排酸方式對成熟過程中灘羊肉品質(zhì)和水分變化的影響

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(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021)

排酸方式對成熟過程中灘羊肉品質(zhì)和水分變化的影響

楊文婷,柏霜,羅瑞明*,李俊麗,張同剛

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021)

本研究分別測定經(jīng)過快速、常規(guī)、延遲冷排酸處理后不同時(shí)間點(diǎn)灘羊肉的pH、色澤、系水力、冷卻失重等指標(biāo),運(yùn)用低場核磁共振儀檢測宰后灘羊肉樣品水分的變化規(guī)律。結(jié)果表明:隨著成熟時(shí)間的延長,延遲冷排酸處理組的pH下降速率較快,L*值先升高后降低,a*值先降低后升高,冷卻失重較大,不易流動(dòng)水的含量較低;快速冷排酸處理組的pH下降速率較慢,系水力呈先增大后減小的趨勢,冷卻失重較小,不易流動(dòng)的水分含量較高,且不易流動(dòng)水的弛豫時(shí)間顯著高于其他兩組(p<0.05);三組灘羊肉的T21、T22、T23、T24的峰面積之間差異顯著(p<0.05);低場核磁圖像能夠快速反應(yīng)灘羊肉的水分含量。綜合指標(biāo)看,快速冷卻排酸處理組羊肉具有冷卻失重小、系水力高的優(yōu)點(diǎn),明顯優(yōu)于其他兩種排酸方式。

灘羊肉,肉品質(zhì),低場核磁共振,水分

排酸肉,又叫冷鮮肉,是現(xiàn)代肉品衛(wèi)生學(xué)及營養(yǎng)學(xué)所提倡的一種肉品后成熟工藝[1]。羊肉排酸是指羊在被屠宰后,身體內(nèi)部進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生大量乳酸,在一定的溫度、濕度和風(fēng)速下,使乳酸分解成二氧化碳和水,同時(shí)有鮮味物質(zhì)基苷IMP生成,排酸肉的酸堿度被改變,使肉質(zhì)鮮嫩,利于人體消化吸收,成為我國城市居民生肉消費(fèi)的主流[2]。排酸過程是冷鮮肉生產(chǎn)的關(guān)鍵因素,由于冷卻排酸工序要嚴(yán)格控制室內(nèi)溫度、濕度及風(fēng)速,是冷鮮肉加工企業(yè)生產(chǎn)過程中能源消耗最大的環(huán)節(jié)。因此,選擇合適的冷卻排酸方式,對提高灘羊肉品質(zhì)和降低企業(yè)生產(chǎn)成本具有重要的實(shí)際意義。

羊肉的粗蛋白含量為12.8%～18.6%,粗脂肪含量為16%～37%,水分含量為78%[3]。肉中的水分含量與肉品貯藏性呈函數(shù)關(guān)系,水分多易使細(xì)菌、霉菌生長繁殖,水分少易導(dǎo)致肉脫水干縮,使肉品失重及脂肪氧化[4]。目前,關(guān)于排酸時(shí)間和溫度對牛肉、豬肉、兔肉、呼倫貝爾羊肉品質(zhì)的影響的報(bào)道很多,劉佳東研究了宰后冷卻牦牛肉排酸過程中肉用品質(zhì)的變化,結(jié)果表明:隨著排酸時(shí)間的延長,牦牛肉pH上升,亮度增加,紅度下降,小片化指數(shù)迅速提高并趨于穩(wěn)定,嫩度提高[5];孫玉杰研究了豬肉排酸時(shí)間與溫度變化規(guī)律,結(jié)果表明:經(jīng)合理排酸的豬肉,肌肉組織趨于酸性,當(dāng)pH達(dá)到5.8～6.4時(shí),肌肉組織變得柔軟多汁,經(jīng)烹調(diào)后,肉湯透明而芳香,肌纖維鮮嫩[6];樊金山研究了不同冷卻處理對兔肉品質(zhì)和肌原纖維超微結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明:快速冷卻能加快兔肉溫度下降速率,使肉色澤改善,保水性提高[7];陳檳穎研究了不同排酸時(shí)間對呼倫貝爾肉羊宰后品質(zhì)的影響,結(jié)果表明:在排酸期間,羊肉pH、蒸煮損失率、剪切力值差異顯著(p<0.05)[8]。但排酸方式對灘羊肉品質(zhì)的影響未見報(bào)道。

本研究以宰后灘羊羊腿肉為原料,分別測定經(jīng)冷卻排酸處理后灘羊肉的pH、剪切力、色澤、冷卻失重、水分等理化指標(biāo),研究不同排酸方式對羊肉成熟過程中品質(zhì)的影響,為改善灘羊肉品質(zhì)及選擇合適的冷排酸方式提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

灘羊肉(育齡8個(gè)月) 由寧夏鹽池縣大夏牧場清真食品有限公司提供。

MDF-382ECN型低溫冰箱 松下冷鏈(大連)有限公司;AL204型電子天平 杭州萬特衡器有限公司;CR-400型自動(dòng)色差儀 上海圖新電子科技有限公司;PHS-3C型數(shù)字酸度計(jì) 上海光學(xué)儀器廠;608-CF型防水式探針溫度計(jì) 紹興中儀電子有限公司;NMR20型低場脈沖核磁共振分析 上海紐邁電子科技有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 前處理方式 嚴(yán)格按照無菌技術(shù)和要求取清真屠宰后的灘羊羊腿肉,剔除筋腱、肌束膜,分割為長×寬×高=15 cm×10 cm×10 cm的塊狀,放入經(jīng)過滅菌的PP塑料托盤,用PE保鮮膜包裝后進(jìn)行冷卻排酸處理。實(shí)驗(yàn)分為A、B、C三組,分別為快速冷卻排酸、常規(guī)冷卻排酸、延遲冷卻排酸處理組。

1.2.2 快速冷卻排酸 將宰后分割并包裝好的羊肉先放入-20 ℃低溫冰箱進(jìn)行快速冷卻,當(dāng)羊肉中心溫度達(dá)4 ℃時(shí),迅速轉(zhuǎn)移至4 ℃冰箱成熟至宰后7 d。

1.2.3 常規(guī)冷卻排酸 將宰后分割并包裝好的羊肉放入4 ℃冰箱進(jìn)行冷卻,當(dāng)羊肉中心溫度達(dá)4 ℃后,羊肉繼續(xù)成熟至宰后7 d。

1.2.4 延遲冷卻排酸 將宰后分割并包裝好的羊肉先放入10 ℃冰箱,羊肉中心溫度降至10 ℃時(shí),迅速轉(zhuǎn)移至4 ℃冰箱,當(dāng)羊肉中心溫度達(dá)4 ℃后,羊肉繼續(xù)成熟至宰后7 d。

1.3測定指標(biāo)及方法

1.3.1 pH的測定 參考文獻(xiàn)[9]的方法:準(zhǔn)確稱取5.00 g肉樣,先用小刀切成碎末,再用研缽磨成肉泥,邊攪拌邊將45 mL水逐漸加入研缽內(nèi),常溫下靜置10 min,用數(shù)字酸度計(jì)測定pH。

1.3.2 色澤的測定 參考文獻(xiàn)[10]的方法:切取肉樣厚度為1 cm左右的薄片,用手持色差計(jì)測定灘羊肉的色澤。采用雙面測定法,在灘羊肉的正反兩面分別選取三個(gè)測量點(diǎn),三個(gè)測量點(diǎn)均勻的分布在最長對角線上,對每個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行三次重復(fù)測定亮度值(L*)和紅度值(a*)。

1.3.3 系水力的測定 參考文獻(xiàn)[11]的方法:切取肉樣(10 g左右),用無紡布擦拭其表面水滴后稱取質(zhì)量,離心1200 s(2500 r/min),再用無紡布擦拭其表面水滴后稱取質(zhì)量,按式(1)計(jì)算系水力:

式(1)

式中:A-系水力,%;m0-離心前灘羊肉的質(zhì)量,g;m1-離心后灘羊肉的質(zhì)量,g。

1.3.4 冷卻失重的測定 參考文獻(xiàn)[12]的方法:對宰后分割羊肉冷卻前稱重記為M1,預(yù)冷24 h后再次稱重記為M2,按式(2)計(jì)算冷卻失重:

式(2)

式中:WA-冷卻失重,%;M1-冷卻前灘羊肉的質(zhì)量,g;M2-冷卻后灘羊肉的質(zhì)量,g。

1.3.5 橫向弛豫時(shí)間(T2)的測定 低電場核磁共振(NMR)條件參考李斌[13]的測試方法進(jìn)行。根據(jù)肌纖維走向?qū)⑷鈽忧袨?.5 g左右的塊狀,放入直徑為15 mm的核磁專用管中,再放入分析儀中。橫向弛豫時(shí)間T2用CPMG序列進(jìn)行測量,具體測試條件:質(zhì)子共振頻率22.6 MHz,線圈溫度 32 ℃,CPMG脈沖序列,τ值200 μs,重復(fù)采樣3次。

1.3.6 核磁微成像 核磁微成像采用多層自旋回波序列產(chǎn)生的自旋回波圖像[14]。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)處理組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均取3次重復(fù)測定的平均值,并以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,采用Origin 8.0進(jìn)行繪圖,數(shù)據(jù)采用IBM SPSS Statistics 21.0進(jìn)行單因素方差分析,用LSD和Duncan對各處理組平均數(shù)間進(jìn)行多重比較,并進(jìn)行顯著性分析,若p<0.05則為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1不同排酸方式對宰后分割羊肉pH的影響

由圖1可知,不同排酸方式的pH的下降速率不同。宰后6 h內(nèi),快速冷卻排酸與常規(guī)冷卻排酸組的pH分別由6.4下降為6.32和6.16,差異不顯著(p>0.05),這是可能由于快速冷卻溫度較低,抑制了已糖激酶的活性,降低了肌糖原的分解和乳酸的蓄積,使得pH下降速度較慢,進(jìn)入僵直期的時(shí)間延長[15]。而延遲冷卻排酸與其它兩種冷卻排酸方式相比,pH下降速率顯著加快(p<0.05)宰后6 h內(nèi),pH由6.4降為5.82,宰后16 h內(nèi),降為5.42。這是由于延遲冷卻排酸的溫度較高,使宰后羊肉的內(nèi)源酶活性下降較少,促進(jìn)宰后肌肉的糖酵解速率,使pH下降速率增加,加快羊肉進(jìn)入僵直期。

表1 不同排酸方式對宰后分割羊肉L*和a*值的影響Table 1 Effects of different acid discharge methods on L* and a* values of Tan sheep meat

注:同一列中不同字母表示數(shù)值差異顯著(p<0.05),A:快速冷卻排酸;B常規(guī)冷卻排酸;C:延遲冷卻排酸,表2、表3同。

圖1 不同排酸方式對灘羊肉pH的影響Fig.1 Effects of different acid discharge methodson the pH of Tan sheep meat

2.2不同排酸方式對宰后分割羊肉色澤(L*、a*值)的影響

由表1可知,不同排酸方式的灘羊肉在成熟過程中,L*值均呈現(xiàn)先增加后下降的變化。快速冷卻排酸的L*值在排酸第3 d時(shí),達(dá)到最大,變化趨勢由33.90±0.931增加為38.84±1.046,在第7 d時(shí)下降為35.57±0.650,快速冷卻排酸處理的灘羊肉在成熟過程中L*值與常規(guī)冷卻排酸對比,第0、1、3 d沒有顯著差異(p>0.05),第5 d和第7 d時(shí)差異顯著(p<0.05),表明快速冷卻排酸處理在成熟后期使灘羊肉亮度變暗,這與Cristina Alamprese[16]的研究結(jié)果相一致,他認(rèn)為快速冷卻會(huì)使羊肉的肉色變暗,原因可能是快速冷卻排酸處理組肉品先處于-20 ℃下冷卻,低溫狀態(tài)水結(jié)冰所形成的細(xì)小冰晶會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),使得某些蛋白質(zhì)變性后對羊肉顏色有一定的負(fù)面影響。延遲冷卻排酸處理組的肉樣在成熟過程中,L*值顯著高于其他兩組(p<0.05),在成熟第1 d和3 d時(shí),L*值顯著上升(p<0.05),產(chǎn)生該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是宰后羊肉進(jìn)入僵直前在較高溫度下冷卻,加快了宰后肌肉的糖酵解進(jìn)程,pH下降速率較快,當(dāng)接近極限pH時(shí),僵直達(dá)到最大限度,致使肉色發(fā)亮,L*值升高[17]。

隨著成熟時(shí)間的延長,不同排酸方式下灘羊肉的a*值變化均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,快速冷卻排酸和常規(guī)冷卻排酸組在第1 d時(shí)a*達(dá)到最小值,分別為12.93±0.475和13.87±0.401,延遲冷卻排酸在第3 d時(shí)a*值達(dá)到最小值,為16.06±0.418。快速冷卻與常規(guī)冷卻排酸之間灘羊肉a*的變化差異不顯著(p>0.05),而延遲冷卻排酸組的a*值均大于常規(guī)冷卻和快速冷卻排酸組,在第1 d時(shí),差異顯著(p<0.05),產(chǎn)生該變化的原因是灘羊肉經(jīng)排酸處理后,其色澤變化一般受到溫度和pH兩大因素影響,由于延遲冷卻排酸溫度較高,促進(jìn)肌肉中氧合肌紅蛋白的形成,使肉色的紅度增加[18]。

2.3不同排酸方式對宰后分割羊肉系水力的影響

由圖2可知,快速冷卻排酸和常規(guī)冷卻排酸組在第3 d時(shí)系水力降至最小值,分別為80.04±0.592和78.51±0.463,延遲冷卻排酸組在第1 d時(shí)達(dá)到最小值為77.31±0.671,然后系水力回升,說明羊肉的保水性增強(qiáng)。隨著成熟時(shí)間的延長,快速冷卻排酸組的系水力值顯著高于其他兩組(p<0.05),與常規(guī)排酸方式相比,延遲冷卻排酸組的系水力在第5 d時(shí)差異顯著(p<0.05),而其他時(shí)間不顯著(p>0.05)。宰后分割羊肉在成熟過程中,灘羊肉的系水力均呈先下降后上升的趨勢,產(chǎn)生這一變化的原因是在僵直前期,隨著灘羊肉pH的不斷降低,蛋白質(zhì)的持水力不斷降低,第3 d后,快速和常規(guī)冷卻排酸處理組的羊肉從尸僵階段進(jìn)入解僵階段,肌肉的持水力不斷上升[19]。

圖2 不同排酸方式對灘羊肉系水力的影響Fig.2 Effect of different acid discharge methodson water system of Tan sheep meat注:同一時(shí)間不同組間,不同字母代表差異顯p<0.05。

2.4不同排酸方式對宰后分割羊肉冷卻失重的影響

表2 不同排酸方式對羊肉冷卻失重的影響Table 2 Effects of different acid discharge methodson Tan sheep cooling weight loss

由表2可知,不同排酸方式對羊肉冷卻失重的影響不同,且差異顯著(p<0.05)。快速冷卻排酸的羊肉冷卻失重比常規(guī)冷卻和延遲冷卻排酸的羊肉冷卻失重分別減小12.10%和16.79%。這可能是由于快速冷卻排酸的溫度較低,羊胴體溫度下降速率增大,在較低環(huán)境溫度下羊肉表面會(huì)形成一層冰膜,減小水分的蒸發(fā)[20]。但毛衍偉研究認(rèn)為快速冷卻與常規(guī)冷卻的冷卻失重沒有差異性,這可能是由于實(shí)驗(yàn)樣品是未經(jīng)分割的羊肉胴體,其溫度和pH的下降速率不同所致[21]。

2.5不同排酸方式對灘羊肉內(nèi)部水分變化的影響

2.5.1 弛豫特性 如圖3所示,灘羊肉中有四個(gè)T2區(qū)間,分別為T21(0～1 ms)、T22(1～10 ms)、T23(10～100 ms)和T24(100～1000 ms),表明肌肉中有4種主要組分的水。其中T21表示弱結(jié)合水,T22表示強(qiáng)結(jié)合水,也被稱為蛋白結(jié)合水,占水分含量的5%左右,它的流動(dòng)性較小;T23表示不易流動(dòng)的水,占80%,存在于細(xì)胞內(nèi)纖絲、肌原纖維及膜之間,通常肌肉系水力及其變化主要指這部分水,有學(xué)者研究表明水分含量的高低直接影響到系水力的大小,兩者之間關(guān)系呈正相關(guān)[22];T24表示自由水,也叫毛細(xì)管水,存在于細(xì)胞外間隙中,占總水量的15%左右,此類水分可被擠出,造成“汁液滴失”。

圖3 不同排酸方式下灘羊肉橫向弛豫時(shí)間(T2)的分布Fig.3 Distribution of transverse relaxation time(T2)ofTan sheep meat under different acid discharge methods

表3 不同排酸方式對灘羊肉橫向弛豫時(shí)間(T2)及峰面積影響Table 3 Effects of different acid discharge methods on lateral relaxation time(T2)and peak area of Tan sheep meat

由表3可知,不同排酸方式下灘羊肉橫向出峰時(shí)間各不相同。冷排酸方式對結(jié)合水的出峰時(shí)間有顯著影響,即T21與T22試樣間,A處理組顯著高于B、C兩組(p<0.05),B組與C組之間差異不顯著(p>0.05),產(chǎn)生該結(jié)果的原因是這兩種狀態(tài)的水都為結(jié)合水,A組為快速冷排酸處理,使宰后羊肉在-20 ℃的環(huán)境下預(yù)冷,可能會(huì)出現(xiàn)肌肉的冷收縮,肌肉收縮是肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白周圍水結(jié)構(gòu)的形成與破壞的過程,在肌肉收縮過程中,結(jié)合水含量升高[23]。而其他兩組相對于A組溫度較高,對灘羊肉中蛋白質(zhì)大分子的影響較小,沒有對結(jié)合水造成顯著影響。

由T23比較可知,A組的弛豫時(shí)間顯著高于B、C兩組,B組與C組之間無明顯差異。該區(qū)間的水為不易流動(dòng)的水,主要存在于細(xì)胞內(nèi)生物纖維孔隙和織絡(luò)結(jié)構(gòu)之間。產(chǎn)生這一結(jié)果可能是由于A組的弛豫時(shí)間較大,水分與內(nèi)部底物結(jié)合越疏松,肉中的不易流動(dòng)水和蛋白結(jié)合水相互轉(zhuǎn)換,對不易流動(dòng)水的水分分布產(chǎn)生一定的影響[24]。經(jīng)冷排酸處理的灘羊肉之間T24差異顯著(p<0.05)。造成該結(jié)果可能是由于該區(qū)間的水為自由水,不同冷排酸處理導(dǎo)致各試樣的自由水流失量不同,從而導(dǎo)致了自由水弛豫時(shí)間的不同。

各個(gè)峰面積占總峰面積的比例可以相應(yīng)地代表弱結(jié)合水、強(qiáng)結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水含量。由表3可知,三組灘羊肉的T21、T22、T23、T24的峰面積之間差異顯著(p<0.05)。T23峰面積占比為A組>B組>C組,這與所測系水力的變化相一致;A組的T24峰面積占比較小,C組的最大,即延遲冷排酸的自由水含量較高,快速冷排酸處理的灘羊肉自由水含量較低,產(chǎn)生這一變化的原因可能是,A試樣經(jīng)歷了低溫(-20 ℃)到高溫(4 ℃)條件的變化,在這個(gè)過程中可能會(huì)造成肉品的汁液滴失,導(dǎo)致了自由水絕對含量降低[25]。

2.5.2 不同排酸方式下灘羊肉的核磁成像圖 圖4為A、B、C三組灘羊肉的核磁成像圖,該圖是樣品某一表面的平面圖像。根據(jù)張文杰等[26]的報(bào)道低場核磁技術(shù)可以廣泛研究水分分布及變化,圖像越亮,表明水分含有量越高。由圖可知,A組圖像的白亮程度最高,其次是B組,最后是C組,該結(jié)果與系水力、T23的變化趨勢一致,這說明低場核磁圖像能夠快速反映灘羊肉的水分含量。

圖4 不同排酸方式下灘羊肉的核磁成像圖Fig.4 Nuclear magnetic imaging ofTan sheep meat in different acid discharge methods

3 結(jié)論

延遲冷卻排酸處理組的溫度較高,使宰后羊肉的pH下降速率增加,加速羊肉進(jìn)入僵直期,L*、a*顯著升高,且冷卻失重較大,系水力值較低,不易流動(dòng)水的含量較低。而常規(guī)冷卻排酸的羊肉成熟后嫩度較低,且冷卻失重較大。

快速冷卻排酸處理組的pH下降速度較慢,冷卻失重較小,系水力值、不易流動(dòng)水的弛豫時(shí)間顯著高于其他兩組(p<0.05),不易流動(dòng)的水分含量較高;快速冷卻與常規(guī)冷卻排酸之間灘羊肉a*的變化差異不顯著(p>0.05),L*值在第0、1、3 d無顯著差異(p>0.05),第5 d和第7 d時(shí)差異顯著(p<0.05);在成熟5 d后,快速冷卻排酸處理組的羊肉的a*值與其他兩組之間并無顯著差異,灘羊肉的色澤得到改善。此種冷排酸方式從肉品冷卻失重、系水力等指標(biāo)看,快速冷卻排酸處理組優(yōu)于其他兩種排酸方式。另外,核磁成像顯示灘羊肉水分含量高,具有良好的應(yīng)用前景。

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Effectofdifferentaciddischargemethodsontanlambmeatqualityanditsmoistureinmaturingprocess

YANGWen-ting,BOShuang,LUORUI-ming*,LIJun-li,ZHANGTong-gang

(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)

In this research,effect of different acid discharge methods on tan sheep meat quality,the pH,color,hydraulic system and weight loss of the mutton were measured at different time,the changes of sample moisture were investigated by low field NMR. The results showed that with the extension of the mature time,the decrease rate of pH in the delayed chilled acid treatment group was higher,L*value increased first and then decreased,a*value decreased first and then increased,cooling weight loss was heavier,immobilized water was low. The decrease rate of pH in the rapid cold row acid treatment group was slower,the department of water increased first and then decreased,cooling weight loss was small,easy to flow moisture was higher,and the relaxation time of flowable water was significantly higher than other two groups(p<0.05). The differences of T21,T22,T23and T24among the three groups were significant(p<0.05). Low-field nuclear magnetic images can quickly reflected the moisture content of the beach lamb. Comprehensive indicators showed that,rapid cooling row of acid discharge group of mutton has several advantages over other two groups,and these advantages included low weight loss,high hydraulic capacity.

lamb mutton;meat quality;low field NMR;moisture content

TS251.1

A

1002-0306(2017)19-0040-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.008

2017-03-08

楊文婷(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：畜產(chǎn)品貯藏與加工，E-mail:yangwenting199209@163.com。

*通訊作者:羅瑞明(1964-)，男，博士，教授，研究方向：畜產(chǎn)品貯藏與加工，E-mail:ruimingluo.nx@163.com。

國家科技支撐計(jì)劃課題(2015BAD29B05)。