麥芽糖醇替代蔗糖對低糖型豬肉糜脯質(zhì)量的影響

逄曉云,陳佳新,夏秀芳,孔保華

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

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麥芽糖醇替代蔗糖對低糖型豬肉糜脯質(zhì)量的影響

逄曉云,陳佳新,夏秀芳,孔保華*

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

應(yīng)用功能性甜味劑—麥芽糖醇部分替代蔗糖(0%、25%、50%、75%),以期降低傳統(tǒng)肉糜脯中蔗糖的含量,并在不影響產(chǎn)品水分活度的基礎(chǔ)上增加含水量,提高肉糜脯的柔軟性。研究中分別測定了肉糜脯的出品率、剪切力、水分活度、水分含量、色差、T2弛豫時間和感官質(zhì)量。結(jié)果表明隨著替代比例的增加,肉糜脯的出品率和水分含量顯著增加(p<0.05);剪切力、紅度值(a*值)則顯著降低(p<0.05);各組水分活度差異不顯著;用低場核磁(LF-NMR)技術(shù)探究水分遷移變化中發(fā)現(xiàn),擬合后的T2弛豫時間分布為3～4個峰,T21與T22隨著麥芽糖醇替代比例的增加均顯著減小(p<0.05),這表明肉糜脯中的水分的移動性減弱。綜合各項指標(biāo)和感官評價結(jié)果,麥芽糖醇替代蔗糖的比例為50%較為合適,此時產(chǎn)品的出品率、含水量、剪切力、水分活度分別為52.36%、29.65%,27.96 N和0.883,除紅度值外,顏色變化不明顯,感官評分則與對照組無顯著差異。

麥芽糖醇,低糖,水分活度,水分含量,肉糜脯

肉脯作為一類休閑食品受到消費者的廣泛喜愛。目前,市面上的肉脯主要有兩種形式,最常見的是以整片瘦肉為組織形態(tài),經(jīng)過調(diào)味、腌制、攤曬、烘干和烤制等工藝制成,這種肉脯含水量較低、質(zhì)地較硬而且生產(chǎn)成本較高[1];另一種形式是以肉糜為原料,原料肉經(jīng)過斬拌、腌制、抹片、烘干、烤制等工藝制成,這是一種新興的形式,它對原料的完整性沒有要求,可有效利用碎肉進行生產(chǎn),從而大大降低了肉脯的生產(chǎn)成本。肉脯是一類含糖量較高的食品,一般蔗糖添加量在8%左右[2-4],這對人體健康不利。麥芽糖醇是一種低熱量甜味劑,結(jié)晶狀的麥芽糖醇甜度為蔗糖的0.8～0.9倍[5-6]。麥芽糖醇作為蔗糖的替代品有得天獨厚的優(yōu)勢,首先,熱值低約為2 kcal/g,實驗證明60%的麥芽糖醇會經(jīng)糞便排出體外[7],同時可抑制體內(nèi)脂蛋白脂肪酶的活性,減少脂肪的積累;二是其甜味純正,沒有異味,是口味最接近蔗糖的一種甜味劑;三是它可以抑制致齲菌的生長[8-10],提高鈣的吸收和保留率[11-12]。

低水分活度是肉脯類產(chǎn)品擁有較長保質(zhì)期的重要保證,尤其是水分活度對于微生物的生長和繁殖有著重要影響,它的高低決定了微生物在食品中萌發(fā)的時間、生長速率和死亡率。當(dāng)水分活度低于某種微生物生長所需的最低水分活度時,該種微生物就不能生長,雖然降低水分含量可以一定程度的降低水分活度,但水分含量與水分活度之間并不是正相關(guān)關(guān)系。麥芽糖醇還具有很強的吸濕性,可以作為水分調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于糕點中[13]。因此本研究將麥芽糖醇應(yīng)用于肉脯中,以期可以在保持一定水分活度的基礎(chǔ)上提高肉脯的含水量,使肉脯柔軟并且具有較長保質(zhì)期。同時測定了肉脯出品率、水分含量、水分活度、剪切力、T2弛豫時間等指標(biāo),以研究麥芽糖醇對肉糜脯質(zhì)量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮豬后腿肉、食鹽、白砂糖、白酒、味精、香辛料 均購于哈爾濱市好又多超市,亞硝酸鹽、麥芽糖醇 均為食品級添加劑。

JD500-2電子天平 沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司;AL-104精密電子天平 上海梅特勒-托利多儀器設(shè)備有限公司;ZE-6000電子色差儀 日本電色工業(yè)株式會社;Aqua Lab水分活度測定儀 美國Decagon公司;DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海恒科設(shè)備有限公司;ATO-BCRF32電烤箱北美電器有限公司;C-LM3型數(shù)顯式肌肉嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院研制;Mq-20低場核磁共振分析儀 德國布魯克公司;M-380型氣調(diào)保鮮包裝機 上海一恒科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 肉糜脯的生產(chǎn)操作要點 選擇新鮮豬后腿肉,剔除可見的結(jié)締組織后,分別將肥肉和瘦肉切成1 cm3的小塊,背膘與瘦肉的比例為1∶9,每組原料肉重2 kg,加入原料肉重的0.1‰亞硝酸鹽和1.4%的食鹽,4 ℃腌制12 h。依次將瘦肉、肥膘、冰水和香辛料放入斬拌機,斬拌3～5 min。將斬拌好的肉糜平鋪在錫紙上,平鋪厚度為0.4 cm,然后將肉片放入75 ℃烘箱,烘干3 h,最后將烘干的肉片放入150 ℃的烤箱中,烤制10 min,待肉糜脯冷卻至室溫后真空包裝,待測。

1.2.2 麥芽糖醇部分替代蔗糖生產(chǎn)低糖型肉糜脯的單因素實驗 根據(jù)之前單因素實驗,蔗糖的添加量為6%時滋味較好。將替代比例設(shè)置為0%、25%、50%、75%,按照麥芽糖醇甜度為蔗糖的0.85倍,進行折算后添加到原料肉中,每組原料肉重2 kg,則各組蔗糖與麥芽糖醇添加量如表1所示。將0%替代比的實驗組設(shè)置為對照組,每個處理組設(shè)置3個重復(fù)。以出品率、水分含量、水分活度、T2弛豫時間、色差、剪切力以及感官評價為指標(biāo)來討論麥芽糖醇替代蔗糖比例對肉糜脯品質(zhì)的影響。

表1 各實驗組蔗糖、麥芽糖醇添加量Table 1 The amount of sucrose and maltitol added in each experimental group

1.3 實驗指標(biāo)及測定方法

1.3.1 出品率 參考Sindelar等[14]的方法并作適當(dāng)改動,保證每個實驗組的樣品質(zhì)量、厚度一致,稱量樣品加熱前后的重量。出品率按下式進行計算:

1.3.2 含水量 恒溫干燥法。參照GB/T 9695.15-2008進行測定。

1.3.3 水分活度 水分活度應(yīng)用智能型水分活度儀進行測定。

1.3.4 低場核磁共振測定水分分布變化 參照Shao等人[15]的方法并稍作改動。將烤制好的肉糜脯切成長為1～1.5 cm左右的小肉條,并將其填充到核磁測試管中,磁場強度為0.47 T,質(zhì)子共振頻率為20 MHz。使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脈沖序列測定肉糜脯的橫向弛豫時間T2,每個樣品自動掃描16次,間隔時間為2 s。通過CONTIN軟件對T2進行反演,得出每個樣品的弛豫時間(T21和T22)及相對應(yīng)的弛豫振幅(A21和A22)。

1.3.5 色差 參考Schmiele等人[16]的方法,采用ZE-6000色差計測定待測樣品的表面顏色。白板X為90.18,Y為95.08,Z為103.29。采用D65光源,2°視角,30 mm聚光鏡測定。

1.3.6 剪切力 參考Li等人[17]的方法并略作改動,將肉糜脯樣品用剪刀剪出長4 cm、寬1 cm的肉條,將修剪的樣品放置在數(shù)顯式肌肉嫩度儀上,測量時采用10 mm/min的速度和剪切刀片的厚度為1.5 mm。每組樣品重復(fù)測定10次。

1.3.7 感官評價 參考V G?k等人[18]的方法并做適當(dāng)修改,邀請具有感官評定經(jīng)驗的10位人員進行評定,評定前首先通過四次樣品培訓(xùn)使小組成員了解樣品特質(zhì)和評定標(biāo)準(zhǔn)范圍,并明確實驗?zāi)康?、意義和注意事項,采用雙盲法進行檢驗。本實驗主要評定產(chǎn)品的形態(tài)、色澤、氣味、滋味、口感和整體可接受性,其中的每項最高分為9分,最低為1分,感官評價如表2。

表2 感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standards for sensory evaluation

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 每個實驗重復(fù)三次,結(jié)果表示為平均數(shù)±SD。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Statistix 8.1(分析軟件,St Paul,MN)軟件包中Linear Models程序進行,差異顯著性(p<0.05)分析使用Tukey HSD程序。采用sigmaplot 11.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥芽糖醇替代比例對出品率、水分含量、剪切力、水分活度的影響

不同麥芽糖醇替代比例對于肉糜脯的出品率的影響如表3所示,由表3可知,隨著麥芽糖醇替代比例的增加,出品率顯著增加(p<0.05),當(dāng)替代比例為75%時,出品率最高,比對照組高出2.91%,這與于靖[19]等人的研究結(jié)果一致,但替代比例為50%組與75%組之間差異不顯著(p>0.05)。

表3 不同麥芽糖醇替代比例對肉糜脯出品率、剪切力、水分活度以及水分含量的影響(n=3)Table 3 Influences of different substitution ratio of maltitol on cooking yield,shearing force, water content and water activity of dried-pork slice(n=3)

注:同列字母不同,表示差異顯著(p<0.05),表4～表6同。 水分是影響肉脯品質(zhì)的重要組成成分[20],肉脯的水分含量主要是通過影響產(chǎn)品的硬度和柔軟性來影響產(chǎn)品的可接受性;而水分活度主要是通過影響肉脯在貯藏期間微生物的生長和繁殖來影響產(chǎn)品的貨架期[21]。由表3中可知,隨著麥芽糖醇替代比例的增加,樣品中含水量顯著增加(p<0.05),這與出品率變化相符,這是因為麥芽糖醇具有很強的吸濕性和改善乳化體系結(jié)構(gòu)的功能[19],使更多的水分留在肉糜體系中,劉學(xué)梅[22]等人在研究麥芽糖醇對面包品質(zhì)的影響中得到了一致的結(jié)論。雖然各組的水分含量明顯增加,但各組之間的水分活度并沒有顯著性差異(p>0.05),一方面因為麥芽糖醇與蔗糖的分子質(zhì)量相差無幾且結(jié)構(gòu)相似,所以在滲透能力[23]和形成氫鍵的能力上差距不大,因而水分活度變化不明顯,另一方面水分含量與水分活度不是成嚴(yán)格的正相關(guān)關(guān)系,降低含水量可以在一定程度上降低水分活度,但降低水分活度的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于降低水分含量,因此可能存在本研究中水分含量升高而水分活度維持穩(wěn)定的這樣的實驗現(xiàn)象。

由表3可知,肉糜脯的剪切力維持在20～33 N之間,這比普通的以整片豬肉為組織狀態(tài)的肉干的剪切力小得多[24],這主要是因為原料肉經(jīng)過斬拌,使得原有的纖維結(jié)構(gòu)受到破壞,所以整體的剪切力值都較小。隨著麥芽糖醇替代比例的增加,剪切力顯著降低(p<0.05),這是因為隨著替代比例的增加,水分含量不斷增加,且麥芽糖醇的添加可以改善肉糜的凝膠結(jié)構(gòu),因而剪切力逐漸減小。

2.2 麥芽糖醇替代比例對肉糜脯顏色的影響

顏色是脫水食品的重要質(zhì)量屬性之一,可以作為加工過程的質(zhì)量控制指標(biāo),同時也是消費者決定購買產(chǎn)品的重要因素之一[25]。由表4可知,麥芽糖醇的替代比例對于肉糜脯的亮度值(L*值)和黃度值(b*值)并沒有顯著影響(p>0.05),但各組的紅度值(a*值)卻顯著降低(p<0.05),郝月慧等人在研究麥芽糖醇對海綿蛋糕的影響中也發(fā)現(xiàn)麥芽糖醇可以明顯降低蛋糕的紅度值,提高蛋糕的亮度值[26]。

表4 不同麥芽糖醇替代比例對肉糜脯顏色的影響Table 4 Influences of different substitution ratio of maltito on surface section color of dried-pork slice

2.3 麥芽糖醇替代比例對肉糜脯水分遷移的影響

圖1表示的是不同麥芽糖醇替代蔗糖比例對肉糜脯中不同組分水的T2弛豫時間分布情況的影響,T2弛豫時間及振幅如表5所示。

在熟制的肉糜脯中出現(xiàn)4個峰,這4個峰分別代表了肉糜脯中4種不同狀態(tài)的水分[27],弛豫時間小于1 ms的(T2b)為存在于大分子結(jié)構(gòu)中的水,弛豫時間為1～10 ms的(T21)為與大分子緊密結(jié)合的水,弛豫時間為30～100 ms(T22)為位于肌原纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水即不易流動水,弛豫時間為100～400 ms的(T23)則為位于肌原纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)外部的水即自由水[28]。由圖1可知T2b與T23所對應(yīng)的水分受麥芽糖醇替代蔗糖比例的影響較小,因此只對與大分子緊密結(jié)合的水(T21)和肌原纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水(T22)進行分析。

表5 不同麥芽糖醇替代比例對肉糜脯T2弛豫時間和A2弛豫振幅的影響Table 5 Effects of different substitution ratio of maltitol on T2 relaxation times of dried-pork slice

表6 不同麥芽糖醇替代比例對肉糜脯感官質(zhì)量的影響Table 6 Influences of different substitution ratio of maltito on sensory evaluation of dried-porkslice

圖1 不同麥芽糖醇替代比例對T2弛豫時間分布的影響Fig.1 Representative distributions of T2relaxation times for different replacement ratio of maltitol

如圖1,與生肉糜相比,熟制的肉糜脯的弛豫時間分布由一個主要峰變?yōu)閮蓚€主要峰,這可能是因為在烘干過程中肌原纖維受熱收縮使肌纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到一定程度的破壞,使得不易流動水流出網(wǎng)格外而受熱蒸發(fā),不易流動水的減少使得與大分子緊密結(jié)合的水(T21)成為肉糜脯中最主要的狀態(tài)的水分[29]。T21的弛豫時間集中在7～10 ms,T22的弛豫時間集中在51～56 ms,隨著麥芽糖醇替代比蔗糖比例的增加,弛豫時間T21與T22逐漸向左偏移,說明麥芽糖醇可以通過改變?nèi)饷痈娜榛z結(jié)構(gòu)改變水分分布情況和移動性。

由表5可知,隨著麥芽糖醇替代比例的增加,T21與A21均顯著減小(p<0.05),這可能是因為麥芽糖醇可以改善肉糜乳化體系的凝膠結(jié)構(gòu)使得水分子與肉蛋白結(jié)合的更加緊密[19],從而降低水分子的移動性,因而表現(xiàn)為弛豫時間縮短,觀察弛豫時間T22的變化發(fā)現(xiàn)隨著麥芽糖醇替代蔗糖比例的增加,T22逐漸減小,且75%替代組的T22要明顯低于對照組(p<0.05),而各組的A22無顯著性差異(p>0.05)。T22主要代表的是肉糜中的不易流動水,而不易流動水主要影響肉制品的保水性,弛豫時間越短說明肉脯的保水性越好[30],因而實驗組的含水量高于對照組。

2.4 不同麥芽糖醇替代比例對肉糜脯感官評價的影響

對各實驗組的肉糜脯進行了感官評價,評價結(jié)果如表6,由此表可知,肉糜脯在形態(tài)、色澤、氣味、口感、滋味以及總體可接受性上各組間均沒有顯著差異(p>0.05),這說明麥芽糖醇替代蔗糖是可行的,這主要是因為麥芽糖醇添加量是按照甜度進行折算得到的,且其甜味相與蔗糖相近,因此在感官評定中,評價員并不能明顯的區(qū)分各實驗組差異,這說明麥芽糖醇的添加量不會對肉糜脯的風(fēng)味產(chǎn)生不利影響,而且可提高肉糜脯的柔韌性,但蔗糖的售價在6.8～8元/kg,而麥芽糖醇的價格普遍高于蔗糖,一般售價為19～25元/kg,因此在保證一定水分活度和較高含水量又不失風(fēng)味的情況下,考慮到經(jīng)濟成本,麥芽糖醇替代比例為50%是較為合適的。

3 結(jié)論

水分活度對于肉糜脯中微生物的生長和儲藏期有重要影響,本研究表明添加麥芽糖醇不會對肉糜脯的感官品質(zhì)造成不良影響,而且可以在保證不改變水分活度的情況下提高肉糜脯的含水量,提高肉糜脯的嫩度和柔軟性。當(dāng)替代比例達(dá)到50%時,含水量可提高1.75%,水分活度最低,為0.833。由于各類微生物對水分活度要求不同,細(xì)菌對水分活度的要求最高,水分活度大于0.9時才能生長繁殖[33],因此當(dāng)水分活度小于0.9時就可顯著抑制細(xì)菌的生長和繁殖,這對肉糜脯的儲藏十分有利,綜合各實驗指標(biāo)和感官評價結(jié)果考慮,麥芽糖醇替代蔗糖的最佳比例為50%,該實驗結(jié)果也為生產(chǎn)低糖型肉糜脯提供一定的理論參考和實驗依據(jù)。

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Effect of substitution of sucrose with maltitol on the quality oflow-sugar type of dried-pork slice

PANG Xiao-yun,CHEN Jia-xin,XIA Xiu-fang,KONG Bao-hua*

(College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

In order to reduce the sucrose content,improve softness and increase water content while maintaining the water activity in dried-pork slice,the maltitol,a functional sweetener,was used to partly replace the sucrose(0%,25%,50% and 75%). The cooking yield,shearing force,water content,water activity,color,T2relaxation time and sensory properties were measured to evaluate the quality changes. The results revealed that cooking yield and water content of dried-pork slice increased significantly with the increase of maltitol content,while shearing force and redness(a*value)decreased significantly(p<0.05). There were no significant difference in water activity among different groups(p>0.05). The low-field NMR analysis found that there were three or four peaks in T2relaxation time of dried-pork slice. With the increase of maltitol,both T21and T22were declined,which indicated that the water holding ability of dried-pork slice were improved. Overall,the partly-replaced of sugar with maltitol(50% replacement)had an acceptable effect in dried-pork slice processing. In this group,cooking yield,water content,shearing force,water activity were 52.36%,29.65%,27.96 N and 0.883.Besides the redness,the color of dried-pork slice had no obvious change and the sensory evaluation had no significant difference compared with the contol group.

maltitol;low-sugar;water activity;water content;dried-pork slice

2016-12-27

逄曉云(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：畜產(chǎn)品加工及貯藏工程，E-mail:pangwenshu@126.com。

*通訊作者:孔保華(1963-)，女，博士，教授，研究方向：畜產(chǎn)品加工及貯藏工程，E-mail:kongbh@163.com。

黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)重點計劃(GA15B302)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)13-0064-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.13.012