基于不同杀菌方式的红烧肉内脂质和挥发性成分的差异分析

陈君玉; 孙渊; 饶雷; 赵靓; 王永涛; 李全宏; 吴晓蒙; 廖小军

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2021100300

基于不同杀菌方式的红烧肉内脂质和挥发性成分的差异分析

陈君玉^1,,
孙渊¹,
饶雷¹,
赵靓^{1, 2},
王永涛¹,
李全宏¹,
吴晓蒙^1, ,,
廖小军¹

1.
中国农业大学食品科学与营养工程学院，国家果蔬加工工程技术研究中心，农业农村部果蔬加工重点实验室，食品非热加工北京市重点实验室，北京 100083
2.
中国农业大学（兴化）健康食品产业研究院，江苏兴化 225700

基金项目: 国家重点研发计划项目（2018YFD0400500）；国家重点研发计划项目（2018YFD0400805）；中国农业大学2115人才工程资助。

详细信息

作者简介:
陈君玉（1998−），女，硕士研究生，研究方向：营养与食品安全，E-mail：1245221634@qq.com

通讯作者:
吴晓蒙（1986−），男，博士，副教授，研究方向：食品包装与食品安全，E-mail：wuxmeng@cau.edu.cn

中图分类号: TS251.5
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出版历程
- 收稿日期: 2021-10-27
- 网络出版日期: 2022-05-04
- 刊出日期: 2022-07-14

Comparision of Lipids and Volatile Flavor Components in Chinese Braised Pork in Brown Sauce with Different Sterilization Methods

1.
College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, National Engineering Research Center for Fruit and Vegetable Processing, Key Laboratory of Fruit and Vegetable Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing Key laboratory for Food Non-thermal Processing, Beijing 100083, China
2.
Xinghua Industrial Research Center for Food Science and Human Health, China Agricultural University, Xinghua 225700, China

摘要

摘要: 为了研究红烧肉在不同杀菌过程中脂质和挥发性成分的变化，本文采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱技术对未杀菌、巴氏杀菌和超高压杀菌处理的红烧肉的全脂质组分进行定量分析，共鉴定出251种脂质化合物。利用偏最小二乘判别分析和层次聚类分析模型可有效区分未杀菌、巴氏杀菌、超高压杀菌的红烧肉样品，其中24种脂质物质是将其有效区分的关键差异性化合物，包括15种甘油三酯，8种磷脂，1种N-酰基乙醇胺。根据脂质化合物的相对含量，超高压组的红烧肉比巴氏杀菌组更接近于对照组。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术比较了不同杀菌方式处理的红烧肉中主要挥发性物质的种类和含量差异。3种杀菌方式中共鉴定出31种挥发性风味成分，包括4种醇、4种酸、4种脂、7种烷烃、2种酮、9种醛和1种呋喃。综合分析，超高压杀菌较好地保持了红烧肉原有的风味和脂质成分，在肉制品以及中式菜肴的杀菌领域具有较好的应用前景。
- 红烧肉 /
- 脂质成分 /
- 挥发性成分 /
- 杀菌方式 /
- 巴氏杀菌 /
- 超高压杀菌
Abstract: To investigate the changes of lipids and volatile flavor components of Chinese braised pork in brown sauce after sterilization processes, quantitative analysis of the whole lipid components of unpasteurized, pasteurized, and ultra-high pressure (UHP) braised pork in the brown sauce was conducted using ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole-time of flight mass spectrometry. A total of 251 different lipids were identified. Partial least squares discriminant analysis and hierarchical clustering analysis were used to successfully distinguish the braised pork samples processed with different sterilization methods. Among them, 24 lipid substances were the key compounds to effectively distinguish the lipids, including 15 types of triglycerides (TG), 8 types of phospholipids, and N-acylethanolamine. According to the relative contents of lipid compounds, the braised meat after UHP sterilization was closer to the control group than the ones pasteurized. Using solid-phase micro-extraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry, the types and contents of volatile components in braised pork under different sterilization methods were compared. A total of 31 volatile flavor components were identified, including 4 types of alcohols, 4 types of acids, 4 types of lipids, 7 types of alkanes, 2 types of ketones, and 9 types of aldehydes and furan. Based on these results, it was found that the UHP sterilization could maintain the original flavor and lipid composition of Chinese braised pork in brown sauce, which had great potential in meat processing and Chinese cuisine preparation.
- Chinese braised pork in brown sauce /
- lipid components /
- volatile components /
- sterilization /
- pasteurization /
- ultra-high pressure (UHP) sterilization

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红烧肉是以肥瘦相间的肉为主要原料，配以多种辅料和调味料红烧加工而成的一种典型的传统中式肉类菜肴，其风味独特，咸中带甜、肥而不腻、瘦而不柴，深受广大消费者喜爱^[1]。随着人们生活水平逐渐提高，社会节奏越来越快，消费者在厨房备餐的时间越来越少，进而对方便快捷的预制菜肴产品的市场需求不断提高。作为中式调理食品和中式快餐中重要的菜肴，将传统红烧肉经加工制成即热食用的肉类方便菜肴调理包，配送至熟食店和便利店等，可弥补红烧肉罐头因高温杀菌对品质破坏较大、保质不保鲜的不足，满足快节奏生活人群对食品营养、安全、美味、方便的追求。

肉类食品富含蛋白质、脂肪、氨基酸、维生素等多种营养成分，是微生物生长繁殖的良好基质。因此，在生产和加工过程中极易受到污染。有效杀灭肉品中的微生物是保障肉品安全的一个重要途径^[2]。目前肉制品方便菜肴常用的杀菌方式有热杀菌、辐照杀菌、微波杀菌、超高压杀菌等。其中传统热杀菌虽然在延长保质期方面效果最好，但是对产品质构、颜色、营养等损失较大；辐照杀菌作为一种非常高效的冷杀菌技术，虽然可以有效杀灭或减少肉中的食源性致病微生物和寄生虫，但是也会导致肉风味和色泽的劣变^[3]；微波杀菌作为一种新型杀菌方式，具有快速、高效、安全、保鲜等优点，但研究表明不适宜的温度、时间、功率等因素易造成肉质构、感官品质以及风味的改变^[4]；而超高压（Ultra-high Pressure, UHP）杀菌作为一种非热杀菌技术，对食物的风味、色素等小分子物质的天然结构及水解^[5]几乎无影响，且能够更好地保持食品原有的色香味，此外，UHP具有很好的杀菌灭酶效果，利于食品的长期储藏^[6]。

红烧肉加工过程中脂类物质分解与氧化对风味形成具有重要作用。脂肪酸作为脂肪的主要组成部分，可降解形成游离脂肪酸等风味前体物质，再经过复杂的化学反应产生红烧肉的特征性风味，且肉制品中挥发性香气物质中大部分来自加工过程中脂肪的氧化^[7-8]，因此测定红烧肉中脂质的变化是研究红烧肉风味品质的关键。

作为代谢组学的分支之一，脂质组学可以系统、全面地分析研究生物体、组织和细胞中的脂质以及变化机制^[9]，其中非靶向脂质组学可以无针对性地对样品脂质的变化情况进行分析，最大程度地反映样品中脂质的变化规律和趋势，从而找出差异标志物^[10]。它可以和各种分析方法如核磁共振、近红外光谱、气相色谱-质谱、液相色谱-质谱等结合以评估代谢物水平与外界因素之间的关系^[11]，其中，超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱（Ultra Performance Liquid Chromatography Coupled with Quadrupole-Time of Flight Mass Spectrometry, UPLC/Q-TOF-MS）因具有高灵敏度、高选择性、高精密度、高信息采集速度等不可比拟的优势而得到广泛应用^[12]。

近些年来，基于固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（Solid Phase Micro-Extraction-Gas Chromatographic-Mass Spectrometric，SPME-GC-MS）能有效地对挥发性物质进行检测，该方法最大程度地保留了原有化合物性状，避免了萃取而带来的杂质且操作连续^[13]，采用SPME-GC-MS研究挥发性成分的应用已十分广泛。王学敬等^[14]利用该法分析出了德州扒鸡中57种挥发性风味成分；肖虹等^[15]也从冷却肉中共测出25种挥发性成分；孟一等^[16]利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测出牛肉中37种特征性挥发成分。

关于红烧肉的研究主要集中在以五花肉为原料的工艺研究，而以肥瘦相间的肉的研究较少，基于此，本研究以猪前肩肉为原料，在前期优化后的红烧肉制作工艺基础上进行巴氏、UHP杀菌处理，采用UPLC-Q-TOF-MS结合非靶向脂质组学技术对处理后红烧肉的脂质成分进行分析，利用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）、偏最小二乘法判别分析（Partial Least Squares Discriminant Analysis，PLS-DA）和层次聚类分析（Hierarchical Clustering Analysis，HCA），旨在探明不同杀菌方式间红烧肉脂质含量和分布的差异性；采用SPME-GC-MS检测了不同杀菌方式后红烧肉样品中挥发性物质的种类和含量，以此来研究产品风味物质的变化规律，以期为企业红烧肉产品杀菌方式的选择提供理论基础。

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜猪前尖肉、葱、姜、蒜、花椒、大料、桂皮、干辣椒、香叶　购于北京新发地农贸市场；食盐、鸡精、白砂糖、色拉油、老抽酱油、东古一品鲜、料酒、番茄酱、红曲红　购于当地超市；炸酱、糖色　自制；甲醇、乙腈、异丙醇、甲酸铵　均为色谱纯，赛默飞世尔科技公司。

DHG-9053A电热鼓风干燥箱　上海精宏实验设备有限公司；TAXT Plus质构仪　英国Stable Micro System公司；Color Quest XE色差仪　美国HunterLab公司；Agilent 7890B/5977A气相色谱质谱联用仪　美国安捷伦科技有限公司；Sciex Triple TOF6600离子型淌度超高分辨飞行时间质谱仪　美国AB Sciex公司；HPP-30L超高压设备　北京速原中天。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

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将500 g猪前肩肉自然解冻，去除淋巴、碎骨、伤肉、淤血、毛和其它杂质后，洗净、切成1 cm×1.5 cm×3 cm的带皮长方体并在100 ℃沸水中焯水8 min；将7 g葱、6 g姜、4 g蒜洗净后切碎放置到纱布中包裹，制得调料包备用；0.7 g花椒、1 g大料、1 g干辣椒（即干调味料）洗净后在锅中炒制20 min后盛出，将炒制后的干调味料、调料包和洗净后的1 g桂皮、0.3 g香叶放入水中煮制，滤出调料取汤汁备用；将焯水后的猪肉块加入煮好的汤汁中，加入鸡精3 g、色拉油10 g、酱油7 g、料酒10 g、番茄酱5 g、炸酱9 g、红曲红0.15 g、糖色10 g，在90 ℃下焖焅35 min，最后加入食盐6 g、白砂糖6 g，得到红烧肉产品并真空包装后，分别进行巴氏杀菌（80 ℃、10 min）、UHP杀菌（600 MPa、5 min）得到成品，以未杀菌组作为对照组。

1.2.2 脂质组学测定

样品预处理：参考Sarafian等^[17]的方法。称取300 mg搅碎的红烧肉末于4 mL离心管中，加入2.7 mL异丙醇，涡旋混合10 s后超声处理10 min。将混合物在−20 ℃下放置1 h以上备用。将样品在室温下涡旋混匀后在4 °C下以10000 r/min离心10 min。上清液过0.22 μm聚偏二氟乙烯膜后准备质谱分析。

色谱条件：色谱柱：CSH C₁₈柱（50 mm×2.1 mm，1.7 μm）；柱温：55 ℃；流动相A：含有0.1%甲酸和10 mmol/L甲酸铵的乙腈/水（60/40，v/v）溶液；流动相B：含有0.1%甲酸和10 mmol/L甲酸铵的异丙醇/乙腈（90/10，v/v）溶液；流速：300 μL/min。梯度洗脱程序：0~3 min，98% A；3~5 min，90% A；5~6 min，50% A；6~9 min，40% A；9~11 min，30% A；11~15 min，98% A；进样量2 μL。

质谱条件：正离子模式检测；扫描范围m/z 50~2000 Da；去簇电压：80.0 V；离子源温度：550 ℃；雾化气：50 psi；辅助加热气：50 psi；气帘气：25 psi；喷雾电压：5500 V；扫描持续时间：15 min，周期：818，循环时间：1.1003 s；其中，一级质谱和二级质谱碰撞能量分别为10和30 eV，积累时间分别为0.049982和0.100030 s/spectra。

每个样品各取2个重复，作为2个平行进行各项指标的测定。

1.2.3 挥发性成分测定

红烧肉挥发性成分测定参考王瑞澄等^[18]的方法并略做修改。

固相微萃取：取杀菌后红烧肉样品于-20 ℃冷冻，用打浆机搅碎混匀后在液氮下速冻后，研磨成粉末。称取8 g样品转移至40 mL的顶空瓶中，并加入1 μL 0.816 mg/mL的2-甲基-3-庚酮作为内标物。在60 ℃水浴条件下将老化的DVB/CAR/PDMS 50/30 μm萃取头插入样品瓶中，顶空吸附40 min。吸附后的萃取头取出并插入GC进样口，于250 ℃解吸5 min，同时进行GC-MS联机分析。

色谱条件：DB-WAX毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；进样口温度250 °C，分流比3:1；载气为He，流速1.2 mL/min；升温程序：柱温40 ℃，保持3 min，以5 °C/min升至200 ℃，保持1 min，然后以10 °C/min升至230 ℃，保持3 min。

质谱条件：电子电离源；电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；接口温度280 ℃；四极杆温度为150 ℃；质量扫描范围m/z 45～350。

定性方法：挥发性成分的定性分析通过不同成分在DB-WAX色谱柱上的线性保留指数（Linear Retention Index，LRI）并结合NIST14谱库检索进行。LRI可通过配置正构系列烷烃混合标样（C₆-C₃₀）得到保留时间并根据下式进行计算^[19]。

L R I = 100 N + 100 \frac{t_{R_{a}} - t_{R_{N}}}{t_{R}_{(N + n)} - t_{R_{N}}}

$\rm L R I=100 N+100 \frac{t_{R_{a}}-t_{R_{N}}}{t_{R}{ }_{(N+n)}-t_{R_{N}}}$

(1)

式中：N为色谱图中位于目标物质左侧正构烷烃的碳原子数；n为位于目标物质两侧的正构烷烃的碳分子数之差； $\rm t_{R_{a}}$ 、 $\rm t_{R_{N}}$ 、 $\rm t_{R}$ 分别是色谱图中待测物质、待测物质左侧和右侧正构烷烃的保留时间，min。

定量方法：用1 μL的0.816 μg/μL的2-甲基-3-庚酮为内标。对气相色谱-质谱所测得的香气物质浓度进行数据处理，假设其相对内标校正因子为1，根据下式进行计算：

m_{s} = \frac{m_{i} \times A_{s}}{A_{i} \times m_{0} \times 1000}

$\rm m_{s}=\frac{m_{i} \times A_{s}}{A_{i} \times m_{0} \times 1000}$

(2)

式中：m_s为挥发性物质含量，μg/kg；m_i为内标物含量，μg；m₀为实验所用肉的质量，g；A_s为挥发性物质峰面积；A_i内标物峰面积。

每个样品各取3个重复，作为3个平行进行各项指标的测定。

1.3 数据处理

利用MS-DIAL中自带质谱数据包对UPLC-Q-TOF-MS得到的原始数据进行特征峰的提取和处理，并利用SIMCA-P 14.1软件进行多元统计分析（PCA、PLS-DA）；利用Origin 2019绘制聚类热图；利用SPSS 22.0进行差异显著性分析。

2. 结果与分析

2.1 基于UPLC-Q-TOF-MS的脂质组学分析

2.1.1 不同杀菌方式红烧肉脂质成分的分布分析

本研究采用非靶向脂质组学方法对3种杀菌方法处理后的红烧肉进行了脂质组学分析。3种处理方式中，累计鉴定出包括甘油三酯（Triglyceride，TG）、磷脂酰胆碱（Phosphatidylchlines，PC）、磷脂酰乙醇胺（Phosphatidylethanolamines，PE）、甘油二脂（Diglyceride，DG）等在内的251种脂质化合物。

因红烧肉的脂质成分复杂、难以分析，而多元统计分析手段能够在多个对象和多个指标互相关联的情况下分析目标样品的统计规律，因此被广泛运用于组学分析领域。其中PCA作为常见的统计学分析手段，是将原始的多维变量按一定权重组合产生新的主成分，PCA图可体现样本之间的离散和聚集趋势^[20-21]。本研究基于不同杀菌方式红烧肉的脂质成分的相对含量建立了相应的PCA模型，如图1所示，在PCA模型上，虽所有的样品都在95%的置信区间内，但R²X=0.777，Q²=0.336，依据脂质的组成，对照组、巴氏杀菌组和UHP杀菌组红烧肉样品无法较好地进行区分。

图 1 不同杀菌方式红烧肉脂质成分PCA得分图

注：CK：对照组；PAS：巴氏杀菌组；UHP：超高压杀菌组；图2，图4同。

Figure 1. PCA score plot of lipid components in braised pork in different sterilization methods

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因PCA采用无监督的降维分析方法，存在与研究目的无关的组内误差以及随机误差，不利于分组信息的准确性。为了准确地确定各组样品的差异，进一步采用有监督模式识别的PLS-DA。PLS-DA通过对不同处理样本（如观测样本、对照样本）的特性分别进行训练以产生训练集，并检验训练集的可信度，由于其降维能力和处理多重共线性和相关变量的能力，且能忽略组内误差、消除与研究目的无关的随机误差，是代谢组数据分类和回归的经典工具^[22-24]。

根据红烧肉样品的251种脂质成分组成和相对含量，对3种处理方式的红烧肉样品进行PLS-DA分析，建立各个处理方式红烧肉的判别分析模型。由图2所知，样品均在95%的置信区间内，各样表现出明显的聚类趋势，未发现离群样本点，说明建立的PLS-DA模型可对不同杀菌方式的红烧肉进行分类，其中对照组和UHP杀菌组在第1主成分上进行分离，对照组和巴氏杀菌组主要通过第2主成分进行有效区分，巴氏杀菌组和UHP杀菌组在第1主成分和第2主成分上均可以进行区分。结果表明，本研究建立的PLS-DA模型有良好的拟合参数，R²X=0.769，R²X越接近1，模型越稳定^[25]，R²Y（cum）=0.963，该模型能够解释96.3%的原始数据；Q²（cum）=0.845，Q²大于0.5，说明模型的预测能力强。

图 2 不同杀菌方式红烧肉脂质成分PLS-DA得分图

Figure 2. PLS-DA score plot of lipid components in braised pork in different sterilization methods

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由于当变量数量大于样品数量时，使用有监督判别方法进行分析时易产生过拟合现象，因此需要使用置换检验方法考察PLS-DA在无差异情况下的建模效果^[24]。如图3所示，经过200次交叉验证之后，3个模型中Q²回归直线在Y轴的截距均小于0，表明该PLS-DA判别模型不存在过拟合现象，模型较为可靠，可进行后续差异性成分分析。

图 3 不同杀菌方式红烧肉脂质成分PLS-DA模型置换验证图

注：a：对照组；b：巴氏杀菌组；c：超高压杀菌组。

Figure 3. PLS-DA model replacement validation plots of lipid components in braised pork in different sterilization methods

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2.1.2 不同杀菌方式红烧肉脂质成分的差异分析

变量重要性预测（variable importance in the projection，VIP）值可以量化PLS-DA模型的每个变量对分类的贡献，VIP值越大，该脂质成分的含量在不同杀菌方式的红烧肉样品之间的差异越大，对分类起着越关键的作用，通常认为VIP值大于1的变量在不同类别之间差异显著，对分类起着重要作用，同时结合t检验的P值（P<0.05）比较分析不同组样品中的具体差异性表达化合物^[25-26]。寻找差异化合物并鉴定结果如表1所示，不同杀菌方式的红烧肉中显著差异化合物有24个，包括15种TG、4种PC、3种PE、1种溶血磷脂酰胆碱（lyso-PC，LPC）以及1种N-酰基乙醇胺（N-acylethanolamine, NAE）。

表 1 PLS-DA模型中VIP值大于1、P值小于0.05的24种脂质化合物

Table 1. The 24 lipid components with VIP>1, P<0.05 in PLS-DA model

序号	化合物	VIP
1	TG 46:2;TG （10:0/18:1/18:1）	1.50
2	TG 46:1;TG （14:0/14:0/18:1）	1.09
3	TG 56:2;TG （16:0/20:1/20:1）	2.02
4	TG 54:2;TG （16:0/18:1/20:1）	3.35
5	PC （O-36:3）	1.03
6	TG 56:7;TG （18:1/18:1/20:5）	1.11
7	TG 56:5;TG （18:1/18:1/20:3）	1.15
8	TG 50:2;TG （16:0/16:1/18:1）	2.84
9	PC 35:4;PC （18:0/17:4）	1.40
10	TG 54:5;（TG 18:1/18:2/18:2）	3.38
11	PE （P-38:5）;PE （P-18:1/20:4）	1.10
12	PC 36:3	1.75
13	PC 36:3;PC （18:1/18:2）	2.45
14	TG 48:2;TG （16:0/16:1/16:1）	1.76
15	TG 54:6;TG （18:2/18:2/18:2）	3.76
16	TG 54:8;TG （18:2/18:3/18:3）	1.36
17	TG 56:2;TG （20:0/18:1/18:1）	2.11
18	PE （O-40:9）	1.26
19	TG （52:3;1O）;TG （16:0/18:1/18:2;1O）	1.02
20	TG 54:1;TG （18:0/18:0/18:1）	2.77
21	TG 52:5;TG （16:0/18:2/18:3）	1.35
22	PE （O-38:8）	1.36
23	LPC 18:2	1.16
24	NAE 4:0	1.07

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采用次聚类分析法对杀菌方式的红烧肉中的差异化合物进行分析，结果见图4。图中颜色表示含量，红色表示相对含量较高，绿色表示相对含量较低，通过对鉴定的化合物进行HCA后，从图中可以看出不同杀菌方式的红烧肉中脂质化合物的含量具有显著差别，可以根据脂质种类区分每组杀菌方式。

图 4 24种关键差异脂质成分在不同杀菌方式红烧肉中的含量分布热图

Figure 4. Heat map of 24 key lipid components among braised pork in different sterilization methods

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经过巴氏杀菌以及UHP处理后，红烧肉中的TG种类发生较大改变，TG中序号1~4、6~8类在巴氏杀菌中含量增加，7、8、10、14类在UHP处理组含量增加，而其原有的TG种类含量降低；除PE（O-40:9）、PE（O-38:8）、LPC 18:2外，其余磷脂均有不同程度的增加，且UHP处理后磷脂相对含量总体高于巴氏杀菌，这可能与磷脂的长链多不饱和脂肪酸含量高，巴氏杀菌温度高使得磷脂容易降解有关^[27]。研究表明，在加热过程中红烧肉脂肪组织中结缔组织受热收缩，致使其包裹的脂肪细胞受到较大的压力后破碎，另一方面，脂肪受热后熔化分解，产生脂肪酸、风味物质等，也会使脂肪含量发生变化^[28]，而在压力处理的过程中，红烧肉中的肌红蛋白会转变为变性的铁肌红蛋白，同时释放三价铁离子，促进脂肪氧化^[29]，另一方面，超高压作用导致肌原纤维蛋白与游离脂肪酸之间静电力、范德华力、疏水力等相互作用的改变而引起了游离脂肪酸的释放^[30]，进一步造成了两种杀菌方式下红烧肉脂质的变化。

2.2 基于SPME-GC-MS的挥发性成分分析

肉制品中挥发性成分的种类及相对含量是评价肉制品杀菌方式好坏的重要指标^[31]。利用SPME-GC-MS方法对3种不同处理方式红烧肉进行挥发性化合物检测及定性定量分析。如表2所示，共鉴定出31种挥发性风味成分，包括4种醇、4种酸、4种脂、7种烃、2种酮、9种醛和1种呋喃。

表 2 不同杀菌方式对红烧肉挥发性成分的影响

Table 2. Effect of different pasteurization methods on volatile components of stewed pork

序号	化合物	线性保留指数		含量（μg/kg）			定性方法
序号	化合物	计算值	引用值	对照	巴氏杀菌	超高压杀菌	定性方法
	醇类
1	正戊醇	762	759	1.95±0.12^b	1.32±0.04^c	2.43±0.13^a	MS/RI
2	正辛醇	1053	1061	1.76±0.10^b	1.65±0.08^c	2.75±0.15^a	MS/RI
3	3-莰醇（+）	1257	1259	1.87±0.09^a	1.27±0.05^b	1.86±0.10^a	MS/RI
4	肉桂醇	NA	NA	1.13±0.03^a	0.93±0.02^b	1.12±0.03^a	MS
	酸类
5	己酸	973	982	1.38±0.07^a	1.43±0.06^a	0.92±0.03^b	MS/RI
6	辛酸	1168	1161	2.14±0.14^a	1.42±0.07^b	0.43±0.02^c	MS/RI
7	壬酸	1274	1280	1.59±0.09^b	2.27±0.15^a	1.32±0.08^c	MS/RI
8	正癸酸	1361	1353	1.42±0.08^a	0.76±0.04^b	1.41±0.07^a	MS/RI
	酯类
9	正己酸乙烯酯	NA	NA	1.42±0.06^b	1.92±0.10^a	1.39±0.07^b	MS
10	2-糠酸甲酯	NA	NA	1.15±0.05^b	1.25±0.04^a	1.12±0.06^b	MS
11	苯甲酸乙基己酯	NA	NA	0.98±0.04^b	1.28±0.04^a	0.99±0.03^b	MS
12	辛酸乙烯酯	1324	1315	0.93±0.04^a	0.97±0.04^a	0.93±0.03^a	MS
	烃类
13	正二十一烷	2357	2341	14.32±0.34^a	12.37±0.33^b	14.35±0.46^a	MS/RI
14	正十八烷	1785	1791	2.47±0.03^b	3.24±0.05^a	2.45±0.02^b	MS/RI
15	反式-1，2二甲基环戊烷	NA	NA	0.43±0.02^a	0.24±0.01^b	0.46±0.01^a	MS
16	正十九烷	1964	1957	4.18±0.05^b	5.32±0.06^a	4.20±0.04^b	MS/RI
17	十二烷	1202	1211	0.42±0.02^b	0.51±0.03^a	0.41±0.02^b	MS/RI
18	柠檬烯	1194	1205	0.43±0.02^b	0.63±0.02^a	0.24±0.01^c	MS/RI
19	月桂烯	1153	1143	20.35±0.43^a	19.27±0.41^b	18.43±0.36^c	MS/RI
	酮类
20	3-羟基-2-丁酮	618	622	3.44±0.03^a	2.92±0.02^b	3.37±0.02^a	MS/RI
21	2，3-辛二酮	991	995	0.71±0.01^a	0.43±0.01^b	0.69±0.01^a	MS/RI
	醛类
22	正己醛	851	858	5.52±0.05^a	5.32±0.04^a	3.46±0.03^b	MS/RI
23	正辛醛	1061	1058	0.74±0.01^a	0.71±0.01^a	0.72±0.01^a	MS/RI
24	壬醛	1152	1154	2.53±0.02^a	2.43±0.03^b	2.55±0.02^a	MS/RI
25	苯甲醛	942	938	0.65±0.02^a	0.92±0.01^b	0.67±0.01^a	MS/RI
26	反式-2-癸烯醛	1206	1213	3.39±0.03^c	3.87±0.02^a	3.61±0.02^b	MS/RI
27	柠檬醛	1423	1432	3.45±0.04^a	3.34±0.04^b	3.42±0.03^a	MS/RI
28	十三醛	1556	1562	0.82±0.02^b	0.89±0.02^a	0.80±0.01^b	MS/RI
29	反式肉桂醛	NA	NA	5.28±0.04^b	5.42±0.02^a	5.31±0.03^b	MS
30	糠醛	NA	NA	2.45±0.02^b	2.74±0.03^a	2.51±0.02^b	MS
	呋喃
31	2-正戊基呋喃	NA	NA	4.31±0.04^a	5.21±0.04^a	4.35±0.03^a	MS
注：上标不同字母标注表明同一行中数据差异显著（P<0.05）；NA表示未查到线性保留指数。

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醇类物质主要来源于脂肪氧化和Strecker降解反应，饱和脂肪醇的阈值较高，对整体风味贡献相对较小，而不饱和醇的阈值较低，对风味有一定贡献^[32]。肉桂醇为含有油脂香气的不饱和醇^[33]，与对照组相比，巴氏杀菌样品中不饱和醇肉桂醇的含量显著降低（P<0.05），而UHP样品中未发生显著变化（P>0.05）。

酯类物质常具有水果和清甜香气，主要来源于加热过程中猪肉脂质氧化产生的醇与游离脂肪酸的相互作用，为肉带来特征香气^[8,34]，但由表2可知，酯类在红烧肉中种类较少且相对含量低，且因酯类物质的阈值较高，对风味的影响较小^[35]，因此对红烧肉风味贡献不突出。

烃类物质在各组样品中均具有较高的含量，它主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂，在检测到的7种烃类物质中，饱和烃类占5种，且3组样品之间差异不大。由于烃类物质具有较高的阈值，一般认为对红烧肉香气无特殊贡献，但有些可能是形成杂环化合物的重要中间体，有助于提高红烧肉的整体风味质量^[36-37]。巴氏杀菌组的烷烃化合物与其他组存在较大差异，但超高压杀菌组和未杀菌组物质含量差异不大，揭示饱和烃类物质可能受温度影响较大，而三组之间烯烃化合物相对差异较小，表明烯烃化合物受温度影响较小^[34]。

在红烧肉氧化降解生成的物质中，醛类是最丰富的挥发性化合物，三种样品中共检测出9类化合物，醛的阈值一般很低，具有脂肪香味，是肉品香味的主要构成部分^[36]。由表2可知，3组样品未杀菌组-巴氏杀菌组-超高压杀菌组醛类物质含量比为1:1.03:0.93，可以看出巴氏杀菌组醛类物质的含量高于其他2组，而超高压杀菌组含量最低，这是由于醛类物质主要来源于脂肪酸的受热降解、氧化。含量较多的几种物质中，正己醛是亚油酸的氧化产物，浓度较低时，具有清香和草香味，浓度较高时，具有酸败味和辛辣味^[38-39]，壬醛具有玫瑰、柑橘等香气，有强的油脂气味，存在于肉桂油中，能够使肉香更浓郁^[40]。反式肉桂醛大量存在于肉桂等植物体内，具有肉桂芳香气味，不饱和醛大多具有愉快的香气且阈值较低，如反式-2-癸烯醛，此物质具有脂肪香味且带有猪肉香韵^[41-42]，糠醛具有焙烤香、苦杏仁气味，呈黄棕色，可能对红烧肉鲜艳的色泽有贡献^[8,33]。

酮类化合物主要来自于脂肪或醇类的氧化降解作用和美拉德反应，因其阈值远高于醛类，一般认为对风味影响不大，主要对其他风味物质起辅助作用，使肉类产品香味更加饱满，有层次感^[40]。3-羟基-2-丁酮具有甜香、奶制品香，并带有脂肪的油腻气息，2,3-辛二酮稀释有油脂香味^[43]，与对照组相比，巴氏杀菌后红烧肉中两种酮的相对含量均明显降低（P<0.05），而UHP后无明显影响，UHP能更好地维持红烧肉的原有香气。

呋喃物质主要来源于美拉德反应以及氨基酸、硫胺素的热降解反应，虽含量较少，但阈值较低，对风味具有较大影响^[37]。2-正戊基呋喃具有豆香、果香、青香及类似蔬菜的香韵^[40]；巴氏杀菌后，产品中呋喃物质略有升高。

酸类化合物主要来自脂肪的水解以及脂肪氧化过程中产生的小分子脂肪酸，对整体的风味起到协调、平衡的作用^[8]。本实验中共检测到4种酸类化合物，其中壬酸具有一定的脂肪香，己酸具有一定的腐臭味，辛酸具有一定的汗味，正癸酸具有一定的酸腐味和脂肪味^[44-45]，与对照组相比，巴氏杀菌在增强了红烧肉原有的香味的同时，也增加了霉臭味等不良风味，而超高压杀菌可以减弱红烧肉的脂肪臭味和酸腐味，更好地保持和突出红烧肉的特征香气物质。

3. 结论

本研究通过UPLC-Q-TOF-MS结合非靶向代谢组学技术对不同杀菌方式下的红烧肉的脂质成分进行测定并最终筛选出24种关键性脂质物质且主要差异物质为TG，且该技术可有效区分不同杀菌方式处理的红烧肉。根据脂质化合物的相对含量，显示UHP杀菌组更接近于对照组。采用SPEM-GC-MS技术，对不同杀菌方式处理的红烧肉挥发性成分进行检测并鉴定出包括4种醇、4种酸、4种脂、7种烃、2种酮、9种醛和1种呋喃物质在内的31种化合物，且不同杀菌方式处理的红烧肉中挥发性成分含量差异较明显。综合看来，不同杀菌方式均会对脂质化合物和风味物质产生一定的影响，但从脂质成分和挥发性成分方面来看，UHP较巴氏杀菌对产品的影响较小。

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图 1 不同杀菌方式红烧肉脂质成分PCA得分图

注：CK：对照组；PAS：巴氏杀菌组；UHP：超高压杀菌组；图2，图4同。

Figure 1. PCA score plot of lipid components in braised pork in different sterilization methods

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图 2 不同杀菌方式红烧肉脂质成分PLS-DA得分图

Figure 2. PLS-DA score plot of lipid components in braised pork in different sterilization methods

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图 3 不同杀菌方式红烧肉脂质成分PLS-DA模型置换验证图

注：a：对照组；b：巴氏杀菌组；c：超高压杀菌组。

Figure 3. PLS-DA model replacement validation plots of lipid components in braised pork in different sterilization methods

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图 4 24种关键差异脂质成分在不同杀菌方式红烧肉中的含量分布热图

Figure 4. Heat map of 24 key lipid components among braised pork in different sterilization methods

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表 1 PLS-DA模型中VIP值大于1、P值小于0.05的24种脂质化合物

Table 1 The 24 lipid components with VIP>1, P<0.05 in PLS-DA model

序号	化合物	VIP
1	TG 46:2;TG （10:0/18:1/18:1）	1.50
2	TG 46:1;TG （14:0/14:0/18:1）	1.09
3	TG 56:2;TG （16:0/20:1/20:1）	2.02
4	TG 54:2;TG （16:0/18:1/20:1）	3.35
5	PC （O-36:3）	1.03
6	TG 56:7;TG （18:1/18:1/20:5）	1.11
7	TG 56:5;TG （18:1/18:1/20:3）	1.15
8	TG 50:2;TG （16:0/16:1/18:1）	2.84
9	PC 35:4;PC （18:0/17:4）	1.40
10	TG 54:5;（TG 18:1/18:2/18:2）	3.38
11	PE （P-38:5）;PE （P-18:1/20:4）	1.10
12	PC 36:3	1.75
13	PC 36:3;PC （18:1/18:2）	2.45
14	TG 48:2;TG （16:0/16:1/16:1）	1.76
15	TG 54:6;TG （18:2/18:2/18:2）	3.76
16	TG 54:8;TG （18:2/18:3/18:3）	1.36
17	TG 56:2;TG （20:0/18:1/18:1）	2.11
18	PE （O-40:9）	1.26
19	TG （52:3;1O）;TG （16:0/18:1/18:2;1O）	1.02
20	TG 54:1;TG （18:0/18:0/18:1）	2.77
21	TG 52:5;TG （16:0/18:2/18:3）	1.35
22	PE （O-38:8）	1.36
23	LPC 18:2	1.16
24	NAE 4:0	1.07

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表 2 不同杀菌方式对红烧肉挥发性成分的影响

Table 2 Effect of different pasteurization methods on volatile components of stewed pork

序号	化合物	线性保留指数		含量（μg/kg）			定性方法
序号	化合物	计算值	引用值	对照	巴氏杀菌	超高压杀菌	定性方法
	醇类
1	正戊醇	762	759	1.95±0.12^b	1.32±0.04^c	2.43±0.13^a	MS/RI
2	正辛醇	1053	1061	1.76±0.10^b	1.65±0.08^c	2.75±0.15^a	MS/RI
3	3-莰醇（+）	1257	1259	1.87±0.09^a	1.27±0.05^b	1.86±0.10^a	MS/RI
4	肉桂醇	NA	NA	1.13±0.03^a	0.93±0.02^b	1.12±0.03^a	MS
	酸类
5	己酸	973	982	1.38±0.07^a	1.43±0.06^a	0.92±0.03^b	MS/RI
6	辛酸	1168	1161	2.14±0.14^a	1.42±0.07^b	0.43±0.02^c	MS/RI
7	壬酸	1274	1280	1.59±0.09^b	2.27±0.15^a	1.32±0.08^c	MS/RI
8	正癸酸	1361	1353	1.42±0.08^a	0.76±0.04^b	1.41±0.07^a	MS/RI
	酯类
9	正己酸乙烯酯	NA	NA	1.42±0.06^b	1.92±0.10^a	1.39±0.07^b	MS
10	2-糠酸甲酯	NA	NA	1.15±0.05^b	1.25±0.04^a	1.12±0.06^b	MS
11	苯甲酸乙基己酯	NA	NA	0.98±0.04^b	1.28±0.04^a	0.99±0.03^b	MS
12	辛酸乙烯酯	1324	1315	0.93±0.04^a	0.97±0.04^a	0.93±0.03^a	MS
	烃类
13	正二十一烷	2357	2341	14.32±0.34^a	12.37±0.33^b	14.35±0.46^a	MS/RI
14	正十八烷	1785	1791	2.47±0.03^b	3.24±0.05^a	2.45±0.02^b	MS/RI
15	反式-1，2二甲基环戊烷	NA	NA	0.43±0.02^a	0.24±0.01^b	0.46±0.01^a	MS
16	正十九烷	1964	1957	4.18±0.05^b	5.32±0.06^a	4.20±0.04^b	MS/RI
17	十二烷	1202	1211	0.42±0.02^b	0.51±0.03^a	0.41±0.02^b	MS/RI
18	柠檬烯	1194	1205	0.43±0.02^b	0.63±0.02^a	0.24±0.01^c	MS/RI
19	月桂烯	1153	1143	20.35±0.43^a	19.27±0.41^b	18.43±0.36^c	MS/RI
	酮类
20	3-羟基-2-丁酮	618	622	3.44±0.03^a	2.92±0.02^b	3.37±0.02^a	MS/RI
21	2，3-辛二酮	991	995	0.71±0.01^a	0.43±0.01^b	0.69±0.01^a	MS/RI
	醛类
22	正己醛	851	858	5.52±0.05^a	5.32±0.04^a	3.46±0.03^b	MS/RI
23	正辛醛	1061	1058	0.74±0.01^a	0.71±0.01^a	0.72±0.01^a	MS/RI
24	壬醛	1152	1154	2.53±0.02^a	2.43±0.03^b	2.55±0.02^a	MS/RI
25	苯甲醛	942	938	0.65±0.02^a	0.92±0.01^b	0.67±0.01^a	MS/RI
26	反式-2-癸烯醛	1206	1213	3.39±0.03^c	3.87±0.02^a	3.61±0.02^b	MS/RI
27	柠檬醛	1423	1432	3.45±0.04^a	3.34±0.04^b	3.42±0.03^a	MS/RI
28	十三醛	1556	1562	0.82±0.02^b	0.89±0.02^a	0.80±0.01^b	MS/RI
29	反式肉桂醛	NA	NA	5.28±0.04^b	5.42±0.02^a	5.31±0.03^b	MS
30	糠醛	NA	NA	2.45±0.02^b	2.74±0.03^a	2.51±0.02^b	MS
	呋喃
31	2-正戊基呋喃	NA	NA	4.31±0.04^a	5.21±0.04^a	4.35±0.03^a	MS
注：上标不同字母标注表明同一行中数据差异显著（P<0.05）；NA表示未查到线性保留指数。

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