烹制時(shí)間對獅子頭營養(yǎng)品質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

朱文政，徐艷，劉薇，王秋玉，沙文軒，周曉燕*，楊章平

1(揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225127)2(江蘇省淮揚(yáng)菜產(chǎn)業(yè)化工程中心，江蘇 揚(yáng)州，225127)3(揚(yáng)州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225009)

獅子頭是中華傳統(tǒng)名菜，因其形態(tài)飽滿，猶如雄獅之首，故名“獅子頭”。獅子頭選擇豬五花肋條肉，肥瘦相間比例在1∶1，其纖維細(xì)、含水量大[1-2]。獅子頭營養(yǎng)豐富，口感滑嫩、肥而不膩、入口即化，尤其風(fēng)味芳香誘人。風(fēng)味是評價(jià)獅子頭感官品質(zhì)重要的指標(biāo)之一，風(fēng)味的優(yōu)劣程度直接影響消費(fèi)者對產(chǎn)品的選擇，良好的風(fēng)味將對獅子頭產(chǎn)品品質(zhì)有著積極影響。獅子頭風(fēng)味的形成，與烹飪制作過程中的原料選擇、加工方式、烹制時(shí)間以及輔料添加等因素有著密切關(guān)系。

目前關(guān)于獅子頭的研究主要集中在感官與品質(zhì)參數(shù)、工藝優(yōu)化、營養(yǎng)成分分析以及風(fēng)味對比等研究。周曉燕等[2]研究了獅子頭制作過程中輔料和加熱時(shí)間對獅子頭口感和工藝參數(shù)的影響。唐建華等[3]對清燉獅子頭采用正交試驗(yàn)優(yōu)化其最佳工藝，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加熱時(shí)間對獅子頭的口感顯著。鮑會梅等[4]通過感官評價(jià)法研究獅子頭制作過程中肥瘦肉比和燉制時(shí)間對其品質(zhì)的影響。張志剛等[5]研究了獅子頭在低溫貯藏過程中的質(zhì)構(gòu)、硫代巴比妥酸值、羰基含量和總揮發(fā)性鹽基氮等指標(biāo)的變化。孟舒雨等[6]運(yùn)用感官評分和電子鼻技術(shù)對獅子頭風(fēng)味特征進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)香辛料等輔料是造成產(chǎn)品風(fēng)味差異的主要因素。然而，目前烹制時(shí)間因素對獅子頭揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響研究還未見報(bào)道。

本文以獅子頭為研究對象，研究了獅子頭在烹制過程中基礎(chǔ)營養(yǎng)成分、卡路里熱量、色澤、質(zhì)構(gòu)和嫩度指標(biāo)，運(yùn)用固相微萃取(solidphase microextraction， SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)聯(lián)用技術(shù)[7]，采用內(nèi)標(biāo)法，研究不同烹制時(shí)間獅子頭揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量，為獅子頭的工業(yè)化生產(chǎn)和風(fēng)味評價(jià)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬五花肉(三元豬)、雞蛋、馬鈴薯淀粉(風(fēng)車牌)、料酒(古越龍山品牌)、食鹽，揚(yáng)州麥德龍超市。

石油醚、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、鹽酸、硼酸、濃硫酸，均為分析純，揚(yáng)州市廣寧器化玻有限公司；辛酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品，美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BS2SS電子分析天平，北京賽多利斯計(jì)量儀器有限公司；C21S-C2170九陽電子爐，九陽股份有限公司；NH310高品質(zhì)便攜式電腦色差儀，深圳市三恩時(shí)科技有限公司；C-LM2肌肉嫩度儀，北京朋利馳科技有限公司；SE-A6全自動(dòng)脂肪測定儀，濟(jì)南阿爾瓦儀器有限公司；KDN-20C消化爐、KDN-1000自動(dòng)凱氏定氮儀，上海昕瑞儀器儀表有限公司；HH-4A恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC公司；CA-HM卡路里分析儀，日本JWP公司；CarboxenTM/聚二甲基硅氧烷萃取頭(75 μm)、57330-U手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣器，美國Supelco公司；Trace DSQ Ⅱ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Thermo公司。

1.3 樣品制備

獅子頭加工工藝[8]：將1.0 kg豬五花肉洗凈瀝干，放入冰箱(-20 ℃)冷凍2 h，取出切成石榴米狀，然后加入雞蛋2個(gè)、蔥末10 g、姜末10 g、淀粉15 g、食鹽2 g、蔥姜料酒水120 g，按順時(shí)針方向攪拌均勻，使其上勁形成凝膠，放入冷藏冰箱(4 ℃)靜置1 h，稱取規(guī)格為90 g/個(gè)，使用雙手前手掌心摜摔成圓形，然后入沸水鍋中加熱，待其固定成型時(shí)轉(zhuǎn)置入燉鍋內(nèi)；先用1 000 W將燉鍋中湯汁燒沸騰，然后將功率調(diào)節(jié)為200 W繼續(xù)加熱至120 min。根據(jù)獅子頭關(guān)鍵步驟，設(shè)置采樣點(diǎn)：原料肉、定型階段、放入砂鍋后燉煮過程中每30 min采樣。每次取3個(gè)平行樣，用吸水紙去除樣品獅子頭表面湯汁等，冷卻置于-80 ℃保存，待測。

1.4 營養(yǎng)成分測定

1.4.1 水分含量的測定

參考GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》，采用干燥法。

1.4.2 蛋白質(zhì)含量的測定

參考GB 5009.05—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》，采用凱氏定氮法。

1.4.3 脂肪含量的測定

參考GB 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》，采用全自動(dòng)脂肪測定法。

1.5 食用品質(zhì)測定

1.5.1 顏色測定

在獅子頭加工的各個(gè)階段取樣，對肥肉、瘦肉、肥瘦相間3個(gè)部位分別進(jìn)行切割和測定。采用便攜式色差儀測定獅子頭表面肥、瘦和肥瘦相間部位的L*、a*和b*值，色差儀經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)白板校正后，將色差儀測試鏡頭垂直置于待測樣品表面，鏡口緊扣樣品表面，樣品測定重復(fù)3次。

1.5.2 質(zhì)構(gòu)測定

將獅子頭各個(gè)階段的樣品，切割成4 cm×1.5 cm×3.5 cm規(guī)格的塊狀，在質(zhì)地多面剖析(texture profile analysis，TPA)模式下，使用P36R探頭，TPA測試參數(shù)設(shè)定為：測前速率2.0 mm/s，測試速率1.5 mm/s，測試后速率5.0 mm/s，壓縮程度40%，停留時(shí)間5 s，每個(gè)樣品測試3次。

1.5.3 嫩度測定

采用C-LM2肌肉嫩度儀對獅子頭樣品進(jìn)行測定。用直徑1.27 cm的圓形取樣器沿獅子頭中間部位方向鉆取肉樣，樣品長度不少于2.5 cm，取樣位置應(yīng)距離樣品邊緣不少于5 mm，兩個(gè)取樣的邊緣間距不少于5 mm，每組測試樣品3個(gè)。

1.6 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定

參考周惠健等[9]測定方法：將獅子頭樣品解凍后，迅速切碎成肉末，準(zhǔn)確稱取10.0 g樣品置于200 mL萃取瓶中，并加入辛酸甲酯內(nèi)標(biāo)，以封口膜立即密封瓶口。將經(jīng)250 ℃老化40 min后的萃取頭穿過頂空瓶口的橡膠密封塞、插入到萃取瓶中，然后在60 ℃水浴加熱條件下頂空萃取40 min，萃取結(jié)束后迅速拔出萃取頭插入氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口，啟動(dòng)氣質(zhì)聯(lián)用儀采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析、鑒定。色譜條件：色譜柱為TG-WAXMS石英石毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升到100 ℃，再以8 ℃/min升到240 ℃，保持5 min；載氣(He)、流量1 mL/min；進(jìn)樣口在不分流進(jìn)樣1 μL模式操作；質(zhì)譜條件：離子源溫度250 ℃；電離方式EI；電子能量70eV；質(zhì)量掃描范圍：30～500 u。

根據(jù)檢索庫(NIST 2011)進(jìn)行化合物的質(zhì)譜分析鑒定，在檢測出的揮發(fā)性風(fēng)味成分中篩選出正匹配度和逆匹配度均大于800的化合物。定量方法：在頂空微萃取之前添加60 μL 0.012 66 mg/mL的辛酸甲酯內(nèi)標(biāo)，待測樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量根據(jù)峰面積之比進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

1.7 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 8.0和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 獅子頭烹制過程中主要營養(yǎng)指標(biāo)變化

由表1可知，隨著烹制時(shí)間的延長，獅子頭水分含量呈顯著增長趨勢(P<0.05)。烹制時(shí)間對獅子頭中脂肪含量影響較小，與原料肉相比，烹至120 min時(shí)獅子頭中脂肪含量降低了17.97%，這與脂肪在長時(shí)間燉煮過程中容易降解為揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有關(guān)[10]。在烹制過程中獅子頭蛋白質(zhì)含量變化較小且不顯著。在卡路里熱量值分析方面，經(jīng)過烹制的獅子頭比原料肉中的卡路里熱量值降低了41.04%。

表1 獅子頭烹制過程中主要營養(yǎng)與熱量指標(biāo)變化Table 1 Changes in nutrition and calories of Shizitou (meat ball) during cooking

2.2 獅子頭加工過程中主要食用品質(zhì)變化

2.2.1 獅子頭烹制過程中顏色變化

色澤是影響消費(fèi)者選擇與評價(jià)食物的重要指標(biāo)之一。由表2可以看出，獅子頭烹制后肥、瘦和肥瘦相間部位的L*值變化顯著(P<0.05)。獅子頭肥肉部位L*值變化呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，瘦肉部位L*值呈現(xiàn)先升高再降低，烹至90 min時(shí)呈增加趨勢。由于高溫作用，豬五花肉中蛋白質(zhì)受熱導(dǎo)致焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生一定程度的褐變反應(yīng)[11]。隨著烹制時(shí)間和溫度的變化，豬肉因氧化反應(yīng)產(chǎn)生自由基從而促進(jìn)高鐵肌紅蛋白的積累，肌紅蛋白的自動(dòng)氧化從而發(fā)生褐變[12]。

表2 獅子頭烹制過程中L*、a*、b*值的變化Table 2 Changes of L*, a* and b* values of Shizitou (meat ball) during processing

代表紅色度的a*值更具有表征肉品色澤的價(jià)值。獅子頭在烹制過程中，肥肉部位a*值總體呈現(xiàn)緩慢降低趨勢，而瘦肉部位呈現(xiàn)增加趨勢(P<0.05)。隨著溫度的升高，瘦肉部分纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，蛋白質(zhì)發(fā)生變性和凝集，亞鐵血紅素被取代，導(dǎo)致影響a*值的高鐵肌紅蛋白色素等的明顯增加[13]。此外，獅子頭顏色的變化與五花肉原色、輔料、調(diào)料以及烹飪熱處理對五花肉營養(yǎng)物質(zhì)的影響有關(guān)。

2.2.2 獅子頭烹制過程中質(zhì)構(gòu)與嫩度變化

由表3和圖1得知，烹制時(shí)間對獅子頭的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性和嫩度影響顯著(P<0.05)，尤其咀嚼性變化明顯。獅子頭的硬度、膠黏性和咀嚼性等指標(biāo)顯著降低，而彈性呈增加趨勢。豬肉的彈性和黏聚性一般由肉的水分、彈性蛋白、膠原蛋白和肌纖維的本身屬性及相互作用決定。長時(shí)間熱處理會使肉中的膠原蛋白溶解，降低膠原蛋白分子間的交聯(lián)作用，導(dǎo)致肌原纖維蛋白的流失、剪切力下降[14-15]。烹飪加熱過程對肉品的嫩度影響很大，特別是燉煮過程中采用一段低溫長時(shí)加熱有利于其嫩度的保持[16]。肉的嫩度可以通過剪切力的大小來表征。獅子頭的硬度受烹制工藝的影響較大，同時(shí)也與其肌肉自身組分含量相關(guān)。烹制時(shí)間對獅子頭的食用品質(zhì)產(chǎn)生了顯著影響(P<0.05)，這與VASANTHI等[17]研究烹制時(shí)間可以增加水煮牛肉的嫩度試驗(yàn)結(jié)果相一致。

表3 獅子頭烹制過程中質(zhì)構(gòu)變化Table 3 Changes in texture of Shizitou (meat ball) during cooking

圖1 獅子頭烹制過程中嫩度的變化Fig.1 Changes in tenderness of Shizitou(meat ball) during cooking注：不同字母表示差異顯著(P<0.05)

2.3 獅子頭烹制過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化

獅子頭經(jīng)不同烹制時(shí)間后其揮發(fā)性風(fēng)味化合物的含量見表4。烹制過程中不同種類揮發(fā)性風(fēng)味化合物數(shù)量變化見圖2。SPME-GC-MS分析結(jié)果表明，烹制120 min時(shí)獅子頭檢出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類最多，共分離鑒定出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)76種，其中醛類物質(zhì)9種，酯類物質(zhì)14種，烴類物質(zhì)22種，醇類物質(zhì)8種，醚類物質(zhì)3種，酮類物質(zhì)4種，酸類物質(zhì)9種，其他類物質(zhì)7種。烹飪過程中，豬肉中的瘦肉組織和脂肪組織發(fā)生一系列復(fù)雜的熱誘導(dǎo)反應(yīng)[18]。隨著烹制溫度的升高，脂質(zhì)氧化發(fā)生的同時(shí)，揮發(fā)性化合物也伴隨產(chǎn)生，這說明脂肪氧化產(chǎn)生的化合物對熟肉的風(fēng)味有很大的影響[19]。

圖2 獅子頭烹制過程中風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量Fig.2 The amount of flavor substances during the cooking process of Shizitou(meat ball)

表4 獅子頭烹制過程中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成 單位：mg/kgTable 4 Composition of volatile flavor substances in Shizitou (meat ball) processing

續(xù)表4

醛類物質(zhì)主要來源于豬肉脂肪組織的氧化分解[20]，具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，是構(gòu)成加熱后肉制品主要的風(fēng)味物質(zhì)之一[21]。壬醛和己醛是獅子頭中最要的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。烹制120 min時(shí)，壬醛含量達(dá)到3.58 mg/kg、己醛達(dá)到3.10 mg/kg，己醛具有清香的青草香，且該類醛類物質(zhì)的閾值也相對較低，己醛主要由亞油酸和花生四烯酸氧化產(chǎn)生[22]。從醛類物質(zhì)含量變化趨勢來看，醛類物質(zhì)的含量隨烹制時(shí)間延長呈上升趨勢。獅子頭在烹制過程中得到的烴類物質(zhì)，主要包括烷烴和烯烴大類。烷烴類物質(zhì)中，以癸烷、正己烷、十一烷含量較高。烴類物質(zhì)對風(fēng)味貢獻(xiàn)不大，但烷烴及烯烴的協(xié)同作用可能對肉的風(fēng)味有整體貢獻(xiàn)[23]。

醇類物質(zhì)也主要來源于脂肪的氧化分解[24]。采用SPME-GC-MS從獅子頭中共分離鑒定出8 種醇類物質(zhì)，其中含量較高的有3-丁炔-1-醇、5-氨基-1-戊醇、1-辛烯-3-醇物質(zhì)。烹制120 min時(shí)，3-丁炔-1-醇含量達(dá)到了5.44 mg/kg，5-氨基-1-戊醇達(dá)到10.85 mg/kg，1-辛烯-3-醇達(dá)到1.43 mg/kg，具有較強(qiáng)的油脂香味[25]。酮類物質(zhì)主要通過不飽和脂肪酸受熱氧化后降解產(chǎn)生[26]。在烹制過程中獅子頭共鑒定出4種酮類物質(zhì)。酸類物質(zhì)中，以蝶呤-6-羧酸、L-胱氨酸含量較高。烹制120 min時(shí)，其含量相對較低，分別為(6.67±7.59) mg/kg和(7.26±35.50) mg/kg，對獅子頭風(fēng)味影響不顯著。酯類物質(zhì)主要由肌肉組織中脂質(zhì)氧化和游離脂肪酸之間的交互作用而產(chǎn)生[27]。從獅子頭中鑒定得到的酯類物質(zhì)來看，酯類物質(zhì)的種類少且含量占比較小。此外，獅子頭中分離鑒定出一定量的甲苯、呋喃類等風(fēng)味物質(zhì)，其閾值相對較低，但對獅子頭主體風(fēng)味影響較大。呋喃類物質(zhì)主要由脂質(zhì)氧化產(chǎn)生，獅子頭中檢測出的2-戊基呋喃，具有一定的甜香[28]，主要對獅子頭風(fēng)味起到協(xié)調(diào)均衡的作用。獅子頭在烹制過程中，因其工藝條件和時(shí)間因素對獅子頭過程性的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢出產(chǎn)生了一定影響。

3 結(jié)論

本文研究了烹制時(shí)間(0、30、60、90和120 min)對獅子頭的基礎(chǔ)營養(yǎng)成分、色澤、質(zhì)構(gòu)特性、嫩度和揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響。烹制過程顯著增加了獅子頭中的水分含量(P<0.05)，與原料肉相比，烹至120 min時(shí)獅子頭中脂肪含量降低了17.97%，而蛋白質(zhì)含量變化較小且不顯著，獅子頭的卡路里熱量比原料肉中的熱量值降低了41.04%；獅子頭肥瘦部位L*值呈現(xiàn)先降低再升高趨勢，而瘦肉部位L*值呈現(xiàn)先升高再降低趨勢，而a*值總體呈現(xiàn)緩慢降低趨勢，瘦肉部位a*值呈顯著增加趨勢(P<0.05)。烹制時(shí)間有效地降低了獅子頭硬度值、嫩度值(P<0.05)。烹制120 min時(shí)，獅子頭達(dá)到口感嫩滑、入口即化的口腔狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步利用SPME-GC-MS對獅子頭的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取和分析檢測，共得到76種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，根據(jù)對不同類別的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定量分析，醛類、醇類是獅子頭主要揮發(fā)性物質(zhì)。本本主要探討了烹制時(shí)間對獅子頭營養(yǎng)品質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，以期對獅子頭工業(yè)化產(chǎn)品的品質(zhì)調(diào)控和產(chǎn)品研發(fā)提供參考。