我国是牛肉生产和消费大国,随着人们生活水平的提高,需要更高品质的肉制品来满足人们的生活需求。牛排作为一种高品质生活需求,有多种烹饪方式,其中煎牛排深受牛肉爱好者的青睐。为了保证牛排独特的嫩度,西餐将牛排的成熟度分为五个等级: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℃)。本文采用感官评价分析不同成熟度牛排之间的整体感官品质差异,利用电子鼻、GC-IM对牛排中挥发性化合物进行定性定量分析。
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        牛肉适口性得分受烹饪方法和煮熟程度的影响。对牛排从5个维度(嫩度、多汁性、外观、整体风味和整体接受度)进行感官评价，分析成熟度对其感官品质的影响，见图1。         由图1可知，熟度对牛排感官品质具有显著性影响(P<0.05),随着熟度的增加，牛排在嫩度、多汁性和外观上先升高后降低，当熟度为七分熟时，其值最高。牛排整体风味和整体接受度随着成熟度的增加,不断增加,在样品E中具有最高值。
        电子鼻分析
        电子鼻是一种智能感官技术，能区分不同烹饪熟度牛排的整体风味特性。        由图2可知，不同烹饪熟度的牛排整体风味轮廓较相似，只是在特定传感器上具有显著的差异，尤其在T和P传感器上，样品之间整体风味特性具有显著性差异(P<0.05),随着烹饪熟度的增加，样品在传感器上的数值逐渐增加，其中P传感器主要对氧化能力较强和非极性化合物较敏感，比如一些烷烃和甲硫醇等物质；而T传感器主要对有机化合物和芳香族化合物敏感，说明随着烹饪熟度的增加，样品中的芳香族化合物含量越丰富，使得其整体风味较突出。除此之外，高熟度的样品在P30/1、PA/2和P10/1传感器上的数值较高，说明样品中具有较高含量的极性、非极性和有机化合物，如醇类、醛类等化合物。为进一步分析不同烹饪熟度样品之间的整体风味差异，采用主成分分析，见图3。         由图3可知，不同熟度样品之间风味具有差异，并且样品之间的重复性较好。PC1的贡献率为70.5%,PC2的贡献率为15.3%,累计贡献率大于85%,说明该模型具有较高的可靠性[16]。根据样品在PCI上的距离，可将样品分为三类：样品CK和A为一类，样品B和C为一类，而样品D、E为一类，说明在较低烹饪熟度下，样品中的挥发性风味物质较少，与生肉较相似：随着烹饪熟度的增加，即在三成熟和五成熟的条件下，牛肉中的挥发性物质较相似，并且与对照组具有明显差异，说明烹饪熟度会影响牛肉中挥发性风味物质的形成；当烹饪熟度达到七成熟以上时，牛肉中的挥发性化合物具有高度的相似性。
        GC-IMS分析
        2D、3D谱图分析
        图4是6种不同烹饪熟度的牛排挥发性风味化合物谱图，图中每个点代表一种物质，浅色表示浓度较低，深色表示浓度较高，颜色越深表示浓度越大7。由图4可知，牛排的挥发性风味物质能通过GC-IMS得到很好的分离，其中图中标记的横线和方框处为6种不同熟度牛排中的差异性化合物，随着牛排成熟度的增加，样品中化合物的数量和浓度不断增加，并且均高于对照组，其中在样品A、B中，化合物的整体浓度较相似，即牛排介于一成熟和三成熟之间时，样品的整体风味轮廓较相似，而在样品D、E中，化合物的整体风味物质的浓度较相似，说明牛排介于七成熟和九成熟之间时，样品的整体轮廓较相似，与前文电子鼻结果一致。         为进一步分析不同烹饪熟度下牛肉中挥发性化合物的变化，采用GC-IMS对样品中的化合物进行定性定量分析，构建风味指纹图谱，见图5。         在样品中检测出95种化合物，通过数据库比对共定性出88种化合物，包括25种醇类、22种醛类、12种酯类、18种酮类、3种酸类、3种吡嗪类、4种呋喃类和1种其他类。从图谱中可以清晰地看出，随着烹饪熟度的增加，样品中的化合物含量在不断增加。其中一些化合物在所有样品中保持较高的含量，说明这部分化合物受烹饪因素的影响较小。
        与样品CK相比，部分化合物在样品A、E中具有较高的含量，说明这部分物质是烹饪后产生的，牛排在烹饪过程中由于高温产生的美拉德反应或者脂质的热分解产生的一系列挥发性风味物质，导致烹制后的牛排风味更丰富。
        烹饪过程中，随着成熟度的增加，一些化合物的含量在不断增加，在样品E中含量最高，即全熟牛排的风味更丰富。         挥发性化合物是由非挥发性水溶性前体和脂质通过脂质氧化和热降解产生的多种反应产生的。牛肉在烹饪过程中香气物质的形成主要通过美拉德反应和脂质的热降解而形成，由图6可知，在样品中共检测到3种美拉德反应产物和10种脂质降解产物。其中，美拉德反应产物包括2-甲基吡嗪、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮。2-甲基吡嗪(坚果味、烘烤香味)随着烹饪熟度的增加，其含量先上升后下降，在七分熟的牛排中含量最高。
脂质降解产物有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、正辛醛在烹饪后的牛排中具有较高的含量。
        主成分分析
         为进一步分析不同烹饪熟度牛排的整体风味差异，构建主成分分析模型见图7。         由图7可知，样品在PCI上的方差为57.7%,在PC2上为22.5%,累计贡献率大于80%,说明模型可靠。其中，根据样品在PCI上的距离，可将样品分为3类：样品C明K烹为饪一会类改,变样牛品排A的、C整为体一风类味,而特样征品,并D且、E随为着一烹类饪,说熟度的增加,样品的风味差异逐渐减少;当牛排熟度介于一分和三分之间时,牛排的整体风味轮廓较相似;而当牛排成熟度大于七分时,样品之间的风味差异逐渐减小,说明当烹饪熟度达到一定程度时,牛肉中不再形成新的挥发性化合物,该结果与前文电子鼻结果相吻合。
        ROAV分析
        并不是样品中化合物的含量越高，其对整体风味贡献就越高，而是需要结合其阈值一起分析，相对气味活度值用来判定样品中对整体风味贡献较大的物质，见表1。         由表1可知，通过相对活度值，在样品中共计算出12种ROAV>1的化合物，主要以醇类、醛类和酮类为主，可将其视为牛排中的特征性风味化合物。其中1-辛烯-3酮阈值最低，对样品的贡献作用最突出，因此定义其ROAV=100。而正己醇-D(具有淡青的嫩枝叶气息，微带酒香、果香和脂肪气息)、异戊醇-M(有苹果白兰地香气和辛辣味)、壬醛(有青而微甜、尖锐的蜜蜡花香气息)和2,3-戊二酮在所有样品中的ROAV均大于1,说明这部分化合物对牛排整个烹饪过程中的风味特性具有重要贡献作用；正己醛-M(呈生的油脂和青草气及苹果香味)和1-戊烯-3酮(呈香辣、醚香、胡椒、大蒜、芥菜、洋葱等强烈刺激性气味)在样品A、E中具有较高的ROAV,且值大于1,说明两者对烹饪后的牛排具有重要的影响作用。2-乙基-3-甲基吡嗪具有强烈的生马铃薯、花生和巧克力香味，其ROAV在样品D和E中大于1,说明在高烹饪熟度下2-乙基-3-甲基吡嗪才发挥作用，对牛排的整体风味特性具有贡献作用；除此之外，正己酸乙酯呈浓郁的水果香气，其ROAV在样品C、E中具有大于1,且随着烹饪熟度的提高，其值也在不断增加，在样品D、E中其值较高，说明只有在较高烹饪熟度下正己酸乙酯才会发生作用，对牛排整体风味具有较高的贡献。
        相关性分析
        为研究电子鼻传感器与香气化合物之间的关系，采用Pearson相关系数对电子鼻传感器与ROAV>1的香气化合物进行相关性分析，见图8。由图8可知，电子鼻的T和P传感器与大多数化合物有相关性，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,传感器与样品中的异戊醇-D、异戊醇-M、正己醇-M、正己醇-D、2-乙基-3-甲基吡嗪具有较高的正相关性，并且异戊醇-M与大多数T和P传感器具有极显著性(P<0.01);而壬醛与P10/1、P40/1、T70/2、PA/2、P30/1和T40/2传感器具有显著性负相关(P<0.05)。
        本文采用感官评鉴结合电子鼻、GC-IMS分析不同烹饪熟度对牛排挥发性风味物质的影响，结果表明，随着烹饪熟度的增加，牛排的嫩度、多汁性和外观分数先上升后下降，而整体风味和整体接受度不断增加，当牛排在九成熟下，整体风味和接受度最高：通过电子鼻分析，发现样品主要在T和P传感器上具有较高的值，主成分分析表明，在较低熟度下，与生肉风味较相似，而当熟度高于七分时，样品之间的风味差异较小；GC-IMS共鉴定出样品中88种挥发性化合物，以醇类、醛类、酯类和酮类为主，随着成熟度的增加，样品中化合物的浓度不断增加，并且通过ROAV共计算出12种特征性风味物质，对牛排整体的风味具有较大的贡献作用，其中1-辛烯-3酮的贡献作用最突出；通过Pearson相关性发现，异戊醇(单体、二聚体)、正己醇(单体、二聚体)和2-乙基-3-甲基吡嗪与传感器T、P具有较高的相关性。

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       参考文献：姚力为,邓静,易宇文,等.烹饪熟度对牛排挥发性风味物质的影响研究[J].中国调味品,2024,49(09):47-53.