基于核磁法構(gòu)建純菌發(fā)酵牛肉干烘干過程評(píng)價(jià)方法

程健博,丁 健,常 虹,李婷婷,張紅蕾,王 芮,池天奇,張根生

(哈爾濱商業(yè)大學(xué),黑龍江省普通高等學(xué)校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱 150076)

基于核磁法構(gòu)建純菌發(fā)酵牛肉干烘干過程評(píng)價(jià)方法

程健博,丁 健,常 虹,李婷婷,張紅蕾,王 芮,池天奇,張根生*

(哈爾濱商業(yè)大學(xué),黑龍江省普通高等學(xué)校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱 150076)

為分析純菌發(fā)酵牛肉干烘干過程低頻核磁共振(L-NMR)指標(biāo)與理化、感官指標(biāo)的相關(guān)性,并利用測(cè)定的核磁指標(biāo)建立理化、感官品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法,該研究采集烘干過程0～240 min,共計(jì)9個(gè)時(shí)間段12項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果表明:該線性回歸模型中以低場(chǎng)核磁共振T21峰面積作為自變量,以理化、感官指標(biāo)作為因變量,Aw、a*值、b*值、L*值、硬度、咀嚼性、感官總體可受性的預(yù)測(cè)方程顯著性p值小于0.01,方程決定系數(shù)R2分別為0.925、0.785、0.829、0.770、0.917、0.931、0.810,具有較高統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用L-NMR技術(shù)可對(duì)純菌種發(fā)酵牛肉干烘干過程各項(xiàng)理化、感官指標(biāo)進(jìn)行有效監(jiān)控及預(yù)測(cè)。

純菌發(fā)酵牛肉干,低場(chǎng)核磁共振,評(píng)價(jià)方法

純菌發(fā)酵牛肉干營養(yǎng)健康、富含大量益生菌。純菌發(fā)酵工藝可避免生肉在自然條件下發(fā)酵時(shí)易染雜菌,受環(huán)境條件干擾,難以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等問題,使產(chǎn)品的感官風(fēng)味得到進(jìn)一步提升[1-3]。由于牛肉干烘干過程工藝冗雜且不易控制,因而建立一種品質(zhì)的快速評(píng)價(jià)方法已成為工業(yè)化生產(chǎn)中亟待解決的問題[4]。

低頻核磁共振(L-NMR)作為一種新型技術(shù)具有快速、無損、測(cè)定精確等特點(diǎn)[5]，且由于國產(chǎn)設(shè)備價(jià)格低廉,已被廣泛應(yīng)用于生鮮肉品質(zhì)控制[6]、糧油食品檢測(cè)[7]、煎炸油品質(zhì)監(jiān)測(cè)[8]等諸多領(lǐng)域。其測(cè)定指標(biāo)主要為弛豫時(shí)間,通過對(duì)縱向弛豫時(shí)間T1,橫向弛豫時(shí)間T2和自擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)量,反映出質(zhì)子(1H)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)[9]。在肉制品科學(xué)研究中,弛豫時(shí)間多由T2來表征。目前,L-NMR在肉品科學(xué)研究中的應(yīng)用主要集中在肉和肉制品中水分含量和保水性,肌原纖維蛋白凝膠性和變性,脂肪和質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定等方面。Bertram[10]已經(jīng)證明,通過弛豫時(shí)間T2測(cè)定肌肉組織持水性,與滴水損失法測(cè)定結(jié)果之間的相關(guān)系數(shù)為0.85,與分步離心法結(jié)果相比,具有較高的相關(guān)性。Christensen[11]將差熱分析法(DSC)與L-NMR結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)利用L-NMR的弛豫時(shí)間T2可以對(duì)豬肉肌原纖維蛋白變性情況進(jìn)行有效的測(cè)定。Adam[12]等研究發(fā)現(xiàn)利用弛豫時(shí)間T1可以衡量結(jié)晶態(tài)脂肪含量。Hanne C.B等[13]利用L-NMR并輔助以共聚焦激光掃描顯微鏡技術(shù)(CLSM),研究了鮮肉和煮制肉中的水分分布情況。現(xiàn)有的研究主要在利用L-NMR技術(shù)對(duì)肉制品單一特性進(jìn)行研究,但是基于該技術(shù)與理化指標(biāo)及感官指標(biāo)建立綜合評(píng)價(jià)方法的研究還未見報(bào)道。

本研究基于L-NMR數(shù)據(jù)與理化指標(biāo)及感官指標(biāo)建立相關(guān)性,構(gòu)建純菌種發(fā)酵牛肉干烘干過程快速評(píng)價(jià)方法,為該項(xiàng)技術(shù)在肉制品工業(yè)化生產(chǎn)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

牛后腿精肉 黑龍江賓西牛業(yè)有限公司;蔥、姜、肉桂、肉蔻、大茴、小茴香、花椒、丁香、食鹽、白砂糖、白酒、味精、姜粉 市售;牛肉膏 上海盛思生化科技責(zé)任有限公司;酵母膏、蛋白胨、瓊脂 杭州微生物試劑有限公司;葡萄糖 天津市新精細(xì)化工開發(fā)中心。

NM-120型核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司;CS-800分光系列色差儀 杭州彩譜科技有限公司;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro system公司;HD-3A水分活度測(cè)量儀 上海精密儀器儀表有限公司;ALC-2100.2型電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;HPG-280B恒溫培養(yǎng)箱、SW-CJ-18標(biāo)準(zhǔn)凈化工作臺(tái) 哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司;加壓蒸汽滅菌鍋 上海申盛生物儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 純菌發(fā)酵牛肉干制備工藝 選擇新鮮牛后腿精肉,順肌纖維方向切成大小為1.5 cm×1.5 cm×2.5 cm牛肉塊,用清水沖洗至無血水滲出為止,在鍋中加入牛肉塊、水、蔥、姜、醬油、白酒、混合香辛料煮30 min,高溫熟化后的肉直接放入超凈工作臺(tái)內(nèi)(紫外燈開啟)冷卻至30 ℃?zhèn)溆肹14]。將活化好的嗜酸乳桿菌和植物乳桿菌按物料總重4%、8%分別接種于純菌發(fā)酵牛肉干無菌培養(yǎng)瓶內(nèi),棉塞密封,在37 ℃下培養(yǎng)24 h,將發(fā)酵好的肉塊擺放在帶網(wǎng)眼烤盤中放入恒溫干燥箱,溫度為60 ℃,分別烘干0、30、60、90、120、150、180、210、240 min,進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)[15]。

1.2.2 取樣方法 純菌發(fā)酵牛肉干完成前期制備工藝后,平行取樣50組,分別烘干0、30、60、90、120、150、180、210、240 min,分別對(duì)牛肉干烘干過程低場(chǎng)核磁共振指標(biāo)與感官評(píng)分、理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 檢驗(yàn)方法

1.2.3.1 低場(chǎng)核磁共振指標(biāo)測(cè)定 硬脈沖CPMG序列各項(xiàng)參數(shù):P1=14,P2=28,TW=4000,DRG=3,SW=200,DFW=30,SF1=18,O1=430811.1,RG1=20,NS=4。

1.2.3.2 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定 測(cè)量模式:TPA,測(cè)前速度:2.0 mm/s,測(cè)中速度:1.0 mm/s,測(cè)后速度:2.0 mm/s,兩次下壓間隔時(shí)間:5.0 s,負(fù)重:10 g,探頭類型:P/5,數(shù)據(jù)收集率:250 pps/s,環(huán)境溫度:25 ℃。

1.2.3.3 色差儀的測(cè)定 波長范圍:400～700 nm,波長間隔:10 nm,分辨率:0.01%,測(cè)量間隔1 s,測(cè)量時(shí)間:1 s,測(cè)量口徑:11 mm。

1.2.3.4 水分活度的測(cè)定 按照 GB/T 23490 水分活度儀擴(kuò)散法(2009)測(cè)定[16]。

1.2.3.5 乳酸含量的測(cè)定 取樣,絞碎,取10 g加入100 mL容量瓶定容,吸取5 mL樣液,加入50 mL蒸餾水,加入2～3滴酚酞指示劑,用0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色,以30 s不褪色為終點(diǎn),記下NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量(A),計(jì)算出酸度。折算成乳酸含量以%計(jì)。

式中：P-乳酸含量,%;A-NaOH消耗量,mL;0.09-換算系數(shù);5-樣液取樣量,mL。

1.2.3.6 乳酸菌數(shù)的測(cè)定 按照 GB 4789.35 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)(2010)測(cè)定[17]。

1.2.3.7 感官評(píng)定 按照GB/T16861感官分析 通過多元分析方法鑒定和選擇用于建立感官剖面的描述詞(1997)測(cè)定[18]。感官評(píng)價(jià)小組共110位食品專業(yè)學(xué)生對(duì)牛肉干不同烘干時(shí)期進(jìn)行總體可受性的評(píng)定,本次評(píng)定采用9分標(biāo)度法(1:極不喜歡,2:非常不喜歡,3:很不喜歡,4:比較不喜歡,5:一般,6:比較喜歡,7:很喜歡,8:非常喜歡,9:極喜歡)。

1.2.4 評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)L-NMR指標(biāo)與感官評(píng)分、理化測(cè)定結(jié)果進(jìn)行方差分析;計(jì)算皮爾遜(Pearson)相關(guān)系數(shù);然后計(jì)算出低場(chǎng)核磁共振指標(biāo)與感官評(píng)分、理化測(cè)定結(jié)果之間線性相關(guān)性方程,通過決定性系數(shù)R2來確定回歸方程的相關(guān)顯著性和實(shí)用性。其中,預(yù)測(cè)方程的因變量分別為硬度、咀嚼性、感官總體可受性、色差(a*值、b*值、L*值)、水分活度(Aw)、乳酸含量、乳酸菌數(shù),自變量分別為T21峰面積(橫向馳豫時(shí)間0～10 ms)、T22峰面積(橫向馳豫時(shí)間10～100 ms)、T23峰面積(橫向馳豫時(shí)間100～1000 ms)。

2 結(jié)果與討論

2.1 牛肉干烘干過程測(cè)定結(jié)果

純菌種發(fā)酵牛肉干烘干過程低場(chǎng)核磁共振指標(biāo)與感官評(píng)分、理化測(cè)定結(jié)果見表1,各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小,均在合理范圍內(nèi),統(tǒng)計(jì)結(jié)果良好。烘干過程低場(chǎng)核磁圖譜見圖1,橫向馳豫時(shí)間(T2)分別對(duì)應(yīng)有結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水三種形態(tài)水。其中T21(0～10 ms)表示蛋白質(zhì)分子表面的極性基團(tuán)與水分子緊密結(jié)合的水分子層,T22(10～100 ms)表示存在于肌纖絲、肌原纖維及膜之間的不易流動(dòng)水,T23(100～1000 ms)表示存在于細(xì)胞外的間隙中能自由流動(dòng)的水[19],橫向弛豫時(shí)間可以表明水分的自由度[20]。弛豫時(shí)間越小水分越不易流動(dòng),弛豫時(shí)間越大流動(dòng)性約高,峰面積越小水分含量越少,峰面積越大水分含量越大。由圖1可看出T21峰面積、T22峰面積變化顯著,但由于牛肉干中自由水含量極少,本研究不再對(duì)T23進(jìn)行詳細(xì)闡述。

表1 牛肉干烘干過程測(cè)定結(jié)果

圖1 烘干過程低場(chǎng)核磁圖譜Fig.1 The ion flow of 6 days control group

2.2 烘干過程理化指標(biāo)相關(guān)性分析

如表2所示,在烘干過程理化指標(biāo)皮爾遜相關(guān)性分析中,色差值與Aw、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)相互之間均呈極顯著相關(guān)(p<0.01),其中硬度與咀嚼性、Aw的相關(guān)性最強(qiáng),相關(guān)系數(shù)為0.991。其次色差值、硬度、咀嚼性之間的相關(guān)性系數(shù)均達(dá)到0.95水平且呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān)性,這說明在濕度梯度的動(dòng)力作用下水分逐漸喪失,肉中干物質(zhì)比例增加,氧合肌紅蛋白不斷被氧化成褐色的氧化肌紅蛋白,肉干亮度、紅度、黃度明顯降低。同時(shí)肉質(zhì)表面收縮及封閉現(xiàn)象逐步形成,咀嚼性、硬度明顯增強(qiáng)。劉亞娜等[21]對(duì)甘南牦牛及青海牦牛肉質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析時(shí),同樣得出a*值、b*值與咀嚼性具有顯著負(fù)相關(guān)性(p<0.01)的結(jié)論。

表2 烘干過程理化指標(biāo)相關(guān)性分析

注：**在0.01水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān),*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān),表3、表4同。

相關(guān)性分析中,乳酸菌數(shù)與色差值、Aw、硬度、咀嚼性呈顯著相關(guān)(p<0.05),乳酸含量與各項(xiàng)理化指標(biāo)均無相關(guān)性,這由于溫度對(duì)于乳酸菌株生長及產(chǎn)酸影響較大,當(dāng)溫度繼續(xù)升高,菌株的生長及產(chǎn)酸能力受到極大的抑制,發(fā)酵溫度超過30 ℃時(shí),大量處于對(duì)數(shù)增長期的菌株死亡,不再產(chǎn)生乳酸,極少數(shù)菌株進(jìn)入休眠狀態(tài),這與黃丹等[22]對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵肉中乳酸菌特性的研究結(jié)論相同。

2.3 L-NMR指標(biāo)相關(guān)性分析

牛肉干烘干過程L-NMR指標(biāo)相關(guān)性分析如表3,T21峰面積與T22峰面積呈極顯著相關(guān)(p<0.01),皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.959,T22峰面積與T23峰面積呈顯著相關(guān)(p<0.01),皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.784。這是由于在乳酸菌發(fā)酵代謝作用下,蛋白質(zhì)分子表面的極性基團(tuán)鍵能減弱,水分子緊密結(jié)合的水分子層脫離,隨著烘干過程的推進(jìn),這部分水分T21(0～10 ms)逐步喪失。而自由水T23(100～1000 ms)及存在于肌纖絲、肌原纖維及膜之間的不易流動(dòng)水T22(10～100 ms)相對(duì)于結(jié)合水更容易流失,與結(jié)合水變化趨勢(shì)一致。朱曉紅等[23]通過低場(chǎng)核磁共振測(cè)定,發(fā)現(xiàn)加熱處理改變了醬牛肉中的水分特性,使水分變得活躍,自由水增加,水分內(nèi)部遷移效果明顯,與本研究結(jié)果相符。

表3 L-NMR指標(biāo)相關(guān)性分析

2.4 肉質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性分析

L-NMR指標(biāo)與理化、感官指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果如表4,T21峰面積、T22峰面積與Aw的皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為0.962、1.000呈極顯著相關(guān)(p<0.01)。水分活度可充分表征水分的游離程度,水分活度值越低,結(jié)合程度越高,游離水含量越低,利用水分活度的測(cè)試,控制微生物的生長,計(jì)算牛肉干的保質(zhì)期具有重要意義[24]。T21峰面積、T22峰面積與色差(a*值、b*值、L*值)的相關(guān)系數(shù)最高為0.978,最低為0.877呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)。肉色是肌肉外觀評(píng)定的重要指標(biāo),它主要受肌肉中的色素(肌紅蛋白和血紅蛋白))含量及其存在狀態(tài)決定的,同時(shí)受光反射和氧化作用的影響。肉顏色的變化主要是由于肉中高鐵肌紅蛋白的含量以及變化而引起[25]。吳娜等[226]研究廣式臘腸烘干過程時(shí)發(fā)現(xiàn),發(fā)色主要集中在烘烤的前期和后期,隨著水分的較少顏色產(chǎn)生明顯變化。T21峰面積、T22峰面積與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)(硬度、咀嚼性)的相關(guān)系數(shù)最高為-0.988,最低為-0.958呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01),T23峰面積與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)(硬度、咀嚼性)的相關(guān)系數(shù)分別為-0.729、-0.740呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)。伴隨緊密結(jié)合的水分子層脫離及肌纖絲、肌原纖維及膜之間的不易流動(dòng)水、表層自由水揮發(fā),硬度和咀嚼性呈增長趨勢(shì)。

表4 L-NMR與理化、感官指標(biāo)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)

表6 解釋的總方差表

T21峰面積、T22峰面積與感官總體可受性的相關(guān)系數(shù)分別為0.900、0.838呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)。整個(gè)烘干過程中,在150 min之前,水分仍處于遷移狀態(tài),產(chǎn)品感官變化較小,評(píng)定小組不能發(fā)現(xiàn)其細(xì)微的差別,導(dǎo)致相對(duì)于其他指標(biāo)相關(guān)系數(shù)略有減小[27]。T21峰面積、T22峰面積與乳酸菌數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.584、0.694呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。T21峰面積、T22峰面積、T23峰面積與乳酸含量的相關(guān)系數(shù)分別為-0.212、-0.191、-0.310,無相關(guān)性。在烘干初期,乳酸菌大量死亡,乳酸產(chǎn)量快速降低并維持在恒定含量,不隨水分的變化而變化。在快速評(píng)價(jià)方法中,乳酸產(chǎn)量不再作為預(yù)測(cè)指標(biāo)。

2.5 L-NMR指標(biāo)間多重共線性診斷

通過L-NMR指標(biāo)間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)T21峰面積與T22峰面積相關(guān)系數(shù)為0.959,T22峰面積與T23峰面積相關(guān)系數(shù)為0.784,各個(gè)指標(biāo)間相關(guān)程度較高,L-NMR指標(biāo)間存在較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系,說明各變量之間可能存在多重共線性。由于T21峰面積、T22峰面積、T23峰面積作為快速評(píng)價(jià)方法中的回歸分析的自變量,自變量間如果存在較高的多重共線性就會(huì)造成模型的預(yù)測(cè)功能失效、變量的顯著性檢驗(yàn)失去意義,回歸分析的基本前提喪失等問題,因此在進(jìn)行回歸分析之前必須進(jìn)行多重共線性診斷[28]。

通過嘗試性的回歸分析計(jì)算出各自變量的方差膨脹因子(VIF)見表5,T21峰面積、T22峰面積、T23峰面積的VIF值分別為16.262、23.428、3.383。當(dāng)VIF值大于10時(shí)表示有共線性發(fā)生,可見L-NMR指標(biāo)之間存在共線性,不能直接進(jìn)行回歸分析,需先進(jìn)行主成分分析后,再建立回歸方程[29]。

表5 L-NMR指標(biāo)方差膨脹因子統(tǒng)計(jì)表

2.6 烘干過程快速評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建

KMO和Bartlett球形度檢驗(yàn)結(jié)果顯示:KMO值為0.554,顯著性0.0001;T21峰面積、T22峰面積、T23峰面積公因子方差分別為0.891、0.967、0.754,信息損失率較小,數(shù)值提取效果良好,滿足因子分析條件[30]。主成分分析解釋的總方差見表6,主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為87.072%大于85%,所以T21峰面積將作為唯一的主成分因子。

構(gòu)建快速評(píng)價(jià)方法時(shí),以牛肉干烘干過程L-NMR指標(biāo)中的T21峰面積作為自變量,理化、感官指標(biāo)作為因變量,進(jìn)行線性回歸分析,變量進(jìn)入顯著水平均為0.01,回歸分析結(jié)果如表7。硬度、咀嚼性、感官總體可受性、a*值、b*值、L*值、水分活度(Aw)得到最優(yōu)回歸模型,經(jīng)顯著性檢驗(yàn)均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)。其中a*值方程的決定系數(shù)R2為0.785、b*值方程的決定系數(shù)R2為0.829、L*值方程的決定系數(shù)R2為0.770、Aw方程的決定系數(shù)R2為0.925、硬度方程的決定系數(shù)R2為0.917、咀嚼性方程的決定系數(shù)R2為0.931、感官總體可受性方程的決定系數(shù)R2為0.810。乳酸菌數(shù)的回歸模型,經(jīng)顯著性檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義較差,方程的決定系數(shù)R2為0.341,預(yù)測(cè)結(jié)果可信度較低(p<0.1)。

表7 純菌發(fā)酵牛肉干烘干過程快速評(píng)價(jià)方法

注：T21:峰面積(0～10 ms)。

在模型中,雖然T21峰面積作為唯一自變量,但由于其與T22峰面積、T23峰面積存在共線性且呈顯著相關(guān),在實(shí)際應(yīng)用中T21峰面積可同時(shí)表征肉質(zhì)結(jié)合水、細(xì)胞質(zhì)間質(zhì)水及自由水的變化趨勢(shì)。在烘干過程中,由于肉質(zhì)表面的飽和蒸汽壓大于周圍空氣中的蒸汽壓,自由水逐步散失。在濕度梯度和濕度差的共同作用下,細(xì)胞質(zhì)間質(zhì)水分子層及不易流動(dòng)水分子層,同時(shí)發(fā)生內(nèi)、外擴(kuò)散作用。這一系列變化導(dǎo)致肉質(zhì)發(fā)生硬化、干縮干裂,水分活度降低抑制乳酸菌生長,氧化肌紅蛋白不斷積聚使顏色加深,可見水分變化與各項(xiàng)理化指標(biāo)、感官總體可受性存在明顯間接相關(guān)性。所以通過合理的統(tǒng)計(jì)方法及模型的構(gòu)建,可利用L-NMR指標(biāo)快速準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)純菌種發(fā)酵牛肉干烘干過程中的各項(xiàng)理化及感官指標(biāo)。

3 結(jié)論

本研究利用L-NMR技術(shù)結(jié)合多重共線性診斷及主成分分析法,針對(duì)純菌種發(fā)酵牛肉干烘干過程,構(gòu)建了一套快速、無損、測(cè)定精確的評(píng)價(jià)方法。該評(píng)價(jià)方法以低場(chǎng)核磁共振T21峰面積作為自變量,以理化、感官指標(biāo)作為因變量,進(jìn)行線性回歸分析,其中Aw、a*值、b*值、L*值、硬度、咀嚼性、感官總體可受性的預(yù)測(cè)方程顯著性p值小于0.01,方程決定系數(shù)R2分別為0.925、0.785、0.829、0.770、0.917、0.931、0.810,構(gòu)建了具有較高統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的預(yù)測(cè)方程模型。該研究創(chuàng)造性的將L-NMR技術(shù)應(yīng)用到畜產(chǎn)品深加工領(lǐng)域,評(píng)價(jià)方法可對(duì)純菌種發(fā)酵牛肉干烘干過程關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行有效監(jiān)控,為L-NMR技術(shù)在肉制品工業(yè)化生產(chǎn)的應(yīng)用,奠定了良好基礎(chǔ)及借鑒作用。

[1]郭瑞,朱效兵,石晶紅,等. 植物乳桿菌發(fā)酵風(fēng)干牛肉干工藝條件的研究[J]. 食品研究與開發(fā),2015(24):108-110.

[2]陳海濤,孫杰,蒲丹丹,等. OAV和GC-MS-O法鑒定內(nèi)蒙古風(fēng)干牛肉風(fēng)味活性物質(zhì)[J]. 食品工業(yè)科技,2016(15):304-308.

[3]賈娜,馬宏慧,劉登勇,等. 直投式發(fā)酵劑對(duì)純菌發(fā)酵牛肉干品質(zhì)的影響[J]. 中國食品學(xué)報(bào),2014(12):106-107.

[4]單吉祥,陳杰,陳利忠,等. 響應(yīng)面法優(yōu)化牛肉干發(fā)酵工藝的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2010(4):286-288.

[5]Hills BP,Wright KM,Gillies DG. A low-field,low-cost Halbach magnet array for open-access NMR[J]. Journal of Magnetic Resonance,2005,175(2):336-339.

[6]楊赫鴻,李沛軍,孔保華,等. 低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在肉品科學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 食品工業(yè)科技,2012(13):400-405.

[7]邵小龍,宋偉,李云飛. 糧油食品低場(chǎng)核磁共振檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國糧油學(xué)報(bào),2013(7):114-118.

[8]王永巍,王欣,劉寶林,等. 低場(chǎng)核磁共振技術(shù)檢測(cè)煎炸油品質(zhì)[J]. 食品科學(xué),2012(6):171-175.

[9]Hullberg A,Bertram HC. Relationships between sensory perception and water distribution determined by low-field NMR T2relaxation in processed pork-impact of tumbling and RN-allele[J]. Meat Science,2005,69(4):709-720.

[10]Bertram HC,Karlsson AH,et al. Continuous distribution analysis of T2relaxation in meat--an approach in the determination of water-holding capacity[J]. Meat Science,2002,60(3):279-285.

[11]Christensen L,Bertram HC,Aaslyng MD,et al. Protein denaturation and water-protein interactions as affected by low temperature long time treatment of porcine Longgissimus dorsi[J]. Meat Science,2011,88(4):718-722.

[12]Adam-Berret M,Rondeau-Mouro C,Riaublanc A,et al. Study of triacylglycerol polymorphs by nuclear magnetic resonance:effects of temperature and chain length on relaxation parameters[J]. Magnetic Resonance in Chemistry,2008,46(6):550-557.

[13]Hanne C.B,HENRIK J. Applications of NMR in Meat Science[D]. Department of Food Science,2004.160-167.

[14]張根生,沈春燕,岳曉霞. 乳酸發(fā)酵香辣牛肉干的研制[J]. 食品科學(xué),2006(11):623-627.

[15]王雅舒千,秦可欣,徐靜雯,等. 乳酸菌發(fā)酵牛肉的工藝條件優(yōu)化[J]. 肉類研究,2012(11):12-15.

[16]GB/T 23490 《水分活度儀擴(kuò)散法(2009)測(cè)定》[S].

[17]GB 4789.35 《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)(2010)測(cè)定》[S].

[18]GB/T16861 《感官分析 通過多元分析方法鑒定和選擇用于建立感官剖面的描述詞(1997)測(cè)定》[S].

[19]Hanne C B，Andersen H J，Karlsson A H.Comparative study of low-field NMR relaxa tion measurements and two traditional methods in the determination of water holding capacity of pork[J]. Meat Science,2001(57):125-132.

[20]CHAI AND B MARIETTE. F. MARCHAL. P,et al. Hnuclear magnetic resonance relaxometric characterization of fat and water states in soft and hard cheese[J]. Journal of Dairy Research,2000,67(4):609-618.

[21]劉亞娜,孫寶忠,謝鵬,等. 甘南牦牛和青海牦牛肉質(zhì)特性的對(duì)比分析[J]. 食品工業(yè)科技,2016(1):71-75.

[22]黃丹,劉有晴,于華,等. 四川傳統(tǒng)發(fā)酵肉中乳酸菌的分離及發(fā)酵特性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2016(3):149-152.

[23]朱曉紅,李春,胡海濤,等. 結(jié)合LF-NMR研究不同處理對(duì)醬牛肉保水性的影響[J]. 食品工業(yè)科技,2012(4):92-96.

[24]高媛. 風(fēng)干牦牛肉品質(zhì)形成規(guī)律與工藝改進(jìn)技術(shù)研究[D]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2013.15-17

[25]常海軍. 不同加工條件下牛肉肌內(nèi)膠原蛋白特性變化及其對(duì)品質(zhì)影響研究[D]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.82-83

[26]吳娜,孫為正,任嬌艷,等. 廣式臘腸加工過程中質(zhì)構(gòu)與色澤變化的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2009(3):95-97.

[27]姜曉文,韓劍眾. 生鮮豬肉持水性的核磁共振研究[J]. 食品工業(yè)科技,2009(7):128-130.

[28]王勇峰,郎玉苗,豐永紅,等. 運(yùn)用逐步回歸方法建立牛肉感官品質(zhì)預(yù)測(cè)模型[J]. 食品工業(yè)科技,2016(13):67-71.

[29]周菲,趙鳳蘭,魏興民,等. Logistic回歸模型多重共線性診斷及在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 甘肅中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2014(1):90-93.

[30]楊敏,賀與平,殷勤紅,等. 云南不同產(chǎn)地瑪咖揮發(fā)油成分的GC-MS檢測(cè)及多元統(tǒng)計(jì)分析[J]. 食品工業(yè)科技,2016(14):67-72.

Construction of fermented beef jerky drying process evaluation system based on L-NMR technology

CHENG Jian-bo,DING Jian,CHANG Hong,LI Ting-ting,ZHANG Hong-lei,WHANG Rui,CHI Tian-qi,ZHANG Gen-sheng*

(Key Laboratory for Food Science and Engineering of Heilongjiang Province,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China)

The aim of this study was to analyze the fermented beef jerky drying process and low-frequency magnetic resonance(L-NMR)associated with the physical and chemical indicators,sensory index,and using nuclear magnetic parameters were measured to establish the physical and chemical,sensory quality evaluation system,the study collected the drying process 0 to 240 min a total of nine periods 12 indicators. The results showed that the T21peak area was independent variables and chemical,sensory index was the dependent variable in the linear regression model. Aw,a*value,b*values,L*value,hardness,chewiness,sensory receptivity of the overall prediction equation(p<0.01),with a high statistical significance. The equation coefficient of determination(R2)was 0.925,0.785,0.829,0.770,0.917,0.931 and 0.810. The L-NMR technique could be used to monitor and predict the physicochemical and sensory indexes of the dried process of pure broth fermented beef jerky.

fermented beef jerky;L-NMR;evaluation system

2016-09-06

程健博(1991-)，男，碩士研究生，研究方向：食品科學(xué)，E-mail：foodcheng@163.com。

*通訊作者:張根生(1964-)，男，碩士，教授，研究方向：畜產(chǎn)品加工，E-mail：zhanggsh@163.com

哈爾濱商業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(YJSCX2015-393HSD)；黑龍江省重大項(xiàng)目(GA15B302)。

TS251.1

A

1002-0306(2017)05-0319-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.052