牛肉风味物质PPT课件.ppt

牛肉风味物质,牛肉风味的研究进程,牛肉风味的研究始于20世纪50年代，当时主要是研究肉味中的不挥发性前体物质(non-volatileprecursors)。到60年代和70年代，由于色谱和波谱技术的日臻成熟，人们对牛肉风味的研究又转向其挥发性的芳香味化合物。此后20年间，肉味的挥发香气中大量的化合物被鉴定出来,人们已确定出许多化合物对肉类风味有重大作用而且对某些风味化合物的化学反应机理进行了探索。在此基础上配制了一些牛肉人工香味料,并投人使用。但至今还未能模拟出一种令人信服的纯真牛肉风味。说明牛肉的风味成分相当复杂。,肉品风味的定义及特点,肉的风味：生鲜肉的气味和加工后肉类制品的香气和滋味。肉类风味的产生是肉中固有成分经过复杂的生物化学变化，产生的各种有机化合物所致。特点：成分复杂多样，含量甚微，用一般的方法很难测定除去少数成分外，多数没有营养价值、不稳定、加热易破坏和挥发,风味前提物,生肉几乎没有什么气味（除腥味）,所含挥发化合物很少，将牛肉加热（蒸、煮、火烧、烘烤、油煎、微波）,牛肉中的不挥发成分瘦肉组织与脂肪组织之间发生一系列复杂化学反应,形成牛肉独特的香味。其中的风味成分就是由前体物质经过这些复杂的化学反应过程而产生的。我们就把肉中受热后能产生挥发性肉香化合物的组分统称为风味前体物牛肉中的风味前体物质主要为低分子的水溶性物质,而且是具有透析性的低分子化合物,风味前体物的种类及其相互作用,肉风味前体物主要有两类:水溶性化合物和脂溶性化合物。在加热期间挥发性香味物质的产生源于氨基酸与还原糖之间的美拉德反应以及脂类的热降解反应。1、含硫化合物含硫氨基酸如赖氨酸和半胱氨酸等,是热处理过程中产生肉香的必需化合物。硫胺素也是一种风味前体物,目前已确定与硫胺素有关的风味前体物质至少有8种,包括甲酸和杂环呋喃类化合物等,肉类香味是多种成分综合作用的结果,2脂类物质肉中脂肪分肌间和肌内脂肪,前者主要成分是甘油三酯,其含量多寡与肌肉的多汁性、大理石纹样等有关;后者则是磷脂,主要由总磷脂组成,因富含不饱和脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸,极易被氧化,其氧化产物直接影响风味成分的组成。Mottram等研究证实磷脂是肉品风味的前体物质,肌间脂肪仅对多汁性等有影响。3含氮化合物和糖类有研究认为风味前体物包括:氨基酸、肌苷酸和多肽(如鹅肌肽和肌肽)。加热生肉时,其中牛磺酸、丙氨酸、鹅肌肽和肌肽大量减少,核糖完全消失,这表明氨基酸、多肽和碳水化合物是肉香前体物。,加热过程中牛肉风味物质形成的基本途径,1、氨基酸和多肽的热降解氨基酸和多肽的热降解作用需要较高温度,氨基酸通过脱氨、脱羧,形成烃、醛、胺等。其中挥发性羰基化合物是重要的风味物质。,2、硫胺素的热降解硫胺素降解的第一步是噻唑环中C-N-及C-S键的断裂形成羟甲基硫基酮,这是一个非常关键的硫基酮中间产物,由此可得到一系列的含硫杂环化合物。这其中的一些化合物存在于肉香气挥发成分中。,3、糖降解在较高的温度下,糖会发生焦糖化反应。戊糖生成糠醛,己糖生成羟甲基糠醛。进一步加热,便产生具有芳香气味的吠喃衍生物、羰基化合物、醇类、脂肪烃和芳香烃类。肉中的核苷酸如肌苷单磷酸盐加热后产生5-磷酸核糖,然后脱磷酸、脱水,形成5一甲基一4羟基一呋喃酮，羟甲基吠喃酮类化合物很容易与硫化氢反应,产生非常强烈的肉香气。,4、类脂类物质的氧化作用在烹煮牛肉时,挥发性香味的重要来源之一为类脂类物质中不饱和酰基链的氧化作用不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸和花生四烯酸中的双键,在加热过程中发生氧化反应,生成过氧化物,继而进一步分解为很低香气阈值的酮、醛、酸等挥发性羰基化合物。羟基脂肪酸水解后生成羟基酸,经过加热脱水、环化生成内酯化合物,具有令人愉快肉香味。,5、还原糖与氨基酸的maillard反应还原糖与氨基酸之间的美拉德反应是形成熟肉制品风味最重要途径之一。该反应复杂,产生了大量的风味化合物。反应的初级阶段,还原糖羰基和氨基化合物缩合,形成葡基胺,随后通过脱水、重排和脱氧生成各种各样的糖脱水和降解产物,如糠醛和呋喃衍生物,羟基酮和二羰基化合物。,牛肉的滋味物质,滋味物质是指食品中水溶性呈味物质刺激味蕾而产生的酸、甜、苦、咸等味觉反映。呈味物质甜味：葡萄糖、果糖、核糖、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸。咸味：无机盐类、谷氨酸单钠盐、天门冬氨酸钠。苦味：肌酸、肌酸酐、次黄嘌呤、鹅肌肽、肌肽、其它肽类、组氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸。鲜味：谷氨酸单钠盐、5一肌苷酸、5一鸟苷酸、某些肽类。酸味：天门冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、天门冬酰胺、琥珀酸、乳酸、乙二醇酸、吡咯烷酮羧酸、磷酸。,牛肉的气味,气味是肉中具有挥发性的物质，随气流进入鼻腔，刺激嗅觉细胞通过神经传导反应到大脑嗅区而产生的一种刺激感在对牛肉的挥发性风味成分中研究中，已经发现了包括烷、烯、醇、醛、酮、醚、酯、羧酸及含氧、氮、硫杂环化合物等，其中含硫化合物体现基本肉香。各种挥发物对肉的香味和总风味贡献的大小取决于各自的香味值，即浓度/阈值之比。香气值1的挥发物可能对香味有直接影响；而香气值1的挥发物可能对总香味无实际作用，或与其他物质发生协同、拮抗或加成反应，间接影响肉的香味。,牛肉挥发性风味成分,现已鉴定出牛肉加热熟后具有800多种风味挥发性化合物,按化学方法分为17大类列于下表。,从熟牛肉的挥发性成分中分离到的几种代表性化合物,文字内容,文字内容,肉类风味的影响因素,部位、品种、等级差异因为牛的脖子和四肢用得最多，这些部分的肉也最硬，离角和蹄越远则肉质越嫩。因此牛的不同部位肉质差别很大。一般腰部肌肉较软嫩,但缺乏风味;胸部肌肉膈部肌肉韧部较大,风味浓郁;像牛的臀部肌肉特别是半腱肌比背最长肌风味好。名称也不同，如菲力、沙朗/西冷、T骨、牛柳、肋眼等，其中雪花牛肉指油花分布均匀且密集，如同雪花或大理石，入口即化，不适合长时间烹煮，故常见的是簿片形状，多用于涮食或生食。,牛肉分割图,菲力牛排（法语：Filetmignon）是牛排的一种，是由臀部及腰肌肉取下的一块软肉，为牛身中运动量最少的一块肌肉，所以特别柔嫩，又称为腰内肉而且每头牛只能切出4至6磅，因此售价最为昂贵。,秦川牛是我国著名优良黄牛品种之一居全国五大良种黄牛之首。特征：结构匀称，皮薄毛细，被毛紫红色，四肢坚实，蹄质较硬，姿态健美；净肉率52.21，瘦肉率76.06，其肉质细嫩，柔软多汁，色泽鲜红，具大理石纹。有“细嫩、具纹、烙饼牛羹，膏脂润香”的史载。其肉含高蛋白质和多种氨基酸，脂肪低。产肉性能与国外著名肉用牛品种接近或超过。,鲁西黄牛是我国名贵牛种之一，其体躯高大，结构匀称，健壮威武，肉用价值高，闻名海内外.体型特征:被毛从浅黄到棕红，以黄色居多，鼻与皮肤均为肉红色，部分有黑色斑点。多数牛具有完全不完全的三粉特征，即眼圈、口轮、腹下为粉白色；皮薄，产肉率较高，肉质鲜嫩，脂肪均匀地分布在肌肉纤维之间，形成明显的大理石花纹，有“五花三层肉”之美誉。,研究表明牛肉不同等级间挥发性物质种类及有效风味物质比例随等级提高而增加。随着等级的增高，清香味的醇类物质减少，同时代表鲜香味的醛类和油香的酮类物质显著增多，而酯类物质没有明显的变化。,牛肉的级别对牛肉风味的影响,牛肉的等级评定,牛肉品质等级评定的主要依据是大理石花纹结合牛的年龄。牛肉的多汁性、口味、嫩度都和肉的大理石花纹有关，所以在评定牛肉品质等级时，离不开牛肉大理石花纹，大理石花纹是由第1213肋处横切的眼肌面积中脂肪沉积程度来确定的，共分九个等级，一级最好，九级最差。牛肉的品质还受年龄的影响。由年龄确定牛的生理成熟度，分为五个等级；1级，9至30月龄；2级，30至48月龄；3级，48至60月龄；4和5级，超过60月龄。,美国牛肉等级,综合两种因素，再将牛肉评鉴出八个等级极佳级(Prime)特选级(Choice)可选级(Select)合格级(Standard)商用级(Commercial)可用级(Utility)切块级(Cutter)制罐级(Canner),饲养与营养因素饲养因素对肉风味具有重要作用,影响动物的皮下脂肪和瘦肉组织中脂肪酸含量和组成及其它脂溶性成分,而这些物质与肉风味具有一定关系。,肌内脂肪含量脂肪对肉类风味的影响主要存在如下两种方式:(1)不饱和脂肪酸氧化形成羰基化合物,这种羰基化合物含量适宜时,口感风味则佳;如低于或超过一定水平则形成异味的感觉;(2)脂肪中贮积有脂溶性化合物,热加工时产生挥发性物质,使得肉类的风味酣浓。牛的瘦肉所含挥发性的香味成分，存在于肌间脂肪。大理石样肉间的脂肪杂交状态越密集，风味就会越好。,肉类风味的影响因素,肉的排酸成熟与否屠宰后畜禽的肉经过冷却、排酸、成熟者，其肉的风味就好，这是因为内在冷却、排酸和成熟的过程中经过一系列的物理变化使肉变得柔软芬芳.未经过剥皮的羊肉、牛肉及未退毛的猪肉，直接吊藏起来，经过冷却后，获得毛腥兽风味。经实验证明，屠宰后的肉品未经过冷却、排酸和成熟，再烹调不会有良好的风味。,年龄差异一般认为,6月龄牛无典型牛肉风味,12月龄稍好,18月龄以上才有牛肉风味,再高则风味无差异。研究表明,30月龄公牛牛排只有风味和多汁性优于18月龄,18和90月龄母牛肉经品尝无差异。因此认为动物一旦成熟,其肉品风味比较稳定,肉制品风味的改良,调香肉制品的调香包含两个方面：赋香和提香。提香(突出本香)就是去腥，去除原料的不良气味，发掘出肉类本身的香味，只有把腥臭味去掉，肉的香味才能突出出来；赋香就是赋予产品一种特有风味。能起到很好提香作用的主要是一些天然香辛料。能用于肉制品提香的香辛料种类很多：有起去腥臭的白芷、桂皮、良姜，有起芳香味的月桂、丁香、肉豆蔻、众香果，有香甜味的香叶、茴香，有辛辣味的大蒜、葱、姜、辣椒、胡椒，有甘香味的百里香、甘草等。香辛料往往是两种以上混合使用，需要注意相互间的的相乘以及相杀作用。,牛肉香精的调配肉味香精是二十一世纪以来发展最为迅速的食用香精。肉味香精主要用于增强和赋予肉制品、非肉、类肉制品、方便休闲食品和烘焙食品以肉香,使之味香可口,满足人们对食品更高的色、香、味需求。,根据调香的思路,按香气模块则可以将牛肉香精大致分为:基本肉香味、特征肉香味、焦糖香味、坚果香、烤香味、奶油香、脂香、烟熏香味、蔬菜香、辛香香味等10种香气模块类型,基本肉香味香料主要是呋喃含硫类化合物,3-巯基-2-丁醇、四氢噻吩酮、2-甲基-3-巯基呋喃、甲基(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚和丙基(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、二(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、4-甲基-4-糠硫基-2-戊酮、硫醇等。呋喃类香料是构成各种肉味香精最重要的香原料品种,其中的呋喃含硫化合物肉香味特征性最强,用在肉味香精中可提高产品的香味特色和仿真性。一般认为对基本肉香味起主导作用的是2-甲基-3-巯基呋喃、(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚等，2-甲基-3-呋喃硫化物,它们一般是由瘦肉中的水溶性前体物质产生的含硫化合物。,特征牛肉香味的香料则有2,3-丁二硫醇、2-甲基四氢噻吩-3-酮、2-甲基-3-四氢呋喃硫醇、2-甲基-3-甲硫基呋喃、2,6-二甲基苯硫酚、1,3-氧硫杂环戊烷类化合物、12-甲基十三醛等。根据新的研究报道,在对肉味物质的检测中发现,2-甲基-3-呋喃硫醇、甲基(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、丙基(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚等这几种香料具有肉味、烤肉味等风味,是构成肉味香精主体特征香气的重要单体肉香香料。2-甲基四氢呋喃-3-硫醇更多体现的是土豆炖牛肉的风味。2-甲基-3-甲硫基呋喃是煮牛肉的特征香气。,焦糖香味、坚果香、烤香味、奶油香、脂香、烟熏香味、蔬菜香、辛香香味等香料,在这些众多的挥发性物质中几乎不大具有肉类特征香味,只是起到辅香、协香、修饰、变调等作用,但对于一个好的肉味香精来说却是不可或缺的。,调配的主要原则：根据对牛肉香精的要求,增加肉香和肉质感,可以选择其中的几个或全部模块进行搭配,为每一模块选择合适的香原料;再结合每一个香料的阈值、挥发性强弱、留香时间等,为每一个模块设计好大致用量。,基于Maillard反应的肉类香精以牛肉酶解物、L-半胱氨酸和还原糖等物质为原料，通过Maillard反应得到的牛肉味香精具有原料肉香味浓、天然、留香时间长的优点。对肉类物质在加热过程中产生风味物质的反应的模拟，以糖类和含硫氨基酸为基础，通过加热所发生的反应包括脂肪酸的氧化、分解糖和氨基酸热降解、羰氨反应及各种生成物的二次或三次反应等可以合成牛肉风味香料。,水解蛋白是热加工香料的主要原料，主要是因为它能提供热反应所需的前体物质。然而以水解植物蛋白和酵母自体分解抽提物为原料的热反应肉味香精，只能部分的模拟肉类的自然风味，所以现在人们将注意力转到了肉类蛋白水解物上。用酶法水解肉蛋白由于水解度不高，使其保持了肉的大部分原鲜味，可以产生逼真的肉香味；酶法温和的水解条件，使得最终水解物具有纯正柔和的口味，使得产物的适应性更好。用肉类蛋白作肉味香精的原料，能够保证所有的肉味前体物质产生一些诸如煮肉、炖肉及烤肉的风味,蛋白酶在肉类风味改良上的应用,许多微生物在标准培养基生长时都能够合成香气物质，且来源丰富的细菌、真菌、酵母都可产生香味物质，同时微生物可以完成化学需要许多步骤的生产过程。微生物所具有的代谢能力强、易于培养的特点，使其可能成为生产纯粹的风味化合物及其复合物的最有前途的方法。,利用微生物产生风味物质,利用微生物产生风味物质,挥发性风味物质的提取方法,吹扫捕集法(PurgeandTrapMethod,简称PT)、同时蒸馏萃取法(SimultaneousDistillationExtractionMethod,SDE)、固相微萃取技术、超临界流体萃取技术、搅拌棒吸附萃取技术,吹扫捕集法(PurgeandTrapMethod,简称PT).,同时蒸馏萃取法(SimultaneousDistillationExtractionMethod,SDE),固相微萃取技术,超临界流体萃取,搅拌棒吸附萃取技术,搅拌棒由密封在玻璃管中的磁核和厚的聚二甲基硅氧烷涂层组成，萃取机理和固相微萃取非常相似这种技术的优点是灵敏度高、水溶液中挥发性有机物的定量分析可以很容易地通过同位素标签的内标法完成，且精确性高。但是这种技术还处于初期发展阶段，因此开发前景广阔。,风味物质分析鉴定方法,目前较为先进的食品风味分析技术有气相、液相色谱法，色谱质谱联用测定法、气相色谱吸嗅（）检测技术、电子鼻检测技术等气相色谱法在食品风味物质研究的领域中毛细管气相色谱用的最多。毛细管柱内不装填料，空心柱阻力小，长度可达百米。将固定液直接涂在管壁上，总的柱内壁面积较大，涂层可很薄，则组分在气相和液相相间的传质阻力降低，这些因素使得毛细管柱的柱效比填充柱有了很大的提高。其优点是分离效率高，比填充柱高10-100倍，分析速度快，色谱峰窄，峰形对称。缺点是样品处理量小，且灵敏度低，仅可分析含量在级或以上的物质，常用于常量分析。,液相色谱技术液相色谱技术是在气相色谱