劉巧瑜,白衛(wèi)東,黃敏,2,陳海光
1(仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院,廣東廣州,510225)2(廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院生物技術(shù)系,廣東廣州,510430)
相對于干腌法和濕腌法,滾揉腌制可加速腌制液的滲透,增強肉的保水性,改善肉的嫩度,提高產(chǎn)品的出成率,縮短腌制時間[1-4]。滾揉程序及其操作條件對產(chǎn)品的品質(zhì)及出成率具有重要影響[5-7]。相對于長時間的連續(xù)滾揉,間歇式分段滾揉程序可保證腌制液的有效擴散與滲透,又可避免過度滾揉對原料的機械損傷,因此生產(chǎn)中常采用間歇式滾揉程序[8]。低溫能控制滾揉和靜腌過程中微生物的生長,提高產(chǎn)品的食用安全性、品質(zhì)和出成率,因此生產(chǎn)中常選擇較低的滾揉操作溫度[9]。適度提高滾揉真空度可提高產(chǎn)品的嫩度和出成率,但過高的真空度反而導(dǎo)致原料中的汁液過度析出,降低產(chǎn)品的出成率和質(zhì)地特性[5,10]。提高滾揉器的轉(zhuǎn)速可增強原料的拌和均勻度,促進腌制液的擴散,但過高的轉(zhuǎn)速可增大滾揉過程中原料的機械損傷[11]。滾揉時間不足原料未充分拌和,過長時間的滾揉增大原料機械損傷的程度,同時降低生產(chǎn)效率[12]。載荷量過低,相對會降低生產(chǎn)效率,載荷量過高,原料無法充分拌和[13]。
鹵制品是我國重要的傳統(tǒng)加工制品,牛肉是鹵制品常用的原料。牛肉具有較重的腥膻異味,鹵制前需進行腌制處理。傳統(tǒng)加工中,牛肉常用干腌法腌制。真空滾揉可提高產(chǎn)品的品質(zhì)和出成率,但真空滾揉技術(shù)在鹵牛肉加工中的應(yīng)用未見報道。為探討真空滾揉腌制法在鹵牛肉加工中的應(yīng)用可行性,同時為牛肉的滾揉腌制提供基礎(chǔ)參數(shù),論文采用二階段真空滾揉程序,分析牛肉滾揉時真空度、轉(zhuǎn)速、滾揉時間、載荷量、原料溫度和靜腌時間對白鹵牛肉主要成分、感官品質(zhì)、色度、質(zhì)構(gòu)特性及出成率的影響。
1.1.1 實驗原料
牛肉:鮮牛后腿肉,18個月齡魯西黃牛,廣東清遠市牧原養(yǎng)牛場養(yǎng)殖、屠宰?;ń?、洋蔥、香芹、胡蘿卜:均購于廣州市海珠區(qū)蟠龍市場;食鹽:廣東省鹽業(yè)集團生產(chǎn);二鍋頭:北京牛欄山酒廠生產(chǎn)。
1.1.2 實驗試劑
NaOH、重鉻酸鉀、甲醛、NaCl、冰醋酸、硝酸銀均為分析純,考馬氏亮藍G-250為生化試劑,均由國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供。
1.1.3 實驗儀器
GR1600真空滾揉機(石家莊曉進食品機械有限公司),WSG-S色度儀(上海物理光學(xué)儀器廠),TAXTPlus質(zhì)構(gòu)儀(Texture Technologies Corp.,UK),UV-2550紫外-可見分光光度計(Shimadzu,China)。
1.2.1 原料前處理方法
牛肉洗凈、瀝水后切成10 cm見方的塊。香芹、洋蔥、胡蘿卜洗凈、瀝水,分別絞成汁。
1.2.2 真空滾揉方法
二階段間歇式真空滾揉。將一定溫度的牛肉塊、3.3%食鹽和0.1%花椒粒放入滾揉器中,一定載荷量,一定真空下一定轉(zhuǎn)速滾揉一定時間,靜置10 min;加入1.3%洋蔥汁、1.2%香芹汁、2.5%胡蘿卜汁和1.8%二鍋頭,重復(fù)滾揉1次。出料后一定溫度靜腌一定時間。腌制劑的質(zhì)量百分數(shù)以牛肉的質(zhì)量計。
1.2.3 白鹵方法
滾揉的牛肉中加入2.0倍質(zhì)量的冷水,大火煮沸,小火保持輕微沸騰6 min,撈出后用流水快速冷卻至室溫,沖凈表面血污,瀝水。盆中加入出水牛肉2.0倍質(zhì)量的水和1.0%食鹽(以水計),大火煮沸后加入出水的牛肉,90℃保溫3 h;大火快速煮沸,撈出,瀝干牛肉表面湯汁。
氨基態(tài)氮含量:中性甲醛滴定法[14];水溶蛋白含量:考馬斯亮藍 G-250比色法[14];NaCl含量:硝酸銀滴定法[15];以上指標取3次平行的算術(shù)平均值。色度:色差計測試法[16]。質(zhì)構(gòu)特性:質(zhì)構(gòu)儀分析法,垂直肌肉纖維方向?qū)悠非谐?0 mm見方的塊測試[16],“-”表示力的方向與探頭下降的方向相反;以上指標取5次平行的算術(shù)平均值。
白鹵牛肉瀝干表面湯汁,取整批樣品趁熱稱量。取3次平行的算術(shù)平均值。
經(jīng)過食品感官評定訓(xùn)練的7人(女性4人、男性3人,年齡20~35歲)組成評定小組,趁熱評定白鹵牛肉的感官品質(zhì)(表1)。去掉最高分和最低分,取其他5人評分的算術(shù)平均值。
表1 白鹵牛肉感官評定標準Table 1 Standard of sensory-evaluation water-braised beef
實驗數(shù)據(jù)的算木平均值與標準偏差采用Excel軟件處理,Duncan分析采用DPS 7.05軟件處理。
表2 牛肉不同真空度滾揉時白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率Table 2 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled in different vacuum degree
表3 牛肉不同真空度滾揉時白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled in different vacuum degree
提高牛肉滾揉時的真空度,白鹵牛肉的出成率明顯降低(P<0.05),氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量均降低(P>0.05),NaCl含量逐漸增大(P >0.05),感官評分無明顯變化(P>0.05)(表2)。提高真空度,白鹵牛肉的L*和粘性值均明顯提高(P<0.05),破裂強度顯著降低(P<0.05),a*、b*、剪切力和硬度均下降(P>0.05),彈性和凝聚性則逐漸降低(P>0.05)(表3)。當真空度為6 kPa時,白鹵牛肉的氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量、出成率、色度和質(zhì)構(gòu)特性均較高,NaCl含量適中,感官評分最高,因此牛肉滾揉時的真空度以6 kPa為宜。
提高真空度可增大牛肉與滾揉器間的壓強差,利于牛肉中血水的析出和食鹽的滲透[17]。血水的析出降低白鹵牛肉氨基態(tài)氮和水溶蛋白的含量及加工出成率,提高制品的感官評分,改善產(chǎn)品的色度和質(zhì)構(gòu)特性。
表4 牛肉不同轉(zhuǎn)速滾揉時白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率Table 4 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled at different rotation rates
提高牛肉滾揉時的轉(zhuǎn)速,白鹵牛肉的出成率、口感和總分得分均明顯降低(P<0.05),氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量及滋味、回味、總分和香氣得分逐漸下降(P>0.05),NaCl含量增大(P >0.05)(表4)。隨著轉(zhuǎn)速的提高,白鹵牛肉的L*、b*和破裂強度均明顯下降(P<0.05),黏性值顯著增大(P<0.05),a*、剪切力、硬度均逐漸下降(P>0.05),彈性在4~10 r/min時增大、12 r/min時降低(P>0.05),凝聚性逐漸增大(P>0.05)(表5)。較低的轉(zhuǎn)速有利于提高白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率。滾揉器低速啟動及怠速運轉(zhuǎn)均可明顯提高電機的荷載電流,縮短電機的使用壽命,為此滾揉器設(shè)計的最低轉(zhuǎn)速為4r/min,故牛肉滾揉時轉(zhuǎn)速以4 r/min為宜。
提高轉(zhuǎn)速可提高滾揉器的離心力,加強原料拌和與摩擦的強度[18],促進肉中血水的析出及NaCl向肉中的擴散,但同時使原料產(chǎn)生機械損傷,導(dǎo)致白鹵牛肉中氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量下降、NaCl含量增加。因機械損傷,原料中的蛋白質(zhì)、肽、氨基酸和脂質(zhì)等大量析出,白鹵牛肉的色度、感官評分、質(zhì)構(gòu)特性和出成率等均因此而下降。NaCl含量的增加及原料間的摩擦,促進蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和凝膠結(jié)構(gòu)的形成,提高白鹵牛肉的黏性值、彈性和凝聚性[12]。轉(zhuǎn)速為12 r/min時,因原料間的摩擦強度過大,肌纖維產(chǎn)生嚴重的機械損傷,肉中蛋白質(zhì)明顯析出,導(dǎo)致白鹵牛肉的彈性下降。
表5 牛肉不同轉(zhuǎn)速滾揉時白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性Table 5 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled at different rotation rates
提高滾揉時牛肉的載荷量,白鹵牛肉的出成率明顯提高(P<0.05),氨基態(tài)氮含量、水溶蛋白含量略增大(P>0.05),NaCl含量逐漸降低(P>0.05),滋味得分幾乎不變;口感、回味、香氣和總分的得分先增加后降低,當載荷量為60%時均達到最高值(表6)。增大載荷量,白鹵牛肉的L*在30% ~40%明顯增大(P<0.05),40% ~60%時緩慢增大(P>0.05),70%時略下降(P>0.05);a*、b*、剪切力、硬度均逐漸提高(P>0.05),破裂強度先明顯變大后顯著降低(P<0.05),黏性值明顯降低(P<0.05),彈性和凝聚性下降(P>0.05)(表7)。當載荷量為60%時,白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性較好,NaCl含量適中,氨基態(tài)氮含量、水溶蛋白含量、感官評分和出成率均最高,因此牛肉真空滾揉時的適宜載荷量為60%。
表6 不同載荷量滾揉牛肉時白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率Table 6 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled on different loading capacities
表7 不同載荷量滾揉牛肉時白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性Table 7 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled on different loading capacities
滾揉過程中,牛肉隨滾揉器的轉(zhuǎn)動從底部運動到頂部[18]。由于滾揉器的轉(zhuǎn)速僅4r/min,無法使牛肉產(chǎn)生離心運動。當牛肉運動到滾揉器頂部時,在自身重力作用下產(chǎn)生類似于自由落體的運動,原料摔打于滾揉器底部并相互拌和。借助于原料的反復(fù)摔打與拌和,原料與腌制劑逐漸拌和均勻。原料間的互相揉搓促進血水的析出及腌制劑向肌肉中擴散。降低載荷量,牛肉自由落體的距離增大,摔打強度加大,直接摔打于滾揉器壁的幾率增大,表面產(chǎn)生機械損傷,導(dǎo)致肌肉中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)及風味物質(zhì)的析出和流失。蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的析出,降低制品氨基態(tài)氮與水溶蛋白的含量及出成率。脂質(zhì)和風味物質(zhì)的析出,降低白鹵牛肉滋味、回味和香氣的得分。析出的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)與腌制劑在牛肉表面形成凝膠,使白鹵牛肉的感官品質(zhì)、色澤和質(zhì)構(gòu)特性變差。增大載荷量,縮少原料的運動空間,降低原料下落的距離和摔打的強度及原料與腌制劑拌和的均勻度。過大的載荷量使?jié)L揉器內(nèi)的空間擁擠,原料無法充分攪拌、揉搓,肉中的血水不能完全析出,NaCl擴散速率下降,使白鹵牛肉的NaCl含量、感官品質(zhì)、色澤及質(zhì)構(gòu)特性下降。
延長牛肉滾揉的時間,白鹵牛肉中的氨基態(tài)氮與水溶蛋白含量均降低(P>0.05),NaCl含量增大(P>0.05);感官評分先增大后降低(P>0.05);出成率先(5~20 min)下降(P>0.05),25 min時明顯降低(P<0.05)(表8)。隨著滾揉時間的延長,白鹵牛肉的L*先(5~15 min)增大后(15~20 min)下降(P>0.05),25 min時明顯降低(P <0.05);a*、b*、剪切力、硬度均降低(P>0.05),破裂強度明顯下降(P<0.05),彈性與凝聚性逐漸提高(P>0.05)(表9)。當牛肉滾揉15 min時,白鹵牛肉中氨基態(tài)氮含量、水溶蛋白含量、出成率較高,NaCl含量、a*、b*適中,質(zhì)構(gòu)特性較好,L*與感官評分均最高,即牛肉真空滾揉的適宜時間為15 min。
表8 牛肉滾揉不同時間時白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率Table 8 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled for different time
表9 牛肉滾揉不同時間時白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性Table 9 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled for different time
滾揉時間不足時,牛肉與腌制劑的拌和不均勻,肌肉中的血水未充分析出,白鹵牛肉品質(zhì)較差。滾揉時間過長,牛肉過度揉搓,表層肌肉部分破損,肌肉表面凝膠化,導(dǎo)致白鹵牛肉品質(zhì)和出成率下降[18]。滾揉時間不足及長時間的連續(xù)滾揉均降低白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率,因此實驗設(shè)計了二階段間歇滾揉方式,以增強牛肉的滾揉效果,提高白鹵牛肉的加工品質(zhì)和出成率。
表10 滾揉時牛肉不同初始溫度時白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率Table 10 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled at different temperature
滾揉時牛肉的初始溫度從-5~0℃提高到0~5℃,白鹵牛肉的氨基態(tài)氮含量、水溶蛋白含量、口感得分均略增大(P>0.05),滋味、回味、香氣和總分的得分不變;繼續(xù)提高原料初始溫度,氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量則逐漸降低(P>0.05),口感、滋味、回味、香氣和總分的得分及出成率均明顯下降(P<0.05)。白鹵牛肉中的NaCl含量隨著原料初始溫度的提高而緩慢增大(P>0.05)(表10)。牛肉的溫度從-5~0℃提高到0~5℃,白鹵牛肉的L*和破裂強度明顯增大(P<0.05),硬度略增大(P>0.05);進一步提高原料溫度,白鹵牛肉的L*和破裂強度均顯著降低(P<0.05),硬度緩慢下降(P>0.05)(表11)。白鹵牛肉的a*、b*和剪切力均隨著牛肉溫度的升高而下降(P>0.05),黏性值隨著溫度的升高而明顯增大(P<0.05)。當牛肉溫度≤15℃時,白鹵牛肉的彈性和凝聚性隨著溫度的升高而增大(P>0.05);繼續(xù)提高牛肉的溫度,白鹵牛肉的彈性和凝聚性則略下降(P>0.05)。當牛肉的溫度為0~5℃時,白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率均最高,故滾揉時牛肉的溫度以0~5℃為宜。
提高滾揉時牛肉的初始溫度可提高內(nèi)源酶活性,加快微生物生長和食鹽擴散的速率,促進靜腌過程中牛肉的水解和氧化,加大蛋白質(zhì)、氨基酸的消耗與流失,降低肌肉纖維的機械強度,產(chǎn)生大量的異味物質(zhì),降低白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率[11]。牛肉的初始溫度低于0℃時,肌肉內(nèi)形成部分冰晶。冰晶使肌肉組織在滾揉過程中產(chǎn)生機械性損傷,降低白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率。
表11 滾揉時牛肉不同初始溫度時白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性Table 11 Color and TPA texture attributes of water-braised beef as beef tumbled at different t emperature
滾揉時間不足時,牛肉與腌制劑的拌和不均勻,肌肉中的血水未充分析出,白鹵牛肉品質(zhì)較差。滾揉時間過長,牛肉過度揉搓,表層肌肉部分破損,肌肉表面凝膠化,導(dǎo)致白鹵牛肉品質(zhì)和出成率下降[18]。滾揉時間不足及長時間的連續(xù)滾揉均降低白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率,因此實驗設(shè)計了二階段間歇滾揉方式,以增強牛肉的滾揉效果,提高白鹵牛肉的加工品質(zhì)和出成率。
表12 牛肉靜腌不同時間時白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率Table 12 Qualities and producing yields of water-braised beef as tumbled beef cured staticly for different time
牛肉靜腌0~12 h時,延長靜腌時間,白鹵牛肉的氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量略增大(P>0.05),感官評分和出成率明顯提高(P<0.05);繼續(xù)延長靜腌時間,氨基態(tài)氮和水溶蛋白含量緩慢下降(P>0.05),感官評分和出成率顯著下降(P<0.05)。白鹵牛肉中的NaCl含量隨靜腌時間的延長而逐漸增大(P>0.05)(表12)。靜腌0~12 h時,延長靜腌時間,白鹵牛肉的L*明顯提高(P<0.05);進一步延長靜腌時間,白鹵牛肉的L*明顯下降(P<0.05)。延長靜腌時間,白鹵牛肉的a*、b*、剪切力、硬度緩慢下降(P>0.05),破裂強度顯著降低(P<0.05),黏性值明顯變大(P<0.05),彈性和凝聚性逐漸提高(P>0.05)(表13)。牛肉真空滾揉后靜腌時間12 h,白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率均最高,因此牛肉滾揉后的靜腌時間以12 h為宜。
牛肉滾揉后肌肉處于松弛狀態(tài),需靜置一定時間才能回復(fù)到正常狀態(tài)。滾揉僅將牛肉與腌制劑拌和均勻,腌制劑僅滲透、擴散于肌肉的表層,肌肉中血水的析出及腌制劑向肌肉內(nèi)部的擴散均需要時間。滾揉后的靜腌時間不足,食鹽的擴散未平衡,血水未完全析出,白鹵牛肉中的NaCl含量較低,感官評分下降。牛肉中的可溶物和風味成分在后續(xù)的加熱中大量流失,白鹵牛肉的出成率下降。松弛的肌肉組織受熱劇烈收縮,降低白鹵牛肉的質(zhì)構(gòu)特性。腌制劑中含有大量的水分和維生素,食鹽含量僅3%,無法抑制微生物的生長,卻促進其生長。靜腌時間過長,微生物大量生長,使白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率下降。實驗過程表明,牛肉靜腌18h后表面即明顯發(fā)黏,24 h后有明顯的腐敗氣味。
表13 牛肉靜腌不同時間時白鹵牛肉的色度和質(zhì)構(gòu)特性Table 13 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as tumbled beef cured staticly for different time
將0~5℃的牛肉、3.3%食鹽和0.1%花椒放入滾揉器中,載荷量60%,真空度為6 kPa,4 r/min滾揉15 min,靜置10 min;加入1.3%洋蔥汁、1.2%香芹汁、2.5%胡蘿卜汁和1.8%二鍋頭,重復(fù)滾揉1次;出料后0~5℃靜腌12 h。采用上述操作條件腌制的牛肉所加工的白鹵牛肉的品質(zhì)和出成率均較高,其中出成率略高于傳統(tǒng)干腌工藝的68%左右,且滾揉工藝更適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
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