马高兴,陶天艺,裴斐,方东路,赵立艳,胡秋辉
不同炒制条件对预制菜肴中双孢蘑菇风味的影响
马高兴1,陶天艺1,裴斐1,方东路2,赵立艳2,胡秋辉1*
1南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,南京 210023;2南京农业大学食品科学技术学院,南京 210095
【目的】翻炒的本质是一种非稳态传热的技术,炒制过程会显著改进食品的风味。通过比较不同炒制时间和温度对一种新型预制菜肴中双孢蘑菇风味的影响,为食用菌类预制菜肴的研发生产提供数据参考。【方法】首先通过电子鼻、气相离子迁移色谱(GC-IMS)以及游离脂肪酸含量测定,评价预制菜肴中双孢蘑菇挥发性风味特征;进而利用电子舌分析结合可溶性糖(醇)、游离氨基酸、呈味核苷酸及有机酸含量测定对不同炒制条件下预制菜肴中双孢蘑菇非挥发性风味进行分析,并通过等效鲜味浓度(EUC)分析对预制菜肴鲜味强度进行评价;最终基于感官评定分析,探究在不同炒制条件下,预制菜肴中双孢蘑菇形态、色泽、风味、组织和口感的差异,根据消费者对于产品风味认知的主观性评价对不同炒制条件所得的产品。【结果】整个炒制过程可分为3个阶段,对于炒制时间可具体分为2 min、4—8 min和10 min,而随着炒制温度上升,风味也可分为3个阶段,即160—170℃、180—190℃和200℃。随着炒制时间的延长,双孢蘑菇特征气味成分1-辛烯-3醇和3-辛醇含量增加;而随着炒制温度的增加,1-辛烯-3-醇和3-辛醇含量在180℃时达到最大值。从鲜味角度来看,4 min是预制菜肴中双孢蘑菇非挥发性风味形成最佳的炒制时间。随着炒制温度的增加,鲜味和甜味在180℃达到最强。过长的炒制时间会降低预制菜肴中双孢蘑菇可溶性糖(醇)的含量,并提高有机酸的含量。而随着炒制温度的提高,可溶性糖(醇)含量先升高,后降低;有机酸则呈现出升高的趋势。另外,通过对呈味核苷酸及游离氨基酸测定,发现不同炒制条件对核苷酸影响不大,但较长时间或较高温度的处理皆会降低预制菜肴中双孢蘑菇的游离氨基酸含量。最终通过等效鲜味浓度及感官评价分析发现,当炒制时间和炒制温度分别为4 min和180℃时,预制菜肴中双孢蘑菇的鲜味及感官评分最高,说明在炒制时间4 min,炒制温度180℃条件下所炒制的产品更容易被消费者所接受。【结论】为使预制菜肴中双孢蘑菇具有最佳的香味和滋味,确定炒制工艺为炒制温度180℃,翻炒4 min。
预制菜肴;炒制加工;双孢蘑菇;挥发性风味;非挥发性风味
【研究意义】随着现代人生活节奏的加快,人们对预制菜肴需求越来越旺盛,对菜肴的种类需求也更加多样。双孢蘑菇营养丰富,口感鲜美,用作预制菜肴的原料可以极大提升菜肴的营养和口味。但是由于双孢蘑菇在加工过程中易褐变,质构易变差等问题,目前将双孢蘑菇作为原料的预制菜肴产品仍然较少,且关于工厂化生产的炒制工艺研究尚未健全,以双孢蘑菇为主要原料的中式预制菜肴产品尚未面世。因此,确定预制菜肴中双孢蘑菇最佳风味的炒制工艺,最终形成一款色香味俱全的双孢蘑菇预制菜肴十分重要。【前人研究进展】中式菜肴的炒制是一种非稳态传热技术。传统的中式炒制讲究“火候”,邓力[1]提出广义的火候是烹饪过程中使菜肴品质达到最优的一切温度控制手段,是一个极为复杂的过程。传统意义上“火”即炒制温度,“候”即炒制时间。炒制是中餐的突出特色,爆、熘、煸、炝等烹饪方式是中餐所独有[2-3]。对于肉类,LESTER DAVEY等[4]将其定义为将肉加热到足够高的温度以使蛋白变性。具体研究方面,李丽丹等[5]研究了猪肝油炒过程中的品质变化,发现在油炒过程中表征成熟的猪肝品质因子遵循一级反应动力学模型。柏霜等[6]探究了炒制、蒸制和炸制对滩羊肉风味化合物形成的影响,发现炒制增加了滩羊肉的挥发性风味种类和相对含量。邓楷等[7]基于肉片厚度、炒制时间、炒制温度3个因素对回锅肉炒制工艺进行了优化,确定肉片厚度4 mm、炒制温度168℃、炒制时间150 s为最佳的炒制工艺。对于蔬菜类的炒制,研究发现适宜的炒制条件对蔬菜类食品风味形成有积极的改善作用[8-9]。另有研究发现在炒制温度为120℃时,菜籽油中硫甙降解产物及吡嗪类物质含量最高,但随着温度不断升高,硫甙降解产物含量出现逐渐下降的趋势,且当炒制温度为115℃时,菜籽油的主要挥发性风味物质含量最高[10]。古明亮等[11]研究发现随着炒制时间和温度的增加,花生仁中水分含量和水分活度降低,酸价和过氧化值升高。【本研究切入点】传统家庭式、作坊式中式菜肴制作难以保持菜肴品质的稳定,极大程度上制约了预制菜肴加工产业的发展[12]。另外,长期以来,对菜肴的炒制过程多采用概括性描述,缺乏系统性和科学性研究。由此,对预制菜肴的炒制控制原理研究的缺乏在很大程度上限制了自动烹饪产业的发展,将菜肴的炒制变成客观、可控的操作参数是亟需解决的科学问题[13]。【拟解决的关键问题】分析不同炒制时间和温度对预制菜肴中双孢蘑菇挥发性及非挥发性风味的影响,综合评价不同温度和时间对预制菜肴产品特征风味形成的影响,并最终确定使预制菜肴中双孢蘑菇风味最佳的炒制工艺,相关研究对提升以双孢蘑菇作为菜肴原料的预制菜肴产品品质,丰富相关产品的类别,以及健全预制菜肴工厂化生产的炒制工艺参数具有重要意义。
试验于2020年在南京财经大学食品科学与工程学院进行。
呈味核苷酸、可溶性糖(醇)、有机酸等标准品购于上海源叶生物科技有限公司;甲醇(色谱纯)、邻氯苯甲醛(GC)和甲醇(GC)等购于阿拉丁试剂有限公司;冰乙酸(色谱纯)、四丁基氢氧化铵、乙腈(色谱纯)等购于国药集团化学试剂有限公司。
Fox-3000电子鼻,法国Alpah MOS公司;7890A- 5975CGC-M联用仪,美国Agilent公司;ASTREEⅡ型电子舌,法国Alpha M.o公司;L-8900型全自动氨基酸分析仪,法国Alpha M.O公司;H1-00053型气相色谱-离子迁移谱仪,德国GAS公司。
选取新鲜双孢蘑菇,冲洗干净后,切成(10.0±0.5)mm厚的双孢蘑菇片,投入配置好的1 L含有3 g∙L-1柠檬酸、10 g∙L-1氯化钙的浸渍液中进行浸渍,料液比1﹕4(m/V)。浸渍完成后捞出,在蒸馏水中冲洗3次,沥干。后按漂烫温度65℃,漂烫时间10 min,500 W超声浸渍的方法对双孢蘑菇进行漂烫处理。
炒制处理:先在翻炒机中倒入50 mL调和油,设置转子温度160℃,预热30 s;然后加入5 g生姜末,5 g大蒜末,转子温度180℃,预翻炒 30 s,翻炒频率30 r/min,25 g猪肉,150 g双孢蘑菇,5 g盐,5 g白砂糖,按表1的不同时间和温度梯度进行翻炒,当研究不同时间影响时,固定转子温度180℃;当研究翻炒温度影响时,固定翻炒时间4 min。翻炒完成后捞出冷却至室温,将双孢蘑菇取出待测。
表1 不同炒制时间和炒制温度分组
1.4.1 电子鼻分析方法 参考刘常园等[14]的方法,称取匀浆后双孢蘑菇样品2 g(精确到0.001)于顶空固相瓶中,立即用带有聚四氟乙烯涂层的盖子进行密封,室温平衡45 min,平衡后用电子鼻进行检测。检测时间180 s,延滞时间1 080 s,洁净的空气作为载气,载气流速为150 mL∙min-1。
1.4.2 气相离子迁移色谱(GC-IMS)分析方法 参考刘常园等[14]的方法进行GC-IMS分析。
GC-IMS条件:漂移管长度为10 cm,管内线性电压为400 V∙cm-1,漂移管温度为60℃,漂移气体为高纯氮气,气体流速为150 mL∙min-1,IMS探测器温度为45℃。
1.4.3 游离脂肪酸含量测定 按照《GB/T 5009. 168—2016 食品中脂肪酸的测定》方法测定。
1.5.1 电子舌分析 取30 mL匀浆后的预制菜肴双孢蘑菇样品,用离心机于5 000 r/min离心15 min,保留上清液。移取上清液5 mL,用蒸馏水稀释并定容至100 mL,以此作为试样,进行电子舌测量。
1.5.2 非挥发性风味物质测定 可溶性糖(醇)含量参考TSAI等[15]的方法进行测定,选取色谱柱型号为Sugar-D(4.6 nm×250 mm,5 μm);有机酸含量参照LI等[16]的方法进行测定,选取色谱柱型号为Zorbax-Eclipse XDB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);呈味核苷酸含量参照TAYLOR等[17]的方法进行测定,选取色谱柱型号为Zorbax-Eclipse XDB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);游离氨基酸含量参照LI等[18]的方法进行测定。
1.5.3 等效鲜味浓度的计算 等效鲜味浓度(EUC)代表某种食品所含的鲜味物质的含量,即用谷氨酸钠(MSG)的量来衡量100 g干物质中呈鲜物质的总量,等效鲜味浓度值大小可用来评价食品中鲜味物质的呈味强度,具体计算公式如下:
Y=∑ab+1218(∑ab)·(∑ab)
式中,Y表示待测样品的等效鲜味浓度(g MSG/100 g);a表示样品中鲜味氨基酸的量(Glu或Asp,g/100 g);b表示鲜味氨基酸相对谷氨酸的值(Glu=1、Asp= 0.077);a表示样品中风味核苷酸的量(5'-GMP、5'-AMP、5'-IMP、5'-XMP、g/100 g);b表示风味核苷酸相对于5'-肌苷酸的值(5'-AMP=0.18、5'-GMP= 2.3、5'-IMP=1、5'-XMP=0.61);1218为协同作用常数。
1.5.4 感官评价分析 对本研究不同组别产品进行感官评价,具体评分标准为:形态(20分)、色泽(20分)、风味(20分)、组织(20分)和口感(20分),共100分。选择16名感官评价人员评价小组,其中男、女各8名,在舒适的环境中进行感官评定试验。
试验中各指标进行3次重复,每次重复进行至少3次平行,所得数据使用SPSS 20.0、JMP10.0进行统计分析,显著性分析采用Duncan’s法,<0.05表示差异显著。
2.1.1 电子鼻分析炒制时间和温度对双孢蘑菇挥发性风味的影响 如图1-A所示,在不同的炒制时间下,PA/2(乙醇、氨气、有机胺类)、T70/2(芳香族化合物)、P40/1(氟、氯)和T30/1(极性有机化合物、氯化氢)4个传感器的响应值较高。由主成分分析可知,不同炒制时间下预制菜肴中双孢蘑菇样品提取的挥发性风味主成分累积贡献率为99.6%,几乎提取了原始数据的全部信息,有代表性。由风味分布图谱可看出,2 min的风味分布与4、6和8 min可以很好地区分开,表明炒制2 min后的样品还有生味,因此可认为是预制菜肴中双孢蘑菇在炒制过程中风味变化的第一个阶段;炒制时间为8 min时的样品风味与4和6 min时都没有区分开,可认为是预制菜肴中双孢蘑菇炒制风味变化的第二个阶段;炒制10 min时的样品风味与其他时间都能很好地区分,显示10 min可能是炒制风味变化的第三个阶段。
图1 不同炒制时间(A)和炒制温度(B)的预制菜肴中双孢蘑菇电子鼻雷达图谱及主成分分析
不同炒制温度下双孢蘑菇挥发性风味结果如图1-B所示,经过170℃的炒制加工后,在PA/2、T70/2、P40/1(氟、氯)、P10/2(甲烷、乙烷)、P10/1(烃类)、T30/1(极性有机化合物、氯化氢)上有最大的响应值,200℃在LY2/AA(氨、乙醇、丙酮)、LY2/GH(氨、胺类化合物)上有最大的响应值。从PCA图看不同炒制温度下预制菜肴中双孢蘑菇样品提取的挥发性风味主成分累积贡献率为99.4%,几乎提取了原始数据的全部信息,有代表性。具体而言,在160℃和170℃的风味有重叠,180℃和190℃风味有重叠,也说明不同炒制温度下,预制菜肴挥发性风味有明显不同。
2.1.2 GC-IMS分析炒制时间和温度对双孢蘑菇挥发性风味的影响 GC-IMS在食品领域中的应用起步相对较晚,目前主要应用于食品的新鲜度、质量等级鉴定、真假食品原材料的鉴定以及食品的特色风味分析等领域[19-20]。GC-IMS谱图中每个亮点均代表着一种挥发性风味化合物,点的颜色越深,此挥发性风味化合物的含量越高。另外,待测样品中某种物质浓度较高时,会以单体和二聚体形式同时出现,具体表现为采用IMS数据库定性时,可以同时准确定位到具有相同保留时间(相同纵向高度)的两个不同光斑(不同横向迁移时间),且两个光斑被检索匹配为相同物质,迁移时间靠前(时间短)的是单体,靠后的是二聚体。由图2可以看出,在不同炒制条件下,一共检测出75种物质及其二聚体。具体显示为,随着炒制时间的上升,二甲基硫醚、2-3-戊二酮、正戊醇、2-甲基丙酸、己醛、正己醇、1-辛烯-3-醇、(E)-2-庚烯醛、E, E-2-4癸二烯醛、E-2-辛醛、2-辛醛、2-戊基呋喃、2-甲基丁酸等含量上升;丙酸、苯甲醛、3-戊酮、二甲基二硫、丙烯酸乙酯含量下降。而随着炒制温度的上升,2-庚酮、1-辛烯-3-酮、癸醛、正己烷二甲基硫、E, E-2-4癸二烯醛含量上升,二甲基硫含量下降。1-辛烯-3-醇先上升后下降,180℃时含量最高。
2.1.3 炒制时间和温度对双孢蘑菇游离脂肪酸的影响 脂肪酸不但具有重要的生理功能,还对菜肴风味的形成具有重要作用[21]。具体而言,脂肪酸作为风味物质的前体,在受热氧化后产生醛类、醇类、酮类、烃类、噻唑、吡嗪等风味物质[22],还可以抑制美拉德反应中含硫化合物的形成,减少不良风味。因此,食品中脂肪酸含量越多,最终形成的挥发性风味越浓郁[23]。不同炒制时间和炒制温度对预制菜肴中双孢蘑菇的脂肪酸含量影响如表2所示。丁酸、棕榈酸、油酸、亚油酸是占比最高的4种脂肪酸,在每个处理组中,这4种脂肪酸都占总脂肪酸含量的90%以上。随着炒制时间的增加,丁酸相对含量提高,而棕榈酸、油酸、亚油酸相对含量表现为降低趋势,脂肪酸氧化程度变高。随着炒制温度的增加,丁酸相对含量先下降后上升,总脂肪酸含量则呈先上升后下降的趋势。
2.2.1 电子舌分析炒制时间和温度对双孢蘑菇非挥发性风味的影响 不同炒制时间下预制菜肴中双孢蘑菇电子舌雷达图和主成分分析如图3-A所示,不同炒制时间下的双孢蘑菇在酸味、甜味、咸味和鲜味上有明显差别。从鲜味角度来看,炒制时间的增加有助于鲜味强度的提升,但时间过长则鲜味反而下降,4 min可能是风味最好的炒制时间;且为了避免产品过酸,应该将烹饪时间控制在8 min以内。主成分分析图显示,PC1-52.60%,PC2-47.40%,总贡献率90.00%,能够代表整体情况。不同炒制温度下预制菜肴双孢蘑菇电子舌的主成分分析图如图3-B所示,随着炒制温度的增加,鲜味也有所增加,但是时间过短或过长都不能形成最佳的鲜味,且甜味也在180℃达到最佳。由此,从鲜味和甜味的角度,180℃是最佳的炒制温度。主成分分析图显示,PC1-72.83%,PC2-19.87%,总贡献率为92.70%,能够代表整体情况。
2.2.2 炒制时间和温度对双孢蘑菇可溶性糖(醇)含量的影响 如表3所示,炒制时间2 min时可溶性糖(醇)的总含量最高,为62.98 mg∙g-1;8 min时含量最低,为42.00 mg∙g-1。这与电子舌的结果相同。随着炒制时间的增加,可溶性糖(醇)总量呈下降趋势,6 min后基本保持不变。果糖、甘露醇含量随炒制时间增加而下降,海藻糖含量随炒制时间增加而上升。另外,在炒制时间4 min时,随着炒制温度的上升,可溶性糖(醇)含量呈先上升后下降的趋势,180℃时,可溶性糖(醇)的总含量最高,为63.87 mg∙g-1;160℃含量最低,为40.92 mg∙g-1。在预制菜肴中双孢蘑菇所含果糖含量最高,占90%以上,甘露醇次之,海藻糖含量最低。
每列代表一个样品,每行代表一个信号峰 Each column represents a sample, and each row represents a signal peak
表2 不同炒制时间和炒制温度的预制菜肴中双孢蘑菇脂肪酸含量
同行小写字母表示差异显著(<0.05)。下同
The data with different letters in same line show significant difference (<0.05). The same as below
表3 不同炒制时间和炒制温度对预制菜肴中双孢蘑菇可溶性糖(醇)含量的影响
2.2.3 炒制时间和温度对双孢蘑菇有机酸含量的影响 由表4可知,炒制时间为2 min时有机酸含量最低,为39.19 mg∙g-1;10 min时有机酸含量最高,为46.89 mg∙g-1。在炒制温度为160℃时,有机酸含量最低,为52.66 mg∙g-1;200℃时最高,为62.36 mg∙g-1。随着炒制时间和炒制温度的上升,有机酸总量呈上升趋势,有机酸总量的上升主要是由于酒石酸、柠檬酸和琥珀酸含量的上升。苹果酸、冰乙酸先下降后上升;琥珀酸先上升后下降;富马酸含量则随时间增加一直处于下降趋势。
2.2.4 炒制时间和温度对双孢蘑菇呈味核苷酸含量的影响 随着炒制时间的上升,呈味核苷酸总量上升。2 min时,呈味核苷酸总量最低,为7.35 mg∙g-1;10 min时总量最高,为15.98 mg∙g-1。5′-CMP、5′-UMP在5种呈味核苷酸中所占比例较高,且二者含量随炒制时间增加而增加(表5),这与刘常园等[14]、TSAI等[15]研究结论相同。随着炒制温度的上升,呈味核苷酸呈先上升后下降的趋势。160℃时,呈味核苷酸总量最低,为5.09 mg∙g-1;180℃时总量最高,为7.67 mg∙g-1。5′-CMP、5′-GMP、5′-UMP在5种呈味核苷酸中占比高,各处理组中相加占比均超过50%。随温度变化时,呈味核苷酸变化主要是由于5′-CMP、5′-UMP的变化,而随着时间上升,5′-CMP、5′-GMP上升明显,说明了时间和温度对鲜味核苷酸影响的不一致性。
图3 不同炒制时间(A)和炒制温度(B)的预制菜肴中双孢蘑菇电子舌雷达图谱及主成分分析
表4 不同炒制时间和炒制温度对预制菜肴中双孢蘑菇有机酸含量的影响
表5 不同炒制时间和炒制温度对预制菜肴中双孢蘑菇呈味核苷酸含量的影响
2.2.5 炒制时间和温度对双孢蘑菇游离氨基酸含量的影响 随着炒制时间延长及炒制温度的上升,双孢蘑菇中游离氨基酸含量呈下降趋势。具体表现为炒制时间为2 min时,游离氨基酸含量最高,为32.97 mg∙g-1;10 min时含量最低,为19.12 mg∙g-1。炒制温度为160℃时,游离氨基酸含量最高,为33.92 mg∙g-1;200℃时含量最低,为17.84 mg∙g-1。由表6可知,预制菜肴中双孢蘑菇的游离氨基酸主要包括Thr、Ala、Glu、Ser,而高温和长时间炒制主要降低了预制菜肴中Glu和Asp的含量。
2.2.6 炒制时间和温度对双孢蘑菇等效鲜味浓度值(EUC)的影响 MAU将EUC值的大小划分为4个范围[24]:(1)>1000%(>1 000 g MSG/100 g干重),(2)100%—1000%(100—1 000 g MSG/100 g干重),(3)10%—100%(10—100 g MSG/100 g干重),(4)<10%(<10 g MSG/100 g干重)。由图4可知,各个处理组的EUC含量处于第3范围。随着炒制时间的上升,EUC呈先上升后下降的趋势。4 min时所炒制的预制菜肴EUC达到最高,为43.05 g MSG/100 g干重;10 min时EUC最低,为1.24 g MSG/100 g干重。随着炒制温度的上升,EUC呈先上升后下降的趋势,在炒制温度为180℃时,EUC达到最高,为81.36 g MSG/100 g干重,160℃时则有最低的EUC,仅为23.24 g MSG/100 g干重。
不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同 Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). The same as below
表6 不同炒制时间和炒制温度对预制菜肴中双孢蘑菇游离氨基酸含量的影响
鲜味氨基酸(Asp、Glu);甜味氨基酸(Thr、Ser、Gly、Ala);苦味氨基酸(Val、Met、Ile、Leu、Phe、His、Arg、Trp);无味氨基酸(Cys、Tyr、Lys);TFAA:总游离氨基酸
Umami amino acids (Asp, Glu); Sweet amino acids (Thr, Ser, Gly, Ala); Bitter amino acids (Val, Met, Ile, Leu, Phe, His, Arg, Trp); Tasteless amino acids (Cys, Tyr, Lys); TFAA: Total free amino acids
2.2.7 感官评价分析 如图5所示,随着炒制时间和炒制温度的上升,预制菜肴中双孢蘑菇的感官评分呈现先上升后下降的趋势。当炒制时间和炒制温度分别为4 min和180℃时,预制菜肴中双孢蘑菇的感官评分最高,且与其他炒制条件下的感官评分具有显著性差异(<0.05),说明在炒制时间4 min、炒制温度180℃条件下所炒制的产品更容易被消费者所接受。
图5 不同炒制时间(A)和炒制温度(B)对预制菜肴中双孢蘑菇感官品质的影响
电子鼻和GC-IMS检测是目前最有效的可通过风味指纹图谱追踪风味轮廓变化的无损快检手段。其中,电子鼻可以从宏观上整体解析食品挥发性风味特征轮廓,但很难对食品中挥发性风味物质进行定性与定量,而GC-IMS检测技术可以弥补这一不足。由此,通过将两种技术联合使用,可全面揭示不同炒制条件所得预制菜肴中双孢蘑菇挥发性风味物质组成,从而实现对不同炒制条件所得产品挥发性风味特征的快速且直观的差异性分析。总体而言,通过电子鼻与GC-IMS检测联合,发现含硫物质与极性化合物对预制菜肴中双孢蘑菇挥发性风味轮廓贡献较大。其中,含硫化合物主要是二甲基二硫醚和二甲基二硫。对于极性化合物而言,主要包括由不饱和脂肪酸降解所生成的戊醛、己醛、庚醛、苯甲醛、辛醛和癸醛[25]。基于不同炒制条件分析可发现,随着炒制时间的延长,1-辛烯-3-醇、3-辛醇、己醛和E, E-2, 4-癸二烯醛含量呈上升趋势。其中,1-辛烯-3醇、3-辛醇是具有蘑菇香气的特征挥发性风味成分,对双孢蘑菇风味的形成贡献较大;但E, E-2, 4-癸二烯醛是亚油酸或花生四烯酸氧化裂解的产物,有一定的致癌性,相关变化与预制菜肴中脂质密切相关[26]。因此,随着炒制时间的增加,一方面预制菜肴中挥发性风味会增加,一方面也会产生一些对人体有害的物质。随着炒制温度的增加,在宏观上,各处理组之间的挥发性风味特征差异显著;另由GC-IMS分析结果可进一步发现双孢蘑菇特征气味成分1-辛烯-3-醇和3-辛醇含量在180℃时达到最大值。因此,结合二者分析结果可确定180℃是最有利于形成双孢蘑菇预制菜肴香气的炒制温度。
由结果可知,果糖和甘露醇是预制菜肴中双孢蘑菇主要的可溶性糖(醇)组分,相关可溶性(醇)在高温条件下可发生脱水、热降解和美拉德反应。具体而言,果糖主要作为美拉德反应的重要前体物质参与双孢蘑菇特征非挥发性风味的形成[27],甘露醇则是双孢蘑菇的主要糖醇类物质[28]。在炒制温度为160℃时,蔗糖可以分解为葡萄糖及脱水果糖,当温度达到190—220℃后,蔗糖会脱水缩合形成焦糖[29],因此,果糖含量的下降可能是由美拉德反应引起的[30]。另外,过高的温度会导致甘露醇的降解[31],随着炒制温度的升高,甘露醇含量有所下降。
基于有机酸角度分析,有机酸的组成主要对预制菜肴中双孢蘑菇酸味的形成发挥重要作用,在不同炒制温度或时间处理下,预制菜肴中有机酸含量整体处于升高趋势,这得到了和电子舌相同的结果,即越长的炒制时间和越高的炒制温度会导致酸味越明显,所以在炒制时要避免高温长时炒制导致的过酸味。另一方面,游离氨基酸的组成和含量对食品的感官影响很大,而热处理不仅可以改变其含量,甚至可以改变其组成。由游离氨基酸组成特征分析可发现,对双孢蘑菇而言,鲜味氨基酸与风味核苷酸具有一定的协同作用,能够显著增加其鲜味,其增加程度远远超过单个物质产生的鲜味总和[32]。由研究结果可知,在较长时间或较高温度热处理过程中,鲜味氨基酸含量的减少主要与Glu和Asp的活性羧酸侧链受到破环密切相关[33],这与电子舌分析得到了一致的结果。LI等[34]将食品中的鲜味氨基酸的含量划分为低(<5 mg∙g-1)、中(5—20 mg∙g-1)和高(>20 mg∙g-1)3个水平。在不同炒制时间下,除10 min组在中水平,其余各组均处于高水平,而在不同炒制温度下,除200℃组处于中水平,其余各组均处于高水平。李洪臣等[35]研究发现,Thr、Lys、Ser、Glu和His的含量与美拉德反应程度有显著相关性,由此可知美拉德反应是高温或长时间的热处理过程中预制菜肴中游离氨基酸含量降低的主要原因。
较高温度或较长时间的炒制处理,均会对食品中的Glu造成显著的破坏,而Glu的含量与EUC降低密切相关[36]。由研究结果可知,在炒制时间为4 min,或炒制温度为180℃时,预制菜肴中双孢蘑菇鲜味达到最佳,这得到了和电子舌相同的结果。最终通过感官评定分析,确定在此炒制条件下,预制菜肴中双孢蘑菇具有最佳的感官评价,更容易被消费者接受。
从挥发性风味角度看,随着炒制时间增加,风味的形成可分为3个阶段:2 min、4—8 min、10 min。随着炒制温度上升,风味的形成也可分为3个阶段:160—170℃、180—190℃、200℃。另外,随着炒制时间的增加,一方面预制菜肴中香气成分会增加,另一方面也会产生一些令人不悦的气味。而随着炒制温度的升高,双孢蘑菇特征气味成分在180℃时达到最大值。从非挥发性风味角度看,当炒制时间为4 min时,预制菜肴中双孢蘑菇非挥发性风味形成最佳,且为了避免过酸应该将炒制时间控制在8 min以内。对于炒制温度而言,随着炒制温度的增加,鲜味和甜味呈现先增加后降低的趋势,在180℃达到最强。另外,过长的炒制时间会降低预制菜肴中双孢蘑菇可溶性糖(醇)的含量,并提高有机酸的含量。而随着炒制温度的提高,可溶性糖(醇)含量先升高后降低,而有机酸也呈现出升高的趋势,这主要与美拉德反应有关。通过等效鲜味浓度值结合感官评定分析,确定在炒制温度180℃,炒制时间4 min条件下可使双孢蘑菇鲜味及感官评价达到最佳。
References
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Effects of Different Stir-Fry Conditions on the Flavor ofin Ready-to-Eat Dishes
MA GaoXing1, TAO TianYi1, PEI Fei1, FANG DongLu2, ZHAO LiYan2, HU QiuHui1*
1College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics/Jiangsu Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety/Key Laboratory of Grains and Oils Quality Control and Processing, Nanjing 210023;2College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095
【Objective】As a technology with the essence of unsteady heat transfer ability, the stir-fry process could improve the flavor of food significantly. Basically, the effects of different cooking time and temperature on the flavor characterization ofin novel ready-to-eat dishes (RTE dishes) were investigated in the present study, aiming to provide data basis for the development and production of edible mushroom RTE dishes. 【Method】The volatile flavors ofunder different conditions were evaluated by electronic nose firstly, followed by gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS) and free fatty acid content determination. Then, the non-volatile flavor analyzation through electronic tongue, soluble sugar (alcohol), free amino acids, flavor nucleotides and organic acids detection, as well as the evaluation of equivalent freshness concentration (EUC) were carried out. At last, the sensory quality analysis was utilized to estimate the differences in shape, color, flavor, organization and taste ofin novel RTE dishes under different conditions, from which the quality of different products was evaluated based on consumers’ subjective perception.【Result】The whole stir-fry process could be divided into three stages, mainly including 2 min, 4-8 min and 10 min based on the cooking time or 160-170℃, 180-190℃ and 200℃ based on the cooking temperature. The contents of 1-octene-3-ol and 3-octanol were considered the characteristic odor components of, which increased with the extension of cooking time. On the other side, the contents of 1-octene-3-ol and 3-octanol reached the maximum value at 180℃ with the increasing of cooking temperature. From the perspective of umami, the time of 4 min was the optimal time for the formation of non-volatile flavor ofin RTE dishes. As for the cooking temperature, umami and sweet taste reached the highest peak at 180℃ with the increase of the cooking temperature. Moreover, the contents of soluble sugar (alcohol) and organic acids in the RTE dishes were decreased and increased, respectively, along with the cooking time extension. However, with the increasing of cooking temperature, the contents of soluble sugar (alcohol) increased first and then decreased, while the contents of organic acids displayed an increasing trend. In addition, it was found that different cooking conditions exhibited little effects on nucleotide, but longer cooking time or higher cooking temperature would reduce the contents of free amino acids in the RTE dishes. Finally, in accordance with the analysis of EUC and sensory evaluation, the umami and sensory evaluation ofunder the cooking time of 4 min and cooking temperature of 180℃ presented the highest score, indicating that the products prepared under this stir-fry conditions were mostly accepted by consumers. 【Conclusion】In order to maintain the maximum freshness and sweetness, as well as the most suitable flavor ofin the RTE dishes, the final stir-fry process conditions was intended to be stir-frying at 180℃ for 4 min.
ready-to-eat dishes (RTE dishes); frying processing;; volatile flavor; non-volatile flavor
2021-06-03;
2021-11-30
财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-20)、江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
马高兴,E-mail:magaoxing@nufe.edu.cn。通信作者胡秋辉,E-mail:qiuhuihu@nufe.edu.cn
(责任编辑 赵伶俐)