粘結(jié)劑使用條件對(duì)重組牛肉品質(zhì)的影響

孔保華，馬芙俊，刁亞琨

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030)

粘結(jié)劑使用條件對(duì)重組牛肉品質(zhì)的影響

孔保華，馬芙俊，刁亞琨

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030)

為了改善重組牛肉的品質(zhì)特征，本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TG)和酪蛋白酸鈉(SC)組成的粘結(jié)劑對(duì)重組牛肉進(jìn)行品質(zhì)改性，研究粘結(jié)劑的最佳反應(yīng)條件。通過采用單因素試驗(yàn)方法，研究粘結(jié)劑反應(yīng)時(shí)間(1、2、3、4、5、6h)、反應(yīng)溫度(1、4、7、10℃)、反應(yīng)壓強(qiáng)(2、3、4、5、6N/m2)對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響，比較不同反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓強(qiáng)條件下重組牛肉的品質(zhì)差異。結(jié)果表明：通過對(duì)加工過程中粘結(jié)劑反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓強(qiáng)3個(gè)條件的研究，重組牛肉的解凍損失、蒸煮損失、硬度、彈性、咀嚼性等物理性質(zhì)存在顯著差異，實(shí)驗(yàn)得出的最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)時(shí)間3h，反應(yīng)溫度4℃，反應(yīng)壓強(qiáng)4N/m2。

反應(yīng)條件；重組牛肉；品質(zhì)；轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶；酪蛋白酸鈉

在牛肉的生產(chǎn)加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角碎肉，由于這些碎肉難以利用，會(huì)造成生產(chǎn)原料的浪費(fèi)。因此，人們迫切的希望能將這些低值的的碎牛肉通過添加粘結(jié)劑，如轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(transglutaminase，TG)、酪蛋白酸鈉(sodium caseinate，SC)等，在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下粘結(jié)成與整肉品質(zhì)接近的重組牛肉，以提高其經(jīng)濟(jì)效益。國外一些學(xué)者對(duì)不同添加成分對(duì)重組肉的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、總體可接受性、儲(chǔ)藏穩(wěn)定性等方面進(jìn)行了相關(guān)的研究，Thomas等[1]比較了普通牛肉和重組水牛肉塊的物理化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)地外觀，評(píng)估了在冷藏溫度(4±1)℃的貨架壽命，表明重組牛肉塊的穩(wěn)定性明顯低于普通牛肉。質(zhì)地結(jié)構(gòu)方面的分析顯示重組肉塊有更高的黏著性、咀嚼性和較低的剪切力。Hong等[2]研究表明氯化鈉、δ-葡萄糖內(nèi)酯對(duì)重組牛肉的顏色有顯著的影響；隨著δ-葡萄糖內(nèi)酯濃度的增加，產(chǎn)品的pH值和粘結(jié)強(qiáng)度也在增加，但是持水力會(huì)下降。Dimitrakopoulou等[3]研究了食鹽濃度、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度、加工條件對(duì)6種不添加磷酸鹽的煮制重組豬肉的影響，結(jié)果表明食鹽濃度對(duì)產(chǎn)品的化學(xué)組成、烹調(diào)損失、顏色、感官品質(zhì)、整體可接受性有顯著地影響；轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度只對(duì)粘結(jié)性和整體可接受性有影響；加工條件對(duì)重組豬肉的水分、蛋白質(zhì)含量、烹調(diào)損失、粘結(jié)性、多汁性均有影響。Serrano等[4]對(duì)添加不同比例核桃油的重組牛排在128d 冷藏的不同階段，研究了其物理化學(xué)性質(zhì)和感官性質(zhì)的變化。此外關(guān)于蝦仁、羊肉、兔肉、魚肉也有相關(guān)的重組肉研究的報(bào)道[5-9]。

酪蛋白酸鈉作為粘結(jié)劑與微生物產(chǎn)生的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶配合使用，在原料肉中可以產(chǎn)生較好的粘結(jié)力，可以將碎肉粘結(jié)在一起[10]。Carballo等[11]利用酪蛋白酸鈉和微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶作冷粘合劑，研究其對(duì)雞肉、豬肉和羊腿肉粘合效果的影響，表明可以產(chǎn)生較好的重組肉。梁海燕等[6]分析幾種非肉蛋白和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶共同使用對(duì)重組碎羊肉卷的粘合性能，表明添加酪蛋白酸鈉處理組所獲得的產(chǎn)品粘結(jié)性較好。盡管目前已經(jīng)有一些重組肉粘結(jié)劑配合比例方面的研究，但對(duì)于以轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和酪蛋白酸鈉為主要成分的粘結(jié)劑，研究其作用條件對(duì)重組牛肉品質(zhì)的影響的報(bào)道還比較少。因此本實(shí)驗(yàn)通過研究對(duì)不同反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度、解凍損失、蒸煮損失、剪切力、色差、質(zhì)地的影響，獲得轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和酪蛋白酸鈉作為粘結(jié)劑在重組牛肉中的最佳作用條件，為重組牛肉的理論研究和生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

碎牛肉 黑龍江農(nóng)墾北大荒牛業(yè)有限公司；轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(酶活力100U/g) 上海東圣生物科技有限公司；酪蛋白酸鈉 上海傳裕商貿(mào)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT Plus物性分析儀(適配探頭P/50、A/SPR、HDP/BSK、HDP/BSW) 英國Stable Micro System公司；WSC-S測(cè)色色差計(jì) 上海物理光學(xué)儀器廠；成型模具(15cm×9cm×10cm) 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)定制；BCD-226STC海爾電冰箱 青島海爾集團(tuán)。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將冷凍狀態(tài)下的牛肉邊角料在4℃條件下放置8h，待其緩化至中心溫度為0℃，切除過多的筋腱、脂肪與脆骨，切成3～6cm大小的肉塊。稱取250g的碎肉塊，加入肉質(zhì)量0.9%的重組牛肉粘結(jié)劑，粘結(jié)劑中轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TG)與酪蛋白酸鈉(SC)質(zhì)量比例為1:4，將粘結(jié)劑與碎肉充分混勻后，裝入模具。在不同反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓強(qiáng)下成型，取出后放置在－26℃的冰箱內(nèi)冷凍12h。按照實(shí)驗(yàn)方法處理樣品，測(cè)定粘結(jié)強(qiáng)度、剪切力等指標(biāo)。通過改變模具彈簧的壓縮距離來改變模具的壓力，以彈簧壓縮一定距離所用的力表示反應(yīng)壓力，反應(yīng)壓強(qiáng)以反應(yīng)壓力與模具蓋子面積的比值表示。調(diào)節(jié)蓋子上的彈簧的壓縮距離使模具中的肉塊處于一定的壓力之下。

單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定是根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道[11,12]以及前期的預(yù)實(shí)驗(yàn)，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)為：反應(yīng)時(shí)間的影響考察：添加重組牛肉粘合劑，使樣品分別在4℃、壓強(qiáng)3N/m2條件下反應(yīng)1、2、3、4、5、6h。反應(yīng)溫度的影響考察：添加重組牛肉粘合劑，使樣品分別在1、4、7、10℃冰箱反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)間3 h，反應(yīng)壓強(qiáng)為3N/m2。反應(yīng)壓強(qiáng)的影響考察：添加重組牛肉粘合劑，分別使樣品在2、3、4、5、6N/m2壓強(qiáng)。反應(yīng)溫度為4℃，反應(yīng)時(shí)間為3h。

1.3.2 粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)定

將重組牛肉塊從冷柜中取出，在4℃的環(huán)境中緩化4h，直至肉塊中心溫度為0℃，將肉塊切成9cm×2cm× 0.5cm的肉條，即肉條的截面積為S=1cm2。將肉條固定在物性測(cè)試儀A/SPR探頭的兩端，肉條保持垂直狀態(tài)，不能彎曲或拉長(zhǎng)，此時(shí)肉條在垂直方向上只受到自身重力作用，未受到探頭施加的拉力。設(shè)定參數(shù)為：測(cè)試模式Tension，測(cè)試前速度和測(cè)試中速度為2mm/s，測(cè)試后速度為5mm/s。探頭開始向上移動(dòng)，同時(shí)記錄作用力的數(shù)值，當(dāng)肉條斷裂時(shí)記錄拉斷肉條所需的最大拉力(F)，用F與肉條的橫截面積(S)的比值表示粘結(jié)強(qiáng)度(P)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

1.3.3 色差分析

將重組好的肉切成3cm×3cm×2cm大小的肉塊，生肉和熟肉分別用色差計(jì)測(cè)定L*、a*與b*值。白板色度值L*為96.22，a*為4.20，b*為15.06。使用O/D測(cè)試頭，測(cè)定肉樣的顏色和光澤以及各檢測(cè)樣之間的色度差值。L*表示樣品的亮度值，該值越大，產(chǎn)品的亮度越大；a*表示樣品偏向于紅度的程度，該值越大，表示樣品顏色越紅。

1.3.4 解凍損失測(cè)定

解凍損失(thawing loss，TL)按照Serrano等[13]的方法，將肉塊切成3cm×3cm×2cm大小，稱質(zhì)量(m1)，放置在20℃環(huán)境中15min，待其完全緩化后，去掉流出的水分，并用濾紙吸干肉塊表面的水分，再次稱質(zhì)量(m2)。

1.3.5 蒸煮損失測(cè)定

蒸煮損失(cooking loss，CL)按照Serrano等[13]的方法，測(cè)完解凍損失的肉塊放入蒸煮袋中，放于100℃水浴大約20min，使中心溫度達(dá)到70℃，取出肉塊，在20～22℃室溫條件下放置30min，吸干肉塊表面水分，稱其質(zhì)量(m3)。

1.3.6 剪切力測(cè)定

重組牛肉的嫩度以剪切力在時(shí)間上所做的功來表示，剪切力所做功越小表明肉的嫩度越好。測(cè)試時(shí)將緩化好的重組牛肉切成大小為3cm×3cm×2cm肉塊，將肉塊放在物性儀平臺(tái)上，肉塊的中心線應(yīng)與刀口對(duì)齊，調(diào)整刀口的位置，使其在肉塊上方1cm處，點(diǎn)擊物性儀軟件的“run”命令開始測(cè)定，下壓距離為6cm以切斷肉塊為準(zhǔn)。測(cè)試時(shí)使用物性測(cè)試儀的HDP/BSK探頭測(cè)試生肉和熟肉的剪切力。重復(fù)3次，取平均值。設(shè)定參數(shù)為：測(cè)試模式Compression，測(cè)試前速度和測(cè)試中速度為2mm/s，測(cè)試后速度為10mm/s。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)剖面分析(texture profile analysis，TPA)測(cè)試

TPA法可以模擬人的牙齒咀嚼肉塊時(shí)的質(zhì)構(gòu)特征，測(cè)試的指標(biāo)有硬度、彈性和咀嚼性等，重組牛肉的質(zhì)構(gòu)特征決定了肉在食用時(shí)的口感，是反映重組牛肉質(zhì)地的指標(biāo)，它實(shí)質(zhì)上反映了肌肉中各種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及某些因素作用下蛋白質(zhì)發(fā)生變性、凝聚分解后對(duì)肉的質(zhì)地的影響情況。將測(cè)完蒸煮損失的肉樣作為測(cè)試樣品，每組樣品做6個(gè)平行樣，參數(shù)為：測(cè)試前速度5mm/s、測(cè)試速度和測(cè)試后速度為2mm/s，探頭采用P/50，探頭的直徑是5cm，與樣品接觸面積為9cm2。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所得數(shù)據(jù)均為3～6次測(cè)定的平均值。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序進(jìn)行，差異顯著性(P＜0.05)分析使用Tukey HSD程序，采用Sigmaplot 9.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉品質(zhì)的影響

2.1.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響

圖1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響Fig.1 Effect of reaction time on binding strength and shearing force of restructured beef

由圖1可知，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，在3h之前，粘結(jié)強(qiáng)度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過3h之后粘結(jié)強(qiáng)度并沒有顯著的增加(P＞0.05)，這是由于隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，粘結(jié)劑中反應(yīng)底物逐漸減少，催化反應(yīng)逐漸停止，到3h時(shí)以后反應(yīng)效果沒有明顯的變化(P＞0.05)。對(duì)于生肉來說，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)剪切力呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢(shì)，在4h時(shí)達(dá)到最大值，之后逐漸降低，但降低的幅度不明顯。對(duì)于熟肉來說，剪切力隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高，1h與2h沒有明顯的變化，到3h以后顯著的升高(P＜0.05)，由此可見，反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致剪切力的增加，嫩度下降。

2.1.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉解凍損失、蒸煮損失、色差的影響

表1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉解凍損失、蒸煮損失、色差的影響Table 1 Effect of reaction time on thawing loss, cooking loss and color of restructured beef

由表1可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，解凍損失呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，反應(yīng)3h比1h的解凍損失顯著增加(P＜0.05)，反應(yīng)3～5h的解凍損失沒有明顯變化(P＞0.05)，到6h解凍損失進(jìn)一步增加。蒸煮損失隨時(shí)間延長(zhǎng)呈逐漸升高趨勢(shì)，1～3h增加顯著(P＜0.05)，3～4h沒有明顯的升高(P＞0.05)，反應(yīng)時(shí)間到5h以后蒸煮損失進(jìn)一步增加。L*值隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)呈先升高再降低的趨勢(shì)，在3h重組牛肉的亮度值最高。a*值隨反應(yīng)時(shí)間增加而逐漸降低，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，導(dǎo)致肉中肌紅蛋白氧化程度越深，影響肉的顏色，因此反應(yīng)時(shí)間不宜過長(zhǎng)。

2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

表2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)重組牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effect of reaction time on texture parameters of restructured beef

由表2可知，硬度在反應(yīng)時(shí)間1～3h內(nèi)的顯著增加(P＜0.05)，3h以后硬度沒有明顯的改變，由于反應(yīng)是在具有一定壓力的模具內(nèi)進(jìn)行，因此在一定的時(shí)間范圍內(nèi)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間可以使得重組牛肉的肉質(zhì)更加堅(jiān)實(shí)，但經(jīng)過一段時(shí)間之后這種作用就不明顯了。對(duì)于彈性來說，3h之前隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，肉的彈性逐漸升高(P＜0.05)，在3h時(shí)到最大值，之后反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)彈性沒有明顯影響(P＞0.05)。在1～3h內(nèi)隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)咀嚼性顯著升高，3h以后咀嚼性又開始下降。

反應(yīng)時(shí)間過短，重組牛肉的粘結(jié)效果不好，而時(shí)間太長(zhǎng)又會(huì)影響蒸煮損失、解凍損失和質(zhì)構(gòu)等重組牛肉的其他性質(zhì)。綜合考慮，3h是比較適合的反應(yīng)時(shí)間。2.2 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉品質(zhì)的影響

圖2 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響Fig.2 Effect of reaction temperature on binding strength and shearing force of restructured beef

2.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響由圖2可知，反應(yīng)溫度的升高可以顯著的增加重組牛肉的粘結(jié)強(qiáng)度，粘結(jié)劑中TG有其最適作用溫度，隨著溫度的升高，溫度逐漸接近最適反應(yīng)溫度，TG的活力越強(qiáng)，重組牛肉的粘結(jié)強(qiáng)度也就越大。過高的溫度會(huì)使肉中微生物的繁殖加快，并且溫度生會(huì)加速肌肉氧化的速度，因此為了保持肉的性質(zhì)穩(wěn)定，4℃是比較合適的反應(yīng)溫度。對(duì)于生肉和熟肉來說，反應(yīng)溫度的升高促使TG活力增加，蛋白質(zhì)分子的交聯(lián)聚合程度增強(qiáng)，顯著的增加了肌肉的剪切力，使得肌肉的嫩度下降，影響了重組牛肉的品質(zhì)，因此，需要控制反應(yīng)的溫度不超過4℃為宜。

2.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉解凍損失、蒸煮損失、色差的影響由表3可知，隨著反應(yīng)溫度的升高，重組牛肉的解凍損失也顯著的增加，說明肌肉的持水力在減小。蒸煮損失同樣呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，在7℃蒸煮損失最大，蒸煮損失的升高會(huì)減少產(chǎn)品的產(chǎn)率，因此反應(yīng)溫度過高是不利于重組牛肉生產(chǎn)的。溫度的升高使得肉的L*下降，在10℃時(shí)亮度值最小，a*隨著溫度的升高也顯著降低

表3 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉解凍損失、蒸煮損失、色差的影響Table 3 Effect of reaction temperature on thawing loss, cooking loss and color of restructured beef

(P＜0.05)，這表明升高溫度會(huì)影響肌肉中肌紅蛋白等成色物質(zhì)的穩(wěn)定，降低肌肉的感官品質(zhì)。

2.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

表4 反應(yīng)溫度對(duì)重組牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 4 Effect of reaction temperature on texture parameters of restructured beef

由表4可知，隨著反應(yīng)溫度的升高，肌肉的硬度顯著增加(P＜0.05)，肌肉的彈性顯著降低(P＜0.05)，在7℃降到最低，溫度進(jìn)一步升高，彈性沒有進(jìn)一步降低(P＞0.05)，在咀嚼性方面，溫度的升高同樣使得咀嚼性下降，重組牛肉在10℃條件下反應(yīng)的咀嚼性要顯著低于在1℃條件下反應(yīng)(P＜0.05)。

由于在4℃反應(yīng)時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度較好，重組牛肉的解凍損失和蒸煮損失比較小，顏色變化也較小，質(zhì)地特征較好，并且低溫使肉中的微生物的繁殖較慢，因此4℃是比較好的反應(yīng)溫度。

2.3 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉品質(zhì)的影響

圖3 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響Fig.3 Effect of reaction pressure on binding strength and shearing force of restructured beef

2.3.1 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉粘結(jié)強(qiáng)度和剪切力的影響由圖3可知，隨著反應(yīng)壓強(qiáng)的增加，重組牛肉的粘結(jié)強(qiáng)度呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢(shì)，在4N/m2時(shí)達(dá)到最高，進(jìn)一步增加壓強(qiáng)發(fā)現(xiàn)粘結(jié)強(qiáng)度增加不明顯，由于模具的增壓方式是采用彈簧增壓，能達(dá)到的壓力比較小，因此可以考慮通過使用更有效的機(jī)械施以更大的壓力。反應(yīng)壓強(qiáng)升高使生肉的剪切力升高，嫩度下降，但在4N/m2之后進(jìn)一步增加壓強(qiáng)，剪切力沒有明顯的變化，同樣的現(xiàn)象也出現(xiàn)在熟肉的剪切力實(shí)驗(yàn)中，這表明初期壓強(qiáng)增加使得肉塊與肉塊、肉塊與粘結(jié)劑充分結(jié)合，粘結(jié)劑的催化作用使肉中蛋白質(zhì)交聯(lián)的程度變高，切斷肉樣所需的剪切力會(huì)隨之升高，但又由于粘結(jié)劑添加量是一定的，壓強(qiáng)進(jìn)一步升高并沒有使蛋白質(zhì)程度交聯(lián)增加，因此剪切力就沒有再增加。

2.3.2 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉解凍損失、蒸煮損失、色差的影響

表5 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉解凍損失、蒸煮損失、色差的影響Table 5 Effect of reaction pressure on thawing loss, cooking loss and color of restructured beef

由表5可知，隨著反應(yīng)壓強(qiáng)的增加重組牛肉的解凍損失與蒸煮損失均呈上升趨勢(shì)，5N/m2明顯高于2N/m2，說明過大的壓強(qiáng)使得肌肉的持水力下降。不同反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)L*值沒有顯著的影響(P＞0.05)，壓強(qiáng)對(duì)肉樣的a*值有顯著性的影響(P＜0.05)，壓強(qiáng)從2N/m2增加到4N/m2時(shí)a*值有所降低，當(dāng)反應(yīng)壓強(qiáng)增加至5N/m2后，a*值顯著的降低(P＜0.05)，但5N/m2與6N/m2之間沒有顯著性的差異。

2.3.3 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

表6 反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)重組牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 6 Effect of reaction pressure on texture parameters of restructured beef

由表6可知，反應(yīng)壓強(qiáng)的增加對(duì)于重組牛肉的硬度沒有顯著影響(P＞0.05)，對(duì)彈性有顯著影響。采用3N/m2比2N/m2時(shí)肉塊的彈性顯著增加(P＜0.05)，但是從3N/m2到6N/m2隨著壓強(qiáng)的進(jìn)一步升高，肉塊的彈性又開始降低(P＜0.05)。反應(yīng)壓強(qiáng)在從2N/m2提高到4N/m2時(shí)，重組牛肉的咀嚼性顯著增加，壓強(qiáng)進(jìn)一步增加，咀嚼性開始下降。

3 結(jié) 論

過去人們對(duì)重組肉的研究重點(diǎn)多集中粘合劑的研制上，Dimitrakopoulou等[3]以轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和食鹽為粘合劑，研究其不同配比對(duì)重組豬肉pH值、顏色、化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性的影響。Hong等[2]在使用δ-葡萄糖內(nèi)酯和κ-卡拉膠作為復(fù)合粘合劑，生產(chǎn)重組豬肉，并研究了其理化性質(zhì)。Boles等[13]在不同粒度大小的牛肉中加入海藻酸鹽和血漿纖維蛋白做為粘合劑，生產(chǎn)重組小牛排。Carballo等[11]研究了轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與酪蛋白酸鈉共同作為粘合劑使用時(shí)對(duì)重組雞肉、羊肉和豬肉的粘合效果。黃莉等[14]研究了結(jié)冷膠、瓜爾豆膠、卡拉膠、亞麻膠等對(duì)重組肉粘合效果。本實(shí)驗(yàn)在前期研究的的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與酪蛋白酸鈉作為粘合劑使用在牛肉重組時(shí)的最佳使用條件。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明控制反應(yīng)時(shí)間在3～4h，可以使粘結(jié)劑的效力發(fā)揮到最大，粘結(jié)效果最好。徐幸蓮等[15]以豬肉為原料，使用TG和大豆分離蛋白作為粘結(jié)劑，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)2～5h可以使原料肉獲得比較好的粘合效果。本試驗(yàn)由于使用原料的不同可能會(huì)有所差異。但反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使得蛋白質(zhì)膠體發(fā)生不可逆變化，使位于凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水分不能繼續(xù)保持而流出肌肉組織之外，肉的剪切力增加，肉質(zhì)嫩度降低，樣品的解凍損失與蒸煮損失也隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，樣品的L*值和a*值隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)顯著降低，樣品的顏色隨著時(shí)間的延長(zhǎng)變化顯著。反應(yīng)時(shí)間3h，樣品的品質(zhì)可以獲得比較好的粘結(jié)強(qiáng)度、顏色、質(zhì)構(gòu)性能，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使產(chǎn)品的質(zhì)量下降。

在確定反應(yīng)時(shí)間的基礎(chǔ)上，研究反應(yīng)溫度對(duì)樣品質(zhì)量的影響。反應(yīng)溫度從1℃增加到10℃，TG的催化活力逐漸增加，蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的交聯(lián)程度增加，粘結(jié)劑的粘結(jié)效果明顯提高，但剪切力顯著增加，嫩度下降，樣品的解凍損失和蒸煮損失變大，肌肉中的肌紅蛋白氧化速度加快，顏色變暗。隨著溫度的升高，樣品的硬度逐漸升高，彈性、咀嚼性逐漸降低，不利于品質(zhì)的改善[8]。溫度升高雖然有利于粘結(jié)強(qiáng)度的增加，但是過高的溫度會(huì)降低樣品的其他品質(zhì)，并且增加了腐敗菌繁殖的危險(xiǎn)，因此選擇4℃是比較合適的反應(yīng)溫度。

在確定反應(yīng)時(shí)間和溫度的基礎(chǔ)上，改變成型模具的的壓強(qiáng)，研究反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)樣品質(zhì)量的影響。景慧等[16]證明適當(dāng)增加反應(yīng)壓強(qiáng)可以提升重組肉粘結(jié)性能，使結(jié)構(gòu)更致密，有利于改善重組肉外觀和結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示，隨著壓力的逐漸增加，肉塊之間結(jié)合的更加緊密，使粘結(jié)劑的作用得到充分的發(fā)揮，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到4N/m2以上時(shí)，肉塊就可以完全緊貼在一起，再增加壓強(qiáng)仍不能使粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)一步提高，樣品的剪切力也在這時(shí)達(dá)到最大。隨著壓強(qiáng)的增加，樣品的解凍損失和蒸煮損失也顯著的增加，但L*值沒有顯著的變化，a*值下降顯著，樣品的硬度沒有明顯變化，彈性和咀嚼性逐漸降低。當(dāng)反應(yīng)壓強(qiáng)過低時(shí)，肉塊結(jié)合不夠緊密，粘結(jié)劑作用不能充分的發(fā)揮；壓強(qiáng)過大時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度增加不明顯，并且會(huì)導(dǎo)致樣品其他品質(zhì)的降低。

粘結(jié)劑不同使用條件對(duì)重組牛肉的粘結(jié)強(qiáng)度、剪切力、質(zhì)構(gòu)特性、色差、解凍損失和蒸煮損失均有不同程度的影響，本實(shí)驗(yàn)表明，重組牛肉加工過程中粘結(jié)劑反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓強(qiáng)等條件的改變，重組牛肉的持水力、顏色和質(zhì)構(gòu)等性質(zhì)會(huì)有顯著性差異。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與酪蛋白酸鈉粘結(jié)劑應(yīng)用于重組牛肉的最佳使用條件為反應(yīng)時(shí)間3h、反應(yīng)溫度4℃、反應(yīng)壓強(qiáng)4N/m2。

[1]THOMAS R, ANJANEYULU A S R, KONDAIAH N. Quality and shelf life evaluation of emulsion and restructured buffalo meat nuggets at cold storage (4 ℃±1 ℃)[J]. Meat Science, 2006, 72(3): 373-379.

[2]HONG G P, KO S H, CHOI M J, et al. Effect of glucono-δ-lactone andκ-carrageenan combined with high pressure treatment on the physicochemical properties of restructured pork[J]. Meat Science, 2008, 79(2): 236-243.

[3]DIMITRAKOPOULOU M A, AMBROSIADIS J A, ZETOU F K, et al. Effect of salt and transglutaminase (TG) level and processing conditions on quality characteristics of phosphate-free, cooked, restructured pork shoulder[J]. Meat Science, 2005, 70(4): 743-749.

[4]SERRANO A, COFRADES S, JIMENEZ-COLMENERO F. Characteristics of restructured beef steak with different proportions of walnut during frozen storage[J]. Meat Science, 2006, 72(1): 108-115.

[5]洪平, 何陽春, 蔣予箭, 等. 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶在碎小蝦仁重組大蝦仁工藝中的應(yīng)用[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 12(2): 158-162.

[6]梁海燕, 馬麗珍. 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及非肉蛋白在重組碎羊肉卷加工中的應(yīng)用[J]. 食品科技, 2006(2): 36-38.

[7]羅海波. 對(duì)蝦干加工中嫩化及重組技術(shù)的研究[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2006.

[8]李翔, 王智勇, 劉君, 等. 新型重組兔肉的工藝研究[J]. 肉類工業(yè), 2007 (6): 31-33.

[9]戴志遠(yuǎn), 李立蓉, 王宏海, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化魚肉重組制品加工工藝[J]. 中國食品學(xué)報(bào), 2010, 10(3): 128-134.

[10]劉志皋. 酪蛋白酸鈉在肉制品中的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 中國食品添加劑, 1999(2): 45-48.

[11]CARBALLO J, AVO J, JIMENEZ F, et al. Microbial transglutaminase and caseinate as cold set binders: influence of meat species and chilling storage[J]. LWT-Food Science and Technology, 2006, 39(6): 692-699.

[12]BOLES J A, SHAND P J. Effects of raw binder syetem, meat cut and prior freezing on restructured beef[J]. Meat Science, 1999, 53: 233-239.

[13]SERRANO A, LIBRELOTTO J, COFRADES S, et al. Composition and physicochemical characteristics of restructured beef steaks containing walnuts as affected by cooking method[J]. Meat Science, 2007, 77(3): 304-313.

[14]黃莉, 孔保華, 馬芙俊. 粘結(jié)劑在冷鮮重組肉中的應(yīng)用[J]. 肉類研究, 2009, 23(1): 25-28.

[15]徐幸蓮, 程巧芬, 周光宏. 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)肉塊冷黏結(jié)性能的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 25(4): 87-90.

[16]景慧, 張艷平, 德力格爾桑. 大豆分離蛋白麥芽糊精NaCl和親水膠體對(duì)羊肉持水性能的影響[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工: 學(xué)刊, 2007(11): 43-45.

Effect of Binding Conditions on Quality of Restructured Beef

KONG Bao-hua，MA Fu-jun，DIAO Ya-kun
(College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)

Restructured beef is made from smaller pieces of beef fused together by a binding agent. In order to improve the quality of restructured beef, a mixture of transglutaminase (TG) and sodium caseinate (SC) at a ratio of 1:4 (m/m) was used to bind beef pieces. The effects of time (1, 2, 3, 4, 5 or 6 h), temperature (1, 4, 7 or 10 ℃) and pressure (2, 3, 4, 5 or 6 N/m2) on physical properties of restructured beef were studied by one-factor-at-a-time method. The results showed that the optimal time, temperature and pressure were 3 h, 4 ℃ and 4 N/m2, respectively. Under these conditions, the binding strength of restructured beef was reinforced, the thawing loss and cooking loss were decreased, and the texture and color were improved.

reaction condition；restructured beef；property；transglutaminase；sodium caseinate

TS251

A

1002-6630(2012)01-0092-06

2011-02-10

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(200903012-02)；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(CXZ011-1)

孔保華(1963—)，女，教授，博士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工。E-mail：kongbh@163.com