黃佳,倪呈,賈洪鋒,楊倩,張振宇,張淼

(四川旅游學(xué)院 食品學(xué)院,四川 成都,610100)

隨著我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,西餐在城市中逐漸普及,牛排作為西餐的代表,逐漸成為了一種大眾熟知的食品原料。常采用煎制的方式對(duì)牛排進(jìn)行烹飪,短時(shí)間的高溫使牛排表面水分快速蒸發(fā),內(nèi)部水分蒸發(fā)受阻,從而形成外焦里嫩的口感;經(jīng)焦糖化和美拉德反應(yīng),具有誘人色澤和獨(dú)特風(fēng)味。根據(jù)熟制程度的不同,可將煎制牛排分為一分熟(rare)、三分熟(medium rare)、五分熟(medium)、七分熟(medium well)和九分熟(well-done)。

近年來,國內(nèi)外關(guān)于牛排已經(jīng)有了大量研究,主要方向有牛排嫩化工藝[1-2]、氣調(diào)包裝[3-5]、烹飪方式對(duì)牛排品質(zhì)的影響[6-7]、調(diào)理牛排的品質(zhì)分析與優(yōu)化[8-9]等。在牛排風(fēng)味方面,KERTH[10]研究了牛排厚度和表面溫度對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響,SONG等[11]研究了牛油氧化中牛肉風(fēng)味前體物的形成,ELMORE等[12]研究了脂肪在牛排風(fēng)味形成中的作用,WALL等[13]研究了烤制溫度對(duì)西冷牛排揮發(fā)性風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)的影響。本項(xiàng)目組在前期研究了不同成熟度煎制牛排中揮發(fā)性物質(zhì)的變化[14],但是并未確定關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)及揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)不同成熟度煎制牛排風(fēng)味的貢獻(xiàn)。

本研究以肉眼牛排為原料,利用感官評(píng)價(jià)和GC-MS技術(shù),采用熱圖結(jié)合相對(duì)氣味活度值(relative odor activity value,ROAV)分析煎制過程中不同成熟度牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和感官品質(zhì)的變化,探究煎制成熟度對(duì)牛排關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響,為煎制牛排品質(zhì)控制和進(jìn)一步研究提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍肉眼牛排(原切,厚度1.2 cm):產(chǎn)地阿根廷,成都天海貿(mào)易有限公司;食用植物調(diào)和油,益海嘉里集團(tuán)泉州福海糧油工業(yè)有限公司;2-甲基-3-庚酮(色譜純),斯坦福分析化學(xué)公司。

1.2 儀器與設(shè)備

YH-M10002電子天平,五鑫衡器有限公司;C21-WK2102電磁爐,美的集團(tuán)有限公司;不粘平底鍋,蘇泊爾集團(tuán)有限公司;57328-U固相微萃取頭[50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex/SS(1 cm) Gray],美國Supelco公司;AR882+紅外測溫儀,香港?，攦x表集團(tuán)有限公司;T-105中心溫度計(jì),深圳市拓爾為電子科技有限公司;GCMS-QP2010Ultra氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津公司;CA-HM食品熱量成分檢測儀,日本JWP有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

牛排于4 ℃解凍后切成6.0 cm×8.0 cm×1.2 cm的大小,電磁爐功率2 100 W,不粘平底鍋中加入食用油8.0 g,待紅外測溫儀測得油溫280 ℃時(shí)放入牛排進(jìn)行煎制。通過控制煎制時(shí)間來控制不同成熟度,根據(jù)牛排中心溫度鑒定成熟度,獲得一分熟、三分熟、五分熟、七分熟、九分熟(全熟)的牛排。具體判定條件見表1[15-16]。

表1 煎制牛排成熟度判定表Table 1 The maturity of pan-fried beef steaks

1.3.2 感官評(píng)價(jià)

將煎制好的各成熟度牛排切割成1.0 cm×1.0 cm×1.2 cm的肉塊,分別盛放于白色圓盤,并進(jìn)行3位隨機(jī)數(shù)字編號(hào)。評(píng)價(jià)小組由12 位經(jīng)過培訓(xùn)的評(píng)價(jià)員組成,整個(gè)評(píng)價(jià)過程在專用感官評(píng)價(jià)室進(jìn)行,小組成員互不接觸交流,評(píng)價(jià)不同樣品需用清水漱口。評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括色澤、香氣、滋味、嫩度、多汁性和總體可接受度,采用9分制進(jìn)行評(píng)價(jià)[17],具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。最后取平均值,作為感官評(píng)價(jià)最終結(jié)果。

表2 煎制牛排感官評(píng)價(jià)表Table 2 The standard for sensory evaluation of pan-fried beef steaks

1.3.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的固相微萃取

稱取剁碎成肉末的均勻樣品3.0 g于10 mL頂空瓶中并加入200 μL 3.868 μg/μL 2-甲基-3-庚酮,于60 ℃水浴平衡5 min,插入已老化的SPME萃取頭,頂空萃取55 min,上機(jī)解析5 min。

1.3.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

氣相色譜條件:色譜柱為SH-Rtx-Wax毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm);升溫程序:40 ℃保持3 min,以5 ℃/min升至200 ℃,再以10 ℃/min升至230 ℃保持3 min;載氣(He)流速1.68 mL/min,不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件:電子電離源,電子能量70 eV,傳輸線溫度230 ℃,離子源溫度250 ℃,質(zhì)量掃描范圍m/z50～500,全掃描模式。

1.3.5 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

定性分析:與NIST17質(zhì)譜庫進(jìn)行比較分析,根據(jù)最小擬合度:80來辨別揮發(fā)性物質(zhì)的成分。

半定量分析:以2-甲基-3-庚酮為內(nèi)標(biāo),揮發(fā)性物質(zhì)含量按公式(1)計(jì)算:

(1)

式中:wi,待測物質(zhì)的含量,μg/kg;Ai,揮發(fā)性物質(zhì)的峰面積;A0,內(nèi)標(biāo)物2-甲基-3-庚酮的峰面積;w0,內(nèi)標(biāo)溶液的含量,μg/kg。

ROAV按公式(2)[18]計(jì)算:

(2)

式中:wi,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量,μg/kg;Ti,該揮發(fā)性成分嗅覺閾值,μg/kg;Tmax,氣味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的閾值,μg/kg;wmax,氣味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量,μg/kg。

1.3.6 主要成分分析

將制備好的不同成熟度煎制牛排樣品裝入干燥無污染的樣品皿,樣品量為100 g,食品熱量成分檢測儀模式設(shè)定為“meat”,開機(jī)預(yù)熱0.5 h,且每次測試完成后都需用空白樣品皿進(jìn)行校正。測定指標(biāo)包括蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、碳水化合物含量和水分含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平行測定3次,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,保留小數(shù)點(diǎn)后兩位。使用Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和匯總;采用Origin 2021繪制柱聚類熱圖;利用SPSS Statistics 26進(jìn)行顯著性差異分析,P<0.05為差異顯著;通過XLSTAT 2021進(jìn)行偏最小二乘法回歸(partial least squares regression,PLSR)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛排樣品的感官評(píng)價(jià)結(jié)果熱圖分析

由圖1可知,樣品的色澤、滋味和香氣隨著成熟度的增加逐漸增加,嫩度和多汁性隨著成熟度的增加逐漸降低,說明隨著成熟度的增加,煎制加熱時(shí)間的延長促進(jìn)了牛排色澤、滋味和香氣的生成,且煎制加熱時(shí)間的延長使牛排的口感逐漸變老。嫩度對(duì)肉類及其產(chǎn)品的感官和質(zhì)量特性有很大影響[19],但圖1中總體可接受度隨著成熟度的增加而逐漸增加(與之相反,嫩度在變小),這主要是因?yàn)楦泄勹b評(píng)小組人員的飲食習(xí)慣更加傾向于食用成熟度較高的牛排。郎玉苗等[17]的研究也指出成熟度較高的牛排(終點(diǎn)中心溫度為72～100 ℃)風(fēng)味和總體可接受性得分顯著高于成熟度較低的牛排(終點(diǎn)中心溫度為45、60 ℃)(P<0.05);孟祥忍等[20]的研究也發(fā)現(xiàn),三分熟牛排的感官評(píng)分最低,七分熟牛排的感官評(píng)分最高;隨著牛排熟制程度的增加,感官評(píng)分逐漸上升,雖然三分熟牛排的剪切力最低,嫩度最好,但明顯該嫩度下牛排還未達(dá)到大多數(shù)消費(fèi)者的食用要求;七分熟牛排的嫩度不如三分熟、五分熟牛排,但是隨著加熱時(shí)間的延長,中心溫度的升高,牛排的風(fēng)味能更大限度地體現(xiàn)出來。

圖1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果熱圖分析Fig.1 Heat map and cluster diagram of sensory evaluation of different pan-fried beef steaks

不同的煎制牛排樣品聚類為兩大類,即一分熟、三分熟和五分熟為一大類(其中三分熟和五分熟為一類),七分熟和九分熟為一大類。說明隨著煎制成熟度的增加,牛排樣品形成非常明顯的聚類,孟祥忍等[20]的研究也指出,七分熟牛排與三分熟、五分熟牛排的感官評(píng)分有顯著差異(P<0.05)。

2.2 牛排煎制過程揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量與數(shù)量

從5個(gè)成熟度樣品中共測得揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)100種,包括烴類20種、醇類12種、醛類22種、酮類20種、酸類15種、酯類7種、其他類4 種。由圖2可知,一分熟樣品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量最少,為(1 070.59±120.44)μg/kg,三分熟樣品為(1 422.64±217.77)μg/kg,五分熟樣品為(1 363.75±221.51)μg/kg,七分熟樣品為(1 464.49±196.96)μg/kg,九分熟樣品為(1 046.55±99.90)μg/kg。隨著煎制成熟度的增加,牛排中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量呈現(xiàn)一定的波動(dòng)變化趨勢,三分熟樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量相比一分熟樣品增加較多,五分熟樣品含量低于三分熟樣品,七分熟樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量達(dá)到最高,九分熟樣品含量略低于一分熟。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的數(shù)量變化趨勢與含量的變化趨勢相似,呈現(xiàn)波動(dòng)變化;一分熟、三分熟、五分熟、七分熟和九分熟牛排中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量分別為66、69、61、70、42種。九分熟樣品檢出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類最少(遠(yuǎn)低于一分熟樣品),含量也略低于一分熟樣品,這可能是因?yàn)檫M(jìn)一步加熱使部分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分解或生成其他物質(zhì),也可能與長時(shí)間加熱導(dǎo)致?lián)]發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)大量揮發(fā)有關(guān),其具體原因有待進(jìn)一步研究。

2.2.1 烴類物質(zhì)

由表3可知,隨成熟度的增加,烴類物質(zhì)的含量與數(shù)量呈先增加后減少的變化趨勢。這可能是因?yàn)榍捌谥舅峤到饣虬被嵫趸痆21]的進(jìn)行,產(chǎn)生的烴類增加;有些烴類是形成雜環(huán)化合物的前體,后期繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)使烴類物質(zhì)數(shù)量和含量減少[22]。通常來說,烴類化合物閾值較高[21],對(duì)牛排總體風(fēng)味貢獻(xiàn)小,可起修飾作用。5 種成熟度樣品檢出的烴類物質(zhì)數(shù)量和含量具有明顯差異,共同含有的烴類物質(zhì)為1-乙基-2-甲基-苯、1,2,3-三甲基-苯、均三甲苯。

表3 不同成熟度牛排的烴類物質(zhì)Table 3 Volatile hydrocarbons detected in pan-fried beef steaks

2.2.2 醇類物質(zhì)

由表4可知,隨成熟度的增加,醇類物質(zhì)的數(shù)量和含量呈浮動(dòng)趨勢。檢出的醇大部分為飽和醇,閾值較高,對(duì)于牛排的風(fēng)味影響較小;不飽和醇閾值稍低,可調(diào)節(jié)總體香氣[23]。C7～C10的飽和醇具有芳香氣味,碳數(shù)再增加,飽和醇的氣味逐漸減弱至無嗅覺[24]。含量最高的醇類為1-十六醇、1-辛烯-3-醇、3-辛醇,其中1-辛烯-3-醇是由亞油酸的氫過氧化物降解產(chǎn)生的,具有蘑菇香味[25],閾值較低,對(duì)牛排的整體風(fēng)味具有重要的貢獻(xiàn)作用;3-辛醇具有蘑菇香、干酪香[26]。5 種樣品的醇類物質(zhì)具有顯著差異,共同含有的醇類為乙氧基二甘醇、4-異丙氧基丁醇。

表4 不同成熟度牛排的醇類物質(zhì)Table 4 Volatile alcohols detected in pan-fried beef steaks

2.2.3 醛類物質(zhì)

由表5可知,5 種樣品中醛類物質(zhì)數(shù)量最多,隨成熟度的增加,其數(shù)量先增加后減少,含量逐漸增加。醛類主要來源于脂肪氧化、降解以及氨基酸Strecker反應(yīng),揮發(fā)性較強(qiáng)且閾值一般較低,是肉類特征風(fēng)味形成的主要成分之一[27]。5 種樣品共同檢出醛類物質(zhì)16 種,重合度較高,但其含量具有顯著差異。共有醛類分別為己醛、(E)-2-庚烯醛、壬醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、苯甲醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、2-十一烯醛、(E,Z)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、十三醛、4,5-環(huán)氧-(E)-2-癸醛、十五醛、十六醛。其中壬醛為油酸的氧化產(chǎn)物[28],具有油炸、脂香味;苯甲醛是酪氨酸降解產(chǎn)物[29],具有苦杏仁味。

表5 不同成熟度牛排的醛類物質(zhì)Table 5 Volatile aldehydes detected in pan-fried beef steaks

續(xù)表5

2.2.4 酮類物質(zhì)

由表6可知,酮類物質(zhì)的數(shù)量和含量均隨成熟度的增加先增加后減少,樣品間具有顯著差異,七成熟時(shí)數(shù)量最多,三成熟時(shí)含量最高。酮類物質(zhì)主要來源于脂肪、醇類氧化和酯類分解[30],酮類化合物大多閾值較高,對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)小,但有些酮類是形成雜環(huán)類物質(zhì)的重要中間體,有利于肉香味的形成[28]。5種樣品共同含有的酮類物質(zhì)有3-庚酮、3-甲基-2-庚酮、3,3,6-三甲基-1,5-庚二烯-4-酮、4-辛酮、5-壬酮、3-羥基-3-甲基-2-丁酮。

表6 不同成熟度牛排的酮類物質(zhì)Table 6 Volatile ketones detected in pan-fried beef steaks

2.2.5 酸類、酯類和其他類物質(zhì)

由表7可知,5種樣品的酸類物質(zhì)種類和含量差異較大,隨成熟度波動(dòng)變化,其主要來源于脂肪降解和氧化,往往具有不愉快的氣味,如丁酸具有腐臭的酸味,正己酸具有不愉快的辛辣味,辛酸具有腐臭味等[31]。七分熟樣品酸類物質(zhì)含量明顯增加,這可能是由于氨基酸Strecker反應(yīng)、酯類物質(zhì)降解導(dǎo)致酸類物質(zhì)含量上升。5 種樣品共同檢出的酸類為十四酸和油酸。

表7 不同成熟度牛排的酸類、酯類和其他類物質(zhì)Table 7 Volatile acids, esters, and other compounds detected in pan-fried beef steaks

5種樣品中酯類物質(zhì)含量隨成熟度先減少后增加再減少,樣品間具有顯著差異,無共同酯類檢出。酯類主要通過酯化反應(yīng)生成,一般C1～C10的酯類具有水果香味,長鏈酯類具有油脂香味[32],但閾值較高,對(duì)香氣的貢獻(xiàn)不及醛類,可豐富總體香味。進(jìn)一步煎制使酯類物質(zhì)揮發(fā)或降解,導(dǎo)致后期含量減少。

其他類物質(zhì)包括雜環(huán)類和醚類,其含量隨成熟度的增加上下波動(dòng)。雜環(huán)類化合物主要來源于美拉德反應(yīng)和氨基酸降解,多具有肉香[33],雖然含量較低,但由于閾值通常較低,對(duì)整體香氣的形成起著至關(guān)重要的作用。2-戊基呋喃主要由亞油酸氧化降解而來,具有青香、肉香味,往往被認(rèn)為對(duì)肉類風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)[34]。甲氧基苯基肟具有霉味、肉香;茴香腦是具有茴香和甜味的醚類[35],對(duì)牛排風(fēng)味有協(xié)調(diào)作用。

2.2.6 牛排煎制過程揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的熱圖分析

為了更加直觀地反映出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量隨煎制成熟度的變化,將5種煎制樣品檢測出的所有揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行熱圖分析,如圖3所示,由紅到藍(lán)表示該物質(zhì)的含量由高到低。有34 種物質(zhì)在三分熟及之后被檢出,如2,8-二甲基-4-亞甲基-壬烷、1-十六醇、3,3,4-三甲基-己烷、檸檬酸三丁酯、2,4-二甲基苯甲醛、2-甲基-4-庚酮等,有6種物質(zhì)的含量隨煎制程度增加而升高,說明煎制能顯著促進(jìn)牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的生成。有8 種物質(zhì)的含量隨煎制成熟度增加而減少或后期未檢出,如5-亞甲基-壬烷、2-甲基-3-乙基-2-庚烯、4-乙基環(huán)己醇、苯甲酸等。有35 種物質(zhì)的含量隨成熟度增加先增加后減少,其余17 種物質(zhì)的含量無明顯變化規(guī)律,呈波動(dòng)狀態(tài)。相比之下,十六烷、4-乙基環(huán)己醇、4-癸醇、苯甲酸、十六酸乙酯等揮發(fā)性物質(zhì)在一分熟樣品中的含量比其他樣品更高;5-亞甲基-壬烷、4-辛酮、3-甲基-2-庚酮、甲酸庚酯、5-壬酮等在三分熟樣品中含量更高;十六醛、4-乙基-3-辛烯、己醛、5-甲基-2-己酮等在五分熟樣品中含量更高;1-正丙基環(huán)戊醇、2-甲基-2-己醇、十六醛、甲氧基苯基-肟、(E)-2-癸烯醛等在七分熟樣品中含量更高;2-甲基-4-庚酮、反油酸、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、2,4-二甲基苯甲醛等在九分熟樣品中中含量更高。

由不同煎制熟度樣品聚類分析(圖3)可知,一分熟和三分熟聚在一起,五分熟和九分熟聚在一起,說明這兩組中樣品的揮發(fā)性物質(zhì)較為接近;曼哈頓距離增大,五分熟、七分熟、九分熟聚在一起,說明3種成熟度樣品揮發(fā)性物質(zhì)具有相似性?？傮w上樣品分為3類:一分熟和三分熟為一類,五分熟和九分熟為一類,七分熟為一類。七分熟樣品所含揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與其他樣品具有顯著差異,可能是由于隨著脂肪酸氧化和氨基酸降解產(chǎn)生了一些新的物質(zhì),大多為烴類、醇類和酮類,如2,8-二甲基-4-亞甲基-壬烷、3,3,4-三甲基-己烷、3-乙基-2-甲基-戊烷、1-正丙基環(huán)戊醇、1-十六醇、十八酸、3-甲基-2-丁烯酸環(huán)丁酯等,這些物質(zhì)易被氧化或相互反應(yīng),因此在九分熟中未檢出。

圖3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量熱圖Fig.3 Heat map and cluster diagram of volatile flavor compounds of different pan-fried beef steaks

2.3 不同成熟度牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的ROAV

為進(jìn)一步找出對(duì)煎制牛排總體風(fēng)味具有主要貢獻(xiàn)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),采用ROAV法對(duì)檢出的物質(zhì)進(jìn)行分析。一般認(rèn)為ROAV越大,該物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大[39]。關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的ROAV熱圖分析如圖4所示。

表8中篩選出了ROAV≥1的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。5 種成熟度樣品中分別檢測出20、20、19、20、17 種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì),醛類物質(zhì)數(shù)量最多,可能是煎制牛排風(fēng)味形成的重要組成部分。在煎制過程中對(duì)牛排總體風(fēng)味具有較大貢獻(xiàn)的物質(zhì)有1-辛烯-3-醇、辛醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、2-十一烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、3-庚酮、己酸等,這些物質(zhì)主要提供油脂香、青草香、肉香、果香、焦甜香。表8結(jié)合圖4可知,(E)-2-癸烯醛(C10)在牛排煎制過程中均為貢獻(xiàn)最大的風(fēng)味物質(zhì);辛醛(C3)、5-壬酮(D15)、3-羥基-3-甲基-2-丁酮(D17)、己酸(E4)隨煎制程度增加,其ROAV逐漸減小;(E,E)-2,4-癸二烯醛(C17)隨成熟度增加,其ROAV增大;(E)-2-庚烯醛(C4)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(C12)、十六醛(C22)、3-庚酮(D1)在五分熟及之后ROAV逐漸減小;(E)-2壬烯醛(C9)、2,4-二甲基苯甲醛(C14)、2-十一烯醛(C15)在五分熟及之后ROAV逐漸增大,由此可得,隨煎制程度增加,牛排的果香、青草香、奶油香、堅(jiān)果香減弱,總體香味以油脂香和肉香為主。

圖4 關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的ROAV熱圖Fig.4 Heat map and cluster diagram of key aroma-active compounds of different pan-fried beef steaks

不同煎制熟度樣品間關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的ROAV差異顯著,根據(jù)不同樣品間的聚類分析可知三分熟和五分熟聚在一起,七分熟和九分熟聚在一起,說明這2組中樣品的香氣成分較為接近;曼哈頓距離增大,三分熟、五分熟、七分熟、九分熟聚在一起,說明4種成熟度樣品香氣具有相似性。一分熟樣品所含揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與其他樣品具有顯著差異,說明煎制成熟度對(duì)牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)生成具有較大影響。

在前述感官評(píng)價(jià)的聚類分析(圖1)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量聚類分析(圖3)和關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)ROAV聚類分析(圖4)中,關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)ROAV聚類分析和感官評(píng)價(jià)的聚類分析結(jié)果較為一致,樣品分類與成熟度之間具有較好的相關(guān)性;但是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量聚類分析結(jié)果中五分熟和九分熟為一類,與感官評(píng)價(jià)及ROAV聚類分析結(jié)果有較大差異。究其原因,可能是因?yàn)閾]發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量聚類分析是以揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量作為分類的基礎(chǔ),但是從前述分析可以看出,在檢出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中,含量的高低并不能體現(xiàn)其對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)的大小,風(fēng)味貢獻(xiàn)的大小同時(shí)取決于含量和閾值[40]。因此,關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)ROAV聚類分析和感官評(píng)價(jià)的聚類分析比以揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量為基礎(chǔ)的聚類更加合理一些。

2.4 主要成分與關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性分析

食品熱量成分檢測儀對(duì)5 種煎制牛排樣品的檢測結(jié)果見表9;為了分析牛排中主要成分對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味的影響,使用PLSR分析主要成分與煎制牛排中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性,如圖5所示。

由表9可知,不同成熟度煎制牛排間蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和水的含量差異顯著,可能是由于煎制過程中牛排受熱從而導(dǎo)致相關(guān)指標(biāo)出現(xiàn)差異。PLSR分析結(jié)果顯示,前2個(gè)主成分貢獻(xiàn)率為67.50%,可建立模型;將5個(gè)成熟度樣品按照揮發(fā)性物質(zhì)含量分為3類:一分熟和三分熟、五分熟和九分熟、七分熟,這與圖3的聚類分析結(jié)果一致。牛排主要成分與風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性分析中發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)和碳水化合物與醛、酮類物質(zhì)的生成具有明顯相關(guān)性,如(E,E)-2,4-壬二烯醛、3-庚酮、己醛、(E)-2-癸烯醛、十五醛、2,4-二甲基苯甲醛等。脂肪與醛、醇、酯類物質(zhì)的生成有相關(guān)性,如(E)-2-庚烯醛、1-辛烯-3醇、十六酸乙酯。水與風(fēng)味物質(zhì)的形成存在弱相關(guān)關(guān)系,可能會(huì)影響辛醛、己酸、3-羥基-3-甲基-2-丁酮的生成。

表9 不同成熟度牛排主要成分分析Table 9 The main chemical components of pan-fried beef steaks

一般認(rèn)為碳水化合物與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生酮類和雜環(huán)類化合物[41],而圖5分析結(jié)果顯示脂肪與2-戊基-呋喃也具有相關(guān)性,其形成機(jī)理有待深入研究。Strecker降解、脂肪氧化也是肉類特征風(fēng)味形成的關(guān)鍵途徑,可生成烴類、醇類、醛類、酮類等風(fēng)味物質(zhì)[42]。總的來說,對(duì)煎制牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)形成具有較強(qiáng)相關(guān)性的為蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪,這與刁小琴等[22]和胡子璇等[43]的結(jié)論相符。

3 結(jié)論

本研究利用感官評(píng)價(jià)以及固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),采用熱圖結(jié)合ROAV法探究煎制成熟度對(duì)牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和感官品質(zhì)的影響。共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)100 種,包括烴類、醇類、醛類、酮類、酸類、酯類和其他類。七分熟牛排的感官評(píng)分最高,該成熟度揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量與數(shù)量也為最高,說明七分熟牛排的風(fēng)味能更大限度地體現(xiàn)出來。5 種成熟度樣品中分別檢測出20、20、19、20、17種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì),醛類物質(zhì)種類最多,可能是煎制牛排風(fēng)味形成的重要組成部分。聚類分析結(jié)果表明,關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)ROAV聚類分析和感官評(píng)價(jià)的聚類分析比以揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量為基礎(chǔ)的聚類更加合理;感官評(píng)價(jià)和ROAV聚類分析結(jié)果指出三分熟和五分熟、七分熟和九分熟這2組樣品的香氣成分較為接近,一分熟樣品與其他樣品具有顯著差異,說明煎制成熟度對(duì)牛排揮發(fā)性風(fēng)味和感官品質(zhì)影響較大。不同煎制成熟度牛排樣品間檢出的主要成分含量差異顯著,且蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪與牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的形成密切相關(guān)。綜上,本研究初步分析了煎制成熟度對(duì)牛排揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和感官品質(zhì)的影響,可為煎制牛排品質(zhì)控制和進(jìn)一步研究提供參考。