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我國是牛肉生產和消費大國,隨著人們生活水平的提高,需要更高品質的肉制品來滿足人們的生活需求。牛排作為一種高品質生活需求,有多種烹飪方式,其中煎牛排深受牛肉愛好者的青睞。為了保證牛排獨特的嫩度,西餐將牛排的成熟度分為五個等級:一分熟(52~55℃)、三分熟(55~60℃)、五分熟(60~65℃)、七分熟（65~69℃)、九分熟(70~80℃)。本文采用感官評價分析不同成熟度牛排之間的整體感官品質差異,利用電子鼻、GC-IM對牛排中揮發性化合物進行定性定量分析。
感官分析
牛肉適口性得分受烹飪方法和煮熟程度的影響。對牛排從5個維度(嫩度、多汁性、外觀、整體風味和整體接受度)進行感官評價，分析成熟度對其感官品質的影響，見圖1。

圖1 不同烹飪熟度的牛排感官評價

由圖1可知，熟度對牛排感官品質具有顯著性影響(P<0.05),隨著熟度的增加，牛排在嫩度、多汁性和外觀上先升高后降低，當熟度為七分熟時，其值最高。牛排整體風味和整體接受度隨著成熟度的增加,不斷增加,在樣品E中具有最高值。
電子鼻分析
電子鼻是一種智能感官技術，能區分不同烹飪熟度牛排的整體風味特性。

圖2 不同烹飪熟度牛排風味輪廓雷達圖

由圖2可知，不同烹飪熟度的牛排整體風味輪廓較相似，只是在特定傳感器上具有顯著的差異，尤其在T和P傳感器上，樣品之間整體風味特性具有顯著性差異(P<0.05),隨著烹飪熟度的增加，樣品在傳感器上的數值逐漸增加，其中P傳感器主要對氧化能力較強和非極性化合物較敏感，比如一些烷烴和甲硫醇等物質；而T傳感器主要對有機化合物和芳香族化合物敏感，說明隨著烹飪熟度的增加，樣品中的芳香族化合物含量越豐富，使得其整體風味較突出。除此之外，高熟度的樣品在P30/1、PA/2和P10/1傳感器上的數值較高，說明樣品中具有較高含量的極性、非極性和有機化合物，如醇類、醛類等化合物。為進一步分析不同烹飪熟度樣品之間的整體風味差異，采用主成分分析，見圖3。

圖3 不同烹飪熟度牛排整體風味特性差異主成分分析

由圖3可知，不同熟度樣品之間風味具有差異，并且樣品之間的重復性較好。PC1的貢獻率為70.5%,PC2的貢獻率為15.3%,累計貢獻率大于85%,說明該模型具有較高的可靠性[16]。根據樣品在PCI上的距離，可將樣品分為三類：樣品CK和A為一類，樣品B和C為一類，而樣品D、E為一類，說明在較低烹飪熟度下，樣品中的揮發性風味物質較少，與生肉較相似：隨著烹飪熟度的增加，即在三成熟和五成熟的條件下，牛肉中的揮發性物質較相似，并且與對照組具有明顯差異，說明烹飪熟度會影響牛肉中揮發性風味物質的形成；當烹飪熟度達到七成熟以上時，牛肉中的揮發性化合物具有高度的相似性。
GC-IMS分析
2D、3D譜圖分析
圖4是6種不同烹飪熟度的牛排揮發性風味化合物譜圖，圖中每個點代表一種物質，淺色表示濃度較低，深色表示濃度較高，顏色越深表示濃度越大7。由圖4可知，牛排的揮發性風味物質能通過GC-IMS得到很好的分離，其中圖中標記的橫線和方框處為6種不同熟度牛排中的差異性化合物，隨著牛排成熟度的增加，樣品中化合物的數量和濃度不斷增加，并且均高于對照組，其中在樣品A、B中，化合物的整體濃度較相似，即牛排介于一成熟和三成熟之間時，樣品的整體風味輪廓較相似，而在樣品D、E中，化合物的整體風味物質的濃度較相似，說明牛排介于七成熟和九成熟之間時，樣品的整體輪廓較相似，與前文電子鼻結果一致。

圖4 不同烹飪熟度牛排的揮發性化合物圖譜指紋圖譜分析

為進一步分析不同烹飪熟度下牛肉中揮發性化合物的變化，采用GC-IMS對樣品中的化合物進行定性定量分析，構建風味指紋圖譜，見圖5。

圖5 基于GC-IMS構建不同熟度牛排的揮發性風味物質指紋圖譜

在樣品中檢測出95種化合物，通過數據庫比對共定性出88種化合物，包括25種醇類、22種醛類、12種酯類、18種酮類、3種酸類、3種吡嗪類、4種呋喃類和1種其他類。從圖譜中可以清晰地看出，隨著烹飪熟度的增加，樣品中的化合物含量在不斷增加。其中一些化合物在所有樣品中保持較高的含量，說明這部分化合物受烹飪因素的影響較小。
與樣品CK相比，部分化合物在樣品A、E中具有較高的含量，說明這部分物質是烹飪后產生的，牛排在烹飪過程中由于高溫產生的美拉德反應或者脂質的熱分解產生的一系列揮發性風味物質，導致烹制后的牛排風味更豐富。
烹飪過程中，隨著成熟度的增加，一些化合物的含量在不斷增加，在樣品E中含量最高，即全熟牛排的風味更豐富。

圖6 烹飪熟度對牛排中揮發性風味物質的影響

揮發性化合物是由非揮發性水溶性前體和脂質通過脂質氧化和熱降解產生的多種反應產生的。牛肉在烹飪過程中香氣物質的形成主要通過美拉德反應和脂質的熱降解而形成，由圖6可知，在樣品中共檢測到3種美拉德反應產物和10種脂質降解產物。其中，美拉德反應產物包括2-甲基吡嗪、3-羥基-2-丁酮、2,3-丁二酮。2-甲基吡嗪(堅果味、烘烤香味)隨著烹飪熟度的增加，其含量先上升后下降，在七分熟的牛排中含量最高。
脂質降解產物有1-戊烯-3-醇、庚醛、正己醛、壬醛、正辛醛、2-庚酮，其中庚醛、正己醛、壬醛、正辛醛在烹飪后的牛排中具有較高的含量。
主成分分析
為進一步分析不同烹飪熟度牛排的整體風味差異，構建主成分分析模型見圖7。

圖7 不同烹飪熟度牛排的整體揮發性風味差異主成分分析

由圖7可知，樣品在PCI上的方差為57.7%,在PC2上為22.5%,累計貢獻率大于80%,說明模型可靠。其中，根據樣品在PCI上的距離，可將樣品分為3類：樣品C明K烹為飪一會類改,變樣牛品排A的、C整為體一風類味,而特樣征品,并D且、E隨為著一烹類飪,說熟度的增加,樣品的風味差異逐漸減少;當牛排熟度介于一分和三分之間時,牛排的整體風味輪廓較相似;而當牛排成熟度大于七分時,樣品之間的風味差異逐漸減小,說明當烹飪熟度達到一定程度時,牛肉中不再形成新的揮發性化合物,該結果與前文電子鼻結果相吻合。
ROAV分析
并不是樣品中化合物的含量越高，其對整體風味貢獻就越高，而是需要結合其閾值一起分析，相對氣味活度值用來判定樣品中對整體風味貢獻較大的物質，見表1。

表1 不同烹飪熟度牛排中化合物ROAV的變化

由表1可知，通過相對活度值，在樣品中共計算出12種ROAV>1的化合物，主要以醇類、醛類和酮類為主，可將其視為牛排中的特征性風味化合物。其中1-辛烯-3酮閾值最低，對樣品的貢獻作用最突出，因此定義其ROAV=100。而正己醇-D(具有淡青的嫩枝葉氣息，微帶酒香、果香和脂肪氣息)、異戊醇-M(有蘋果白蘭地香氣和辛辣味)、壬醛(有青而微甜、尖銳的蜜蠟花香氣息)和2,3-戊二酮在所有樣品中的ROAV均大于1,說明這部分化合物對牛排整個烹飪過程中的風味特性具有重要貢獻作用；正己醛-M(呈生的油脂和青草氣及蘋果香味)和1-戊烯-3酮(呈香辣、醚香、胡椒、大蒜、芥菜、洋蔥等強烈刺激性氣味)在樣品A、E中具有較高的ROAV,且值大于1,說明兩者對烹飪后的牛排具有重要的影響作用。2-乙基-3-甲基吡嗪具有強烈的生馬鈴薯、花生和巧克力香味，其ROAV在樣品D和E中大于1,說明在高烹飪熟度下2-乙基-3-甲基吡嗪才發揮作用，對牛排的整體風味特性具有貢獻作用；除此之外，正己酸乙酯呈濃郁的水果香氣，其ROAV在樣品C、E中具有大于1,且隨著烹飪熟度的提高，其值也在不斷增加，在樣品D、E中其值較高，說明只有在較高烹飪熟度下正己酸乙酯才會發生作用，對牛排整體風味具有較高的貢獻。
相關性分析
為研究電子鼻傳感器與香氣化合物之間的關系，采用Pearson相關系數對電子鼻傳感器與ROAV>1的香氣化合物進行相關性分析，見圖8。由圖8可知，電子鼻的T和P傳感器與大多數化合物有相關性，比如T30/1、P1O/1、P¹0/2、P40/1、T70/2、PA/2、P30/1、P40/2、P30/2、T40/2、T40/1、TA/2,傳感器與樣品中的異戊醇-D、異戊醇-M、正己醇-M、正己醇-D、2-乙基-3-甲基吡嗪具有較高的正相關性，并且異戊醇-M與大多數T和P傳感器具有極顯著性(P<0.01);而壬醛與P10/1、P40/1、T70/2、PA/2、P30/1和T40/2傳感器具有顯著性負相關(P<0.05)。

圖8 電子鼻傳感器與香氣化合物的Pearson相關性

本文采用感官評鑒結合電子鼻、GC-IMS分析不同烹飪熟度對牛排揮發性風味物質的影響，結果表明，隨著烹飪熟度的增加，牛排的嫩度、多汁性和外觀分數先上升后下降，而整體風味和整體接受度不斷增加，當牛排在九成熟下，整體風味和接受度最高：通過電子鼻分析，發現樣品主要在T和P傳感器上具有較高的值，主成分分析表明，在較低熟度下，與生肉風味較相似，而當熟度高于七分時，樣品之間的風味差異較小；GC-IMS共鑒定出樣品中88種揮發性化合物，以醇類、醛類、酯類和酮類為主，隨著成熟度的增加，樣品中化合物的濃度不斷增加，并且通過ROAV共計算出12種特征性風味物質，對牛排整體的風味具有較大的貢獻作用，其中1-辛烯-3酮的貢獻作用最突出；通過Pearson相關性發現，異戊醇(單體、二聚體)、正己醇(單體、二聚體)和2-乙基-3-甲基吡嗪與傳感器T、P具有較高的相關性。

來源：感官科學與評定，轉載請注明來源。

參考文獻：姚力為,鄧靜,易宇文,等.烹飪熟度對牛排揮發性風味物質的影響研究[J].中國調味品,2024,49(09):47-53.

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