水浴復熱時間對豬肉糜制品揮發性風味的影響

張凱華，臧明伍，張哲奇，王守偉，李 丹，李笑曼

（中國肉類食品綜合研究中心，北京食品科學研究院，肉類加工技術北京市重點實驗室，北京 100068）

肉與肉制品是人們攝取蛋白質和脂質的重要來源，預制調理肉制品以其方便快捷的特點廣受消費者青睞[1-2]。預制調理肉制品大多在食用前需要進行二次加熱，我國消費者對預制調理肉制品也有熱食的習慣，而復熱在一定程度上影響產品的風味和品質特性。速凍預制調理肉制品經復熱后促進風味形成，如速凍預油炸雞肉[3]、速凍紅燒肉[4]、速凍預油炸牛肉[5]等經復熱賦予產品應有風味。然而肉經加熱熟制于4 ℃低溫環境冷藏，復熱后則易產生過熟味（warmed-off flavor，WOF）[6]，該不良風味易被消費者感知，影響產品食用品質，不利于預制調理肉制品消費市場的擴大。因此，開展低溫預制調理肉制品復熱風味研究有其必要性和現實性。

目前，國外學者針對低溫預制肉制品復熱風味尤其是WOF形成、影響因素和控制措施進行了較多研究[7-14]，初步明確脂肪醛及其氧化產物是構成WOF的主要化合物[7-9]，脂質氧化和蛋白質氧化及其交聯作用促進WOF生成[10-11]，添加合成抗氧化劑（叔丁基對苯二酚、二丁基羥基甲苯）[12]和天然抗氧化劑（美拉德反應產物、迷迭香提取物等）[13-14]可抑制WOF產生。國內關于低溫黃燜雞制品[15]、烤全羊[16]復熱風味已有報道，但對低溫預制調理肉制品復熱風味變化規律基本未涉及。肉類風味主要源自熱反應過程中脂質氧化、美拉德反應及氨基酸、維生素降解[17]，熱反應溫度和時間對風味形成和變化尤為重要，低溫預制調理肉制品復熱方式、溫度和時間對復熱風味的影響需要深入開展研究。

本研究選取豬肉糜制品為研究對象，以動態頂空-氣相色譜-質譜聯用結合嗅聞（dynamic headspace-gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry，DHSGC-O-MS）為風味檢測手段，同時結合風味活性值（odor activity value，OAV）和主成分分析（principal component analysis，PCA）研究水浴復熱及時間對豬肉糜制品揮發性風味物質含量變化的影響，考察復熱時間對豬肉糜制品WOF的影響，以期為肉制品復熱風味變化及WOF控制機理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮豬后腿肉 北京永輝超市有限公司；2-甲基-3-庚酮、C8～C20正構烷烴（均為色譜純） 美國Sigma公司；正己烷（色譜純） 美國Fisher公司。

1.2 儀器與設備

Gerstel TDS半自動熱脫附進樣器、Tenax TA石英玻璃吸附管、TC-20型Tenax-TA吸附管自動凈化儀、ODP2嗅聞檢測儀 德國Gerstel公司；DHS樣品瓶自制；TSQ8000 GC-MS聯用儀、TG-Wax MS極性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm） 美國賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

剔除豬后腿肉的可見脂肪、筋膜，用絞肉機絞碎成肉糜。將肉糜放入蒸鍋，沸水蒸制30 min，得到豬肉糜制品，冷卻后將其切成2 cm×2 cm×2 cm的肉塊，經真空包裝于4 ℃冷藏5 d。隨后對豬肉糜制品在沸水中分別復熱5、20、35 min和65 min，復熱完畢后將樣品取出，迅速放入冷水浴中冷卻至室溫，按順序依次編號為樣品B、樣品C、樣品D和樣品E。冷藏5 d的豬肉糜制品為空白對照，編號為樣品A。所有樣品冷卻后于－18 ℃冷凍。

1.3.2 樣品DHS處理

將樣品在室溫條件下切碎混勻。準確稱取10 g裝入DHS樣品瓶中，旋緊瓶蓋，加入1 μL 1.632 μg/μL的2-甲基-3庚酮作為內標物，樣品瓶一端通氮氣，氮氣吹掃流速為50 mL/min，另一端接裝有Tenax TA吸附管（經老化后無雜質峰出現），55 ℃恒溫吸附40 min，將吸附管取出插入TD系統進樣口進樣。每個樣品平行測定3 次。

冷阱進樣系統條件：采用標準加熱模式；液氮冷卻，初始溫度－100 ℃，平衡1 min，再以10 ℃/min的速率升至230 ℃；分流比30∶1。

熱脫附條件：采用標準加熱模式；不分流模式進樣；初始溫度40 ℃，保持1 min，再以60 ℃/min升至230 ℃，保持10 min；傳輸線溫度220 ℃。

1.3.3 色譜條件

G C-M S條件：T G-W a x M S極性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃；升溫程序：起始柱溫40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升至200 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃；載氣（He）純度不小于99.999%，流速1.0 mL/min。傳輸線溫度260 ℃；電子電離源；電子能量70 eV；接口溫度260 ℃；離子源溫度280 ℃；溶劑延遲時間2.5 min；檢測器電壓1.2 kV；質量掃描范圍m/z 40～600。

1.3.4 嗅聞檢測器

嗅聞檢測器接口溫度200 ℃。用預處理后的樣品及標準香氣化合物對評價員反復培訓后再進行樣品實驗，由3 位評價員在嗅覺檢測口記錄聞到香氣的時間來篩選對豬肉糜制品風味有貢獻的香氣成分，每種風味化合物的香氣描述及時間至少由其中2 名評價員一致才確定。檢測時為防止評價員鼻腔干燥，適量通入濕潤氮氣。

1.3.5 GC-MS定性定量分析

定性分析：通過計算機檢索美國國家標準與技術研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）和Willey譜庫，選取正反匹配比均大于800的化合物；同時借助系列正構烷烴計算揮發性風味化合物的保留指數（retention index，RI），與文獻的RI進行比對確定化合物，對揮發性風味物質進行定性鑒定。RI按公式（1）計算：

式中：Rt（x）、Rt（n）及Rt（n+1）分別為待測揮發性成分、含n 個碳原子正構烷烴及（n+1）個碳原子正構烷烴的保留時間/min。

定量分析：樣品在動態頂空吸附前加入1 μL 1.632 μg/μL 2-甲基-3-庚酮作為內標，待測樣品中揮發性風味物質的含量按公式（2）根據峰面積比計算：

式中：CX為未知揮發性風味物質含量/（μg/kg）；CO為內標化合物質量濃度/（μg/μL）；VO為內標化合物進樣體積/μL；SX為未知風味化合物的峰面積/（AU·min）；SO為內標化合物峰面積/（AU·min）；m為試樣的質量/kg。

1.3.6 OAV計算

式中：C為風味物質含量/（μg/kg）；T為該風味物質在水中的感覺閾值/（μg/kg）。

1.4 數據處理

利用SPSS 17.0對數據進行顯著性分析，利用UnscrambX 10.1進行PCA。

2 結果與分析

2.1 不同復熱時間處理豬肉糜制品揮發性風味物質分析

從表1可以看出，不同復熱時間豬肉糜制品共鑒定出54 種風味物質，主要為烴類17 種，醛類13 種，醇類10 種，酮類5 種，酯類3 種，酸類3 種，雜環1 種，酚類1 種，其他1 種，不同處理組共有物質36 種。不同復熱時間處理豬肉糜制品揮發性風味物質不同種類含量各有不同（表1、圖1），與空白對照相比（樣品A 45 種、含量為1 781.04 μg/kg），樣品B、樣品C、樣品D和樣品E分別鑒定出44、48、44 種和43 種，含量分別為2 676.64、2 589.68、2 352.06 μg/kg和3 073.16 μg/kg，且4 個處理組間差異不顯著（P＞0.05）。復熱前期（5～20 min）揮發性風味物質以醛類為主，占比為65%～74%，復熱后期（35～65 min）酸類物質占比逐漸升高，65 min時酸類物質占比達到46%，超過醛類物質占比（33%）。

2.1.1 醛類物質變化分析

醛類物質主要來自原料肉中脂肪的氧化和蛋白質的降解[18]。隨復熱時間延長，醛類物質含量呈先增后降趨勢，復熱20 min時，其含量最高；戊醛、己醛和辛醛含量變化也呈相同趨勢；（E,E）-2,4-癸二烯醛含量在復熱5 min時最高，后隨復熱時間延長，其變化不顯著（P＞0.05）。己醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛是亞油酸的主要氧化產物，辛醛是油酸的氧化產物，推測與復熱前期（0～20 min）樣品溫度不斷升高加速脂質氧化有關[19]，也可能是較長復熱時間產生美拉德反應產物，其抑制了脂質氧化[14,20]。3-甲基丁醛主要源于亮氨酸的降解[21]，復熱其含量下降可能是該物質被結構松散的變性蛋白質吸附所致[22]，復熱時間長短對其含量變化不顯著，推測復熱處理對氨基酸降解所起作用較小。庚醛、（E）-2-庚烯醛、壬醛、2-辛烯醛、苯甲醛和2-十一烯醛含量變化均不顯著（P＞0.05）。

2.1.2 烴類物質變化分析

不同復熱時間處理豬肉糜制品烴類物質種類分別為15、14、15、15 種和16 種；隨復熱時間延長，烴類物質含量整體呈降低趨勢。烴類物質主要來自脂肪酸烷氧自由基的均裂[23]，推測豬肉糜脂肪酸自由基均裂基本發生在加熱或冷藏階段。飽和烴類物質閾值偏高且含量較低，對風味貢獻不大。檸檬烯、γ-萜品烯、苯乙烯等不飽和烴具有果香和清香氣味，豬肉糜制品經復熱后，其含量均減少，可能是再加熱使苯環上的氫原子被烷基取代生成烷基苯[24]，也可能是不飽和烴雙鍵不穩定發生了氧化反應[25]。

2.1.3 醇類風味物質變化分析

豬肉糜經復熱處理，醇類物質含量減少，與豬耳朵制品水蒸復熱結果[18]有相似規律，但復熱時間對其含量變化影響不顯著（P＞0.05）。正己醇含量變化也有相同規律，其具有花香、青草味[26]，復熱后該風味對樣品整體風味貢獻降低。1-辛烯-3-醇具有蘑菇香、泥土香氣，在肉中較為常見[27]；苯乙醇具有甜味、花香味[26]，隨復熱時間延長，二者含量變化不顯著（P＞0.05），且OAV較高，說明兩者對復熱風味中仍有一定貢獻。常思盎等[15]研究發現，黃燜雞產品復熱前后1-辛烯-3-醇含量也無顯著變化。

2.1.4 酸類物質變化分析

酸類物質主要是乙酸、丁酸和己酸。隨復熱時間延長，乙酸和己酸含量總體呈降低趨勢。短時間復熱（5、20 min），丁酸含量變化不顯著，復熱時間再延長，其含量顯著增加，復熱65 min其含量增至1 411.21 μg/kg，可能是隨加熱時間延長，醛類物質進一步分解成酸類物質[28]。

2.1.5 酮類物質變化分析

酮類物質多由不飽和脂肪酸受熱氧化降解或氨基酸降解產生[29]。復熱處理對酮類物質含量變化影響不顯著（P＞0.05）。復熱顯著降低豬肉糜制品中香葉基丙酮含量（P＜0.05），有研究發現粉蒸肉腌制中產生的香葉基丙酮在加熱蒸制過程中未檢出[22]，故推測香葉基丙酮在高溫條件下進一步反應生成了新物質。

2.1.6 酯類、雜環類、酚類和其他類風味物質變化分析

不同復熱時間處理伴隨少量酯類、雜環類、酚類物質的變化。此外，復熱前期還有少量左旋樟腦檢出。

酯類物質主要有乙酸乙酯、乙酸丁酯和丁酸辛酯，其中乙酸乙酯和乙酸丁酯復熱后期基本未檢出，而丁酸辛酯在復熱前期未檢出，復熱65 min其含量高達36.36 μg/kg，可能是復熱后期過高含量的丁酸與醇類物質發生了酯化反應。

雜環類化合物2-戊基呋喃通常被認為是肉制品最重要的風味物質，不同復熱時間其含量變化不顯著（P＞0.05），推測復熱對豬肉糜熟制品肉香味影響不大。復熱時間長短影響苯酚含量變化，復熱35 min和復熱65 min其含量降低，可能是苯酚較長時間受熱氧化生成醌類物質有關。

表1 不同復熱時間豬肉糜制品揮發性風味成分GC-O-MS分析結果Table1 GC-O-MS analytical results of volatile compounds in cooked minced pork with different reheating times

續表1

圖1 不同復熱時間豬肉糜制品揮發性風味成分含量變化Fig.1 Relative contents of volatile compounds in cooked minced pork with different reheating times

2.2 不同復熱時間豬肉糜制品揮發性風味OAV分析

OAV大于1，說明該物質可能對總體風味有直接影響；在一定范圍內，OAV越大，說明該物質對總體風味貢獻越大[30]。表2列出OAV大于1的風味物質及其OAV變化。由表2可以看出，樣品A（E,E）-2,4-癸二烯醛、壬醛、1-辛烯-3醇、正己醇、苯酚和己醛對總體風味貢獻較大（OAV在30以上）；樣品B中（E,E）-2,4-癸二烯醛、己醛、辛醛、壬醛和1-辛烯-3醇對總體風味貢獻較大；樣品C中己醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3醇和苯酚對總體風味貢獻較大；樣品D中己醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、壬醛、辛醛和1-辛烯-3醇對總體風味貢獻較大；樣品E中己醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和辛醛對總體風味貢獻較大。對比可知，復熱使得己醛、辛醛對產品整體風味的貢獻有所增加。盡管復熱65 min樣品丁酸含量較高，但受較高閾值所限，其對復熱風味貢獻仍弱于己醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛等醛類物質。

表2 不同復熱時間豬肉糜制品揮發性風味物質OAVTable2 OAV of volatile compounds in cooked minced pork with different reheating times

對表2中不同復熱時間樣品風味進行PCA，得到不同復熱時間對豬肉糜制品復熱風味成分載荷圖。由圖2可知，PC1貢獻率為95.08%，PC2貢獻率為4.64%，總貢獻率為99.72%，表明PC1、PC2能夠較好地反映樣品特征。樣品A和樣品E分布在第1象限；樣品B、樣品C和樣品D分布在第4象限，樣品A揮發性風味在PC2上有較大貢獻，樣品B和樣品C其揮發性風味在PC1上貢獻較大。這表明復熱處能夠顯著改變豬肉糜制品風味。

圖2 豬肉糜制品復熱風味主成分載荷圖Fig.2 Biplot of PCA for volatile compounds of cooked minced pork with different reheating times

3 討 論

復熱風味是肉經加熱、冷藏、再加熱三環節共同形成的。有研究稱，與烤制、油炸等熱加工方式相比，蒸煮加熱肉的脂質氧化更易發生[32]，與本研究中醛類和烴類物質占比高、雜環物質少的結果相一致，呋喃和吡嗪等雜環化合物與烤制和高壓處理肉有關[33]，與本研究僅檢出較少量2-戊基呋喃相一致。斑點馬鮫魚肉切片經微波復熱，油酸和亞油酸含量顯著增加[34]，不同于本研究中油酸和亞油酸主要氧化產物醛類物質增加的結果，可能與原料來源、形態或復熱方式不同有關。豬肉糜肌肉組織破碎，風味前體物質大量釋放，血紅素鐵加速脂肪氧化[35]，故加熱-冷藏-復熱后油酸和亞油酸氧化產物醛類物質含量增加。Liu等[36]研究發現水煮豬肉經冷藏不同時間（0、3、6、8 d和10 d）再復熱，己醛、2,4-癸二烯醛和十一烯醛含量呈先升后降變化，冷藏6 d含量最高。米瑞芳等[37]研究發現，經巴氏殺菌的即食豬肉片4 ℃冷藏中己醛含量逐步升高，冷藏后期出現腐敗味。可見加熱熟制豬肉在冷藏環節脂質氧化仍在進行，復熱較高溫度進一步加速了脂質和不飽和脂肪酸的氧化，復熱時間延長，游離脂肪酸水解占優，丁酸含量顯著增加。苯乙醇受復熱影響不顯著，復熱使苯甲醛含量增加，但苯甲醛閾值較高（350 μg/kg），對整體風味貢獻小，3-甲基丁醛含量經復熱后降低，三者均為氨基酸降解產物，因此，推測豬肉糜制品復熱風味形成以脂質氧化為主，氨基酸降解作用較小。

WOF是肉經加熱-冷藏-復熱產生的不良風味，一般描述為酸敗味、亞麻籽油味、硫化味、濕紙板味等。戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、（E,E）-2,4-癸二烯醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、（E）-2-癸烯醛多被認為是熟豬肉產品WOF的主要來源[7,18,36,38]。WOF并不是復熱中新產生的風味物質，而是已有物質可感知異味濃度升高的結果[39]。本研究中，隨復熱時間延長，戊醛、己醛、辛醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛含量均先升后降，庚醛、壬醛和1-辛烯-3醇含量變化不顯著（P＞0.05），可推測戊醛、己醛、辛醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛是豬肉糜主要的WOF因子。戊醛、己醛、辛醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛4 種風味物質從復熱時間看，復熱初期（5～20 min）豬肉糜制品WOF增強，復熱時間再延長，產品WOF有一定弱化。從戊醛、己醛、辛醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛OAV占整體風味看（OAV大于1的共19 種風味OAV之和），隨復熱時間延長，其占比分別為76.8%、72.7%、68.0%和63.6%，而對照組僅為33.6%，因此，復熱后期（35～65 min）WOF仍保持對總體風味的主要貢獻。

4 結 論

結合DHS-GC-O-MS、OAV和PCA研究水浴復熱時間對研究水浴豬肉糜制品揮發性風味的影響。不同復熱處理豬肉制品共鑒定出54 種揮發性風味物質，包括烴類17 種，醛類13 種，醇類10 種，酮類5 種，酯類3 種，酸類3 種，雜環、酚類和其他類各1 種。不同復熱處理組共有物質36 種。復熱前期（5～20 min）揮發性風味物質以醛類物質為主，復熱后期（35～65 min）酸類物質含量大幅升高。脂質氧化是豬肉糜制品復熱風味形成的主要途徑，隨復熱時間延長，脂肪氧化生成的醛類物質持續氧化降解為酸類物質。豬肉糜制品隨復熱時間延長，WOF對總體復熱風味的貢獻略降，較短復熱時間更易促進WOF產生。