超聲波在五花豬肉燉煮工藝中的應(yīng)用

雷辰++夏延斌++車再全++任美

摘 要：以五花豬肉為原料，研究傳統(tǒng)工藝與超聲工藝的走油與增香效果，通過測定加工材料脂肪層脂肪含量、過氧化值（peroxide value，POV）、硫代巴比妥酸反應(yīng)物值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）和脂肪酸組成為指標(biāo)加以比較。結(jié)果表明：超聲燉煮使原料中的脂肪含量下降13.32%，顯著低于傳統(tǒng)組（P<0.05）；在超聲燉煮過程中，POV先增大后減少，超聲促進(jìn)了TBARs的上升（P<0.05）；超聲燉煮120 min會使多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）顯著下降，飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）值顯著上升

（P<0.05）；30min會使單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）含量顯著上升（P<0.05）。超聲可以促進(jìn)燉煮中脂肪含量的下降、加速脂肪的氧化、促進(jìn)豬肉燉煮香味的形成。

關(guān)鍵詞：豬肉五花肉；脂肪含量；脂肪酸組成；超聲波

五花肉是扣肉、紅燒肉等著名菜品的主要原料，其制成的典型菜品是東坡肉和毛氏紅燒肉，其脂肪特殊的油香味、嫩度、多汁性等豐富了菜肴的風(fēng)味[1]。五花肉水煮不光有脫脂效果，還有明顯的增香效果。脫脂俗稱走油，熱加工走油的效果是消費(fèi)者十分關(guān)注的問題，脂肪含量過高，不僅口感過于油膩，而且不利于身體健康。目前，加工中常采用長時(shí)間的燉煮來降低脂肪含量[2-4]，

但燉煮時(shí)間與方式對脂肪含量的影響研究很少。肉中脂肪的氧化具有雙重作用，過度氧化會導(dǎo)致肉制品風(fēng)味劣變，適度氧化則具有明顯的增香效果。鮮肉按傳統(tǒng)方式燉煮產(chǎn)生明顯氧化增香的效果。超聲是新興的加工技術(shù)，近年來在動物性食品上的應(yīng)用也越來越多，有著廣闊的發(fā)展前景[5-7]。低頻率的超聲被認(rèn)為加快加工進(jìn)程[8-10]。

鐘賽意等[11]發(fā)現(xiàn)超聲可以促進(jìn)熱量傳遞、食鹽滲透。有研究者[12]考察了超聲燉煮對于雞肉的蛋白質(zhì)影響，但是超聲燉煮對于脂肪的影響卻鮮有報(bào)道。

燉煮是扣肉和紅燒肉的關(guān)鍵工藝，有利于五花肉產(chǎn)品形成肥而不膩的口感和獨(dú)特的香味。而脂肪的變化就是其風(fēng)味形成的重要原因，在燉煮過程中脂肪氧化生成的風(fēng)味前體物質(zhì)通過交互反應(yīng)來形成風(fēng)味，肉制品的脂肪酸組成也是一個營養(yǎng)熱點(diǎn)問題[13]。本實(shí)驗(yàn)通過對比超聲燉煮和傳統(tǒng)燉煮對五花肉脂肪的影響，為超聲在肉制品加工應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮帶皮五花肉 雨潤食品有限公司；蔥、姜當(dāng)天于超市購買。

氫氧化鉀 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；甲醇、氯仿、異辛烷、硫酸氫鉀、三氯乙酸、硫代巴比

妥酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；石油醚 天津市化學(xué)試劑研究所；所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

GCMS7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司；KB-250DE數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；RE52CS-1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；UV2450型紫外-可見分光光度計(jì) 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

選擇新鮮帶皮五花肥肉500 g，將五花肉切成4 cm×3 cm×3 cm的小塊，按照五花肉質(zhì)量比添加200%水、2%蔥、2%姜、4%老抽、5%黃酒、4%白砂糖、0.6%鹽[14]，分為A、B兩組，A組放入燉煮鍋用電磁爐加熱，控制溫度為85 ℃，B組放入超聲清洗器，頻率40 kHz、250W功率進(jìn)行超聲，以85 ℃燉煮2 h[15]，兩組加水量均為1 L。分別于燉煮30、60、90、120 min時(shí)取樣。取出肉塊，用濾紙吸去表面的水分和雜質(zhì)，冷卻后取脂肪層待測。

1.3.2 粗脂肪含量的測定

取脂肪層脂肪用Folch等[16]的方法提取，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后稱質(zhì)量。

1.3.3 過氧化值的測定

參照GB/T 5538—2005《動植物油脂過氧化值測定》。

1.3.4 硫代巴比妥酸值的測定

參考姜秀杰等[17]的方法并進(jìn)行一定優(yōu)化。取適量樣品于高速組織攪拌機(jī)攪碎后準(zhǔn)確稱取10 g置于250 mL錐形瓶中，再加入7.5%的三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraaceticacid，EDTA））50 mL混合均勻，振搖30 min，用雙層定性濾紙連續(xù)過濾2 次，分別吸取5 mL濾液和0.02 mol/L的硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）溶液，置于25 mL刻度試管內(nèi)，蓋上塞子混合均勻后在90 ℃水浴中加熱40 min，同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。取出后常溫冷卻至60 ℃左右再流水冷卻，8000 r/min離心5 min，取上清液傾入20 mL刻度試管內(nèi)，加入5 mL氯仿，搖勻后靜置分層，取上清液和空白對照分別在532 nm和600 nm波長處測吸光度。硫代巴比妥酸反應(yīng)物值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）計(jì)算公式如下：

（1）

1.3.5 脂肪酸的測定

甲酯化：稱取60 mg試樣至具塞試管，用4 mL異辛烷溶解，加入200 μL氫氧化鉀-甲醇溶液，蓋上玻璃塞猛烈搖振30 s后靜置。再向溶液中加入1 g硫酸氫鈉，猛烈搖振，中和氫氧化鉀，將含有脂肪酸甲酯的上層溶液倒入4 mL玻璃瓶中，取1 mL過0.22 μm孔徑有機(jī)濾膜過濾，用于氣相色譜分析。

氣相色譜（gas chromatography，GC）條件：色譜柱為HP-88（100 m×250 μm，0.25 μm），載氣為氦氣，流速1 mL/min，分流比為10∶1。汽化室溫度250 ℃，檢測室溫度270 ℃，升溫程序：從140 ℃開始5 min，然后以4 ℃/min升溫到240 ℃保持10 min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃。

質(zhì)譜條件：EI離子源；離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV，掃描范圍45～500 u。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 19和Origin 8.5進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后再進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 五花肉燉煮過程中粗脂肪含量變化

由圖1可知，隨著燉煮時(shí)間的增加，超聲組和對照組脂肪含量均呈下降趨勢，但超聲波處理組比傳統(tǒng)加熱組脂肪含量降低的速率更快，30 min時(shí)超聲波處理組脂肪含量顯著低于傳統(tǒng)加熱組（P<0.05），由此可見，超聲波可以加快脂肪含量降低的速率，這可能是因?yàn)槌曈兄诩涌鞜崃總鬟f，超聲組的五花肉中心溫度升溫更快[12]。60 min后超聲處理組脂肪含量小幅下降但不顯著（P>0.05），而傳統(tǒng)加熱組90 min后下降不顯著。燉煮0～60 min，脂肪組織中的結(jié)締組織受熱收縮，壓縮脂肪細(xì)胞，協(xié)同熱能對細(xì)胞膜的熱損傷作用，從而使得脂肪從脂肪細(xì)胞流入湯中，同時(shí)脂肪在燉煮過程中受熱氧化、分解產(chǎn)生醛、醇、酮類等風(fēng)味前體物質(zhì)[18]。60 min后，湯汁和肉中的脂肪含量交換達(dá)到平衡狀態(tài)。在燉煮結(jié)束時(shí)，超聲處理組的脂肪含量（71.2%）顯著低于傳統(tǒng)加熱組（73.65%）（P<0.05），可能是因?yàn)槌暱栈饔貌粌H可以使脂肪細(xì)胞破裂[19]，外溢脂肪增加，水分進(jìn)入脂肪細(xì)胞的阻力降低，還可以促進(jìn)油脂的乳化和分散[20]，有利于脂肪脫離脂肪組織。

2.2 五花肉燉煮過程中脂肪氧化分析

2.2.1 五花肉燉煮過程中過氧化值（peroxide value，POV）變化

由圖2可知，隨著燉煮時(shí)間的增加，兩組的POV均呈先上升后下降的趨勢。脂肪在加熱條件下氧化分解[21]，導(dǎo)致了POV上升，但隨著燉煮時(shí)間的延長，生成的過氧化物進(jìn)一步分解，同時(shí)部分脂肪流出導(dǎo)致POV降低。在燉煮期間，五花肉脂肪的POV由0.11 meq/kg分別達(dá)到了0.84 meq/kg（傳統(tǒng)組）和1.29 meq/kg（超聲組）。超聲組的POV峰值出現(xiàn)在30 min，在30 min后POV開始下降，而傳統(tǒng)組的POV峰值出現(xiàn)在60 min，在60 min后POV也顯著下降。超聲組的POV峰值比傳統(tǒng)組出現(xiàn)更早，這可能是因?yàn)槌暯M能促進(jìn)熱量傳遞，肉塊中心溫度升高更快，脂肪氧化的速度更快。超聲組POV最大值顯著高于對照組（P<0.05），可能是因?yàn)槌暤目栈饔脮a(chǎn)生高溫和高壓[22]，促進(jìn)油脂的氧化。120 min時(shí)，兩組的POV差異并不顯著，這可能是因?yàn)槌曇矔涌斐跫壯趸a(chǎn)物分解速度[23]。

2.2.2 五花肉燉煮過程中TBARs值變化

由圖3可知，在燉煮過程中五花肉的TBARs值不斷上升，初級階段的氧化產(chǎn)物進(jìn)一步氧化生成丙二醛等次級氧化產(chǎn)物。在燉煮的各個階段超聲組均高于傳統(tǒng)加熱組，但只有120 min差異顯著（P<0.05），這可能是因?yàn)槌暯M對結(jié)締組織的削弱作用使更多的脂肪氧化中間產(chǎn)物進(jìn)入了湯汁，在湯汁中更容易與氧接觸從而促進(jìn)了脂肪的氧化，次級氧化產(chǎn)物又在隨后的燉煮時(shí)間內(nèi)交換進(jìn)入脂肪。

在燉煮過程中超聲促進(jìn)了脂肪的氧化速率，提高了脂肪氧化的程度。脂肪的自氧化達(dá)到一定程度會產(chǎn)生一種酸敗的異味感，但在肉制品加工的初始階段，適度的脂肪氧化有助于良好的芳香氣味的形成[24]。很多研究者[25-26]都發(fā)現(xiàn)熱處理能加快脂類氧化的速率。超聲的機(jī)械作用會產(chǎn)生熱效應(yīng)，空化作用也會產(chǎn)生局部的高溫，這也可能是超聲組脂肪氧化程度更高的原因。五花肉氧化測定結(jié)果與劉登勇等[2]研究有一定差異，可能是因?yàn)樵系牟町惡图庸すに嚥煌Ｊ[和姜等輔料中的多酚物質(zhì)可能也會對五花肉氧化程度有一定影響。

2.3 五花肉燉煮過程中脂肪酸比例變化

由表1可知，原料油酸（C18∶1）的含量達(dá)到了35.43%，在各脂肪酸中比例最高；五花肉脂肪最主要的脂肪酸是飽和脂肪酸硬脂酸（C18∶0）、棕櫚酸（C16∶0）和不飽和脂肪酸油酸（C18∶1）、亞油酸（C18∶2），這4種脂肪酸占到了總脂肪酸含量的88.75%，結(jié)果與熊明民等[27]所得脂肪酸結(jié)果相近。豬的年齡、飼養(yǎng)狀況、取樣部位都會影響到原料的脂肪酸比例。在整個燉煮過程中，超聲組與傳統(tǒng)組的脂肪酸比例都發(fā)生一定變化，趨勢大致相同，多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）都出現(xiàn)了下降，單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）上升，飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）先下降后上升。超聲組燉煮結(jié)束后SFA顯著高于傳統(tǒng)組，這是因?yàn)橛仓幔–18∶0）的含量顯著增加（P<0.05）。有研究發(fā)現(xiàn)硬脂酸（C18∶0）具有降低低密度脂蛋白膽固醇的效果，有利于預(yù)防動脈粥樣硬化[28]。還可以發(fā)現(xiàn)，在30 min時(shí)，超聲組MUFA含量顯著高于傳統(tǒng)組（P<0.05），這可能是因?yàn)镻UFA降低，有研究者發(fā)現(xiàn)在加工過程中，PUFA相比MUFA和SFA更容易氧化降解[29]。Cameron等[30]認(rèn)為若肉中SFA+MUFA的含量高可以提高肉的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)，高含量的PUFA則會降低肉的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)，因此PUFA含量越低風(fēng)味越好。在燉煮結(jié)束后超聲組的PUFA與傳統(tǒng)組相比降低更加顯著

（P<0.05），所以超聲燉煮比傳統(tǒng)燉煮風(fēng)味更好。

3 結(jié) 論

超聲波運(yùn)用到燉煮中是可行的，與傳統(tǒng)方法相比，超聲波輔助燉煮能促進(jìn)脂肪組織中脂肪含量的降低，走油的效果更好，同時(shí)加速了脂肪的氧化，有利于風(fēng)味的形成，對五花肉肥而不膩的口感有重要影響。同時(shí)超聲燉煮能改善五花肉的脂肪酸構(gòu)成，促進(jìn)了燉煮香味的形成。但是，燉煮溫度對于超聲燉煮的風(fēng)味影響則需進(jìn)一步研究。

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