不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉风味差异探究

郑月，杨文昇，张宇辉，刘登勇,2*

1(渤海大学 食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁 锦州, 121013) 2(肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏 南京, 210095)

目前中国是世界上最大的肉类生产国，年产量达7 000万t，其中有2/3是猪肉[1]，与此同时，国外猪肉的生产量和消费量也在逐年上升[2]。猪肉是餐桌上最常见的肉类食品之一。为了满足人们对猪肉产品的需求,提高猪肉的产量, 普通生猪在养殖过程中缩短了养殖周期,猪肉的质量有所下降, 普通冷鲜猪肉在品质和口感上稍有不佳[3]。随着生活水平的不断提高，人们对猪肉的品质要求也随之提高，进而推动了高品质猪肉产业的发展。猪肉品质受基因型[4]、饲养环境[5]、性别[6]、日粮品质和组成[7]、宰杀方式[8]、日龄[9]等众多因素的影响，基因是最主要因素，但饲养环境、日粮组成、宰杀方式等因素也间接影响着猪肉品质。

为了让人们吃上品质优良又安全的猪肉，我们不仅要选择优质的品种而且也要注重科学的饲养方式来保证猪肉质量。“阳光猪肉”是在阳光健康猪舍环境下进行养殖并配以健康无药饲料和科学规范化的养殖管理模式对猪只进行福利化养殖，按照严格的宰杀贮运程序进行销售的高档冷鲜猪肉。阳光猪舍采用电地热系统、喷淋降温装置、卷帘被温度调节系统、地窗、天窗、正压风机等设备，解决了我国北方传统养殖环境中夏天闷热，冬天阴冷的缺点，使猪在生长过程中拥有良好饲养环境提高自身抵抗力，从而降低了兽药残留带来的风险，同时提高了猪肉的品质[10]。

肉的风味大都是在烹调的过程中产生的[11]。在加热过程中，脂质中不饱和脂肪酸被氧化，对熟肉的风味形成起着至关重要的作用[12]。加热时，肉类特征风味形成的途径有脂质氧化、美拉德反应、硫胺素降解[13]等，这些反应对烹制条件的要求都不相同，如，氨基酸与还原糖同时存在时会发生美拉德反应，当反应温度高于80 ℃，反应速度加快[14]；水煮过程容易发生脂质的氧化；含硫化合物如噻吩、吡啶、硫醇化合物常出现在低温(70～100 ℃)烧烤的过程中[15]。不同的烹调方式，由于热处理温度和时间的不同，使猪肉的脂质氧化程度和挥发性成分存在差异，从而直接影响肉的品质和风味[16]。

目前，有部分学者研究了不同烹制方式对鱼肉[17]、牛肉[18]、羊肉[19]脂质氧化和风味物质的影响，但是对不同养殖方式生产出来的猪肉进行对比研究鲜有报道。因此本实验以“阳光猪肉”和普通冷鲜肉为研究对象，对比蒸制、煮制、烤制和微波这4种不同的烹制方式，2种猪肉风味上的差异，为大众选择不同猪肉和不同的烹制方式提供科学的依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验材料：宰后12 h“阳光猪肉”(购于锦州市“阳光猪肉”专卖店)，宰后12 h普通冷鲜猪(购于锦州市某超市)

仪器：便携式电子鼻PEN 3，德国Airsense公司；电子舌sa402b，美国insent公司；冷冻离心机Allegra X-15，美国贝克曼库尔特有限公司；紫外分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司；电子天平AL104，梅特勒-托利多仪器有限公司；数显恒温水浴锅SY-1230、恒温干燥箱，上海一恒科技有限公司；Agilent 7890N/5975气质联用仪，美国Agilent公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

参考文献[16,20-21]样品制备方法略有改动，取“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉背最长肌去除脂肪与筋膜，顺接纤维发育方向切成3 cm×2 cm×2 cm的肉块，经不同烹调方式处理，处理方式如下所示：

(1)蒸制：水沸腾后，将切好的肉样置于蒸笼上隔水蒸制30 min；

(2)煮制：水沸腾后将肉样置于沸水内，煮制30 min；

(3)烤制：上下火200 ℃预热烤箱，将肉样置于预热好的烤箱内，烤制30 min，每隔5 min翻面1次；

(4)微波：将切好的肉样置于微波炉内，1 000 W加热5 min，每分钟翻面1次。

制备好的样品冷却后真空封口，置于-72 ℃冷冻冰箱内，待测备用。

1.2.2 感官评价

挑选实验室内经感官培训的学生10人(4名男生，6名女生)，组成感官评价小组。将2种猪肉经不同种烹饪方式加工后，冷却至30 ℃，装入白色感官PP杯内，随机编号，随机取样后在感官实验室内进行感官评定，评价标准见表1。评定完每一个样品后，使用清水对口腔进行清洁，并休息5 min，全程不允许交流。

表1 感官评价标准Table 1 comparison table of sensory evaluation

1.2.3 电子鼻测定

使用斩拌机将样品斩碎，准确称取5.000 g样品于离心管内，密封。将密封好的离心管置于90 ℃浴锅中加热1 h，使气体物质充分富集于离心管内，运用电子鼻传感器对样品进行检测。检测时间120 s，进样流量和内部流量均为300 mL/min，数据采集时间为106 s和116 s。每个样品做3次平行重复[22]。进行电子鼻测定。根据样品顶空挥发物通过传感器的电阻值G与基准气体通过传感器的电阻值G0的比值进行数据处理和模式识别。传感器由10种金属氧化物半导体型(metal oxide semiconductor，MOS)化学传感元件组成，每个传感元件对应的主要敏感物质见表2。

表2 化学传感器及其对应的敏感物质类型Table 2 Chemical sensors corresponding to different types of volatile substances

1.2.4 电子舌测定

准确称取样品5.000 g，将样品置入恒温水浴锅内隔水加热至中心温度40 ℃，后加入40 ℃蒸馏水100 mL，使用高速匀浆机(9 000 r/min，30 s×2)，确认样品是否混合均匀。通过离心机(25 ℃、5 500×g、15 min)离心，取上清液，使用0.45 μm过滤2次，放至室温，备用。电子舌传感器经活化校准后，将前处理好的样品按顺序放入电子舌样品托盘中进行分析。设定电子舌分析参数：数据采集时间120 s，采集周期1.0 s，采集延迟0 s，搅拌速率1 r/s。每个样品重复测4次，选取后3次测量的数据作为本研究分析的原始数据。

1.2.5 硫代巴比妥酸值的测定

参考JONGBERG等[23]的方法并稍作修改。取5 g搅碎的肉样置于离心管中，加入混合溶液(7.5%三氧乙酸0.1%EDTA)15 mL后过滤，取2.5 mL滤液置于试管中，并加入0.02 mol/L的硫代巴比妥酸溶液2.5 mL，置于100 ℃水浴锅内保持1 h。取出后流水冷却，在532 nm处测得吸光度，并通过TEP标准曲线计算TBA值。结果以每千克肉中所含丙二醛含量表示硫代巴比妥酸值(mg MDA/kg)。

1.2.6 脂肪酸测定

样品制备：参考FOLCH等[24]、AOAC[25]和INDRASTI等[26]的方法提取样品的脂肪。精确称取5 g样品置于烧杯中，向烧杯中加入氯仿甲醇溶液[V(氯仿)∶V(甲醇)=2∶1]100 mL，使用匀浆机将肉样搅碎均匀，转速为6 000 r/min，匀浆2次，每次20 s，静置后过滤，加入生理盐水后振荡混匀，待样液静置分层后，取下层清液，加入无水硫酸钠去除水分，直至有少量白色晶体出现为止，通过使用真空旋转蒸发仪在44 ℃水浴条件下蒸干获得脂质样品。取50 mg提取的脂肪于试管中，加入2 mL苯与石油醚混合溶液[V(苯)∶V(石油醚)=1∶1]，待样品混匀后，加入2 mL 0.4 mol/L KOH-甲醇，静置分层后沿试管壁加入饱和NaCl溶液使有机相层上升，澄清后，取上清液过0.22 μm滤膜，滤液装于样品瓶中待检测。

脂肪酸组分分析：参考王毅等[27]检测条件：气相色谱条件参数：INNOWax毛细管柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm)，进样口温度250 ℃；检测器温度280 ℃；载气为氦气，柱流量1.0 mL/min；进样量1 μL，分流比20∶1；柱箱升温程序：起始温度140 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升到200 ℃，保持2 min，再以2 ℃/min升到230 ℃，保持2 min，最后以4 ℃/min升到250 ℃，保持2 min。质谱(Mass spectrometry，MS)条件参数：接口温度250 ℃；离子源温度230 ℃；溶剂延迟4 min；质量扫描范围m/z：全扫描。脂肪酸采用质谱库匹配度检索定性，采用峰面积归一化法定量。

1.2.7 挥发性物质测定

固相微萃取：参照XIE等[28]的方法，稍加改动。将经不同烹饪方式烹饪后的猪肉样品常温解冻，使用经消毒后的刀具，将2 g切碎后的样品装入洁净的样品瓶，密封，0～4 ℃低温保藏，待测。测定前将样品瓶置于80 ℃水浴锅内，平衡10 min，将老化后的SPME纤维插入样品瓶顶空萃取气体30 min后，GC-MS仪进样。

GC-MS分析：GC条件INNOWax色谱柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；初始温度50 ℃，保持5 min，以20 ℃/min升至210 ℃，保持5 min，再以5 ℃/min升至270 ℃，保持5 min；进样口温度260 ℃载气N2，流速1 mL/min；MS条件电子轰击，离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，接口温度250 ℃，灯丝电流150 A，质量扫描范围20～450 μ。采用质谱库匹配度检索定性，采用峰面积归一化法定量。

1.3 数据分析方法

采用SPSS 19软件中的单因素方差分析和Pearson相关系数法对试验结果进行分析，结果的形式以平均值±标准差体现，显著性水平为P<0.05，每个试验指标3个平行试验。

2 结果与分析

2.1 感官分析

感官评价是对食品最直接的评价方式，表3是“阳光猪肉”与普通冷鲜肉经不同加工方式后的感官评分对比。“阳光猪肉”气味得分平均高于普通冷鲜肉1.4分和1.3分，2种猪肉气味、滋味差异显著(P<0.05)。“阳光猪肉”经过加工后无明显异味且肉香浓郁，但普通冷鲜肉经加工后有些许异味，主要是由于饲料质量、饲养环境等因素导致。这些因素使猪肉蛋白质、脂肪的含量有所不同，导致猪肉的感官品质也不相同，猪肉的多汁性主要与肉的保水性成正相关，“阳光猪肉”保水性优于普通冷鲜肉，所以经不同加工方式后多汁性均优于普通冷鲜肉，且差异显著(P<0.05)。总体喜好度“阳光猪肉”评分高于普通冷鲜肉且差异显著(P<0.05)。根据表中数据分析，经过4种加工方式后“阳光猪肉”无论气味、滋味、多汁性、口感以及喜好度评分均高于普通冷鲜猪肉，说明“阳光猪肉”经加工后更受消费者所喜爱。

表3 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜肉感官评价Table 3 Sensory evaluation of different processing methods of "Yangguang-pork" and ordinary chilled meat

注：P表示普通冷鲜猪肉，Y表示 “阳光猪肉”，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)

2.2 电子鼻分析

表4给出不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜肉对电子鼻的影响，提取10个传感器对不同的样品响应值进行方差分析和LSD多重比较。方差分析结果显示不同处理方式的“阳光猪肉”和普通冷鲜肉对传感器R2、R9、R10的响应不显著，其余7个传感器响应值均显著，方差分析结果表明电子鼻对不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜肉气味敏感，可有效分析。LSD多重比较结果显示不同样品间差异显著。由图1可知，主成分1(72.00%)和主成分2(18.19%)的累计方差贡献率为90.18%，大于85%，这说明主成分1和主成分2包含了大量的信息。不同组样品数据采集点分散在不同区域，说明不同加工方式，不同种猪肉的挥发性气味在PC1和PC2上具有显著性。

图1 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉对电子鼻PCAFig.1 Different processing methods of “Yangguang-pork”and ordinary chilled pork on electronic nose “PCA”

2.3 电子舌分析

“阳光猪肉”与普通冷鲜肉经4种加工方式处理后，电子舌结果分析如图2所示。其中咸味、苦味、涩味、回味信号均低于味觉感知限以下，味觉信号差异主要体现在醇厚味与鲜味上。在加工过程中肉中蛋白质因受加热收缩失去弹性，体积变小，导致肉中汁液流失，进而使肉中滋味物质含量降低[29]。4种加工方式中，“阳光猪肉”的鲜味程度显著高于普通冷鲜肉(P<0.05)。肉中主要的鲜味物质来自于呈鲜味核苷酸与氨基酸，随着汁液流失核苷酸与氨基酸含量下降导致鲜味程度降低。“阳光猪肉”的持水性优于普通冷鲜肉，在加热过程中有较好地保持肉中汁水的能力，使得其鲜味物质在猪肉中有较好的保留。2种猪肉经长时间煮制，使猪肉中的汁液有效为严重的损失，导致鲜味物质含量下降。另一方面，一些水溶性核苷酸与氨基酸溶于肉汤中，导致2种猪肉经煮制后鲜味程度降低，且低于味觉感知限以下[30]。4种加工方式中，经微波处理后肉的鲜味程度最高，主要是因为在电磁波的作用下，肉中的水分子运动加剧，肉中的水分子直接汽化成水蒸气减少了汁液流失，进而增加了肉中鲜味物质浓度。经4种加工方式后2种猪肉的醇厚味差异主要集中在微波加热与烤制(P<0.05)，蒸制和煮制的醇厚味差异不显著(P>0.05)。醇厚味是指滋味丰富度较高，包括使人愉快的滋味以及不愉快的滋味。结合感官评价试验，“阳光猪肉”在加工后，没有使人不愉悦的味道，而普通冷鲜肉却有不愉快异味，可能是导致普通猪肉醇厚味高于“阳光猪肉”的原因。

表4 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉对电子鼻10个传感器的响应Table 4 Sensory evaluation on the response of different processing methods of "Yangguang-pork" and ordinary chilled pork to 10 sensors in electronic nose

a-酸味；b-鲜味；c-咸味；d-醇厚味；e-涩味；f-回味图2 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉电子舌差异Fig.2 Different processing methods of “Yangguang-pork”and common chilled pork electronic tongue difference

2.4 TBA分析

在脂质氧化过程中，初级产物很不稳定立即分解为次级产物丙二醛，即测定脂质氧化的次级产物就可代表脂质氧化的最终程度。由图3可知，“阳光猪肉”与普通冷鲜肉经4种加工方式与对照组进行比较，均有明显升高。其中烤制的TBA值最高，“阳光猪肉”为6.55 mgMDA/kg，普通冷鲜肉为5.73 mgMDA/kg，经烤制2种猪肉差异显著(P<0.05)。在烤制过程中，“阳光猪肉”中不饱和脂肪酸氧化程度最高，且氧化后生成较多己醛，这与挥发性物质的结果相一致。4种加工方式中经煮制后的TBA值最低，“阳光猪肉”为1.89 mgMDA/kg，普通冷鲜肉为1.92 mgMDA/kg，差异不显著(P>0.05)，可能是因为在煮制过程中有一部向水中发生了转移，同时氨基酸等蛋白物质与脂质氧化产物发生了反应从而降低丙二醛含量，使TBA值降低[31]。微波与蒸制介于两者之间差异均显著(P<0.05)，这主要是由于“阳光猪肉”的肌内脂肪含量高于普通冷鲜肉，所以更容易被氧化。导致2种猪肉脂肪含量不同的原因，可能是由于饲养方式的不同，其肌肉脂肪含量不同。同时也可以得出，由于烤制温度最高，氧化程度也就最强，表明高温有助于猪肉的脂质氧化。在适度的条件下脂质氧化会赋予肉制品良好的风味，而自然氧化会使肉产生哈败味[32]。

图3 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜肉TBA分析Fig.3 TBA analysis of different processing methods of “Yangguang-pork” and ordinary chilled pork

2.5 脂肪酸分析

肉制品中的脂肪酸分为饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated,MUFA)、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)，主要由甘油三酯、磷脂以及游离脂肪酸组成[33]。加工过程中，因为肉制品加热，使肉中汁液和油脂流失，可能导致SFA和MUFA相对含量下降，从而使PUFA相对含量上升。猪肉中主要风味的形成和营养价值主要受脂肪酸组成与脂肪酸含量影响。加热过程中猪肉的脂肪降解为脂肪酸，因此脂肪酸组成与含量主要取决于脂肪的降解率[14]。肉制品的嫩度、多汁性、香味主要取决于SFA和MNFA的含量[34]。

如表5所示，“阳光猪肉”对比组主要以饱和脂肪酸(C16∶0、C18∶0)为主的SFA，其次为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。除蒸制外饱和脂肪酸与对照组无明显差异外，其他3种加工方式“阳光猪肉”的饱和脂肪酸相对含量明显下降，煮制与微波饱和脂肪酸下降比例尤为明显，分别下降4.35%和2.07%。而经4种加工方式处理后，多不饱和脂肪酸相对含量明显升高，煮制多不饱和脂肪酸上升比例最为明显，为10.58%。这说明“阳光猪肉”在加工过程中饱和脂肪酸降解速率大于形成速率且与对照组差异显著(P<0.05)。其中经煮制的“阳光猪肉”饱和脂肪酸降解程度最大，蒸制的几乎没有损失。可能是因为脂肪酸是由极性和非极性的烃基所组成，其性质有亲水和疏水2种，伴随加热时间的延长，水分子与饱和脂肪酸发生酯化反应，其主要分解成低分子物质和聚合物，进而导致饱和脂肪酸相对含量下降，同时多不饱和脂肪酸相对含量升高[35]。“阳光猪肉”经不同加工方式处理后，饱和脂肪酸相对含量下降最多，可能是因为其肌内脂肪含量较高所致，所以，经加工后的“阳光猪肉”剪切力与多汁性方面均优于普通冷鲜肉。普通冷鲜肉经4种加工方式后，饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸相对含量均升高，其中饱和脂肪酸经煮制后上升比例最大，为7.24%，经微波加热后，其多不饱和脂肪酸上升比例最大，为4.5%。饱和脂肪酸主要可以为人体提供能量，但饱和脂肪酸含量过高易引起动脉硬化等心脑血管疾病。不饱和脂肪酸作用主要是促进人体大脑与神经的生长发育，而且对心血管具有软化作用[36]。“阳光猪肉”经加工后饱和脂肪酸含量有明显的下降，不饱和脂肪酸含量明显上升，增加了不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸之间的比例，由此可见经不同加工方式后“阳光猪肉”不仅改善了其风味，同时也提高了其营养价值。综上所述“阳光猪肉”相较于普通冷鲜肉更适合加工。

2.6 挥发性物质分析

表6通过4种加工方式处理后的2种猪肉的挥发性物质种类以及相对含量。试验采用固相微萃取以及气质联用对其挥发性物质进行测定。共检测到挥发性物质共 42 种，其中醛类物质 16 种、烃类物质 15 种、醇类物质 3 种、酮类物质 2 种、杂环类物质6种。醛类占总含量比例最高，约 59.25%～76.90%，其次为杂环类、醇类、酮类，烃类，分别约 2.19%～26.90%、1.72%～10.06%、0.07%～10.31%、1.35%～9.80%。烤制后的猪肉所产生的挥发性物质种类最多。

表5 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉脂肪酸组成Table 5 The fatty acid composition of "Yangguang-pork" and ordinary chilled pork is different processing methods

醛类物质为猪肉的主要风味物质，主要是由不饱和脂肪酸氧化而产生，除微波外，蒸制、煮制、烤制后的“阳光猪肉”的醛类物质含量均高于普通冷鲜肉，与TBA值变化规律基本吻合。醛类中大多以己醛、庚醛、壬醛为主。己醛具有青草味，主要来自脂肪酸中的C18∶0、C20∶4氧化分解；壬醛主要来自C18∶1氧化分解产生清香味，猪肉中的不饱和脂肪酸主要来自于C18∶1和C18∶2。醇类化合物中主要是以1-辛烯-3醇为主要风味物质，其具有蘑菇香，主要是多不饱和脂肪酸氧化产物。“阳光猪肉”经加工后醛类与醇类均高于普通冷鲜猪肉，因此“阳光猪肉”相对于普通冷鲜猪肉具有肉香浓郁，风味优良等特点。杂环化合物中主体风味物质为2-戊基呋喃，其广泛存在于熟肉制品中，具有豆香和果香。在加热过程中肉中的羰基与氨基发生羰氨反应，羰氨反应过程复杂，中间产物种类繁多，包括吡嗪、吡啶、噻吩等物质。吡嗪具有强烈的烤香，而且其阈值很低，属于重要的挥发性物质。烤制与微波的杂环类物质高于蒸制和煮制，可能与加工时加热强度有关，使得美拉德反应更加剧烈。

3 结论

“阳光猪肉”经4种加工方式(烤、蒸、煮、微波)加工后，感官、电子舌、电子鼻分析“阳光猪肉”气味，滋味，口感，喜好度均优于普通冷鲜肉，且差异显著。经TBA分析“阳光猪肉”脂质氧化程度，除煮制差异不显著，其他3种加工方式均高于普通冷鲜肉。“阳光猪肉”经加工后饱和脂肪酸相对含量有所降低，普通冷鲜肉上升。“阳光猪肉”挥发性物质种类较多，醛类、醇类相对含量均高于普通冷鲜猪肉，肉风味更好，所以肉香更为浓郁。

表6 不同加工方式“阳光猪肉”与普通冷鲜猪肉挥发性物质组成Table 6 composition of volatile flavor substances of "Yangguang-pork" and ordinary chilled pork in different processing methods