香糟牛肉是中國傳統(tǒng)糟肉制品的典型代表，因其獨特的風味而廣受消費者喜愛。香糟牛肉的主要加工工序包含腌制、煮制和糟制。糟制是形成香糟肉風味的關(guān)鍵過程，糟制中酒糟的揮發(fā)性風味物質(zhì)與肉樣結(jié)合，經(jīng)過吸附與釋放動態(tài)平衡后形成糟肉制品獨特的醇香、酯香風味。干糟和濕糟是兩種常見的糟制方法。相較于濕糟法，干糟法能更有效地提升糟肉制品的醇香、酯香與肉香，因此糟肉制品的糟制過程通常采用干糟法。然而，干糟法耗時較長，通常需要數(shù)天至數(shù)周才能使糟肉制品獲得濃郁的風味，且終產(chǎn)品風味品質(zhì)不穩(wěn)定、不均一等問題時有發(fā)生，這嚴重威脅到糟肉制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前已有研究探究糟制過程糟制溫度、糟制時間以及酒糟和肉的比例對糟肉制品風味特征和風味穩(wěn)定性的影響，但鮮有研究關(guān)注外源預處理技術(shù)對香糟肉風味形成及特征風味物質(zhì)的影響。
超聲波作為一種經(jīng)濟、高效的物理加工和預處理技術(shù)，因其空化和機械效應在肉制品風味提升中的應用而備受關(guān)注。超聲波通過改變蛋白質(zhì)構(gòu)象調(diào)控風味物質(zhì)的吸附與保留，其具體效果取決于超聲參數(shù)與蛋白種類。超聲功率是超聲波的重要參數(shù)之通過改變超聲強度影響空化效應調(diào)控產(chǎn)品風味。研究表明，超聲波通過提高王醛、庚醛等風味物質(zhì)含量提高了未煙熏培根的風味特征，相比于750 W超聲輔助腌制和未超聲腌制處理，250 W超聲輔助腌制處理的未煙熏培根風味品質(zhì)最高。然而，超聲波對糟制效率及糟肉制品香氣品質(zhì)提升的影響鮮有報道。同時，超聲處理實際改善糟肉制品愉悅感和香氣穩(wěn)定性的氣味活性物質(zhì)尚未被充分識別和討論。因此，探究超聲功率對糟肉制品香氣品質(zhì)的改善，對糟肉制品的風味質(zhì)量控制至關(guān)重要。
本研究以不同功率超聲輔助糟制的香糟牛肉為研究對象，系統(tǒng)分析香糟牛肉風味品質(zhì)及其肌原纖維蛋白構(gòu)象和形貌變化，并通過多元相關(guān)分析評估超聲誘導的肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)變化與香糟牛肉特征風味形成的關(guān)聯(lián)性，旨在揭示超聲預處理增強香糟牛肉香氣品質(zhì)的機制。
材料與方法
材料與試劑
蒙古肉牛 年齡為3 歲左右的健康公牛于浙江寧波屠宰場宰殺1 h之內(nèi)取樣，將臀肉均勻分割成形狀統(tǒng)一的肉塊，在0~4 ℃排酸處理24h，待肉樣成熟后，在48h內(nèi)冷鏈運輸至實驗室后放置-80 ℃冰箱備用;酒糟 采購于浙江紹興當?shù)匾患沂称飞痰?味精、鹽、八角、花椒、小茴香等香辛料 購自浙江寧波當?shù)匾患页?二硫蘇糖醇(DTT)、5,5'-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(DTNB)、溴酚藍(BPB)購自北京索萊寶科技有限公司;2-甲基-3-庚酮，純度96.62% 購于Sigma-Aldrich公司;BCA蛋白定量試劑盒 購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;苯甲酸乙酯(純度99.50%)、戊酸乙酯(純度99.50%)、3-甲基戊酸乙酯(純度98.00%)、苯甲醛(純度98.50%)、糠醛(99.50%)、王醛(96.00%)、乙醇(純度99.80%)、苯乙醇(純度98.00%)、3-甲基-1-丁醇(純度98.50%)、茴香腦(98.00%)購自上海麥克林生化科技有限公司;其他試劑均為分析純;實驗用水均為超純水。
感官評價和電子鼻測定
參照Zhang等的方法，20名感官評價員(10男，10女，年齡23~28 歲)接受了2周的培訓，每天30 min，以描述標準品的香氣特征并區(qū)分它們之間的差異，這些標準品進行了梯度稀釋。最終，他們能準確地描述感官性狀和評估風味強度。培訓用標準品:3-甲基戊酸乙酯、戊酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯甲醛、糠醛、王醛、乙醇、苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、苘香腦。小組成員參考相關(guān)文獻進行初步實驗討論，選擇了5種香氣屬性，包括酯香(乙酸乙酯)、醇香(3-甲基-1-丁醇)、肉香(王醛)和香料香(苘香腦)、總體可接受度。在感官評價過程中，將樣品切成3 cmx3 cmx0.3 cm的薄片，隨機編號后，評價員進行1~9 分評分制(1 分=無，9 分=強烈)評價，每個樣品評估三次，每次嗅聞間隔>2 s。
采用配備 10 個金屬氧化物傳感器(MOS)的PEN3型電子鼻檢測。傳感器的性能描述:W1C的特征香氣為芳香成分及苯類化合物、W5S的特征香氣為氮氧化合物、W3C的特征香氣為芳香成分及氨類化合物、W6S的特征香氣為氫氣、W5C的特征香氣為烷烴芳香成分、W1S的特征香氣為甲烷等短鏈烷烴、W1W的特征香氣為無機硫化物、W2S的特征香氣為醇、醚、醛、酮類物質(zhì)、W2W的特征香氣為有芳香成分及有機硫化物、W3S的特征香氣為長鏈烷烴類。稱取2 g樣品置于頂空瓶，室溫平衡1h后，通過直接頂空抽吸法進樣。測試條件:采樣間隔1 次/組，傳感器自清潔100s，歸零10 s，樣品制備5 s，進樣流速400 mL/min。
感官評價和電子鼻分析
香糟牛肉的感官評價結(jié)果如圖1a所示，UC200、UC300和UC400組總體可接受度、酯香和醇香評分值高于CK和NUC組，UC200、UC300和UC400組的酯香評分值分別由CK組的0.5和NUC組的6.25增加至7.23、8.00和7.02(P<0.05)，且UC300組高于UC200和UC400組。香糟牛肉的肉香和香料味在各組間無統(tǒng)計學差異。這些結(jié)果表明，300 W超聲輔助糟制處理顯著提高了香糟牛肉的酯香味。電子鼻是識別風味類型的重要工具。本研究中，W5S的特征香氣為氮氧化合物，W2S的特征香氣為醇、醚、醛、酮類物質(zhì)。圖1顯示，UC300組W5S和W2S傳感器響應值高于其他處理組(P<0.05)，表明UC300組香糟牛肉的醇類、醚類和醛類化合物的濃度高于其他組別。這些化合物具有果香、花香和酒香味，進一步驗證了超聲處理組中酯香和醇香的變化。
結(jié)論
200 W、300 W和400 W超聲輔助糟制處理均能改善香糟牛肉的感官品質(zhì)并提高酯香和醇香的強度，所有組別中，300W超聲輔助糟制處理組的酯香和醇香強度顯著高于其他處理組(P<0.05)。其他組相比，UC300組肌原纖維蛋白的a-螺旋含量、平均粒徑和表面粗糙度最低，表明300W超聲輔助糟制處理顯著誘導香糟牛肉肌原纖維蛋白分子內(nèi)氫鍵等非共價鍵斷裂和構(gòu)象改變，而表面疏水性。內(nèi)源熒光強度和活性巰基含量最高，表明300W超聲輔助糟制處理顯著增加了香糟牛肉肌原纖維蛋白表面熒光基團等活性基團含量。
SPME-GC-MS結(jié)果表明，香糟牛肉共鑒定出43種揮發(fā)性風味化合物，與CK和NUC組相比，UC200、UC300和UC400組總風味物質(zhì)含量分別由5.70(CK組)和120.78 mg/kg(NUC組)增加至131.23、138.85和120.84 mg/kg，且UC300組高于UC200和UC400組。PLSR和OAV結(jié)果表明，戊酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯等10種風味化合物是超聲處理組的關(guān)鍵氣味活性化合物。
Spearman相關(guān)生分析顯示，戊酸乙酯、苯甲酸乙酯等關(guān)鍵氣味活性化合物與a-螺旋顯著負相關(guān)，與酯香和醇香緊密正相關(guān)，表明超聲輔助糟制處理可能通過打開香糟牛肉肌原纖維蛋白a-螺旋，增強香糟牛肉對酯類、醛類風味物質(zhì)保留，從而提升香糟牛肉特征風味強度。本研究可為超聲技術(shù)在改善糟肉制品香氣品質(zhì)中的應用提供重要依據(jù)。
