宁夏大学考研，宁夏大学考研分数线
宁夏手抓羊肉是中国西北地区著名的传统煮制类肉制品，以滩羊肉为原料制作的手抓羊肉具有香气浓郁、肉质细嫩的特色，长期以来因其独特的风味与口感深受消费者喜爱。随着“盐池滩羊”品牌效应的扩大及全产业链的发展，手抓羊肉逐渐走向全国。目前市售的手抓羊肉商品多以热杀菌技术或添加食品防腐剂延长货架期，但热杀菌导致的肉制品不良品质变化和外源添加引起的消费者担忧仍然严重阻碍着滩羊肉制品加工产业的发展。
宁夏大学食品与葡萄酒学院的毕永昭、单启梅、罗瑞明*等引入共晶点作为冻结终点，研究-18、-40、-80 ℃条件下3 种冻结速率对手抓羊肉挥发性风味物质差异的影响，以期缩短冻结时间，避免由维持高冻结速率所导致的成本过高问题，为“无化学”肉制品冷加工过程提供现实性指导，为民族特色肉制品低温风味保真提供条件参考，为突破肉制品品质稳定性控制技术瓶颈提供理论基础。
1、冻结速率对冻结曲线与解冻损失率的影响
对照组为未经冷冻的样品，处理组分别在-18、-40、-80 ℃条件下冻结至共晶点温度，达到冻结终点后立即取出置于4 ℃冰箱冷藏解冻24 h，完成解冻后剔除骨、皮、筋膜等其他部分，取肌肉与脂肪（质量比2∶1）进行实验测定。
如图1所示，不同温度冻结的手抓羊肉中心温度随时间变化符合一般食品冻结曲线的趋势，两端下降较快，中间较为平坦。目前在进行冷冻操作时，力求尽快通过最大冰晶生成带，以减少产品营养价值、风味以及结构受到的损失。冻结曲线中较为平坦的阶段为最大冰晶生成带，图中可见共晶点温度位于最大冰晶生成带之后。
由表1可知，冻结速率随冻结温度的降低而逐渐增大，-18 ℃冻结速率为0.26 cm/h，-40 ℃冻结速率为0.56 cm/h，-80 ℃冻结速率为2.00 cm/h。-40 ℃和-80 ℃由室温达到共晶点的时间远短于-18 ℃，-80 ℃条件下达到共晶点的时间仅为50 min。-18、-40 ℃和-80 ℃的解冻损失率分别为1.02%、0.67%、0.22%，-80 ℃的解冻损失率最低。
2、电子鼻响应分析
电子鼻雷达指纹图谱
如图2所示，不同冻结速率手抓羊肉的电子鼻雷达图气味轮廓曲线差异明显，尤其是对照组与各冻藏处理组之间。传感器W3S、W1C、W3C、W6S、W5C对所有样品信号强度均较低，且不同冻结速率间无明显变化，说明手抓羊肉中部分芳香族化合物、氨类、烯烃类、烷烃类物质含量低且冻结速率对其影响小。其中W6S气味轮廓曲线无差异是因为由脂类氧化产生的氢过氧化物没有任何气味。W5S、W1S、W1W、W2S、W2W对各组样品响应敏感，与对照组相比，以上传感器的响应值在各冻结处理组中均降低，说明冻结处理使手抓羊肉中的挥发性风味物质总体大幅减少。电子鼻W1S和W2S传感器的变化说明冻结处理使手抓羊肉中醇类化合物减少但不同冻结速率其信号强度变化不大。传感器W5S对氮氧化合物敏感，在-80 ℃组对手抓羊肉中氮氧化合物的保留程度高于-40 ℃组和-18 ℃组，-18 ℃组对氮氧化合物的保留程度最低。传感器W1W、W2W均对含硫化合物敏感，其表现出的对含硫化合物的保留规律与W5S对氮氧化合物的趋势基本一致。
电子鼻PCA结果
如图3所示，PC1的贡献率为79.76%，PC2的贡献率为12.41%。前2 个PC的累计方差贡献率为92.17%（＞90%），说明前2 个PC覆盖了样品绝大多数气味信息。图中可以很容易地将所有样品分为4 组，当样品产生重叠或者接近的情况时，则表明它们产生的挥发性风味物质相似。双标图中W2S、W6S、W1W、W2W与对照组的样本相关，W5C与-40 ℃组相关，W1C、W3C、W1S、W3S、W5S与-80 ℃组相关，-18 ℃组在PC1和PC2上均为负值，且无传感器与其相关联。通过与电子鼻雷达指纹图谱相结合分析表明，手抓羊肉中的氮氧化物、芳香族化合物和烷烃、醇类硫成分受到冻结速率影响从而使各组产生差异，烷烃、氢化物和氨类化合物等受冻结速率的影响不大。综合判断，电子鼻可以有效区分不同冻结速率的手抓羊肉，但电子鼻不能表征其中具体物质的变化规律。
3、HS-SPME-GC-MS检测结果分析
挥发性风味物质种类与含量分析
结果可知，在4 组样品中共检测出70 种挥发性成分，各组样品分别检测出44（对照组）、40（-18 ℃）、49（-40 ℃）、53 种（-80 ℃）挥发性物质，冻结速率对手抓羊肉挥发性化合物种类的影响无明显规律。3 种冻结速率手抓羊肉的挥发性物质总含量分别为对照组的30.78%、40.79%、70.75%，其中醛类、醇类、酮类、酸类、酯类以及其他类物质的总含量均低于对照组。
如图4所示，醛类、醇类、酮类物质含量占各组样品挥发性成分总量的60%以上，是手抓羊肉主要的挥发性成分。在本研究检测到的醛类物质中，己醛、庚醛、辛醛、壬醛、苯甲醛、(Z)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯醛、2,4-癸二烯醛、十四醛是手抓羊肉中主要的醛类物质。煮制过程中脂肪的氧化、降解以及氨基酸Strecker热降解反应是这些醛类物质的主要来源，醛类物质的阈值普遍较低，对总体气味特征具有重要贡献。与对照组相比，-18、-40、-80 ℃组醛类物质分别减少了70.80%、49.59%、29.01%。样品中检测到的醇类物质大多为饱和醇，主要来源于脂肪氧化。饱和醇阈值通常较高，对手抓羊肉的整体风味贡献偏小。1-辛烯-3-醇属于不饱和醇类，是检测到的含量最高的醇类物质，且阈值较低，是羊肉香气的重要组成成分，可通过15-脂氧合酶催化二十碳五烯酸和12-脂氧合酶催化花生四烯酸形成。与对照组相比，-18、-40、-80 ℃组醇类物质分别减少了63.91%、51.08%、30.41%。酮类化合物不仅是美拉德反应的产物，也可能是脂肪氧化的结果，赖氨酸、精氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸与葡萄糖或者果糖的反应是酮类化合物生成的主要途径。对照组中检测到含量最高的酮类风味物质为2,3-辛二酮，其次为3-羟基-2-丁酮。3-羟基-2-丁酮、2,3-辛二酮是肉中常见的甲基酮，甲基酮与脂质氧化程度有关，可以由氨基酸分解产生，也可由热处理甘油三酯后产生的脂肪酸经β-氧化产生。其他酮类物质如3-辛酮、2,3-戊二酮、2-十三烷酮、2-十一酮、(Z)-6,10-二甲基-5,9-十一二烯-2-酮、壬-3,5-二烯-2-酮等含量较低或仅在部分处理组样品中检测到，原因可能为原料肉肉质差异或在后续的冻结-解冻过程中脂肪裂解产物发生聚合反应产生。酮类物质阈值较高，对手抓羊肉的风味贡献相对较小。与对照组相比，-18、-40、-80 ℃组酮类物质分别减少了72.25%、61.50%、32.48%。
不同冻结速率手抓羊肉关键挥发性风味物质分析
由表3可以得出，在所有样本产生的挥发性风味物质中共有10 种ROAV大于1的关键气味化合物，包括9 种醛类物质和1 种醇类物质，说明醛类物质在手抓羊肉的整体风味种起主导作用。其中7 种物质在4 组样品中均检出，分别为己醛、庚醛、辛醛、壬醛、(E)-2-辛烯醛、2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇，对手抓羊肉风味形成有重要贡献，这与其他关于羊肉制品的研究结果一致。这些共同关键气味化合物的ROAV在对照组中最高，除2,4-癸二烯醛外均在冻结后显著降低（P＜0.05），说明手抓羊肉经过冻结后香气损失严重。处理组样品中，-80 ℃组中7 种共同关键气味化合物的ROAV均显著高于（P＜0.05）其他组，-18 ℃组这些物质的ROAV均显著低于（P＜0.05）其他组。因此，冻结速率越高，手抓羊肉中关键气味化合物的ROAV越大。
4、不同冻结速率手抓羊肉香气感官评价结果
由表4可知，4 组手抓羊肉香气得分具有一定差异性，对照组手抓羊肉香气感官评分最高，各处理组香气感官评分从高到低依次为-80、-40、-18 ℃（P＜0.05）。手抓羊肉冻结后肉香味评分普遍降低，并随着冻结速率上升，肉香味评分增加。感官评分的变化与挥发性风味物质的分析结果一致。
结论
冻结速率对手抓羊肉挥发性风味物质具有显著影响。3 种冻结速率中，-80 ℃冻结能使手抓羊肉最快达到共晶点，可最大程度保有新鲜手抓羊肉原有的品质，-18 ℃冻结样品与对照组挥发性风味物质差异最大，风味衰减程度最高。电子鼻技术可有效区分不同冻结速率的手抓羊肉，GC-MS结果结合电子鼻香气指纹图谱表明，冻结处理后手抓羊肉中各类挥发性成分及具体物质的相对含量均显著降低，而高冻结速率更有利于手抓羊肉香气物质的截留。利用ROAV法在所有样本中确定了己醛、庚醛、辛醛、壬醛、(E)-2-辛烯醛、2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇7 种共同关键香气成分，发现其中醛类占据主导地位，对手抓羊肉的风味贡献最大，且随着冻结速率增加而增加。感官评价结果显示-80 ℃冻结手抓羊肉香气最为浓郁，-40 ℃组次之，-18 ℃最差。
通信作者简介
罗瑞明，博士，二级教授，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴专家。中国畜产品加工学会常务理事，国家羊肉加工技术研发分中心主任，宁夏肉品加工及质量安全控制工程技术研究中心主任。近五年主持“十二五”国家科技支撑计划课题2项，“十三五”国家重点研发计划课题1项，主持国家自然科学基金项目3项。发表学术论文五十余篇，在科学出版社出版专著1部，所发明专利及软件等成果在国内多家企业应用，使企业累计新增经济效益6.5亿元。2018年度获国家科学技术进步奖1项。近五年先后担任过国家研究生教育与学位中心第四轮食品科学与工程学科评估专家，科技部国家重点研发计划评审专家，国家奖励办农艺与农业工程类国家科技进步奖评审专家。
第一作者简介
毕永昭，宁夏大学食品与葡萄酒学院硕士研究生，研究方向为肉品加工及质量安全控制，硕士期间发表SCI/EI论文4篇。
本文《不同冻结速率手抓羊肉挥发性风味物质差异分析》来源于《食品科学》2023年44卷2期288-295页，作者：毕永昭，单启梅，罗瑞明，柏霜，姬琛，王永瑞。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220316-192。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
图片来源于文章原文及摄图网。
为构建多元化食物供给体系并兼顾生态环境保护，并形成以生物多样性保护促进食品生产的可持续性，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与北方民族大学、皖西学院、宿州学院、滁州学院于 2023年5月13-14日在中国宁夏银川 共同举办“ 生态保护与食品可持续发展国际研讨会 ”。本届研讨会将围绕新资源食品挖掘、动植物、微生物可替代蛋白、食用菌等食物资源的开发现状、重要创新进展及存在的问题开展研讨，探讨未来食品发展方向，通过展示我国生态保护与食品可持续发展等领域的最新科研成果，搭建科研单位与企业产学研结合的平台，共同促进我国食品产业发展快速踏入新里程。
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。
投稿网址：
https://www.sciopen.com/journal/2958-4124
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