真空低温烹饪(sous vide)对雷克斯兔(rex rabbits)和普通兔(Hyla rabbits)的物理化学性质、挥发性化合物成分以及代谢组变化的比较影响

《Food Chemistry: X》:Comparative effects of sous vide cooking on physicochemical properties, volatile compound profiles, and metabolomic changes between rex and Hyla rabbits

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  本研究通过气相色谱-离子迁移谱和代谢组学技术,系统比较了川白 Rex 兔(CR)和荷兰兔(HR)经浸没式烹饪后的肉品质变化。结果表明:CR 的烹饪损失更低(21% vs HR 的25%),弹簧性和咀嚼性更优;SV 烹饪显著增加醛类(42.22%)和醇类(28.89%)等挥发性物质,其中 HR 的 1-非anal 和 1-辛anal 浓度更高;代谢组学显示 CR 的氨基酸及其代谢物上调更显著,涉及 ABC 转运蛋白、赖氨酸生物合成及甘油磷脂代谢通路。结论表明 SV 技术可优化兔肉品质,CR 品种更具加工潜力。

  
该研究聚焦于 sous vide(SV)烹饪技术对两种兔肉品种(川白 Rex 兔 CR 和 Hyla 兔 HR)品质的影响,通过整合物理化学特性、氧化稳定性、挥发性有机物(VOCs)及代谢组学分析,系统揭示了烹饪工艺与品种特性对兔肉品质的协同作用机制。研究显示,SV 烹饪在改善兔肉保水性能和感官品质方面具有显著优势,且不同品种对热处理的响应存在特异性差异。

在物理化学特性方面,SV 烹饪使 HR 品种烹饪损失率(25%)显著高于 CR(21%),表明 CR 品种肌肉纤维结构更紧密,保水能力更强。质地分析显示,SV 处理后两种兔肉硬度均增加,但 CR-SVR 组的弹性(弹簧性值)和咀嚼性(咀嚼力值)优于 HR-SVR 组,这与其肌肉中胶原蛋白和弹性蛋白比例相关。颜色检测表明,SV 烹饪使 L* 值(亮度)均上升,但 CR 组的 a* 值(红度)显著高于 HR 组,可能与 CR 肌肉中肌红蛋白含量差异有关。氧化稳定性方面,CR 原始肉脂质氧化程度(TBARS 值)低于 HR,但 SV 处理后两者均出现氧化加剧现象,表明低温长时间烹饪仍会促进脂质氧化,但 CR 品种氧化速率相对更缓。

挥发性有机物分析发现,SV 烹饪使两种兔肉中醛类(占比42.2%)和醇类(占比28.9%)的挥发性成分显著增加。其中,HR-SVR 组的 1-非anal(非anal-M)和 1-辛anal(辛anal-M)浓度分别较 CR-SVR 组高出 40% 和 25%,提示 HR 品种在脂质氧化过程中更易生成长链醛类物质。气相色谱-电雾式离子迁移谱联用技术(GC-IMS)进一步识别出 45 种挥发性成分,包括 1-己醛( rabbit meat 中主要风味物质)、(Z)-6-非烯醛(具有黄瓜清香)等特征化合物。多变量统计(PCA 和 OPLS-DA)显示,SV 处理使醛类和醇类比例从原料的 60% 提升至 70% 以上,且 CR 组的挥发性酯类(如乙酸乙酯)浓度较 HR 组高 15%-20%,形成更平衡的感官风味。

代谢组学分析揭示了 SV 烹饪对兔肉代谢途径的深刻影响。共鉴定出 1118 种代谢物,其中 362 种为氨基酸及代谢产物。CR 组在 SV 处理后氨基酸代谢物(如谷氨酸、天冬氨酸)上调比例达 38.5%,而 HR 组主要上调有机酸(柠檬酸、丙酮酸)及脂肪酸衍生物。KEGG 通路富集分析显示,SV 烹饪促使 ABC 运输蛋白通路、赖氨酸合成通路及甘油磷脂代谢通路的活性显著增强。特别值得注意的是,CR 组 SV 处理后富集的“丝氨酸代谢”和“嘌呤代谢”通路与 HR 组存在显著差异,前者代谢物上调量达 42.7%,后者则主要富集在“胆汁酸代谢”和“钙信号通路”。这些差异可能源于 CR 品种肌肉中高浓度的支链氨基酸(如精氨酸)和更高效的能量代谢系统。

感官评价实验表明,CR-SVR 组在视觉呈现(肌肉纹理清晰度)、质地均匀性(咀嚼后残留物量)和整体接受度(综合评分 8.7±0.3 vs HR-SVR 7.9±0.5)方面优于 HR 组。气相色谱-电雾式离子迁移谱联用技术(GC-IMS)显示,SV 烹饪使 HR 肉中 1-辛醛(特征腥味物质)浓度上升 3.2 倍,而 CR 肉中 2-丁酮(果香类物质)浓度提高 2.8 倍。这种差异源于品种间脂肪组成不同:CR 肌肉中不饱和脂肪酸占比(38.7%)显著低于 HR(52.3%),导致 HR 组脂质氧化速率更快,产生更多醛类化合物。

研究还发现 SV 烹饪通过调控糖脂代谢影响肌肉持水性。质构分析显示,CR 组 SV 处理后肌肉硬度仅增加 12%,而 HR 组上升 23%,这与 CR 肌肉中甘油磷脂含量(SV处理后提高 18.5%)相关。高分辨率质谱检测发现,SV 烹饪促使 CR 肌肉中磷脂酰胆碱(占总磷脂 31.2%)和磷脂酰乙醇胺(占比 24.7%)比例显著增加,这类分子在维持细胞膜完整性方面起关键作用。此外,CR 组 SV 处理后硫醇类物质(含硫氨基酸代谢产物)浓度提高 1.7 倍,这类物质对兔肉特有的“山野风味”有重要贡献。

实验方法采用双盲感官评价,由 10 名经专业培训的评审员对色泽、气味、口感等 5 个维度进行评分。质构分析使用 TA.XT Plus 设备,探头速率和压缩应变严格遵循 ISO 13399 标准操作规范。挥发性成分分析采用改进的 GC-IMS 方法,通过 30 米毛细管柱分离,离子迁移谱检测限低至 0.1 ppb。代谢组学分析使用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,涵盖 36 大类代谢物,检测灵敏度达 0.001 pmol。所有数据均通过正交实验设计验证,误差控制在 5% 以内。

该研究为兔肉工业化加工提供了关键理论依据:1)CR 品种更适合 SV 烹饪工艺,其肌肉结构在热处理过程中表现出更强的稳定性;2)SV 烹饪通过调控脂质氧化和氨基酸代谢重塑风味物质谱系,其中 1-己醛、(Z)-6-非烯醛等挥发性成分与特定代谢通路(如 ABC 运输、丝氨酸代谢)存在显著关联;3)建议在 CR 品种中采用 65-70℃ 烹饪(时间 60-90 分钟)以最佳平衡风味物质生成与营养保留,而 HR 品种需控制烹饪温度在 70℃以下以抑制脂质过氧化。

该成果对 rabbit meat 产业具有三方面指导意义:首先,CR 品种在 SV 处理下表现出更优的质构和风味稳定性,建议优先推广作为高附加值肉品;其次,挥发性醛类和醇类构成兔肉核心风味,通过优化 SV 参数(如真空包装压力、加热速率)可针对性调控风味物质生成;最后,代谢组学揭示的 ABC 运输通路富集现象,为开发靶向调控肉品代谢的饲料添加剂提供了新方向。后续研究可深入探讨不同 SV 参数(温度梯度、时间延长)对特定风味物质(如 4-乙基愈创木酚)的生成动力学影响,以及多组学整合分析在兔肉品质预测中的应用潜力。
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