烹制时间对狮子头营养品质和挥发性风味物质的影响

朱文政，徐艳，刘薇，王秋玉，沙文轩，周晓燕*，杨章平

1(扬州大学 旅游烹饪学院，江苏 扬州，225127)2(江苏省淮扬菜产业化工程中心，江苏 扬州，225127)3(扬州大学 动物科学与技术学院，江苏 扬州，225009)

狮子头是中华传统名菜，因其形态饱满，犹如雄狮之首，故名“狮子头”。狮子头选择猪五花肋条肉，肥瘦相间比例在1∶1，其纤维细、含水量大[1-2]。狮子头营养丰富，口感滑嫩、肥而不腻、入口即化，尤其风味芳香诱人。风味是评价狮子头感官品质重要的指标之一，风味的优劣程度直接影响消费者对产品的选择，良好的风味将对狮子头产品品质有着积极影响。狮子头风味的形成，与烹饪制作过程中的原料选择、加工方式、烹制时间以及辅料添加等因素有着密切关系。

目前关于狮子头的研究主要集中在感官与品质参数、工艺优化、营养成分分析以及风味对比等研究。周晓燕等[2]研究了狮子头制作过程中辅料和加热时间对狮子头口感和工艺参数的影响。唐建华等[3]对清炖狮子头采用正交试验优化其最佳工艺，结果发现，加热时间对狮子头的口感显著。鲍会梅等[4]通过感官评价法研究狮子头制作过程中肥瘦肉比和炖制时间对其品质的影响。张志刚等[5]研究了狮子头在低温贮藏过程中的质构、硫代巴比妥酸值、羰基含量和总挥发性盐基氮等指标的变化。孟舒雨等[6]运用感官评分和电子鼻技术对狮子头风味特征进行研究，发现香辛料等辅料是造成产品风味差异的主要因素。然而，目前烹制时间因素对狮子头挥发性风味物质的影响研究还未见报道。

本文以狮子头为研究对象，研究了狮子头在烹制过程中基础营养成分、卡路里热量、色泽、质构和嫩度指标，运用固相微萃取(solidphase microextraction， SPME)结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)联用技术[7]，采用内标法，研究不同烹制时间狮子头挥发性风味物质的含量，为狮子头的工业化生产和风味评价提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪五花肉(三元猪)、鸡蛋、马铃薯淀粉(风车牌)、料酒(古越龙山品牌)、食盐，扬州麦德龙超市。

石油醚、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾、盐酸、硼酸、浓硫酸，均为分析纯，扬州市广宁器化玻有限公司；辛酸甲酯标准品，美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

BS2SS电子分析天平，北京赛多利斯计量仪器有限公司；C21S-C2170九阳电子炉，九阳股份有限公司；NH310高品质便携式电脑色差仪，深圳市三恩时科技有限公司；C-LM2肌肉嫩度仪，北京朋利驰科技有限公司；SE-A6全自动脂肪测定仪，济南阿尔瓦仪器有限公司；KDN-20C消化炉、KDN-1000自动凯氏定氮仪，上海昕瑞仪器仪表有限公司；HH-4A恒温水浴锅，国华电器有限公司；TMS-PRO质构仪，美国FTC公司；CA-HM卡路里分析仪，日本JWP公司；CarboxenTM/聚二甲基硅氧烷萃取头(75 μm)、57330-U手动固相微萃取进样器，美国Supelco公司；Trace DSQ Ⅱ气相色谱-质谱联用仪，美国Thermo公司。

1.3 样品制备

狮子头加工工艺[8]：将1.0 kg猪五花肉洗净沥干，放入冰箱(-20 ℃)冷冻2 h，取出切成石榴米状，然后加入鸡蛋2个、葱末10 g、姜末10 g、淀粉15 g、食盐2 g、葱姜料酒水120 g，按顺时针方向搅拌均匀，使其上劲形成凝胶，放入冷藏冰箱(4 ℃)静置1 h，称取规格为90 g/个，使用双手前手掌心掼摔成圆形，然后入沸水锅中加热，待其固定成型时转置入炖锅内；先用1 000 W将炖锅中汤汁烧沸腾，然后将功率调节为200 W继续加热至120 min。根据狮子头关键步骤，设置采样点：原料肉、定型阶段、放入砂锅后炖煮过程中每30 min采样。每次取3个平行样，用吸水纸去除样品狮子头表面汤汁等，冷却置于-80 ℃保存，待测。

1.4 营养成分测定

1.4.1 水分含量的测定

参考GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》，采用干燥法。

1.4.2 蛋白质含量的测定

参考GB 5009.05—2010《食品中蛋白质的测定》，采用凯氏定氮法。

1.4.3 脂肪含量的测定

参考GB 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》，采用全自动脂肪测定法。

1.5 食用品质测定

1.5.1 颜色测定

在狮子头加工的各个阶段取样，对肥肉、瘦肉、肥瘦相间3个部位分别进行切割和测定。采用便携式色差仪测定狮子头表面肥、瘦和肥瘦相间部位的L*、a*和b*值，色差仪经标准白板校正后，将色差仪测试镜头垂直置于待测样品表面，镜口紧扣样品表面，样品测定重复3次。

1.5.2 质构测定

将狮子头各个阶段的样品，切割成4 cm×1.5 cm×3.5 cm规格的块状，在质地多面剖析(texture profile analysis，TPA)模式下，使用P36R探头，TPA测试参数设定为：测前速率2.0 mm/s，测试速率1.5 mm/s，测试后速率5.0 mm/s，压缩程度40%，停留时间5 s，每个样品测试3次。

1.5.3 嫩度测定

采用C-LM2肌肉嫩度仪对狮子头样品进行测定。用直径1.27 cm的圆形取样器沿狮子头中间部位方向钻取肉样，样品长度不少于2.5 cm，取样位置应距离样品边缘不少于5 mm，两个取样的边缘间距不少于5 mm，每组测试样品3个。

1.6 挥发性风味物质测定

参考周惠健等[9]测定方法：将狮子头样品解冻后，迅速切碎成肉末，准确称取10.0 g样品置于200 mL萃取瓶中，并加入辛酸甲酯内标，以封口膜立即密封瓶口。将经250 ℃老化40 min后的萃取头穿过顶空瓶口的橡胶密封塞、插入到萃取瓶中，然后在60 ℃水浴加热条件下顶空萃取40 min，萃取结束后迅速拔出萃取头插入气质联用仪进样口，启动气质联用仪采集数据并进行分析、鉴定。色谱条件：色谱柱为TG-WAXMS石英石毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升温程序：起始温度40 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升到100 ℃，再以8 ℃/min升到240 ℃，保持5 min；载气(He)、流量1 mL/min；进样口在不分流进样1 μL模式操作；质谱条件：离子源温度250 ℃；电离方式EI；电子能量70eV；质量扫描范围：30～500 u。

根据检索库(NIST 2011)进行化合物的质谱分析鉴定，在检测出的挥发性风味成分中筛选出正匹配度和逆匹配度均大于800的化合物。定量方法：在顶空微萃取之前添加60 μL 0.012 66 mg/mL的辛酸甲酯内标，待测样品中挥发性风味物质含量根据峰面积之比进行计算，计算如公式(1)所示：

(1)

1.7 数据处理

实验数据采用Origin 8.0和SPSS 17.0软件进行数据分析，实验结果数据以平均值±标准差表示，以P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 狮子头烹制过程中主要营养指标变化

由表1可知，随着烹制时间的延长，狮子头水分含量呈显著增长趋势(P<0.05)。烹制时间对狮子头中脂肪含量影响较小，与原料肉相比，烹至120 min时狮子头中脂肪含量降低了17.97%，这与脂肪在长时间炖煮过程中容易降解为挥发性风味物质有关[10]。在烹制过程中狮子头蛋白质含量变化较小且不显著。在卡路里热量值分析方面，经过烹制的狮子头比原料肉中的卡路里热量值降低了41.04%。

表1 狮子头烹制过程中主要营养与热量指标变化Table 1 Changes in nutrition and calories of Shizitou (meat ball) during cooking

2.2 狮子头加工过程中主要食用品质变化

2.2.1 狮子头烹制过程中颜色变化

色泽是影响消费者选择与评价食物的重要指标之一。由表2可以看出，狮子头烹制后肥、瘦和肥瘦相间部位的L*值变化显著(P<0.05)。狮子头肥肉部位L*值变化呈现先降低后升高的趋势，瘦肉部位L*值呈现先升高再降低，烹至90 min时呈增加趋势。由于高温作用，猪五花肉中蛋白质受热导致焦糖化反应和美拉德反应，产生一定程度的褐变反应[11]。随着烹制时间和温度的变化，猪肉因氧化反应产生自由基从而促进高铁肌红蛋白的积累，肌红蛋白的自动氧化从而发生褐变[12]。

表2 狮子头烹制过程中L*、a*、b*值的变化Table 2 Changes of L*, a* and b* values of Shizitou (meat ball) during processing

代表红色度的a*值更具有表征肉品色泽的价值。狮子头在烹制过程中，肥肉部位a*值总体呈现缓慢降低趋势，而瘦肉部位呈现增加趋势(P<0.05)。随着温度的升高，瘦肉部分纤维结构发生变化，蛋白质发生变性和凝集，亚铁血红素被取代，导致影响a*值的高铁肌红蛋白色素等的明显增加[13]。此外，狮子头颜色的变化与五花肉原色、辅料、调料以及烹饪热处理对五花肉营养物质的影响有关。

2.2.2 狮子头烹制过程中质构与嫩度变化

由表3和图1得知，烹制时间对狮子头的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性和嫩度影响显著(P<0.05)，尤其咀嚼性变化明显。狮子头的硬度、胶黏性和咀嚼性等指标显著降低，而弹性呈增加趋势。猪肉的弹性和黏聚性一般由肉的水分、弹性蛋白、胶原蛋白和肌纤维的本身属性及相互作用决定。长时间热处理会使肉中的胶原蛋白溶解，降低胶原蛋白分子间的交联作用，导致肌原纤维蛋白的流失、剪切力下降[14-15]。烹饪加热过程对肉品的嫩度影响很大，特别是炖煮过程中采用一段低温长时加热有利于其嫩度的保持[16]。肉的嫩度可以通过剪切力的大小来表征。狮子头的硬度受烹制工艺的影响较大，同时也与其肌肉自身组分含量相关。烹制时间对狮子头的食用品质产生了显著影响(P<0.05)，这与VASANTHI等[17]研究烹制时间可以增加水煮牛肉的嫩度试验结果相一致。

表3 狮子头烹制过程中质构变化Table 3 Changes in texture of Shizitou (meat ball) during cooking

图1 狮子头烹制过程中嫩度的变化Fig.1 Changes in tenderness of Shizitou(meat ball) during cooking注：不同字母表示差异显著(P<0.05)

2.3 狮子头烹制过程中挥发性风味物质变化

狮子头经不同烹制时间后其挥发性风味化合物的含量见表4。烹制过程中不同种类挥发性风味化合物数量变化见图2。SPME-GC-MS分析结果表明，烹制120 min时狮子头检出的挥发性风味物质种类最多，共分离鉴定出挥发性风味物质76种，其中醛类物质9种，酯类物质14种，烃类物质22种，醇类物质8种，醚类物质3种，酮类物质4种，酸类物质9种，其他类物质7种。烹饪过程中，猪肉中的瘦肉组织和脂肪组织发生一系列复杂的热诱导反应[18]。随着烹制温度的升高，脂质氧化发生的同时，挥发性化合物也伴随产生，这说明脂肪氧化产生的化合物对熟肉的风味有很大的影响[19]。

图2 狮子头烹制过程中风味物质数量Fig.2 The amount of flavor substances during the cooking process of Shizitou(meat ball)

表4 狮子头烹制过程中的挥发性风味物质组成 单位：mg/kgTable 4 Composition of volatile flavor substances in Shizitou (meat ball) processing

续表4

醛类物质主要来源于猪肉脂肪组织的氧化分解[20]，具有较强的挥发性，是构成加热后肉制品主要的风味物质之一[21]。壬醛和己醛是狮子头中最要的挥发性风味物质。烹制120 min时，壬醛含量达到3.58 mg/kg、己醛达到3.10 mg/kg，己醛具有清香的青草香，且该类醛类物质的阈值也相对较低，己醛主要由亚油酸和花生四烯酸氧化产生[22]。从醛类物质含量变化趋势来看，醛类物质的含量随烹制时间延长呈上升趋势。狮子头在烹制过程中得到的烃类物质，主要包括烷烃和烯烃大类。烷烃类物质中，以癸烷、正己烷、十一烷含量较高。烃类物质对风味贡献不大，但烷烃及烯烃的协同作用可能对肉的风味有整体贡献[23]。

醇类物质也主要来源于脂肪的氧化分解[24]。采用SPME-GC-MS从狮子头中共分离鉴定出8 种醇类物质，其中含量较高的有3-丁炔-1-醇、5-氨基-1-戊醇、1-辛烯-3-醇物质。烹制120 min时，3-丁炔-1-醇含量达到了5.44 mg/kg，5-氨基-1-戊醇达到10.85 mg/kg，1-辛烯-3-醇达到1.43 mg/kg，具有较强的油脂香味[25]。酮类物质主要通过不饱和脂肪酸受热氧化后降解产生[26]。在烹制过程中狮子头共鉴定出4种酮类物质。酸类物质中，以蝶呤-6-羧酸、L-胱氨酸含量较高。烹制120 min时，其含量相对较低，分别为(6.67±7.59) mg/kg和(7.26±35.50) mg/kg，对狮子头风味影响不显著。酯类物质主要由肌肉组织中脂质氧化和游离脂肪酸之间的交互作用而产生[27]。从狮子头中鉴定得到的酯类物质来看，酯类物质的种类少且含量占比较小。此外，狮子头中分离鉴定出一定量的甲苯、呋喃类等风味物质，其阈值相对较低，但对狮子头主体风味影响较大。呋喃类物质主要由脂质氧化产生，狮子头中检测出的2-戊基呋喃，具有一定的甜香[28]，主要对狮子头风味起到协调均衡的作用。狮子头在烹制过程中，因其工艺条件和时间因素对狮子头过程性的挥发性风味物质的检出产生了一定影响。

3 结论

本文研究了烹制时间(0、30、60、90和120 min)对狮子头的基础营养成分、色泽、质构特性、嫩度和挥发性风味成分的影响。烹制过程显著增加了狮子头中的水分含量(P<0.05)，与原料肉相比，烹至120 min时狮子头中脂肪含量降低了17.97%，而蛋白质含量变化较小且不显著，狮子头的卡路里热量比原料肉中的热量值降低了41.04%；狮子头肥瘦部位L*值呈现先降低再升高趋势，而瘦肉部位L*值呈现先升高再降低趋势，而a*值总体呈现缓慢降低趋势，瘦肉部位a*值呈显著增加趋势(P<0.05)。烹制时间有效地降低了狮子头硬度值、嫩度值(P<0.05)。烹制120 min时，狮子头达到口感嫩滑、入口即化的口腔状态。实验进一步利用SPME-GC-MS对狮子头的挥发性风味物质进行提取和分析检测，共得到76种挥发性风味物质，根据对不同类别的挥发性风味物质进行定量分析，醛类、醇类是狮子头主要挥发性物质。本本主要探讨了烹制时间对狮子头营养品质和挥发性风味物质的影响，以期对狮子头工业化产品的品质调控和产品研发提供参考。