李應(yīng)蘭,魏亞儒,賀曉光
(寧夏大學(xué)食品與葡萄酒學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
黃花菜又名萱草、金針菜,為百合科萱草屬多年生草本宿根植物,其根、葉、莖、花在東亞地區(qū)作為食品和傳統(tǒng)的藥品已有幾千年的歷史[1]。 黃花菜性味甘涼,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,富含多種糖類、蛋白質(zhì)、維生素、無(wú)機(jī)鹽、黃酮類物質(zhì)及多種人體必需氨基酸[2],其中胡蘿卜素和維生素C 含量是西紅柿的5 倍[3]。 黃花菜屬高蛋白、低熱量、富含維生素及礦物質(zhì)的保健蔬菜。 在現(xiàn)代生活中,黃花菜與香菇、木耳、冬筍一起被稱為蔬菜類中的四大珍品。 韓志平等[4]通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定了黃花菜和香菇、木耳、銀耳等3 種食用菌的營(yíng)養(yǎng)成分,結(jié)果表明可溶性總糖含量以黃花菜最高,4 種食材的綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值依次為香菇>黃花菜>銀耳>木耳。 黃花菜具有一定的藥用價(jià)值,《本草綱目》記載黃花菜有利胸膈、安五臟、清身明目、治小便赤澀、解煩熱、除酒瘟等藥效。在3 000 多年的食療歷史中,黃花菜是常用食療食品之一[5]。 常吃黃花菜能夠滋潤(rùn)肌膚、使皺紋減少、色斑衰退[6]。
乳化肉糜制品口感好,深受消費(fèi)者喜愛(ài),傳統(tǒng)乳化肉制品中脂肪含量在20%~30%之間[7],過(guò)量的飽和脂肪酸的攝入會(huì)增加患高血壓、肥胖和心血管等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)[8-9]。 本試驗(yàn)以黃花菜為原料,進(jìn)行烘干粉碎后添加到牛肉糜中, 以降低肉糜制品中脂肪含量,研究不同添加量和目數(shù)的黃花菜粉對(duì)牛肉糜凝膠特性和流變性質(zhì)的影響,以期為低脂牛肉制品品質(zhì)提供理論依據(jù)。
黃花菜(干):產(chǎn)自鹽池縣;牛肉、食鹽:市售;三聚磷酸鈉(分析純):上海泰坦化學(xué)有限公司。
試驗(yàn)所用儀器設(shè)備見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)所用儀器設(shè)備Table 1 Instruments and equipment used in the experiment
1.3.1 黃花菜粉的制備
取適量剔除已經(jīng)發(fā)霉變質(zhì)的花蕾及雜物的干黃花菜進(jìn)行清洗,去除所含雜質(zhì),瀝干后于80 ℃下干燥4 h,粉碎,手動(dòng)過(guò)篩,分別將60、80、100 目的黃花菜粉裝自封袋,儲(chǔ)存于-10 ℃,備用。
1.3.2 黃花菜牛肉糜凝膠制備
工藝流程: 解凍牛肉→去除多余脂肪、 結(jié)蹄組織→漂洗→瀝干→切塊→添加食鹽和三聚磷酸鈉→腌制→絞碎→添加黃花菜粉和冰水→混合斬拌→水浴加熱→牛肉糜凝膠→冷卻至室溫(25 ℃)→4 ℃下冷藏過(guò)夜→性質(zhì)測(cè)定。
取牛肉(冷凍)于室溫(25 ℃)下半解凍狀態(tài),剔除多余脂肪和結(jié)蹄組織,清洗,瀝干表面的水分,稱取100 g 牛肉分割成塊狀, 完全解凍后, 添加占肉質(zhì)量2.5%的食鹽和0.4%三聚磷酸鈉后混勻腌制于4 ℃的冰箱10 h[10]。 將腌好的牛肉和1/3 冰水放入打漿機(jī)中處理20 s,再分別加入3 種粒徑范圍(60、80、100 目)及5 種添加量(0%、2%、4%、6%、8%、10%,以牛肉總質(zhì)量為基準(zhǔn), 其中0%為對(duì)照組) 黃花菜粉和剩余冰水(總冰水占肉總質(zhì)量25%), 處理20 s, 中心溫度低于10 ℃。
將制備好的樣品一部分,用作牛肉糜凝膠特性的測(cè)定,準(zhǔn)確稱量混合后的牛肉糜50 g,裝入離心管中,在4 ℃,2 000 r/min 離心10 min, 除去氣泡, 然后在60 ℃水浴加熱10 min,80 ℃加熱20 min, 自然冷卻至室溫(25 ℃),置于4 ℃冰箱過(guò)夜,備用。另一部分樣品,冷藏于4 ℃冰箱中,用于牛肉糜流變性質(zhì)的測(cè)定。
1.3.3 蒸煮損失的測(cè)定
牛肉糜經(jīng)水浴加熱30 min, 取出后流水冷卻至室溫(25 ℃),再用濾紙將表面的水分吸干,并準(zhǔn)確稱量蒸煮前后肉糜質(zhì)量。
式中:M1為蒸煮前樣品質(zhì)量,g;M2為蒸煮后樣品質(zhì)量,g。
1.3.4 保水性的測(cè)定
將牛肉糜凝膠從4 ℃冰箱中取出[11],室溫(25 ℃)下放置30 min,用吸水紙除去多余的水分,切成5 mm厚的薄片,準(zhǔn)確稱重記為m1,用3 層濾紙包裹后,放入離心管,在臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)4 ℃下,4 000 r/min 離心15 min,離心結(jié)束后,除去濾紙,再次稱重記為m2,每個(gè)樣品做5 個(gè)平行, 結(jié)果取平均值。 保水性根據(jù)公式計(jì)算[12]。
式中:m1為離心前樣品質(zhì)量,g;m2為離心后樣品質(zhì)量,g。
1.3.5 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定
凝膠強(qiáng)度測(cè)定參數(shù): 采用Return To Start 模式,探頭型號(hào)為P/0.5 HS,測(cè)前速率2 mm/s,測(cè)中速率1 mm/s,測(cè)后速率2 mm/s,觸發(fā)類型為自動(dòng),觸發(fā)力5 g,目標(biāo)值:7 mm,每個(gè)樣品做6 個(gè)平行,結(jié)果取平均值[13]。
1.3.6 色澤的測(cè)定
將牛肉糜凝膠切成5 mm 厚的薄片, 采用WSC-S色差計(jì),分別記錄L*值、a*值和b*值,其中L*值表示亮度,a*值表示紅度,b*值表示黃度。 每個(gè)處理測(cè)定4 次。
1.3.7 牛肉糜質(zhì)構(gòu)分析
參照葉丹[14]的方法并加以修改,將樣品從4 ℃的冰箱中取出,平衡至室溫(25 ℃),將樣品切成直徑2.5 cm,高1 cm 的圓柱體。質(zhì)構(gòu)測(cè)定參數(shù):采用TPA 模式,探頭型號(hào)為P/35,壓縮比50%,測(cè)前速率2 mm/s,測(cè)中速率1 mm/s,測(cè)后速率2 mm/s,觸發(fā)類型為自動(dòng),觸發(fā)力5 g,間隔時(shí)間5 s,測(cè)定樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性,每個(gè)樣品做5 個(gè)平行,結(jié)果取平均值。
1.3.8 牛肉糜流變性質(zhì)測(cè)定
參照Kang 等[15]的方法并加以修改。采用40 mm 平板夾具,將樣品放置校正準(zhǔn)確的流變儀平臺(tái),用硅油密封,防止水分蒸發(fā),間隙為3.00 mm,在振蕩模式及1%應(yīng)變的線性黏彈性線性區(qū)域內(nèi)分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻率掃描和動(dòng)態(tài)溫度掃描。 動(dòng)態(tài)頻率掃描條件:動(dòng)態(tài)頻率掃描范圍為0.1 Hz~20 Hz,應(yīng)變1%,記錄動(dòng)態(tài)掃描期間儲(chǔ)能模量G'值的變化。 動(dòng)態(tài)溫度掃描條件為樣品于25 ℃平衡3 min,掃描范圍:25 ℃~80 ℃,變溫速率2 ℃/min,于80 ℃保溫3 min。加熱過(guò)程中,在一個(gè)振蕩模式和一個(gè)固定的頻率為0.1 Hz 下對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)剪切, 并記錄動(dòng)態(tài)掃描期間儲(chǔ)能模量G'值的變化,每組樣品測(cè)量3 次,結(jié)果取平均值。
采用SPSS 23.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,包括單因素方差分析、顯著性比較和相關(guān)性分析(p<0.05),采用Origin 8.0 軟件作圖。
黃花菜粉對(duì)牛肉糜蒸煮損失的影響見(jiàn)圖1。
圖1 黃花菜粉對(duì)牛肉糜蒸煮損失的影響Fig.1 Effect of daylily powder on cooking loss of beef batters
蒸煮損失是肉制品加工過(guò)程的一個(gè)重要指標(biāo),蒸煮損失越大產(chǎn)品得率就越低。 由圖1 可知, 與空白對(duì)照組相比,添加黃花菜粉能顯著降低牛肉糜的蒸煮損失(p<0.05),且隨著黃花菜添加量的增加,肉糜蒸煮損失顯著降低(p<0.05)。 在添加量為4%時(shí)降低幅度最大,3 種目數(shù)黃花菜粉在相同添加量時(shí),添加100 目黃花菜粉對(duì)降低肉糜蒸煮損失的效果更為突出。 這可能是黃花菜粉中多糖類物質(zhì)對(duì)于肌肉組織的脫水具有阻礙作用,在肉糜蒸煮過(guò)程中,多糖與肌肉蛋白形成穩(wěn)定的膠凝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 在肌肉組織表面形成保護(hù)層,減少肉制品的損失[16]。 100 目黃花菜粉顆粒更小,增大黃花菜粉與肌肉蛋白的接觸面積,形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加致密、穩(wěn)定,減少液體、脂肪等成分的流失,從而更有效的減少肉糜蒸煮損失[17]。
黃花菜粉對(duì)牛肉糜保水性的影響見(jiàn)圖2。
圖2 黃花菜粉對(duì)牛肉糜保水性的影響Fig.2 Effect of daylily powder on water retention of beef batters
保水性反映的是肉類蛋白與水的結(jié)合能力,是判斷肉制品好壞的重要指標(biāo),保水性越高,肉類蛋白與水結(jié)合的能力越強(qiáng),品質(zhì)越好,反之則較差。 如圖2 所示,肉糜凝膠的保水性隨著黃花菜粉添加量的增加而升高, 且黃花菜粉添加量為4%時(shí)升高的幅度更為顯著,隨后繼續(xù)增加黃花菜粉添加量,保水性升高不顯著(p>0.05)。 在相同添加量下,100 目的黃花菜粉對(duì)保水性影響最為顯著(p<0.05)。 這可能是黃花菜粉吸收肉糜中的游離水,使其難以析出。 同時(shí),吸水膨脹的黃花菜粉顆粒填充在牛肉糜蛋白質(zhì)的空隙中,使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密,有助于保留更多的水[18],而100 目的黃花菜粉相比80 目和60 目,具有更大的接觸面積,在其表面暴露出更多的親水性基團(tuán), 增加肉糜的保水性。 另外,不同目數(shù)的黃花菜粉在肉糜凝膠中吸收水分的方式不同。張翼飛[19]研究發(fā)現(xiàn),香腸的保水性隨著沙參粉目數(shù)的增大而增強(qiáng),目數(shù)小的沙參粉主要通過(guò)毛細(xì)管虹吸作用保存水分,這些水分在肉糜中的流動(dòng)性相對(duì)更強(qiáng),在升溫過(guò)程中更容易流失,從而導(dǎo)致香腸的保水性降低。
黃花菜粉對(duì)牛肉糜凝膠強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖3。
圖3 黃花菜粉對(duì)牛肉糜凝膠強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of daylily powder on gelatinous strength of beef batters
如圖3 所示,牛肉糜凝膠強(qiáng)度隨黃花菜粉添加量的增加而增大,且黃花菜粉添加量為4%時(shí)凝膠強(qiáng)度增加最為顯著(p<0.05),之后隨黃花菜粉添加量的增加肉糜凝膠強(qiáng)度變化不顯著(p>0.05)。添加量相同時(shí),添加100 目黃花菜牛肉糜的凝膠強(qiáng)度高于80 目和60 目。這可能是黃花菜中多糖對(duì)牛肉糜凝膠產(chǎn)生了較大影響。 多糖對(duì)肉類產(chǎn)品功能特性影響的研究證明,添加多糖類物質(zhì),會(huì)提高肉類產(chǎn)品的硬度和凝膠強(qiáng)度[20],這是因?yàn)樵诩訜徇^(guò)程中增強(qiáng)了蛋白質(zhì)與多糖間的相互作用,形成穩(wěn)定的高分子化合物,同時(shí)加熱使蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的反應(yīng)基團(tuán)暴露出來(lái)[21],從而導(dǎo)致牛肉糜凝膠強(qiáng)度增加。 當(dāng)黃花菜粉添加量超過(guò)4%時(shí),可能是蛋白質(zhì)和多糖的結(jié)合達(dá)到一定的飽和狀態(tài),之后黃花菜粉添加量對(duì)肉糜凝膠強(qiáng)度的影響不顯著。 王翠娜[22]研究得出,隨著菊粉濃度的增加,肉糜凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),這與本文得出的結(jié)論相一致。
色澤是消費(fèi)者選擇肉制品直觀標(biāo)準(zhǔn)。 黃花菜粉對(duì)牛肉糜色澤的影響見(jiàn)表2。
表2 黃花菜粉對(duì)牛肉糜色澤的影響Table 2 Effect of daylily powder on color of beef batters
由表2 可知,黃花菜粉添加量相同時(shí),牛肉糜凝膠的L*值隨著黃花菜粉目數(shù)的降低呈先上升后下降的趨勢(shì), 添加粒徑為80 目黃花菜粉牛肉糜凝膠的L*值顯著高于其他組(p<0.05);添加粒徑為60 目時(shí),牛肉糜凝膠的L*值隨黃花菜粉添加量的增加呈降低趨勢(shì),添加粒徑為80 目和100 目時(shí), 牛肉糜凝膠的L*值先增大后減小。 這與張翼飛等[23]研究桔梗粉香腸制品、Choi 等[24]研究南瓜纖維肉糜及Ryu 等[25]研究葡萄粉豬肉香腸時(shí)發(fā)現(xiàn)的趨勢(shì)類似。 a*值隨黃花菜粉添加量的增加呈先上升后下降的變化, 當(dāng)添加量為8%時(shí)a*值顯著增大,并達(dá)到最大值。 總的來(lái)看,肉糜凝膠的b*值隨黃花菜粉添加量的增加而增大, 且差異顯著(p<0.05),但添加量為8%時(shí),80 目和100 目的b*值均稍有下降,同一黃花菜粉添加量下,添加80 目黃花菜牛肉糜的b*值高于100 目和60 目。 Yasarlar 等[26]報(bào)道了在土耳其肉丸中加入玉米粒后b*值增加的現(xiàn)象。這可能是黃花菜粉呈淡黃色, 使肉糜凝膠的截面泛黃,隨著添加量的增加更為明顯,也使肉糜凝膠的L*值降低[27]。
添加黃花菜粉對(duì)牛肉糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響見(jiàn)表3。
表3 黃花菜粉對(duì)牛肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Influence of daylily powder on texture characteristics of beef batters
由表3 可知,硬度方面,添加黃花菜粉牛肉糜凝膠的硬度顯著高于對(duì)照組(p<0.05),肉糜凝膠的硬度隨著黃花菜粉添加量的增加而升高,且硬度在添加量為6%時(shí)顯著升高(p<0.05)。 同一添加量下,添加60 目黃花菜粉牛肉糜凝膠的硬度大于80 目和100 目。這可能是因?yàn)槎嗵菍?duì)蛋白質(zhì)的熱力學(xué)特性產(chǎn)生影響,促進(jìn)凝膠形成更加強(qiáng)有力的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);同時(shí)大量的黃花菜粉分子間吸水后通過(guò)氫鍵相互作用,使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固[28]。 而黃花菜粉目數(shù)越小,顆粒粒徑越大,其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)更完善,黃花菜粉吸水膨脹后以粒子形式填充至蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中, 加固了體系的凝膠結(jié)構(gòu),使凝膠硬度增大。 彈性方面,添加黃花菜粉能增加牛肉糜凝膠的彈性, 且隨著黃花菜粉添加量的增加,彈性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。 與對(duì)照組相比黃花菜粉添加量為4%時(shí),肉糜凝膠的彈性顯著增加(p<0.05),其中,80 目和100 目相比60 目差異顯著(p<0.05)。 翟小波等[29]研究發(fā)現(xiàn),隨著淀粉添加量的增加,兔肉糜凝膠的彈性先上升后下降,這與本文的結(jié)論相一致。 這可能是因?yàn)槎嗵桥c蛋白質(zhì)能形成富有彈性的膠體,但隨著黃花菜粉添加量的增加,體系游離水分減少,吸收完全,肉糜凝膠呈現(xiàn)過(guò)硬過(guò)韌的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致彈性下降。 內(nèi)聚性隨著黃花菜粉添加量的增加呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。 咀嚼性方面,較對(duì)照組樣品,添加黃花菜粉能顯著增加肉糜凝膠的咀嚼性(p<0.05),但隨黃花菜粉添加量的增加肉糜凝膠的咀嚼性呈下降趨勢(shì)。 這與倪學(xué)文等[30]研究肉糜凝膠的咀嚼性隨魔芋膠添加量增大而升高的結(jié)論相反。 可能是因?yàn)辄S花菜粉吸收凝膠體系中的游離水,同時(shí)隨添加量增大破壞蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而凝膠咀嚼性降低。 與空白對(duì)照組相比,添加黃花菜粉對(duì)肉糜凝膠回復(fù)性差異不顯著(p>0.05)。
動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性中儲(chǔ)能模量G′值反映了肉糜的凝膠強(qiáng)度[31]。 不同粒徑黃花菜粉對(duì)牛肉糜儲(chǔ)能模量G'值的影響見(jiàn)圖4。
圖4 不同粒徑黃花菜粉對(duì)牛肉糜儲(chǔ)能模量G′值的影響Fig.4 Effects of daylily powder with different particle sizes on the storage modulus G′value of beef batters
由圖4 可知,在相同頻率下,添加3 種不同目數(shù)的黃花菜粉牛肉糜的G′值都高于空白對(duì)照組,且100 目黃花菜肉糜的G′值遠(yuǎn)高于其他處理組, 而添加80 目和60 目黃花菜牛肉糜的G′值相近。 將黃花菜粉加入牛肉糜中,黃花菜粉中的多糖與蛋白質(zhì)間的相互作用變強(qiáng),黃花菜粉目數(shù)越大顆粒粒徑越小,多糖與蛋白質(zhì)接觸面積更大,使得肉糜凝膠的空間結(jié)構(gòu)變得更加緊湊,G′值上升。
肉糜升溫加熱過(guò)程實(shí)質(zhì)是肌肉纖維蛋白受熱膠凝,是一個(gè)不穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)流變過(guò)程,伴隨著肌肉蛋白的解鏈、變性和凝集[32]。 黃花菜粉牛肉糜升溫過(guò)程中G′值的變化見(jiàn)圖5。
圖5 黃花菜粉牛肉糜升溫過(guò)程中G′值的變化Fig.5 Variations of G′value in the heating process of beef batters with daylily powder
由圖5 可知,與對(duì)照組相比,添加黃花菜粉對(duì)肉糜加熱過(guò)程中G′值的變化產(chǎn)生影響,呈上升趨勢(shì),且添加100 目黃花菜粉肉糜的G′值升高更為顯著,這與凝膠強(qiáng)度的變化相吻合。 主要包括3 個(gè)溫度范圍。 第一階段,25 ℃~47 ℃時(shí),添加不同目數(shù)黃花菜粉肉糜和空白對(duì)照組肉糜的儲(chǔ)能模量G′值均緩慢升高,這可能是凝膠網(wǎng)絡(luò)形成的初始階段,此時(shí)肌球蛋白頭部通過(guò)二聚作用開(kāi)始交聯(lián),形成蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[33]。 第二階段,在47 ℃~60 ℃時(shí),添加100 目黃花菜粉肉糜的G′值迅速上升,這一現(xiàn)象可能是被包埋在牛肉糜基質(zhì)中小分子物質(zhì)在加熱過(guò)程中被乳化,較前一階段降低牛肉糜G′值的上升幅度, 同時(shí)100 目黃花菜粉顆粒暴露出更過(guò)的極性基團(tuán),增強(qiáng)與蛋白質(zhì)間的相互作用,從而使添加100 目黃花菜粉牛肉糜的G′迅速升高。 第三階段, 在60 ℃~80 ℃所有試驗(yàn)組牛肉糜的G′值快速上升。 此時(shí)蛋白質(zhì)交聯(lián)聚集形成的彈性凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),說(shuō)明半溶膠在受熱過(guò)程中轉(zhuǎn)化成為彈性膠體。
本文牛肉糜為研究對(duì)象,探討分析了添加60、80、100 目黃花菜粉及其不同添加量對(duì)牛肉糜凝膠特性和流變性質(zhì)的影響,結(jié)果表明:相比其他處理組,添加量為4%100 目黃花菜粉制得牛肉糜凝膠相對(duì)于其他組具有更好的品質(zhì)特性, 蒸煮損失10.26%、 保水性83.59%、凝膠強(qiáng)度2 448.25 g、色澤(L*值48.19、a*值0.94、b*值5.35)、硬度8 339.87 g、彈性0.92、內(nèi)聚性0.68、咀嚼性6 527.52 g 和回復(fù)性0.29。 添加100 目黃花菜粉肉糜的蒸煮損失降低的效果更為突出,80 目黃花菜粉相比60 目和100 目對(duì)肉糜凝膠色澤的影響更為顯著。 總體上看添加100 目黃花菜粉較80 目和60目對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響更顯著。 同一振蕩頻率下,肉糜的G′值隨黃花菜粉目數(shù)的增大而升高。 升溫過(guò)程中,肉糜G′值變化經(jīng)歷3 個(gè)階段,25 ℃~47 ℃時(shí),添加不同目數(shù)黃花菜粉肉糜和空白對(duì)照組肉糜的儲(chǔ)能模量G′值均緩慢升高,在47 ℃~60 ℃時(shí),添加100 目黃花菜粉肉糜的G′值迅速上升,在60 ℃~80 ℃所有試驗(yàn)組牛肉糜的G′值快速上升。 綜合各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果分析,添加4%100 目黃花菜粉制得牛肉糜相對(duì)于其他組具有更好的品質(zhì)特性。