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风干是一种传统的肉制品加工方式,通过将鲜肉置于自然条件下进行晾晒,使其水分含量降低,从而制得风干肉制品。叶集风干羊肉(YADM)是安徽六安的一种地方传统特色羊肉制品,由叶集湾羊肉经自然风干工艺制得,滋味鲜美、风味独特,不仅受到当地消费者的青睐,也随着市场发展走进合肥、上海等大都市。
与自然干燥相比,热风干燥、真空干燥等均已广泛应用于肉制品的风干,并且干燥条件易于控制,有利于提高风干肉制品的品质稳定性。干燥方法对风干肉制品的理化性质、微生物特性和感官特性皆会产生显著影响。
合肥工业大学食品与生物工程学院的李雯、余霞、陈从贵*等选用10 种干燥条件(冷风干燥6 种、热风干燥2 种、真空干燥与冷冻干燥)对叶集羊肉进行干制,通过检测并比较不同方法下YADM的色泽、质构特性、风味和感官特性等食用品质,以期优选出适于YADM干燥的工业化方法,为YADM的产业化、标准化提供参考。
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1 干燥方法对YADM色泽的影响
色泽是风干肉制品重要的食用品质之一,直接影响消费者的购买欲,良好的色泽易受消费者青睐。如表3所示,VFD、HAD1、CAD15-1、CAD4-2组的L*值显著高于对照组(P<0.05),HAD2和CAD15-3组显著低于对照组(P<0.05)。其中VFD组具有最高的L*值,其原因可能在于经冷冻干燥处理的YADM具有高孔隙结构,使样品表面的光反射更加均匀,也可能由于冷冻干燥样品的温度在恢复至室温后,肉表面的水分也会恢复为液态进而使样品表面亮度增加;HAD2组具有最低的L*值,可能是较高温度使肌浆蛋白和肌原纤维蛋白变性、聚集程度增加,从而增加表面光散射的结果。a*值、b*值与肌红蛋白的形态密切相关,由表3可知,除CAD4-1、CAD15-1、HAD1外,其他7 组的a*值均显著高于对照组(P<0.05),其中VFD组最高,HAD1组最低。冷冻干燥由于操作温度低、环境真空度高,利于有效护色,进而提高了YADM的a*值;而HAD1组接近蛋白变性温度的风温,会加快肌红蛋白的氧化,减少肉的红色,导致HAD1组较小的a*值。b*值变化趋势与a*值相似。除CAD4-1、CAD15-1和HAD1组外,其余7 组的c*值皆显著高于对照组(P<0.05),其中VFD组c*值最高,颜色鲜艳;HAD1组具有最低的c*值,饱和度较低。
e值表示在L*值和b*值影响下的偏红度值,能综合反映YADM红色属性。由表3可知,除CAD4-1、CAD15-3、VFD和VD组外,其他6 组的e值均显著高于对照组(P<0.05),其中CAD4-2组e值最高,VFD组最低。低温处理可抑制氧合肌红蛋白向高铁肌红蛋白的转化,4 ℃与15 ℃条件下YADM较高的e值可能与此有关;而VFD组由于高L*值导致e值最低。在4 ℃条件下,e值随着风速的增加而先增大后减小,可能是由于低风速会延长干燥时间,致使羊肉蛋白缓慢氧化;较高的风速则会促进蛋白与氧气接触而发生变性。由此可见,冷风干燥有利于形成适宜的YADM色泽。
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2 干燥方法对YADM质构特性的影响
质构特性是风干肉制品的一个重要品质。由图1A可知,热风干燥HAD1、HAD2组的硬度和咀嚼性显著高于对照组(P<0.05),且热风温度越高,硬度和咀嚼性越大;而VD、VFD、CAD4-3、CAD15-1组显著低于对照组(P<0.05)。热风干燥温度55~65 ℃不仅有利于加快干燥进程,也因其接近于肌原纤维蛋白变性温度,易使肉表面形成硬壳,从而增加了YADM的硬度与咀嚼性;而冷冻干燥中,肉中水分冷冻后经升华除去,易使YADM的组织间隙较大,结构松散,进而导致VFD组较小的硬度、咀嚼性和内聚性。
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如图1B所示,热风干燥组、真空干燥组的弹性和内聚性均显著高于对照组(P<0.05),而其余各组与对照组总体无显著差异(P>0.05)。热风干燥温度较高,失水速率较快,易使YADM形成致密的组织结构,致使其具有较高的弹性和内聚性;而真空干燥由于真空度高和氧气含量低,使水分在低压下蒸发,促使肌纤维收缩,有利于提高YADM的弹性和内聚性。VFD组的弹性显著高于对照组(P<0.05),而内聚性显著低于对照组(P<0.05),这可能与松散的结构有关。可见,冷冻干燥不利于YADM的质构特性,热风干燥存在导致YADM硬度过大的风险,冷风干燥可能会形成适宜的YADM质构特性。
3 干燥方法对YADM中FFAs含量的影响
FFAs是羊肉重要的风味前体物质,对羊肉风味有重要作用。由表4可知,YADM中饱和脂肪酸(SFAs)含量最高,其次是单不饱和脂肪酸(MUFAs),PUFAs含量最低。YADM中共检测出11 种FFAs,棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)为主要的SFAs,其次是肉豆蔻酸(C14:0);十七碳烯酸(C17:1)、棕榈油酸(C16:0)和油酸(C18:1)是主要的UFAs。
除VFD组外,其余干燥方法制得YADM的总FFAs(Σ FFAs)含量均低于对照组,这可能是由于冷冻干燥的高真空和低温条件能降低脂肪酸氧化程度,最大程度地保留YADM中的FFAs。而VD组呈现出最低的Σ FFAs含量,其原因可能在于真空条件限制了脂肪酶发生水解作用形成脂肪酸,同时较高温度又加速了脂肪酸氧化降解,以及温度-真空的协同作用。10 组YADM中的Σ MUFAs含量与对照组均无显著差异(P>0.05),而10 种干燥条件制得的YADM中Σ SFAs含量皆低于对照组。就冷风干燥而言,风速和温度对于Σ SFAs和Σ PUFAs含量有一定影响。在相同干燥温度下,随着风速的增加,YADM中Σ SFAs含量呈下降趋势,Σ PUFAs含量呈上升趋势,这一现象可能与内源脂肪酶的作用机制有关,较高风速可能会提高羊肉表面的氧气交换速率,增加内源脂肪酶与氧气的接触机率,促进内源脂肪酶的水解作用,而肉制品中约70%的FFAs来源于内源脂肪酶的水解作用,且该酶促反应倾向于生成更多的UFAs而非SFAs,故Σ SFAs含量下降,Σ PUFAs含量增加。HAD2组的Σ SFAs和Σ PUFAs含量显著高于HAD1(P<0.05),这可能是由于高温促进了脂肪水解,且脂肪水解程度高于脂肪氧化程度,使得HAD2具有更高的Σ SFAs和Σ PUFAs含量。
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4 干燥方法对YADM中挥发性风味物质及OAV的影响
包括对照在内的11 组YADM中,共检测出158 种挥发性风味物质,其中醛类18 种、酮类11 种、醇类12 种、酯类7 种、烃类74 种、酸类2 种、芳香族6 种、呋喃类3 种、其他类25 种(数据未列出)。尽管烃类在YADM挥发性风味物质中的数量最多,但其阈值普遍较高,对气味无明显贡献。为精确解析干燥方法对YADM气味物质的影响,采用OAV评估YADM中的关键挥发性风味物质。
由表5可知,在11 组中共发现45 种关键挥发性风味物质(OAV≥1),包括醛类14 种、醇类6 种、酯类1 种、烃类8 种、酮类7 种、呋喃类2 种、其他类7 种。醛类含量与种类多且阈值低,主要由脂肪氧化产生,是肉类中最主要的挥发性风味物质。YADM中正己醛、正壬醛、正辛醛、正庚醛、反式-2-壬烯醛具有较高的OAV,对YADM的风味具有重要贡献。正己醛和正壬醛具有青草味、苹果清香,是亚油酸(C 18:2 )、花生四烯酸(C 20:4 )的降解产物;正庚醛具有脂肪味、烘烤味,是通过油酸氧化降解过程中的裂解反应所得;烯醛和二烯醛则由PUFAs自氧化所得。10 个干燥组中,VFD组正壬醛、正辛醛等醛类物质的OAV处于较低水平,而正壬醛和正辛醛主要来自油酸和亚油酸的氧化降解,由表5可知,VFD组的油酸与亚油酸皆处于较高水平,表明冷冻干燥通过降低YADM的氧化程度抑制这两种醛类物质的生成,使得正壬醛、正辛醛等醛类物质OAV较低。热加工有利于脂肪氧化生成醛类,使得HAD 2 组中各醛类物质的OAV高于HAD 1 组;在冷风干燥6 组YADM中,随着风速的加快,醛类物质的OAV逐渐升高。由此可以推测,提高风速可能会通过增加与氧气接触机会,加速脂质氧化,进而促进醛类物质的形成。
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YADM中的关键醇类物质主要有2-乙基己醇、1-辛烯-3-醇、正庚醇等,醇类主要来自脂质降解和羰基化合物还原,其中1-辛烯-3-醇对肉类的风味具有一定贡献,提供蘑菇香味,由长链PUFAs的β氧化形成。酯类主要来源于肉制品中醇和羧酸的酯化反应,YADM中OAV>1的酯类只有邻苯二甲酸二乙酯,且其OAV较低,对产品气味贡献较少。烃类化合物中,对YADM风味有贡献的主要有苯乙烯、甲苯、乙苯、邻二甲苯等芳香烃类。有研究报道,碳氢化合物、脂肪和蛋白质在热分解过程中可能会形成芳香烃,这些芳香烃可能在生羊肉的整体风味中起重要作用,甲苯和邻二甲苯具有甜味、刺激味。酮类尤其是2-酮类,被认为对肉类香气具有一定影响,具有强烈的黄油气味和辛辣气味,YADM中对风味有关键贡献的酮类有2-庚酮、1-庚烯-3酮、3-羟基-2-丁酮和3-辛烯-2酮。此外,在HAD1组中检测到一种杂环化合物(2-戊基呋喃),可能源于较高温度下产生的美拉德反应或碳水化合物的降解,具有坚果味、焦糖味,有助于YADM风味形成。YADM中检测到二甲基三硫、甲硫醇、二硫化碳等硫化物,其具有较高的OAV,甲硫醇是蛋氨酸降解的副产品,常作为中间体形成杂环化合物;二甲基三硫等烷基硫化物由硫醇的氧化或者蛋氨酸的降解形成,硫化物主要呈臭味,可能对YADM风味有不利影响。综上所述,热风干燥有助于醛类等关键挥发性风味物质的形成,从而丰富YADM的气味。
5 干燥方法对YADM中FAAs及TAV的影响
FAAs是蛋白质的水解产物,能对YADM的滋味作出贡献。如表6所示,YADM中共检测出17 种FAAs,分为鲜味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)、甜味氨基酸(苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸)、苦味氨基酸(异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸、精氨酸、缬氨酸、蛋氨酸)和芳香味氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸),甜味氨基酸在FAAs中占比最大,其次是苦味和鲜味氨基酸,其中谷氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸为YADM中主要的FAAs。
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VFD组的TAV普遍较低,这可能是冷冻干燥温度低、真空度高抑制了肉中蛋白质降解的结果。真空干燥组TAV则普遍处于较高水平,其原因可能是,一方面高温有利于蛋白质的水解与氧化变性;另一方面负压真空状态能缓解氨基酸的氧化分解,有利于FAAs含量的增加。在所有干燥方法中,TAV>1的关键呈味FAAs有谷氨酸、丙氨酸和组氨酸。有研究报道,谷氨酸和丙氨酸是半干金鲳鱼中的主要风味贡献者,谷氨酸和丙氨酸综合作用会使样品呈现鲜味和甜味,且谷氨酸在肉制品中含量高、阈值低,是鲜味的主要贡献物质之一。VD组中谷氨酸的TAV高于对照组,增强了YADM的鲜味;丙氨酸与甜味有关,15 ℃冷风干燥3 组、热风干燥2 组与VD组中丙氨酸的TAV高于对照组,这有利于增强YADM的甜味;组氨酸作为一种异味氨基酸,会增加苦味,VD组的TAV最高,这可能会给YADM带来不利影响。除上述3 种氨基酸之外,赖氨酸、精氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸在热风干燥和真空干燥等较高温度处理组中TAV>1,可能源于热效应引起蛋白降解为小分子FAAs。可见,热处理会丰富YADM的滋味。
6 干燥方法对YADM感官品质的影响
由表7可知,生YADM冷风干燥6 组的感官色泽评分均显著高于对照组(P<0.05),而HAD2和VFD组显著低于对照组(P<0.05),这与仪器色泽检测结果一致。需要指出的是,尽管VFD组能够很好地保持鲜肉的色泽,呈现鲜红色,但消费者更习惯于风干肉的红棕色,而鲜红色可能让消费者难以接受。组织状态方面,CAD4-2和CAD4-3组的评分显著高于对照组(P<0.05),VFD组显著低于对照组(P<0.05)。对于消费者来说,具有一定弹性且软硬适中的风干羊肉会得到较高的评分。冷风干燥组风干温度低,蛋白氧化交联程度低,硬度、弹性较适宜,故评分总体较高;而冷冻干燥组结构疏松,弹性、内聚性较低,评分也较低。气味方面,CAD4-3组的评分显著高于对照组(P<0.05),VFD组显著低于对照组(P<0.05),这可能是由于CAD4-3组硫化物种类少、含量低,未掩盖醛类等香味物质,而VFD不利于挥发性风味物质的形成,故气味较弱,评分较低。总体可接受度方面,CAD4-3组具有最高的总体可接受度,而VFD组的总体可接受度最低。YADM生肉的感官综合评分结果显示,CAD4-3组具有最高的综合得分,而VFD组评分最低。
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如表8所示,除VFD组外,其他干燥处理下熟YADM的色泽与对照组无显著差异(P>0.05),在沸水中煮制较长时间能使肉中的肌红蛋白氧化变性,使肉呈暗棕色,肉眼难以分辨差异,感官色泽评分的不显著差异可能与此有关。在质地、滋味与总体可接受度方面,各干燥处理组与对照组间均无显著差异(P>0.05)。CAD15-3组的气味评分显著高于对照组(P<0.05),其他处理组与对照组均无显著差异(P>0.05),这可能与煮制复水后风干羊肉在感官上的差异被缩小有关。YADM熟肉的感官综合评分结果显示,CAD15-3组的综合评分最高,VFD组的综合评分最低。
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7 综合评价结果分
如表9所示,CAD4-2组具有较佳的综合色泽评分,HAD2组呈现较高的综合质构评分,CAD4-3组具有较优的综合感官评分;综合评分显示,CAD4-2组分数最高,为71.94,对照组与VFD组分数较低,分别为27.14与28.51。由此可以看出,引入人工干燥的方法有利于获得优于自然干燥YADM的食用品质,且冷风干燥是YADM较为合适的干燥方法,其中CAD4-2较适于YADM的干燥,能明显改善YADM的色泽、质构特性和感官等食用品质。
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结 论
冷风干燥有利于YADM形成适宜的质构特性、色泽与感官色泽、组织状态,其中CAD4-3组具有最高的生YADM感官评分,CAD15-3组具有最高的熟YADM感官评分;热风干燥有利于挥发性风味物质和FAAs等风味物质的形成,丰富YADM的风味,但不利于咀嚼;冷冻干燥能够最大程度地护色,但同时会使YADM产生较差的质构特性和感官品质。色泽、质构特性及感官的综合评价结果显示,适于YADM干燥的条件为冷风温度4 ℃、风速1.6 m/s和环境相对湿度范围60%~80%(CAD4-2组)。本研究可为YADM的标准化、产业化提供理论依据,助力地方特色肉食品的推广。
作者简介
通信作者
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陈从贵,男,合肥工业大学食品与生物工程学院教授(二级岗位),博士生导师,“畜禽食品加工与健康”团队带头人之一;中国畜产品加工研究会第七届常务理事,《肉类研究》编委;国家、教育部及部分省(市)科学技术奖与教学成果奖评审专家。近年来主要开展低脂低盐肉制品品质改善与营养评价、预制肉制品加工新技术等。近年来,主持“十三五”国家重点研发计划重点专项课题任务、安徽省科技重大专项等3 项,获安徽省科学技术一等奖1 项、国家教学成果一等奖1 项和安徽省教学成果特等奖1 项。发表研究论文60余篇。
第一作者
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李雯,女,合肥工业大学食品与生物工程学院食品工程专业硕士生,主要研究方向为肉制品加工与质量控制。以第一作者发表综述论文1 篇,研究论文1 篇。
引文格式:
李雯, 周宇, 杜庆飞, 等. 干燥方法对叶集风干羊肉食用品质的影响[J]. 食品科学, 2025, 46(22): 278-286. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250517-111.
LI Wen, ZHOU Yu, DU Qingfei, et al. Effects of drying methods on the eating quality of Yeji air-dried mutton[J]. Food Science, 2025, 46(22): 278-286. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250517-111.
实习编辑:王奕辰;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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为汇聚全球智慧共探产业变革方向,搭建跨学科、跨国界的协同创新平台,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心(动物替代蛋白)、中国食品杂志社《食品科学》杂志(EI收录)、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志(SCI收录)、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志(ESCI收录)主办,西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、 重庆三峡科技大学 、西华大学、成都大学、四川旅游学院、北京联合大学、 中国-匈牙利食品科学“一带一路”联合实验室(筹) 共同主办 的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”, 将于2026年4月25-26日 (4月24日全天报到) 在中国 重庆召开。
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