固定螺栓；3.容器壁；4.加熱套系統；5.磁力攪拌系統；6.加壓孔、取樣孔；7.熱敏電阻；8.壓力表；9.聚四氟乙烯杯；10.轉子。

圖 1 骨湯煮制設備圖

Fig.1 Schematics of the equipment used to boil bovine bone broth

1.3.2 牛骨組分組成分析

參考國家標準方法[10-12]，對牛骨中的蛋白質、水分、脂肪和灰分成分進行分析。

1.3.3 骨湯成膠性質分析

參考文獻[13]方法，將濃縮骨湯添加不同比例的純水，預先配制蛋白質含量為1.2%、1.5%、1.8%、2.1%和2.4%的牛骨湯，將骨湯置于水浴鍋上加熱10 min，然后室溫下冷卻，置于4 ℃冰箱過夜。

1.3.4 SPME-GC-MS測定

參考文獻[14-15]方法，進行牛骨湯的風味成分分析。固相微萃取：取1 mL牛肉湯樣品裝入瓶中，50 ℃水浴鍋中平衡30 min，萃取30 min后，將吸附了分析組分的萃取頭插入GC-MS進行分離和分析。色譜條件：色譜柱DB-Wax極性柱；流速1.0 mL/min。程序升溫：進樣口溫度250 ℃，起始柱溫35 ℃保持3 min，以5 ℃/min升溫到200 ℃，再以10 ℃/min升到250 ℃保持5 min。質譜條件：傳輸線溫度260 ℃；離子源溫度280 ℃；質譜質量掃描范圍設定為40～600 u。

1.4 數據處理

所有測試均進行3 次重復，取平均值，用Excel進行數據分析，使用Origin 8.0進行數據整理和制圖。

2 結果與分析

2.1 牛骨中的營養組分含量

由表1可知，牛骨中蛋白質（15.92±1.32）%、脂肪（10.90±0.53）%、水分（46.70±1.98）%、灰分（22.48±1.44）%。

2.2 牛骨湯蛋白質含量變化

由圖2可知，在常規煮制和常溫加壓煮制方式下，隨著煮制時間的延長，肉湯中的蛋白質含量均呈現逐漸增大的趨勢，且加壓方式較常規煮制的湯中蛋白質含量明顯要高，與高壓高溫較常規煮制方式的結果相似[5-8]。常規條件煮制牛骨湯，骨湯在考察的6 h內蛋白質含量均呈現增加的趨勢，但是增加的速率較低；高壓煮制骨湯中蛋白質含量在1 h時即已達到2.92%，2 h時含量達到3.18%，考慮到生產成本，以及長時間煮制可能會對產品產生不好的影響[16]，實驗中煮制2 h。

2.3 牛骨湯蛋白成膠性分析

起泡性、乳化性和凝膠性等是蛋白質的功能性質[13]，也是考察蛋白質可加工性的重要參數之一，針對牛骨湯中蛋白質的凝膠成膠性質，結果如表2所示，牛骨湯中蛋白質含量為1.8%時，具有較好的成膠性。

2.4 牛骨湯及添加NaCl骨湯風味成分分析

由表3～4可知，兩種做法肉湯中均含有酯類、雜環物質、酮類、烴類、酸類、醛類、芳香族化合物和醇類等。加壓煮制肉湯中含量由高到低依次為醛類（45.28%）、酮類（21.34%）、醇類（18.29%）、雜環物質（6.31%）、酯類（3.41%）、芳香族化合物（2.92%）、烴類（1.88%）和酸類（0.58%）；而加入NaCl煮制肉湯中含量由高到低依次為酮類（20.28%）、醇類（17.24%）、酯類（15.90%）、芳香族化合物（13.08%）、烴類（12.64%）、醛類（11.66%）、酸類（7.47%）和雜環物質（1.73%），兩種做法肉湯中揮發性物質無論是種類還是所占比例均存在明顯差異。

加入NaCl煮制肉湯中酯類、酸類、芳香族和醇類物質種類和相對含量均有不同程度的增加；雜環物質種類和相對含量較僅加壓制備樣品有顯著下降，表明加入NaCl會對肉湯的風味產生影響[17]；酮類、醛類和醇類物質均有不同程度增加，但是相對含量均較對照組小；烴類物質種類沒有發生變化，但是相對含量明顯增加，說明在同等條件下，加入NaCl影響了肉湯中蛋白的水解[18]；醛類物質中己醛所占比例下降，說明NaCl在一定程度上會影響脂肪氧化[19]。

3 結 論

常規模式下加壓煮制肉湯，可以顯著增加肉湯中蛋白質的溶出速率，提高肉湯的煮制效率；同時，針對加壓煮制過程中，分析添加NaCl肉湯的風味成分，肉湯中酯類、雜環物質、酮類、烴類、酸類、醛類、芳香族化合物和醇類等均有不同程度的變化，加入NaCl煮制肉湯中酯類、酸類、芳香族和醇類物質的種類和相對含量均有不同程度的增加；雜環物質種類和相對含量較僅加壓制備樣品有顯著下降；酮類、醛類和醇類物質種類均有不同程度增加，但是相對含量均較對照組小；烴類物質種類沒有發生變化，但是相對含量明顯增加。結果表明，加壓煮制過程中添加NaCl，對牛骨湯中揮發性物質的種類有明顯影響。

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