川西藏区牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的应用及风味特征分析

肖猛 李杨 彭毅秦 刘强 王岚 陈兴华 丁捷

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.07.008

引文格式：肖猛，李杨，彭毅秦，等.川西藏区牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的应用及风味特征分析.中国调味品，2024，49（7）：52-59.

XIAO M， LI Y， PENG Y Q， et al.Application of sour yak meat in Tibetan region of western Sichuan in tomato soup pot and its flavor characteristics analysis.China Condiment，2024，49（7）：52-59.

摘要：为探究牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的应用及风味特征分析，以感官评分、质构、色差、烹饪损失率和热量分析为评价指标，以牦牛酸醡肉的发酵温度、发酵时间、肉块厚度、煮制时间为考察因素，通过熵权法对综合得分进行评价，得出最佳应用工艺；以新鲜牦牛肉为对照，通过电子舌和GC-IMS分析牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的风味特征。结果表明，最佳应用工艺条件为发酵温度25 ℃、发酵时间24 h、肉块厚度2.0 cm、煮制时间5 min，在此条件下制备的牦牛酸醡肉风味浓厚、大小适宜、口感佳。相比于新鲜牦牛肉，牦牛酸醡肉的酸味值、甜味值、咸味值更高，使得滋味更加浓郁，香气成分增加了酮类、醇类、醛类和酯类等21种物质，风味差异较明显，使得牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的风味更加丰富，为牦牛酸醡肉在餐饮业中的应用提供了一定的参考。

关键词：牦牛酸醡肉；番茄汤锅；加工工艺；风味特征分析

中图分类号：TS251.5      文献标志码：A      文章编号：1000-9973（2024）07-0052-08

Application of Sour Yak Meat in Tibetan Region of Western Sichuan in

Tomato Soup Pot and Its Flavor Characteristics Analysis

XIAO Meng1，2， LI Yang3，4， PENG Yi-qin1， LIU Qiang3， WANG Lan3，

CHEN Xing-hua3， DING Jie1，2，3*

（1.Key Laboratory of Culinary Science in Institutions of Higher Education in Sichuan Province，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China; 2.Precooked Food Industry Institute，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China; 3.College of Food Science and Technology，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China； 4.College of Food Science and

Technology， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China）

Abstract： In order to explore the application of sour yak meat in tomato soup pot and its flavor characteristics analysis， the sensory score， texture， color difference， cooking loss rate and calorimetric analysis are used as the evaluation indexes， and the fermentation temperature， fermentation time， meat chunk thickness and cooking time are used as the factors. The comprehensive scores are evaluated using entropy weight method to obtain the optimal application process. Fresh yak meat is used as the control， and the flavor characteristics of sour yak meat in tomato soup pot are analyzed by electronic tongue and GC-IMS. The results show that the optimal application conditions are fermentation temperature of 25 ℃， fermentation time of 24 h， meat chunk thickness of 2.0 cm and cooking time of 5 min. Under these conditions， the prepared sour yak meat has strong flavor， suitable size and good taste. Compared with fresh yak meat， the sour yak meat has higher  sourness value， sweetness value and saltiness value， which makes its taste more intense. The aroma components increase with the presence of 21 substances such as ketones， alcohols， aldehydes， esters and so on， and the flavor difference is obvious， which makes the flavor of sour yak meat in tomato soup pot more rich， and provides some references for the application of sour yak meat in the catering industry.

Key words： sour yak meat; tomato soup pot; processing technology; flavor characteristics analysis

收稿日期：2024-03-08

基金项目：四川省科技厅项目（2020YJ0405）；四川旅游学院科研团队项目（21SCTUTD03）；川菜发展研究中心项目（CC20Z02）；成都大学肉类加工重点实验室项目（19-R-26）

作者简介：肖猛（1967—），男，教授，博士，研究方向：川西藏区牦牛资源研究及开发。

*通信作者：丁捷（1985—），女，副教授，博士，研究方向：川西藏区牦牛深加工及工业化。

番茄汤锅是在清汤火锅的基础上逐渐发展起来的，因酸爽的口感而深受消费者喜爱。据联合国粮农组织（FAO）调查显示，2021年我国火锅行业市场规模达到4 998亿元，同比增长17.99%，预计2025年其规模可达6 689亿元，可知未来火锅市场规模庞大。川藏铁路的开通极大地推动了藏区旅游业的发展，进而带动了藏区旅游餐饮业的繁荣。为了满足游客的不同需求，藏区的餐饮业需要更多具有民族特色的肉制品，特别是火锅餐饮行业需要推出更多特色美食，满足游客的口味需求。因此，本研究符合市场需求和地方经济发展的需要。

牦牛肉是一种富含蛋白质、氨基酸、矿物质且脂肪含量较低的天然绿色食品，但因其纤维较粗，难以在较短时间烹饪后食用，且未经处理的鲜牦牛肉腥味较重，导致风味较差，因此不宜直接在火锅中涮煮。而牦牛酸醡肉是以牦牛肉为主料、青稞粉为辅料，经固态厌氧发酵制成的一种肉制品，其肌纤维在微生物作用下分解，使其肉质入口化渣，且在发酵过程中蛋白质和脂肪适度氧化能产生醛类、酮类、酸类等挥发性物质，形成了独特的发酵香气，掩盖了其原有的腥膻风味。在乳酸的作用下部分蛋白质已发生变性，使其烹饪成熟时间变短，因此牦牛酸醡肉适合应用于汤锅餐饮业中。目前牦牛酸醡肉产品多为成品的预制食品，如牦牛酸醡肉脯、红烧牦牛酸醡肉等，而针对其在餐饮业中应用的研究还比较少。因此，需要将牦牛酸醡肉以半成品的形式用于餐饮行业，提升牦牛酸醡肉的市场价值。

本研究以牦牛酸醡肉为研究对象，探究发酵温度、发酵时间、肉块厚度、煮制时间等对其感官品质的影响，研究牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用的加工工艺，以新鲜牦牛肉为对照，通过电子舌和GC-IMS分析牦牛酸醡肉在汤锅中应用的风味特征，可以达到丰富火锅食材品类、提高牦牛酸醡肉的经济价值等目的，为牦牛酸榨肉在餐饮业中的应用提供技术支撑。

1  材料与方法

1.1  材料

牦牛肉后腿肉：产地四川省甘孜州白玉县；青稞粉：甘孜州农业科学研究所；白砂糖、盐、干辣椒面、辣椒粉、生姜、八角粉、醪糟：成都市龙泉驿区万达永辉超市；海底捞番茄火锅底料：颐海（上海）食品有限公司。

1.2  仪器与设备

FlavourSpec气相色谱-离子迁移谱联用仪  德国G.A.S.公司；Astree Ⅱ型电子舌  法国 Alpha MOS公司；TMS-Pro型食品物性分析仪  美国F.T.C.公司；CA-HM型食品热量成分检测仪  北京盈盛恒泰科技有限责任公司；NH310型色差仪  深圳市三恩时科技有限公司；SG9200LT型超声波清洗器  上海冠特超声仪器有限公司。

1.3  方法

1.3.1  牦牛酸醡肉的制备

按照参考文献的方法制备牦牛酸醡肉。在鲜牦牛肉中加入青稞粉及其他香辛料，并在20 ℃条件下发酵24 h，制得牦牛酸醡肉，然后去除牦牛酸醡肉表面的青稞粉等杂质。将牦牛酸醡肉切成1 cm×1 cm×3 cm大小的肉块，待汤锅沸腾后，将其放入锅中煮制5 min后捞出。加工工艺：鲜牦牛肉→发酵→牦牛酸醡肉→清洗→切配→煮制→成品。

1.3.2  关键工艺

以感官评分和综合得分为指标，研究发酵温度、发酵时间、肉块厚度、煮制时间对牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用研究的影响，关键工艺水平分别选取发酵温度为10，15，20，25，30 ℃；发酵时间为6，12，18，24，30 h；肉块厚度为0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 cm；煮制时间为3，4，5，6，7 min。

1.3.3  感官评价

参照杨晓钢的方法并略作改动，由10名食品专业人员组成感官评价小组，主要从色泽、风味、口感和组织状态4个方面进行评定，感官评分标准见表1。

1.3.4  质构的测定

参考杨书捷等的方法并加以修改，质构测定用10 mm圆柱形挤压探头，测试速度为60 mm/min，形变量为50%，最小感应力为0.375 N，停顿2 s，测定3次，取平均值。

1.3.5  色泽的测定

采用色差仪测定L*值、a*值、c*值，测定3次，结果取3次测定的平均值。

1.3.6  能量及营养物质的测定

将牦牛酸醡肉绞碎后放入测定盒中，填满测定盒后，盖上玻璃片压紧。每次测定前均要用空白板校正，并测定样品的水分、脂肪、蛋白质含量，且每个样品测定3次。

1.3.7  总酸的测定

总酸的测定参考GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》。

1.3.8  烹饪损失率

烹饪损失率采用重量法，按下式计算：

p=W1－W2W1×100%。

式中：p为烹饪损失率（%）；W1为样品处理前的质量（ｇ）；W2为样品处理后的质量（ｇ）。

1.3.9  体积减小率

体积减小率采用体积法测定，按下式计算：

q=V1－V2V1×100%。

式中：q为体积减小率（%）；V1为样品处理前的体积（mL）；V2为样品处理后的体积（mL）。

1.3.10  电子舌测定

参照田晓静等的方法并稍作修改。称取捣碎的样品15 g放入锥形瓶中，加入150 mL蒸馏水，搅拌均匀后超声提取（40 ℃、30 min），取上清液用滤纸过滤，获得澄清透明的样品。在室温条件下，取80 mL滤液置于电子舌专用杯内，每个样品采样时间120 s，清洗时间180 s，检测7次，取后3次稳定数据。

1.3.11  GC-IMS测定

测试条件参考文献，样品处理：取2 g样品置于10 mL顶空瓶中，在50 ℃条件下孵育15 min。GC条件：MXT-5色谱柱（15 m，0.53 mm ID，美国Restek公司），膜厚度1.0 μm；柱温60 ℃；分析时间20 min；载气：N2（纯度≥99.999%）；载气流速：0～2 min，2 mL/min；2～10 min，10 mL/min；10～20 min，100 mL/min。IMS条件：漂移管长度5 cm；管内线性电压400 V/cm；漂移气：N2（纯度≥99.999%）；流速：150 mL/min；IMS温度：45 ℃，每个样品平行测定3次。

1.4   数据分析处理

所有指标测定3次，采用SPSS 27.0软件进行数据分析，利用Origin 2021软件进行绘图。

2  结果与分析

2.1  川西藏区牦牛酸醡肉信息熵综合品质评价模型的建立

参考卢雪松等的方法并做修改，建立信息熵综合品质评价模型。

将原始数据矩阵归一化，用每个项目的咀嚼性、硬度、感官弹性、L*值、a*值、c*值、蛋白质、脂肪、水分、烹饪损失率、体积减小率、总酸12个评价指标建立原始评价指标矩阵，形成原始数据矩阵R＝（Rij）m×n，其中rij为第j个指标下第i个项目的评价值。

将原始数据矩阵（Rij）m×n转化为概率矩阵（Pij）m×n，在信息熵公式中Pij为某个信息的概率，满足0≤Pij≤1，因此必须先对矩阵（Rij）m×n做归一化处理，经处理后的矩阵可视为评价指标的概率矩阵，其中Pij表示第j个指标下第i个项目的概率。

Pij=Rij∑mi=1Rij。

计算指标的熵值，确定第j个指标的信息熵（Hj）。硬度、感官弹性、咀嚼性、L*值、a*值、c*值、蛋白质、脂肪、水分、烹饪损失率、体积减小率、总酸的信息熵分别为0.850，0.944，0.834，0.907，0.912，0.912，0.922，0.960，0.944，0.950，0.913，0.91。

Hj=－k∑mi=1PijlnPij。

其中k=1/lnm，当Pij＝0时，考虑到lnPij无意义，因此，对Pij的计算进行修正，将其定义为：limPijlnPijPij→0=0。

计算指标的熵权系数（Wj）。硬度、感官弹性、咀嚼性、L*值、a*值、c*值、蛋白质、脂肪、水分、烹饪损失率、体积减小率、总酸的信息熵分别为0.144，0.054，0.159，0.090，0.085，0.084，0.076，0.038，0.054，0.047，0.083，0.086。

Wj=（1-Hj）∑nj=1（1-Hj），0≤Wj≤1。

综合得分（Y）的计算：Y＝硬度×0.144+感官弹性×0.054+咀嚼性×0.159+L*×0.090+a*×0.085+c*×0.084+蛋白质×0.076+脂肪×0.038+水分×0.054+烹饪损失率×0.047+体积减小率×0.083+总酸×0.086。

2.2  发酵温度对牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用效果的影响

由表2可知，随着发酵温度的升高，咀嚼性、感官弹性呈先上升后下降的趋势，硬度变化不明显。咀嚼性先上升可能是由于乳酸片球菌快速产酸，蛋白变性，导致持水力下降，同时温度升高，水分散失，导致硬度和咀嚼性增大，后下降可能是因为随着温度的升高，酿酒酵母和内源蛋白分解蛋白，导致肌原纤维松散。a*值呈逐渐上升趋势，而L*值呈降低趋势，可能是由于温度升高导致呈色蛋白发生氧化，高铁肌红蛋白的形成促使肉色加深，与王宁发酵山黑猪肉干的结果相似。水分含量和烹饪损失率呈逐渐降低的趋势；随着发酵温度逐渐接近乳酸菌的适宜生长温度，快速产酸，酸度值较高，高酸性环境诱导蛋白质变性，水分含量降低且烹饪损失率降低。感官评分和综合得分随着温度的升高整体呈现先上升后下降的趋势且差异显著，在25 ℃时感官评分和综合得分最高，可能是因为在其他温度下酵母生长活性较低，产蛋白酶能力降低，同时不能赋予肉特有的酵母香味，因此发酵温度不能过高也不能过低。

2.3  发酵时间对牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用效果的影响

由表3可知，随着发酵时间的延长，咀嚼性和感官弹性均呈逐渐上升的趋势，硬度呈先上升后下降的趋势；在内源酶和微生物的作用下蛋白和脂肪水解，导致肉制品质构特性发生变化，与Bagdatli等研究发酵香肠质构特性的结果类似。L*值和c*值先上升后下降，a*值逐渐下降；发酵12 h后微生物的快速繁殖和代谢活动消耗了牛肉中的水分，样品中水分含量减少，影响了光的反射、散射等，使发酵牛肉的亮度降低，与张玉的研究结果相似。水分含量呈先上升后下降的趋势，在添加的食盐作用下，有利于水分的析出，所以在发酵前期烹饪损失率和体积减小率快速降低；随着发酵的进行，进入一个稳定状态，所以发酵后期水分含量变化不大。随着发酵时间的延长，感官评分和综合得分呈现先上升后下降的趋势且差异显著，在24 h时感官评分和综合得分均最高。先上升可能是因为随着发酵时间的延长，内源酶和发酵剂代谢产生的风味物质逐渐增大，后降低可能是因为酸的不断积累导致发酵肉过酸，感官较差。

2.4  肉块厚度对牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用效果的影响

由表4可知，随着肉块厚度的增加，咀嚼性呈逐渐上升的趋势，较大体积的肉块内部肌肉组织的破坏程度小，不利于盐溶性蛋白质的析出和盐水的渗透，也不利于产品的咀嚼，使得咀嚼性相对高于小体积的肉块。烹饪损失率和体积减小率随着肉块厚度的增加呈先上升后下降的趋势，可能是因为肉块太小，易煮烂，导致烹饪损失率高。L*值、a*值和c*值均呈先上升后下降的趋势。此外，水分也随着肉块厚度的增加而呈逐渐下降的趋势。感官评分随着肉块厚度的增加呈现先上升后下降的趋势且差异显著，当肉块厚度为2.0 cm时感官评分最高，而综合得分逐渐上升，但肉块厚度为2.0 cm和2.5 cm时的综合得分差异不明显，故适宜的肉块厚度为2.0 cm。

2.5  煮制时间对牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用效果的影响

由表5可知，随着煮制时间的延长，咀嚼性、感官弹性和硬度均呈先升高后降低的趋势。这是因为肉的柔嫩程度取决于温度和时间对肌肉蛋白中结缔组织和肌原纤维蛋白的影响，在加热初期，胶原蛋白和肌原纤维蛋白热收缩程度增加，胶原蛋白受热形成明胶，肌原纤维蛋白开始出现凝固硬化，使牦牛肉的硬度增大，在5 min时硬度达到最大。继续加热时肌肉蛋白大部分停止收缩，进入明胶化阶段，硬度降低。L*值和a*值随着煮制时间的延长先上升后下降，c*值呈逐渐上升趋势，这可能是由于煮制时间增加后，牛肉肌纤维素会慢慢变得松散，光的反射与散射发生改变导致亮度增加，而后随着煮制时间的增加，热氧化也不断增加，促使肌红蛋白生成褐色的高铁肌红蛋白，使得肉色变暗，亮度下降。水分含量随着煮制时间的延长呈先下降后上升的趋势，这可能是因为加热会引起蛋白质、脂肪等物质发生变化，肉的质地结构也发生变化，使部分营养物质和水分流失。感官评分和综合得分随着煮制时间的延长呈先上升后下降的趋势，时间过短，肉质较硬且风味物质尚未形成或不足；时间过长，容易造成肉块口感较软，风味减弱，与苟中军等探究煮制时间对冷鲜黄牛肉品质的影响结果相似。

2.6  牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的风味特征分析

2.6.1  牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的滋味特征分析

由图1可知，牦牛酸醡肉（FX1）的酸味、咸味、鲜味相对强度值均大于鲜牦牛肉样品（FX2）。说明经过发酵处理后，牦牛酸醡肉在酸味、咸味、鲜味等风味特征方面区别于未经处理的牦牛肉，可能是因为牦牛酸醡肉在发酵时乳酸菌会产生大量的酸性物质，使酸味增大，同时在发酵时加入食盐使其咸味大于鲜牦牛肉，鲜味相对强度增大是因为在发酵过程中蛋白质水解使呈鲜味的肽和氨基酸含量增加，而且氨基酸和核苷酸的协同作用也会增加鲜味，故相比于鲜牦牛肉，牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的滋味更加突出。

2.6.2  番茄汤锅涮煮牦牛酸榨肉挥发性成分气相色谱-离子迁移谱图分析

为观察牦牛酸醡肉在番茄汤锅中应用的气味特征，采用三维谱图对其产生的挥发性有机物进行表征。由Reporter插件生成两者在番茄汤锅中煮制的GC-IMS谱图。

由图2可知，两个样品中挥发性有机物的种类和峰度均存在差异。为进一步比较样品间的差异，结合二维俯视图对样品的挥发性化合物进行分析，见图3。图3中横坐标1.0处为反应离子峰（reaction ion peak，RIP），纵坐标代表气相色谱的保留时间（s），横坐标代表离子迁移时间，RIP峰两侧的每个点代表一种挥发性有机物，颜色代表物质的浓度，颜色越深表示浓度越大。由图4可知，以牦牛酸醡肉（FX1）样品为参照，扣除对应的GC-IMS谱图，原始背景变为白色，深色区域表明挥发性物质高于参照样品，浅色区域表明挥发性物质低于参照样品。牦牛酸醡肉（FX1）的风味特征成分多数高于新鲜牦牛肉（FX2），由此可知二者之间存在明显差异，与上述二维谱图观察结果一致。

2.6.3  番茄汤锅涮煮牦牛酸榨肉挥发性物质指纹图谱构建与定量分析

利用GC-IMS仪器自带的Gallery Plot插件生成所有峰的指纹谱图，见图5。图5中每行代表一个样品所具有的挥发性化合物，每列代表同种挥发性化合物在不同样品中的浓度，颜色越深表示含量越高，颜色越浅表示含量越低。整个谱图可以清晰直观地呈现挥发性化合物浓度信息以及不同样品之间的差异，根据样品之间的异同，将谱图划分为A、B、C、D 4个区域，图中A区为共有物质区域，主要为甲酸乙酯、苯甲醚、正丁醇、1，2，3-三甲苯、1-辛烯-3-醇、戊酸乙酯、香茅醛、糠（基）硫醇、2-戊酮、3-己酮、4-甲基-2-戊酮-单聚体、二异丁基酮、2-丁酮、2-甲基丙醛-单聚体、乙酸、丁醛等，为样品提供芳香味、蔬菜香、水蜜桃香、花香、甜香等。图中B区物质在牦牛酸醡肉（FX1）中含量较高，主要为异丁醇、4-甲基环己酮、正己酸乙酯等，为样品提供菠萝香、香蕉香等。图中C区为牦牛酸醡肉（FX1）所特有的物质，主要为3-甲基-3-丁烯-1-醇、2-丁烯酸己酯、2-甲基丁基乙酸酯、己醛、β-蒎烯-单聚体、1，2，4，5-四甲苯、莰烯、2-蒎烯、4-甲基-2-戊酮-双聚体、环己酮、乙酸丁酯、2-丙醇、3-甲基-2-丁烯醛、1-戊烯-3-酮、（E）-2-庚烯醛、庚酸甲酯、乙酸异丙酯、戊醛等，为样品提供青草香、松节油香、树脂香、油脂味、木香味、水果香等。图中D区物质在鲜牦牛肉（FX2）中含量较高，主要为3-甲基丁醛、α-萜品烯、罗勒烯、丙酮酸乙酯等，为样品提供苹果香、草香、花香。

通过GC-IMS对牦牛酸醡肉（FX1）和鲜牦牛肉（FX2）的风味特征成分进行测定和分析，可知牦牛酸醡肉和鲜牦牛肉之间差异较明显，牦牛酸醡肉多出的风味化合物大多是酮类、醇类、醛类和酯类化合物，牦牛酸醡肉中酮类化合物的来源为不饱和脂肪酸的氧化降解，有些是形成杂环类化合物的重要中间体，醇类化合物来源于脂肪氧化分解，醛类挥发性风味化合物在肉制品中主要由脂质氧化和氨基酸的Strecker降解反应所形成，酯类化合物来源于短链脂肪酸水解，呈现出水果香气。综上所述，牦牛酸醡肉会产生一些鲜牦牛肉没有的风味物质，导致牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的风味更加丰富，因此两个样品的部分挥发性风味成分含量存在一定差异。

3  结论

为研究牦牛酸醡肉在番茄汤锅中的应用效果，以牦牛酸醡肉的发酵温度、发酵时间、肉块厚度、煮制时间为考察因素，感官评分和综合得分为评价指标，得出最佳应用工艺条件为发酵温度25 ℃、发酵时间24 h、肉块厚度2.0 cm、煮制时间5 min。通过电子舌和GC-IMS对样品的滋味、挥发性化合物进行分析，得出牦牛酸醡肉和鲜牦牛肉的滋味差异明显，且牦牛酸醡肉的香味成分更加丰富，为牦牛酸醡肉在餐饮业中的应用提供了一定的参考。

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