陳君玉,孫 淵,饒 雷,趙 靚,2,王永濤,李全宏,吳曉蒙, ,廖小軍
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院,國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果蔬加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,食品非熱加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)(興化)健康食品產(chǎn)業(yè)研究院,江蘇興化 225700)
紅燒肉是以肥瘦相間的肉為主要原料,配以多種輔料和調(diào)味料紅燒加工而成的一種典型的傳統(tǒng)中式肉類菜肴,其風(fēng)味獨(dú)特,咸中帶甜、肥而不膩、瘦而不柴,深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。隨著人們生活水平逐漸提高,社會(huì)節(jié)奏越來(lái)越快,消費(fèi)者在廚房備餐的時(shí)間越來(lái)越少,進(jìn)而對(duì)方便快捷的預(yù)制菜肴產(chǎn)品的市場(chǎng)需求不斷提高。作為中式調(diào)理食品和中式快餐中重要的菜肴,將傳統(tǒng)紅燒肉經(jīng)加工制成即熱食用的肉類方便菜肴調(diào)理包,配送至熟食店和便利店等,可彌補(bǔ)紅燒肉罐頭因高溫殺菌對(duì)品質(zhì)破壞較大、保質(zhì)不保鮮的不足,滿足快節(jié)奏生活人群對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、安全、美味、方便的追求。
肉類食品富含蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分,是微生物生長(zhǎng)繁殖的良好基質(zhì)。因此,在生產(chǎn)和加工過(guò)程中極易受到污染。有效殺滅肉品中的微生物是保障肉品安全的一個(gè)重要途徑[2]。目前肉制品方便菜肴常用的殺菌方式有熱殺菌、輻照殺菌、微波殺菌、超高壓殺菌等。其中傳統(tǒng)熱殺菌雖然在延長(zhǎng)保質(zhì)期方面效果最好,但是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)、顏色、營(yíng)養(yǎng)等損失較大;輻照殺菌作為一種非常高效的冷殺菌技術(shù),雖然可以有效殺滅或減少肉中的食源性致病微生物和寄生蟲(chóng),但是也會(huì)導(dǎo)致肉風(fēng)味和色澤的劣變[3];微波殺菌作為一種新型殺菌方式,具有快速、高效、安全、保鮮等優(yōu)點(diǎn),但研究表明不適宜的溫度、時(shí)間、功率等因素易造成肉質(zhì)構(gòu)、感官品質(zhì)以及風(fēng)味的改變[4];而超高壓(Ultra-high Pressure, UHP)殺菌作為一種非熱殺菌技術(shù),對(duì)食物的風(fēng)味、色素等小分子物質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)及水解[5]幾乎無(wú)影響,且能夠更好地保持食品原有的色香味,此外,UHP 具有很好的殺菌滅酶效果,利于食品的長(zhǎng)期儲(chǔ)藏[6]。
紅燒肉加工過(guò)程中脂類物質(zhì)分解與氧化對(duì)風(fēng)味形成具有重要作用。脂肪酸作為脂肪的主要組成部分,可降解形成游離脂肪酸等風(fēng)味前體物質(zhì),再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生紅燒肉的特征性風(fēng)味,且肉制品中揮發(fā)性香氣物質(zhì)中大部分來(lái)自加工過(guò)程中脂肪的氧化[7-8],因此測(cè)定紅燒肉中脂質(zhì)的變化是研究紅燒肉風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)鍵。
作為代謝組學(xué)的分支之一,脂質(zhì)組學(xué)可以系統(tǒng)、全面地分析研究生物體、組織和細(xì)胞中的脂質(zhì)以及變化機(jī)制[9],其中非靶向脂質(zhì)組學(xué)可以無(wú)針對(duì)性地對(duì)樣品脂質(zhì)的變化情況進(jìn)行分析,最大程度地反映樣品中脂質(zhì)的變化規(guī)律和趨勢(shì),從而找出差異標(biāo)志物[10]。它可以和各種分析方法如核磁共振、近紅外光譜、氣相色譜-質(zhì)譜、液相色譜-質(zhì)譜等結(jié)合以評(píng)估代謝物水平與外界因素之間的關(guān)系[11],其中,超高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(Ultra Performance Liquid Chromatography Coupled with Quadrupole-Time of Flight Mass Spectrometry, UPLC/Q-TOF-MS)因具有高靈敏度、高選擇性、高精密度、高信息采集速度等不可比擬的優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用[12]。
近些年來(lái),基于固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(Solid Phase Micro-Extraction-Gas Chromatographic-Mass Spectrometric,SPME-GC-MS)能有效地對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),該方法最大程度地保留了原有化合物性狀,避免了萃取而帶來(lái)的雜質(zhì)且操作連續(xù)[13],采用SPME-GC-MS 研究揮發(fā)性成分的應(yīng)用已十分廣泛。王學(xué)敬等[14]利用該法分析出了德州扒雞中57 種揮發(fā)性風(fēng)味成分;肖虹等[15]也從冷卻肉中共測(cè)出25 種揮發(fā)性成分;孟一等[16]利用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)出牛肉中37 種特征性揮發(fā)成分。
關(guān)于紅燒肉的研究主要集中在以五花肉為原料的工藝研究,而以肥瘦相間的肉的研究較少,基于此,本研究以豬前肩肉為原料,在前期優(yōu)化后的紅燒肉制作工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行巴氏、UHP 殺菌處理,采用UPLCQ-TOF-MS 結(jié)合非靶向脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)處理后紅燒肉的脂質(zhì)成分進(jìn)行分析,利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、偏最小二乘法判別分析(Partial Least Squares Discriminant Analysis,PLS-DA)和層次聚類分析(Hierarchical Clustering Analysis,HCA),旨在探明不同殺菌方式間紅燒肉脂質(zhì)含量和分布的差異性;采用SPME-GC-MS 檢測(cè)了不同殺菌方式后紅燒肉樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量,以此來(lái)研究產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律,以期為企業(yè)紅燒肉產(chǎn)品殺菌方式的選擇提供理論基礎(chǔ)。
新鮮豬前尖肉、蔥、姜、蒜、花椒、大料、桂皮、干辣椒、香葉 購(gòu)于北京新發(fā)地農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);食鹽、雞精、白砂糖、色拉油、老抽醬油、東古一品鮮、料酒、番茄醬、紅曲紅 購(gòu)于當(dāng)?shù)爻?;炸醬、糖色 自制;甲醇、乙腈、異丙醇、甲酸銨 均為色譜純,賽默飛世爾科技公司。
DHG-9053A 電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;TAXT Plus 質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System 公司;Color Quest XE 色差儀 美國(guó)HunterLab 公司;Agilent 7890B/5977A 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫科技有限公司;Sciex Triple TOF6600 離子型淌度超高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜儀 美國(guó)AB Sciex 公司;HPP-30L 超高壓設(shè)備 北京速原中天。
1.2.1 樣品制備將500 g 豬前肩肉自然解凍,去除淋巴、碎骨、傷肉、淤血、毛和其它雜質(zhì)后,洗凈、切成1 cm×1.5 cm×3 cm 的帶皮長(zhǎng)方體并在100 ℃沸水中焯水8 min;將7 g 蔥、6 g 姜、4 g 蒜洗凈后切碎放置到紗布中包裹,制得調(diào)料包備用;0.7 g 花椒、1 g大料、1 g 干辣椒(即干調(diào)味料)洗凈后在鍋中炒制20 min 后盛出,將炒制后的干調(diào)味料、調(diào)料包和洗凈后的1 g 桂皮、0.3 g香葉放入水中煮制,濾出調(diào)料取湯汁備用;將焯水后的豬肉塊加入煮好的湯汁中,加入雞精3 g、色拉油10 g、醬油7 g、料酒10 g、番茄醬5 g、炸醬9 g、紅曲紅0.15 g、糖色10 g,在90 ℃下?tīng)F焅35 min,最后加入食鹽6 g、白砂糖6 g,得到紅燒肉產(chǎn)品并真空包裝后,分別進(jìn)行巴氏殺菌(80 ℃、10 min)、UHP 殺菌(600 MPa、5 min)得到成品,以未殺菌組作為對(duì)照組。
1.2.2 脂質(zhì)組學(xué)測(cè)定 樣品預(yù)處理:參考Sarafian等[17]的方法。稱取300 mg 攪碎的紅燒肉末于4 mL離心管中,加入2.7 mL 異丙醇,渦旋混合10 s 后超聲處理10 min。將混合物在-20 ℃下放置1 h 以上備用。將樣品在室溫下渦旋混勻后在4 °C 下以10000 r/min 離心10 min。上清液過(guò)0.22 μm 聚偏二氟乙烯膜后準(zhǔn)備質(zhì)譜分析。
色譜條件:色譜柱:CSH C18柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm);柱溫:55 ℃;流動(dòng)相A:含有0.1%甲酸和10 mmol/L 甲酸銨的乙腈/水(60/40,v/v)溶液;流動(dòng)相B:含有0.1%甲酸和10 mmol/L 甲酸銨的異丙醇/乙腈(90/10,v/v)溶液;流速:300 μL/min。梯度洗脫程序:0~3 min,98% A;3~5 min,90% A;5~6 min,50% A;6~9 min,40% A;9~11 min,30% A;11~15 min,98% A;進(jìn)樣量2 μL。
質(zhì)譜條件:正離子模式檢測(cè);掃描范圍m/z 50~2000 Da;去簇電壓:80.0 V;離子源溫度:550 ℃;霧化氣:50 psi;輔助加熱氣:50 psi;氣簾氣:25 psi;噴霧電壓:5500 V;掃描持續(xù)時(shí)間:15 min,周期:818,循環(huán)時(shí)間:1.1003 s;其中,一級(jí)質(zhì)譜和二級(jí)質(zhì)譜碰撞能量分別為10 和30 eV,積累時(shí)間分別為0.049982 和0.100030 s/spectra。
每個(gè)樣品各取2 個(gè)重復(fù),作為2 個(gè)平行進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。
1.2.3 揮發(fā)性成分測(cè)定 紅燒肉揮發(fā)性成分測(cè)定參考王瑞澄等[18]的方法并略做修改。
固相微萃?。喝⒕蠹t燒肉樣品于-20 ℃冷凍,用打漿機(jī)攪碎混勻后在液氮下速凍后,研磨成粉末。稱取8 g 樣品轉(zhuǎn)移至40 mL 的頂空瓶中,并加入1 μL 0.816 mg/mL 的2-甲基-3-庚酮作為內(nèi)標(biāo)物。在60 ℃水浴條件下將老化的DVB/CAR/PDMS 50/30 μm 萃取頭插入樣品瓶中,頂空吸附40 min。吸附后的萃取頭取出并插入GC 進(jìn)樣口,于250 ℃解吸5 min,同時(shí)進(jìn)行GC-MS 聯(lián)機(jī)分析。
色譜條件:DB-WAX 毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度250 °C,分流比3:1;載氣為He,流速1.2 mL/min;升溫程序:柱溫40 ℃,保持3 min,以5 °C/min 升至200 ℃,保持1 min,然后以10 °C/min 升至230 ℃,保持3 min。
質(zhì)譜條件:電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;接口溫度280 ℃;四極桿溫度為150 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z 45~350。
定性方法:揮發(fā)性成分的定性分析通過(guò)不同成分在DB-WAX 色譜柱上的線性保留指數(shù)(Linear Retention Index,LRI)并結(jié)合NIST14 譜庫(kù)檢索進(jìn)行。LRI 可通過(guò)配置正構(gòu)系列烷烴混合標(biāo)樣(C6-C30)得到保留時(shí)間并根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算[19]。
式中:N 為色譜圖中位于目標(biāo)物質(zhì)左側(cè)正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù);n 為位于目標(biāo)物質(zhì)兩側(cè)的正構(gòu)烷烴的碳分子數(shù)之差; tRa、 tRN、 tR分別是色譜圖中待測(cè)物質(zhì)、待測(cè)物質(zhì)左側(cè)和右側(cè)正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間,min。
定量方法:用1 μL 的0.816 μg/μL 的2-甲基-3-庚酮為內(nèi)標(biāo)。對(duì)氣相色譜-質(zhì)譜所測(cè)得的香氣物質(zhì)濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,假設(shè)其相對(duì)內(nèi)標(biāo)校正因子為1,根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算:
式中:ms為揮發(fā)性物質(zhì)含量,μg/kg;mi為內(nèi)標(biāo)物含量,μg;m0為實(shí)驗(yàn)所用肉的質(zhì)量,g;As為揮發(fā)性物質(zhì)峰面積;Ai內(nèi)標(biāo)物峰面積。
每個(gè)樣品各取3 個(gè)重復(fù),作為3 個(gè)平行進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。
利用MS-DIAL 中自帶質(zhì)譜數(shù)據(jù)包對(duì)UPLC-QTOF-MS 得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征峰的提取和處理,并利用SIMCA-P 14.1 軟件進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析(PCA、PLS-DA);利用Origin 2019 繪制聚類熱圖;利用SPSS 22.0 進(jìn)行差異顯著性分析。
2.1.1 不同殺菌方式紅燒肉脂質(zhì)成分的分布分析本研究采用非靶向脂質(zhì)組學(xué)方法對(duì)3 種殺菌方法處理后的紅燒肉進(jìn)行了脂質(zhì)組學(xué)分析。3 種處理方式中,累計(jì)鑒定出包括甘油三酯(Triglyceride,TG)、磷脂酰膽堿(Phosphatidylchlines,PC)、磷脂酰乙醇胺(Phosphatidylethanolamines,PE)、甘油二脂(Diglyceride,DG)等在內(nèi)的251 種脂質(zhì)化合物。
因紅燒肉的脂質(zhì)成分復(fù)雜、難以分析,而多元統(tǒng)計(jì)分析手段能夠在多個(gè)對(duì)象和多個(gè)指標(biāo)互相關(guān)聯(lián)的情況下分析目標(biāo)樣品的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,因此被廣泛運(yùn)用于組學(xué)分析領(lǐng)域。其中PCA 作為常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段,是將原始的多維變量按一定權(quán)重組合產(chǎn)生新的主成分,PCA 圖可體現(xiàn)樣本之間的離散和聚集趨勢(shì)[20-21]。本研究基于不同殺菌方式紅燒肉的脂質(zhì)成分的相對(duì)含量建立了相應(yīng)的PCA 模型,如圖1所示,在PCA 模型上,雖所有的樣品都在95%的置信區(qū)間內(nèi),但R2X=0.777,Q2=0.336,依據(jù)脂質(zhì)的組成,對(duì)照組、巴氏殺菌組和UHP 殺菌組紅燒肉樣品無(wú)法較好地進(jìn)行區(qū)分。
圖1 不同殺菌方式紅燒肉脂質(zhì)成分PCA 得分圖Fig.1 PCA score plot of lipid components in braised pork in different sterilization methods
因PCA 采用無(wú)監(jiān)督的降維分析方法,存在與研究目的無(wú)關(guān)的組內(nèi)誤差以及隨機(jī)誤差,不利于分組信息的準(zhǔn)確性。為了準(zhǔn)確地確定各組樣品的差異,進(jìn)一步采用有監(jiān)督模式識(shí)別的PLS-DA。PLS-DA 通過(guò)對(duì)不同處理樣本(如觀測(cè)樣本、對(duì)照樣本)的特性分別進(jìn)行訓(xùn)練以產(chǎn)生訓(xùn)練集,并檢驗(yàn)訓(xùn)練集的可信度,由于其降維能力和處理多重共線性和相關(guān)變量的能力,且能忽略組內(nèi)誤差、消除與研究目的無(wú)關(guān)的隨機(jī)誤差,是代謝組數(shù)據(jù)分類和回歸的經(jīng)典工具[22-24]。
根據(jù)紅燒肉樣品的251 種脂質(zhì)成分組成和相對(duì)含量,對(duì)3 種處理方式的紅燒肉樣品進(jìn)行PLS-DA分析,建立各個(gè)處理方式紅燒肉的判別分析模型。由圖2 所知,樣品均在95%的置信區(qū)間內(nèi),各樣表現(xiàn)出明顯的聚類趨勢(shì),未發(fā)現(xiàn)離群樣本點(diǎn),說(shuō)明建立的PLS-DA 模型可對(duì)不同殺菌方式的紅燒肉進(jìn)行分類,其中對(duì)照組和UHP 殺菌組在第1 主成分上進(jìn)行分離,對(duì)照組和巴氏殺菌組主要通過(guò)第2 主成分進(jìn)行有效區(qū)分,巴氏殺菌組和UHP 殺菌組在第1 主成分和第2 主成分上均可以進(jìn)行區(qū)分。結(jié)果表明,本研究建立的PLS-DA 模型有良好的擬合參數(shù),R2X=0.769,R2X 越接近1,模型越穩(wěn)定[25],R2Y(cum)=0.963,該模型能夠解釋96.3%的原始數(shù)據(jù);Q2(cum)=0.845,Q2大于0.5,說(shuō)明模型的預(yù)測(cè)能力強(qiáng)。
圖2 不同殺菌方式紅燒肉脂質(zhì)成分PLS-DA 得分圖Fig.2 PLS-DA score plot of lipid components in braised pork in different sterilization methods
由于當(dāng)變量數(shù)量大于樣品數(shù)量時(shí),使用有監(jiān)督判別方法進(jìn)行分析時(shí)易產(chǎn)生過(guò)擬合現(xiàn)象,因此需要使用置換檢驗(yàn)方法考察PLS-DA 在無(wú)差異情況下的建模效果[24]。如圖3所示,經(jīng)過(guò)200次交叉驗(yàn)證之后,3 個(gè)模型中Q2回歸直線在Y 軸的截距均小于0,表明該P(yáng)LS-DA 判別模型不存在過(guò)擬合現(xiàn)象,模型較為可靠,可進(jìn)行后續(xù)差異性成分分析。
圖3 不同殺菌方式紅燒肉脂質(zhì)成分PLS-DA 模型置換驗(yàn)證圖Fig.3 PLS-DA model replacement validation plots of lipid components in braised pork in different sterilization methods
2.1.2 不同殺菌方式紅燒肉脂質(zhì)成分的差異分析變量重要性預(yù)測(cè)(variable importance in the projection,VIP)值可以量化PLS-DA 模型的每個(gè)變量對(duì)分類的貢獻(xiàn),VIP 值越大,該脂質(zhì)成分的含量在不同殺菌方式的紅燒肉樣品之間的差異越大,對(duì)分類起著越關(guān)鍵的作用,通常認(rèn)為VIP 值大于1 的變量在不同類別之間差異顯著,對(duì)分類起著重要作用,同時(shí)結(jié)合t檢驗(yàn)的P值(P<0.05)比較分析不同組樣品中的具體差異性表達(dá)化合物[25-26]。尋找差異化合物并鑒定結(jié)果如表1所示,不同殺菌方式的紅燒肉中顯著差異化合物有24 個(gè),包括15 種TG、4 種PC、3 種PE、1 種溶血磷脂酰膽堿(lyso-PC,LPC)以及1 種N-?;掖及罚∟-acylethanolamine, NAE)。
表1 PLS-DA 模型中VIP 值大于1、P 值小于0.05 的24 種脂質(zhì)化合物Table 1 The 24 lipid components with VIP>1, P<0.05 in PLS-DA model
采用次聚類分析法對(duì)殺菌方式的紅燒肉中的差異化合物進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖4。圖中顏色表示含量,紅色表示相對(duì)含量較高,綠色表示相對(duì)含量較低,通過(guò)對(duì)鑒定的化合物進(jìn)行HCA 后,從圖中可以看出不同殺菌方式的紅燒肉中脂質(zhì)化合物的含量具有顯著差別,可以根據(jù)脂質(zhì)種類區(qū)分每組殺菌方式。
圖4 24 種關(guān)鍵差異脂質(zhì)成分在不同殺菌方式紅燒肉中的含量分布熱圖Fig.4 Heat map of 24 key lipid components among braised pork in different sterilization methods
經(jīng)過(guò)巴氏殺菌以及UHP 處理后,紅燒肉中的TG 種類發(fā)生較大改變,TG 中序號(hào)1~4、6~8 類在巴氏殺菌中含量增加,7、8、10、14 類在UHP 處理組含量增加,而其原有的TG 種類含量降低;除PE(O-40:9)、PE(O-38:8)、LPC 18:2 外,其余磷脂均有不同程度的增加,且UHP 處理后磷脂相對(duì)含量總體高于巴氏殺菌,這可能與磷脂的長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸含量高,巴氏殺菌溫度高使得磷脂容易降解有關(guān)[27]。研究表明,在加熱過(guò)程中紅燒肉脂肪組織中結(jié)締組織受熱收縮,致使其包裹的脂肪細(xì)胞受到較大的壓力后破碎,另一方面,脂肪受熱后熔化分解,產(chǎn)生脂肪酸、風(fēng)味物質(zhì)等,也會(huì)使脂肪含量發(fā)生變化[28],而在壓力處理的過(guò)程中,紅燒肉中的肌紅蛋白會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃缘蔫F肌紅蛋白,同時(shí)釋放三價(jià)鐵離子,促進(jìn)脂肪氧化[29],另一方面,超高壓作用導(dǎo)致肌原纖維蛋白與游離脂肪酸之間靜電力、范德華力、疏水力等相互作用的改變而引起了游離脂肪酸的釋放[30],進(jìn)一步造成了兩種殺菌方式下紅燒肉脂質(zhì)的變化。
肉制品中揮發(fā)性成分的種類及相對(duì)含量是評(píng)價(jià)肉制品殺菌方式好壞的重要指標(biāo)[31]。利用SPMEGC-MS 方法對(duì)3 種不同處理方式紅燒肉進(jìn)行揮發(fā)性化合物檢測(cè)及定性定量分析。如表2所示,共鑒定出31 種揮發(fā)性風(fēng)味成分,包括4 種醇、4 種酸、4 種脂、7 種烴、2 種酮、9 種醛和1 種呋喃。
表2 不同殺菌方式對(duì)紅燒肉揮發(fā)性成分的影響Table 2 Effect of different pasteurization methods on volatile components of stewed pork
醇類物質(zhì)主要來(lái)源于脂肪氧化和Strecker 降解反應(yīng),飽和脂肪醇的閾值較高,對(duì)整體風(fēng)味貢獻(xiàn)相對(duì)較小,而不飽和醇的閾值較低,對(duì)風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)[32]。肉桂醇為含有油脂香氣的不飽和醇[33],與對(duì)照組相比,巴氏殺菌樣品中不飽和醇肉桂醇的含量顯著降低(P<0.05),而UHP 樣品中未發(fā)生顯著變化(P>0.05)。
酯類物質(zhì)常具有水果和清甜香氣,主要來(lái)源于加熱過(guò)程中豬肉脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的醇與游離脂肪酸的相互作用,為肉帶來(lái)特征香氣[8,34],但由表2可知,酯類在紅燒肉中種類較少且相對(duì)含量低,且因酯類物質(zhì)的閾值較高,對(duì)風(fēng)味的影響較小[35],因此對(duì)紅燒肉風(fēng)味貢獻(xiàn)不突出。
烴類物質(zhì)在各組樣品中均具有較高的含量,它主要來(lái)源于脂肪酸烷氧自由基的均裂,在檢測(cè)到的7 種烴類物質(zhì)中,飽和烴類占5 種,且3 組樣品之間差異不大。由于烴類物質(zhì)具有較高的閾值,一般認(rèn)為對(duì)紅燒肉香氣無(wú)特殊貢獻(xiàn),但有些可能是形成雜環(huán)化合物的重要中間體,有助于提高紅燒肉的整體風(fēng)味質(zhì)量[36-37]。巴氏殺菌組的烷烴化合物與其他組存在較大差異,但超高壓殺菌組和未殺菌組物質(zhì)含量差異不大,揭示飽和烴類物質(zhì)可能受溫度影響較大,而三組之間烯烴化合物相對(duì)差異較小,表明烯烴化合物受溫度影響較小[34]。
在紅燒肉氧化降解生成的物質(zhì)中,醛類是最豐富的揮發(fā)性化合物,三種樣品中共檢測(cè)出9 類化合物,醛的閾值一般很低,具有脂肪香味,是肉品香味的主要構(gòu)成部分[36]。由表2可知,3 組樣品未殺菌組-巴氏殺菌組-超高壓殺菌組醛類物質(zhì)含量比為1:1.03:0.93,可以看出巴氏殺菌組醛類物質(zhì)的含量高于其他2 組,而超高壓殺菌組含量最低,這是由于醛類物質(zhì)主要來(lái)源于脂肪酸的受熱降解、氧化。含量較多的幾種物質(zhì)中,正己醛是亞油酸的氧化產(chǎn)物,濃度較低時(shí),具有清香和草香味,濃度較高時(shí),具有酸敗味和辛辣味[38-39],壬醛具有玫瑰、柑橘等香氣,有強(qiáng)的油脂氣味,存在于肉桂油中,能夠使肉香更濃郁[40]。反式肉桂醛大量存在于肉桂等植物體內(nèi),具有肉桂芳香氣味,不飽和醛大多具有愉快的香氣且閾值較低,如反式-2-癸烯醛,此物質(zhì)具有脂肪香味且?guī)в胸i肉香韻[41-42],糠醛具有焙烤香、苦杏仁氣味,呈黃棕色,可能對(duì)紅燒肉鮮艷的色澤有貢獻(xiàn)[8,33]。
酮類化合物主要來(lái)自于脂肪或醇類的氧化降解作用和美拉德反應(yīng),因其閾值遠(yuǎn)高于醛類,一般認(rèn)為對(duì)風(fēng)味影響不大,主要對(duì)其他風(fēng)味物質(zhì)起輔助作用,使肉類產(chǎn)品香味更加飽滿,有層次感[40]。3-羥基-2-丁酮具有甜香、奶制品香,并帶有脂肪的油膩氣息,2,3-辛二酮稀釋有油脂香味[43],與對(duì)照組相比,巴氏殺菌后紅燒肉中兩種酮的相對(duì)含量均明顯降低(P<0.05),而UHP 后無(wú)明顯影響,UHP 能更好地維持紅燒肉的原有香氣。
呋喃物質(zhì)主要來(lái)源于美拉德反應(yīng)以及氨基酸、硫胺素的熱降解反應(yīng),雖含量較少,但閾值較低,對(duì)風(fēng)味具有較大影響[37]。2-正戊基呋喃具有豆香、果香、青香及類似蔬菜的香韻[40];巴氏殺菌后,產(chǎn)品中呋喃物質(zhì)略有升高。
酸類化合物主要來(lái)自脂肪的水解以及脂肪氧化過(guò)程中產(chǎn)生的小分子脂肪酸,對(duì)整體的風(fēng)味起到協(xié)調(diào)、平衡的作用[8]。本實(shí)驗(yàn)中共檢測(cè)到4 種酸類化合物,其中壬酸具有一定的脂肪香,己酸具有一定的腐臭味,辛酸具有一定的汗味,正癸酸具有一定的酸腐味和脂肪味[44-45],與對(duì)照組相比,巴氏殺菌在增強(qiáng)了紅燒肉原有的香味的同時(shí),也增加了霉臭味等不良風(fēng)味,而超高壓殺菌可以減弱紅燒肉的脂肪臭味和酸腐味,更好地保持和突出紅燒肉的特征香氣物質(zhì)。
本研究通過(guò)UPLC-Q-TOF-MS 結(jié)合非靶向代謝組學(xué)技術(shù)對(duì)不同殺菌方式下的紅燒肉的脂質(zhì)成分進(jìn)行測(cè)定并最終篩選出24 種關(guān)鍵性脂質(zhì)物質(zhì)且主要差異物質(zhì)為T(mén)G,且該技術(shù)可有效區(qū)分不同殺菌方式處理的紅燒肉。根據(jù)脂質(zhì)化合物的相對(duì)含量,顯示UHP 殺菌組更接近于對(duì)照組。采用SPEM-GCMS 技術(shù),對(duì)不同殺菌方式處理的紅燒肉揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)并鑒定出包括4 種醇、4 種酸、4 種脂、7 種烴、2 種酮、9 種醛和1 種呋喃物質(zhì)在內(nèi)的31 種化合物,且不同殺菌方式處理的紅燒肉中揮發(fā)性成分含量差異較明顯。綜合看來(lái),不同殺菌方式均會(huì)對(duì)脂質(zhì)化合物和風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,但從脂質(zhì)成分和揮發(fā)性成分方面來(lái)看,UHP 較巴氏殺菌對(duì)產(chǎn)品的影響較小。