不同加工工藝對預制川菜麻辣牛肉貯藏期間風味特性的影響研究

摘要：采用低溫高濕解凍、滾揉嫩化、液氮凍結、-18℃不中斷冷鏈凍藏結合的新工藝加工預制川菜麻辣牛肉，基于SPME-GC-MS、氣味活度值（odor activity value，OAV）分析、主成分分析（principal component analysis，PCA）和聚類分析（cluster analysis，CA）對產品進行揮發性風味物質分析，并與傳統自然解凍、腌制、常規凍結貯藏工藝產品進行了比較。結果表明，傳統工藝產品貯藏2個月即出現顯著的風味衰減，風味物質降低率達到20%以上，貯藏6個月后達到40%，貯藏15個月后風味物質基本喪失。而新工藝產品貯藏12個月后風味物質保持率在96%以上，貯藏15個月后風味物質保持率仍可達到約92%。

關鍵詞：凍結；貯藏；麻辣牛肉；風味物質；氣味活度值

中圖分類號：TS251.6 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）01-0046-05

Study on Effect of Different Processing Technology on Flavor Characteristics of Prepared Sichuan Cuisine Spicy Beef During Storage

LIU Yan-yan¹， WEN Yu¹， BAI Ting¹， LIAO Jing^1*， WANG Wei¹， ZHANG Jia-min¹， YANG Kai-hong²， ZHANG Ji-xiang²

（1.Key Laboratory of Meat Processing in Sichuan Province， Chengdu University， Chengdu 610106， China; 2.Chengdu Hope Food Co.， Ltd.， Chengdu 611430， China）

Abstract： Prepared Sichuan cuisine spicy beef is processed by a new process of the combination of low-temperature and high-humidity thawing， rolling and tenderizing， liquid nitrogen freezing， and uninterrupted cold chain freezing storage at -18℃. Based on SPME-GC-MS， odor activity value （OAV） analysis， principal component analysis （PCA） and cluster analysis （CA）， the volatile flavor substances of the products are analyzed， and they are compared with the products by traditional natural thawing， curing， conventional freezing storage process. The results show that the product by traditional process has significant flavor attenuation after 2 months of storage， the reduction rate of flavor substances reaches more than 20%， it reaches 40% after 6 months of storage， and flavor substances are basically lost after 15 months of storage. The retention rate of flavor substances of the products by new process is more than 96% after 12 months of storage， and the retention rate of flavor substances can still reach about 92% after 15 months of storage.

Key words： freezing; storage; spicy beef; flavor substances; odor activity value

收稿日期：2024-07-22

基金項目：四川省科技成果轉移轉化項目（2023ZHCG0079）

作者簡介：劉琰艷（1996—），女，碩士，研究方向：肉制品加工與安全。

*通信作者：廖晶（1993—），男，副研究員，博士，研究方向：肉類加工與質量控制。

牛肉中脂肪含量低，蛋白質、維生素、鈣和鐵等礦物質的含量較高。因其有補精血、溫經脈的作用，所以常作為冬季進補的食療保健品，更是享有“肉中驕子”的美譽^[1]。李彥等^[2]研究了天然復合添加劑對鹵牛肉風味的影響，結果表明，天然香辛料精油能提高其貯藏品質和風味。黃靜^[3]將添加保水劑后的預調理火鍋牛肉風味物質與市售牛肉片揮發性風味物質進行了對比，但不同貯藏方式對麻辣牛肉特征風味的影響未見報道。預制菜肴經過冷藏/冷凍、再解凍、復熱等過程，導致其風味物質喪失，滋味丟失^[4]。因此，貯藏方法的選擇是預制川菜制作流程中的關鍵步驟，是保證其質量和存放的基礎^[5]。目前肉制品的貯藏保鮮技術主要包括物理和化學兩大類，物理貯藏保鮮技術主要包括輻射保鮮、氣調包裝、真空包裝、超高壓包裝等技術，化學貯藏保鮮技術主要是使用化學或天然保鮮劑^[6]。王瑩等^[7]對不同貯藏條件下牛肉的理化特性和感官進行了對比，但并未研究其風味變化差異。

為了保持預制川菜麻辣牛肉產品的風味，延長其貨架期，本試驗采用低溫高濕解凍、滾揉嫩化、液氮凍結、－18℃不中斷冷鏈凍藏結合的新工藝加工預制川菜麻辣牛肉，通過與傳統工藝加工的預制川菜麻辣牛肉產品進行對比，比較兩種產品在貯藏期內風味物質的變化規律，為肉類預制川菜產品解凍方式和貯藏方式的選擇和風味評價提供了參考。

1 材料和方法

1.1 材料

麻辣牛肉：成都美好食品有限公司；麻辣牛肉混合調味料（主要成分為牛肉、水、植物油、辣椒、牛肉粉調味料、食用鹽、白砂糖、淀粉、木瓜蛋白酶、谷氨酸鈉、植物油、碳酸氫鈉、香辛料、雞精調味料、D-異抗壞血酸鈉、卡拉膠、焦磷酸鈉、食用香精香料、大豆蛋白、六偏磷酸鈉、雨生紅球藻、麥芽糊精、甜菜紅）。

1.2 試劑

正己烷（色譜純）、2，4，6-三甲基吡啶：美國Sigma-Aldrich公司。

1.3 主要儀器與設備

HY-DGJD低溫高濕解凍機 山東華譽集團有限公司；BQPJ-I臺式切片機 杭州嘉興艾博實業股份有限公司；4202型真空包裝機 江西贛云食品機械有限公司；7890B-5977A氣質聯用儀、PAL RSI 85CTC多功能自動進樣器（含SPEM進樣器）、HP-5MS UI色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm） 美國Agilent公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Suplelco公司。

1.4 方法

1.4.1 麻辣肉片分組及加工工藝

對照組：凍肉原料→自然解凍→切片→調味→腌制→分裝（150 g/袋）→真空封口→常規凍結（溫度-24～-18℃）→貯藏（-18℃不中斷冷鏈凍藏）。

試驗組：冷凍牛肉→低溫高濕解凍（溫度0～4℃，濕度50%～70%）→切片→調味→滾揉嫩化（轉速13 r/min，真空度0.08 MPa，時間2 h）→腌制（溫度2℃，時間6～12 h）→分裝（150 g/袋）→真空封口→液氮凍結（溫度-20℃）→貯藏（-18℃不中斷冷鏈凍藏）。

1.4.2 測定方法

將麻辣牛肉進行均質化處理，準確稱取3 g裝入15 mL頂空瓶中，加入1 μL 2 μg/μL的2，4，6-三甲基吡啶作為內標物，旋緊瓶蓋，利用SPME-GC-MS測定麻辣牛肉風味物質。參考白婷等^[8]的方法進行測定。

1.4.3 定性和定量分析

定性：對化合物進行分析時，將得到的數據在儀器的NIST 14.L譜庫中進行檢索與匹配，選擇匹配度高于80%的物質。

定量：以2，4，6-三甲基吡啶作為內標物進行定量分析，根據公式（1）計算各物質的絕對含量。

C_i=S_i×m_標×V/S_標×m_i。（1）

式中：C_i為揮發性風味物質的絕對含量（ng/g）；S_i為揮發性風味物質的峰面積；m_標為內標物的質量（ng/nL）；V為內標物的體積（nL）；S_標為內標物的峰面積；m_i為樣品的質量（g）。

1.4.4 特征揮發性風味物質測定

OAV是某種揮發性成分絕對含量與閾值的比值，其大小可以反映各揮發性成分對樣品風味的貢獻。0≤OAV＜1表明該物質對風味物質有修飾作用；OAV≥1表明該物質對整體風味貢獻較大。OAV按照公式（2）計算。

OAV=C_i/T_i。（2）

式中：C_i為某揮發性風味成分的絕對含量（ng/g）；T_i為該成分的感官閾值（ng/g）。

1.4.5 數據處理

利用SIMCA 14.1.0進行主成分分析，采用TBtools進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 揮發性風味物質含量變化

預制川菜麻辣牛肉貯藏期間風味物質的變化結果見表1。傳統工藝產品在貯藏2個月后出現明顯的風味衰減，風味物質降低率達到20%以上，主要包括烯類、醇類、酯類和醛類物質；貯藏6個月后，風味物質下降率達到40%；貯藏15個月后，產品中風味物質含量僅為最初的50%，在感官品驗上食用價值已經基本喪失。結果表明，經傳統工藝加工的預制川菜麻辣牛肉風味物質隨著貯藏時間的延長發生明顯的風味衰減，這與前期在預調理肉制品貯藏過程中發現風味衰減的結果一致^[9]。

新工藝加工的預制川菜麻辣牛肉產品在貯藏12個月后，其風味物質保持率在96%以上；貯藏15個月后，風味物質進一步衰減，但仍可保持92%的原有風味。而從產品總體質量上分析，保質期以12～14個月為宜，其風味物質保持率在92%～96%之間。因此，經新工藝（低溫高濕解凍、滾揉嫩化、液氮凍結、-18℃不中斷冷鏈凍藏）制作的預制川菜麻辣牛肉產品可在保質期內保留大部分風味物質。通過設計新加工工藝保持牛肉產品風味物質的研究在先前也有報道，孫德鵬等^[10]利用干法成熟工藝加工牛肉時發現，該工藝有助于醛類和酮類等風味物質的保持。

2.2 揮發性風味物質的OAV分析

通過風味物質含量高低和種類多少來評判對風味的貢獻率缺乏準確性^[11]。往往需結合各類揮發性成分的OAV進行評價。通過查詢文獻及化合物嗅覺閾值匯編，共找到14種化合物的香氣閾值。由表2可知，麻辣牛肉大致有6大類風味物質，檢出化合物中OAV≥1的風味物質有13種，主要包括月桂烯、（+）-檸檬烯、蒎烯、芳樟醇、苯乙醇、α-松油醇、桉葉油醇、乙酸芳樟酯、乙酸松油酯、壬醛、苯甲醛、左旋香芹酮、茴香腦；檢出化合物0≤OAV＜1的有1種，為乙酸香葉酯，對麻辣牛肉的風味有一定影響。

醇類是麻辣牛肉制品中種類最多的風味物質，閾值較大，主要來源于不飽和脂肪酸的生物降解^[12]。一般具有花香和辛辣氣味，不飽和醇類有利于風味生成^[13]。但醇類物質對風味的影響程度相較于醛類物質更小^[14]。由表1和表2可知，醇類風味物質種類最多，在試驗組麻辣牛肉樣品中檢出醇類物質含量較高的有芳樟醇、（-）-4-萜品醇和α-松油醇，OAVgt;1的醇類物質有芳樟醇、苯乙醇、α-松油醇、桉葉油醇。芳樟醇屬于鏈狀萜烯醇類，有鈴蘭香氣，多來源于香料^[15]。苯乙醇具有玫瑰香^[16]。由表1可知，試驗組在0～450 d時含量變化不大，而對照組大幅度下降，說明試驗組麻辣牛肉維持醇類風味物質的效果更好。

醛類物質主要通過不飽和脂肪酸氧化裂解產生^[17-18]，具有較低的感官閾值，所以對樣品風味的貢獻程度很大。其香氣特征具有疊加作用^[19]，有堅果和水果香氣，主要源于脂質受熱氧化分解^[20]。由表1和表2可知，試驗組中含量較高的是十六醛和苯甲醛，苯甲醛的OAV≥1，試驗組醛類風味物質變化不大，對照組在180 d時新增了一種風味物質壬醛，說明試驗組的醛類風味物質保持得更好。

酯類物質的感官閾值通常較低，且大多數酯類物質具有令人愉悅的水果香氣^[21-22]。由表1可知，試驗組酯類物質含量變化不大，種類也不變，但對照組醛類物質含量在第0～60天時大幅度下降，且在第180～360天時種類由4種降至2種。由表2可知，檢出化合物OAV≥1的有2種，包括乙酸芳樟酯、乙酸松油酯。0≤OAV＜1的為乙酸香葉酯。

烯類物質的感官閾值通常較高，對風味的影響較小^[23]。烯烴類物質主要源于肉中脂肪氧化，一些烯烴類化合物主要來自加工過程中使用的調料中的香辛料，比如松油烯、蒎烯、石竹烯^[24]。由表1和表2可知，烯烴類物質中對風味有較大貢獻的有月桂烯、（+）-檸檬烯、蒎烯（OAV≥1）。

酮類化合物也是脂肪氧化的主要產物，呈黃油味或果香味^[25]。由表1可知，對照組在第60天時出現新的酮類揮發性物質右旋香芹酮。而第180天時左旋香芹酮含量下降至0 mg/g。而試驗組酮類物質種類不變，含量變化較小，由此可見試驗組較對照組更加穩定。

其他風味物質如茴香腦一般具有生豆味^[26]，其他沒有查詢到香氣閾值的物質多為大分子化合物，（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇乙酸酯、右旋香芹酮、順-Α，Α-5-三甲基-5-乙烯基四氫化呋喃-2-甲醇、（-）-4-萜品醇、（Z）-香芹酚，2-甲基-5-（1-甲基乙烯基）-2-環己烯-1-醇，順式薄荷腦-1，8-二烯-6-醇、2，6-二甲基-2，6-辛二烯-1，8-二醇、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]環氧乙烷甲醇、十六醛、乙基麥芽酚等，這些化合物的發香基團不易引起人嗅覺敏感，且大分子化合物的沸點較高，揮發性不如小分子物質^[27]。

2.3 揮發性風味物質聚類分析

預制川菜麻辣牛肉特征揮發性風味物質的聚類分析見圖1，試驗組和對照組的麻辣牛肉特征風味物質具有顯著性差異，根據熱圖可以將不同貯藏時間的樣品分為兩類：試驗組和對照組第0天為一類，對照組第60～450天為一類。對照組從第60天開始風味物質大幅度減少，在第450天時幾乎完全喪失，而試驗組一直保留原有風味，試驗組在第360天時乙酸香葉酯含量最多，對照組在第360天時（Z）-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇乙酸酯和月桂烯的含量最多?？傮w而言，試驗組在整個貯藏過程中風味物質更穩定且豐富。

3 結論

傳統川式肉類菜肴麻辣牛肉制作技藝是將鮮牛肉或自然緩慢解凍的牛肉切片添加調味料、調香料等輔料，攪拌混合后短暫腌制，用于進一步的烹制熱加工，或者作為預制半成品進行凍藏。在預制川菜麻辣牛肉的加工中，研究低溫高濕解凍、滾揉嫩化、液氮凍結、-18℃不中斷冷鏈凍藏結合的新工藝，以實現預制川菜麻辣牛肉工業化加工并確保其在貯藏期間原有風味特性能夠得到較好的保持。對新工藝和傳統工藝制作的麻辣牛肉進行了貯藏期風味物質變化的比較，研究發現，傳統工藝產品貯藏2個月即出現顯著的風味衰減，貯藏15個月后食用價值基本喪失。而新技術產品在貯藏12個月后仍然基本保持了良好風味，風味成分保持率在96%以上，貯藏15個月后風味進一步衰減，但仍可保持92%的原有風味，建議新工藝加工的預制川菜麻辣牛肉的保質期為12～14個月。

參考文獻：

[1]麻海峰，常征，楊光輝.牛肉的營養價值及排酸、速凍工藝研究[J].農業科技與裝備，2010（7）：34-36.

[2]李彥，符慧靖，秦建鵬，等.天然復合添加劑對鹵牛肉貯藏品質及風味的影響[J].中國食品學報，2023，23（11）：231-245.

[3]黃靜.速凍預調理火鍋牛肉片加工工藝研究[D].成都：四川農業大學，2022.

[4]王娟，高群玉，婁文勇.我國預制菜行業的發展現狀及趨勢[J].現代食品科技，2023，39（2）：99-103.

[5]王斌.幾種中式菜肴的冷凍調理技術的研究[J].食品安全導刊，2019（19）：74-75.

[6]閆小杰，白烏日力嘎，康連，等.冷鮮牛肉貯藏保鮮技術研究進展[J].食品工業，2023，44（12）：196-201.

[7]王瑩，李茜，朱迎春.不同貯藏條件下牛肉的理化性質及感官品質的對比分析[J].現代食品科技，2022，38（2）：119-127.

[8]白婷，昝博文，汪正熙，等.回鍋肉不同加工階段的風味特征分析[J].現代食品科技，2021，37（8）：244-257.

[9]昝博文，王衛，唐麗，等.調理肉制品風味形成機制及其調控研究進展[J].中國食品添加劑，2023，34（2）：307-316.

[10]孫德鵬，彭安琪，譚金龍，等.干法成熟工藝對延邊黃牛臀肉品質的影響[J].食品與機械，2023，39（5）：159-165，172.

[11]劉登勇，趙志南，吳金城，等.基于SPME-GC-MS分析熏制材料對熏雞腿揮發性風味物質的影響[J].食品科學，2019，40（24）：220-227.

[12]王賀，趙玉紅，楊凱.HS-SPME-GC-MS結合電子鼻對10個品系紅松籽油揮發性物質分析比較[J].食品科學，2021，42（18）：178-184.

[13]ESTéVEZ M， MORCUENDE D， VENTANAS S， et al.Analysis of volatiles in meat from Iberian pigs and lean pigs after refrigeration and cooking by using SPME-GC-MS[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（11）：3429-3435.

[14]SONG S Q， TANG Q， FAN L， et al. Identification of pork flavour precursors from enzyme-treated lard using Maillard model system assessed by GC-MS and partial least squares regression[J].Meat Science，2017，124：15-24.

[15]王軍喜，葉俊杰，趙文紅，等.HS-SPME-GC-MS結合 OAV分析醬油雞特征風味活性物質的研究[J].中國調味品，2020，45（9）：160-164，177.

[16]張浩，易宇文，朱開憲，等.基于GC-IMS結合化學計量法分析燒烤過程中溫度對牦牛肉風味物質的影響[J].食品科學，2023，44（22）：337-344.

[17]WANG Y， JIA Y T， CAO J X， et al. Study on lipolysis-oxidation and volatile flavour compounds of dry-cured goose with different curing salt content during production[J].Food Chemistry，2016，190（3）：33-40.

[18]賴惠敏，王世連，阮征，等.熱加工方式對火麻仁風味與品質的影響[J].中國食品學報，2022，22（2）：200-212.

[19]FU Y H， CAO S Y， YANG L， et al. Flavor formation based on lipid in meat and meat products： a review[J].Journal of Food Biochemistry，2022，46（12）：14439.

[20]陳泓帆，聶鑫，宋川，等.濃香和醬香型白酒對廣式香腸質構和揮發性風味物質的影響[J].中國調味品，2023，48（5）：44-49.

[21]QIAN Y L， AN Y， CHEN S， et al.Characterization of Qingke liquor aroma from Tibet[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2019，67（50）：13870-13881.

[22]李莉，王秋葉，盛夏，等.白酒中酯類對酒質的影響[J].食品安全導刊，2016（36）：124.

[23]曹辰辰，馮美琴，孫健，等.功能性發酵劑對發酵香腸氧化穩定性及揮發性風味物質的影響[J].食品科學，2019，40（20）：106-113.

[24]賈麗娜.速凍調理回鍋肉加工工藝及凍藏期間品質變化研究[D].無錫：江南大學，2015.

[25]李繼昊.不同類型生鮮雞肉對白切雞食用品質的影響研究[D].南京：南京農業大學，2018.

[26]李涵，李佳穎，劉娜，等.基于GC-O-MS技術的植物肉風味特征及像真性分析[J].食品工業科技，2023，44（24）：247-258.

[27]昝博文，唐麗，白婷，等.預調理回鍋肉在不同滅菌及貯藏條件下揮發性風味物質的變化分析[J].中國食品添加劑，2023，34（3）：42-55.