不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉風味差異探究

鄭月，楊文昇，張宇輝，劉登勇,2*

1(渤海大學 食品科學與工程學院，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州, 121013) 2(肉類生產與加工質量安全控制協同創新中心，江蘇 南京, 210095)

目前中國是世界上最大的肉類生產國，年產量達7 000萬t，其中有2/3是豬肉[1]，與此同時，國外豬肉的生產量和消費量也在逐年上升[2]。豬肉是餐桌上最常見的肉類食品之一。為了滿足人們對豬肉產品的需求,提高豬肉的產量, 普通生豬在養殖過程中縮短了養殖周期,豬肉的質量有所下降, 普通冷鮮豬肉在品質和口感上稍有不佳[3]。隨著生活水平的不斷提高，人們對豬肉的品質要求也隨之提高，進而推動了高品質豬肉產業的發展。豬肉品質受基因型[4]、飼養環境[5]、性別[6]、日糧品質和組成[7]、宰殺方式[8]、日齡[9]等眾多因素的影響，基因是最主要因素，但飼養環境、日糧組成、宰殺方式等因素也間接影響著豬肉品質。

為了讓人們吃上品質優良又安全的豬肉，我們不僅要選擇優質的品種而且也要注重科學的飼養方式來保證豬肉質量。“陽光豬肉”是在陽光健康豬舍環境下進行養殖并配以健康無藥飼料和科學規范化的養殖管理模式對豬只進行福利化養殖，按照嚴格的宰殺貯運程序進行銷售的高檔冷鮮豬肉。陽光豬舍采用電地熱系統、噴淋降溫裝置、卷簾被溫度調節系統、地窗、天窗、正壓風機等設備，解決了我國北方傳統養殖環境中夏天悶熱，冬天陰冷的缺點，使豬在生長過程中擁有良好飼養環境提高自身抵抗力，從而降低了獸藥殘留帶來的風險，同時提高了豬肉的品質[10]。

肉的風味大都是在烹調的過程中產生的[11]。在加熱過程中，脂質中不飽和脂肪酸被氧化，對熟肉的風味形成起著至關重要的作用[12]。加熱時，肉類特征風味形成的途徑有脂質氧化、美拉德反應、硫胺素降解[13]等，這些反應對烹制條件的要求都不相同，如，氨基酸與還原糖同時存在時會發生美拉德反應，當反應溫度高于80 ℃，反應速度加快[14]；水煮過程容易發生脂質的氧化；含硫化合物如噻吩、吡啶、硫醇化合物常出現在低溫(70～100 ℃)燒烤的過程中[15]。不同的烹調方式，由于熱處理溫度和時間的不同，使豬肉的脂質氧化程度和揮發性成分存在差異，從而直接影響肉的品質和風味[16]。

目前，有部分學者研究了不同烹制方式對魚肉[17]、牛肉[18]、羊肉[19]脂質氧化和風味物質的影響，但是對不同養殖方式生產出來的豬肉進行對比研究鮮有報道。因此本實驗以“陽光豬肉”和普通冷鮮肉為研究對象，對比蒸制、煮制、烤制和微波這4種不同的烹制方式，2種豬肉風味上的差異，為大眾選擇不同豬肉和不同的烹制方式提供科學的依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗材料：宰后12 h“陽光豬肉”(購于錦州市“陽光豬肉”專賣店)，宰后12 h普通冷鮮豬(購于錦州市某超市)

儀器：便攜式電子鼻PEN 3，德國Airsense公司；電子舌sa402b，美國insent公司；冷凍離心機Allegra X-15，美國貝克曼庫爾特有限公司；紫外分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；電子天平AL104，梅特勒-托利多儀器有限公司；數顯恒溫水浴鍋SY-1230、恒溫干燥箱，上海一恒科技有限公司；Agilent 7890N/5975氣質聯用儀，美國Agilent公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

參考文獻[16,20-21]樣品制備方法略有改動，取“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉背最長肌去除脂肪與筋膜，順接纖維發育方向切成3 cm×2 cm×2 cm的肉塊，經不同烹調方式處理，處理方式如下所示：

(1)蒸制：水沸騰后，將切好的肉樣置于蒸籠上隔水蒸制30 min；

(2)煮制：水沸騰后將肉樣置于沸水內，煮制30 min；

(3)烤制：上下火200 ℃預熱烤箱，將肉樣置于預熱好的烤箱內，烤制30 min，每隔5 min翻面1次；

(4)微波：將切好的肉樣置于微波爐內，1 000 W加熱5 min，每分鐘翻面1次。

制備好的樣品冷卻后真空封口，置于-72 ℃冷凍冰箱內，待測備用。

1.2.2 感官評價

挑選實驗室內經感官培訓的學生10人(4名男生，6名女生)，組成感官評價小組。將2種豬肉經不同種烹飪方式加工后，冷卻至30 ℃，裝入白色感官PP杯內，隨機編號，隨機取樣后在感官實驗室內進行感官評定，評價標準見表1。評定完每一個樣品后，使用清水對口腔進行清潔，并休息5 min，全程不允許交流。

表1 感官評價標準Table 1 comparison table of sensory evaluation

1.2.3 電子鼻測定

使用斬拌機將樣品斬碎，準確稱取5.000 g樣品于離心管內，密封。將密封好的離心管置于90 ℃浴鍋中加熱1 h，使氣體物質充分富集于離心管內，運用電子鼻傳感器對樣品進行檢測。檢測時間120 s，進樣流量和內部流量均為300 mL/min，數據采集時間為106 s和116 s。每個樣品做3次平行重復[22]。進行電子鼻測定。根據樣品頂空揮發物通過傳感器的電阻值G與基準氣體通過傳感器的電阻值G0的比值進行數據處理和模式識別。傳感器由10種金屬氧化物半導體型(metal oxide semiconductor，MOS)化學傳感元件組成，每個傳感元件對應的主要敏感物質見表2。

表2 化學傳感器及其對應的敏感物質類型Table 2 Chemical sensors corresponding to different types of volatile substances

1.2.4 電子舌測定

準確稱取樣品5.000 g，將樣品置入恒溫水浴鍋內隔水加熱至中心溫度40 ℃，后加入40 ℃蒸餾水100 mL，使用高速勻漿機(9 000 r/min，30 s×2)，確認樣品是否混合均勻。通過離心機(25 ℃、5 500×g、15 min)離心，取上清液，使用0.45 μm過濾2次，放至室溫，備用。電子舌傳感器經活化校準后，將前處理好的樣品按順序放入電子舌樣品托盤中進行分析。設定電子舌分析參數：數據采集時間120 s，采集周期1.0 s，采集延遲0 s，攪拌速率1 r/s。每個樣品重復測4次，選取后3次測量的數據作為本研究分析的原始數據。

1.2.5 硫代巴比妥酸值的測定

參考JONGBERG等[23]的方法并稍作修改。取5 g攪碎的肉樣置于離心管中，加入混合溶液(7.5%三氧乙酸0.1%EDTA)15 mL后過濾，取2.5 mL濾液置于試管中，并加入0.02 mol/L的硫代巴比妥酸溶液2.5 mL，置于100 ℃水浴鍋內保持1 h。取出后流水冷卻，在532 nm處測得吸光度，并通過TEP標準曲線計算TBA值。結果以每千克肉中所含丙二醛含量表示硫代巴比妥酸值(mg MDA/kg)。

1.2.6 脂肪酸測定

樣品制備：參考FOLCH等[24]、AOAC[25]和INDRASTI等[26]的方法提取樣品的脂肪。精確稱取5 g樣品置于燒杯中，向燒杯中加入氯仿甲醇溶液[V(氯仿)∶V(甲醇)=2∶1]100 mL，使用勻漿機將肉樣攪碎均勻，轉速為6 000 r/min，勻漿2次，每次20 s，靜置后過濾，加入生理鹽水后振蕩混勻，待樣液靜置分層后，取下層清液，加入無水硫酸鈉去除水分，直至有少量白色晶體出現為止，通過使用真空旋轉蒸發儀在44 ℃水浴條件下蒸干獲得脂質樣品。取50 mg提取的脂肪于試管中，加入2 mL苯與石油醚混合溶液[V(苯)∶V(石油醚)=1∶1]，待樣品混勻后，加入2 mL 0.4 mol/L KOH-甲醇，靜置分層后沿試管壁加入飽和NaCl溶液使有機相層上升，澄清后，取上清液過0.22 μm濾膜，濾液裝于樣品瓶中待檢測。

脂肪酸組分分析：參考王毅等[27]檢測條件：氣相色譜條件參數：INNOWax毛細管柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm)，進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度280 ℃；載氣為氦氣，柱流量1.0 mL/min；進樣量1 μL，分流比20∶1；柱箱升溫程序：起始溫度140 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升到200 ℃，保持2 min，再以2 ℃/min升到230 ℃，保持2 min，最后以4 ℃/min升到250 ℃，保持2 min。質譜(Mass spectrometry，MS)條件參數：接口溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；溶劑延遲4 min；質量掃描范圍m/z：全掃描。脂肪酸采用質譜庫匹配度檢索定性，采用峰面積歸一化法定量。

1.2.7 揮發性物質測定

固相微萃取：參照XIE等[28]的方法，稍加改動。將經不同烹飪方式烹飪后的豬肉樣品常溫解凍，使用經消毒后的刀具，將2 g切碎后的樣品裝入潔凈的樣品瓶，密封，0～4 ℃低溫保藏，待測。測定前將樣品瓶置于80 ℃水浴鍋內，平衡10 min，將老化后的SPME纖維插入樣品瓶頂空萃取氣體30 min后，GC-MS儀進樣。

GC-MS分析：GC條件INNOWax色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；初始溫度50 ℃，保持5 min，以20 ℃/min升至210 ℃，保持5 min，再以5 ℃/min升至270 ℃，保持5 min；進樣口溫度260 ℃載氣N2，流速1 mL/min；MS條件電子轟擊，離子源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，燈絲電流150 A，質量掃描范圍20～450 μ。采用質譜庫匹配度檢索定性，采用峰面積歸一化法定量。

1.3 數據分析方法

采用SPSS 19軟件中的單因素方差分析和Pearson相關系數法對試驗結果進行分析，結果的形式以平均值±標準差體現，顯著性水平為P<0.05，每個試驗指標3個平行試驗。

2 結果與分析

2.1 感官分析

感官評價是對食品最直接的評價方式，表3是“陽光豬肉”與普通冷鮮肉經不同加工方式后的感官評分對比。“陽光豬肉”氣味得分平均高于普通冷鮮肉1.4分和1.3分，2種豬肉氣味、滋味差異顯著(P<0.05)。“陽光豬肉”經過加工后無明顯異味且肉香濃郁，但普通冷鮮肉經加工后有些許異味，主要是由于飼料質量、飼養環境等因素導致。這些因素使豬肉蛋白質、脂肪的含量有所不同，導致豬肉的感官品質也不相同，豬肉的多汁性主要與肉的保水性成正相關，“陽光豬肉”保水性優于普通冷鮮肉，所以經不同加工方式后多汁性均優于普通冷鮮肉，且差異顯著(P<0.05)。總體喜好度“陽光豬肉”評分高于普通冷鮮肉且差異顯著(P<0.05)。根據表中數據分析，經過4種加工方式后“陽光豬肉”無論氣味、滋味、多汁性、口感以及喜好度評分均高于普通冷鮮豬肉，說明“陽光豬肉”經加工后更受消費者所喜愛。

表3 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮肉感官評價Table 3 Sensory evaluation of different processing methods of "Yangguang-pork" and ordinary chilled meat

注：P表示普通冷鮮豬肉，Y表示 “陽光豬肉”，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 電子鼻分析

表4給出不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮肉對電子鼻的影響，提取10個傳感器對不同的樣品響應值進行方差分析和LSD多重比較。方差分析結果顯示不同處理方式的“陽光豬肉”和普通冷鮮肉對傳感器R2、R9、R10的響應不顯著，其余7個傳感器響應值均顯著，方差分析結果表明電子鼻對不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮肉氣味敏感，可有效分析。LSD多重比較結果顯示不同樣品間差異顯著。由圖1可知，主成分1(72.00%)和主成分2(18.19%)的累計方差貢獻率為90.18%，大于85%，這說明主成分1和主成分2包含了大量的信息。不同組樣品數據采集點分散在不同區域，說明不同加工方式，不同種豬肉的揮發性氣味在PC1和PC2上具有顯著性。

圖1 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉對電子鼻PCAFig.1 Different processing methods of “Yangguang-pork”and ordinary chilled pork on electronic nose “PCA”

2.3 電子舌分析

“陽光豬肉”與普通冷鮮肉經4種加工方式處理后，電子舌結果分析如圖2所示。其中咸味、苦味、澀味、回味信號均低于味覺感知限以下，味覺信號差異主要體現在醇厚味與鮮味上。在加工過程中肉中蛋白質因受加熱收縮失去彈性，體積變小，導致肉中汁液流失，進而使肉中滋味物質含量降低[29]。4種加工方式中，“陽光豬肉”的鮮味程度顯著高于普通冷鮮肉(P<0.05)。肉中主要的鮮味物質來自于呈鮮味核苷酸與氨基酸，隨著汁液流失核苷酸與氨基酸含量下降導致鮮味程度降低。“陽光豬肉”的持水性優于普通冷鮮肉，在加熱過程中有較好地保持肉中汁水的能力，使得其鮮味物質在豬肉中有較好的保留。2種豬肉經長時間煮制，使豬肉中的汁液有效為嚴重的損失，導致鮮味物質含量下降。另一方面，一些水溶性核苷酸與氨基酸溶于肉湯中，導致2種豬肉經煮制后鮮味程度降低，且低于味覺感知限以下[30]。4種加工方式中，經微波處理后肉的鮮味程度最高，主要是因為在電磁波的作用下，肉中的水分子運動加劇，肉中的水分子直接汽化成水蒸氣減少了汁液流失，進而增加了肉中鮮味物質濃度。經4種加工方式后2種豬肉的醇厚味差異主要集中在微波加熱與烤制(P<0.05)，蒸制和煮制的醇厚味差異不顯著(P>0.05)。醇厚味是指滋味豐富度較高，包括使人愉快的滋味以及不愉快的滋味。結合感官評價試驗，“陽光豬肉”在加工后，沒有使人不愉悅的味道，而普通冷鮮肉卻有不愉快異味，可能是導致普通豬肉醇厚味高于“陽光豬肉”的原因。

表4 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉對電子鼻10個傳感器的響應Table 4 Sensory evaluation on the response of different processing methods of "Yangguang-pork" and ordinary chilled pork to 10 sensors in electronic nose

a-酸味；b-鮮味；c-咸味；d-醇厚味；e-澀味；f-回味圖2 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉電子舌差異Fig.2 Different processing methods of “Yangguang-pork”and common chilled pork electronic tongue difference

2.4 TBA分析

在脂質氧化過程中，初級產物很不穩定立即分解為次級產物丙二醛，即測定脂質氧化的次級產物就可代表脂質氧化的最終程度。由圖3可知，“陽光豬肉”與普通冷鮮肉經4種加工方式與對照組進行比較，均有明顯升高。其中烤制的TBA值最高，“陽光豬肉”為6.55 mgMDA/kg，普通冷鮮肉為5.73 mgMDA/kg，經烤制2種豬肉差異顯著(P<0.05)。在烤制過程中，“陽光豬肉”中不飽和脂肪酸氧化程度最高，且氧化后生成較多己醛，這與揮發性物質的結果相一致。4種加工方式中經煮制后的TBA值最低，“陽光豬肉”為1.89 mgMDA/kg，普通冷鮮肉為1.92 mgMDA/kg，差異不顯著(P>0.05)，可能是因為在煮制過程中有一部向水中發生了轉移，同時氨基酸等蛋白物質與脂質氧化產物發生了反應從而降低丙二醛含量，使TBA值降低[31]。微波與蒸制介于兩者之間差異均顯著(P<0.05)，這主要是由于“陽光豬肉”的肌內脂肪含量高于普通冷鮮肉，所以更容易被氧化。導致2種豬肉脂肪含量不同的原因，可能是由于飼養方式的不同，其肌肉脂肪含量不同。同時也可以得出，由于烤制溫度最高，氧化程度也就最強，表明高溫有助于豬肉的脂質氧化。在適度的條件下脂質氧化會賦予肉制品良好的風味，而自然氧化會使肉產生哈敗味[32]。

圖3 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮肉TBA分析Fig.3 TBA analysis of different processing methods of “Yangguang-pork” and ordinary chilled pork

2.5 脂肪酸分析

肉制品中的脂肪酸分為飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)、單不飽和脂肪酸(monounsaturated,MUFA)、多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)，主要由甘油三酯、磷脂以及游離脂肪酸組成[33]。加工過程中，因為肉制品加熱，使肉中汁液和油脂流失，可能導致SFA和MUFA相對含量下降，從而使PUFA相對含量上升。豬肉中主要風味的形成和營養價值主要受脂肪酸組成與脂肪酸含量影響。加熱過程中豬肉的脂肪降解為脂肪酸，因此脂肪酸組成與含量主要取決于脂肪的降解率[14]。肉制品的嫩度、多汁性、香味主要取決于SFA和MNFA的含量[34]。

如表5所示，“陽光豬肉”對比組主要以飽和脂肪酸(C16∶0、C18∶0)為主的SFA，其次為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。除蒸制外飽和脂肪酸與對照組無明顯差異外，其他3種加工方式“陽光豬肉”的飽和脂肪酸相對含量明顯下降，煮制與微波飽和脂肪酸下降比例尤為明顯，分別下降4.35%和2.07%。而經4種加工方式處理后，多不飽和脂肪酸相對含量明顯升高，煮制多不飽和脂肪酸上升比例最為明顯，為10.58%。這說明“陽光豬肉”在加工過程中飽和脂肪酸降解速率大于形成速率且與對照組差異顯著(P<0.05)。其中經煮制的“陽光豬肉”飽和脂肪酸降解程度最大，蒸制的幾乎沒有損失。可能是因為脂肪酸是由極性和非極性的烴基所組成，其性質有親水和疏水2種，伴隨加熱時間的延長，水分子與飽和脂肪酸發生酯化反應，其主要分解成低分子物質和聚合物，進而導致飽和脂肪酸相對含量下降，同時多不飽和脂肪酸相對含量升高[35]。“陽光豬肉”經不同加工方式處理后，飽和脂肪酸相對含量下降最多，可能是因為其肌內脂肪含量較高所致，所以，經加工后的“陽光豬肉”剪切力與多汁性方面均優于普通冷鮮肉。普通冷鮮肉經4種加工方式后，飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸相對含量均升高，其中飽和脂肪酸經煮制后上升比例最大，為7.24%，經微波加熱后，其多不飽和脂肪酸上升比例最大，為4.5%。飽和脂肪酸主要可以為人體提供能量，但飽和脂肪酸含量過高易引起動脈硬化等心腦血管疾病。不飽和脂肪酸作用主要是促進人體大腦與神經的生長發育，而且對心血管具有軟化作用[36]。“陽光豬肉”經加工后飽和脂肪酸含量有明顯的下降，不飽和脂肪酸含量明顯上升，增加了不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸之間的比例，由此可見經不同加工方式后“陽光豬肉”不僅改善了其風味，同時也提高了其營養價值。綜上所述“陽光豬肉”相較于普通冷鮮肉更適合加工。

2.6 揮發性物質分析

表6通過4種加工方式處理后的2種豬肉的揮發性物質種類以及相對含量。試驗采用固相微萃取以及氣質聯用對其揮發性物質進行測定。共檢測到揮發性物質共 42 種，其中醛類物質 16 種、烴類物質 15 種、醇類物質 3 種、酮類物質 2 種、雜環類物質6種。醛類占總含量比例最高，約 59.25%～76.90%，其次為雜環類、醇類、酮類，烴類，分別約 2.19%～26.90%、1.72%～10.06%、0.07%～10.31%、1.35%～9.80%。烤制后的豬肉所產生的揮發性物質種類最多。

表5 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉脂肪酸組成Table 5 The fatty acid composition of "Yangguang-pork" and ordinary chilled pork is different processing methods

醛類物質為豬肉的主要風味物質，主要是由不飽和脂肪酸氧化而產生，除微波外，蒸制、煮制、烤制后的“陽光豬肉”的醛類物質含量均高于普通冷鮮肉，與TBA值變化規律基本吻合。醛類中大多以己醛、庚醛、壬醛為主。己醛具有青草味，主要來自脂肪酸中的C18∶0、C20∶4氧化分解；壬醛主要來自C18∶1氧化分解產生清香味，豬肉中的不飽和脂肪酸主要來自于C18∶1和C18∶2。醇類化合物中主要是以1-辛烯-3醇為主要風味物質，其具有蘑菇香，主要是多不飽和脂肪酸氧化產物。“陽光豬肉”經加工后醛類與醇類均高于普通冷鮮豬肉，因此“陽光豬肉”相對于普通冷鮮豬肉具有肉香濃郁，風味優良等特點。雜環化合物中主體風味物質為2-戊基呋喃，其廣泛存在于熟肉制品中，具有豆香和果香。在加熱過程中肉中的羰基與氨基發生羰氨反應，羰氨反應過程復雜，中間產物種類繁多，包括吡嗪、吡啶、噻吩等物質。吡嗪具有強烈的烤香，而且其閾值很低，屬于重要的揮發性物質。烤制與微波的雜環類物質高于蒸制和煮制，可能與加工時加熱強度有關，使得美拉德反應更加劇烈。

3 結論

“陽光豬肉”經4種加工方式(烤、蒸、煮、微波)加工后，感官、電子舌、電子鼻分析“陽光豬肉”氣味，滋味，口感，喜好度均優于普通冷鮮肉，且差異顯著。經TBA分析“陽光豬肉”脂質氧化程度，除煮制差異不顯著，其他3種加工方式均高于普通冷鮮肉。“陽光豬肉”經加工后飽和脂肪酸相對含量有所降低，普通冷鮮肉上升。“陽光豬肉”揮發性物質種類較多，醛類、醇類相對含量均高于普通冷鮮豬肉，肉風味更好，所以肉香更為濃郁。

表6 不同加工方式“陽光豬肉”與普通冷鮮豬肉揮發性物質組成Table 6 composition of volatile flavor substances of "Yangguang-pork" and ordinary chilled pork in different processing methods