不同烹饪方式对干腌火腿理化、感官及风味品质的影响

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　　摘 要：熟肉制品的理化、感官和風味品质与烹饪方式密切相关，通过比较高压、微波、蒸制和煮制4 种烹饪方式对盘县火腿理化和营养特性、风味品质及感官评价的影响，筛选出最适宜盘县火腿的烹饪方法。结果表明：蒸制和煮制火腿色泽更好，pH值较高，分别为6.10和8.16，水分含量较高，分别为35.70%和35.20%，盐含量和烹饪损失率更低，分别为28.01%、5.15%和28.06%、4.99%;微波处理火腿粗脂肪和粗蛋白含量最高，分别为6.48%和55.14%;4 种烹饪方式均导致火腿中风味物质种类减少，但微波、蒸制和煮制可增加风味物质含量，特别是蒸制;聚类分析和Biplot分析同样显示出蒸制对原料火腿风味的改善作用;主成分分析结果表明，15 种特征香气成分中有7 种与蒸制火腿相关，包括2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、壬醛、庚醛、辛醛和（E）-2-癸烯醛;感官评价结果表明，蒸制火腿的肉香属性得分最高，偏最小二乘回归相关性分析显示，这可能与其高含量的3-甲基丁醛、己醛和壬醛有关。盘县火腿最佳烹饪方式为蒸制，有助于改善其理化特性和风味品质。
　　关键词：干腌火腿;烹饪方式;理化特性;风味品质;偏最小二乘回归
　　Effects of Different Cooking Methods on Physicochemical， Sensory and Flavor Quality of Dry Cured Ham
　　SU Wei， WANG Hanyu， MU Yingchun， MU Yu， JIANG Li， ZHENG Pu， ZHAO Chi
　　（School of Liquor and Food Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China）
　　Abstract： The quality of cooked meat products is closely related to cooking methods. Therefore， the purpose of this study was to evaluate the effect of four different cooking methods （high-pressure， microwave， steaming， and boiling） on the physicochemical and nutritional properties， flavor quality， and sensory evaluation of Panxian ham in order to select the most suitable cooking method for Panxian ham. The results showed that the color of ham cooked by steaming and boiling was better; the pH values were higher， 6.10 and 8.16 respectively; the moisture contents were higher， 35.70% and 35.20% respectively; and the salt contents and cooking loss rates were both lower， 28.01% and 5.15%， and 28.06% and 4.99% respectively. The contents of crude fat and crude protein in microwaved ham were the highest， 6.48% and 55.14%， respectively. All four cooking treatments caused a decrease in the type of volatile flavor compounds， while microwave， steaming， and boiling increased the content of flavor compounds， especially steaming. Consistently， hierarchical clustering analysis （HCA） and biplot analysis indicated the improving effect of steaming on the flavor. In addition， principal component analysis （PCA） suggested that 7 of the 15 characteristic aroma components were related to steamed ham， including 2-methylbutanal， 3-methylbutanal， hexanal， nonanal， heptanal， octanal， and （E）-2-nonenal. Sensory evaluation indicated that steamed ham had the strongest meat flavor. Partial least squares regression （PLSR） suggested that meat flavor seemed to be associated with 3-methyl-butyral， hexanal， and nonanal. These findings showed that steaming was the best cooking method for Panxian ham， which could improve the physicochemical properties and flavor quality of Panxian ham. 　　Keywords： dry-cured ham; cooking method; physicochemical properties; flavor quality; partial least squares regression
　　DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200506-113
　　中图分类号：TS251.51                                     文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）06-0072-08
　　引文格式：
　　苏伟， 王涵钰， 母应春， 等. 不同烹饪方式对干腌火腿理化、感官及风味品质的影响[J]. 肉类研究， 2020， 34（6）： 72-79. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200506-113.    http：//www.rlyj.net.cn
　　SU Wei， WANG Hanyu， MU Yingchun， et al. Effects of different cooking methods on physicochemical， sensory and flavor quality of dry cured ham[J]. Meat Research， 2020， 34（6）： 72-79. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200506-113.    http：//www.rlyj.net.cn
　　干腌火腿是指猪后腿经腌制、晾挂、发酵和成熟等工艺制成的一种发酵肉制品，在世界范圍内广受赞誉，每年销量可达上亿只。盘县火腿作为贵州省著名特产，是我国第3个获得国家地理标志的干腌火腿产品，与金华火腿和宣威火腿并称为我国三大火腿，其形似琵琶、色泽红润、香气浓郁，具有独特的地理地域特征。国外著名火腿，如西班牙伊比利亚火腿、意大利帕尔马火腿和美国乡村火腿等食用方式均为切片生吃，这大大提高了其消费量。然而，国内火腿以烹饪食用居多，这主要是由于我国火腿含盐量较高、微生物安全性较低及脂肪氧化严重，不适宜生吃[1]。烹饪过程中肉质的变化与烹饪方式有关，不同烹饪方式导致干腌火腿理化性质和挥发性物质种类与含量的变化。王乐等[2]研究加热烹饪对金华火腿的影响，结果表明，加热烹饪后的火腿质地得到改善，具有更高的抗氧化能力，对人体健康具有有益作用。Jeon等[3]研究不同烹饪方式和温度对猪肉火腿质地和感官品质的影响，结果表明，Sous-Vide（真空低温）烹饪方法可以改善火腿的物理化学和感官特性。Desmond等[4]
　　比较连续烹饪和差速热处理（烤箱温度从35 ℃达到85 ℃）对猪肉火腿加工和感官特性的影响，发现差速热处理显著降低了火腿的烹饪损失、硬度和咀嚼性。
　　风味是干腌火腿最重要的指标之一，不同的挥发性物质组成赋予产品不同的风味特性，干腌火腿的风味研究对其品质评价具有重要意义。目前，有关干腌火腿风味的研究主要采用气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术、气相色谱-嗅味计（gas chromatography-olfactometer，GC-O）技术及电子鼻技术等。例如，Martínez-Onandi等[5]应用顶空固相微萃取（headspace-solid phase microextraction，SPME）结合GC-MS分析伊比利亚火腿的挥发性物质;Théron等[6]利用GC-MS结合GC-O分析及鉴定巴约那火腿中的挥发性物质和气味活性成分;Giovanelli等[7]采用电子鼻技术研究3 种意大利PDO火腿（帕尔马、圣丹尼和托斯卡纳火腿）加工过程中芳香特征的演变。此外，人的感官对某些风味感觉的灵敏度超过现代最灵敏的分析仪器，将感官分析与仪器分析结合是目前食品风味研究的热点之一。例如，周文杰等[8]通过建立感官属性与风味物质的偏最小二乘回归（partial least squares regression，PLSR）模型，筛选出对梨酒感官属性具有显著贡献的香气物质;Xiao Qing等[9]对3 种樱桃酒的感官属性和香气活性成分进行PLSR相关性研究，结果表明，不同樱桃酒与不同香气化合物有关。目前，关于干腌火腿在不同烹饪方式下挥发性风味物质的变化情况研究还较少。
　　本研究采用SPEM-GC-MS联用技术检测盘县火腿经高压、微波、蒸制及煮制前后的挥发性风味成分差异，根据香气活力值（odor activity value，OAV）筛选出具有重要贡献的香气成分，并利用主成分分析（principal component analysis，PCA）研究不同烹饪方式下盘县火腿的特征香气成分。最后采用PLSR模型进一步确定挥发性风味成分与感官属性之间的关系，为盘县火腿烹饪方法的选择提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料与试剂
　　盘县火腿1 年陈样品共5 只，购自贵州省盘州市昊霖食品有限公司。样品购置后24 h内运回实验室，保存于-20 ℃冷库。
　　硝酸银 国药集团化学试剂有限公司;铬酸钾 天津市科密欧化学试剂有限公司;硫酸铜、硫酸钾 成都金山化学试剂有限公司;浓硫酸、浓盐酸 重庆川东化工有限公司;试剂均为分析纯。
　　1.2 仪器与设备
　　CR-200色差仪 日本柯尼卡-美能达公司;
　　PHS-3C pH计 上海佑科仪器仪表有限公司;SER148脂肪测定仪 嘉盛（香港）科技有限公司;Kjeltec 2300凯氏定氮仪 丹麦福斯分析仪器公司;7980GC-700MS GC-MS仪 美国安捷伦公司。 　　1.3 方法
　　1.3.1 烹饪方式
　　取5 只盘县火腿的整块股二头肌，剔除筋膜后将其切成2 cm×2 cm×2 cm块状，用不同烹饪方式进行处理，直至可食用，根据预实验确定不同烹饪方式的温度和时间。烹饪方法包括以下4 种：1）高压：将样品置于家用高压锅中加热10 min（冒气后开始计时）;
　　2）微波：将样品置于锡纸盒中加热3 min，功率30 W;
　　3）蒸制：待水沸腾后将样品置于蒸锅隔层加热20 min;4）煮制：将样品放入沸水中加热20 min，水位高于肉块1 cm[10]。
　　1.3.2 指标测定
　　色差：采用便携式色差仪对火腿烹饪前后的亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）进行测定;pH值：参照GB/T 9695.5—2008《肉与肉制品 pH测定》;水分含量：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;盐含量：参照GB 5009.44—2016《食品安全国家标准 食品中氯化物的测定》;粗蛋白含量：参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》;粗脂肪含量：参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》。
　　1.3.3 烹饪损失率测定
　　按式（1）计算烹饪损失率。
　　（1）
　　1.3.4 挥发性风味物质测定
　　准确称取2.00 g样品置于20 mL顶空瓶中，使用250 ℃老化30 min的75 μm DVB/CAR/PDMS萃取头萃取30 min，将萃取头插入GC-MS仪进样口后于250 ℃解析5 min，然后进行检测。
　　1.3.4.1 色谱条件
　　GC条件：DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;
　　恒流模式，载气为高纯氦气（纯度99.999 9%），流速0.8 mL/min;柱升温程序：起始温度40 ℃，保持15 min，然后以3 ℃/min升到160 ℃，保持0 min，再以4 ℃/min升到230 ℃，保持5 min。MS条件：电子轰击离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，传输线温度250 ℃，扫描范围50～450 u。
　　1.3.4.2 定性方法
　　采用NIST MS Program数据库进行检索，仅报道匹配度大于800的物质。以C6～C18的正构烷烃计算风味物质的保留指数（retention index，RI），按式（2）计算。
　　（2）
　　式中：tx、tn及t（n+1）分别为待测挥发性成分、含n 个碳原子正构烷烃及含（n+1） 个碳原子正构烷烃的保留时间/min。
　　1.3.4.3 定量方法
　　以25 mg/L的环己醇为内标，采用内标法计算样品中各组分的含量，按式（3）计算。
　　（3）
　　式中：ρx和Sx分别为待测挥发性化合物的质量浓度/（mg/L）和峰面积/（mV·min）;ρ内标和S内标分别为内标物的质量浓度/（mg/L）和峰面积/（mV·min）。
　　1.3.5 特征风味物质的确定
　　采用OAV对火腿烹饪前后的特征风味成分进行筛选。OAV为某种风味物质的含量与其感觉阈值的比值，按式（4）计算。通常认为OAV≥1的物质为样本的特征风味物质。
　　（4）
　　1.3.6 感官评价
　　火腿烹饪前后的感官评价参考高韶婷[10]、党亚丽[11]
　　等的定量描述分析法。10 位经过培训的评价员（22～28 岁）共同确定7 个感官属性，分别为肉香、酸香、清香、焦香、咸香、烤肉香和油脂香。样品用3 位随机数字编号，采用9 分标度法（1=极弱，9=极强）对烹饪前后的火腿进行感官评价。
　　1.4 数据处理
　　采用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析，确定差异显著性（P<0.05）;应用SIMCA 14.1软件进行聚类分析（hierarchical clustering analysis，HCA）和Biplot分析;利用Origin 2018软件进行PCA;采用Unscrambler 9.7软件进行PLSR相关性分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 烹飪方式对火腿理化和营养指标的影响
　　由表1可知，所有烹饪处理均使原料火腿的L*显著增大、a*显著减小（P<0.05），高压、蒸制、煮制处理使原料火腿的b*显著减小（P<0.05），微波处理的火腿b*无显著变化，其中煮制火腿的L*和b*最大，a*最小。Tatsuya[12]、Grossi[13]等得到了相似的研究结果，他们发现高压和加热会使肉制品的L*增大，a*减小。Roldán等[14]报道，由于煮制过程中温度升高，蛋白质发生热变性，产生褐色，b*增加，与本研究对色差值的测定结果相似。不同烹饪方式均能显著提高火腿的pH值
　　（P<0.05），这主要是由于蛋白质在加热过程中变性分解，暴露出的氨基酸残基导致pH值上升[15]。原料火腿的水分含量最高，微波处理火腿的水分含量最低，这意味着经微波烹饪后的火腿硬度上升、嫩度下降[16-17]。Roldán等[14]
　　报道，羊肉的烹饪温度与水分流失呈正相关，微波和高压烹饪温度较高，故水分含量相对较低。蒸制和煮制处理火腿的烹饪损失率最低，且无显著差异，微波处理火腿烹饪损失率最高。这与水分含量结果一致，这是由于大部分烹饪损失是由于蛋白质受热变性，引起水分流失增加;此外，细胞中脂肪的释放也可增加烹饪损失[18-20]。与原料火腿相比，蒸制和煮制火腿的盐含量显著下降
　　（P<0.05），这有利于提高火腿的感官接受性和食用安全性，盐含量过高会使消费者在感官上无法接受，且盐分摄入过多会增加患心脑血管疾病的风险[21]。4 种烹饪方式均能增加火腿的粗脂肪含量，但仅微波烹饪变化显著（P<0.05），这可能是由于微波烹饪的传热方式是从内到外，对脂肪的破坏较小[22]。同样地，不同烹饪方式均能显著提高粗蛋白含量（P<0.05），这与章杰等[23]的研究结果一致，他们认为这主要与烹饪后水分的流失程度有关。总体来看，煮制火腿具有较好的色泽，蒸制火腿具有较好的口感、较低的盐含量和烹饪损失率，而微波火腿的营养品质较高。 　　2.2 烹饪方式对火腿中挥发性风味物质的影响
　　烹饪方式对挥发性风味物质的含量和种类有较大影响。由表2可知，从原料火腿及4 种烹饪火腿中共检出99 种挥发性风味物质，包括烃类50 种、醛类16 种、醇类12 种、酮类6 种、酸类5 种、酯类4 种，呋喃类2 种及其他类4 种。由图1可知：除高压外其他3 种烹饪方式均会增加火腿中挥发性风味物质的含量，特别是蒸制火腿中挥发性风味物质含量比原料火腿增加约3 倍;4 种烹饪方式均使火腿醛类、醇类和酮类挥发性风味物质种类减少，除高压外其他3 种烹饪方式均使烃类物质种类增加。另外，有少数醛、酮、酸及呋喃类新风味物质是在烹饪后产生的，这与曾萍等[25]的结果一致。
　　烃类是火腿烹饪前后含量和种类最多的挥发性成分，主要产生于脂质的氧化分解，具有普遍较高的阈值，对干腌火腿整体风味的贡献较小[26]。但是，烯烃类物质可作为羰基化合物醛类和酮类的风味前体，对火腿风味具有一定的潜在贡献[27]。另外，一些烯烃类物质，如仅在原料火腿中检出的D-柠檬烯阈值较低
　　（10 μg/kg），在之前的研究中被鉴定为复合发酵剂火腿的特征风味物质[28]。
　　醛类是火腿中较丰富的风味物质，主要来源于脂质氧化和氨基酸降解，具有极低的阈值，对干腌火腿的风味品质起着至关重要的作用。在本研究中，2-甲基丁醛、3-甲基丁醛和己醛是最丰富的醛类物质。2-甲基丁醛和3-甲基丁醛是干腌火腿中最常见的支链醛，主要来自于氨基酸的Strecker反应，被认为是如皋火腿的主要气味活性成分[29]，同时，它们也是意大利干腌火腿中最丰富的风味成分[30]。己醛源自n-6脂肪酸（如亚油酸和花生四烯酸）的氧化分解，是伊比利亚火腿中的主要气味活性成分，有助于增加甜味和青草香气[31]。如图1A所示，高压烹饪导致醛类物质含量大幅下降，从472.98 μg/kg
　　降低至190.63 μg/kg，微波（545.87 μg/kg）和煮制
　　（556.17 μg/kg）对醛类物质含量的影响不大，而蒸制将醛类物质含量提高至779.5 μg/kg。因此，蒸制处理可能有助于改善火腿的风味品质。
　　酮类物质也具有较低的阈值，对干腌火腿整体风味的形成具有重要意义。在原料火腿中检出4 种酮类物质，包括有助于产生蓝纹奶酪香气的2-庚酮和2-壬酮[32]，这2 种酮类物质已被描述为盘县火腿的特征风味物质[33]，但它们在烹饪后火腿中几乎检测不到，可能是由于它们在烹饪过程中转化为其他风味物质。醇类物质的形成与脂质氧化、氨基酸降解及甲基酮还原有关。原料火腿中检出的醇类物质最多（9 种），其中1-辛烯-3-醇的含量最高（34.76 μg/kg）。与醛、酮类物质相比，醇类通常具有较高的阈值，但1-辛烯-3-醇阈值较低，呈蘑菇味，对干腌火腿的香气有重要贡献[34]。
　　酸类和酯类物质的种类和含量在火腿烹饪前后变化不大，据报道，烷基呋喃可产生于碳水化合物的降解和焦糖化[35]及脂质的氧化降解过程[36]，食品中的呋喃类化合物一般具有焦糖味和坚果味[37]。2-戊基呋喃来自于加热过程中亚油酸的氧化和降解，常见于熟肉制品和烘烤食品中，具有烤香味[38]。
　　2.3 火腿中风味物质的HCA和Biplot分析
　　根据火腿中99 种风味物质的定量数据进行HCA和Biplot分析。由图2A可知，煮制火腿与微波火腿聚为一支，表明它们的风味物质种类和含量最为接近，与图1结果一致。蒸制火腿在HCA图中单独聚为一支，而原料火腿与高压、微波和煮制火腿聚为另一支，说明蒸制火腿的整体风味与原料火腿存在较大差异。由图2B可知，煮制和微波火腿距离最近，而原料火腿和蒸制火腿距离最远，这与HCA结果一致。值得注意的是，蒸制火腿周围聚集着最多的风味物质，包括对风味贡献较大的2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛，表明蒸制处理能有效提升火腿的风味品质。
　　2.4 不同烹饪方式火腿的关键挥发性风味化合物
　　OAV由挥发性风味化合物的嗅觉阈值与其在風味体系中的含量共同决定，能从众多挥发性风味活性物质中筛选出对整体风味有重要贡献的物质，通常认为OAV≥1的组分对样品风味有重要贡献，且OAV越大，对风味影响越大[39]。
　　根据表1各物质的含量结合嗅觉阈值确定各香气成分的OAV。由表3可知，共15 种香气物质被确定为特征风味物质，包括烃类1 种、醛类9 种、醇类1 种、酮类2 种和呋喃类化合物2 种，所有样品中均存在的物质有3-甲基丁醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛，且3-甲基丁醛是OAV最大的香气物质，表明醛类物质对火腿烹饪前后的整体风味有重要贡献。
　　基于OAV≥1筛选出的15 种关键挥发性物质进行PCA。由图3可知：在PC1方向上，对蒸制火腿香气贡献较大的有庚醛、辛醛、壬醛、己醛、3-甲基丁醛、（E）-2-癸烯醛和2-甲基丁醛，这些物质赋予蒸制火腿肉香、果香、清香、坚果香和油脂香;在PC2方向上，与原料火腿整体风味有关的香气物质包括D-柠檬烯、2-庚酮、癸醛、戊醛、2-壬酮及1-辛烯-3-醇，这些物质主要赋予原料火腿果香、干酪香、麦芽香和蘑菇香。另外，在PC1方向上载荷较小的2-戊基呋喃能将微波火腿和煮制火腿区分开，而高压样品中特有的2-乙基呋喃能在PC1和PC2水平上对其进行区分。
　　2.5 火腿感官评价及PLSR相关性分析
　　*. 差异显著（P<0.05）;**. 差异极显著（P<0.01）。
　　对原料火腿及4 种不同方式烹饪的火腿感官属性进行评定。由图4A可知，方差分析表明，经不同烹饪处理后，火腿的部分感官属性存在显著差异，包括烤香、油脂香、焦香、咸香和肉香（P<0.05），而酸香和清香属性无显著差异。与党亚丽等[11]对金华火腿烹调前后的感官评价结果类似，原料火腿的油脂香、咸香、清香和酸香属性得分最高。蒸制火腿具有最浓烈的肉香，而微波火腿的烤肉香和焦香最为突出。 　　为进一步探究挥发性风味物质与感官属性之间的潜在关联，利用PLSR对GC-MS数据集和感官评价结果进行建模分析。PLSR集PCA、典型相关性分析和多元线性回归分析的优点于一身，并新增虚拟响应矩阵，具有强大的数据拟合及预测能力[42]。以挥发性风味物质为自变量（X），感官属性为因变量（Y），绘制PLSR相关性载荷图。由图4B可知，大部分X变量和Y变量位于R2=50%和100%（R2为判定系数，越接近100%，拟合程度越好）椭圆之间，表明模型具有较高可信度[43]。火腿的肉香与
　　3-甲基丁醛、己醛及壬醛的相关性较高，焦香和烤肉香与2-戊基呋喃、1，2，3-三甲基环戊烯、癸烷密切相关，而油脂香和咸香与大多数烃类物质呈负相关，同时清香与2-庚酮和草酸甲乙酯呈负相关。
　　3 结 论
　　以原料火腿为对照，研究高压、微波、蒸制和煮制对盘县火腿理化特性、营养成分和风味品质的影响。对于理化特性，蒸制火腿和煮制火腿具有较高的L*和水分含量，能提高火腿嫩度，降低火腿硬度，改善火腿色泽，具有较低盐含量和烹饪损失率，能提高火腿的感官接受性和食用安全性。对于营养特性，4 种烹饪方式均能提高火腿的粗脂肪和粗蛋白含量，其中微波火腿最高，其次为蒸制火腿，微波传热方式对脂肪的破坏较小，火腿具有较高的营养品质。对于风味品质，蒸制火腿风味物质含量最高，特征风味物质种类最多，包括對风味贡献较大的2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛，HCA和Biplot也显示出蒸制火腿与原料火腿间的较大差异。感官评价结果表明，蒸制火腿的肉香得分较原料火腿显著提高，而微波火腿的焦香和烤肉香最为显著。PLSR相关性分析显示，肉香与3-甲基丁醛、己醛及壬醛含量有关，烤肉香和焦香则主要与2-戊基呋喃相关，而油脂香和咸香与大多数烃类物质呈负相关，同时清香与2-庚酮和草酸甲乙酯呈负相关。综合理化特性、营养特性及风味品质，蒸制比高压、微波和煮制更适于盘县火腿的烹饪。
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