基于電子鼻和GC-MS評價(jià)腌制時(shí)間對豬肉脯品質(zhì)的影響

張靜 劉平

摘要：為研究肉脯加工中腌制時(shí)間對豬肉脯品質(zhì)的影響，利用氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）、電子鼻、質(zhì)構(gòu)儀等對不同腌制時(shí)間制備的肉脯樣品的感官指標(biāo)、揮發(fā)性風(fēng)味成分等進(jìn)行檢測，并利用模糊數(shù)學(xué)評定法、主成分分析法（PCA）對感官指標(biāo)和風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，低溫（4 ℃）條件下，腌制時(shí)間對豬肉脯的品質(zhì)具有明顯的影響，原料肉腌制8 h 后，經(jīng)過65 ℃烘烤2.5 h、180 ℃高溫烤制3.5 min制備的豬肉脯硬度適中，色澤誘人，香味濃郁，感官品質(zhì)最好，且樣品中酮類、醛類和雜環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)含量較高。

關(guān)鍵詞：豬肉脯；腌制時(shí)間；感官分析；風(fēng)味分析

中圖分類號：TS251.51

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1000-9973（2024）06-0097-05

Evaluation of Effect of Pickling Time on Quality of Pork Jerky

Based on Electronic Nose and GC-MS

ZHANG Jing¹， LIU Ping²

（1.School of Food Science and Technology， Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College，

Taizhou 225300， China; 2.School of Food and Bioengineering， Xihua University，

Chengdu 610039， China）

Abstract： In order to study the effect of pickling time during the processing of jerky on the quality of pork jerky， the sensory indexes， volatile flavor components of jerky samples pickled for different time are detected by GC-MS， electronic nose and texture analyzer， and fuzzy mathematics evaluation method and principal component analysis （PCA） are applied to analyze sensory indexes and flavor substances. The results show that under low-temperature （4 ℃） conditions， pickling time has a significant effect on the quality of pork jerky. After pickling for 8 h， the raw pork is roasted at 65 ℃ for 2.5 h and at 180 ℃ for 3.5 min. The pork jerky has moderate hardness， attractive color， rich aroma and the best sensory quality. Moreover， the content of ketones， aldehydes and heterocyclic flavor substances in the samples is higher.

Key words： pork jerky; pickling time; sensory analysis; flavor analysis

收稿日期：2023-12-01

基金項(xiàng)目：四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2020YFN0151）；江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院科研基金項(xiàng)目（NSF2021ZR12）；泰州市科技支撐計(jì)劃（社會發(fā)展）項(xiàng)目（TS202030）

作者簡介：張靜（1976—），女，副教授，博士，研究方向：食品加工技術(shù)。

腌制是指用腌制鹽、香辛料等處理食品的過程。中國傳統(tǒng)的腌制食品是食品保鮮、儲存的一種方式，隨著食品工業(yè)的發(fā)展，腌制已經(jīng)變成了增加食品風(fēng)味、改善產(chǎn)品品質(zhì)的工序，被廣泛應(yīng)用于肉制品、水產(chǎn)品等加工過程中，目前常見的腌制方法有干腌法、濕法腌制等^[1-2]。

肉脯是經(jīng)過腌制、烘烤后制備的一種即食休閑肉制品^[3]。目前肉干、肉脯制品加工中多集中在研究產(chǎn)品的配方、烘烤工藝等，如高溫烘烤過程中的美拉德反應(yīng)、糖、氨基酸及脂肪的熱氧化反應(yīng)等可以賦予肉脯色澤和風(fēng)味^[4-5]、肉脯的嫩化技術(shù)^[6]、風(fēng)味肉脯新產(chǎn)品的開發(fā)^[7-8]、腌制方式對肉品質(zhì)、組織形態(tài)及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響等^[9]。有報(bào)道指出腌制工藝對肉脯的加工有很重要的影響，肉脯的風(fēng)味、色澤的形成受到加工工藝的影響^[10]。腌制時(shí)間對肉脯終產(chǎn)品品質(zhì)的影響還沒有系統(tǒng)的研究。

本實(shí)驗(yàn)擬研究肉脯加工中腌制時(shí)間對肉脯感官、水分含量、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等品質(zhì)的影響，旨在為肉制品的開發(fā)和生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬瘦肉、白砂糖、味精、白胡椒、雞蛋：購于世紀(jì)百盛超市。

復(fù)合磷酸鹽：杭州聚和生物科技有限公司；魚露：東莞市永益食品有限公司；呈味核苷酸二鈉（I+G）：日本味之素公司；C₈～C₂₀正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品：美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BPG-9070A精密鼓風(fēng)干燥箱、MP-501A超級恒溫循環(huán)槽 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；TJ-8502肉片切片機(jī) 佛山市熱風(fēng)電器有限公司；CRDF42S電烤箱 佛山市偉仕達(dá)電器實(shí)業(yè)有限公司；GCMS-QP2010 Plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；75μm CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司；PEN3.5電子鼻 德國Airsense公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司。

1.3 豬肉脯的加工工藝及操作方法

豬肉脯的加工工藝及具體操作參考姚芳等^[11]的方法。

原料肉挑選→修整、分割→浸洗→冷凍→切片（0.3 cm）→清洗→配料、腌制（4 ℃）→低溫烘烤（65 ℃，2.5 h）→高溫烘烤（180 ℃，3.5 min）→冷卻→包裝→成品。

1.4 腌制時(shí)間對豬肉脯品質(zhì)的影響

稱取100 g切好的肉片10份，2份為一組，共設(shè)置5組不同的腌制時(shí)間。按照腌制配料將輔料分別稱量、充分混勻后，加入肉片攪拌均勻，并揉搓10 min以保證肉片腌制均勻。用保鮮膜覆蓋后，置于4 ℃冰箱中分別腌制0，4，8，12，16 h。將腌制好的肉片分別在65 ℃烘烤2.5 h、180 ℃烘烤3.5 min得到最終肉脯產(chǎn)品。

腌制配料：每100 g肉添加白砂糖16.5 g、味精0.7 g、白胡椒0.1 g、I+G 0.3 g、魚露0.55 g、雞蛋清10 g、磷酸鹽0.2 g。

1.5 豬肉脯的感官評定

豬肉脯的感官評定主要采用模糊數(shù)學(xué)評定法^[12]，邀請20位（男、女各10人）經(jīng)過感官評定訓(xùn)練的同學(xué)，分別從色澤、形態(tài)、滋味3個方面對樣品進(jìn)行評分，采取權(quán)重法對各質(zhì)量因素賦予比重，其權(quán)重為色澤0.4、形態(tài)0.2、滋味0.4。豬肉脯的具體感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表1^[11-12]。

1.6 豬肉脯水分含量的測定

水分含量根據(jù)GB 5009.3—2016中的方法進(jìn)行測定。

1.7 豬肉脯風(fēng)味的電子鼻檢測

取出待測豬肉脯并將其在盡量短的時(shí)間內(nèi)切碎，稱取5.000 g左右的樣品，快速置于事先干燥好的測量瓶中，蓋好蓋子，準(zhǔn)確稱量后（結(jié)果保留4位小數(shù)），記錄實(shí)際稱量樣品的質(zhì)量，同時(shí)做4份平行樣。

測定條件：樣品與樣品之間測定間隔時(shí)間為10 s；準(zhǔn)備樣品的時(shí)間為10 s；測試樣品的時(shí)間為80 s；測量時(shí)計(jì)數(shù)的時(shí)間為2 s；清洗傳感器的時(shí)間為60 s；自動調(diào)零的時(shí)間為10 s。

1.8 豬肉脯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

揮發(fā)性物質(zhì)的測定參照Du等^[13]的方法并稍作修改，具體方法：取豬肉脯樣品切碎，準(zhǔn)確稱取樣品2.5 g，快速置于事先干燥好的15 mL樣品瓶中，蓋好蓋子后將樣品瓶浸泡于50 ℃水浴鍋中平衡20 min。用75μm CAR/PDMS萃取頭在50 ℃下吸附40 min后，注入氣相色譜儀進(jìn)樣口處，于250 ℃脫附3 min。揮發(fā)性化合物的相對百分含量（%）采用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。

1.9 豬肉脯硬度的測定

豬肉脯的硬度采用質(zhì)構(gòu)儀TPA模式進(jìn)行檢測，探頭的類型為HDP/BSW“V”字型刀探頭（測試前需進(jìn)行重量和高度校正），測試模式為壓縮試驗(yàn)，測試前速率為1.00 mm/s，測試時(shí)速率為2.00 mm/s，測試后速率為10.00 mm/s，測試距離為10 mm，觸發(fā)力為10.0 g。硬度是第一次壓縮時(shí)的最大峰值，即剪切力^[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 腌制時(shí)間對豬肉脯感官品質(zhì)的影響

對不同腌制時(shí)間的5個樣品進(jìn)行感官評定，結(jié)果見表2。

由表2可知，色澤、形態(tài)、滋味各等級所得票數(shù)折算成所占百分比。采用模糊數(shù)學(xué)評定法^[12]將表2中結(jié)果歸一化后進(jìn)行排序，見表3。

由表2和表3可知，當(dāng)腌制時(shí)間為8 h時(shí)，肉脯的感官評價(jià)最好。此時(shí)，肉脯的色澤均勻，呈紅棕色，口感佳，咀嚼性好，香味濃郁。

2.2 腌制時(shí)間對豬肉脯水分含量的影響

肉在腌制時(shí)，腌制鹽會使細(xì)胞中鹽溶性蛋白溶出，導(dǎo)致肌纖維腫脹、間隙增大，從而增加了肌肉的吸水能力和系水能力^[14]，因此腌制有利于肉品的保水性，能提高肉的汁液感。而肉脯中最終的水分含量不僅影響產(chǎn)品的保質(zhì)期，而且影響產(chǎn)品的口感^[15]。不同腌制時(shí)間對豬肉脯水分含量的影響見圖1。

由圖1可知，豬肉脯水分含量隨著腌制時(shí)間的增加而增大，當(dāng)腌制時(shí)間大于8 h后，水分含量變化不明顯。豬肉脯產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10283—2007中規(guī)定肉脯中的水分含量應(yīng)≤19%。由圖1可知，樣品的水分含量符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，腌制時(shí)間為8 h時(shí)制備的肉脯樣品既能保證水分含量符合標(biāo)準(zhǔn)，又能保持口感津津有味。

2.3 不同腌制時(shí)間制備的豬肉脯的主成分分析（PCA）和線性判別分析（LDA）

選取電子鼻測量時(shí)達(dá)到穩(wěn)定后5 s的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行主成分分析（PCA）。

由圖2可知，所采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)所形成的橢圓區(qū)域在主成分分析圖中分布明顯且大部分相互不重疊，說明主成分分析法可以很好地分析不同腌制時(shí)間對肉脯風(fēng)味的影響，即不同腌制時(shí)間可以使肉脯具有不同的風(fēng)味成分^[16]。

由圖2可知，第一主成分（PC1）的貢獻(xiàn)率達(dá)到了76.51%，第二主成分（PC2）的貢獻(xiàn)率為17.27%，兩個主成分總貢獻(xiàn)率達(dá)到93.78%，當(dāng)腌制時(shí)間為4 h和12 h時(shí)，其橢圓區(qū)域有部分重疊，說明腌制時(shí)間4 h和12 h時(shí)制備的肉脯的風(fēng)味成分有部分相同。

由圖3可知，LD1的貢獻(xiàn)率為47.20%，LD2的貢獻(xiàn)率為36.10%，兩者的總貢獻(xiàn)率為83.30%。其中，腌制時(shí)間為4，8，0 h時(shí)的肉脯樣品橢圓區(qū)域不重疊，經(jīng)過LDA發(fā)現(xiàn)，不同腌制時(shí)間的肉脯樣品中風(fēng)味成分能很好地區(qū)別開^[17]。腌制時(shí)間為12 h和16 h時(shí)的肉脯樣品橢圓區(qū)域有部分重疊，說明這兩種腌制時(shí)間的肉脯產(chǎn)生的風(fēng)味成分有部分相同^[18-19]。

2.4 腌制時(shí)間對豬肉脯揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響

由表4和表5可知，不同腌制時(shí)間制備的豬肉脯中測得的風(fēng)味物質(zhì)主要有烴類、醇類、醛類、酮類、雜環(huán)類等。不同腌制時(shí)間制備的豬肉脯總揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量不同，說明腌制時(shí)間對豬肉脯的風(fēng)味有一定的影響。

由于醛類、酮類和雜環(huán)類化合物有著較低的閾值，具有脂肪類香氣，為肉類香氣的主要成分，其含量對豬肉脯風(fēng)味的形成具有一定的影響，是豬肉脯的主要呈味物質(zhì)^[20]；而酯類、醇類、烴類有著較高的閾值，對豬肉脯風(fēng)味形成的影響相對較小^[21]。由表4可知，當(dāng)腌制時(shí)間為8 h時(shí)，制備的豬肉脯風(fēng)味成分總含量最多，為86.34%，且醛類和雜環(huán)類化合物含量較高，分別為12.74%和10.20%。其中2-甲基丁醛相對含量達(dá)10.14%，對甲氧基苯丙烯相對含量為10.20%。豬肉脯含有的揮發(fā)性成分主要是由美拉德反應(yīng)、糖、氨基酸及脂肪的熱氧化反應(yīng)等產(chǎn)生^[22]。隨著腌制時(shí)間的增加，由于脂肪的水解和氧化程度不斷加深，故產(chǎn)生大量醛類、酮類和醇類化合物；醇類物質(zhì)在后續(xù)熱加工中極易被氧化成醛類或酮類物質(zhì)，因此豬肉脯制品中醇類物質(zhì)含量不高（腌制8 h時(shí)制備的豬肉脯中醇類含量為0.67%），但由于脂肪酸烷氧自由基的均裂^[23-24]產(chǎn)生的烴類物質(zhì)含量較高，腌制8 h時(shí)制備的豬肉脯中烯烴類物質(zhì)含量為56.12%。烴類化合物通常具有清香和甜香風(fēng)味，對整體風(fēng)味有一定的貢獻(xiàn)，但由于其閾值高，因此對肉類制品的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。但有些烷基取代的環(huán)己烷和一些萜烯類化合物，由于閾值低，因此是肉類的主要呈味物質(zhì)。烯醇具有濃郁的木青氣息，似玫瑰木香氣，又有果香，為肉脯帶來令人愉悅的香氣，如（E）-β-羅勒烯、右旋萜二烯、左旋-β-蒎烯、3-蒈烯、石竹烯等^[23]。雜環(huán)類化合物的產(chǎn)生主要是由于所添加的白砂糖與豬肉中的蛋白質(zhì)所發(fā)生的美拉德反應(yīng)。因此，腌制8 h后制備的豬肉脯的風(fēng)味物質(zhì)含量最高。

由上述感官評定分析結(jié)果可知，腌制8 h后制備的豬肉脯在色澤、形態(tài)、滋味方面綜合評價(jià)最優(yōu)，豬肉脯中揮發(fā)性化合物的分析結(jié)果與感官評價(jià)結(jié)果一致。

2.5 腌制時(shí)間對豬肉脯硬度的影響

由圖4可知，隨著腌制時(shí)間的增加，樣品的硬度先升高后降低，這可能是由于腌制過程中肉蛋白中的液體滲出，造成豬肉的結(jié)構(gòu)更致密，導(dǎo)致最終豬肉脯的硬度增大^[24]。在腌制時(shí)間為12 h時(shí)，其硬度達(dá)到最高。當(dāng)腌制時(shí)間繼續(xù)增加時(shí)，可能是腌制鹽中的磷酸鹽等起到損傷肌原纖維和肌細(xì)胞的作用，從而使豬肉脯的硬度下降^[25]。從豬肉脯的感官分析結(jié)果中得出，由于腌制時(shí)間長，肌纖維被破壞，因此雖然豬肉脯的硬度低，但是豬肉脯的外觀受到影響，因此，合適的腌制時(shí)間為8 h。

3 結(jié)論

通過對不同腌制時(shí)間制備的豬肉脯的感官、水分含量、揮發(fā)性風(fēng)味成分、硬度等指標(biāo)進(jìn)行分析以及主成分分析和線性判別分析發(fā)現(xiàn)，豬肉脯加工過程中不同腌制時(shí)間對豬肉脯的品質(zhì)具有很大的影響。結(jié)果表明，原料肉腌制8 h后，于65 ℃低溫烘烤2.5 h、180 ℃高溫烤制3.5 min，得到的豬肉脯的硬度適中，色澤誘人，香味濃郁，感官品質(zhì)最好，且經(jīng)GC-MS分析，該工藝制備的豬肉脯樣品中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的種類、含量均最高，該研究將為肉制品加工工藝中腌制工藝的確定提供理論依據(jù)。

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