中式烹饪是中国饮食文化的重要组成部分，有着悠久的传统和历史，其别具一格的风味吸引着各国人民[1]。不同的烹饪方式会产生不同的风味，常见的中式烹饪方式有炖、蒸、煮、汆、炸、煎、炒、熏等[2]。近年来，关于不同烹饪方式对肉类品质的影响研究主要有传统中式烹饪对牛肉食用品质的影响，煎制、烤制、炸制对牛肉营养品质的影响[3]，炸制、烤制和煎制对牛肉饼理化品质的影响[4]，煮制、炖制、蒸制对牛肉中有害物质及亚硝酸盐的影响[5]，以及牛肉在煎制过程中色度的变化及动力学模型等[6]。牛肉适合多种烹饪方式，不同的烹饪方式会使牛肉呈现出不同的食用品质。所以，不同牛肉原材料应根据其自身特性选择最合适的烹饪加工方式，这样不仅能够保留其营养成分、同时还能提高熟肉制品的风味、色泽和烹饪效率。
牛眼肉位于牛背部的前端，夹在牛上脑和牛外脊之间，呈不规则的椭圆形。眼肉易产生大理石花纹，脂肪含量丰富，肉质软嫩，是牛肉中的精品。就目前的研究而言，关于不同烹饪方式处理的牛眼肉品质指标的比较鲜有报道。因此，本实验以牛眼肉为研究对象，研究煮制、炒制、煎制3 种中式烹饪方式对牛眼肉感官评分、烹饪损失率、pH值、质构特性、色度值、粗成分含量及电子鼻响应值的影响，旨在揭示不同中式烹饪方式对牛眼肉食用品质的影响，为牛眼肉食用深加工、产品开发及风味改良提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜牛眼肉（4 ℃贮藏备用） 市购；金龙鱼菜籽油 金龙鱼粮油食品股份有限公司。
氢氧化钠、硫酸、盐酸、硫酸铜、硫酸钾、溴甲酚绿、甲基红、石油醚（均为分析纯） 北京宝希迪科技有限公司。
1.2 仪器与设备
MC-22RB09电磁炉 美的集团股份有限公司；GJ3824S808电烤盘 苏泊尔股份有限公司；TP377数字食品温度计 温州米特尔智能科技有限公司；QSJD03X1绞肉机 小熊电器股份有限公司；JJ200电子天平常熟市双杰测试仪器厂；K9840自动凯氏定氮仪、SH220F石墨消解仪 海能未来技术集团股份有限公司；GFL-70电热鼓风干燥箱 天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司；HZP-T503 pH计 华志赛西杰科技有限公司；BCD-648WDBE低温冰箱 青岛海尔股份有限公司；DS-700D分光测色仪 杭州彩谱科技有限公司；NAI-ST6索氏提取器 上海那艾实验仪器有限公司；DGG-9070B电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司；D-500D均质乳化机 德国维根斯生物科技股份有限公司；TA-3000质构仪 济南赛成电子科技有限公司；PEN 3.5电子鼻 德国Airsense公司。
1.3 方法
1.3.1 牛眼肉烹饪工艺流程
将新鲜牛眼肉水洗后使用干净纱布将表面水分擦去，分为4 等份，其中1 份不做烹饪处理作为对照组，另外3 份分别使用煎制、煮制、炒制3 种烹饪方式作为处理组。煎制烹饪方式：将牛眼肉切成6.0 cm×6.0 cm×2.0 cm肉排，160 ℃煎锅加热，加12 mL油，将牛眼肉煎制3 min后，反面再煎制3 min，取出放在滤纸上晾干表面油脂。煮制烹饪方式：将牛眼肉切成大小为2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm的肉块，按照牛眼肉、水质量比1∶4加入冷水，电磁炉功率调至1 800 W、煮制10 min，捞出放在滤纸上晾干表面水分。炒制烹饪方式：将牛眼肉切成3.0 cm×2.0 cm×0.3 cm的肉片，电磁炉功率调至1 200 W，油量10 g油/100 g肉，加热25 s时放入肉片，继续炒制80 s关火，取出放在滤纸上晾干表面油脂。以上烹饪方式均使用数字食品温度计测定，使牛肉中心温度达到90 ℃。所有样品冷却后取样待测。
1.3.2 牛眼肉感官评价
感官评价小组由食品科学与工程专业的学生及教师（共计20 人，男女各10 人）组成，所有参与感官评价的人员都经过专业培训。为防止序列效应，每个样品用3 个随机数加密表示[7]。团队成员彼此之间没有交流与接触，他们在评价不同的样品之间用清水漱口以保证评分的准确性，牛眼肉感官评分标准如表1所示。
表1 牛眼肉感官评分标准[8]
Table 1 Sensory evaluation criteria for beef ribeye[8]
项目评定细则评分口感（20 分）嫩滑、爽口、汁液感强、细腻、弹牙、软硬适中 14～20比较软或不易嚼碎，比较细腻、爽脆6～13过软或过硬，没有脆感、韧度，有渣1～5风味（20 分）有牛肉固有滋味、清香柔和、咸淡适中14～20香气一般、无或有微弱异味6～13没有肉香味、有异味1～5色泽（20 分）色泽均匀14～20色泽均匀、但颜色太深或太浅6～13有其他杂色、色泽不均匀1～5切面致密、光滑均一、布满均匀细小气孔14～20切面较均一、有较大气孔6～13切面较粗糙、有大气孔1～5整体接受度（20 分）组织状态（20 分）完全可以接受14～20比较可以接受6～13不能接受1～5
1.3.3 牛眼肉烹饪损失率测定
记录烹饪前牛眼肉样品的质量为m1/g；烹饪后，取出放在滤纸上晾干表面油脂或水分，冷却至室温并称质量，记为m2/g。每种烹饪方式下的牛眼肉做3 次平行，烹饪失水率按下式[9]计算，结果取平均值。
1.3.4 牛眼肉pH值测定
取4 g 绞碎的肉样，加入p H 值为7.0 的去离子水4 0 m L，涡旋匀浆3 m i n 后静置1 0 m i n。参照GB 5009.237—2016《食品pH值的测定》使用pH计测定牛眼肉pH值，各组样品重复测定3 次，结果取平均值。
1.3.5 牛眼肉质构参数测定
将生牛眼肉、煎制和煮制的牛眼肉切成1 cm3的立方体，而炒制后的牛眼肉叠加、修整为相同尺寸（1 cm3）的立方体。用质构仪测定样品的硬度、弹性、内聚性、胶黏性和咀嚼性。参考Su Lingshan等[10]的方法并稍作改动，选择直径为50 mm的P50探头，参数设置为：测前速率2 mm/s，测试速率2 mm/s，测后速率2 mm/s，触发力20 g，连续按压2 次，按压间隔5 s，得到的样品压缩至原始高度的40%。各组样品平行测定6 次，结果取平均值。
1.3.6 牛眼肉色度测定
采用分光测色仪进行样品色度测定，将牛眼肉样品切割或叠加、修整为厚度相同的1 cm3肉块放在白色塑料板上，测定亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），同一样品正反面各进行3 次重复测定，结果取平均值[11]。
1.3.7 牛眼肉粗成分含量测定
蛋白质含量测定：参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》；脂肪含量测定：参照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》；水分含量测定：参照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》。
1.3.8 牛眼肉电子鼻测定
参考Zhang Binghui等[12]的方法并稍作改动。称取牛眼肉样品2.0 g，放入20 mL顶空瓶中，密封并在室温下放置30 min。使用电子鼻分析挥发性气味，每个样品设置3 个平行。电子鼻的载气为干燥空气，预采样时间5 s，测试时间80 s，清洗时间100 s，腔室流量1 000 mL/min。通过电子鼻附带的Winmuster软件分析68～72 s的数据。电子鼻传感器阵列及其性能特性如表2所示。
表2 电子鼻传感器阵列及其性能特性
Table 2 Performance characteristics of E-nose sensor arrays used in this study
序号传感器性能描述1W1C对芳香成分灵敏2 W5S对氮氧化合物灵敏3W3C对氨水、芳香类化合物灵敏4 W6S对氢气有选择性5W5C对烷烃、芳香类化合物和弱极性化合物灵敏6 W1S对甲烷等短链烷烃灵敏7W1W对无机硫化物灵敏8 W2S对醇、醛、醚等灵敏9W2W对芳香族化合物、有机硫化物灵敏10W3S对烷烃灵敏
1.4 数据处理
每个实验重复3 次，结果表示为平均值±标准差。采用SPSS 13.0软件进行数据的差异显著性分析（P＜0.05）；采用Origin 8.0软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同烹饪方式对牛眼肉感官评分的影响
如表3所示，几组经不同烹饪方式处理的牛眼肉感官评价存在差异。从口感、风味和整体接受度方面看，煎制牛眼肉的评分明显高于煮制和炒制处理组。这可能是由于煎制牛眼肉在烹饪时水分损失较少，口感和多汁性更好。从色泽方面看，炒制牛眼肉的评分最高，可能是由于炒制过程中牛眼肉水分快速蒸发，美拉德反应形成诱人的焦褐色[13]。从组织状态方面来看，炒制牛眼肉的评分最低。可能是由于炒制过程中长时间高温加热使肉片中的水分快速蒸发，由于蛋白质的热变性导致蛋白质与水之间相互作用的变化，从宏观上表现出肌肉纤维的横向和纵向收缩，导致组织状态发生变化[14]。
表3 不同烹饪方式下牛眼肉的感官评分
Table 3 Sensory evaluation scores of beef ribeye under different cooking methods
注：同列小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。表4同。
整体接受度评分煎制18.30±0.61a18.61±0.95a15.36±0.84ab18.86±1.23a17.76±0.94a煮制15.49±0.69b16.56±0.53b13.85±1.07b17.10±0.28a14.83±1.21b炒制16.85±1.11ab16.62±1.12b16.28±1.22a14.65±0.89b15.83±0.70ab方式口感评分风味评分色泽评分组织状态评分烹饪
2.2 不同烹饪方式对牛眼肉烹饪损失率的影响
如图1所示，煎制、煮制、炒制3 种烹饪方式对牛眼肉的烹饪损失率有显著影响（P＜0.05），其中煮制时牛眼肉的烹饪损失率最高（46.86%），煎制时牛眼肉的烹饪损失率最低（22.56%），而炒制时牛眼肉的烹饪损失率达到33.53%。这与Xu Baochen等[15]的研究一致，其研究表明，烹饪损失率受到烹饪方法和最终内部温度之间相互作用的影响。这是因为在烹饪过程中，牛眼肉中的蛋白质发生变性，肌肉纤维收缩并形成间隙，持水能力下降，从而导致水分流失并伴随可溶性物质的损失。烹饪损失率越高，肉汁排出量越大，会对牛肉在咀嚼过程中的多汁性、硬度、咀嚼性有影响。先前的研究[4]表明，牛肉煎炸过程中，多汁性会随着烹饪损失率的增加而显著降低。
图1 不同烹饪方式下牛眼肉的烹饪损失率
Fig.1 Cooking loss rate of beef ribeye under different cooking methods
小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。图2、3同。
2.3 不同烹饪方式对牛眼肉pH值的影响
如图2所示，煎制、煮制、炒制3 种烹饪方式对牛眼肉的pH值有显著影响（P＜0.05）。pH值可作为衡量牛肉品质的指标，在高温烹饪过程中，脂肪酶变性同时高温破坏蛋白质结构中的化学键，使肌肉蛋白质中酸性基团减少，pH值升高[16]。经烹饪处理的牛眼肉pH值均显著高于对照组的生牛眼肉（P＜0.05）。这与陈旭彤等[17]的研究一致，其研究表明，不同烹饪方式处理的鸡胸肉pH值均有所上升，这可能是由于蛋白质发生变性，酸性基团减少导致pH值升高。经煮制的牛眼肉pH值达到5.84，经炒制的牛眼肉pH值为5.76，而经煎制处理的牛眼肉pH值为5.58，相较其他2 组显著最低（P＜0.05）。不同烹饪方式下的牛眼肉pH值产生差异的原因可能是由于不同烹饪方式使牛眼肉中的脂肪水解为脂肪酸的过程发生改变。
图2 不同烹饪方式下牛眼肉的pH值
Fig.2 pH of beef ribeye under different cooking methods
2.4 不同烹饪方式对牛眼肉质构特性的影响
质构参数是评价食品品质和组织状态的重要指标，是影响食品整体接受度、快速评价食品物理性质和感官特性的指标[18]。其中硬度代表牛眼肉达到一定形变所需的力，随着烹饪温度的升高和烹饪时间的延长，牛肉中的蛋白质发生热变性，肌肉纤维结构被破坏，导致组织结构发生变化，硬度会增大[19-20]。胶黏性是指食品在咀嚼过程中对口腔黏膜或牙齿的黏附作用力，与食品的成分、物理结构、温度等因素有关[21]。咀嚼性代表的是牛眼肉从咀嚼到吞咽过程中所需要的能量，咀嚼性越高，表示牛眼肉从咀嚼到吞咽过程中所需要的能量越大，嫩度越低。反之，咀嚼性越低，嫩度越高[22-23]。弹性是指食品发生形变后恢复原状的能力，内聚性表征食品内部黏合力，内聚性越高，食品咀嚼时的口感越细腻[24]。如表4所示，3 种烹饪方式处理的牛眼肉硬度、弹性、内聚性、胶黏性和咀嚼性均明显高于生牛眼肉。不同烹饪方式下牛眼肉的硬度有显著差异（P＜0.05）。处理组中煮制的牛眼肉硬度最高，煎制的牛眼肉硬度最低。这是由于不同烹饪过程导致水分损失率不同，水分损失率越高，肌肉纤维结构越紧密，从而导致牛眼肉的硬度变大。处理组中煎制牛眼肉的弹性、内聚性与其他处理组相比有显著差异（P＜0.05），硬度和胶黏性分别为862.64 g和698.49 N，均低于炒制和煮制处理的牛眼肉，说明不同烹饪方式均会对牛眼肉的质构参数产生影响，其中煎制处理牛眼肉的硬度、胶黏性和咀嚼性较低，表明煎制牛眼肉的口感较好。
表4 不同烹饪方式下牛眼肉的质构特性
Table 4 Texture characteristics of beef ribeye under different cooking methods
烹饪方式硬度/g弹性/mm内聚性胶黏性/N咀嚼性/mJ对照85.59±11.37d0.83±0.02bc0.58±0.04c57.46±18.46d50.47±6.91c煎制862.64±48.40c1.04±0.13a0.81±0.02a698.49±28.55c738.42±42.86b煮制2 213.68±42.78a0.74±0.03c0.66±0.02b1 478.03±66.72a 1 095.74±62.22a炒制1 152.54±72.62b0.89±0.04b0.71±0.04b818.62±52.42b733.52±52.81b
2.5 不同烹饪方式对牛眼肉色泽的影响
视觉是人类最先感知食物的途径，食品的色泽包括食品的颜色和光泽，在消费者的感官体验和购买欲上起着关键作用，牛肉中色泽的变化主要源自肌红蛋白[25-26]。张建友等[27]研究发现，随着烹饪时间的延长，鱼肉的颜色加深，主要体现在L*减小，这是由于鱼肉中的蛋白质和脂质发生美拉德反应导致的。如图3所示，3 种烹饪方式处理后的牛眼肉L*、b*均高于生牛眼肉，a*低于生牛眼肉，其中煎制处理的牛眼肉L*、a*、b*分别为43.23、7.97、16.34，显著高于其他处理组（P＜0.05）。说明烹饪处理使肉制品的颜色越来越深，色泽度越来越低，这与张建友等[27]的研究结果一致，这是由于生牛肉在烹饪过程中由红色变为白色，后发生美拉德、焦糖化等反应，逐渐变为焦褐色，使牛肉的色泽发生改变。
图3 不同烹饪方式下牛眼肉的色度值
Fig.3 Color parameters of beef ribeye under different cooking methods
2.6 不同烹饪方式对牛眼肉粗成分含量的影响
在食品分析和营养研究等领域，牛肉的水分、脂肪、蛋白质可以统称为粗成分。粗成分一般是指通过常规分析方法测定出的食品中的几大类主要成分。牛肉中水分、脂肪和蛋白质占比95%以上，肉制品中的水分含量对其口感、质地和食品安全性能方面具有重要影响[28]。熟肉的风味物质主要来自于脂肪，脂肪氧化能够提升肉的风味[29]。蛋白质在加热过程中会发生美拉德和热降解反应，对肉制品的品质和风味有一定贡献[30]。如表5所示，3 种烹饪方式牛眼肉的水分含量低于生牛眼肉，蛋白质含量与脂肪含量均高于生牛眼肉。说明高温加热会使肉制品中的水分流失，导致水分含量减少，从而对脂肪含量与蛋白质含量产生影响。这与Han Tianlong等[31]研究一致，他们发现羊肉的烹饪时间和温度与水分流失呈正相关。烤制肉样的水分含量显著降低，这是由于大部分烹饪损失是由于肉品表面肌原纤维蛋白热变性，导致水分流失增加。处理组中煎制牛眼肉的水分、脂肪和蛋白质量分数分别为66.55%、11.92%、34.75%，均高于煮制和炒制的牛眼肉。与煮制和炒制的牛眼肉相比，煎制处理的牛眼肉具有较高的水分含量，这与较低的烹饪损失率相对应。高温使肌原纤维结构发生变化导致失水，肉类中蛋白质变性和结构收缩导致烹饪损失率和水分含量结果的差异[32]。牛眼肉在煎制过程中，肉类表面的脂肪会部分融化并流失到煎制油中，同时肉类会吸收部分煎制油，导致脂肪含量增加。而煮制过程中，脂肪会部分融化并融入汤汁中，但大部分脂肪仍保留在肉中。煮制时间越长，脂肪流失越多。不同烹饪方式对牛眼肉的水分含量和蛋白质含量有显著影响（P＜0.05），而脂肪含量变化并不明显。
表5 不同烹饪方式下牛眼肉的粗成分含量
Table 5 Proximate composition of beef ribeye under different cooking methods
注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。
指标对照煎制煮制炒制水分质量分数/% 73.34±0.19a66.55±0.29b57.51±0.15d59.34±0.22c脂肪质量分数/% 11.76±0.46a11.92±0.95a11.80±0.17a11.83±0.10a蛋白质量分数/% 20.51±0.17d34.75±1.89a25.01±0.73c30.70±0.02b
2.7 不同烹饪方式下牛眼肉电子鼻响应值及主成分分析（principal component analysis，PCA）
电子鼻是一种能够识别、检测和分析复杂嗅味和挥发性成分的仪器。因其检测速率快、操作简单、重复性好等优点，被广泛应用于肉类食品综合风味分析中[33]。如图4所示，不同烹饪方式使牛眼肉呈现不同的风味响应值。其中煎制牛眼肉挥发性风味更明显，结合感官评价结果可知，3 个处理组中煎制牛眼肉的风味和整体接受度明显高于煮制和炒制牛眼肉，与电子鼻结果相符。不同烹饪方式的牛眼肉风味轮廓相似，但10 个传感器对不同烹饪方式的牛眼肉挥发性成分的响应值不同。在10 个传感器中，W1S、W1W、W2S这3 个传感器对煎制牛眼肉的响应值明显高于其他处理组，可能是由于牛眼肉在煎制时温度较高，长时间加热煎制使风味更明显，W1S、W1W、W2S传感器对甲烷类、含硫化合物、醇类物质敏感，这些传感器可能在本实验PCA模型中的贡献较大[34-35]。
图4 不同烹饪方式下牛眼肉的电子鼻响应值雷达图
Fig.4 Radar chart of E-nose sensor response for beef ribeye under different cooking methods
采用PCA进一步分析不同烹饪方式牛眼肉风味的差异性。如图5所示，3 种烹饪方式及对照组牛眼肉得分散点图实现了不同烹饪方式的区分，PC1和PC2累计方差贡献率为96.3%，包含了样品的大部分信息[36]。不同烹饪方式下的牛眼肉样品区分度较好，同一种烹饪方式的牛眼肉重复性良好，说明不同烹饪方式确实会使牛眼肉整体风味产生明显变化。
图5 不同烹饪方式下牛眼肉整体风味特性差异PCA
Fig.5 Principal component analysis plot showing variation in overall flavor characteristics of beef ribeye under different cooking methods
3 结 论
研究结果表明，经不同烹饪方式处理的牛眼肉与生牛眼肉相比，在pH值、质构、色度、粗成分（水分、脂肪、蛋白质含量）、电子鼻响应值方面均存在一定的改变，煎制烹饪处理的牛眼肉获得更高的感官整体接受度、粗成分含量以及更低的烹饪损失率、pH值、硬度和胶黏性。煎制的牛眼肉能更好地保留营养成分，对质构特性的影响较小，更符合对牛眼肉的烹饪要求。从风味等角度来看，煎制更适合牛眼肉的烹饪，这也与实际牛眼肉加工烹饪方式相一致。本研究从不同烹饪方式下牛眼肉的物理指标、粗成分和挥发性气味等层面进行分析，为牛眼肉制品的加工适宜性提供了新的研究思路和评价体系。
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