风味是决定肉类品质和消费者接受度的关键因素之一[1]。风味分为气味和滋味[2],气味又称挥发性风味,是分子质量较小的物质经嗅觉细胞传导至大脑产生的芳香感觉,滋味是水溶性非挥发性物质作用于味蕾而产生的味感。宰后成熟是肌肉转化为可食用肉的重要环节。宰后成熟过程中,肌肉组织通过复杂的生理生化变化对肉的风味品质产生显著影响[3]。宰后成熟方式主要有湿法成熟、干法成熟和干-湿结合的成熟方法等[4]。湿法成熟是将肉放于真空包装袋内,在0~4 ℃条件下成熟[5];干法成熟是将未包装的肉样在特定温度(-1.5~4 ℃)、空气流速(0.5~2 m/s)和相对湿度(60%~85%)的环境中静置成熟[6]。干法成熟水分散失多,而湿法成熟的损失率低且可以抑制氧化和微生物生长、成本较低,已逐渐成为主流的宰后成熟方式[7]。
近年来,国内外学者围绕宰后湿法成熟调控肉类嫩度、肉色、保水性的机理[8-10]及线粒体调控的细胞凋亡机制[11]开展了大量研究,但围绕宰后成熟过程中肉类挥发性风味和滋味变化的研究较少。脂质氧化降解、美拉德反应、硫胺素热降解作用是肉类风味形成的主要途径[12]。畜禽肉宰后成熟过程中,脂质和蛋白质发生水解和氧化反应,形成游离脂肪酸、氨基酸等风味前体物质;热加工过程中,这些风味前体物质进一步发生脂质热氧化和美拉德反应等,形成风味物质。Beldarrain等[13]研究发现,宰后湿法成熟14 d后,烤制马肉中十六醛、2-甲基丁醛和3-甲基丁醛含量显著增加。Watanabe等[14]研究发现,不同湿法成熟时间(2~30 d)的牛肉经180 ℃烹饪后,苯乙醛和吡嗪杂环化合物含量随成熟时间延长而显著增加。不同于欧美国家肉类多以烤制为主的烹饪方式,我国畜禽肉烹饪多以炖煮为主。目前,对于不同湿法成熟时间肉类炖煮后风味变化的研究较少。
满足公众对美味肉类食品的需求是推动我国肉类产业高质量发展的重要任务。猪肉是我国第一大肉类消费品,2023年我国猪肉产量为5 794.32万 t,占我国肉类总产量的59.43%。本研究选取猪肉为研究对象,采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GCMS)、电子鼻、高效液相色谱等方法,分析不同湿法成熟时间猪背最长肌经水煮熟制后挥发性风味、滋味物质(游离氨基酸、核苷酸)的变化,以期为湿法成熟过程中肉类风味品质精准调控提供理论基础,更好地保障高品质冷却猪肉的供应。
三元杂交猪背最长肌购自北京大红门屠宰场。
氯化钾、高氯酸、氢氧化钠、甲醇、磷酸二氢钾、二水合5-磺基水杨酸(均为分析纯)、盐酸(优级纯)国药集团化学试剂有限公司;2-甲基-3-庚酮、系列正构烷烃(均为色谱纯) 美国Sigma公司。
F6/10-10G超细匀浆器 上海弗鲁克流体机械制造有限公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头美国Supelco公司;PEN3电子鼻 德国Airsense公司;TSQ8000 GC-MS联用仪、TG-Wax MS极性柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 美国赛默飞世尔科技(中国)有限公司;L-8900全自动氨基酸分析仪 日本Hitachi公司;e2695高效液相色谱仪(配备2998紫外检测器) 美国沃特世公司。
1.3.1 样品制备
选取体质量(100±15)kg、健康无病害的三元杂交猪,取其宰杀放血30 min内的猪背最长肌,剔除结缔组织和筋膜,放于4 ℃保温箱1 h内运回实验室。将背最长肌切成约(200±15)g的肉块,真空包装后置于4 ℃分别贮藏1、12 h、1、3、5、7、10 d。在相应的时间点取出样品,置于高温蒸煮袋中,进行真空包装,放置于恒温水浴锅进行水煮,插入温度计,煮至中心温度(70.0±0.5)℃,冷却后真空包装,于-80 ℃贮藏备用[15]。
1.3.2 挥发性风味物质测定
参照李素等[16]的方法并稍作修改,取不同成熟时间的熟制猪肉样品,4 ℃解冻后,将样品切碎,随机称取(3.00±0.05)g样品置于固相微萃取小瓶中,将其放入50 ℃水浴锅中平衡30 min,然后将固相微萃取针头插入瓶中,于顶空状态吸附25 min。
GC条件:TG-Wax MS极性柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);载气为高纯氦气(纯度>99.99%);流速1.0 mL/min(不分流模式),保持2 min。升温程序:起始温度40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升温至200 ℃,保持1 min,再以8 ℃/min升温至220 ℃,保持3 min;进样口温度250 ℃。
MS条件:电子电离源;传输线温度230 ℃;电子能量70 eV;离子源温度280 ℃;扫描范围m/z 40~600;全扫描模式。
定性分析:根据所得谱图与NIST数据库提供的谱图对风味物质定性分析,选取正反匹配度均大于800的化合物。待测化合物保留指数(retention index,RI)按式(1)计算:
式中:tR(x)、tR(n)及tR(n+1)分别为待测挥发性成分、Cn、Cn+1正构烷烃的保留时间/min。
定量分析:根据内标化合物(2-甲基-3-庚酮)的含量及峰面积对挥发性风味物质进行半定量分析,未知风味化合物含量按式(2)计算:
式中:Cx为未知风味化合物x的含量/(μg/kg);ρ0为内标化合物质量浓度/(μg/μL);V0为内标化合物进样体积/μL;Sx为未知风味化合物峰面积/(AU·min);S0为内标化合物峰面积/(AU·min);m为试样质量/kg。
根据风味物质含量及其在水中的阈值,挥发性风味物质的气味活度值(odor activity value,OAV)按式(3)计算:
式中:t为挥发性风味成分的感觉阈值/(μg/kg)。
1.3.3 电子鼻分析
参照丛军等[17]的方法并稍作修改,取不同成熟时间的熟制猪肉样品,于4 ℃解冻后,将样品切碎,随机称取1.0 g样品于样品瓶中密封,50 ℃平衡3 min,使用电子鼻传感器对样品进行检测,分析时间70 s,每组进行5 次平行测定。电子鼻的10 个传感器及其敏感物类型如表1所示。
表1 电子鼻传感器及其敏感物质类型
Table 1 Performance description of electronic nose sensors
传感器敏感物类型W1C对芳香化合物敏感W5S对氮氧化合物敏感W3C对胺类及芳香物质敏感W6S对氢化物敏感W5C对短链烷烃芳香组分敏感W1S对甲基类敏感W1W对硫化物敏感W2S对醇、醛、酮类敏感W2W对有机硫化物敏感W3S对长链烷烃敏感
1.3.4 核苷酸测定
取不同成熟时间的熟制猪肉样品,4 ℃解冻后,将样品切碎,随机称取5.0 g样品,加入25 mL 5%(V/V)HClO4匀浆2 min,静置30 min,4 ℃、8 000 r/min离心10 min,取上清液,用0.5 mol/L NaOH溶液调节pH值至5.4,定容至50 mL,样液经0.45 μm滤膜过滤后上机。采用峰面积外标法进行定量检测。
高效液相色谱条件:Luna C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱温25 ℃;紫外检测器;检测波长254 nm。流动相A(甲醇)和流动相B(0.05 mol/L磷酸二氢钾)体积比5∶95;流速1 mL/min;等梯度洗脱;进样量10 µL。洗脱时间30 min。
1.3.5 游离氨基酸测定
参照Camacho等[18]的方法并稍作修改,取不同成熟时间的熟制猪肉样品,于4 ℃解冻后,将样品切碎,随机称取1.0 g样品,加入15 mL 0.02 mol/L HCl溶液,均质,8 000 r/min离心10 min,取上清液,定容至50 mL,经0.22 μm水相滤膜过滤,用全自动氨基酸分析仪进行测定。
通过等效鲜味浓度(equivalent umami concentration,EUC)评定熟制猪肉的鲜味程度,EUC按式(4)计算:
式中:1 218为协同常数;ai为鲜味氨基酸含量/(mg/100 g);bi为鲜味氨基酸(谷氨酸钠)鲜味系数;aj为呈味核苷酸含量/(mg/100 g);bj为呈味核苷酸(肌苷酸(inosine monphosphate,IMP))鲜味系数。
1.3.6 感官评价
选择10 名经感官评价培训的评价人员,参照GB/T 22210—2008《肉与肉制品感官评定规范》,对煮熟后的猪肉进行感官评价,并进行打分,每项指标最低分为1 分,最高分为10 分,分别为色泽(1 分:色泽暗淡不均匀,10 分:色泽均匀)、形态(1 分:肉质松散、弹性差,10 分:肉质紧密、弹性好)、气味(1 分:酸败气味,10 分:无酸败气味)、口感(1 分:不佳,10 分:适宜)[19],以10 名评价员所给分数的平均值作为最终得分。
除电子鼻外,所有实验均重复3 次,实验结果以平均值±标准差表示。使用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析,P<0.05表示差异显著。使用Origin 8.0软件绘制柱状图、雷达图,并进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。
2.1.1 挥发性风味物质含量变化
从不同成熟时间的猪肉中共鉴定出38 种挥发性风味物质,包括17 种醛类、6 种醇类、7 种酸类、1 种酮类、3 种烃类和4 种杂环类;不同处理组中检出共有物质20 种。7 个处理组中挥发性风味物质种类和含量各有不同,分别鉴定出32、32、29、29、31、28、31 种。如图1所示,随着成熟时间的延长,挥发性风味物质总含量呈先增加后降低的趋势,其中醛类物质于成熟1 d时含量最高,为2 163.50 μg/kg,成熟10 d时含量最低,为609.26 μg/kg。王亚娜等[20]研究大足黑山羊宰后成熟过程中挥发性风味物质的变化发现,成熟72 h的样品中挥发性风味物质总相对含量最高,结果的不同可能与峰面积相对定量方法及品种差异有关。
图1 不同湿法成熟时间熟制猪肉各类挥发性物质含量
Fig. 1 Amount of each class of volatile compounds in the cooked pork with different wet aging times
醛类物质阈值较低,对气味的贡献较大,主要来自脂质的氧化和蛋白质的降解[21]。不同成熟时间熟制猪肉的挥发性风味物质中醛类物质占比最高,且随成熟时间的延长,含量呈先增加后降低的趋势,可能是由于成熟后期蛋白质氧化作用增强,导致其对醛类物质的结合能力提升[22]。赵万余等[23]的研究同样发现,不同部位的羊肉中,醛类化合物在总风味物质含量中的占比最高。如表2所示,不同成熟时间的熟制猪肉中醛类物质的种类和含量各不相同。17 种醛类物质中,己醛含量最高,为389.35~1 616.22 μg/kg,为熟制猪肉提供青草风味;其次为壬醛和辛醛,含量分别为107.88~409.61、34.73~148.80 μg/kg。单启梅等[24]研究发现,宰后不同冷藏时间羊肉煮制后,冷藏0、2、4 d羊肉中的己醛、庚醛、辛醛、壬醛、苯甲醛等含量无显著变化,且随冷藏时间的进一步延长(6、8、10 d),含量显著降低(P<0.05),与本研究结果相近。酮类物质也是脂质氧化过程中形成的产物,大部分具有花果香味[25]。本研究中检出2,5-辛二酮1 种酮类,含量为0.25~371.83 μg/kg,李文博等[26]在羊肉中也检出该物质。
表2 不同湿法成熟时间对熟制猪肉挥发性风味物质含量的影响
Table 2 Effect of different wet aging times on the contents of volatile flavor substances in cooked pork μg/kg
注:同行小写字母不同表示差异显著(P<0.05),表4~6同;—.未检出,表3同。
序号挥发性风味物质成熟时间1 h12 h1 d3 d5 d7 d10 d 1己醛708.45±113.95b845.40±53.60b1 616.22±88.32a844.77±81.77b748.26±34.31b516.34±16.51c389.35±27.69d 2庚醛32.08±6.28c84.44±3.31a41.59±3.61bc49.64±11.88b82.47±14.94a39.87±1.94bc29.58±3.61c 3辛醛73.49±9.62c109.41±20.96b88.76±2.97c110.66±11.43b148.80±1.97a50.00±7.93d34.73±1.39d 4(E)-2-庚烯醛4.98±1.23cd8.75±0.65ab10.55±2.00a6.90±1.63bc5.11±0.97cd3.59±2.93de1.49±0.23e 5壬醛266.75±51.07b291.80±21.73b312.63±34.99b384.17±60.12a409.61±12.48a151.19±32.72c107.88±6.69c 6(E)-2-辛烯醛12.30±1.99b21.92±7.42a24.90±0.92a23.04±2.73a18.42±2.81a19.85±2.93a8.94±0.14b 7癸醛8.87±1.11d15.67±0.61b11.27±0.33c12.27±2.18c17.69±0.44a5.15±0.66e3.99±1.32e 8苯甲醛20.58±2.86cd43.94±4.36a27.99±1.03bc32.97±5.21b34.08±4.16b24.85±6.39cd18.79±0.97d 9(E)-2-壬烯醛3.64±0.37b3.37±0.11b6.43±1.78a5.81±0.61a3.25±0.16b5.53±1.80a2.01±0.14b 10十一醛1.20±0.21a1.61±0.77a1.43±0.32a——11(E,E)-2,4-壬二烯醛1.25±0.06cd2.55±0.59a2.45±0.37ab1.81±0.17bc—1.77±0.55bc0.71±0.11d 124-乙基苯甲醛0.68±0.13a——1.48±0.18b——13十二醛2.00±0.22bc1.53±0.12d1.59±0.49cd2.27±0.06b2.98±0.21a—0.73±0.06e 14十三醛2.68±0.17——15十四醛1.12±0.79a——1.06±0.32a—16(E)-2-癸烯醛2.32±0.08c2.76±0.25c4.93±1.12a3.91±0.41b2.29±0.19c——17(E)-2-十一烯醛1.53±0.01bc1.81±0.02b2.78±0.75a2.77±0.28a1.64±0.12bc1.91±0.59b0.99±0.17c 18(E,E)-2,4-癸二烯醛5.09±0.12b4.60±0.65b7.67±1.02a2.56±0.13c1.44±0.01d3.20±0.17c2.25±0.13cd 191-戊醇36.35±5.29cd62.90±1.85b91.69±0.67a96.67±15.39a73.67±4.78b48.07±8.09c29.44±3.74d 201-己醇10.92±2.33d19.03±0.85bc19.28±2.57bc39.29±9.19a22.37±2.16b12.72±2.60cd8.81±0.61d 211-辛烯-3-醇196.33±34.25b284.33±28.24a280.07±33.54a310.35±16.12a318.18±10.06a202.61±37.99b148.68±10.24c 221-庚醇2.48±0.31c2.49±0.15c14.97±1.24a17.89±3.67a8.28±2.90b7.74±5.42b7.08±0.13bc 231-辛醇21.31±4.03cd27.70±2.68c59.60±9.61a64.76±7.74a43.69±0.14b17.85±3.34d12.62±0.84d 24(E)-2-辛烯-1-醇18.79±4.04d29.03±4.15c47.81±6.51a49.80±3.82a38.71±0.52b18.71±2.30d14.13±1.34d 252,5-辛二酮—329.39±30.49a17.91±2.52bc371.83±58.93a68.40±4.91b—0.25±0.00c 26乙酰丙酸172.24±58.35c49.45±4.43d260.62±30.48b—365.98±21.86a179.58±43.85c155.41±8.57c 27乙酸—2.44±0.55a——5.32±0.24a18.50±0.21a5.95±0.59a 28己酸4.12±0.56d7.76±0.25b9.60±1.65b13.62±2.25a8.56±0.03b7.25±2.24bc5.22±0.42cd 29辛酸——0.81±0.011.21±0.05—30壬酸0.41±0.05e0.95±0.05cd0.74±0.10cde2.10±0.42a1.62±0.10b1.12±0.55c0.57±0.06de 31癸酸——0.52±0.12a——0.25±0.03b 32苯甲酸0.35±0.04c0.53±0.06bc—1.10±0.28a0.65±0.04bc0.72±0.29b0.33±0.00c 33十五烷1.98±0.08cd2.84±0.34c1.70±0.21d4.49±1.30b6.19±0.55a—1.43±0.22d 34十六烷—1.66±0.19c—2.68±0.65b3.40±0.13a—1.21±0.12c 352-戊基呋喃24.65±3.22c34.47±2.41b35.03±4.92b49.35±7.48a54.56±1.35a25.04±7.82c21.67±2.74c 361-甲氧基-4-(1-丙烯基)-苯——56.52±6.02——37苯并噻唑0.56±0.04b1.08±0.01a—1.09±0.04a0.95±0.02a0.62±0.35b0.35±0.09b 38苯酚0.33±0.02b0.65±0.00a0.60±0.01ab——0.77±0.36a0.33±0.00b
醇类物质主要由不饱和脂肪酸氧化裂解产生,其含量低于醛类物质。不饱和醇类阈值较低[27],对样品整体风味具有一定贡献。1-戊醇和1-己醇是棕榈酸和油酸的氧化产物,1-辛烯-3-醇主要由脂肪氧合酶催化亚油酸和花生四烯酸降解产生[28]。在6 种醇类物质中,1-辛烯-3-醇含量最高,为148.68~318.18 μg/kg,具有蘑菇香气。
杂环化合物来源于氨基酸与还原糖发生美拉德反应、硫胺素热分解、氨基酸降解[29]。本研究中,杂环类化合物主要是2-戊基呋喃,其含量在21.67~54.56 μg/kg波动,成熟10 d时含量显著低于成熟1~5 d(P<0.05)。此外还检出少量的酸类和烃类物质。烷烃类化合物来自于不饱和脂肪酸氧化分解[30],烃类物质阈值高,对熟制猪肉整体风味贡献不大。
2.1.2 气味活性物质OAV变化
挥发性风味物质OAV≥1时,说明该物质对样品的整体风味具有重要贡献;OAV<1时,说明该物质对样品风味有一定的修饰作用[31-32]。如表3所示,38 种挥发性风味物质中,20 种物质的OAV大于1,己醛、辛醛、庚醛、癸醛、壬醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛和1-辛烯-3-醇9 种物质OAV整体大于10,对熟制猪肉的整体风味贡献最大,是较具代表性的香气活性物质。成熟1、12 h、3、5 d的熟制猪肉中壬醛OAV最高,成熟1 d的样品中己醛OAV最高。其中,辛醛、壬醛是油酸的氧化产物,己醛是亚油酸的主要氧化产物,2,5-辛二酮多由不饱和脂肪酸受热氧化降解或氨基酸降解产生,2-戊基呋喃源于氨基酸与还原糖发生的美拉德反应[33],因此可以推断熟制猪肉香气活性成分的生成以脂肪氧化为主,美拉德反应产物较少。
表3 不同湿法成熟时间熟制猪肉气味活性物质OAV
Table 3 Odor activity values of odorants in cooked pork with different wet aging times
序号挥发性风味物质阈值/(μg/kg)成熟时间1 h12 h1 d3 d5 d7 d10 d 1己醛4.5157.43187.87359.16187.73166.28114.7486.52 2庚醛2.811.4630.1614.8517.7329.4514.2410.57 32-戊基呋喃64.115.755.848.229.094.173.61 4辛醛0.7104.98156.30126.80158.08212.5771.4349.62 51-己醇5.71.923.343.386.893.922.231.54 6壬醛1266.75291.80312.63384.17409.61151.19107.88 7(E)-2-辛烯醛34.107.318.307.686.146.622.98 81-辛烯-3-醇1196.33284.33280.07310.35318.18202.61148.68 91-庚醇5.40.460.462.773.311.531.431.31 10癸醛0.188.72156.67112.70122.70176.9451.4639.87 11(E)-2-壬烯醛0.1919.1617.7633.8430.5817.1129.0910.60 121-辛醇540.390.511.101.200.810.330.23 13十一醛0.412.933.933.49——14(E)-2-辛烯-1-醇200.941.452.392.491.940.940.71 15(E)-2-癸烯醛0.37.729.2016.4213.037.64——16(E,E)-2,4-壬二烯醛0.112.4525.4524.4718.08—17.747.14 17十二醛1.71.170.900.941.331.75—0.43 18(E)-2-十一烯1.41.0951.291.981.981.171.370.71 19(E,E)-2,4-癸二烯醛0.0772.7065.65109.5936.5920.5845.7432.17 20苯甲酸10.350.53—1.100.650.720.33
挥发性化合物的微小变化会导致电子鼻传感器响应值的差异[34]。不同成熟时间的熟制猪肉在电子鼻10 个传感器上的响应值各不相同。如图2A所示,氮氧化合物和含硫化合物响应值较高,芳香化合物、胺类及芳香物质、氢化物、短链烷烃芳香组分、甲基类化合物、醇、醛、酮类化合物、有机硫化物和长链烷烃类化合物响应值无明显变化。与成熟1 h样品相比,成熟12 h、3、5 d样品的W5S(氮氧化合物)和W1W(硫化物)响应值显著升高(P<0.05),成熟7、10 d样品显著降低(P<0.05),但仍高于初始值,说明猪肉样品中无机硫化物和氮氧化物含量的变化明显,宰后成熟5、7、10 d时,总挥发性风味物质含量也呈下降趋势。Li Miaoyun等[35]采用电子鼻测定冷却猪肉的挥发性风味,结果表明,猪肉产生的挥发性气味主要含有醇类、酮类、硫化物、醛类化合物和有机酸,与本研究结果相似。
图2 不同湿法成熟时间熟制猪肉电子鼻测定结果
Fig. 2 Radar plot and principal component analysis plot of cooked pork with different wet aging times based on electronic nose signals
如图2B所示,PC1和PC2分别占总方差贡献的51.1%和31.8%,累计贡献率为82.9%,基本可以解释数据集的总方差。不同成熟时间熟制猪肉样品具有一定的区分度。成熟1 d样品分布在第2象限,成熟5 d样品分布在第1象限;成熟1 h、7、10 d样品主要分布在第3象限,且距离较近,说明风味物质组成较为相近,与成熟5 d样品距离较远,说明成熟初期,肌肉代谢、脂质和蛋白质降解持续发生,影响了样品风味轮廓;成熟12 h、3 d样品均分布于第4象限,表明风味轮廓较为接近。
肉类的滋味特征是不同物质相互作用的结果。滋味成分包括游离氨基酸和呈味核苷酸[36],滋味物质主要由水溶性呈味活性物质构成,如游离氨基酸、核苷酸、多肽、有机酸、还原糖及无机盐等水溶性呈味物质[37],滋味包括鲜味、苦味、咸味、酸味和甜味。呈味核苷酸是肉类重要的呈味物质[38],其中IMP和腺苷酸(adenosine monophosphate,AMP)是重要的鲜味核苷酸,可以显著提高肉质鲜度[39],AMP可以提供肉类的咸味和甜味[38]。其中,鲜味是最显著的味觉特征,甜味、咸味与其相辅相成[40]。如表4所示,不同成熟时间的熟制猪肉中,IMP含量最高,为172.12 mg/100 g(成熟1 d),是猪肉中最主要的鲜味物质,主要来源于ATP的降解;AMP含量为12.94~17.15 mg/100 g,鸟苷酸(guanine monophosphate,GMP)含量为3.73~7.40 mg/100 g,胞苷酸(cytidine monophosphate,CMP)含量为16.58~32.45 mg/100 g。IMP自身有呈味作用,与谷氨酸、丙氨酸共同作用,使鲜味更加突出[41]。研究[42]发现,在室温条件下,肌肉中IMP含量快速下降,冷藏条件下下降较为缓慢。本研究中,随着成熟时间的延长,IMP含量在成熟1 d时显著上升(P<0.05),这可能是由于成熟24 h后,ATP在降解过程中形成二磷酸腺苷和单磷酸腺苷,在酶的作用下进一步分解,最终形成次黄嘌呤核苷酸和黄嘌呤核苷酸。随后从成熟3 d起,IMP含量逐渐降低,但差异不显著,成熟10 d时含量最低,为110.2 mg/100 g,说明熟制猪肉的鲜味于成熟前期得到提升,成熟初期达到最大值,随后IMP可能进一步降解为次黄嘌呤等苦味物质,从而导致肉的滋味品质下降。
表4 不同湿法成熟时间熟制猪肉核苷酸含量
Table 4 Nucleotide contents of cooked pork with different wet aging times mg/100 g
核苷酸成熟时间1 h12 h1 d3 d5 d7 d10 d IMP141.57±12.55bc146.12±18.60abc172.12±10.35a157.07±5.74ab130.07±18.44bcd117.70±16.69cd110.20±23.27d GMP3.76±0.36c3.73±0.45c5.45±0.27b7.40±1.07a7.11±0.82a4.10±0.33c4.06±0.97c CMP19.41±1.89c17.57±1.68c23.86±1.13b32.45±0.11a31.41±3.21a16.58±0.84c29.46±2.07a AMP14.61±1.04ab13.43±1.98b16.77±1.61a15.40±0.89ab17.15±2.23a13.14±1.87b12.94±1.08b
游离氨基酸作为食品中重要的味觉活性物质,可以与羰基化合物或还原糖发生美拉德反应,生成多种香味物质,显著提高食品的感官风味[43]。不同种类的游离氨基酸相互协同,可以产生不同的滋味感受[44]。游离氨基酸还可与核苷酸产生协同效应,从而增加肉类的甜味和鲜味,如Glu和核苷酸相互作用,能增强熟制猪肉的鲜味。如表5所示,Ser、Ala、Thr、Cys、Ile、Val、Leu、Phe、Gly、Arg和His这11 种氨基酸的含量在12 h达到最高,随后均呈下降趋势;Asp、Lys、Glu、Met和Tyr的含量在成熟1 d时达到最高,随后下降。这可能是由于蛋白质氧化降解及氨基酸的脱氨、脱羧反应降低了样品中的游离氨基酸含量[45]。邵京等[46]研究发现,鸡肉冷藏过程中总游离氨基酸含量在宰后至成熟12 h时升高,随后缓慢下降。对不同呈味特点的游离氨基酸进行分类后可以看出,不同成熟时间熟制猪肉中3 类呈味游离氨基酸含量均为甜味氨基酸>苦味氨基酸>鲜味氨基酸,均呈先显著升高(P<0.05)随后降低的趋势,与岳宜静等[47]研究干制南美白对虾贮藏过程中滋味变化的结果一致。这可能是由于湿法成熟过程中,肌肉中的酶降解释放了更多的风味前体物质,导致风味物质增加。然而,随着成熟时间的进一步延长,这些风味物质可能发生降解或转化,导致风味品质下降。从游离氨基酸含量来看,湿法成熟12 h或1 d的熟制猪肉滋味达到最佳,与核苷酸的研究结果类似。随着成熟时间的延长,EUC先升高后降低,说明猪肉成熟期间,其鲜味先提升后又逐渐减弱,与上述鲜味游离氨基酸含量变化趋势一致。
表5 不同湿法成熟时间熟制猪肉游离氨基酸含量
Table 5 Free amino acid contents of cooked pork with different wet aging times mg/100 g
注:甜味氨基酸包括Ala、Ser、Gly、Thr;鲜味氨基酸包括Glu、Asp;无味氨基酸包括Lys、Cys;苦味氨基酸包括Arg、Ile、His、Leu、Phe、Met、Tyr、Val、Pro[44]。
成熟时间1 h12 h1 d3 d5 d7 d10 d天冬酰胺(Asp)0.68±0.08d1.28±0.06b1.85±0.22a1.00±0.16c0.75±0.06d0.69±0.06d0.72±0.11d苏氨酸(Thr)66.10±3.92b88.44±1.28a81.02±6.60a63.39±4.49b34.65±4.44d49.85±1.13c20.88±2.18e丝氨酸(Ser)8.78±0.38d18.22±1.22a15.47±0.94b9.10±0.49cd10.41±0.87cd11.55±1.87c9.78±1.45cd谷氨酸(Glu)12.17±0.73d35.65±2.54ab36.30±2.32a32.16±4.12abc26.47±0.62c33.49±2.98ab29.73±2.76bc甘氨酸(Gly)31.40±1.81b49.29±5.78a47.26±1.44a29.79±1.87bc26.40±0.39bc24.52±2.46c17.23±2.01d丙氨酸(Ala)96.59±6.05c138.80±8.53a128.90±12.89a112.35±3.33b59.59±1.52d69.39±5.41d42.66±4.23e半胱氨酸(Cys)15.15±1.27ab19.93±2.59a13.02±1.72ab16.18±8.02a7.80±0.36bc5.61±0.34c3.83±0.44c缬氨酸(Val)9.94±0.82d19.79±3.09a16.16±0.43b13.40±1.11bc9.11±1.26d10.60±0.34cd8.02±0.70d甲硫氨酸(Met)4.32±0.37d7.07±0.78a7.60±0.42a5.81±0.28bc6.65±0.72ab5.28±0.38cd5.74±0.63bc异亮氨酸(Ile)3.84±0.02d11.93±0.58a10.21±1.45ab8.41±1.14bc8.61±1.46bc7.60±0.82c6.88±0.68c亮氨酸(Leu)17.45±1.12e34.13±0.31a31.82±1.83ab30.03±2.20b23.02±1.04c22.28±2.52cd18.95±1.41de酪氨酸(Tyr)35.01±1.53bc40.65±5.87b51.88±1.78a31.63±1.16c22.82±6.09d10.28±0.41e8.09±0.45e苯丙氨酸(Phe)6.85±0.04cd13.72±1.42a7.81±1.53c10.85±0.62b7.20±0.54c7.62±0.25c5.25±0.21d赖氨酸(Lys)7.46±0.61b14.98±2.06a16.41±0.63a7.62±0.76b5.80±0.21bc6.99±0.24b4.52±0.49c组氨酸(His)3.67±0.13c10.54±0.15a10.17±0.03a2.75±0.98cd6.38±0.42b2.44±0.08d3.59±0.45c精氨酸(Arg)10.85±1.06c19.39±2.78a17.31±2.29ab14.53±2.04bc12.80±0.52c12.71±0.82c11.68±1.34c脯氨酸(Pro)38.26±1.81c48.18±3.36ab45.52±7.96bc55.33±4.99a26.87±1.44d17.77±2.50e17.15±1.96e鲜味氨基酸12.85±0.66d36.93±2.49a38.15±2.23a33.17±4.02ab27.22±0.68c34.18±3.04ab30.45±2.76bc甜味氨基酸202.88±12.06b294.75±15.04a272.65±17.29a214.63±9.46b131.05±5.45c155.31±9.33c90.51±9.76d无味氨基酸22.61±0.72b34.90±1.71a29.43±1.84ab23.80±8.69b13.60±0.35c12.60±0.35c8.35±0.50c苦味氨基酸130.19±3.78c205.40±5.23a198.47±10.67a172.73±7.70b123.45±2.82c96.59±3.43d85.35±4.58d EUC2.28±0.07d6.84±0.52b8.35±0.42a6.99±0.97ab4.87±0.64c5.34±0.80c4.44±0.77c氨基酸
如表6所示,湿法成熟1 d的样品,其各项感官评分显著高于其他组(P<0.05),与挥发性风味物质含量、EUC等变化趋势一致。湿法成熟初期(1~12 h),猪背最长肌开始进入僵直状态,肌肉变硬,肉的食用品质不佳;成熟1 d后,肌肉进入解僵状态,色泽、形态、气味和口感均处于较好的状态;随着成熟时间进一步延长,猪肉品质下降,香味损失、色泽变暗,不宜食用。
表6 不同湿法成熟时间熟制猪肉感官评分
Table 6 Sensory evaluation scores of cooked pork with different wet aging times
成熟时间1 h12 h1 d3 d5 d7 d10 d色泽8.17±0.58b8.07±0.68b9.47±0.56a6.63±0.65c6.27±0.85d5.70±0.97e4.10±0.79f形态8.13±0.72b7.97±0.71b9.47±0.56a6.53±0.76c5.83±0.69d5.73±0.77d3.47±0.67e气味7.93±0.68b8.00±0.63b9.50±0.56a6.87±0.85c6.23±0.76d5.67±0.91e3.46±0.49f口感8.10±0.65b7.97±0.60b9.50±0.50a6.53±0.67c6.13±0.66d5.63±0.87e3.53±0.67f感官属性
本研究通过测定挥发性风味物质、电子鼻传感器响应值、核苷酸和游离氨基酸含量与感官品质,分析不同湿法成熟时间对熟制猪肉气味和滋味变化的影响。GC-MS结合OAV结果表明,不同成熟时间熟制猪肉样品中共鉴定出38 种挥发性风味物质,成熟1 d的样品中挥发性风味物质含量最高;己醛、庚醛、辛醛和1-辛稀-3-醇是重要的香气活性物质。采用电子鼻对熟制猪肉新鲜度进行有效区分,电子鼻结果显示,成熟12 h熟制猪肉的W5S和W1W响应值显著升高(P<0.05)。成熟1 d的熟制猪肉中IMP含量最高,其含量随成熟时间的延长先升高后降低。熟制猪肉中甜味、苦味和鲜味氨基酸含量均呈先升高后降低的趋势。感官评价结果中,成熟1 d的熟制猪肉各项感官指标均显著高于其他样品(P<0.05),综合呈香风味、游离氨基酸和核苷酸含量结果,宰后成熟1 d的猪肉熟制风味最佳。
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健康。E-mail: lihaihuaok@126.com
张凯华(1990—)(ORCID: 0000-0003-0647-1375),女,高级工程师,硕士,研究方向为肉品科学与食品安全。E-mail: zhkh.happy@163.com