复热方式对不同冻融循环下预制回锅肉风味的影响

朱昊男1,2,邓鹏1,2,包展1,2,吴胜芳3,周秀文3,陈秋铭1,2,王召君1,2,何志勇1,2,曾茂茂1,2*,陈洁1,2*

1(江南大学,食品科学与资源挖掘全国重点实验室,江苏 无锡,214122)

2(江南大学 食品学院,江苏 无锡,214122)

3(江南大学,分析测试中心,江苏 无锡,214122)

摘 要 预制菜肴大多以冷冻食品形式流通,经复热后食用。菜肴的复热方式会显著影响其风味,但不同冷冻时长条件下复热方式对菜肴风味的影响尚不明确。该文采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)、相对气味活性值(relative odor activity value, ROAV)、主成分分析法(principal component analysis, PCA)及描述性感官分析,探究了3种复热方式(水浴、微波、蒸汽)在采用不同冻融循环模拟不同冻藏时长条件下对预制回锅肉风味的影响规律。结果显示,新鲜菜肴与冻融复热菜肴中均鉴定出九大类共159种挥发性化合物。除经历3次冻融循环后经微波复热的样本(含84种)外,其余回锅肉样本的挥发物质种类(105~121种)均多于新鲜样本(90种),其中31种挥发性物质的ROAV≥1,即为关键风味化合物,包括11种醛类、2种酮类、4种醇类、1种烃类、4种杂环化合物、3种硫化物、3种酯类、2种酸类及1种酚类。在绝大多数冻融后复热样本中,水浴加热在初始阶段(1次冻融循环,相似度评分6.25)展现出更优的风味保留效果,豆豉发酵香和肉香(二丙基二硫醚和2,3-辛二酮)占据主导地位;蒸汽加热在3次循环后表现最佳(相似度评分6.45),肉香(2-甲基吡嗪和正壬醛)占据主导地位;微波加热在5次冻融循环后获得最高相似度评分(6.15),酱汁与肉香(苯甲醛和2,5-二甲基吡嗪)占据主导地位。总体而言,再加热方法的选择取决于冻融循环次数即模拟冻藏时长,该研究为预制菜肴复热方法的选择提供了理论和实验依据。

关键词 预制菜;冻融模拟;复热;描述性感官分析;风味化合物

随着现代生活节奏的加快以及消费者对便捷餐饮需求的日益增长,预制食品行业在全球范围内迅速发展,这与人们追求省时又美味的膳食需求紧密契合。预制菜是指以一种或多种食用农产品及其制品为原料,添加或不添加调味料及食品添加剂,且不添加防腐剂,经工业化预加工制成,需加热或熟制后方可食用的预包装菜肴。根据加工深度的不同,预制菜可分为四类:即食、即热、即烹和即配。尽管预制菜产品涉及常温、冷藏和冷冻3种贮藏方式,但冷冻贮藏是最常见且主要的保鲜手段。肉类预制菜因其丰富的风味和营养价值而备受推崇,然而,经过长期冷冻贮藏和复热后,其风味和品质与现烹菜肴相比存在显著差异,从而影响消费者的接受度和产品价值[1]

冷冻能有效延长预制菜肴产品的新鲜度和保质期。然而,冷冻过程中形成的冰晶会导致食物体积膨胀和结构损伤,进而造成水分流失和质地劣化,最终损害产品的品质和风味。LIANG等[2]探究了不同冷冻方法对预制青椒和猪肉丝风味特性的影响,发现冷冻对菜肴的质地和风味有显著的负面影响。GAO等[3]发现多次冻融的生鸭肉加工可能因过度氧化和降解而损害烤鸭的风味质量。

复热是预制菜消费的关键步骤,不同复热方法可显著影响最终产品的滋味、质地和风味。常见复热方法包括水浴、蒸汽、微波、明火和烘烤。不同的复热方式适合不同的菜肴,如有研究表明,明火加热可更好地保留土豆炖牛肉的食用品质和原有香气[4]。微波复热在鱼糜凝胶的感官表现和原有风味保存方面优于煮沸、蒸煮和油炸[5]。蒸汽复热对预煮炖鸡相对于对照组在所有复热方法中表现出最低的复热损失[6]。综上所述,长期冷冻贮藏(或冻融循环)和复热均会改变肉类预制菜的风味与品质,降低消费者的接受度。然而,关于不同冷冻贮藏时长后,所采用的复热方式对预制菜风味的影响规律尚不清楚。回锅肉作为预制肉制品的经典代表,以猪肉、青蒜和发酵调味料的独特组合,展现出辛辣、鲜香的典型风味[7]。尽管已有研究分别探讨了冷冻贮藏或复热对预制菜品质的单一影响,但在工业化不同冷冻时长(通过冻融循环模拟)背景下,不同复热方式(水浴、微波和蒸汽)对风味影响的差异仍不明确。

本文采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)结合相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)以及主成分分析法(principal component analysis,PCA)分析了新鲜制作和经过不同冻融循环次数后再采用不同方式复热回锅肉的关键风味物质,结合描述性感官分析,系统揭示了不同冻藏时间-复热组合对回锅肉关键风味物质和最终感官轮廓(包括豆豉发酵香、肉香、蒜香、酱香以及油哈喇、肉腥、蒜臭等负面属性)的影响,以明确在不同冻藏时间条件下能对风味具有较好保持效果的复热方法,本文的研究结果为其他肉类预制菜肴在不同的冷冻时间选择合适的复热方法以获得较好的品质提供了理论和实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪肉,无锡市恒怡食品有限公司;大豆油,中粮福临门股份有限公司;豆豉,广东阳帆食品有限公司;豆瓣酱,成都郫县绍丰和调味品实业有限公司;味精、白砂糖,莲花控股有限公司;青蒜,购于叮咚买菜;三氯乙酸、硫代巴比妥酸、三氯甲烷、氯化钠、氢氧化钠、正己烷、三氟化硼等其它溶剂和试剂均为分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;色谱级甲醇和乙腈均购于美国TEDIA公司;实验所用水均为去离子水。

1.2 仪器与设备

K型热电偶测温仪,苏州特安斯公司;力可Pegasus BT气相色谱飞行时间质谱仪,美国力可公司;SCIENTZ-50F/A 冷冻干燥机,宁波新芝生物科技股份有限公司;Spectra Max 190酶标仪,美国Molecular Devices公司;Agilent1100高效液相色谱系统,美国安捷伦公司;5810型离心机,德国Eppendorf公司。

1.3 实验方法

1.3.1 新鲜回锅肉的制备

选用新鲜猪后腿肉(宰后24~48 h,pH 5.6~5.8,肥瘦比4∶>6),切成(200±5) g的肉块后用水冲洗,加入1 kg水煮沸后保持20 min。将猪肉取出在网筛上沥干水分,在-20 ℃冰箱中冷冻30 min,将猪肉切成薄片(6 cm×4 cm×3 mm)备用。大豆油(20 g)在炒锅中加热至180 ℃,加入猪肉片炒制40 s,沥干肉片上的油(回收约40 g油),将肉片重新放回炒锅,依次添加豆豉(2 g)、郫县豆瓣酱(15 g)、味精(1 g)和白砂糖(3 g),混合后翻炒180 s,出锅前加入新鲜蒜苗(50 g)翻炒30 s。制备的回锅肉采用耐高温聚乙烯袋真空包装[每袋(100±2 g)],样品于95 ℃水浴中巴氏杀菌30 min,杀菌后立即置于冰水浴冷却,贮存于-20 ℃待后续冻融实验使用。

1.3.2 回锅肉的冷冻及复热处理

新鲜制备的回锅肉经95 ℃巴氏杀菌30 min后贮存于-20 ℃。为模拟冷冻贮存,样品先于-20 ℃冷冻72 h,再于4 ℃解冻12 h,即为一个冻融循环,重复以上过程5次。经1、3、5次冻融循环的样品于4 ℃解冻12 h后,采用不同复热方法处理:水浴(water bath, BO)复热(1300 W电磁炉,沸水,10 min)、微波(microwave,MI)复热(800 W微波炉,2 min)和蒸汽(steam, ST)复热(1300 W电磁炉,蒸汽,10 min),复热参数基于初步优化试验和文献确定,确保样品核心温度达75 ℃(使用热电偶探针实时监测)[8]。新鲜烹饪回锅肉(未经冷冻-复热)作为对照组(CK)。每种处理重复3次,以确保结果的重复性。

1.3.3 回锅肉样品的HS-SPME-GC-MS分析条件

准确称取(3.00±0.01) g样品置于20 mL顶空瓶中,加入10 μL内标(2-甲基-3-庚酮,118.2 mg/L),迅速密封。在50 ℃下平衡10 min,插入50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头采样,顶空吸附40 min。吸附后萃取头立即插入GC进样口,在250 ℃下解析7 min,同时启动数据采集系统。

气相色谱条件:采用DB-WAX毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。载气为高纯氦气(纯度≥99.999%),恒流模式,流速为1.0 mL/min。进样口温度为250 ℃,不分流模式。程序升温条件:初始温度40 ℃,保持3 min;以10 ℃/min升至230 ℃,保持6 min。

质谱条件:采用电子轰击电离源(electron ionization, EI),电子能量70 eV,离子源温度210 ℃,传输线温度250 ℃。全扫描模式,质量扫描范围m/z 33~450 amu。

1.3.4 挥发性物质的定性定量分析

基于回锅肉样品的HS-SPME-GC-MS检测数据对其挥发性组分进行定性分析,对于有标准品的挥发性成分,可通过比对其与标准品的保留时间和质谱图来确认;对于未知的化合物,则先将其质谱图与NIST质谱库进行比对,筛选匹配度≥80%的成分,再结合通过C6-C24正构烷烃各色谱峰计算出的保留指数(retention index,RI)及质谱图信息,并参考已报道的文献中的保留指数和质谱数据进行比较,从而确定回锅肉样品中的挥发性成分。采用内标半定量法测定未知挥发性化合物的含量。

1.3.5 挥发性化合物ROAV的计算

为了确定回锅肉中的每种挥发性化合物对样品整体风味的贡献程度,通过计算各个物质的ROAV来确定关键风味成分。从已发表参考文献中查阅了化合物的阈值(μg/kg)[9]。其余的风味化合物使用提供的公式进行量化,ROAV计算如公式(1)所示。ROAV≥1的风味化合物被确定对回锅肉的风味有显著影响。

(1)

式中:Cstan表示对回锅肉中风味贡献最大的成分的含量,μg/kg;Tstan表示其阈值,μg/kg;Cx表示目标化合物含量,μg/kg;Tx表示其阈值,μg/kg。

1.3.6 TBARS

硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)的测定方法参照LI等[4]的描述并略作修改。称取1.0 g切碎样品,添加10 mL的4 ℃预冷的100 g/L的三氯乙酸溶液,混合后在55 ℃水浴振荡30 min,冷却后用双层慢速滤纸过滤。吸取5 mL 滤液于离心管中,并加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液5 mL,90 ℃条件下反应30 min,静置冷却后在532 nm时测定吸光值。通过1,1,3,3-四乙氧基丙烷标准曲线计算硫代巴比妥酸值并表示为mg丙二醛/kg样品。

1.3.7 回锅肉的描述性感官评定

按照XU等[10]描述的方法,由14名经过系统培训的小组成员(来自江南大学的7名男性和7名女性)组成的感官评估小组进行了风味属性分析,他们在感官评估方面具有丰富的经验。通过小组成员讨论,对风味描述词达成了一致。风味描述词包括:豆豉发酵香味、肉香味、蒜香味、酱香味、油哈喇味、肉腥味、蒜臭味、焦糊味、蒸煮味,对风味属性术语及其相应的参考资料进行总结见电子版增强出版附表1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039847,以下附表、附图同)所示。在室温(25 ℃)下,小组成员被要求按照与新鲜回锅肉进行比较,为每种属性按照0(不可检测到)到9(强烈可检测到)的等级进行评分。样本以单一方式呈现给小组成员,并按照平衡设计使用三位数随机数进行编码。每个感官属性的平均分数以雷达图的形式呈现。

表1 预制回锅肉中ROAV≥1的挥发性化合物及其阈值

Table 1 Volatile flavour substances and thresholds for ROAV ≥ 1 in prepared twice-cooked pork

编号化合物名称气味描述阈值/(μg/kg)ROAVCK1-BO1-MI1-ST3-BO3-MI3-ST5-BO5-MI5-ST醛类1(E,E)-2,4-癸二烯醛脂肪味0.027100.00100.000.00100.00100.00100.00100.000.001000.0022-十一烯醛果香味1.41.740.560.000.840.550.000.003.152.181.553(E)-2-辛烯醛脂肪味30.271.957.002.432.973.003.525.515.984.184苯甲醛苦杏仁味3.51.275.3716.195.067.647.8710.849.9911.3210.055(E,E)-2,4-壬二烯醛脂肪味0.10.003.1018.345.340.000.000.0016.31011.086(E)-2-庚烯醛脂肪味400.000.760.001.050.970.001.211.421.61.227(E)-2-壬烯醛脂肪味0.195.0717.8650.1615.1223.240.0029.020.0052.0835.368癸醛柑橘味30.001.656.431.000.001.251.780.002.30.009己醛绿色、青草味58.2035.6779.4225.7140.6230.6149.3948.4252.1662.5210正壬醛花香、果香120.5432.86100.0029.3651.5352.3770.36100.0055.17100.0011正辛醛柑橘味1.40.0017.4364.2415.8321.0120.0928.3126.2635.8430.16酮类12甲基庚烯酮榛子味10.003.438.323.535.450.005.896.978.566.93132,3-辛二酮黄油味31.921.644.050.000.001.480.000.002.181.92酸类14异戊酸酸败味0.14440.0013.1644.938.278.850.0011.9613.3523.4812.7915正戊酸酸败味0.360.000.973.851.060.892.351.181.401.321.34酯类16乙酸苯乙酯花香0.251.600.691.880.791.140.681.130.0001.6417苯甲酸乙酯甜香0.5750.220.000.000.002.220.003.002.6102.9618水杨酸甲酯薄荷味0.0414.430.0021.817.1011.990.0020.7716.1318.1611.80烃类19萘刺鼻味0.842.075.436.821.832.442.713.371.305.520.00醇类201-辛烯-3-醇蘑菇味14.3317.0566.5121.4426.9229.5937.4436.2741.4435.74214-萜烯醇木质香1.20.002.390.001.623.074.423.793.514.523.5722桉叶油醇清新味1.20.008.520.005.390.000.0013.467.9111.2411.2323苯甲醇花香0.390.310.943.100.791.101.021.281.792.221.45杂环化合物及硫化物242,5-二甲基吡嗪烤香味1.753.966.4032.785.168.6920.7312.2222.5712.8611.60252-甲基吡嗪烤香味1.81.786.1417.864.276.295.949.366.688.067.72262-戊基呋喃烤香味5.80.481.572.610.831.782.402.462.992.662.70272-乙酰基噻唑烤香味30.000.712.680.530.750.841.161.871.721.2728二丙基二硫醚蒜香味301.471.823.861.442.701.833.363.803.83.8129二甲基三硫硫味0.10.0042.6668.2352.6030.7062.2646.540.0034.0033.5430二甲基二硫醚洋葱味1.13.370.0025.528.375.035.414.630.0001.46酚类312-甲氧基-4-乙烯基苯酚烟熏味0.0196.690.000.004.050.000.0031.8017.4417.1815.66

1.4 数据处理

实验数据采用Microsoft Excel 2021进行处理与统计分析,结果以“平均值±标准差”表示。显著性分析使用SPSS 19.0(IBM, 美国纽约)进行单因素方差分析,样本均值间的显著性差异以概率P<0.05为判定标准。为可视化样本间风味特征差异,基于关键风味化合物相对挥发性活性值,采用Origin 2021软件(OriginLab公司,美国马萨诸塞州北安普顿)进行PCA。

2 结果与分析

2.1 回锅肉挥发性成分的HS-SPME-GC-MS分析

采用HS-SPME-GC-MS技术,对新鲜回锅肉样品及经不同冻融循环后采用多种复热方法处理的回锅肉样品的挥发性化合物进行了分析。新鲜样品与冻融/复热样品的典型总离子流图(total ion chromatogram, TIC)见电子版增强出版附图1所示。结果显示新鲜回锅肉与经冷冻后复热处理的样品在挥发性化合物类型及含量上存在显著差异,且冷冻复热后样品峰明显增多(附表2)。图1展示了所有样品的挥发性化合物热图,共鉴定出159种挥发性化合物,其中新鲜回锅肉样品中检测到90种,而冻融1、3、5次后水浴复热的样品分别含有117、121和108种挥发性化合物;冻融1、3、5次后微波复热的样品分别含105、84、111种挥发性化合物;冻融1、3、5次后蒸汽复热的样品分别含113、119和106种挥发性化合物。值得注意的是,所有样品中共存在34种相同的挥发性化合物。结果表明,经冷冻复热处理后,回锅肉的风味化合物种类较新鲜样本显著增加,这与XU等[8]的研究结论一致,该研究发现经水浴、微波及蒸汽3种方式复热的预制大黄鱼中挥发性化合物种类显著增多,归因于冷冻大黄鱼经热处理后促进脂质氧化和美拉德反应。本研究的结果亦与文献中烤鸭经反复冻融循环后挥发性化合物波动现象一致[3],其原因在于反复冻融促进了生鸭肉的氧化和降解,并改变了烤鸭的风味前体(如葡萄糖和游离氨基酸),且鸭肉在冻融次数不同下肌肉状态影响了烤制时的热传导和风味化合物的产生。

图1 新鲜及不同冻融循环-复热处理组样品中的挥发性化合物含量热图

Fig.1 Heatmap of all volatile compounds content in the TCP fresh samples and the freeze-thaw/reheated samples

注:电子版增强出版附表2列出了A1~A159所示的化合物。

图2显示了新鲜回锅肉样品与经反复冻融/复热处理的回锅肉样品中各类挥发性化合物的相对含量以及百分含量堆积图。如图中所示,所有样品中挥发性成分的含量从高到低依次为:醛类、杂环类和硫化物、酯类、烃类、酮类、酸类、醇类、酚类及醚类,在CK组中醛类含量占总挥发性化合物的29.21%,杂环类和硫化物为33.28%。经1次冻融循环后,1-BO、1-MI 和1-ST组的醛类含量相对于CK组分别增加了11.11%、11.58%和15.59%;相反,杂环及含硫化合物含量则分别降低了4.44%、9.56%和7.43%。经3次冻融循环后,3-BO、3-MI和3-ST组的醛类含量分别增加了16.07%、13.77%和16.99%,而杂环及含硫化合物则分别降低了8.33%、2.62%和4.58%。经5次冻融循环后,5-BO、5-MI和5-ST组的醛类含量分别增加了10.87%、11.89%和21.64%,而杂环及含硫化合物则分别降低了约8.62%、9.36%和12.18%。值得注意的是,在1、3、5次冻融循环后,各处理组的醛类含量相对于CK组均有所增加,而杂环及含硫化合物则持续减少。与CK组相比,第3次冻融-复热循环处理导致了醛类含量的最大增幅,同时也对应了杂环及含硫化合物的最小降幅。挥发性化合物的增加可能源于反复冻融和复热过程中的脂质氧化和美拉德反应,从而生成了新的挥发性物质。脂质氧化是预制菜风味的主要来源之一[11],其产生的醛类化合物能增强肉类与油脂风味。此外,常呈现烤肉香气的杂环化合物和硫化物,通常是高温条件下剧烈美拉德反应的产物[12],或来自于样品中的酱料或者青蒜。

A-挥发性化合物含量堆积图;B-挥发性化合物含量百分比堆积图

图2 新鲜及不同冻融循环-复热处理组样品中挥发性化合物含量堆积图及百分比堆积图

Fig.2 Bar chart and percentage bar chart of the content of volatile compounds in the fresh TCP samples and the freeze-thaw/reheated samples

2.2 ROAV分析及特征风味化合物

每种挥发性化合物对整体香气特征的贡献不仅取决于其含量,还与其气味阈值相关。本研究采用ROAV评估单一化合物对样品整体风味的相对贡献(图3),表1筛选出了ROAV≥1的31种挥发性化合物,其被认为是对回锅肉风味贡献显著的关键化合物,包括11种醛类、2种酮类、4种醇类、1种烃类、7种杂环类及其硫化物、3种酯类、2种酸类、1种酚类。ROAV较高的化合物为:(E,E)-2,4-癸二烯醛、己醛、(E)-2-壬烯醛、苯甲醛、正辛醛、正壬醛、1-辛烯-3-醇、2,5-二甲基吡嗪、二甲基三硫,这些化合物是回锅肉的关键风味化合物。有研究指出,戊醛、正辛醛、壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、苯乙醇、己醛、乙醇及2,5-二甲基吡嗪是回锅肉的特征风味化合物[13],与本研究结果基本一致,差异可能归因于所用回锅肉样品原料的不同。

图3 新鲜及不同冻融循环-复热处理组样品中ROAV≥1的挥发性化合物热图

Fig.3 Heatmap of volatile compounds with ROAV≥1 of the fresh TCP samples and the freeze-thaw/reheated samples

醛类物质是回锅肉样品风味的重要组成成分。(E,E)-2,4-癸二烯醛主要通过亚油酸的热氧化作用生成。该化合物在低浓度时呈现甜美的柑橘类香气,但浓度较高时则会带来油脂味、油炸味或鸡油味,在特定情境下还可能引发辛辣气味。己醛具有清新草本香气,主要来源于脂质氧化,特别是亚油酸和亚麻酸的降解。(E)-2-壬烯醛具有脂肪酸氧化特有的陈腐纸板味。苯甲醛可赋予样品甜美的杏仁或樱桃香气。辛醛赋予新鲜的橙类或柑橘果香,但高浓度时会呈现油脂或肥皂味。上述的醛类主要来源于脂质氧化,在CK组中ROAV较低,在0~20时,经冻融复热后ROAV显著升高,可能会导致回锅肉中油哈喇味,青草味突出[14]

杂环化合物通常为美拉德反应产物,贡献烘烤香、坚果香或肉香,对肉制品风味特征具有重要影响[15]。2,5-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪及2-戊基呋喃等化合物经冻融循环后ROAV显著升高,说明在冻融复热后烘烤、肉香风味在整体风味中显著增强。在1-MI组中2,5-二甲基吡嗪的ROAV(32.78)显著高于1-BO组(6.40)和1-ST组(5.16),3-MI组的ROAV(20.73)也同样高于3-BO组(8.69)和3-ST组(12.22),表明冻融循环后,微波复热有助于烘烤风味化合物的形成。这可能源于微波复热的快速升温与局部高温效应促进了美拉德反应与脂质氧化[16],研究还指出2,5-二甲基吡嗪是发酵豆制品的关键风味成分[17]。硫化物源自含硫氨基酸降解,通常呈现蒜香、洋葱香或肉香[18]。原料中的青蒜也提供了部分硫化物风味,对照组中二甲基三硫的ROAV为0,第一次冻融1-BO(42.66)、1-MI(68.23)、1-ST(52.60),第三次冻融3-BO(30.70)、3-MI(62.26)、3-ST(46.54),第五次冻融5-MI(34.00)、5-ST(33.54),除5-BO(0.00)外,经冻融-复热处理后各组的ROAV均显著增加,冻融处理可能通过破坏细胞结构促进了青蒜苗中含硫前体物质的释放,同时冻融-复热过程也可能加速了蛋氨酸等含硫氨基酸的降解,从而促进了二甲基三硫的生成[19]

在回锅肉样品中还检测到了1-辛烯-3醇,4-萜烯醇、桉叶油醇和苯甲醇等4种关键性醇类风味化合物。醇类化合物主要表现出蘑菇、木质、清香、花香味。在热处理过程中,不饱和脂肪酸氧化为过氧化物时可能形成醇类物质[20]。在回锅肉样品中检测到了2-甲氧基-4-乙烯基苯酚,其在CK组中的ROAV为6.69,在经历过冻融-复热后先升高后下降。酚类化合物通常具有木质烟熏味[21]。在回锅肉样品中共检测到乙酸苯乙酯、苯甲酸乙酯和水杨酸甲酯3种酯类,酯类化合物通常贡献花香、果香,可在肉类加工中通过酸类化合物和醇类化合物在特定条件下发生脱水反应生成[22],还有可能来自于郫县豆瓣酱的典型风味[23]

2.3 回锅肉中关键风味化合物的PCA

图4展示了新鲜样品及经1、3、5次冻融循环复热后样品中关键风味化合物ROAV的PCA得分图。各组数据的PC1和PC2累计方差贡献率分别为84.80%、76.20%、79.2%和64.1%。结果表明,新鲜样品与经不同冻融-复热处理样品的风味特征存在显著差异;新鲜样品组间差异较小,而其他处理组间差异显著。

A-1次冻融-复热样品;B-3次冻融-复热样品;C-5次冻融复热样品;D-新鲜及所有冻融-复热样品

图4 新鲜及不同冻融循环-复热处理组样品中ROAV≥1的关键风味化合物的主成分分析得分图

Fig.4 PCA score plots of key flavour compounds with ROAV≥1 in the fresh TCP samples and the freeze-thaw/reheated samples

经1次冻融-复热循环后(图4-A),水浴(1-BO)和蒸汽(1-ST)复热样品的风味特征与新鲜样品(CK)较为接近,而微波复热样品(1-MI)与新鲜样品的偏离程度最大。经3次冻融-复热循环后(图4-B),3种复热方式样品与新鲜组(CK)均表现出较大差异,其中蒸汽复热(3-ST)与对照组的差异相对最小。经5次冻融-复热循环后(图4-C),微波复热(5-MI)与新鲜组(CK)的差异最小。

综上所述,在短期冷冻贮藏条件下(1~3次冻融循环),水浴和蒸汽复热能更好地保留新鲜样品的原始风味特征;然而,在长期冷冻贮藏条件下,微波复热在维持风味品质方面表现出更佳的效果。

2.4 脂质氧化

TBARS值通常以次级氧化产物丙二醛(malondialdehyde, MDA)的含量来表征,被广泛用于评估肉制品的脂质氧化程度[24]。较高的TBARS值表明脂质氧化程度较深,这是导致回锅肉品质劣变的主要非微生物因素。如图5所示,对照组(CK)的TBARS值为0.134 9 mg/kg。对于同一种复热方式,随着冻融循环次数的增加,大多数处理组的TBARS值均呈显著上升趋势(P<0.05);其中,5-MI组的TBARS值最高,达到0.264 5 mg/kg。这一现象可能归因于微波处理快速且加热不均匀的特性,其产生的局部高温可直接断裂脂质分子链,促进自由基的形成,进而加速氢过氧化物分解生成MDA等化合物[25]。在相同的冻融循环次数下,水浴(BO)和蒸汽(ST)组的TBARS值相近,但均显著低于微波(MI)组(P<0.05)。这主要是由于水浴和蒸汽复热具有相对温和的加热方式及水分阻隔效应,从而延缓了脂质氧化的进程,这一结果与现有文献报道相一致[26]

图5 新鲜及不同冻融循环-复热处理组样品的TBARS值变化

Fig.5 TBARS value changes in the fresh TCP samples and the freeze-thaw/reheated samples

注:不同大写字母表示同一处理组内不同冻融时间显著差异(P<0.05);不同小写字母表示同一时间点不同再加热组间显著差异(P<0.05)。

2.5 描述性感官分析

图6展示了回锅肉风味的雷达图,用于评估不同复热方式对冻藏后回锅肉感官特性的影响。如图6-A所示,与CK组相比,1-BO、1-MI和1-ST组的豆豉发酵香气、肉香、蒜香及酱香评分均显著降低(P<0.05),而肉腥味与蒸煮味评分显著升高(P<0.05),这可能归因于首次冻融后细胞破裂导致水分流失,以及复热过程中脂质与蛋白质氧化加剧,从而引起风味变化[27]。随着冻融循环次数的增加,不良风味的形成愈发显著。图6-B表明,3-BO与3-MI组的豆豉发酵香气、肉香和酱香评分仍显著低于CK组(P<0.05),但3-ST组的肉香评分最接近CK组。经5次循环后(图6-C),水浴(BO)和蒸汽(ST)复热样品的油哈喇味评分升高,且与特定醛类化合物ROAV的增加呈强相关性,如己醛的ROAV在CK组为8.20,5-BO、5-MI、5-ST分别为48.42、52.16、62.52;(E)-2-壬烯醛的ROAV在CK组为5.07,5-MI组为52.08,5-ST组为35.36。己醛、(E)-2-壬烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛等化合物,虽在适宜浓度下贡献肉香,但过量存在时则成为深度脂质氧化的指示物。这一现象与TBARS值的升高相吻合,证实了氧化酸败的进程。其潜在机理可能涉及由冻融诱导细胞膜损伤引发的磷脂氧化。磷脂作为细胞膜的重要成分,在冻融-复热过程中发生氧化,形成不稳定的磷脂氢过氧化物,随即降解为长链和短链的氧化次级产物,从而显著影响肉制品的风味和营养品质[28]。杂环化合物及硫化物是预制回锅肉烤香和肉香风味的重要贡献者。其中,2,5-二甲基吡嗪(ROAV=32.78,1-MI)具有典型的烤香味,二甲基三硫(ROAV=68.23,1-MI)呈硫味,二甲基二硫醚(ROAV=25.52,1-MI)呈洋葱味,二丙基二硫醚(ROAV=3.86,1-MI)呈蒜香味,这些化合物较高的ROAV值表明它们对预制回锅肉的整体风味具有显著贡献,其中吡嗪类化合物是烤香味的关键来源,而含硫化合物则赋予产品特征性的肉香和葱蒜风味。微波处理快速且加热不均匀的特性,促使局部高温区发生美拉德反应和脂质氧化,从而生成上述化合物。此外,酚类化合物(如2-甲氧基-4-乙烯基苯酚)赋予了烟熏味和焦糊味[21],这在经反复冻融-复热处理的样品中尤为突出。

A-1次冻融-复热样品;B-3次冻融-复热样品;C-5次冻融复热样品;D-新鲜及所有冻融-复热样品

图6 新鲜及不同冻融循环-复热处理组样品的风味雷达图

Fig.6 Flavour radargrams in the fresh TCP samples and the freeze-thaw/reheated samples

注:*(显著,P<0.05),**(高度显著,P<0.01),***(极显著,P<0.001)。

综合比较分析表明,最佳复热方式的选择取决于冻融循环的次数。经1次循环后,水浴复热(BO)对原始风味轮廓的保留效果最佳,这可能归因于其温和的加热方式最大程度减少了氧化损伤。经3次循环后,蒸汽复热(ST)表现较好,有效平衡了风味保留与氧化抑制,这可能得益于富含水分的环境减少了挥发性化合物的损失。值得注意的是,经5次循环后,微波复热(MI)相似度最高,这表明高温加速的美拉德反应可能补偿了因长期冷冻贮藏导致的风味降解。1-BO(6.25)、3-ST(6.45)和5-MI(6.15)组较高的相似度评分进一步支持了上述发现。

3 结论

本研究通过HS-SPME-GC-MS共鉴定出回锅肉中159种挥发性化合物,结合ROAV分析确定(E,E)-2,4-癸二烯醛、己醛、(E)-2-壬烯醛、苯甲醛、正辛醛、正壬醛、1-辛烯-3-醇、2,5-二甲基吡嗪、二甲基三硫等31种物质是回锅肉的特征风味化合物。结合PCA和描述性感官分析,本研究建立了预制回锅肉的风味轮廓,并系统评估了不同冻融循环下,水浴、微波和蒸汽3种复热方式对风味特征的影响。结果发现,经过1次冻融后,采用水浴复热(BO)最能维持接近于新鲜对照组(CK)的风味轮廓;当冻融3次时,蒸汽复热(ST)成为保留理想风味属性、抑制脂质氧化的最优选择,其综合品质最接近CK组;而在经历5次深度冻融后,微波复热(MI)却能最有效地激发肉香、弥补冻融损伤,使整体风味表现最为接近CK组。本研究通过对关键香气物质分析联合描述性感官评定为通过选择复热工艺对不同冻藏时间的预制菜肴的风味品质保真提供了理论和实验依据。未来的研究应着重于建立成熟度模型,通过精确调控原料肉的初次烹饪成熟度(核心温度、烹饪时间),并将其与优化的复热工艺相结合,从而实现菜肴风味保真。

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Effects of different reheating methods on flavour of prepared twice-cooked pork under different freeze-thaw cycles

ZHU Haonan1,2, DENG Peng1,2, BAO Zhan1,2, WU Shengfang3, ZHOU Xiuwen3,CHEN Qiuming1,2, WANG Zhaojun1,2, HE Zhiyong1,2, ZENG Maomao1,2*, CHEN Jie1,2*

1(State Key Laboratory of Food Science and Resources, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

2(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, 214122, China)

3(Analysis and Testing Center, Jiangnan University, Wuxi, 214122, China)

ABSTRACT Prepared dishes are usually distributed as frozen food and consumed after reheating.The reheating methods with different frozen durations may largely affect the flavor of dishes, but limited research has been conducted on this aspect.In this study, headspace solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS), relative odor activity value (ROAV), principal component analysis (PCA), and descriptive sensory analysis were used to investigate the influence patterns of three reheating methods (water bath, microwave, and steam) on the flavor of prepared twice-cooked pork under different freeze-thaw cycles simulating frozen storage.The results revealed that 159 volatile compounds across nine chemical classes were identified in both fresh and freeze-thaw-reheated samples.The volatile substances in all of the twice-cooked pork samples (except the samples of reheating with microwave after 3 freeze-thaw cycles had 84) were more (105 to 121 kinds of volatile compounds) than in fresh samples (90 kinds of volatile compounds).Among these, 31 key flavor compounds exhibited ROAV≥1, including 11 aldehydes, 2 ketones, 4 alcohols, 1 hydrocarbon, 4 heterocyclic compounds, 3 sulfur compounds, 3 esters, 2 acids, and 1 phenol.In the vast majority of freeze-thaw-reheated samples, water bath reheating demonstrated superior flavor retention during the initial stage (1 cycle;similarity score 6.25).Fermented soybean and meat aromas (e.g., dipropyl disulfide increasing and 2,3-octanedione decreasing) were dominant.Steam reheating exhibited optimal performance after 3 cycles (similarity score 6.45), meaty aroma (e.g., 2-methylpyrazine and n-nonanal increased) were dominant.After 5 cycles, microwave reheating yielded the highest similarity score (6.15) by significantly enhancing sauce and meat aromas (benzaldehyde and 2,5-dimethylpyrazine).Overall, the choice of reheating method depends on the freeze-thaw cycles, which represents the simulated frozen storage duration, and this study provides a theoretical and experimental basis for the selection of reheating methods for prepared dishes.

Key words prepared dishes; freeze-thaw simulation; reheating; descriptive sensory analysis; flavour compounds

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.045726

引用格式:朱昊男,邓鹏,包展,等.复热方式对不同冻融循环下预制回锅肉风味的影响[J].食品与发酵工业,2026,52(12):88-97.ZHU Haonan,DENG Peng,BAO Zhan, et al.Effects of different reheating methods on flavour of prepared twice-cooked pork under different freeze-thaw cycles[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(12):88-97.

第一作者:硕士研究生(陈洁教授和曾茂茂教授为共同通信作者,E-mail:chenjie@jiangnan.edu.cn;mmzeng@jiangnan.edu.cn)

基金项目:国家重点研发计划项目(2023YFD210070202)

收稿日期:2026-01-06,改回日期:2026-02-02