超聲波輔助變壓滾揉工藝對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響

摘 要：研究超聲波輔助變壓滾揉工藝對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響。冷凍鴨腿肉剔除筋腱修整之后，隨機(jī)分成2 組，采用真空滾揉、超聲波輔助變壓滾揉2 種工藝分別對(duì)其進(jìn)行處理，后依次測(cè)定其色澤、剪切力、腌制吸收率、蒸煮損失率及質(zhì)構(gòu)5 項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果表明：與真空滾揉腌制處理組相比，鴨肉經(jīng)超聲波輔助變壓滾揉處理后，肉塊色澤方面，亮度值（L*）顯著升高（P<0.05）、紅度值（a*）顯著降低（P<0.05）、黃度值（b*）顯著升高

（P<0.05）；蒸煮損失率、剪切力值顯著降低（P<0.05）；腌制吸收率顯著增加（P<0.05），處理100 min后，增至35.91%；硬度顯著降低（P<0.05）、彈性和凝聚性顯著增加（P<0.05）。因此，超聲波輔助變壓滾揉工藝在改善鴨肉食用品質(zhì)方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的真空滾揉工藝。

關(guān)鍵詞：鴨肉；超聲波輔助變壓滾揉；真空滾揉；食用品質(zhì)

Abstract： Effects of ultrasound-aided pressure swing tumbling on the eating quality of duck were studied in this investigation. After the removal of tendons， frozen duck breast （（100 ± 1） g， 5 cm × 5 cm × 4 cm） were divided into two groups at random for vacuum tumbling （VT） or ultrasound-aided pressure swing tumbling （PST）. After tumbling， the meat color， shear force， salt-absorbing capacity and cooking loss were determined. The results showed that there were significant differences between PST and VT in the eating quality of duck. Compared with the VT group， L* value of the PST group increased significantly （P < 0.05）， a* value decreased significantly （P < 0.05） and b* value increased significantly （P < 0.05）. Cooking loss and shear force value of the PST group decreased significantly （P < 0.05）. Salt-absorbing capacity increased significantly （P < 0.05） reaching 35.91% after 100 min treatment. In addition， a significant decrease in hardness （P < 0.05）， and a significant increase in springiness and cohesiveness were observed （P < 0.05）. Therefore， PST is superior to the traditional VT method in improving the eating quality of duck.

Key words： duck； ultrasound-aided pressure swing tumbling （PST）； vacuum tumbling （VT）； eating quality

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.12.004

中圖分類號(hào)：TS251.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2016）12-0017-05

引文格式：

于林宏， 孫京新， 李鵬， 等. 超聲波輔助變壓滾揉工藝對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響[J]. 肉類研究， 2016， 30（12）： 17-21. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.12.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

YU Linhong， SUN Jingxin， LI Peng， et al. Effects of ultrasound-aided pressure swing tumbling on the eating quality of duck[J]. Meat Research， 2016， 30（12）： 17-21. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.12.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

與豬、牛、羊等家畜不同，鴨肉等禽肉屬于高蛋白低脂肪的食品，營(yíng)養(yǎng)豐富、均衡[1-2]且含有豐富的維生素、氨基酸以及微量元素，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。陳巖鋒等[3]對(duì)大型白羽半番鴨胸肉的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，數(shù)據(jù)顯示，其粗蛋白質(zhì)含量占21.79%，粗脂肪含量占0.96%，充分表明鴨肉的低脂肪高蛋白特性。因此，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鴨肉營(yíng)養(yǎng)成分、食用品質(zhì)、加工工藝等進(jìn)行了研究和改進(jìn)。滾揉腌制工藝能夠改善肉的色澤、嫩度、促進(jìn)鹽溶性蛋白溶出[4]，是目前禽肉制品加工過(guò)程中加快腌制速率的最常用的方法之一，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從20世紀(jì)60～70年代起就開始對(duì)其展開了研究。孫建清等[5]通過(guò)比較了間歇滾揉、連續(xù)滾揉以及滾揉時(shí)間對(duì)豬肉火腿品質(zhì)的影響，表明較短以及較長(zhǎng)時(shí)間的滾揉均不利于改善火腿的保水性及質(zhì)構(gòu)特性，得出結(jié)論：間歇式滾揉16 h的豬肉火腿品質(zhì)最好。Deumier等[6]研究發(fā)現(xiàn)，間歇式真空滾揉腌制可以促進(jìn)禽肉對(duì)鹽的吸收，提高了食鹽的滲透速率，并減少了腌制過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)水分的損失。超聲波技術(shù)作為一種新興的高效、環(huán)保的加工技術(shù)，在生鮮肉及肉制品保鮮、嫩化、解凍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其在禽肉制品加工過(guò)程中同樣具有較高的應(yīng)用價(jià)值。超聲波技術(shù)的空化作用、機(jī)械作用以及熱效應(yīng)能夠使肉中的溶酶體、肌原纖維蛋白以及結(jié)締組織遭到破壞，使得細(xì)胞的內(nèi)容物釋放從而起到嫩化的作用[7]，此外超聲波還可以促進(jìn)肉中蛋白質(zhì)分解酶的分泌和作用，使得游離氨基酸量增加[8]。范大明等[9]的研究表明適宜強(qiáng)度的超聲波處理可以增強(qiáng)肉中酶的活性，提高酶促反應(yīng)速率。Haydock等[10]發(fā)現(xiàn)在肉的腌制過(guò)程中，超聲波處理可以增加鹽分的擴(kuò)散系數(shù)，從而促進(jìn)腌制。鐘賽意[11]采用超聲波處理鹽水鴨來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的腌制工藝并對(duì)其進(jìn)行品質(zhì)方面的比較，結(jié)果表明，超聲波能夠有效地促進(jìn)鹽分和香辛料的擴(kuò)散和滲透，同時(shí)顯著提高了肉質(zhì)的嫩度。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)滾揉工藝的報(bào)道已經(jīng)很多，但進(jìn)一步將滾揉工藝與其他工藝結(jié)合的報(bào)道并不多見。本實(shí)驗(yàn)采用超聲波輔助變壓滾揉工藝以及真空滾揉腌制工藝來(lái)處理冷凍鴨肉，對(duì)處理后的肉樣進(jìn)行色澤、腌制吸收率、剪切力、蒸煮損失率及質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定并對(duì)比分析，旨在為腌制工藝方面提供可行性的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍鴨胸肉 青島市城陽(yáng)區(qū)大潤(rùn)發(fā)超市；氯化鈉 成都西亞化工股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GR-20型滾揉機(jī) 諸城市新得利食品機(jī)械有限責(zé)任公司；JY92-IID型超聲波細(xì)胞破碎儀 寧波新芝生物科技股份有限責(zé)任公司；Minolta CR200便攜式色差儀

日本Konica公司；UDK142型嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；TA-XT. plus物性測(cè)定儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 腌制液的配制

參考馮婷等[12]的方法，腌制液添加量為30%、食鹽添加量為2.5%（以原料肉質(zhì)量計(jì)），此時(shí)腌制效果最佳，NaCl溶液的質(zhì)量濃度為12 g/100 mL，配制腌制液的水溫控制在3～4 ℃左右。

1.3.2 肉樣的處理

將購(gòu)買的冷凍鴨胸肉去除筋、腱、脂肪后切成大小相同的樣品（（100±1） g，5 cm×5 cm×4 cm），隨機(jī)分為2 組后，分別浸漬于裝有腌制液的自封袋中，進(jìn)行以下2 種處理：

真空滾揉（vacuum tumbling，VT）處理組：將一組裝于自封袋中的樣品再平均分為6 份，每份3 個(gè)樣品，將其放入滾揉機(jī)中在真空度為-0.08 MPa條件下采用單向連續(xù)真空滾揉方式分別處理0～100 min（時(shí)間梯度為20 min）。滾揉參數(shù)：溫度0～4 ℃，轉(zhuǎn)速18 r/min（下同）。

超聲波輔助變壓滾揉（pressure swing tumbling，PST）處理組：將另外一組樣品隨機(jī)分為6 份，每份3 個(gè)樣品，先將所有樣品放入超聲波細(xì)胞破碎儀（40 kHz，140 W）中進(jìn)行超聲破碎4 min，后在真空度-0.06 MPa條件下單向連續(xù)真空滾揉8 min，最后于常壓下單向連續(xù)滾揉8 min。重復(fù)上述操作4 次，樣品對(duì)應(yīng)的處理時(shí)間為20～100 min（時(shí)間梯度為20 min），剩余1 份作為對(duì)照組，處理時(shí)間為0 min。

1.3.3 色澤

分別取2 種滾揉工藝處理100 min后的肉樣，使其在空氣中暴露20 min后，用色差儀測(cè)定其L*、a*和b*，其中L*表示亮度值，a*表示紅綠范圍，b*表示藍(lán)黃范圍。使用前先將色差儀進(jìn)行校正，標(biāo)準(zhǔn)化之后將鏡頭垂直置于肉面之上，檢測(cè)光源為D65，測(cè)量直徑為8 mm，然后將鏡口緊扣肉面，按下攝像按鈕，進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)樣品均進(jìn)行6 個(gè)位點(diǎn)的測(cè)定，并加以標(biāo)記，盡量使得樣品之間測(cè)定位點(diǎn)相同，減小誤差，然后將6 個(gè)位點(diǎn)的測(cè)量值取平均值即為該樣品的測(cè)量值。

1.3.4 剪切力

取2 種方法處理后的樣品，沿肌纖維方向切取4 cm×1.5 cm×0.5 cm的長(zhǎng)方條，用嫩度儀沿肌纖維方向剪切肉條，分別測(cè)定剪切力[13]。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次，取平均值。

1.3.5 腌制吸收率

將處理好的樣品分別進(jìn)行腌制吸收率的測(cè)定，每個(gè)樣品測(cè)定3 次，取平均值。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)

分別將2 種方法處理后的樣品切成3 cm×1.5 cm×1 cm的小塊，在物性測(cè)定儀下分別對(duì)2 種樣品做質(zhì)構(gòu)剖面分析（texture profile analysis，TPA），從而得出2 種樣品的硬度和彈性。設(shè)置參數(shù)：探頭型號(hào)為P/0.5R柱狀，以1.5 mm/s進(jìn)入測(cè)試肉樣，再恢復(fù)至初位，下壓距離9 mm。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0及Origin 9.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滾揉工藝對(duì)鴨肉色澤的影響

經(jīng)2 種不同滾揉工藝處理后鴨胸肉的L*均呈升高趨勢(shì)，其原因可能是由于L*的大小與肉的保水性有關(guān)，滾揉處理可促進(jìn)水分進(jìn)入到肌肉細(xì)胞中，增強(qiáng)其保水性，從而改變了肉的反射特征，提高了肉的亮度；PST組的L*要顯著高于常壓滾揉以及VT組，可以說(shuō)明變化的壓強(qiáng)及超聲波作用可以更好地促進(jìn)腌制液的滲透，從而增強(qiáng)肉的保水性，使肉的色澤更亮。a*的大小與肌肉中血紅蛋白、肌紅蛋白的含量有關(guān)，滾揉處理后a*呈現(xiàn)出顯著降低（P<0.05）的趨勢(shì)，這與史培磊等[15]的研究結(jié)果相一致，產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果可能是因?yàn)闈L揉腌制以后肉塊中殘存的血液流出，使得血紅蛋白的含量減少，而且食鹽也會(huì)加速肉中肌紅蛋白的氧化使其轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色較淺的高鐵肌紅蛋白；而在超聲波與變化的壓強(qiáng)的作用下，殘存的淤血更易流出、肌紅蛋白轉(zhuǎn)化更快，從而使得PST處理組的a*顯著低于VT處理組（P<0.05）。由于b*代表樣品的黃度值，因此其值越高肉樣越不新鮮[16]，鴨肉在滾揉后b*顯著升高

（P<0.05），這可能是因?yàn)榻鈨鲞^(guò)程影響了肉的新鮮度，此外，2 種肉經(jīng)VT處理后b*顯著增大，這可能是因?yàn)樵谧饔眠^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的熱，從而影響了肉的新鮮度。

2.2 不同滾揉工藝對(duì)鴨肉剪切力的影響

肉質(zhì)的嫩度高低與剪切力大小成反比[17]，肉質(zhì)質(zhì)量的5 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)包括嫩度、多汁性、肉色、風(fēng)味以及系水力，嫩度是首要指標(biāo)[18]。影響禽肉嫩度的因素有很多，包括家禽的品種、年齡、屠宰方法、加工方法等，但這些因素歸根到底是對(duì)肌肉的組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，尤其是有關(guān)肌原纖維蛋白中肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白結(jié)合的緊密度、結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)以及肌間脂肪的含量方面[18-19]。

由圖1可知，經(jīng)過(guò)2 種滾揉工藝的處理，鴨肉的剪切力值顯著降低（P<0.05），這表明滾揉處理可改善肉品的嫩度，這與丁玉庭[20]、徐為民[21]、Pietrasik[22]等的研究基本一致。滾揉可以增加肉的嫩度，其原因可能是滾揉過(guò)程中甩、拍、滾、打等機(jī)械力的作用破壞了肌原纖維的結(jié)構(gòu)[23]，使肉質(zhì)變得松軟；破壞了溶酶體的膜結(jié)構(gòu)，大量?jī)?nèi)源性蛋白酶釋放，這些酶可以與肌原纖維蛋白結(jié)合，使其部分發(fā)生降解[15]；滾揉對(duì)結(jié)締組織結(jié)構(gòu)、肌束膜也會(huì)有一定的破壞作用[24]，從而起到嫩化的作用。PST處理組與VT處理組相比，由于變化的壓強(qiáng)以及超聲波的作用更加促進(jìn)了肌原纖維結(jié)構(gòu)以及溶酶體膜的破壞，從而使得剪切力值降低更為顯著。

2.3 不同滾揉工藝對(duì)鴨肉腌制吸收率的影響

由圖2可知，隨著滾揉腌制時(shí)間的增加，2 種不同滾揉工藝處理后冷凍鴨肉的腌制吸收率均不斷增加，在處理100 min時(shí)達(dá)到最大；與VT處理組相比，PST處理組促進(jìn)腌制的效果更顯著（P<0.05）；滾揉腌制處理的前60 min內(nèi)，各組的腌制吸收率均呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)，60 min后2 組的增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于平緩。PST組腌制吸收率的增長(zhǎng)速率顯著高于VT處理組（P<0.05），其在40 min時(shí)的腌制吸收率為32.04%已超過(guò)VT處理組100 min后的值31.22%。PST處理組與VT處理組相比，腌制過(guò)程中肉樣在滾筒內(nèi)受到的壓強(qiáng)發(fā)生變化，因此腌制吸收率的差異可能是由于變化的壓強(qiáng)使得溶解在肌肉組織中的氣體得以釋放，同時(shí)食鹽水在壓力作用下被壓入肌肉的空隙中，而壓力差的存在使得肌肉細(xì)胞的滲透性發(fā)生改變，促使食鹽水能夠迅速、均勻地分散到肌肉纖維的各部分；PST處理組較VT處理組又增加了超聲波處理，反應(yīng)物傳輸機(jī)制在超聲處理下改變、肌肉間某些酶的活性增強(qiáng)，通過(guò)促進(jìn)氯化鈉的滲透與擴(kuò)散，而達(dá)到提高腌制效率的效果[25]。2 組肉樣在處理60 min后腌制吸收率的增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于平緩，這可能是由于食鹽水在肉塊內(nèi)外的濃度差越來(lái)越小，滲透作用已處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，或者是因?yàn)闈L揉以及超聲波工藝對(duì)肉塊的作用有限，不能促使食鹽水持續(xù)滲透。

2.4 不同滾揉工藝對(duì)鴨肉蒸煮損失率的影響

由圖3可知，未進(jìn)行滾揉處理時(shí)鴨肉的蒸煮損失率達(dá)到50%，經(jīng)過(guò)滾揉處理后顯著降低（P<0.05）；與VT處理組相比，PST處理組對(duì)于鴨肉的蒸煮損失率影響更為顯著（P<0.05）；滾揉腌制100 min后蒸煮損失率降至33.81%，顯著低于VT處理組的37.24%。肉的蒸煮損失率是衡量肉制品保水性能的一個(gè)重要指標(biāo)，在滾揉腌制過(guò)程中，鴨肉的蒸煮損失率呈現(xiàn)出顯著下降的趨勢(shì)，這說(shuō)明肉樣經(jīng)過(guò)滾揉后其保水性增強(qiáng)，這與史培磊[15]、苑瑞生[26]等的研究結(jié)果相一致。滾揉可以增強(qiáng)肉的保水性可能是因?yàn)闈L揉過(guò)程中機(jī)械與肉之間、肉與肉之間不斷地相互作用使得肌肉纖維變得松馳，鹽溶性蛋白不斷向肉表面富集，在加熱過(guò)程中，鹽溶性蛋白會(huì)在肉的表面形成一層膜，從而提高肉塊表面阻止水分向外擴(kuò)散的能力。滾揉處理后，部分填充于肌肉凝膠中的肌漿蛋白可能發(fā)生了降解或溶出，使得水分進(jìn)入凝膠的網(wǎng)絡(luò)空隙中，而且肌漿蛋白的分離會(huì)使得更多肌原纖維蛋白的親水基團(tuán)暴露，凝膠所能容納的水分增多，從而提高了凝膠的保水性，降低其蒸煮損失。PST處理組的作用效果要顯著優(yōu)于VT處理組，這可能是由于壓強(qiáng)的交替變化也會(huì)造成肌肉細(xì)胞內(nèi)自身的水分被鎖住，從而在蒸煮時(shí)不易流失。這與程榆茗[27]、詹文圓[28]等的研究結(jié)果相一致。此外，超聲波的空化效應(yīng)也可以穿透組織內(nèi)部、破壞組織結(jié)構(gòu)，能夠使更多的鹽溶性蛋白得以釋放，從而保留住更多的水分。

2.5 不同滾揉工藝對(duì)鴨肉質(zhì)構(gòu)的影響

肉的口感和嫩度與其質(zhì)構(gòu)有著密切關(guān)系[29]，肉質(zhì)構(gòu)常用的指標(biāo)包括硬度、彈性和黏著性。由圖4可知，隨著滾揉時(shí)間的增加，2 種不同滾揉工藝處理后冷凍鴨肉的硬度均不斷降低，與VT處理組相比，PST處理組對(duì)于鴨肉的影響更為顯著（P<0.05）；彈性均隨滾揉時(shí)間的增加而增大，在60 min左右，增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于平緩，整體來(lái)看，PST處理組對(duì)于鴨肉彈性的影響較VT處理組更為顯著（P<0.05）；2 組不同滾肉處理對(duì)鴨肉的凝聚性均有顯著影響（P<0.05），凝聚性在100 min左右增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于平緩，2 組滾揉處理相比較，PST處理組對(duì)于鴨肉的影響更為顯著（P<0.05）。在滾揉處理過(guò)程中，由于機(jī)械與肉、肉與肉之間不斷地相互碰撞導(dǎo)致肌肉纖維變得松馳，從而使肉的宏觀表現(xiàn)為硬度降低，PST處理組相較于VT處理組增加了超聲處理及變化的壓強(qiáng)，在超聲作用下，肌肉纖維之間相互碰撞堆積，使得肌肉表面張力下降[30]；而變壓滾揉通過(guò)不斷改變滾筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)反復(fù)對(duì)肌肉纖維進(jìn)行機(jī)械力的作用，使肌纖維變得不規(guī)則性松散，肌肉細(xì)胞膜破裂，釋放的鈣離子酶能夠?qū)⒓∪庵械闹蔚鞍姿?，從而使其硬度降低，彈性和凝聚性有所增加，這一結(jié)論與程榆茗[27]、冷雪嬌[31]等研究結(jié)果一致。

3 結(jié) 論

本研究對(duì)真空滾揉工藝和超聲波輔助變壓滾揉工藝處理后鴨肉的色澤、剪切力、腌制吸收率、蒸煮損失率及質(zhì)構(gòu)5 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，研究發(fā)現(xiàn)與真空滾揉腌制處理組相比，鴨肉經(jīng)超聲波輔助變壓滾揉處理后，隨著滾揉時(shí)間的增加，肉塊L*顯著升高（P<0.05）、a*顯著降低（P<0.05）、b*顯著升高（P<0.05），肉塊整體色澤得到改善；蒸煮損失率、剪切力值顯著降低

（P<0.05），保水性顯著增強(qiáng)；肉塊的腌制效率在處理100 min后，增至35.91%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的真空滾揉腌制工藝（P<0.05）；肉塊的硬度顯著降低（P<0.05）、彈性和凝聚性顯著增加（P<0.05），整體提高了肉塊的嫩度和口感。這一結(jié)果表明超聲波輔助變壓滾揉腌制工藝能顯著改善鴨肉的食用品質(zhì)，為禽肉腌制加工提供了一定的理論依據(jù)。但目前，超聲波輔助變壓滾揉腌制工藝在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用仍存在工藝設(shè)備上的難點(diǎn)，因此也亟需對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)理論進(jìn)行深入研究。

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