牦牛肉,作为一种源自青藏高原的独特食材,因其丰富的营养价值和鲜美的口感,受到越来越多消费者的喜爱[1]。牦牛适应寒冷、高海拔的环境,肉质比普通牛肉更加坚韧且富有嚼劲,且脂肪含量较低,富含优质蛋白质、矿物质和多种人体所需的微量元素,具有较高的营养价值[2-3]。牦牛肉是西藏、青海、四川等地日常饮食中不可或缺的一部分,也是当地人民祭祀、庆典和家宴中的常见美食[4],牦牛肉常见的食用方式包括炖煮、烤制等[5]。随着西藏交通和旅游业的发展,牦牛肉逐步进入内地市场,内地丰富的食材也开始进入高原市场,牦牛肉的食用方式也逐渐变的多样化[6]。
炖煮作为牦牛肉最常见的烹饪方式[7],可促进牦牛肉胶原纤维变性和风味前体物质水解,增加牦牛肉的食用品质。同时不同食材搭配炖煮牦牛肉也会对肉的风味、营养成分及其整体品质产生重要影响[8]。牦牛肉的搭配炖煮形式有很多,其最为常见的当属土豆炖牦牛肉、番茄炖牦牛肉与萝卜炖牦牛肉[9]。其中土豆作为炖菜的基础食材,能与牦牛肉的浓郁味道相得益彰,为菜肴提供了丰盈的口感,土豆还是营养均衡的食材,提供了丰富的淀粉、蛋白质、膳食纤维、矿物质以及维生素等营养成分,且含有抗氧化物质如酚类和黄酮类,能够为菜肴增添口感与营养[10-11]。番茄以其清爽的口感和丰盈的维生素C著称,不仅能够清爽解暑,还具备治疗和预防高脂血症的功能,进一步提升了整道菜的营养价值[12-13];萝卜以其清热消食、去腥的特性,尤其适合在冬季食用,是一道理想的滋补食材[14]。食材的搭配炖煮不仅丰富了菜肴的风味,还能调节炖菜的口感和营养均衡,成为广受各地家庭喜爱的一道美味菜肴。
为探究不同食材搭配炖煮对牦牛肉品质的影响,本文分别以土豆、番茄、萝卜3种食材搭配牦牛肉炖煮,同时从营养、理化、质构、风味及感官特性角度对炖煮后牦牛肉的进行评估,在不同角度确定炖煮牦牛肉的最适搭配组合的基础上,初步揭示不同食材搭配炖煮对牦牛肉品质的影响及影响机制,为家庭烹饪及餐饮行业提供科学的参考与建议,同时为炖牦牛肉的多样化烹饪方法提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
牦牛肉、土豆、番茄、白萝卜,林芝百益超市。
NaOH、无水乙醇、溴甲酚绿、甲基红、硼酸、盐酸标准溶液、硫酸、乙醚、三氯甲烷、叔丁醇,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;25 g/L的电镜专用戊二醛溶液,飞净生物。
1.2 仪器与设备
cNose-10电子鼻,保圣科技公司;HH-2数显恒温水浴锅,常州市金坛区环宇科学仪器厂;08-2T恒温磁力搅拌器,上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司;NULL质构分析仪,保圣TA touch;CR-400色差仪,日本柯尼卡美能达;PHS-3C pH酸碱度测量仪,上海雷磁仪器厂;Gemini SEM 300扫描电子显微镜,德国卡尔蔡司;57330-U固相微萃取装置,瑞士色谱仪器分析公司;57348-U 50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取针,瑞士色谱仪器分析公司;粒度仪,马尔文帕纳利提公司;7890B-5977B GC-MS气相色谱-质谱联用仪,美国安捷伦科技;气相色谱柱:TG-WAX(Thermo, 30 m×0.25 mm×0.25 μm),美国安捷伦科技;JRZF-06索氏提取器,济南禾普仪器设备有限分公司;KDN200凯氏定氮仪,济南精锐分析仪器有限公司;MY-13SS506A电压力锅,美的集团。
1.3 实验方法
1.3.1 样品处理
将新鲜牦牛里脊肉(来自雄性牦牛,经过屠宰后立刻放入冰箱冷藏24 h成熟)去除筋膜后,顺着肌纤维切成2 cm×2 cm×2 cm的小块,用纯净水冲洗后,分成4组,每组500 g,并置于电磁炉功率为2 100 W的凉水锅中进行加热至煮沸10 min去除血沫捞出沥水备用,同时,将土豆、番茄、白萝卜各500 g分别切成2 cm×2 cm×2 cm的小块备用。将上述食材分为4组进行炖煮。分别为清炖牦牛肉组、土豆炖牦牛肉组、番茄炖牦牛肉组、萝卜炖牦牛肉组。清炖牦牛肉:将牦牛肉与水按1∶2比例加入高压锅中(功率为1 600 W)炖煮50 min;土豆炖牦牛肉:将牦牛肉+土豆与水按1∶2比例加入高压锅中(功率为1 600 W)炖煮50 min,番茄炖牦牛肉和萝卜炖牦牛肉与土豆炖牦牛肉做法相同。(将焯水后的牦牛肉先放入锅中高压30 min,后开盖分别加入土豆、番茄、白萝卜在一同炖煮20 min)炖熟后将牦牛肉取出,并用吸水纸吸取表面的水分。
1.3.2 蛋白质含量测定
参照GB 5009.5—2025《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法对牦牛肉中的蛋白质含量进行测定。
1.3.3 脂肪含量测定
参照GB 5009.6—2025《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》索氏提取法对牦牛肉中的脂肪含量进行测定。
1.3.4 pH值测定
参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》,使用便携式pH计对食品中的pH值进行测定(肉及肉制品)。
1.3.5 色差测定
将炖煮好的肉样取出后,擦拭表面的汤汁,静置至室温后,将肉样厚度切制1 cm,且表面积大于色差仪的探照孔镜,采用标准的白板进行校准,校准无误后测量肉的颜色,分别记录样品的亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)。
1.3.6 蒸煮损失测定
将切好的牦牛肉块准确称取(精确到0.01 g),高压完成后全部捞出控水,并用吸水纸吸取表面的水分后准确称取。蒸煮损失的计算如公式(1)所示:
蒸煮损失率/%
(1)
1.3.7 质构测定
牦牛肉顺着肌纤维方向切成1 cm×1 cm×1 cm的小块,每个样品切9块,以测前速度为2.00 mm/s,测试速度为2.00 mm/s,测试后速度1.00 mm/s,触发点类型为力,触发点数值为5.00 gf,压缩比例40%。
1.3.8 扫描电镜测定
将炖煮好的牦牛肉按垂直肌纤维方向切成小块(3 mm×3 mm×3 mm),用25 g/L的电镜专用戊二醛溶液浸泡,固定3 d,将固定好的样品从25 g/L戊二醛中取出,经体积分数为30%、50%、70%、100%的乙醇进行梯度脱水,每个梯度10 min,脱水完毕后将样品从体积分数为100%的乙醇中取出,放入超临界干燥机中,进行临界点干燥。干燥时间约1 h,干燥完成后将样品从临界点干燥仪的样品室中取出,用导电胶带把样品固定在样品台上,喷金,测试。
1.3.9 电子鼻测定
样品前处理:将处理好的样品搅碎后各称取3份,每份(10±0.2) g,分别放入40 mL顶空进样瓶中,旋紧瓶盖,置于水浴锅中(设置50 ℃),放置40 min,根据固气平衡及固液平衡原理,其气体成分物质挥发,待进样瓶中上层气体达到稳定状态,进行电子鼻检测。
所用电子鼻传感器列阵包括10个高灵敏加热型金属氧化物检测器传感器,如表1所示,载气为干燥空气,流速为300 mL/min。样品密封,通过顶空抽样方式检测,清洗时间180 s,样品测试时间为60 s,每个样品重复3次。
表1 电子鼻传感器响应物质
Table 1 Electronic nose sensor corresponding substance
传感器响应物质类别物质S1(W5C)烷烃、烟雾类丙烷、天然气、烟雾类S2(W2S)醇类、醛类、短链烷烃类酒精、烟雾、异丁烷、甲醛S3臭氧-S4硫化物硫化氢S5有机胺氨气、甲胺、乙醇胺S6(W1C、W2S)有机气体、苯酮类、醇醛类、芳香化合物甲苯、丙酮、乙醇、氢气、其他有机蒸汽S7(W5C)短链烧烃类甲烷、天然气、沼气S8(W1C、W2S)芳香化合物、醇醛类甲苯、甲醛、苯、酒精、丙酮S9(W6S)含氢气体氢气S10(W5C)可燃气体类甲烷
1.3.10 GC-MS测定
萃取条件:称取3 g样品置于20 mL萃取瓶中,加入1 μL间二氯苯(4 mg/L)作为内标物,密封,置于85 ℃水浴中,磁力搅拌速度500 r/min,平衡20 min后,插入萃取针萃取30 min。萃取针使用前,在气质进样口活化20 min(250 ℃)。GC条件:进样口温度250 ℃,气质接口温度250 ℃,载气流速1 mL/min,不分流进样。升温程序:初始40 ℃,保持5 min,5 ℃/min升温到250 ℃保持10 min。MS条件:离子源温度250 ℃,四极杆温度150 ℃,EI电离70 eV,全扫描20～500 da定性分析:将质谱数据在NIST 17谱库中进行比对检索,保留匹配度大于80%的化合物。定量分析:以间二氯苯为内标物,采用内标法对化合物进行相对定量。计算如公式(2)所示:
(2)
式中:Cx,未知风味物质含量,μg/kg;Sx,未知风味物质的色谱峰面积;Ci,内标质量浓度,mg/L;Vi,内标加入体积,μL;Si,内标物色谱峰面积;Mx,样品质量,g。
1.3.11 统计分析
数据均以“平均值±标准偏差”表示(N=3),采用Excel 2021数据整理。使用SPSS 26统计软件进行混合设计方差分析(analysis of variance,ANOVA),以评估4种不同炖煮方法下的牦牛肉之间的差异(P<0.05),P<0.05为差异有统计学意义。Origin 2018c(v.9.5.1)进行了层次聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)、主成分分析(principal component analysis,PCA)。
2 结果与分析
2.1 脂肪和蛋白质分析
牦牛肉中的脂肪有助于提高嫩度和风味。在炖煮过程中,脂肪可能会流失[15-16]。如表2所示,清炖牦牛肉脂肪含量最高[(1.23±0.1)%],土豆炖牦牛肉最低[(1.14±0.07)%],萝卜炖牦牛肉和番茄炖牦牛肉与清炖牦牛肉相近,4种方式下的脂肪含量均无明显差异。如表2所示,4种不同方式下的蛋白质含量具有显著差异,清炖牦牛肉最高[(37.95±0.63)%],且显著高于萝卜炖牛肉组和番茄炖牛肉组(P<0.05),其中,萝卜炖牦牛肉和番茄炖牦牛肉的蛋白质含量较低,在炖煮过程中,萝卜和番茄中的酸性成分(如柠檬酸和苹果酸)促使肉中的蛋白质溶解到汤汁中,从而使肉的蛋白质含量减少[17]。
表2 牦牛肉脂肪和蛋白质含量
Table 2 Fat and protein content of yak meat
组别脂肪/%蛋白质/%DA1.23±0.10a37.95±0.63aTA1.14±0.07a37.42±0.63abLA1.22±0.02a36.48±0.46bFA1.20±0.06a36.33±0.51b
注：DA-清炖牦牛肉;TA-土豆炖牦牛肉;LA-萝卜炖牦牛肉;FA-番茄炖牦牛肉。同列不同肩标小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。
2.2 pH和色差分析
pH是评定熟肉品质的重要指标之一,与色泽、蒸煮损失等指标密切相关[18]。通过表3数据所示,番茄炖牦牛肉的酸度最大(pH 5.94±0.02),且显著高于其他3组(P<0.05),其次是萝卜炖牦牛肉(pH 6.12±0.03),因为番茄和萝卜中具有一些有机酸(如苹果酸、柠檬酸),影响了pH值[17]。土豆炖牦牛肉组pH值低于清炖牦牛肉,土豆属于弱碱性食物,土豆与牦牛肉炖煮过程中稀释了肉中的酸性,导致酸性低于清炖牦牛肉[19]。
表3 不同食材搭配下肉样pH值和色差值测定结果
Table 3 pH and color difference values of meat samples with different ingredient combinations
组别L∗a∗b∗pHDA45.37±0.21b3.20±0.10b11.17±0.12a6.26±0.01aTA50.27±0.31a2.83±0.06c10.10±0.10b6.21±0.02bLA40.93±0.23c3.27±0.06b9.03±0.21c6.12±0.03cFA40.80±0.26c3.83±0.15a10.23±0.12b5.94±0.02d
色泽是肉质的重要特征之一,也是衡量肉制品质量的关键指标。同时色泽会对其感官体验产生影响[19]。如表3数据所示,根据L*值可以看出土豆炖牦牛肉的亮度最大(50.27±0.31),且显著高于其他3组(P<0.05),萝卜炖牦牛肉和番茄炖牦牛肉的亮度相对较暗仅为(40.93±0.23)和(40.80±0.26)。这与不同食材的颜色有关。根据a*值可以看出番茄炖牦牛肉的红度值最高(3.83±0.15),且显著高于其他3组(P<0.05),因为番茄中具有番茄红素,对其颜色具有一定的影响[20]。根据b*值可以看出清炖牦牛肉的黄度最高(11.17±0.12),且显著高于其他3组(P<0.05),土豆炖牦牛肉和番茄炖牦牛肉的黄度值较为相似。清炖牦牛肉的肌红蛋白和脂肪在高温和长时间炖煮下会导致颜色发生变化,导致黄度值较高。土豆和番茄中具有类胡萝卜素与牦牛肉炖煮过程中发生热化学反应,导致色泽改变,所以其黄度值相对会高于萝卜炖牦牛肉[21]。
2.3 蒸煮损失分析
肉制品的蒸煮损失与其多汁性之间存在负相关的关系,多汁性是衡量肉制品食用品质的重要指标之一,一般情况下,蒸煮损失较小,水分流失较少,成品的多汁性也较好[22]。如表4所示,土豆炖牦牛肉的蒸煮损失相对较低[(47.18±0.16)%],这可能是土豆含有较多淀粉和水分,在烹饪过程中被土豆中的淀粉包裹,减少了牦牛肉的水分流失,成品中多汁性较好,土豆的搭配保留了牦牛肉很多的水分[23]。番茄炖牦牛肉的蒸煮损失略高于土豆炖牦牛肉为[(47.59±0.07)%],番茄中含有较多的水分和酸性物质,促进了牦牛肉的嫩化,导致了水分流失,影响了多汁性[24]。萝卜炖牦牛肉的蒸煮损失最低[(45.63±0.17)%],且显著低于其他3组(P<0.05),萝卜富含水分且炖煮时能够释放水分,减少了水分的流失,导致蒸煮损失低,多汁性最高,肉质保持了更多的水分。
表4 不同食材搭配下蒸煮损失和质构特性测定结果
Table 4 Steaming loss and texture characteristics of meat samples with different ingredient combinations
组别硬度/g弹性咀嚼性胶着性蒸煮损失/%DA1 169.93±27.50a0.69±0.13a323.59±58.27a469.35±50.75a49.95±0.15aTA613.75±23.26d0.82±0.09a243.57±18.75a340.65±66.20b47.18±0.16cFA734.35±12.52c0.79±0.07a271.74±55.66a327.90±28.51b45.63±0.17dLA959.97±47.24b0.76±0.08a280.85±44.89a430.78±36.08a47.59±0.07b
2.4 质构分析
质构特性反映了肉类的组织结构紧密度以及其恢复弹性等多个方面,是模拟人类咀嚼过程来评估肉品质量的指标。对于牦牛肉来说,较低的硬度、咀嚼性和胶着性,以及较高的弹性,通常被认为是良好质构特性的标志[25]。如表4所示,土豆炖牦牛肉硬度最低(613.75±23.26),显著低于其他3组(P<0.05),土豆含有较高的淀粉和水分,经过长时间炖煮后,淀粉会吸水膨胀,包裹在肉质表面和进入肉中,使肉质变得更加松软,降低了肉的硬度[23]。番茄炖牦牛肉(734.35±12.52)硬度较低,番茄具有较高酸度和结构脆弱的特点,其在炖煮过程中酸性物质(如柠檬酸、苹果酸)会促进肉质的胶原蛋白分解,使肉的硬度降低[24]。萝卜炖牦牛肉(959.97±47.2)硬度低于清炖牦牛肉(1 169.93±27.50),萝卜水分含量较高和较松散的纤维结构,与牦牛肉搭配炖煮,减少牦牛肉水分蒸发,使肉质变软。咀嚼性与硬度有关,清炖牦牛肉的咀嚼性最高(323.59±58.27),由于硬度较高,纤维比较紧实,导致咀嚼性最高。清炖牦牛肉的胶着性最高(469.35±50.75),由于肉质纤维结构比较坚韧,且水分含量低于其他食材搭配牦牛肉组,导致肉质紧实且黏附性强。番茄的酸性和高水分含量在一定程度上帮助肉质保持一定的弹性,清炖牦牛肉的弹性最低,牦牛肉具有较多的结缔组织,使得肉质炖煮后较为紧实[26]。加入的不同食材通过其水分、纤维、淀粉和酸性物质等成分,改变了炖煮牦牛肉的质构特性。这些变化可能与食材的物理和化学特性密切相关,食材的不同特性决定了它们对肉质的影响程度。
2.5 扫描电镜分析
如图1-a可知,清炖牦牛肉纤维空隙较小,肌束膜完整,相对硬度较高。如图1-b可知,土豆炖牦牛肉的肌原纤维空隙较大,肌束膜遭到破坏。土豆中所含有的淀粉和水分与牦牛肉中的蛋白质发生相互作用。加热过程中,淀粉膨胀吸收肉汁水分,破坏肉的肌束膜(肉的纤维周围的结缔组织),并与蛋白质(如肌动蛋白、肌球蛋白)产生一定的相互作用,导致肌纤维结构松散[27]。此外,土豆中的酶(如淀粉酶、蛋白酶)可能对牦牛肉中的肌纤维产生一定的破坏作用。酶在炖煮过程分解肉中的蛋白质,进一步增加肌纤维空隙,使肉质更加松软和细腻[28]。
a-清炖牦牛肉;b-土豆炖牦牛肉;c-番茄炖牦牛肉;d-萝卜炖牦牛肉
图1 不同食材搭配炖煮牦牛肉扫描电镜图
Fig.1 Scanning electron microscopy image of yak meat stew with different ingredients
如图1-c和图1-d所示,番茄炖牦牛肉和萝卜炖牦牛肉的结构相似,肌束膜和肌内膜结构相对清晰,肌束膜将肌纤维紧密束起,肌原纤维的空隙小。番茄的酸性成分(如柠檬酸、苹果酸)和水分虽然能分解部分胶原蛋白,使肉质变软,但未对肌束膜和肌纤维造成过度破坏。并且不像土豆那样显著扩大肌原纤维之间的空隙,因此肉质保持了一定的弹性[24]。萝卜的加入对炖牦牛肉的结构影响较为温和。虽然含有水分和果胶与牦牛肉产生物理作用,能稍微软化肉质,但对结构的破坏较小。说明萝卜对肉质的保护作用较强,使肉维持了较好的稳定性和咀嚼性。电镜的结果证实了质构的结果,与质构的结果一致。
2.6 电子鼻分析
电子鼻通过检测不同食材搭配牦牛肉炖煮后产生的挥发性风味成分,利用传感器响应值构建物质指纹图(雷达图)[29]。如图2所示,其中S3和S9的差异性不显著,S1、S4、S5、S8有显著性差异。4种食材搭配显著影响了挥发性物质的释放,尤其是芳香类和酸类物质。其中,清炖牦牛肉在芳香类和烃类挥发性物质上的响应较为突出。土豆的加入增加了某些芳香化合物(如烯烃类物质)的释放,W1C、W6S、W2S的响应值较高。番茄的加入显著增强了芳香化合物(如酸味化合物、烯烃类物质)的释放,尤其是W2S的响应显著高于其他样品。萝卜炖牦牛肉整体响应较低,但在某些传感器(W6S和W5C)上的反应表明萝卜也对某些挥发性成分产生了影响。整体而言,雷达图能有效区分不同食材搭配炖煮牦牛肉挥发性成分。根据图2-b,可以看出主成分1所占整体信息量的67.810 9%,主成分2所占整体信息量的21.232 8%,两者共同占比89.043 7%>85%表明其分析结果能很好得反映4种搭配方法的整体香气。
a-雷达指纹图谱;b-PCA
图2 不同食材搭配牦牛肉风味雷达指纹图谱与PCA
Fig.2 Radar fingerprint chart of yak meat flavor profile with different ingredient combinations and PCA
2.7 不同食材搭配牦牛肉挥发性风味物质分析
2.7.1 挥发性风味物质种类和含量分析
气味是评价肉品食用品质的重要指标之一[30]。对肉品进行热处理不仅可以杀灭微生物,保证肉品安全,还有助于提高肉制品风味和嫩度。在加热过程中,肉品通过释放挥发性风味化合物而产生肉香味[31]。如表5所示,从4组样品中共检测出38种化合物,分别为醛类、酯类、烃类、酮类、醇类、酸类、其他类化合物。通过图3可以明显看出4种搭配下挥发性风味物质种类和含量存在较大的差异。土豆炖牦牛肉种类数量最多,其中酯类酮类是其他组没有的。然而番茄炖牦牛肉中含有酸类是其他组所没有的,萝卜炖牦牛肉中所含乙醇是其他组所没有的。不同食材化合物与牦牛肉化合物相互反应,从而改变了牦牛肉中化合物的组成。
a-VOCs的种类;b-VOCs的含量
图3 不同食材搭配下牦牛肉样品中VOCs的种类及含量
Fig.3 Distribution and content of VOCs in yak meat samples with different ingredient combinations
表5 不同食材搭配下VOCs物质的含量
Table 5 Content of VOCs under different ingredient combinations
类别序列化合物名称CAS号RT/min含量/(μg/kg)DATAFALA醛类A1己醛66-25-17.2780.72±0.03a0.07±0.01b——A2顺式-9-十六烯醛56219-04-633.537———0.07±0.01aA3十七醛1000376-70-034.9580.08±0.02b0.04±0.01c0.03±0.01c0.16±0.01aA4十八醛638-66-436.8170.18±0.01b0.04±0.01d0.11±0.03c0.52±0.03aA5(Z)-13-十八醛58594-45-937.223——0.03±0.01b0.08±0.01aA6辛醛124-13-013.5380.21±0.04a0.03±0.01b0.03±0.01b—A7苯甲醛100-52-719.8950.19±0.02a0.02±0.01c0.09±0.01b0.07±0.01bA8壬醛124-19-616.540.61±0.05a0.12±0.01c0.20±0.02b0.11±0.01cA94-乙基-苯甲醛4748-78-124.2750.12±0.03a———A10十三醛10486-19-826.6680.08±0.02a0.06±0.01a——A11十四醛124-25-428.890.14±0.02a0.09±0.01b0.05±0.01c0.10±0.02bA12十五醛2765/11/931.0050.34±0.04a0.20±0.03b0.11±0.01c0.31±0.03aA13十六醛629-80-132.0741.84±0.06b0.03±0.01c0.07±0.02c3.85±0.07a小计4.51±0.12b0.7±0.03c0.72±0.03c5.27±0.10a酯类B1正己酸乙烯基酯3050-69-914.703—0.04±0.01a ——小计—0.04±0.01a ——烷烃类C1癸烷124-18-54.7570.18±0.03a——0.11±0.02bC2十五烷629-62-919.3180.22±0.03a0.09±0.02b0.06±0.02b0.07±0.01bC3十七烷629-78-724.093—0.02±0.01a——C44-甲基癸烷2847-72-55.002——0.03±0.01a—C55-乙基-2-甲基辛烷62016-18-65.825——0.12±0.02a—C62-甲基-十一烷7045-71-87.022———0.06±0.01aC7十二烷112-40-310.4940.19±0.02a———C85-乙基-5-甲基-癸烷17312-74-212.4490.11±0.02a———C9十三烷629-50-513.8910.14±0.02a0.04±0.01b——C10十四烷629-59-416.7220.16±0.03a0.05±0.02c0.08±0.01bc0.09±0.01bC114,6-二甲基十二烷61141-72-817.822——0.03±0.01a—小计1.00±0.01a0.20±0.03c0.32±0.02b0.33±0.02b酮类D13(2H)-二氢-2,2-二甲基-5-苯基呋喃酮63678-00-212.513—0.16±0.18a——小计—0.16±0.18a——醇类E1乙醇64-17-53.87———0.06±0.01aE21-辛烯-3-醇3391-86-418.0890.24±0.04a0.03±0.01b——小计0.24±0.04a0.03±0.01c—0.06±0.01bc
续表5
类别序列化合物名称CAS号RT/min含量/(μg/kg)DATAFALA酸类F1草酸144-62-71.659—1.38±0.16a——F2羟基乙酸79-14-13.913——0.03±0.01a—小计—1.38±0.16a0.03±0.01b—其他H13-(1-环戊烯基)呋喃115754-79-524.328—0.03±0.01a——H31,2-肼二甲酰胺110-21-41.6377.93±0.03b—12.03±0.39a 5.95±0.39cH31,3-二甲基苯108-38-38.549—0.01±0.01a——H4邻二甲苯95-47-68.816—0.02±0.01a——H52-戊基呋喃3777-69-311.797—0.02±0.01a——H61,3-二氯苯541-73-116.9781.33±0.06a1.33±0.01a1.33±0.01a1.33±0.01aH71,3-双(1,1-二甲基乙基)-苯1014-60-417.4060.74±0.06a0.10±0.02b0.80±0.02a0.77±0.04aH82,4-二叔丁基苯酚96-76-436.325——0.06±0.01b0.08±0.01a小计10.00±1.08b 1.51±0.01d14.22±0.38a 8.13±0.40c总计15.75±0.25a 4.02±0.15c15.29±0.36a 13.79±0.27b
注：—表示未检出。
从表中以及聚类风味含量图中可以看出,醛类物质的含量占据最高比例。在4种不同食材搭配下,样品醛类化合物的组成基本相似。醛类其香气阈值较低,在食品中具有特殊的风味,如苯甲醛是氨基酸反应生成的产物,具有坚果香和水果香。辛醛具有脂肪和肉类的香气,壬醛具有脂肪和柑橘的风味[32]。酯类、酮类物质含量相对较少,只有土豆炖牦牛肉中含有,正己酸乙烯基酯具有热带水果香气,3(2H)-二氢-2,2-二甲基-5-苯基呋喃酮具有果香和花香[33]。酯类化合物是由脂肪氧化产生的醇和脂肪酸之间的相互作用产生的,一般带有水果香味,酮类化合物主要是通过脂肪的氧化分解、糖类的热反应(如美拉德反应)、蛋白质降解、脂质和有机酸氧化等多种化学反应产生的。这些酮类化合物往往具有强烈的香气,尤其是在烹饪过程中,可能对食物的风味和香气有显著影响。醇类含量相对较少,烷烃类物质相对含量较高,醇类和烷烃类化合物本身通常不会为肉类提供显著的香气,但它们可能在烹饪过程中作为副产物或参与其他化学反应,间接地影响肉类的香气[34]。酸类物质含量较少,土豆炖牦牛肉和番茄炖牦牛肉中含有,并且羟基乙酸主要是酸性味道为主,具有微弱的果酸,酸的产生与脂肪酸的分解或碳水化合物的代谢密切相关[35]。
2.7.2 挥发性风味物质PCA
利用PCA对样品中的挥发性风味物质进行分析,如图4所示。由得分图可知,PC1(60.5%)和PC2(24.9%)总方差贡献率为85.4%,能较好地反映不同食材搭配牦牛肉挥发性风味物质的差异。各组平行样品之间的距离较近,说明样品间差异较小,重复性较好,各组样品之间存在一定距离,清炖牦牛肉样品与其他所有样品的距离均较远,说明其与其他样品挥发性风味物质组成和含量存在较大差异。与上述聚类热图和表5结果一致。
图4 不同食材搭配牦牛肉挥发性风味主成分分析
Fig.4 Principal component analysis of yak meat with different ingredient combinations
2.7.3 挥发性风味物质OPLS-DA
利用正交偏最小二乘判别法(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)进一步对不同食材搭配牦牛肉样品中的挥发性风味物质进行分析,结果如图5所示。如图5-a可知,t[1]为61.1%和t[2]为24.5%,不同象限能够较好地区分不同食材搭配牦牛肉的样品,表明不同食材搭配牦牛肉中挥发性风味物质存在差异。为验证OPLS-DA是否存在过度拟合现象,将分类Y矩阵的变量随机排列200次做置换检验,结果显示Q2回归线截距为-0.777(见图5-b),表示模型未过度拟合,结果可用于不同食材搭配牦牛肉中特征风味物质的分析。根据图5-c得知VIP scores>1的VOCs为草酸,在土豆炖牦牛肉中含量最高,并且VIP scores>2的VOCs为1,2-肼二甲酰胺,在番茄炖牦牛肉中的含量最高,说明1,2-肼二甲酰胺对番茄炖牦牛肉的贡献最大,同时在原始炖牦牛肉中相对较高。这可能是在高温炖煮时牦牛肉所产生的美拉德反应,1,2-Hydrazinedicarboxamide参与了反应,使牦牛肉产生了香气。
a-正交偏最小二乘法;b-置换检验;c-VIP
图5 不同食材搭配下牦牛肉样品风味物质正交偏最小二乘法、置换检验和VIP
Fig.5 Orthogonal partial least squares of flavor compounds in yak meat samples with different ingredient combinations, permutation test, and VIP
3 结论
为探究不同食材搭配炖煮对牦牛肉品质的影响,本研究通过对牦牛肉在不同食材搭配炖煮下牦牛肉营养、理化、感官特性、质构及风味分析,探讨土豆、番茄、萝卜搭配炖煮对炖牦牛肉品质的影响。实验结果表明,不同食材搭配炖煮在多个方面对炖牦牛肉的品质产生影响。
脂肪和蛋白质的含量分析显示,番茄和萝卜的加入降低了牦牛肉的脂肪含量,且食材的加入通过释放水分或与肉质的相互作用,降低脂肪并稀释了蛋白质。理化性质分析显示,番茄炖牦牛肉的红度最大,土豆炖牦牛肉的亮度最大,而清炖牦牛肉的黄度最大,pH中番茄炖牦牛肉的酸度最高,不同食材显著影响了牦牛肉理化性质。质构分析与扫描电镜分析,发现土豆炖牦牛肉的硬度最低,弹性最好,肌纤维结构松散,番茄和萝卜炖牦牛肉的结构较为紧密。电子鼻分析与挥发性风味物质方面,共检测出38种挥发性化合物。醛类物质在牦牛肉中占主导地位,贡献了其主要风味特征。土豆炖牦牛肉释放了丰富的芳香化合物,特别是酯类和酮类物质。番茄炖牦牛肉中酸类化合物(羟基乙酸)为牦牛肉带来了酸味。
综上所述,从营养角度来看,番茄炖牦牛肉或萝卜炖牦牛肉是更为健康的搭配,具有低脂、富含膳食纤维并且兼具抗氧化特性的饮食;理化指标表明,番茄炖牦牛肉在风味和色泽方面具有较强的影响能力,为最合适的搭配;从质构角度来看,土豆炖牦牛肉具有更为松软的口感,并且具有一定的弹性,适合追求嫩度的消费者;从风味角度来看,土豆炖牦牛肉最佳,具有很独特的香气,特别是酯类和酮类赋予了肉中的水果香气。整体来看,食材的加入不仅改善了炖牦牛肉的感官特性,还为肉类提供了额外的营养价值,尤其是在减少脂肪和增加风味方面具有明显优势。因此,食材与牦牛肉的搭配不仅符合健康饮食的理念,也提升了整体的市场竞争力。
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