复煮工艺对酱牛肉挥发性成分的影响

马 超，于宗辰，周 楠，鞠云龙，刘 敏，孙承锋，赵玉平

（1.烟台大学生命科学学院，山东烟台264005；2.烟台蓝白餐饮有限公司，山东烟台264001）

复煮工艺对酱牛肉挥发性成分的影响

马 超1，2，于宗辰1，周 楠1，鞠云龙1，刘 敏1，*孙承锋1，赵玉平1

（1.烟台大学生命科学学院，山东烟台264005；2.烟台蓝白餐饮有限公司，山东烟台264001）

为探讨不同复煮工艺对酱牛肉挥发性成分的影响，从而优选出适宜的复煮工艺。采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术，对不同复煮工艺的酱牛肉中挥发性成分进行测定；利用SPSS软件对不同复煮工艺处理的样品和其挥发性物质的种类进行主成分分析及聚类分析。结果表明，共检出挥发性成分60种，不同复煮工艺对酱牛肉的挥发性成分有较大影响。主成分分析显示，90℃复煮组和85℃复煮组综合得分较高，萜烯类、醛类、醇类、酮类和酸类是与其最为相关的挥发性物质；70℃复煮组和80℃复煮组综合得分较低，芳香族类化合物是与其最为相关的一类挥发性物质；酯类和杂环类化合物是与95℃复煮组最为相关的挥发性物质。聚类分析结果与主成分分析结果一致。

酱牛肉；复煮工艺；老汤；挥发性成分

酱牛肉是以牛肉为原料，经预煮、恒温复煮等工艺制作而成的肉制品，也是我国传统的熟肉制品，具有酥软可口、风味浓郁、营养价值高等诸多优点，深受广大消费者喜爱[1]。肉制品挥发性成分是衡量肉制品品质的重要指标之一，在很大程度上影响着肉制品的品质，进而影响消费者的消费倾向[2]。肉制品中的挥发性成分多达几千种，主要有醇类、酯类、酚类、醛类、醚类、酮类、杂环类化合物等[3]，其主要产生于肉类加热过程中，这些挥发性成分的组成和含量决定着不同食品的特有风味[4]。

目前，对于酱牛肉风味的研究主要集中在分析检测方法[5-8]、成品风味的比较分析[9-12]、加工过程中风味成分变化分析[1，13-14]上，关于加工工艺对风味影响的研究较少[15]。研究加工工艺对酱牛肉风味物质的影响，可以为工艺的优化和风味的调配提供理论依据。试验利用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用对样品的挥发性成分进行测定，分析了5种复煮工艺对样品中挥发性成分组成和含量变化的影响，为优化酱牛肉加工工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品与处理

冷鲜牛肉，市售。

处理方法：老汤加热煮沸后放入牛肉块，老汤再次沸腾后开始计时，预煮60 min后转入恒温蒸煮锅中进行恒温复煮。

复煮工艺：70℃复煮组，70℃复煮180 min；80℃复煮组，80℃复煮120 min；85℃复煮组，85℃复煮90 min；90℃复煮组，90℃复煮60 min；95℃复煮组，95℃复煮45 min。将处理好的样品冷冻，保存于-18℃的冰箱中。

1.2 试剂与仪器

氯化钠（分析纯），烟台三和试剂有限公司提供。

GCMS-QP2010型气相质谱仪，日本岛津公司产品；57300-U型手动SPME进样手柄、CARTMPDMS型萃取头（75 μm），美国Supelco公司产品；DS-1型高速组织捣碎机，金坛万华仪器公司产品。

1.3 HS-SPME萃取条件

将酱牛肉样品用高速组织捣碎机捣碎，精确称取4 g（精确至0.001 g）置于15 mL顶空萃取瓶中，加入2 mL饱和食盐水，搅拌均匀，密封。于50℃下预平衡10 min后进行萃取，萃取时间为40 min，之后进行GC-MS分析。

1.4 GC-MS分析条件

色谱条件：色谱柱为DB-Wax型（30m×0.25mm，0.25 μm），载气为氦气。流速1.0 mL/min，采用恒压35 kPa，不分流进样，进样口温度250℃。起始温度40℃，以4℃/min升温至50℃；继续以8℃/min升温至120℃；再以6℃/min升温至230℃，并保持7 min。

质谱条件：离子源温度200℃，电离方式EI，电子能量70 eV，灯丝电流150 μA，扫描质谱范围33～450 aum。

1.5 定性与定量方法

定性：化合物经计算机检索同时与NIST147和NIST27数据库相匹配，仅报道匹配度和纯度大于800（最大值1 000）的物质，并对机检结果进行核对和确认。

定量：按峰面积对其进行定量。

1.6 统计方法

采用SPSS 19.0软件对不同杀菌方式中各类物质进行主成分分析及聚类分析，具体步骤参照顾赛麒等人[16]的方法。

2 结果与分析

2.1 不同复煮工艺酱牛肉的挥发性成分分析

样品挥发性成分的总离子流色谱见图1，不同复煮工艺酱牛肉挥发性成分变化见表1。

图1 样品挥发性成分的总离子流色谱

表1 不同复煮工艺酱牛肉挥发性成分变化

由表1可知，不同复煮工艺酱牛肉样品共检出

挥发性成分60种，其中包括醇类5种、醛类16种、酮类4种、酯类8种、芳香族13种、萜烯类4种、酸类2种，以及杂环类8种。经过复煮之后，各类别的挥发性成分含量都有变化。

（续表1）

不同复煮样品中挥发性成分种类及占总量的百分比见表2。

表2 不同复煮样品中挥发性成分种类及占总量的百分比

由表2可知，不同复煮工艺酱牛肉的挥发性成分组成和含量存在差异，在各个类别中所占百分比最大的为醛类物质与芳香族物质，5组复煮工艺中，这2种物质所占百分比之和均超过50%。以90℃，60 min复煮后酱牛肉的醛类物质含量所占百分比最高为33.38%，以95℃，45 min复煮后酱牛肉的醛类物质含量所占百分比最低为25.34%；而以70℃，180 min复煮后酱牛肉的芳香族物质含量所占百分比最高为52.79%，以90℃，60 min复煮后酱牛肉的芳香族物质含量所占百分比最低为34.88%。

2.2 主成分分析

对表2中不同复煮工艺样品的各类挥发性成分进行主成分分析。

主成分特征值及方差贡献率见表3，主成分载荷矩阵及特征向量见表4。

表3 主成分特征值及方差贡献率

表4 主成分载荷矩阵及特征向量

由表3和表4可知，第1主成分和第2主成分的累计贡献率达到86.217%，基本可以解释原有8个变量的绝大部分信息。第1主成分贡献率占总变异信息的53.014%，主要反映醇类、醛类、酮类、芳香族类及酸类的变异信息，且与芳香族类呈负相关，与醇类、醛类、酮类及酸类呈正相关；第2主成分贡献率占总变异信息的33.203%，主要反映杂环类、萜烯类、酯类及酸类的变异信息，且与萜烯类呈负相关，与杂环类、酯类及酸类呈正相关。

前2个主成分的累计贡献率达到86.217%，建立前2个主成分PC1，PC2的线性回归方程：

式中X1～X8对应各类香气物质的峰面积经Z-Score标准化后的数值。

将第1主成分和第2主成分的方差贡献率作为权重系数α1，α2建立酱牛肉综合评价模型S=α1× PC1+α2×PC2计算不同复煮工艺的酱牛肉综合得分，其中综合得分较高的为90℃复煮组和85℃复煮组，萜烯类、醛类、醇类、酮类和酸类是与其最为相关的挥发性物质。萜烯类呈味阈值[17]较低，气味强烈；醛类主要来源于脂肪氧化、降解以及氨基酸的Strecker降解反应，阈值大多较低，是肉类风味的主要挥发性风味成分之一；醇类主要来源于香辛料；酮类的来源多为不饱和脂肪酸的氧化降解，阈值较高，对风味特征的贡献不大。70℃复煮组和80℃复煮组综合得分较低且相似，芳香族化合物是与其最为相关的一类挥发性物质。芳香族化合物阈值大多较低，多来自于香辛料中。酯类和杂环类化合物是与95℃复煮组最为相关的挥发性物质。

不同复煮工艺处理的样品综合得分及排名见表5，主成分载荷图见图2。

表5 不同复煮工艺处理的样品综合得分及排名

由表5和图2可知，评分较高的90℃复煮组和85℃复煮组位于图2右侧，其中萜烯类、醛类、醇类、酮类和酸类是与其最为相关的挥发性物质；排名最差的70℃复煮组和80℃复煮组位于左下方的象限内，芳香族类化合物是与其最为相关的一类挥发性物质。由此可得，不同复煮工艺对酱牛肉挥发性组分有显著影响，选择复煮工艺时，可以考虑采用90℃复煮或者85℃复煮，尽量减小复煮过程对样品挥发性香气物质的影响。

2.3 聚类分析

利用SPSS 19.0软件，以最近邻元素法为聚类方法，以平方欧氏距离和夹角余弦值作为5组不同复煮工艺及8类挥发性成分变量的评价指标，对其进行聚类分析。

不同复煮工艺样品及其挥发性成分聚类分析见图3。

图2 主成分载荷图

图3 不同复煮工艺样品及其挥发性成分聚类分析

由图3可知，当标度为7～10时，可将5组不同复煮工艺的酱牛肉分为3类：70℃复煮组和80℃复煮组聚为一类，85℃复煮组和90℃复煮组聚为一类，95℃复煮组自为一类。当标度为11～15时，可将8类挥发性物质分为3类，酮类、醇类、酸类、醛类、萜烯类聚为一类，其均位于图2中右半区域；杂环类、酯类聚为一类，位于图2左上区域；芳香族聚为一类，位于图2左下区域。对照图2和图3可知，主成分分析及聚类分析的结果较为一致，二者可以互为补充。

3 结论

（1）采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用对不同复煮工艺酱牛肉中挥发性成分进行了萃取及检测分析，共检出挥发性成分60种，其中包括醇类5种、醛类16种、酮类4种、酯类8种、芳香族13种、萜烯类4种、酸类2种，以及杂环类8种。不同复煮工艺，各个类别的挥发性成分组成和含量都有差异。

（2）对不同复煮工艺酱牛肉中挥发性成分种类进行主成分分析，可在主成分分析图上对不同复煮工艺酱牛肉样品进行区分，90℃复煮组和85℃复煮组评分较高，位于图右侧，其中萜烯类、醛类、醇类、酮类和酸类是与其最为相关的挥发性物质；70℃复煮组和80℃复煮组评分较差，位于左下方的象限内，芳香族类化合物是与其最为相关的一类挥发性物质。

通过聚类分析可将8类挥发性成分分为3类，酮类、醇类、酸类、醛类、萜烯类聚为一类，其均位于图右侧；杂环类、酯类聚为一类，位于图左上区域；芳香族聚为一类，位于图左下区域。可按照挥发性成分将不同复煮工艺酱牛肉分为3类：70℃复煮组和80℃复煮组聚为一类，85℃复煮组和90℃复煮组聚为一类，95℃复煮组自为一类。因此，在实际生产过程中，建议采用85℃复煮或90℃复煮，尽量减小复煮过程对样品挥发性香气物质的影响。

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[17]里奥·范海默特，范海默特，刘强，等.化合物香味阈值汇编[M].北京：科学出版社，2015：53-76.◇

Effect of Re-boiled Processing Technology on the Volatile Compounds in Spiced Beef

MA Chao1，2，YU Zongchen1，ZHOU Nan1，JU Yunlong1，LIU Min1，*SUN Chengfeng1，ZHAO Yuping1
（1.College of Life Sciences，Yantai University，Yantai，Shandong 264005，China；2.Yantai Lanbai Dining Co.，Ltd.，Yantai，Shandong 264001，China）

In order to investigate the effect of re-boiled processing technology on the volatile compounds inspiced beef，the volatile components are extracted by headspace-solid phase micro-extraction（HS-SPME）and identified by gas chromatography mass spectrometry（GC-MS）.The samples treat with different re-boiled processing technology and the types of volatile compounds in these samples are further analyzed by principal component analysis（PCA）and cluster analysis（CA）using SPSS software.There are 60 kinds of volatile compounds are identified from spiced beef samples and the effect of re-boiled processing technology on the volatile compounds inspiced beef is significant.The PCA results show that the higher comprehensive scores are in the 90℃and 85℃re-boiled groups，terpenes，aldehydes，alcohols，ketones and acids are the most related volatile compounds；the lower comprehensive scores are in the 70℃and 80℃re-boiled groups，and the aromatic compounds is the mostrelated volatile compounds；esters and heterocyclic compounds are the most related volatile compounds with the 95℃re-boiled group.The results of cluster analysis are consistent with principal component analysis.

spiced beef；re-boiled processing technology；broth；volatile compounds

TS251.52

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.040

1671-9646（2017）05b-0044-05

2017-04-25

“十二五”国家科技支撑计划项目（2014BAD04B11）；山东省高等学校科技计划项目（CJ13LF01）；烟台大学研究生科技创新基金项目（YJSY201519）；山东省自然科学基金项目（ZR2014CL036）。

马超（1989—），男，硕士，研究方向为农产品加工及贮藏工程。

*通讯作者：孙承锋（1971—），男，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为农产品加工及贮藏工程。