凍干果蔬粉對牦牛肉干嫩度和風味的影響

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.014

中圖分類號：TS251.52 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0095-08

Effect of Freeze-Dried Fruit and Vegetable Powder on Tenderness and Flavor of Yak Jerky

CAI Yin-chuan1'2， ZHAO Jing1， JIN Chun-ping1， ZOU Qiang1 （1.College of Food and Biological Engineering，Chengdu University，Chengdu 61o106，China; 2.Ngawa Tibetan and Qiang Autonomous Prefecture Industrial Economic Research Institute，Ngawa Tibetan and Qiang Autonomous Prefecture 623O99，China）

Abstract： In order to investigate the effects offreeze-dried fruit and vegetable powder on the tenderness and flavor of yak jerky，in this study，the differences in physicochemical， tenderness and sensory indexes of yak jerky treated with compound freeze-dried fruit and vegetable powder tenderization （YH），commercial tenderizers （SY） and untenderized treatment （CK） are compared，and the flavor characteristics of three kinds of yak jerky are analyzed by GC-MS combined with principal component analysis. The results show that yak jerky in YH group has higher moisture content and water activity，lower pH and the highest sensory score;the results of shear force and TPA show that there are diferences in the tenderness of the three groups of samples， and the shear force， hardness，cohesiveness and chewiness significantly decrease and the elasticity increases in the SY and YH groups. The shear force of the YH group is the smallest of 9.74N ，which decreases by 59.3% compared with that of the CK group. The results of GC-MS show that 81 volatile flavor substances are detected in the YH group，which are significantly higher than those in the SY group，and the main flavor substances are aldehydes， hydrocarbons and alcohols.The results show that thecompound freeze-dried fruit and vegetable powder could effectively improve the taste and flavor of yak jerky.

Key Words： freeze-dried fruit and vegetable powder;tenderization；yak meat； flavor analysis

牦牛是青藏高原及其毗鄰高山、亞高山地區(qū)的特有牛種，適應嚴寒、缺氧等惡劣環(huán)境，是高原地區(qū)人民長期馴養(yǎng)的主要畜種資源之一，我國牦牛資源豐富，牦牛數(shù)量占世界總數(shù)的 94% 以上[2]。牦牛肉營養(yǎng)豐富，其蛋白質含量約為 21.6% ，肌內脂肪含量約為 1.6%～4.7% ，屬于高蛋白、低脂肪食品[3]。但由于其飼養(yǎng)時間較長，與黃牛2年左右的飼養(yǎng)年限相比，牦牛的飼養(yǎng)年限通?？梢赃_到 4～5 年，有的甚至可以達到6年，牦牛肉的口感不及快速育肥的黃牛肉，嫩度較差，影響牦牛肉的高值化發(fā)展[4-5]。

近年來，越來越多的學者發(fā)現(xiàn)果蔬中含有一些活性成分如多酚、黃酮、蛋白酶、維生素等，可以改善肉類的風味，提高肉制品的食用品質和商業(yè)價值。不同的果蔬由于其營養(yǎng)物質含量和特征物質的不同對肉質有不同的作用。秦躍奇等研究了生姜汁對牛肉的嫩化作用，發(fā)現(xiàn)經(jīng)新鮮生姜汁嫩化后，牛肉的蛋白質性質發(fā)生變化，肌原纖維斷裂，生姜汁對牛肉有一定的嫩化作用。Liu等使用弼猴桃汁處理反復凍融的豬肉，發(fā)現(xiàn)經(jīng)弼猴桃汁處理后豬肉的剪切力顯著降低，嫩度極大改善，SDS-PAGE顯示處理組肌球蛋白被降解。但是新鮮果蔬中的含水量極高，約占其重量的 90% 以上，其中，游離水含量占比較大，容易滋生細菌，從而導致新鮮果蔬腐敗變質，另外，新鮮果蔬因為體積大、硬度小，在運輸中會造成一定的損失[8]。新鮮果蔬經(jīng)脫水干制后，微生物和內源酶的生物活性降低，可以有效延長保質期，且其運輸更加便捷。

因此，本實驗通過真空冷凍干燥技術制備生姜粉和弼猴桃粉，研究果蔬凍干粉對耗牛肉干理化指標、嫩度和感官評分的影響，使用GC-MS測定耗牛肉干中的揮發(fā)性風味物質含量，采用相對氣味活度值（relativeodoractivityvalue，ROAV）評估樣品的關鍵風味物質，為果蔬凍干粉在牦牛肉制品中的應用提供了參考依據(jù)。

1材料與試劑

1.1 試劑

新鮮生姜、弼猴桃：購自當?shù)厥袌?；牦牛背最長?。嘿徸约t原縣當?shù)厥袌觯?-18^°C 運回實驗室；氯化鈣、麥芽糊精（均為食品級）：河南萬邦化工科技有限公司；食用嫩肉粉：購自紅旗連鎖超市。

1.2 儀器與設備

TA-XTPlusC質構儀英國 SMS公司;雷磁PHSJ-3F插入式pH計上海儀電科學儀器股份有限公司；ZFD-A5140鼓風干燥箱上海智城儀器制造公司；L1.6GB1熱泵干燥機成都一恒科技有限公司；HH-6數(shù)顯式恒溫水浴鍋常州國華電器有限公司；HP6890/5975CGC-MS聯(lián)用儀美國安捷倫公司；CQ9062X蒸烤一體機杭州老板電器股份有限公司。

2 實驗方法

2.1凍干生姜粉和凍干弼猴桃粉的制備

將新鮮生姜、弼猴桃洗凈后去皮、打漿，加入 10% 麥芽糊精攪拌均勻后進行真空冷凍干燥， ^48h 后取出，研磨成粉末備用。

2.2耗牛肉干制作工藝流程和操作要點

2.2.1 工藝流程

耗牛肉處理 $$ 切條整形 $$ 嫩化處理 $$ 調味腌制 $$ 熱泵干燥 $$ 蒸制 $$ 冷卻 $$ 成品。

2.2.2 操作要點

牦牛肉預處理：將牦牛肉在 4^°C 解凍，用清水洗凈，去除表面可見筋膜，切成 2cm×2cm×6cm 的長條。

牦牛肉嫩化處理：分別稱取凍干生姜粉、凍干弼猴桃粉、氯化鈣 27，26，16mg/100g ，混合均勻后涂抹在牦牛背最長肌上，室溫下靜置 ^1h 進行嫩化處理（YH）。以同質量的商業(yè)嫩化劑處理（SY和未嫩化處理（CK）作為對照組。

熱泵干燥：保持干燥機內相對濕度為 15% ，干燥溫度為 55°C ，干燥時間為 。

蒸制：選用常壓蒸制，蒸制時間為 20min 。

2.3牦牛肉干理化指標的測定

2.3.1 牦牛肉干水分含量的測定

牦牛肉干的水分含量參照GB5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中直接干燥法測定[9]

2.3.2 牦牛肉干水分活度的測定

耗牛肉干的水分活度參照GB5009.238—2016《食品安全國家標準食品水分活度的測定》中水分活度儀擴散法測定[10]。

2.3.3 牦牛肉干 ΔpH 的測定

牦牛肉干的 pH 參照郭強[1的方法，使用插入式pH 計進行測定。

2.4牦牛肉干嫩度指標的測定

2.4.1 牦牛肉干剪切力的測定

牦牛肉干的測定參照張瓊[12]的方法并稍作修改，將牦牛肉干切成 1cm×1cm×2cm 的長方體，各組實驗樣品剪切力值的測定采用質構儀的MORS測量模式，并選用MORS刀片，垂直于肌纖維方向剪切，記錄最大的剪切力值。測量參數(shù)值設定：測前速度為 2mm/s 測中速度為 2mm/s ，測后速度為 2mm/s ，下降位移為1cm ，觸發(fā)力為 2g 。樣品在測量過程中需避免出現(xiàn)明顯的壓縮現(xiàn)象，影響測定結果的準確性。每個樣品測定9次，取其平均值。

2.4.2 牦牛肉干TPA的測定

耗牛肉干TPA的測定參考張瓊12的方法并稍作修改。將不同嫩化處理的牦牛肉干人工修整成 300x 3cm×3cm 大小的肉塊，其相關的質構特性指標采用質構儀TPA模式測定，并選用P20型探頭 20mm 不銹鋼圓筒），質構測定結果通過質構儀中的專業(yè)軟件自動算出，所得結果包括硬度、咀嚼性、內聚性、彈性。測量參數(shù)值設定：測前速度、測中速度、測后速度和返回速度分別為 1，5，5，10mm/s ，觸發(fā)力為 5g ，兩次循環(huán)壓縮的時間間隔為5s，樣品的形變量為 30% 。

2.4.3 牦牛肉干感官評價和風味分析

2.4.3.1牦牛肉干的感官評價

由15名經(jīng)過感官評價培訓的同學對3種不同牦牛肉干樣品（CK、SY、YH）的外觀、口感、整體風味、組織狀態(tài)和總體可接受度進行感官評價，五項得分之和記為樣品總得分。感官評價標準見表1。

2.4.3.2牦牛肉干中揮發(fā)性風味物質分析

樣品前處理參考張心予等[13]的方法，稱取 5g 樣品于 20mL 頂空瓶中，加入 5mL 飽和純鹽水，于 60^°C 恒溫水浴鍋中保溫 30min ，待頂空平衡后，將萃取頭插入頂空瓶中， 60°C 萃取 40min 后取出，隨后插入GC進樣口， 250^°C 解吸 3min 。

GC條件： TGWaxMS 極性柱 （30m×0.25mm 0.25μm） ；選用純度為 99.9% 的高純氮氣為載氣，設置流速為 1.5mL/min ，采用不分流模式進樣，保持 2min 升溫程序：進樣口溫度 250°C ，起始溫度 40°C ，保持3min ，然后以5 C/min 的速率升溫到 ，保持1min ，再以 8^°C/min 的速率升溫到 230°C ，保持 10min 0

MS條件：傳輸線溫度 ，電子能量 70eV ，電子電離源溫度 280°C ，質量掃描范圍 40～600u ；采用全掃描模式[14]

2.4.3.3牦牛肉干中關鍵風味物質的確定

采用相對氣味活度值（relativeodoractivityvalue，ROAV）評估樣品的關鍵風味物質[15]。確定影響產品風味的關鍵物質時還需考慮該物質的感覺閾值，結合相對含量，綜合評價某一種物質對產品風味的影響。劉登勇等[16]根據(jù)風味物質的ROVA，將 ROAV?1 的物質記為關鍵風味物質， 0.1?ROAVlt;1 的物質記為重要風味物質，對樣品總體風味具有重要的修飾作用。樣品中各種揮發(fā)性物質的ROAV按照公式（1）計算。

式中： ROAV_x 為風味物質的相對氣味活度值； C_x 為各種風味物質的相對含量； C_max 為對樣品風味貢獻最大的物質的相對含量； T_max 為對樣品風味貢獻最大的物質的感覺閾值； T_x 為各種風味物質的感覺閾值。

2.5 實驗數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)采用IBMSPSSStatistics17.0分析處理，取置信度為 95%（Plt;0.05 表示差異顯著），采用OriginPro2021繪圖。

3 結果與討論

3.1牦牛肉干理化指標分析

不同處理組牦牛肉干的理化指標見表2。

表2牦牛肉干理化指標分析

注：同列不同小寫字母表示不同處理組間具有顯著性差異 （Plt;0.05） ，下表同。

由表2可知，與CK組相比，SY組和YH組的水分活度 ?pH 均顯著下降，水分含量上升，SY組和YH組差異不顯著。水分是肉中含量最高的成分。3組樣品中的水分含量均符合GB/T25734—2010《牦牛肉干》中的規(guī)定（水分含量 lt;20% ）。嫩化組水分含量的上升可能是由于在一定時間內嫩化提高了肌肉的持水力。較低的水分活度和 pH 可以抑制微生物生長，延長產品的貨架期。pH 的降低主要是因為內源微生物和酶分解糖類生成少量乳酸，但SY組和YH組的 pH 差異不顯著[17]。

3.2牦牛肉干嫩度指標分析

TPA通過模擬人口腔咀嚼食物的過程來衡量食品的特性，其中硬度是指食品保持形狀的內部結合力；內聚性是指食物咀嚼時的抵抗性；咀嚼性是指將固體食品嚼碎至可吞咽時需做的功；彈性是指在外力作用下變形及去除外力后的恢復程度[18]。不同處理組牦牛肉干的嫩度指標見表3。

由表3可知，3組樣品的嫩度存在差異，SY組和YH組的剪切力、硬度、內聚性、咀嚼性顯著降低，彈性上升。YH組的剪切力最小，為 9.74N ，與CK組相比減少 59.3% 。使用嫩化劑可以有效改善牦牛肉干的嫩度，復配嫩化劑的嫩化效果優(yōu)于市售嫩化劑。

3.3耗牛肉干感官評價

對不同處理組牦牛肉干進行感官評價，見表4。

表4不同耗牛肉干感官評價

由表4可知，由于CK組的嫩度低，肌纖維比較緊實，腥膻味較重，適口性較差，因此總體接受度較差，感官品評員無購買意愿。SY組的嫩度較好，嫩度不均勻，因此感官評分誤差較大。由于未嫩化時牦牛肉中蛋白質和脂肪的降解程度低，風味物質形成的前體物質較少，風味單一，YH組的評分顯著高于CK組。由于姜辣素、多酚、多糖等物質的存在，YH組的風味、產品外觀好于SY組。感官評價結果與理化結果相互印證，復合嫩化劑提升牦牛肉的品質效果較好。

3.4牦牛肉干風味分析

表5牦牛肉干中揮發(fā)性風味物質分析

風味特征是評價牦牛肉干品質的重要指標，可以影響消費者對產品的青睞程度[19]。由表5和圖1可知，在CK、SY、YH3種牦牛肉干中分別檢測出59，56，73種揮發(fā)性風味物質，其中共有成分26種。揮發(fā)性風味物質的相對含量分別為 96.98%.98.84%.99.02% 。YH組樣品中揮發(fā)性風味物質含量更加豐富，這與產品生產時嫩化劑的不同有關，YH組樣品嫩化時所添加的嫩化劑中含有凍干生姜粉和弼猴桃粉，可以賦予牦牛肉干更豐富的香氣，增進食欲。從種類和含量方面分析，牦牛肉干的揮發(fā)性風味物質中烷類、烯類、醛類最多。CK組和SY組的醛類物質最多，分別為18，19種，YH組最低，僅14種，相對含量分別為 50.26%.63.20% 和 21.15% 。YH組烯類物質最多，為20種，占總含量的 55.81% ，CK組和SY組中分別有7，3種，相對含量分別為 18.45%.0.79%。

醛類物質是肉類加熱后酯類氧化產生的揮發(fā)性化合物，由于醛類的感覺閾值較低，是構成肉品特征風味的重要物質，一般由脂肪酸降解和氧化產生[20]。對比新鮮耗牛肉，CK組、SY組、YH組醛類物質含量均有所上升。3組樣品中含量較多的醛類為壬醛、苯甲醛、正己醛、肉豆蔻。YH組正己醛、壬醛的相對含量顯著低于其余兩組，這可能是由于生姜粉和弼猴桃粉中的活性物質姜辣素、多酚等物質可以降低脂肪氧化程度，抑制脂肪氧化源風味物質的產生，同時（E，E）-2，4-二烯醛、檸檬醛是YH組中特有的物質，推測它們來自凍干果蔬粉。

醇類物質一般是由脂肪酸的二級過氧化物和脂肪分解生成的[21]。CK組、SY組、YH組中的醇類物質種類豐富，分別為10，6，13種。1-辛烯-3-醇、1-辛醇、辛醇、芳樟醇為3組樣品中共有的醇類。桉樹醇和香葉醇為YH組中特有的醇類物質，是其區(qū)別于其余兩組樣品的重要風味物質。

酸類物質種類較多但相對含量不高，有研究發(fā)現(xiàn)，乙酸具有令人不愉快的油腥味，與苯甲酸、丁酸等構成牦牛肉的不愉快氣味[22]，CK組和SY組油酸的相對含量高于YH組。

烴類化合物一般是由牦牛肉干加工過程中脂肪氧化生成的，由于其感覺閾值較高，對肉類風味的貢獻較小，主要分為烷烴類、烯烴類和芳香烴類[14]。果蔬牦牛肉干中烴類物質多來源于香辛料，如花椒、橘皮、辣椒、八角、茴香。YH組烯烴類物質含量顯著高于其他兩組，其中 α 蒎烯、 .α -水芹烯 ?β 月桂烯、β-沒藥烯等的相對含量較高，這是由于YH組加入的嫩化劑中含有果蔬凍干粉，可以為牦牛肉干提供松脂味、柑橘香和藥草味。

3.5牦牛肉干中揮發(fā)性風味物質ROAV分析

揮發(fā)性風味物質對產品總體風味特征的貢獻度是由風味體系中揮發(fā)性物質的濃度與感覺閾值共同決定的。一般認為， ROAV?0.1 的揮發(fā)性風味物質為樣品的重要風味物質， ROAV?1 的揮發(fā)性風味物質為樣品的關鍵風味物質，對樣品的風味有重要影響，通常ROAV越大，該物質對整體香氣的貢獻越大，因此通過計算各類風味物質的ROAV來衡量各類物質對耗牛肉干風味的貢獻度[23]。

由表6可知，不同樣品中 ROAV?0.1 的物質共有30種，其中包括醛類12種、醇類6種、酮類3種、烴類6種、酚類2種、呋喃類1種，CK組、SY組、YH組樣品分別有16，15，24種。有10種化合物為3組樣品共有，分別為芳樟醇、1-辛烯-3-醇、辛醇、壬醛、正癸醛、肉豆蔻醛、正己醛、苯甲醛、甲氧甲酚、愈創(chuàng)木酚。愈創(chuàng)木酚具有蘑菇味和煙熏味，多存在于煙熏制品中[27]，可能是由于牦牛肉干烘干時干燥機中殘留的煙熏味。其余物質均為醛類和醇類，來源于脂肪的氧化，為牦牛肉干提供油脂味、堅果味、蘑菇味和草藥香，是牦牛肉干的主要風味物質。CK組、SY組中壬醛的貢獻率最高，說明其為兩組樣品中最關鍵的風味物質，使牦牛肉干具有甜瓜香和堅果味。YH組中芳樟醇的貢獻率最大，使樣品展現(xiàn)出與其他兩組樣品不同的茉莉花香。另外，YH組中含有源自凍干果蔬的香氣物質，如 α -蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯、β-水芹烯、檸檬醛、桉樹醇、芳姜黃烯等，賦予YH組樣品松脂香、薰衣草香、檸檬味、草藥香等獨特風味。2-戊基呋喃具有青豆味、蘑菇味，被認為是肉制品中重要的風味物質，主要源自脂肪氧化，僅在SY組樣品中被檢測到，可能是由于凍干果蔬粉抑制了脂肪氧化。

3.6牦牛肉干中重要揮發(fā)性風味物質主成分分析

對3種不同嫩化處理的牦牛肉干中 ROAV?0.1 的重要揮發(fā)性物質進行主成分分析，計算各主成分的特征值，見表7。

由表7可知，芳樟醇、桉樹醇、香葉醇、檸檬醛、（E，E）-2，4-二烯醛、2-壬酮、 _，β. 水芹烯、異樟醇、 α -水芹烯對PC1正軸起主要作用，這些物質為YH組牦牛肉干提供了花香、堅果香、松香、脂香和奶油香。戊基呋喃、正己醛、（E）-2-壬烯醛、庚醛對PC2正軸起主要作用，為SY組樣品提供了蘑菇香、青草味和堅果香。

由表8可知，一共提取了兩個主成分，第一個主成分的特征值為25.23，解釋了總變異的 84.399% ，第二個主成分的特征值為4.68，解釋了總變異的 15.601% 4累計達到 100% ，說明可完全表達重要揮發(fā)性物質的基本信息，所有關鍵揮發(fā)性物質均能被這兩個主成分較好地解釋。

由圖2可知，3種不同嫩化處理的樣品均處于不同的象限，說明能夠明顯區(qū)分，各種重要風味物質間存在明顯差異。

4結論

通過對牦牛肉干的理化指標、嫩度指標和風味指標進行研究，發(fā)現(xiàn)YH組具有較高的水分含量和水分活度，pH更低，更有利于抑制微生物的生長。此外，YH組的感官得分最高，經(jīng)復合嫩化劑嫩化后生產的牦牛肉干在整體風味、口感、總體可接受度上均高于CK組，感官評價員的購買欲較好。綜合感官評分、剪切力和TPA結果，證明復合嫩化劑可以有效提升耗牛肉干的品質。由風味分析可知，CK組、SY組、YH組分別檢測出59，56，73種揮發(fā)性風味物質，主要風味物質為醛類、烴類和醇類物質，各組風味物質含量各有差別。YH組耗牛肉經(jīng)嫩化處理后的脂肪和蛋白質發(fā)生降解，更有助于加工過程中一些氧化反應的發(fā)生。此外，由于凍干生姜粉和凍干弼猴桃粉中含有一些活性成分和風味物質，使得YH組的風味比SY組更加豐富。由ROAV分析可知，CK組、SY組、YH組樣品的重要風味物質分別有16，15，24種。YH組中芳樟醇的貢獻率最大，使樣品展現(xiàn)出與其他兩組樣品不同的茉莉花香。由PCA可知，3種不同處理組樣品的重要風味物質呈現(xiàn)顯著差異，YH組樣品呈現(xiàn)出更加豐富的花香、堅果香。通過研究發(fā)現(xiàn)，凍干果蔬粉可以顯著提高牦牛肉干的嫩度，改善產品的風味。

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