川西藏區牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的應用及風味特征分析

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.07.008

引文格式：肖猛，李楊，彭毅秦，等.川西藏區牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的應用及風味特征分析.中國調味品，2024，49（7）：52-59.

XIAO M， LI Y， PENG Y Q， et al.Application of sour yak meat in Tibetan region of western Sichuan in tomato soup pot and its flavor characteristics analysis.China Condiment，2024，49（7）：52-59.

摘要：為探究牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的應用及風味特征分析，以感官評分、質構、色差、烹飪損失率和熱量分析為評價指標，以牦牛酸醡肉的發酵溫度、發酵時間、肉塊厚度、煮制時間為考察因素，通過熵權法對綜合得分進行評價，得出最佳應用工藝；以新鮮牦牛肉為對照，通過電子舌和GC-IMS分析牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的風味特征。結果表明，最佳應用工藝條件為發酵溫度25 ℃、發酵時間24 h、肉塊厚度2.0 cm、煮制時間5 min，在此條件下制備的牦牛酸醡肉風味濃厚、大小適宜、口感佳。相比于新鮮牦牛肉，牦牛酸醡肉的酸味值、甜味值、咸味值更高，使得滋味更加濃郁，香氣成分增加了酮類、醇類、醛類和酯類等21種物質，風味差異較明顯，使得牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的風味更加豐富，為牦牛酸醡肉在餐飲業中的應用提供了一定的參考。

關鍵詞：牦牛酸醡肉；番茄湯鍋；加工工藝；風味特征分析

中圖分類號：TS251.5""""" 文獻標志碼：A""""" 文章編號：1000-9973（2024）07-0052-08

Application of Sour Yak Meat in Tibetan Region of Western Sichuan in

Tomato Soup Pot and Its Flavor Characteristics Analysis

XIAO Meng1，2， LI Yang3，4， PENG Yi-qin1， LIU Qiang3， WANG Lan3，

CHEN Xing-hua3， DING Jie1，2，3*

（1.Key Laboratory of Culinary Science in Institutions of Higher Education in Sichuan Province，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China; 2.Precooked Food Industry Institute，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China; 3.College of Food Science and Technology，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China； 4.College of Food Science and

Technology， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China）

Abstract： In order to explore the application of sour yak meat in tomato soup pot and its flavor characteristics analysis， the sensory score， texture， color difference， cooking loss rate and calorimetric analysis are used as the evaluation indexes， and the fermentation temperature， fermentation time， meat chunk thickness and cooking time are used as the factors. The comprehensive scores are evaluated using entropy weight method to obtain the optimal application process. Fresh yak meat is used as the control， and the flavor characteristics of sour yak meat in tomato soup pot are analyzed by electronic tongue and GC-IMS. The results show that the optimal application conditions are fermentation temperature of 25 ℃， fermentation time of 24 h， meat chunk thickness of 2.0 cm and cooking time of 5 min. Under these conditions， the prepared sour yak meat has strong flavor， suitable size and good taste. Compared with fresh yak meat， the sour yak meat has higher" sourness value， sweetness value and saltiness value， which makes its taste more intense. The aroma components increase with the presence of 21 substances such as ketones， alcohols， aldehydes， esters and so on， and the flavor difference is obvious， which makes the flavor of sour yak meat in tomato soup pot more rich， and provides some references for the application of sour yak meat in the catering industry.

Key words： sour yak meat; tomato soup pot; processing technology; flavor characteristics analysis

收稿日期：2024-03-08

基金項目：四川省科技廳項目（2020YJ0405）；四川旅游學院科研團隊項目（21SCTUTD03）；川菜發展研究中心項目（CC20Z02）；成都大學肉類加工重點實驗室項目（19-R-26）

作者簡介：肖猛（1967—），男，教授，博士，研究方向：川西藏區牦牛資源研究及開發。

*通信作者：丁捷（1985—），女，副教授，博士，研究方向：川西藏區牦牛深加工及工業化。

番茄湯鍋是在清湯火鍋的基礎上逐漸發展起來的，因酸爽的口感而深受消費者喜愛。據聯合國糧農組織（FAO）調查顯示，2021年我國火鍋行業市場規模達到4 998億元，同比增長17.99%，預計2025年其規模可達6 689億元，可知未來火鍋市場規模龐大。川藏鐵路的開通極大地推動了藏區旅游業的發展，進而帶動了藏區旅游餐飲業的繁榮。為了滿足游客的不同需求，藏區的餐飲業需要更多具有民族特色的肉制品，特別是火鍋餐飲行業需要推出更多特色美食，滿足游客的口味需求。因此，本研究符合市場需求和地方經濟發展的需要。

牦牛肉是一種富含蛋白質、氨基酸、礦物質且脂肪含量較低的天然綠色食品，但因其纖維較粗，難以在較短時間烹飪后食用，且未經處理的鮮牦牛肉腥味較重，導致風味較差，因此不宜直接在火鍋中涮煮。而牦牛酸醡肉是以牦牛肉為主料、青稞粉為輔料，經固態厭氧發酵制成的一種肉制品，其肌纖維在微生物作用下分解，使其肉質入口化渣，且在發酵過程中蛋白質和脂肪適度氧化能產生醛類、酮類、酸類等揮發性物質，形成了獨特的發酵香氣，掩蓋了其原有的腥膻風味。在乳酸的作用下部分蛋白質已發生變性，使其烹飪成熟時間變短，因此牦牛酸醡肉適合應用于湯鍋餐飲業中。目前牦牛酸醡肉產品多為成品的預制食品，如牦牛酸醡肉脯、紅燒牦牛酸醡肉等，而針對其在餐飲業中應用的研究還比較少。因此，需要將牦牛酸醡肉以半成品的形式用于餐飲行業，提升牦牛酸醡肉的市場價值。

本研究以牦牛酸醡肉為研究對象，探究發酵溫度、發酵時間、肉塊厚度、煮制時間等對其感官品質的影響，研究牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用的加工工藝，以新鮮牦牛肉為對照，通過電子舌和GC-IMS分析牦牛酸醡肉在湯鍋中應用的風味特征，可以達到豐富火鍋食材品類、提高牦牛酸醡肉的經濟價值等目的，為牦牛酸榨肉在餐飲業中的應用提供技術支撐。

1" 材料與方法

1.1" 材料

牦牛肉后腿肉：產地四川省甘孜州白玉縣；青稞粉：甘孜州農業科學研究所；白砂糖、鹽、干辣椒面、辣椒粉、生姜、八角粉、醪糟：成都市龍泉驛區萬達永輝超市；海底撈番茄火鍋底料：頤海（上海）食品有限公司。

1.2" 儀器與設備

FlavourSpec氣相色譜-離子遷移譜聯用儀" 德國G.A.S.公司；Astree Ⅱ型電子舌" 法國 Alpha MOS公司；TMS-Pro型食品物性分析儀" 美國F.T.C.公司；CA-HM型食品熱量成分檢測儀" 北京盈盛恒泰科技有限責任公司；NH310型色差儀" 深圳市三恩時科技有限公司；SG9200LT型超聲波清洗器" 上海冠特超聲儀器有限公司。

1.3" 方法

1.3.1" 牦牛酸醡肉的制備

按照參考文獻的方法制備牦牛酸醡肉。在鮮牦牛肉中加入青稞粉及其他香辛料，并在20 ℃條件下發酵24 h，制得牦牛酸醡肉，然后去除牦牛酸醡肉表面的青稞粉等雜質。將牦牛酸醡肉切成1 cm×1 cm×3 cm大小的肉塊，待湯鍋沸騰后，將其放入鍋中煮制5 min后撈出。加工工藝：鮮牦牛肉→發酵→牦牛酸醡肉→清洗→切配→煮制→成品。

1.3.2" 關鍵工藝

以感官評分和綜合得分為指標，研究發酵溫度、發酵時間、肉塊厚度、煮制時間對牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用研究的影響，關鍵工藝水平分別選取發酵溫度為10，15，20，25，30 ℃；發酵時間為6，12，18，24，30 h；肉塊厚度為0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 cm；煮制時間為3，4，5，6，7 min。

1.3.3" 感官評價

參照楊曉鋼的方法并略作改動，由10名食品專業人員組成感官評價小組，主要從色澤、風味、口感和組織狀態4個方面進行評定，感官評分標準見表1。

1.3.4" 質構的測定

參考楊書捷等的方法并加以修改，質構測定用10 mm圓柱形擠壓探頭，測試速度為60 mm/min，形變量為50%，最小感應力為0.375 N，停頓2 s，測定3次，取平均值。

1.3.5" 色澤的測定

采用色差儀測定L*值、a*值、c*值，測定3次，結果取3次測定的平均值。

1.3.6" 能量及營養物質的測定

將牦牛酸醡肉絞碎后放入測定盒中，填滿測定盒后，蓋上玻璃片壓緊。每次測定前均要用空白板校正，并測定樣品的水分、脂肪、蛋白質含量，且每個樣品測定3次。

1.3.7" 總酸的測定

總酸的測定參考GB 12456—2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》。

1.3.8" 烹飪損失率

烹飪損失率采用重量法，按下式計算：

p=W1－W2W1×100%。

式中：p為烹飪損失率（%）；W1為樣品處理前的質量（ｇ）；W2為樣品處理后的質量（ｇ）。

1.3.9" 體積減小率

體積減小率采用體積法測定，按下式計算：

q=V1－V2V1×100%。

式中：q為體積減小率（%）；V1為樣品處理前的體積（mL）；V2為樣品處理后的體積（mL）。

1.3.10" 電子舌測定

參照田曉靜等的方法并稍作修改。稱取搗碎的樣品15 g放入錐形瓶中，加入150 mL蒸餾水，攪拌均勻后超聲提取（40 ℃、30 min），取上清液用濾紙過濾，獲得澄清透明的樣品。在室溫條件下，取80 mL濾液置于電子舌專用杯內，每個樣品采樣時間120 s，清洗時間180 s，檢測7次，取后3次穩定數據。

1.3.11" GC-IMS測定

測試條件參考文獻，樣品處理：取2 g樣品置于10 mL頂空瓶中，在50 ℃條件下孵育15 min。GC條件：MXT-5色譜柱（15 m，0.53 mm ID，美國Restek公司），膜厚度1.0 μm；柱溫60 ℃；分析時間20 min；載氣：N2（純度≥99.999%）；載氣流速：0～2 min，2 mL/min；2～10 min，10 mL/min；10～20 min，100 mL/min。IMS條件：漂移管長度5 cm；管內線性電壓400 V/cm；漂移氣：N2（純度≥99.999%）；流速：150 mL/min；IMS溫度：45 ℃，每個樣品平行測定3次。

1.4"" 數據分析處理

所有指標測定3次，采用SPSS 27.0軟件進行數據分析，利用Origin 2021軟件進行繪圖。

2" 結果與分析

2.1" 川西藏區牦牛酸醡肉信息熵綜合品質評價模型的建立

參考盧雪松等的方法并做修改，建立信息熵綜合品質評價模型。

將原始數據矩陣歸一化，用每個項目的咀嚼性、硬度、感官彈性、L*值、a*值、c*值、蛋白質、脂肪、水分、烹飪損失率、體積減小率、總酸12個評價指標建立原始評價指標矩陣，形成原始數據矩陣R＝（Rij）m×n，其中rij為第j個指標下第i個項目的評價值。

將原始數據矩陣（Rij）m×n轉化為概率矩陣（Pij）m×n，在信息熵公式中Pij為某個信息的概率，滿足0≤Pij≤1，因此必須先對矩陣（Rij）m×n做歸一化處理，經處理后的矩陣可視為評價指標的概率矩陣，其中Pij表示第j個指標下第i個項目的概率。

Pij=Rij∑mi=1Rij。

計算指標的熵值，確定第j個指標的信息熵（Hj）。硬度、感官彈性、咀嚼性、L*值、a*值、c*值、蛋白質、脂肪、水分、烹飪損失率、體積減小率、總酸的信息熵分別為0.850，0.944，0.834，0.907，0.912，0.912，0.922，0.960，0.944，0.950，0.913，0.91。

Hj=－k∑mi=1PijlnPij。

其中k=1/lnm，當Pij＝0時，考慮到lnPij無意義，因此，對Pij的計算進行修正，將其定義為：limPijlnPijPij→0=0。

計算指標的熵權系數（Wj）。硬度、感官彈性、咀嚼性、L*值、a*值、c*值、蛋白質、脂肪、水分、烹飪損失率、體積減小率、總酸的信息熵分別為0.144，0.054，0.159，0.090，0.085，0.084，0.076，0.038，0.054，0.047，0.083，0.086。

Wj=（1-Hj）∑nj=1（1-Hj），0≤Wj≤1。

綜合得分（Y）的計算：Y＝硬度×0.144+感官彈性×0.054+咀嚼性×0.159+L*×0.090+a*×0.085+c*×0.084+蛋白質×0.076+脂肪×0.038+水分×0.054+烹飪損失率×0.047+體積減小率×0.083+總酸×0.086。

2.2" 發酵溫度對牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用效果的影響

由表2可知，隨著發酵溫度的升高，咀嚼性、感官彈性呈先上升后下降的趨勢，硬度變化不明顯。咀嚼性先上升可能是由于乳酸片球菌快速產酸，蛋白變性，導致持水力下降，同時溫度升高，水分散失，導致硬度和咀嚼性增大，后下降可能是因為隨著溫度的升高，釀酒酵母和內源蛋白分解蛋白，導致肌原纖維松散。a*值呈逐漸上升趨勢，而L*值呈降低趨勢，可能是由于溫度升高導致呈色蛋白發生氧化，高鐵肌紅蛋白的形成促使肉色加深，與王寧發酵山黑豬肉干的結果相似。水分含量和烹飪損失率呈逐漸降低的趨勢；隨著發酵溫度逐漸接近乳酸菌的適宜生長溫度，快速產酸，酸度值較高，高酸性環境誘導蛋白質變性，水分含量降低且烹飪損失率降低。感官評分和綜合得分隨著溫度的升高整體呈現先上升后下降的趨勢且差異顯著，在25 ℃時感官評分和綜合得分最高，可能是因為在其他溫度下酵母生長活性較低，產蛋白酶能力降低，同時不能賦予肉特有的酵母香味，因此發酵溫度不能過高也不能過低。

2.3" 發酵時間對牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用效果的影響

由表3可知，隨著發酵時間的延長，咀嚼性和感官彈性均呈逐漸上升的趨勢，硬度呈先上升后下降的趨勢；在內源酶和微生物的作用下蛋白和脂肪水解，導致肉制品質構特性發生變化，與Bagdatli等研究發酵香腸質構特性的結果類似。L*值和c*值先上升后下降，a*值逐漸下降；發酵12 h后微生物的快速繁殖和代謝活動消耗了牛肉中的水分，樣品中水分含量減少，影響了光的反射、散射等，使發酵牛肉的亮度降低，與張玉的研究結果相似。水分含量呈先上升后下降的趨勢，在添加的食鹽作用下，有利于水分的析出，所以在發酵前期烹飪損失率和體積減小率快速降低；隨著發酵的進行，進入一個穩定狀態，所以發酵后期水分含量變化不大。隨著發酵時間的延長，感官評分和綜合得分呈現先上升后下降的趨勢且差異顯著，在24 h時感官評分和綜合得分均最高。先上升可能是因為隨著發酵時間的延長，內源酶和發酵劑代謝產生的風味物質逐漸增大，后降低可能是因為酸的不斷積累導致發酵肉過酸，感官較差。

2.4" 肉塊厚度對牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用效果的影響

由表4可知，隨著肉塊厚度的增加，咀嚼性呈逐漸上升的趨勢，較大體積的肉塊內部肌肉組織的破壞程度小，不利于鹽溶性蛋白質的析出和鹽水的滲透，也不利于產品的咀嚼，使得咀嚼性相對高于小體積的肉塊。烹飪損失率和體積減小率隨著肉塊厚度的增加呈先上升后下降的趨勢，可能是因為肉塊太小，易煮爛，導致烹飪損失率高。L*值、a*值和c*值均呈先上升后下降的趨勢。此外，水分也隨著肉塊厚度的增加而呈逐漸下降的趨勢。感官評分隨著肉塊厚度的增加呈現先上升后下降的趨勢且差異顯著，當肉塊厚度為2.0 cm時感官評分最高，而綜合得分逐漸上升，但肉塊厚度為2.0 cm和2.5 cm時的綜合得分差異不明顯，故適宜的肉塊厚度為2.0 cm。

2.5" 煮制時間對牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用效果的影響

由表5可知，隨著煮制時間的延長，咀嚼性、感官彈性和硬度均呈先升高后降低的趨勢。這是因為肉的柔嫩程度取決于溫度和時間對肌肉蛋白中結締組織和肌原纖維蛋白的影響，在加熱初期，膠原蛋白和肌原纖維蛋白熱收縮程度增加，膠原蛋白受熱形成明膠，肌原纖維蛋白開始出現凝固硬化，使牦牛肉的硬度增大，在5 min時硬度達到最大。繼續加熱時肌肉蛋白大部分停止收縮，進入明膠化階段，硬度降低。L*值和a*值隨著煮制時間的延長先上升后下降，c*值呈逐漸上升趨勢，這可能是由于煮制時間增加后，牛肉肌纖維素會慢慢變得松散，光的反射與散射發生改變導致亮度增加，而后隨著煮制時間的增加，熱氧化也不斷增加，促使肌紅蛋白生成褐色的高鐵肌紅蛋白，使得肉色變暗，亮度下降。水分含量隨著煮制時間的延長呈先下降后上升的趨勢，這可能是因為加熱會引起蛋白質、脂肪等物質發生變化，肉的質地結構也發生變化，使部分營養物質和水分流失。感官評分和綜合得分隨著煮制時間的延長呈先上升后下降的趨勢，時間過短，肉質較硬且風味物質尚未形成或不足；時間過長，容易造成肉塊口感較軟，風味減弱，與茍中軍等探究煮制時間對冷鮮黃牛肉品質的影響結果相似。

2.6" 牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的風味特征分析

2.6.1" 牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的滋味特征分析

由圖1可知，牦牛酸醡肉（FX1）的酸味、咸味、鮮味相對強度值均大于鮮牦牛肉樣品（FX2）。說明經過發酵處理后，牦牛酸醡肉在酸味、咸味、鮮味等風味特征方面區別于未經處理的牦牛肉，可能是因為牦牛酸醡肉在發酵時乳酸菌會產生大量的酸性物質，使酸味增大，同時在發酵時加入食鹽使其咸味大于鮮牦牛肉，鮮味相對強度增大是因為在發酵過程中蛋白質水解使呈鮮味的肽和氨基酸含量增加，而且氨基酸和核苷酸的協同作用也會增加鮮味，故相比于鮮牦牛肉，牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的滋味更加突出。

2.6.2" 番茄湯鍋涮煮牦牛酸榨肉揮發性成分氣相色譜-離子遷移譜圖分析

為觀察牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中應用的氣味特征，采用三維譜圖對其產生的揮發性有機物進行表征。由Reporter插件生成兩者在番茄湯鍋中煮制的GC-IMS譜圖。

由圖2可知，兩個樣品中揮發性有機物的種類和峰度均存在差異。為進一步比較樣品間的差異，結合二維俯視圖對樣品的揮發性化合物進行分析，見圖3。圖3中橫坐標1.0處為反應離子峰（reaction ion peak，RIP），縱坐標代表氣相色譜的保留時間（s），橫坐標代表離子遷移時間，RIP峰兩側的每個點代表一種揮發性有機物，顏色代表物質的濃度，顏色越深表示濃度越大。由圖4可知，以牦牛酸醡肉（FX1）樣品為參照，扣除對應的GC-IMS譜圖，原始背景變為白色，深色區域表明揮發性物質高于參照樣品，淺色區域表明揮發性物質低于參照樣品。牦牛酸醡肉（FX1）的風味特征成分多數高于新鮮牦牛肉（FX2），由此可知二者之間存在明顯差異，與上述二維譜圖觀察結果一致。

2.6.3" 番茄湯鍋涮煮牦牛酸榨肉揮發性物質指紋圖譜構建與定量分析

利用GC-IMS儀器自帶的Gallery Plot插件生成所有峰的指紋譜圖，見圖5。圖5中每行代表一個樣品所具有的揮發性化合物，每列代表同種揮發性化合物在不同樣品中的濃度，顏色越深表示含量越高，顏色越淺表示含量越低。整個譜圖可以清晰直觀地呈現揮發性化合物濃度信息以及不同樣品之間的差異，根據樣品之間的異同，將譜圖劃分為A、B、C、D 4個區域，圖中A區為共有物質區域，主要為甲酸乙酯、苯甲醚、正丁醇、1，2，3-三甲苯、1-辛烯-3-醇、戊酸乙酯、香茅醛、糠（基）硫醇、2-戊酮、3-己酮、4-甲基-2-戊酮-單聚體、二異丁基酮、2-丁酮、2-甲基丙醛-單聚體、乙酸、丁醛等，為樣品提供芳香味、蔬菜香、水蜜桃香、花香、甜香等。圖中B區物質在牦牛酸醡肉（FX1）中含量較高，主要為異丁醇、4-甲基環己酮、正己酸乙酯等，為樣品提供菠蘿香、香蕉香等。圖中C區為牦牛酸醡肉（FX1）所特有的物質，主要為3-甲基-3-丁烯-1-醇、2-丁烯酸己酯、2-甲基丁基乙酸酯、己醛、β-蒎烯-單聚體、1，2，4，5-四甲苯、莰烯、2-蒎烯、4-甲基-2-戊酮-雙聚體、環己酮、乙酸丁酯、2-丙醇、3-甲基-2-丁烯醛、1-戊烯-3-酮、（E）-2-庚烯醛、庚酸甲酯、乙酸異丙酯、戊醛等，為樣品提供青草香、松節油香、樹脂香、油脂味、木香味、水果香等。圖中D區物質在鮮牦牛肉（FX2）中含量較高，主要為3-甲基丁醛、α-萜品烯、羅勒烯、丙酮酸乙酯等，為樣品提供蘋果香、草香、花香。

通過GC-IMS對牦牛酸醡肉（FX1）和鮮牦牛肉（FX2）的風味特征成分進行測定和分析，可知牦牛酸醡肉和鮮牦牛肉之間差異較明顯，牦牛酸醡肉多出的風味化合物大多是酮類、醇類、醛類和酯類化合物，牦牛酸醡肉中酮類化合物的來源為不飽和脂肪酸的氧化降解，有些是形成雜環類化合物的重要中間體，醇類化合物來源于脂肪氧化分解，醛類揮發性風味化合物在肉制品中主要由脂質氧化和氨基酸的Strecker降解反應所形成，酯類化合物來源于短鏈脂肪酸水解，呈現出水果香氣。綜上所述，牦牛酸醡肉會產生一些鮮牦牛肉沒有的風味物質，導致牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的風味更加豐富，因此兩個樣品的部分揮發性風味成分含量存在一定差異。

3" 結論

為研究牦牛酸醡肉在番茄湯鍋中的應用效果，以牦牛酸醡肉的發酵溫度、發酵時間、肉塊厚度、煮制時間為考察因素，感官評分和綜合得分為評價指標，得出最佳應用工藝條件為發酵溫度25 ℃、發酵時間24 h、肉塊厚度2.0 cm、煮制時間5 min。通過電子舌和GC-IMS對樣品的滋味、揮發性化合物進行分析，得出牦牛酸醡肉和鮮牦牛肉的滋味差異明顯，且牦牛酸醡肉的香味成分更加豐富，為牦牛酸醡肉在餐飲業中的應用提供了一定的參考。

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