霍俊輝,郭雨晨,韓敏義,3*,曾憲明,徐幸蓮

1(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院,江蘇 南京,210095)2(農(nóng)業(yè)部肉品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇省肉類(lèi)生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京,210095)3(溫氏食品集團(tuán)股份有限公司,廣東 云浮,527400)

醬鹵肉制品歷史悠久,是我國(guó)傳統(tǒng)加工肉制品之一,腌制是其加工單元操作的關(guān)鍵步驟。腌制中最常使用的配料為食鹽,首先,食鹽可以為食品提供咸味,幫助肉類(lèi)中呈鮮組分的提取;其次,當(dāng)鹽濃度較高時(shí),可以提供一定的滲透壓,抑制腐敗微生物生長(zhǎng),更有利于保存;同時(shí),在腌制中,食鹽有助于一些鹽溶蛋白,如肌球蛋白等的提取,增加肉的黏聚性和保水性等[1]。對(duì)于肉品而言,腌制技術(shù)極大程度影響其腌制速度和終產(chǎn)品品質(zhì),其能加快腌制中加入的輔料的擴(kuò)散以及肉內(nèi)鹽溶性蛋白的析出,增加終產(chǎn)品的柔嫩程度并且使其更加美味多汁,而不至于口感過(guò)柴,還能縮短后續(xù)鹵制的時(shí)間,增加成品率[2],此外,還可以有效調(diào)節(jié)肉制品的風(fēng)味,改善質(zhì)構(gòu)、顏色等品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期等。

目前醬鹵肉制品自身尚且存在諸多缺陷,尤其是對(duì)于腌制技術(shù)而言,傳統(tǒng)腌制技術(shù)已不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)化大發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的需求,干腌使得產(chǎn)品重量損失嚴(yán)重,腌制不均勻[3],肉制品最終色澤不佳[4];濕腌容易造成營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味物質(zhì)的流失,產(chǎn)品含水量高,易變質(zhì)[3];注射腌制的成敗與其注射率有極大關(guān)系,且營(yíng)養(yǎng)流失也較嚴(yán)重[1];混合腌制操作復(fù)雜,過(guò)程中易受污染等[4],因此改進(jìn)醬鹵肉制品的腌制技術(shù)是關(guān)乎其發(fā)展的重中之重,目前一些新型的腌制技術(shù),如滾揉技術(shù)、超聲波技術(shù)、高壓技術(shù)、真空腌制技術(shù)等已經(jīng)開(kāi)始得到應(yīng)用。

脈沖電場(chǎng)(pulsed electric field,PEF)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種非熱加工技術(shù),由于其幾乎不產(chǎn)熱、快速、高效、能耗低[5]、不會(huì)導(dǎo)致食品本身顏色、味道甚至是結(jié)構(gòu)等的嚴(yán)重改變[6],近年來(lái)在肉類(lèi)等的加工和保鮮領(lǐng)域[7]、固體食品干燥領(lǐng)域等得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。脈沖電場(chǎng)由于其對(duì)細(xì)胞膜造成的電穿孔(可逆與不可逆兩種)[8],以及對(duì)腌制傳質(zhì)進(jìn)程的增效[9],可使腌制液在肉內(nèi)分布地更加迅速和均勻,同時(shí)由于其對(duì)細(xì)胞以及組織有破壞效應(yīng),導(dǎo)致肌肉成為多孔狀結(jié)構(gòu),能更好容納腌制液,產(chǎn)品嫩度也得到提高[3],因此在肉制品腌制方面展現(xiàn)了重要的潛力。研究表明,使用PEF形成較大電穿孔時(shí)能使豬肉鹽水遷移增加[10]。在鱸魚(yú)腌制前采用一定的PEF預(yù)處理,能對(duì)傳質(zhì)增效,縮短腌制時(shí)間,提高鹽吸收率,使鹽在肉內(nèi)分布均勻[11]。某些電場(chǎng)強(qiáng)度能加快鹽及亞硝酸鹽在豬肉中的擴(kuò)散,特定的脈沖處理能使豬肉鹽含量顯著增加[12]。但PEF對(duì)于牛肉腌制的相關(guān)研究還未見(jiàn)報(bào)道。

本研究探索脈沖電場(chǎng)對(duì)醬鹵肉制品常用原料——牛肉的腌制速度及食用品質(zhì)方面的影響,以期能夠?yàn)槊}沖電場(chǎng)在腌制方面的研究指明一定方向,同時(shí)促進(jìn)醬鹵肉制品腌制技術(shù)的進(jìn)步。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料牛肉(18月齡的西門(mén)塔爾公牛)購(gòu)于南京華潤(rùn)蘇果鐵匠營(yíng)社區(qū)店(南京市玄武區(qū)),為宰后24 h內(nèi)的牛后腿肉。將牛肉表面可見(jiàn)的筋膜、脂肪組織預(yù)先切除后,切分冷凍于-20 ℃,在脈沖電場(chǎng)預(yù)處理前提前于4 ℃解凍20 h。腌制用鹽為NaCl(分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

EX-1900型脈沖提取儀,廣州市心安食品科技有限公司;HM100型刀式研磨儀,北京格瑞德曼儀器設(shè)備有限公司;PD500-TP型高速勻漿機(jī),英國(guó)普律瑪公司;Allegra 64R型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī),美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司;PAL-SALT-4250型數(shù)顯鹽度計(jì),日本愛(ài)拓公司;CR-400型便攜式色差儀,日本柯尼卡美能達(dá)公司;FE28型pH計(jì),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;TW200型水浴槽,德國(guó)優(yōu)萊博公司;RC-4型中心溫度計(jì),江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司;YYW-2型應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓力儀,南京土壤儀器廠有限公司;TA-XT2型質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)Stable Micro System公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 材料處理與腌制液配制

材料處理:待原料解凍完全后,按與肌纖維平行的方向,將牛肉切割為6 cm×2 cm×2 cm,質(zhì)量26 g左右的樣品。

腌制液配制:腌制液為質(zhì)量濃度40 g/L的NaCl溶液,于4 ℃預(yù)冷備用。

1.3.2 PEF預(yù)處理

PEF預(yù)處理前需將脈沖處理室冰浴冷卻,處理過(guò)程中樣品全程浸泡在超純水內(nèi)進(jìn)行脈沖處理。預(yù)處理分別以電場(chǎng)強(qiáng)度與脈沖數(shù)為單因素設(shè)置試驗(yàn),其中電場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)固定脈沖數(shù)為100,根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置3個(gè)水平,分別為1.00、2.25、3.50 kV/cm,脈沖數(shù)試驗(yàn)固定電場(chǎng)強(qiáng)度為2.25 kV/cm,根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置5個(gè)水平,分別為50、100、150、200、250。兩者均以未經(jīng)過(guò)PEF預(yù)處理的牛肉樣品作為對(duì)照組,對(duì)照組需置于脈沖處理室同樣加水,并且浸泡與脈沖數(shù)為100時(shí)相同的時(shí)間(13 min)。

1.3.3 鹽水浸泡腌制

提前量取4倍肉樣體積的腌制液(96 mL)于腌制袋中。PEF處理后,所有樣品冰浴至4 ℃后投入腌制袋內(nèi),將空氣排除并封口,于4 ℃浸泡腌制12 h。

1.3.4 腌制吸收率的測(cè)定

在PEF預(yù)處理后腌制前,吸干樣品表面水分,稱(chēng)重記為m1,靜置腌制12 h后,將肉樣取出并用超純水沖洗掉表面腌制液后,吸干表面水分,稱(chēng)重記為m2。腌制吸收率計(jì)算如公式(1)所示:

(1)

1.3.5 NaCl含量的測(cè)定

參考ZHANG等[13]的方法并適當(dāng)修改。測(cè)定腌制吸收率之后,將腌制后的牛肉樣品用刀式研磨儀磨碎,剔除筋膜后,稱(chēng)取5 g左右于50 mL離心管中,用超純水將其稀釋4倍后在6 000 r/min的條件下,冰浴勻漿1 min。勻漿后靜置2 h在8 000×g,4 ℃的條件下離心10 min。取上清液使用數(shù)顯鹽度計(jì)進(jìn)行腌制后牛肉中NaCl含量的測(cè)定(最終NaCl含量單位為g/100 g肉)。

1.3.6 色差的測(cè)定

參考付蕭逸[4]的方法并適當(dāng)修改。將腌制后的牛肉樣品吸干表面水分后,用刀垂直于纖維方向切割得到一個(gè)平面,立即采用色差儀以D65光源,2°的觀察角測(cè)定該平面的L*、a*、b*。色差儀使用前需經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)白板校正,其中白板的標(biāo)準(zhǔn)值為Y=84.00,y=0.332 1,x=0.315 6,色差儀需校準(zhǔn)到儀器顯示的Y、y、x值與標(biāo)準(zhǔn)值接近。

1.3.7 pH的測(cè)定

材料處理同1.3.5節(jié)NaCl含量的測(cè)定。取上清液使用pH計(jì)測(cè)其pH值。

1.3.8 蒸煮損失的測(cè)定

參考康大成[1]的方法并適當(dāng)修改。取腌制后的牛肉樣品,切割成2 cm ×2 cm ×2 cm的小塊,吸干表面的水分后,稱(chēng)重記為m3。將肉塊封口包裝于蒸煮袋中,采用中心溫度計(jì)測(cè)量其中心溫度。設(shè)置水浴槽溫度為72 ℃,將肉塊隔水加熱直到中心溫度達(dá)到70 ℃,立即取出流水冷卻至室溫,吸干表面水分后,稱(chēng)重記為m4。蒸煮損失計(jì)算如公式(2)所示:

(2)

1.3.9 加壓損失的測(cè)定

取腌制后的牛肉樣品吸干表面的水分后切成厚度1 cm,截面2 cm×2 cm的肉片,稱(chēng)重記為m5,然后將其上下各包裹32層吸水紙,置于壓力儀下,控制加壓力在35 kg下保持5 min,去除吸水紙,稱(chēng)重得m6。加壓損失計(jì)算如公式(3)所示:

(3)

1.3.10 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參考康大成[1]方法并適當(dāng)修改。將腌制后的牛肉樣品蒸煮后切成1 cm×1 cm×1 cm的小塊,選擇P50探頭進(jìn)行測(cè)定。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)定如下:測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后速度分別為5、1、5 mm/s;壓縮形變量為50%;兩次間隔5 s;觸發(fā)力為5 g。測(cè)定指標(biāo)選擇硬度、黏聚性、咀嚼性、彈性。

1.3.11 數(shù)據(jù)分析方法

除質(zhì)構(gòu)指標(biāo)每一樣品重復(fù)測(cè)定6次外,其余指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次,并且每一處理組需重復(fù)測(cè)定3個(gè)樣品。數(shù)據(jù)分析采用SAS 8.1,使用單因素方差分析,使用Duncan方法進(jìn)行多重比較,檢驗(yàn)的顯著水平為P<0.05。采用Origin 2020b作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)于牛肉腌制吸收率以及NaCl含量的影響

腌制吸收率反映出肉品對(duì)腌制液的吸收程度,而NaCl含量能直接對(duì)腌制效果進(jìn)行衡量,一般而言,腌制吸收率與NaCl含量越高,腌制效果越好。不同電場(chǎng)強(qiáng)度預(yù)處理下,牛肉的腌制吸收率和NaCl含量見(jiàn)圖1,不同脈沖數(shù)預(yù)處理下,牛肉的腌制吸收率和NaCl含量見(jiàn)圖2。如圖1所示,在1.00、2.25、3.50 kV/cm的脈沖電場(chǎng)預(yù)處理之下,牛肉的腌制吸收率與NaCl含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),表明脈沖電場(chǎng)預(yù)處理能增加牛肉對(duì)腌制液的吸收,提高肉樣的NaCl含量,即能加快牛肉的腌制,其中2.25 kV/cm處理下的NaCl含量最高,促腌制效果最好。這與前人的研究結(jié)果一致,MCDONNELL等[10]的研究發(fā)現(xiàn),使用PEF技術(shù)可以加速豬肉腌制,加速肉中鹽水遷移;CROPOTOVA等[11]的研究發(fā)現(xiàn),施加對(duì)應(yīng)于0.3和0.6 kV/cm的場(chǎng)強(qiáng)的處理,能有效地縮短鱸魚(yú)鹽水腌制的時(shí)間或增加高達(dá)77%的鹽吸收;BHAT等[12]的綜述中也指出,3 kV/cm可以改善豬肉內(nèi)鹽、亞硝酸鹽的擴(kuò)散,在頻率100 Hz,脈沖數(shù)300,場(chǎng)強(qiáng)1.2和2.3 kV/cm處理下,豬肉鹽含量顯著增加。

圖1 不同脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度預(yù)處理后牛肉的腌制吸收率以及NaCl含量Fig.1 Curing absorption and sodium chloride content of beef after pretreatment with different pulsed electric field intensity注:相同指標(biāo)小寫(xiě)字母標(biāo)注不一致代表不同處理間具有顯著差異(P<0.05)(下同)。

圖2 不同脈沖數(shù)預(yù)處理后牛肉的腌制吸收率以及NaCl含量Fig.2 Curing absorption and NaCl content of beef after pretreatment with different pulse number

如圖2所示,在較低的脈沖數(shù)(50、100)之下,脈沖電場(chǎng)預(yù)處理使腌制液吸收與NaCl含量呈現(xiàn)同步顯著增加的效果(P<0.05),這可能是因?yàn)?在較低的脈沖數(shù)下,脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)牛肉造成的電穿孔較小。但隨脈沖數(shù)的增加,兩者變化不再同步,這可能是因?yàn)殡S脈沖數(shù)的增加,脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)牛肉電穿孔的程度加強(qiáng),使其中的蛋白質(zhì)造成更大程度的溶出、降解和變性,甚至蛋白質(zhì)之間發(fā)生聚集,SUWANDY等[14]發(fā)現(xiàn),PEF處理下,牛肉的蛋白質(zhì)降解程度大大增加,DONG等[15]發(fā)現(xiàn),脈沖電場(chǎng)處理過(guò)強(qiáng),蛋白質(zhì)會(huì)大量聚集,而這雖然使得牛肉對(duì)腌制液內(nèi)的水分吸收增加,同時(shí)保水性有所增加,導(dǎo)致腌制吸收率呈現(xiàn)升高的結(jié)果,但是也阻礙了鹽分從外向內(nèi)的滲透,使得鹽分含量有所降低。至于腌制吸收率在脈沖數(shù)為150時(shí)有所下降的原因,還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究。

2.2 脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)于腌制后牛肉色差的影響

肉的腌制過(guò)程中會(huì)伴隨著顏色的改變。不同電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理下,腌制后牛肉的色差如表1所示。結(jié)果表明,在多數(shù)電場(chǎng)強(qiáng)度(1.00、2.25 kV/cm)、脈沖數(shù)(50、100、200)預(yù)處理下,牛肉的L*、a*、b*均與對(duì)照組無(wú)異(P>0.05),也就是說(shuō)脈沖電場(chǎng)預(yù)處理不會(huì)給牛肉的顏色品質(zhì)帶來(lái)負(fù)面的影響,這與SUWANDY等[16]、FARIDNIA等[17]的研究結(jié)果相似,他們的研究發(fā)現(xiàn),脈沖處理之后,牛肉的顏色沒(méi)有明顯的改變。但本研究也發(fā)現(xiàn),當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度較高時(shí)(3.50 kV/cm),牛肉的亮度值會(huì)顯著降低,此與SUWANDY等[14]、FARIDNIA等[17]的研究中反應(yīng)的趨勢(shì)相似,其均發(fā)現(xiàn)在脈沖處理之后,牛肉的亮度值會(huì)下降,但是AHMAD等[18]的研究發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度的脈沖處理之后,牛肉的亮度值顯著增加,他分析這種增加是高強(qiáng)度脈沖導(dǎo)致更大溫度變化的原因,但是本研究所采用的脈沖設(shè)備進(jìn)行了冰浴前處理,并且處理過(guò)程樣品一直浸泡在水中,幾乎不會(huì)導(dǎo)致大的溫差,所以這可能是導(dǎo)致結(jié)果不同的原因。

表1 不同脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理后腌制牛肉的色差Table 1 Color of cured beef after pretreatment with different pulsed electric field intensity and different pulse number

2.3 脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)于腌制后牛肉pH的影響

不同電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理下,腌制后牛肉的pH見(jiàn)表2。結(jié)果表明,除3.50 kV/cm預(yù)處理外,其余的脈沖電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度及脈沖數(shù)預(yù)處理對(duì)于腌制牛肉的pH均不會(huì)造成不良影響,這與SUWANDY等[14]、FARIDNIA等[17]、AHMAD等[18]的研究結(jié)果相似,他們的結(jié)果表明,脈沖處理對(duì)牛肉的pH無(wú)明顯影響。而3.50 kV/cm預(yù)處理使得腌制后牛肉的pH顯著升高,可能是因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度過(guò)大,牛肉內(nèi)更多的蛋白質(zhì)發(fā)生更大程度的變性、降解[14]、聚集[15],甚至導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,其內(nèi)一些酸性基團(tuán)的個(gè)數(shù)減少,使得pH升高[19]。此外,由于脈沖電場(chǎng)預(yù)處理能導(dǎo)致牛肉吸收更多的食鹽,所以其內(nèi)的蛋白質(zhì)與氯離子的結(jié)合也更多,這可能使得肉的結(jié)構(gòu)松弛,也可能導(dǎo)致腌制后牛肉的pH變化[19]。

表2 不同脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理后腌制牛肉的pHTable 2 The pH of cured beef after pretreatment with different pulsed electric field intensity and different pulse number

2.4 脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)于腌制后牛肉蒸煮損失的影響

不同電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理下,腌制后牛肉的蒸煮損失如表3所示。結(jié)果表明,大多數(shù)的電場(chǎng)強(qiáng)度(1.00、2.25 kV/cm)與脈沖數(shù)(50、100、200、250)預(yù)處理之下,腌制后牛肉的蒸煮損失會(huì)顯著增大(P<0.05),可能對(duì)其品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。此結(jié)果與SUWANDY等[14]的研究結(jié)果相似,其結(jié)果表明,脈沖處理之后,牛肉的蒸煮損失會(huì)顯著提高,并且認(rèn)為這是由于在脈沖處理過(guò)程中導(dǎo)致親水的蛋白質(zhì)變性增加,進(jìn)一步使牛肉的持水能力受到影響,從而在蒸煮時(shí)導(dǎo)致更多的水分流失;MCDONNELL等[10]的研究也發(fā)現(xiàn),較低的脈沖頻率和較高的脈沖數(shù)能夠使得豬肉的蒸煮損失增加;但是BEKHIT等[20]的研究卻發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)脈沖處理之后,牛肉的蒸煮損失會(huì)低于對(duì)照組,他分析這是因?yàn)槊}沖處理導(dǎo)致前期更高的貯存損失,使得牛肉中可被利用的自由水減少,進(jìn)一步導(dǎo)致蒸煮時(shí)失去的水分減少,蒸煮損失下降,但是本研究中脈沖處理后進(jìn)行了浸泡腌制,所以即使前期處理中導(dǎo)致了較多貯存損失也對(duì)后續(xù)蒸煮損失的影響很小,這可能是導(dǎo)致與其結(jié)果不同的原因。此外,本研究也發(fā)現(xiàn),并非所有的脈沖處理都會(huì)導(dǎo)致蒸煮損失加大,3.50 kV/cm的場(chǎng)強(qiáng)之下,腌制后牛肉的蒸煮損失反而下降并且顯著低于對(duì)照組(P<0.05),這可能是因?yàn)樵谳^高的場(chǎng)強(qiáng)之下,脈沖處理對(duì)肉結(jié)構(gòu)破壞較大,一些蛋白質(zhì)從肉中溶出,比如肌球蛋白,這使得水分保持能力有所增加,導(dǎo)致蒸煮損失降低[21]。

表3 不同脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理后腌制牛肉的蒸煮損失Table 3 Cooking loss of cured beef after pretreatment with different pulsed electric field intensity and different pulse number

2.5 脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)于腌制后牛肉加壓損失的影響

不同電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理下,腌制后牛肉的加壓損失見(jiàn)表4。

表4 不同脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理后腌制牛肉的加壓損失Table 4 Pressure loss of cured beef after pretreatment with different pulsed electric field intensity and different pulse number

結(jié)果表明,較低的電場(chǎng)強(qiáng)度(1.00、2.25 kV/cm)以及脈沖數(shù)(50、100)預(yù)處理下,腌制后的牛肉的加壓損失不會(huì)受到顯著影響(P>0.05),即對(duì)牛肉的保水性不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響,此與JEONG等[22]、SUWANDY等[16]的研究結(jié)果相似,其研究表明,PEF處理不會(huì)影響牛肉的滴水損失,即保水性不受影響。但是,較高的電場(chǎng)強(qiáng)度(3.50 kV/cm)和脈沖數(shù)(150、200、250)能使腌制的牛肉的加壓損失顯著增大(P<0.05),此與AHMAD等[18]研究結(jié)果相似,其報(bào)道了PEF處理強(qiáng)度過(guò)大會(huì)增加牛肉的貯存損失,降低其保水性。保水性的下降可能是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)原因,首先,牛肉的水分大多數(shù)保存在肌纖維之中[23],脈沖電場(chǎng)處理強(qiáng)度較大時(shí),對(duì)牛肉肌纖維導(dǎo)致更大的物理破壞,會(huì)使得其保水性下降;其次,高強(qiáng)度脈沖可能使牛肉中的一些蛋白發(fā)生變性和水解,一些蛋白酶的活性也受到影響,這些導(dǎo)致了其保水性的下降[18,20];另外,由于脈沖電場(chǎng)處理對(duì)于溫度以及pH也會(huì)產(chǎn)生影響,這也會(huì)影響腌制后牛肉的保水性[14],本研究中發(fā)現(xiàn),3.50 kV/cm下,牛肉的pH顯著升高,而其加壓損失也顯著增大,說(shuō)明脈沖處理對(duì)于加壓損失的影響可能與pH變化有關(guān)。

2.6 脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)于腌制后牛肉質(zhì)構(gòu)的影響

對(duì)于牛肉而言,一般來(lái)說(shuō),硬度越小,口感越嫩;咀嚼性和彈性越小,表明肉越容易嚼碎,口感越佳。由表5可知,2.25、3.50 kV/cm下,與對(duì)照組相比,硬度、黏聚性、咀嚼性均顯著降低(P<0.05),且3.50 kV/cm下彈性也顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。與對(duì)照組相比,脈沖數(shù)為100、150時(shí)腌制后牛肉的硬度顯著降低(P<0.05);脈沖數(shù)為50、100、150、200時(shí)腌制后牛肉的黏聚性顯著降低(P<0.05);脈沖數(shù)為100、150時(shí)咀嚼性也顯著降低(P<0.05);脈沖數(shù)50、100、200、250時(shí)彈性與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05),但是脈沖數(shù)為150時(shí)彈性顯著降低(P<0.05)。以上結(jié)果表明,大多數(shù)的電場(chǎng)強(qiáng)度及脈沖數(shù)預(yù)處理對(duì)于硬度、黏聚性、咀嚼性都有改善作用,對(duì)于彈性的影響不大,這與JEONG等[22]的研究結(jié)果相似,其結(jié)果表明隨著脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度的增加,牛肉的剪切力、咀嚼性以及硬度等均降低,甚至是成比例的,而對(duì)牛肉的彈性無(wú)影響。而脈沖處理使牛肉的硬度、咀嚼性和黏聚性等下降的原因,主要是由于脈沖電場(chǎng)提高了牛肉的嫩度,嫩度的提高總結(jié)起來(lái)主要有以下幾點(diǎn),首先,SUWANDY等[14]發(fā)現(xiàn)PEF處理使得牛肉中的肌鈣蛋白以及原肌球蛋白等蛋白質(zhì)的降解程度提高,從而使得牛肉的嫩度改善;其次,脈沖處理增加了膜通透性,使鈣離子能從細(xì)胞器內(nèi)得到釋放,從而能夠?qū)︹}蛋白酶等產(chǎn)生激活的效果,使得肌肉有所嫩化;還可能促進(jìn)組織蛋白酶等的釋放;使得糖酵解等加速;或者是對(duì)于肉的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞等使得肉的嫩度增加[12];此外,還能阻礙肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白的結(jié)合,或者對(duì)一些肌節(jié)蛋白產(chǎn)生物理破壞[17];另外,GUDMUNDSSON等[24]發(fā)現(xiàn),脈沖處理能夠增加肌纖維間隙,而有研究發(fā)現(xiàn),肌纖維間隙若加大,則牛肉的硬度、咀嚼性、彈性和膠著性有降低的效果,能使得其質(zhì)構(gòu)得到改善[25];O’DOWD等[23]發(fā)現(xiàn),脈沖處理之后,牛肉的肌原纖維大小顯著小于對(duì)照組,即PEF處理使得牛肉中的肌纖維斷裂程度增加,發(fā)生了肌原纖維小片化,而有文章也指出,這種情況也將會(huì)導(dǎo)致嫩度的改善,還可以導(dǎo)致肉黏聚性的下降[1]。

表5 不同脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)預(yù)處理后腌制牛肉的質(zhì)構(gòu)Table 5 Texture of cured beef after pretreatment with different pulsed electric field intensity and different pulse number

此外,結(jié)果顯示,脈沖數(shù)為200時(shí)的咀嚼性顯著高于對(duì)照組(P<0.05),脈沖數(shù)為250時(shí)的硬度、咀嚼性均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),此與AHMAD等[18]的研究結(jié)果類(lèi)似,其發(fā)現(xiàn)脈沖電場(chǎng)處理過(guò)強(qiáng),能夠使得牛肉的剪切力增加;MCDONNELL等[10]也指出,PEF預(yù)處理在較高的脈沖數(shù)之下,能夠使得豬肉的硬度有所增加,這也與我們的研究有著類(lèi)似的趨勢(shì)。分析這種增加可能是由于脈沖處理本身會(huì)導(dǎo)致一定程度的蛋白變性、降解、聚集,而高強(qiáng)度的脈沖,這種變性程度會(huì)加劇,參與牛肉嫩化過(guò)程的蛋白質(zhì)和酶發(fā)生了變性,會(huì)使得牛肉的嫩化受阻,嫩度下降,硬度、咀嚼性等增加。

3 結(jié)論

本研究探索了不同電場(chǎng)強(qiáng)度及脈沖數(shù)預(yù)處理對(duì)牛肉的腌制效果及食用品質(zhì)的影響,結(jié)果顯示,脈沖電場(chǎng)預(yù)處理可以有效提高牛肉的腌制吸收率及NaCl含量,即加速牛肉的腌制,同時(shí)一定范圍的電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)內(nèi),脈沖電場(chǎng)預(yù)處理對(duì)牛肉的顏色、pH、加壓損失等品質(zhì)不會(huì)造成不良影響,甚至能明顯地改善牛肉的質(zhì)構(gòu),因此對(duì)醬鹵肉制品加工業(yè)而言,脈沖電場(chǎng)是一種優(yōu)良的新型輔助腌制技術(shù),研究結(jié)果能為醬鹵肉制品的發(fā)展提供參考。本研究只探討了電場(chǎng)強(qiáng)度與脈沖數(shù)兩因素的影響,并且也發(fā)現(xiàn),倘若脈沖處理過(guò)強(qiáng),腌制后牛肉的亮度會(huì)下降,pH會(huì)升高,加壓損失、硬度、咀嚼性等也會(huì)增加,可能對(duì)牛肉的食用品質(zhì)帶來(lái)不良影響。因此,脈沖電場(chǎng)預(yù)處理應(yīng)用于實(shí)際醬鹵肉制品生產(chǎn)中輔助腌制,需進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化,并進(jìn)一步探索更多的脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度以及脈沖數(shù),甚至是參數(shù)不同組合處理對(duì)牛肉的腌制速度和品質(zhì)的影響,從中找到最適合加工的最優(yōu)參數(shù)。