超聲波輔助腌制及煮制溫度對醬牛肉品質(zhì)的影響

賈娜，劉丹，李博文，孔保華，3，*（.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點(diǎn)實驗室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州03；.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱50030；3.食品安全與營養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，黑龍江哈爾濱50030）

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超聲波輔助腌制及煮制溫度對醬牛肉品質(zhì)的影響

賈娜1，2，劉丹1，李博文2，孔保華2，3，*
（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點(diǎn)實驗室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州121013；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030；3.食品安全與營養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，黑龍江哈爾濱150030）

摘要：研究不同超聲波頻率（25、40、75 kHz）、超聲波功率（100、400、500 W）以及煮制溫度（80、90、100、120℃）對醬牛肉品質(zhì)的影響。通過測定不同超聲波頻率和功率下醬牛肉的蒸煮損失、剪切力、NaCl含量和亞硝酸鈉滲透深度，確定最佳超聲波腌制頻率和功率分別為25 kHz和500 W，該條件下腌制的醬牛肉的蒸煮損失最低，嫩度最大，NaCl含量和亞硝酸鈉滲透深度最高；測定不同煮制溫度下醬牛肉的蒸煮損失、剪切力和感官指標(biāo)，確定最佳煮制溫度為80℃，該溫度下醬牛肉的蒸煮損失最低，嫩度和感官評價結(jié)果較好。超聲波輔助腌制以及合理的煮制溫度可有效地提高醬牛肉的品質(zhì)。關(guān)鍵詞：醬牛肉；超聲波；腌制；煮制溫度；品質(zhì)

醬鹵肉制品是傳統(tǒng)的中式食品，其中醬牛肉是具有代表性的產(chǎn)品之一，具有肉質(zhì)嫩滑、氣味濃香、口感鮮嫩、脂肪低、蛋白高、維生素及礦物質(zhì)含量豐富等優(yōu)點(diǎn)［1］。目前，醬牛肉的生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的作坊式加工方法，存在著生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定和食用安全性較差等缺點(diǎn)。醬牛肉成品主要以散裝形式出售，一般都是本地生產(chǎn)、本地供應(yīng)，沒有投入到工業(yè)化生產(chǎn)中。造成這一現(xiàn)象的主要原因是醬牛肉的護(hù)色、腌制、嫩化、煮制等工藝不夠成熟，很難實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的流水線生產(chǎn)。因此，需要對醬牛肉加工中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制，提高產(chǎn)品的品質(zhì)及出品率，用現(xiàn)代化的技術(shù)替代傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)方式，實現(xiàn)傳統(tǒng)肉制品向工業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。

本研究主要對醬牛肉生產(chǎn)加工中的腌制和煮制這兩個關(guān)鍵工藝進(jìn)行研究。傳統(tǒng)的腌制方法有著鹽類滲透緩慢不均、極易引起微生物污染的缺點(diǎn)；且高溫或高溫高壓熟制會造成肉質(zhì)老化、營養(yǎng)物質(zhì)流失，同時產(chǎn)品的出品率也大大降低。而有研究表明，超聲波處理對肉質(zhì)具有改善作用［2-3］，并能有效提高鴨肉、豬肉等的腌制速度［4-6］。因此，本研究利用超聲波輔助醬牛肉的腌制，通過測定NaCl含量、亞硝酸鹽滲透深度、剪切力和蒸煮損失，確定能對醬牛肉的腌制起到最佳促進(jìn)作用的超聲波頻率和功率；此外，研究不同煮制溫度對醬牛肉蒸煮損失、剪切力和感官品質(zhì)的影響，確定最佳煮制溫度。本研究旨在為提高醬牛肉品質(zhì)、加速產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提供一定的理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

牛臀肉、食鹽、曲酒、老湯底料等：購于哈爾濱好又多超市；亞硝酸鈉：購于當(dāng)?shù)厥称诽砑觿┕尽?/p>

KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗機(jī)：濟(jì)寧金百特公司；YXQSG41280電熱手提式壓力蒸汽滅菌鍋：上海醫(yī)用核子儀器廠；JD500-2電子天平：沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司；TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀：英國Stabel Micro System公司；溫度計：上海雙惠電器儀表廠。

1.2試驗方法

1.2.1醬牛肉的制作流程和操作要點(diǎn)

1.2.1.1制作流程

原料肉的預(yù)處理（選料及修整）→濕腌或者超聲波輔助腌制→滾揉按摩→煮制→冷卻→包裝→二次殺菌→成品

1.2.1.2操作要點(diǎn)

選取新鮮的牛臀肉，去除表面脂肪和筋膜，切成約200 g左右、大小均一的肉塊。采用濕腌或者超聲波輔助進(jìn)行腌制，腌制期間溫度控制在（10±2）℃左右。腌制液氯化鈉濃度為6%，亞硝酸鈉的濃度為0.01%，同時腌制液中還添加有卡拉膠、大豆分離蛋白、磷酸鹽等成分。將肉塊置于含有腌制液的大燒杯中，放在超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行腌制，超聲波頻率選擇25、40、75 Hz，功率選擇100、400、500 W。腌制結(jié)束后，將腌制好的原料肉放入真空滾揉機(jī)內(nèi)進(jìn)行滾揉，然后于老湯中鹵煮、熟制至中心溫度為75℃，冷卻后，進(jìn)行真空包裝、二次水浴殺菌（72℃，15 min），最后得到成品。

1.2.2超聲波頻率的確定

將處理好的原料肉隨機(jī)分為4組，對照組在腌制液中靜腌，其他各組采用超聲波輔助腌制，分別用25、 40、75 kHz 3種不同頻率的超聲波處理180 min，功率固定為400 W。測定蒸煮損失、剪切力、NaCl含量、亞硝酸鈉滲透深度，確定最佳超聲波頻率。

1.2.3超聲波功率的確定

將處理好的原料肉隨機(jī)分為4組，超聲波處理組的功率分別為100、400 W和500 W，處理時間仍為180 min，頻率為篩選出的最佳超聲波頻率，對照組在同樣的腌制液中靜腌。測定蒸煮損失、剪切力、NaCl含量、亞硝酸鈉滲透深度，確定最佳超聲波功率。

1.2.4煮制溫度的確定

將經(jīng)過滾揉按摩后的樣品隨機(jī)分為4組，1組120℃（0.1 MPa）高壓處理，其他3組分別在80、90、100℃溫度下進(jìn)行煮制，煮制時間為各肉樣的幾何中心溫度達(dá)到75℃時為止，煮制結(jié)束后，冷卻。測定指標(biāo)為蒸煮損失、剪切力，并對產(chǎn)品進(jìn)行感官評定，確定最佳煮制溫度。

1.2.5蒸煮損失的測定

按照Lara等的方法進(jìn)行測定［7］。準(zhǔn)確稱量煮制前后的肉重，煮制前肉重記為W1，煮制后記為W2。按照如下公式計算蒸煮損失：

1.2.6剪切力的測定

利用質(zhì)構(gòu)儀檢測樣品的嫩度，并使用Texture Expert4.0軟件控制。將醬牛肉切成2 cm×2 cm×2 cm大小的肉塊，按照與肉樣肌纖維垂直的方向測試其剪切力。采用HDP/BSW探頭進(jìn)行測定，測試模式compression，測試前速度和測試中速度為2 mm/s，測試后速度為10 mm/s，觸發(fā)力5 g。每樣做10個平行，取其平均值。

1.2.7NaCl含量的測定

采用GB/T5009.44-2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的硝酸鹽滴定法。

1.2.8亞硝酸鈉滲透深度的測定

將醬牛肉沿幾何中心方向剖開，測定肉剖面已呈現(xiàn)亞硝基血紅蛋白的粉紅色部分的厚度，每個剖面取多個點(diǎn)測量，取其平均值。

1.2.9感官評定

由本實驗室的教師和研究生組成10人感官評定小組。在進(jìn)行評定前要對評定人員進(jìn)行培訓(xùn)，按照表1的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定，評定指標(biāo)包括嫩度、滋味、顏色、多汁性和總體可接受性［8］。

1.3統(tǒng)計分析

每個試驗重復(fù)3次，結(jié)果表示為X±SD。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Statistix 8.1（分析軟件，StPaul，MN）利用軟件包中Linear Models程序進(jìn)行，差異顯著性（P＜0.05）分析使用Tukey HSD程序。

表1　醬牛肉感官評分表Table 1 Sensory evaluation of the sauced beef

2　結(jié)果與分析

2.1超聲波輔助腌制對醬牛肉品質(zhì)的影響

2.1.1超聲波頻率對醬牛肉品質(zhì)的影響

蒸煮損失、剪切力、NaCl含量和亞硝酸鹽滲透深度是衡量醬牛肉品質(zhì)的重要指標(biāo)。蒸煮損失主要反映肌肉的保水性，蒸煮損失越低，保水性越好；肌肉的剪切力值是反映肌肉嫩度的客觀指標(biāo)，剪切力越低，嫩度越大；而NaCl含量和亞硝酸鹽滲透深度主要與產(chǎn)品的滋味、色澤等相關(guān)。超聲波頻率對醬牛肉蒸煮損失、剪切力、NaCl含量、亞硝酸鹽滲透深度的影響見表2。

表2　超聲波頻率對醬牛肉品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different ultrasonic frequency on the quality of the sauced beef

從表2可以看出，未經(jīng)超聲波處理的對照組的蒸煮損失最大，超聲波處理降低了醬牛肉的蒸煮損失，且頻率越低，蒸煮損失降低的越多，說明保水性越好，25 kHz和40 kHz處理組的蒸煮損失顯著低于對照組（P＜0.05），75 kHz處理組反而與對照組差異不顯著（P＞0.05）。低頻率的超聲波處理降低蒸煮損失的效果好，主要是因為低頻率超聲波所產(chǎn)生的空化作用更強(qiáng)，能夠?qū)±w維的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更有效的破壞，使肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)松弛，有利于腌制液的滲透，使肉樣保有更多的水分，同時，腌制液中的保水劑也能在超聲波的輔助下更加均勻地滲入到肌肉內(nèi)部，發(fā)揮其保水作用［9-10］。此外，用不同頻率的超聲波處理肉樣，均能達(dá)到嫩化肌肉的效果，仍然是頻率越低，剪切力越低，嫩化效果越好，其中25 kHz處理組顯著低于對照組（P＜0.05），而40 kHz和75 kHz處理組與對照組差異不顯著（P＜ 0.05）。從表2還可以看出，超聲波處理能有效地促進(jìn)NaCl的滲透，同時增加亞硝酸鹽滲透深度，各超聲波處理組的NaCl含量和亞硝酸鹽滲透深度均顯著高于對照組（P＜0.05），且超聲頻率越低，NaCl含量越高（P＜0.05），亞硝酸鹽的滲透深度越大（P＜0.05）。超聲波促進(jìn)鹽分和亞硝酸鹽的滲透，主要靠其產(chǎn)生的空化作用、機(jī)械作用以及微流效應(yīng)，超聲頻率越低，在腌制液中形成的空化作用就越強(qiáng)，這種空化作用對肌肉組織的破壞作用有利于腌制劑向肌肉內(nèi)的滲透，同時，也能促進(jìn)亞硝酸鹽與肌肉中的肌紅蛋白的結(jié)合［9］。綜上所述，超聲波輔助腌制的最佳頻率為25 kHz。

2.1.2超聲波功率對醬牛肉品質(zhì)的影響

超聲波功率對醬牛肉蒸煮損失、剪切力、NaCl含量、亞硝酸鹽滲透深度的影響見表3。

表3　超聲波功率對醬牛肉品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different ultrasonic power on the quality of the sauced beef

如表3所示，增大超聲波功率可有效降低醬牛肉的蒸煮損失和剪切力，功率越大，降低的越多，其中100 W處理組與對照組相比差異不顯著（P＞0.05），而400 W和500 W處理組顯著低于對照組（P＜0.05），說明大功率超聲波提高肉樣的保水性和嫩度的效果更好。超聲波處理組的NaCl含量和亞硝酸鈉滲透深度均高于對照組，且隨著超聲波功率的增大，二者均顯著增加（P＜0.05）。以上結(jié)果主要與大功率的超聲波對肌肉組織結(jié)構(gòu)的破壞程度較強(qiáng)有關(guān)。因為超聲波功率越大，產(chǎn)生的空化作用越強(qiáng)，空化泡迅速破裂所產(chǎn)生的微沖流會造成肌肉組織中的細(xì)胞破裂，使肌纖維斷裂更加嚴(yán)重，肉質(zhì)的滲透性增加，從而在一定程度上消除了腌制液進(jìn)入肌肉內(nèi)部的阻力，使之更容易滲透到肌肉細(xì)胞內(nèi)部，其中的保水物質(zhì)也能有效地發(fā)揮其持水作用，使醬牛肉的保水性和嫩度增加，同時也就促進(jìn)了鹽分含量的提高，并能促進(jìn)亞硝酸鹽滲透到肌肉中［11-12］。因此，超聲波輔助腌制的最佳功率為500 W。

2.2煮制溫度對醬牛肉品質(zhì)的影響

2.2.1煮制溫度對醬牛肉蒸煮損失和剪切力的影響

煮制溫度對醬牛肉蒸煮損失和剪切力的影響見表4。

表4　煮制溫度對醬牛肉蒸煮損失和剪切力的影響Table 4 Effect of cooked temperature on cooking loss and shearing force of the sauced beef

由表4可知，隨煮制溫度的增加，醬牛肉的蒸煮損失也越來越大，說明保水性變差，其中90、100℃和120℃高壓處理組之間差異不顯著（P＞0.05），但均顯著高于80℃處理組（P＜0.05），這是因為加熱溫度越高，肉中蛋白質(zhì)變性越嚴(yán)重，同時由于肌原纖維收縮，肉的保水能力就會降低，因而會造成肉樣的蒸煮損失變大。不同煮制溫度對醬牛肉的嫩度也有著顯著性影響，溫度由80℃增加到100℃時，剪切力逐漸增加，這是由于加熱溫度越高，牛肉微觀結(jié)構(gòu)中的肌束膜和肌內(nèi)膜膠原蛋白發(fā)生溶解及收縮作用越強(qiáng)烈，肌原纖維會融合到一起形成一種無定形的、凝結(jié)狀態(tài)，從而造成肌纖維直徑減小，肉的剪切力就會增大。120℃高壓輔助加熱處理后，醬牛肉的剪切力最低，顯著小于其他試驗組（P＜0.05），因為120℃高壓煮制會使肌肉的肌節(jié)等微觀結(jié)構(gòu)受到的損害更嚴(yán)重，破壞肌肉的肌纖維結(jié)構(gòu)，肉的嫩度會明顯增大。

2.2.2煮制溫度對醬牛肉感官品質(zhì)的影響

煮制溫度對醬牛肉感官質(zhì)量的影響見表5。

表5　煮制溫度對醬牛肉感官質(zhì)量的影響Table 5 Effect of the cooked temperature on the sensory quality of the sauced beef

由表5可知，不同煮制溫度下各處理組的顏色得分無顯著差異（P＞0.05）。對于嫩度，120℃高壓處理后牛肉嫩度的得分最高，其余各組嫩度得分無顯著性差異（P＞0.05）。但對于多汁性和滋味，80℃處理組的得分最高，這是因為小火鹵煮時，醬牛肉表面蛋白沒有發(fā)生嚴(yán)重變性，老湯中的風(fēng)味物質(zhì)更容易滲入到醬牛肉內(nèi)部，滋味就要更濃郁些，而加熱溫度達(dá)到80℃以上時，醬牛肉表面首先發(fā)生蛋白變性，不利于老湯中風(fēng)味物質(zhì)的滲入，從而影響了醬牛肉的風(fēng)味。總體可接受性是80℃處理組得分最高（P＜0.05），說明并不是肉質(zhì)越嫩越受消費(fèi)者歡迎，還要看肉在咀嚼時的多汁性、風(fēng)味以及咀嚼感是否更得大眾喜愛。綜上所述，最佳煮制溫度為80℃。

3　結(jié)論

研究不同超聲頻率、超聲功率以及煮制溫度對醬牛肉品質(zhì)的影響。25 kHz的超聲頻率、500 W的超聲功率能夠有效降低醬牛肉的蒸煮損失，提高醬牛肉的嫩度，并且增加NaCl含量和亞硝酸鈉的滲透深度，該條件能顯著提高醬牛肉的腌制速度，達(dá)到優(yōu)化醬牛肉各項品質(zhì)的效果；80℃煮制的醬牛肉的蒸煮損失最低，120℃煮制的醬牛肉的嫩度最高，但80℃煮制的醬牛肉的感官評分最佳，因此，最佳煮制溫度為80℃。超聲波輔助腌制可以縮短腌制時間、促進(jìn)牛肉入味，并對肉質(zhì)的嫩化起到一定的積極作用，此外，科學(xué)地設(shè)定煮制溫度，能有效地降低醬牛肉中蒸煮損失和營養(yǎng)成分的流失，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

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Effect of Ultrasonic Wave Assisted Curing and Cooked Temperature on the Quality of Sauced Beef

JIA Na1，2，LIU Dan1，LI Bo-wen2，KONG Bao-hua2，3，*
（1. College of Food Science and Technology，Bohai University；Food Safety Key Lab of Liaoning Province；National & Local Joint Engineering Research Center of Storage，Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products；Jinzhou 121013，Liaoning，China；2. College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，Heilongjiang，China；3. Collaborative Innovation Center of Food Safety and Nutrition，Harbin 150030，Heilongjiang，China）

Abstract：Effects of different ultrasonic frequency（25，40，75 kHz），ultrasonic power（100，400，500 W）and cooked temperature（80，90，100，120℃）on the quality of the sauced beef were studied. The optimum ultrasonic frequency and ultrasonic power were 25 kHz and 500 W，respectively，by measurement of the cooking loss，shearing force，NaCl content and penetration depth of NaNO2of the sauced beef at different ultrasonic frequency and ultrasonic power. The sauced beef displayed the lowest cooking loss，highest tenderness，NaCl content and penetration depth of NaNO2at these conditions. The optimum cooked temperature was 80℃by measurement of the cooking loss，shearing force and sensory evaluation at different cooked temperature. The sauced beef displayed the lowest cooking loss and better tenderness and sensory quality at 80℃. The quality of the sauced beef could be improved by ultrasonic wave assisted curing and the suitable cooked temperature.

Key words：sauced beef；ultrasonic wave；curing；cooked temperature；quality

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.026

基金項目：黑龍江省科技計劃項目（GC13B212）；國家自然科學(xué)青年基金（31301509）

作者簡介：賈娜（1982—），女（漢），副教授，博士，研究方向：肉品加工及質(zhì)量控制。

*通信作者：孔保華（1963—），女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：畜產(chǎn)品加工與貯藏。

收稿日期：2015-03-17