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(guò)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(guò)對(duì)加工過(guò)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(guò)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(guò)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(guó)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(guò)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)。
1.1 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(guó)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(guò)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(guò)改變模具彈簧的壓縮距離來(lái)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(lái)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。
2.1 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(guò)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(lái)說(shuō),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(lái)說(shuō),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(guò)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(guò)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(guò)一段時(shí)間之后這種作用就不明顯了。對(duì)于彈性來(lái)說(shuō),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(guò)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(guò)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(lái)說(shuō),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(guò)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(shuō)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(guò)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(guò)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(shuō)明過(guò)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。
過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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。
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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(guó)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