不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排食用品質(zhì)分析

王恒鵬,曹仲文,吳 鵬,孟祥忍

(揚(yáng)州大學(xué),江蘇揚(yáng)州 225127)

不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排食用品質(zhì)分析

王恒鵬,曹仲文,吳 鵬,孟祥忍*

(揚(yáng)州大學(xué),江蘇揚(yáng)州 225127)

以牛肉的不同排酸成熟時(shí)間作為制作牛排的烹調(diào)時(shí)機(jī),探究不同烹調(diào)時(shí)機(jī)對各熟制度牛排食用品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:牛排的升溫速率隨烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長逐漸增大。在任何烹調(diào)時(shí)機(jī)下,牛排的剪切力、硬度、咀嚼性、烹飪損失均隨熟制度的增加而增大(p<0.05),但增幅不一,顯示當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為牛肉排酸120 h與168 h時(shí),牛排的嫩度與多汁性更好。隨著烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長與熟制度的提高,由膠原蛋白纖維組成的肌膜不斷收縮,牛排的肌原纖維結(jié)構(gòu)逐漸變得緊密和不規(guī)則,與牛排的烹飪損失率及質(zhì)構(gòu)特性的結(jié)果對應(yīng)。為確保牛排的嫩度與多汁性,建議生產(chǎn)者選用排酸120 h及以后的牛肉進(jìn)行相關(guān)牛排產(chǎn)品的制作,消費(fèi)者可根據(jù)自身偏好來合理選擇不同熟制度牛排。

烹調(diào)時(shí)機(jī),排酸,熟制程度,牛排,食用品質(zhì)

我國是世界上的牛肉生產(chǎn)大國,排名僅次于美國與巴西[1]。牛肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以使我國肉類結(jié)構(gòu)更趨合理,據(jù)美國農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù),近五年我國牛肉產(chǎn)量復(fù)合增速1.3%,消費(fèi)復(fù)合增速3.5%,預(yù)計(jì)2017 年國內(nèi)牛肉產(chǎn)量同比增加0.7%至695萬噸,消費(fèi)量同比增加2.8%至789萬噸[2]。作為牛肉深加工產(chǎn)品的一種,牛排的引入打破了國內(nèi)牛肉產(chǎn)品原有的單一現(xiàn)狀,受到不少國人的熱情追捧。但由于加工技術(shù)主要源于國外,從選料到烹調(diào)未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而國內(nèi)餐飲從業(yè)者往往因缺乏對牛肉后熟過程的認(rèn)識導(dǎo)致烹調(diào)時(shí)機(jī)的選取不當(dāng),且對煎烤牛排的熟制程度同樣把握不準(zhǔn),因此國內(nèi)牛排產(chǎn)品經(jīng)常出現(xiàn)品質(zhì)不穩(wěn)定、口感不佳等狀況,本土品牌難以實(shí)現(xiàn)突破。

烹調(diào)可使牛肉產(chǎn)生風(fēng)味和芳香物質(zhì),能有效改善嫩度,提高多汁性,烹調(diào)后的牛肉更易被人體消化吸收,但不合理的烹調(diào)處理常導(dǎo)致牛肉適口性下降。目前,國內(nèi)外現(xiàn)有的牛肉烹調(diào)應(yīng)用研究大多集中于對加熱方式及烹前預(yù)處理的探討上。Kerth等[3]比較夾層明火烤、爐烤、單面加熱烤這三種烤制方式對牛排嫩度、蒸煮損失的影響,結(jié)果顯示三種烤制方式對牛排的剪切力值無顯著影響,單面加熱烤制后的牛排蒸煮損失最大。Wheeler等[4]研究不同肉塊解凍溫度、加熱方式、冷卻方式對牛肉背最長肌嫩度的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)肉塊的剪切力值隨著解凍溫度的提高逐漸降低,且經(jīng)高溫爐加熱后牛肉的剪切力值顯著低于水浴加熱,冷卻方式對牛肉的剪切力值無顯著影響。

宰后成熟可有效改善牛肉的品質(zhì),合理的成熟時(shí)間是獲得高品質(zhì)牛肉的關(guān)鍵保證[5]。將肉牛宰后的某些特定成熟時(shí)間作為制作牛排的烹飪時(shí)間點(diǎn),以及這些不同的烹飪時(shí)間點(diǎn)是否會對各個(gè)熟制度牛排的食用品質(zhì)產(chǎn)生影響鮮有報(bào)道。因此,本文結(jié)合牛肉的宰后成熟過程,選取排酸后期作為牛排較優(yōu)的烹調(diào)時(shí)機(jī),嚴(yán)格控制肉塊中心溫度制作不同熟制度牛排,分析不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排的食用品質(zhì),確立制作牛排的適宜烹調(diào)時(shí)機(jī)及其對應(yīng)的熟制程度,為我國牛排加工行業(yè)的科學(xué)化與規(guī)范化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

2頭12月齡的中國西門塔爾公牛 由無錫天鵬集團(tuán)有限公司提供,宰前禁食禁水。

25%戊二醛溶液、無水乙醇、磷酸二氫鈉·二水、磷酸氫二鈉·十二水(均為分析純) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

MK-301熱電偶接觸式測溫儀 杭州美控自動化技術(shù)有限公司;GEG-820韓式自動恒溫電扒爐 河北德科機(jī)械設(shè)備有限公司;SCC101E型萬能蒸烤箱 北京豐匯加機(jī)電設(shè)備銷售有限公司;C-LM2型肌肉嫩度儀 北京朋利馳科技有限公司;TMS-Pro物性測試儀 美國FTC公司;NH310型高品質(zhì)便攜式電腦色差儀 深圳市三恩時(shí)科技有限公司;BS210S(1/10000)分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;XL30環(huán)境掃描電鏡 荷蘭Philips公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 按照GB/T 19477-2004《牛屠宰操作規(guī)程》進(jìn)行屠宰,在胴體12～13肋骨處取背最長肌肉樣,置于4 ℃排酸庫中進(jìn)行成熟[6]。取出宰后排酸72、120、168 h的牛肉,順著肌纖維方向?qū)⑵淝谐梢?guī)格為6 cm×6 cm×3 cm厚塊進(jìn)行牛排的制作。為減少烤制過程中牛肉內(nèi)部的汁液流失,將電扒爐預(yù)熱至180 ℃,加少許油先煎制牛排的四個(gè)面,每個(gè)面分別煎制20 s,以確保牛肉外層率先成熟。待牛肉冷卻至室溫后將熱電偶插入其幾何中心處(為確保精確,在幾何中心插入三個(gè)熱電偶來記錄溫度),將烤箱預(yù)熱至220 ℃,烤盤送入烤箱的中間一層進(jìn)行烤制,參照專業(yè)烹飪中關(guān)于牛排熟制程度的定義,嚴(yán)格控制肉塊中心溫度,分別制作五分熟(Medium,ME)、七分熟(Medium well,MW)、全熟(Well down,WD)牛排。其中五分熟牛排的中心溫度為60～63 ℃;七分熟牛排為66～68 ℃;全熟牛排為71 ℃[7]。

1.2.2 升溫特性 待四面已煎至上色的牛肉冷卻至室溫后,將熱電偶插入其幾何中心處(為確保精確,在幾何中心處插入三個(gè)熱電偶來記錄),迅速將牛肉置于已預(yù)熱至220 ℃的烤箱中進(jìn)行烤制,嚴(yán)格控制肉塊中心溫度,選擇五分熟(ME)牛排的中心溫度作為加熱終點(diǎn),記錄不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下牛排的升溫特性。

1.2.3 質(zhì)構(gòu)特性 選用國產(chǎn)C-LM2型肌肉嫩度儀進(jìn)行牛排樣品剪切力的測定。采用TMS-Pro物性測試儀對牛排的硬度、彈性、粘附性、咀嚼性、膠粘性及內(nèi)聚性進(jìn)行測試,探頭P/5,測前速度60 mm/min,測試速度120 mm/min,測試形變量40%,觸發(fā)力0.04 N。

1.2.4 烹飪損失 先用濾紙吸干肉塊表面的水分稱重(W1),再進(jìn)行煎烤,達(dá)到設(shè)定的中心溫度后取出,用濾紙吸干表面多余的水分,冷卻至常溫,然后稱重(W2)[8]。按下式計(jì)算不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛肉的烹飪損失。

式中:W1為烹飪前肉塊重;W2為烹飪后肉塊重。

1.2.5 微觀結(jié)構(gòu) 將不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛肉樣品切成2.5 mm×2.5 mm×3 mm肉丁(確保有一個(gè)自然面)在2.5%的戊二醛溶液中4 ℃固定過夜,然后按下列步驟處理樣品:棄去戊二醛固定液,用0.1 mol/L pH7.0磷酸鹽緩沖液漂洗3次,每次15 min。再用梯度濃度(包括30%、50%、70%、80%、90%和95%系列濃度)乙醇溶液對樣品進(jìn)行脫水處理,每種濃度處理15 min,再用100%乙醇脫水處理2次,每次15 min。將脫水后樣品于CO2超臨界點(diǎn)干燥儀中進(jìn)行干燥2 h。干燥完畢后,開始粘樣(自然面朝上),進(jìn)行離子濺射噴金。所有程序處理完畢后,置于環(huán)境掃描電鏡中觀察。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS 19.0全因子模型對測定結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,采用Newman-Keuls test檢驗(yàn)進(jìn)行組間、組內(nèi)比較,差異顯著水平α為0.05,p<0.05表示差異顯著,p<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 升溫特性測定

以五成熟牛排的中心溫度作為加熱終點(diǎn),記錄不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下牛排的升溫特性,結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下牛排的溫度-時(shí)間曲線圖Fig.1 Temperature-time curves of steak under different cooking time

表1 不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排質(zhì)構(gòu)特性的變化Table 1 Texture characteristics of steaks under different maturity in different cooking opportunities

注：肩標(biāo)注字母A～C表示同一烹調(diào)時(shí)機(jī),不同熟制度牛排之間差異極顯著(p<0.01),a～c則表示差異顯著(p<0.05);肩標(biāo)字母D～F表示同一熟制度,不同烹調(diào)時(shí)機(jī)牛排之間差異極顯著(p<0.01),d～f則表示差異顯著(p<0.05),圖2同。

由圖1可知,不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下的牛排在加熱過程中呈現(xiàn)相似的升溫趨勢,但升溫速率有顯著差異(p<0.05)。在排酸72 h的烹調(diào)時(shí)機(jī)下,將規(guī)格為6 cm×6 cm×3 cm的牛排加熱至五分熟需420 s,在排酸120 h的烹調(diào)時(shí)機(jī)時(shí)下需360 s,在排酸168 h的烹調(diào)時(shí)機(jī)時(shí)下需330 s。且隨著烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長,牛排的升溫曲線逐步向左移動,表現(xiàn)為升溫速率的增加,這可能是由于排酸成熟時(shí)間越長,牛肉蛋白的熱穩(wěn)定性降低,更易受熱變性[9],從而導(dǎo)致加熱速率逐漸增大的緣故。

圖1還顯示牛排在不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下加熱中的溫度變化指數(shù)擬合曲線。三個(gè)擬合曲線參數(shù)模型的線性相關(guān)系數(shù)R2均在0.97以上,表明各擬合曲線與原曲線的吻合度較好。排酸72、120、168 h牛排升溫模型的冪指數(shù)分別為0.0785、0.0858、0.0945,呈遞增趨勢,且差異顯著(p<0.05),冪指數(shù)越大,牛排在加熱過程中的升溫速率越高。以上結(jié)果表明,隨著烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長,牛排的升溫速率逐漸增大。

2.2 質(zhì)構(gòu)特性

不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排的質(zhì)構(gòu)特性如表1所示。

質(zhì)構(gòu)特性可有效解釋牛排在烹調(diào)加工過程中所發(fā)生的質(zhì)地變化,目前可借助相關(guān)儀器來客觀評定牛排的質(zhì)構(gòu)特性。嫩度是評價(jià)牛排質(zhì)構(gòu)特性最重要的指標(biāo)之一,也是消費(fèi)者在牛排挑選過程中的首要關(guān)注點(diǎn)[10]。剪切力、硬度、咀嚼性均可直觀反映牛排的嫩度,其值越低,表明牛排嫩度越好[11],牛排品質(zhì)和消費(fèi)者的滿意程度越高[12]。研究顯示,加熱過程中剪切力參數(shù)的大小與肉類結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的變化密切相關(guān)[13]。由表1可知,在任何烹調(diào)時(shí)機(jī)下,牛排的剪切力、硬度、咀嚼性均隨著熟制程度的增加而增大,且差異顯著(p<0.05),直觀表現(xiàn)為肌肉嫩度的逐漸降低,可能是由于膠原蛋白收縮程度與肌原纖維和肌漿蛋白變性程度增大所致[14]。不同烹調(diào)時(shí)機(jī)對五分熟牛排的剪切力無顯著影響(p>0.05);七分熟與全熟牛排的剪切力均隨烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長逐漸減小,其中排酸72 h牛排的剪切力值明顯大于排酸120 h、168 h牛排(p<0.05),顯示選用排酸120 h與168 h作為制作牛排的烹調(diào)時(shí)機(jī),可在一定程度上降低產(chǎn)品的剪切力。同時(shí),當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為牛肉排酸120 h時(shí),七分熟、全熟的牛排的硬度及三種熟制程度牛排咀嚼性均較其它烹調(diào)時(shí)機(jī)的牛排低。烹調(diào)時(shí)機(jī)對各熟制度牛排的內(nèi)聚性無顯著影響(p>0.05),對剪切力、硬度、咀嚼性、彈性、膠黏性與粘附性影響顯著(p<0.05)。結(jié)果顯示不同烹調(diào)時(shí)機(jī)對各熟制度牛排的質(zhì)構(gòu)特性,特別是對與嫩度相關(guān)的剪切力、硬度和咀嚼性影響顯著,這主要與加熱期間牛肉蛋白的變性及二次壓縮中肌肉纖維的變性有關(guān)[15]。綜合看來,當(dāng)選用牛肉排酸120 h與168 h作為制作牛排的烹調(diào)時(shí)機(jī)時(shí),各熟制度牛排均可獲得相對較好的嫩度。

2.3 烹飪損失

不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排的烹飪損失如圖2所示。

圖2 不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排的烹飪損失Fig.2 Cooking loss of steaks under different maturity in different cooking time

烹飪損失通常指隨加熱溫度的升高和加熱時(shí)間的延長,食品中的水分與可溶性物質(zhì)和食品固形物失去結(jié)合而流失或者揮發(fā)而導(dǎo)致的質(zhì)量降低,水是主要損失成分[16]。由圖4可知,在任何烹調(diào)時(shí)機(jī)下,牛排的烹飪損失率均隨著熟制程度的增加而增大,且差異極顯著(p<0.01),主要由于肌球蛋白和肌動蛋白經(jīng)熱誘導(dǎo)變性后會改變肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu),使得肌漿液從肌纖維中排出,導(dǎo)致肌肉組織的水分流失所致[17]。

圖3 不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排的微觀結(jié)構(gòu)(×800)Fig.3 Microstructure of steaks under different maturity in different cooking time(×800)注:A1、A2、A3、A4分別表示當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為72 h時(shí),生樣、五分熟、七分熟、全熟牛排肌纖維的縱截面;B1、B2、B3、B4分別表示當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為120 h時(shí),生樣、五分熟、七分熟、全熟牛排肌纖維的縱截面,C1、C2、C3、C4分別表示當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為168 h時(shí),生樣、五分熟、七分熟、全熟牛排肌纖維的縱截面。

烹調(diào)時(shí)機(jī)對五分熟與七分熟牛排的烹飪損失率無顯著影響(p>0.05)。全熟牛排的烹飪損失率隨著烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長有明顯降低趨勢,排酸72 h牛排的烹飪損失率與排酸120、168 h的牛排差異極顯著(p<0.01)。隨著熟制度的增加,排酸72 h時(shí)烹制的牛排烹飪損失最大,而排酸120 h與168 h時(shí)烹制的牛排的烹飪損失則相對較小。結(jié)果顯示,當(dāng)選用排酸120 h與168 h作為制作牛排的烹調(diào)時(shí)機(jī)時(shí),各熟制度牛排都具有相對較低的烹飪損失率,可有效保證牛排的多汁性。而選用排酸72 h時(shí)的牛肉制作的五分熟與七分熟牛排同樣也具有相對較低的烹飪損失率,但在各熟制度保證多汁性的前提下,此烹調(diào)時(shí)機(jī)不適宜制作全熟牛排。

2.4 微觀結(jié)構(gòu)

不同烹調(diào)下各熟制度牛排的微觀結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3表示不同烹調(diào)時(shí)機(jī)下各熟制度牛排肌纖維縱截面微觀結(jié)構(gòu)的變化情況。由圖3可知,排酸72 h牛肉生樣的肌纖維排列較為緊密,部分肌束膜已受到一定程度的破壞;排酸120 h牛肉生樣的肌纖維發(fā)生彎曲,大多呈不規(guī)則排列;隨著排酸成熟時(shí)間的延長,排酸168 h牛肉生樣的肌纖維之間存在明顯間隙,肌束膜與肌纖維發(fā)生分離,直觀顯示隨著排酸成熟時(shí)間的延長,牛肉的嫩度逐漸得到改善。當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為牛肉排酸72 h時(shí),與生樣相比,五分熟牛排中由膠原蛋白纖維組成的肌膜發(fā)生熱收縮,使得原來卷曲包繞在肌纖維四周的肌內(nèi)膜和肌束膜與肌纖維發(fā)生明顯分離;七分熟牛排的肌膜發(fā)生劇烈熱收縮,與肌纖維進(jìn)一步分離,肌纖維間隙明顯增大;全熟牛排的肌纖維間隙顯著減小,膜結(jié)構(gòu)完整性受到破壞后已不可見,肌纖維直徑顯著增大,這可能是因加熱溫度較高,牛肉肌球蛋白組成的粗肌絲與肌動蛋白組成的細(xì)肌絲受熱后結(jié)構(gòu)發(fā)生劇烈變性溶脹,且由熱溶性膠原纖維生成的膜結(jié)構(gòu)內(nèi)收縮張力逐漸消失所致[18]。當(dāng)烹調(diào)時(shí)機(jī)為牛肉排酸120 h與168 h時(shí),各熟制度牛排的肌纖維結(jié)構(gòu)相對于烹調(diào)時(shí)機(jī)為72 h的牛排逐漸發(fā)生不規(guī)則彎曲,而全熟牛排相鄰肌纖維彼此排列逐漸緊密,由交聯(lián)度高的膠原蛋白組成的肌束膜在視野中清晰可見,與全熟牛排的烹飪損失變化趨勢一致。結(jié)果顯示,當(dāng)選用排酸120 h與168 h作為制作牛排的烹調(diào)時(shí)機(jī)時(shí),各熟制度牛排的肌纖維結(jié)構(gòu)較排酸72 h的牛排均相對不規(guī)則,暗示烹調(diào)時(shí)機(jī)為120 h與168 h時(shí)制作的各熟制度牛排的嫩度更佳。

3 結(jié)論

不同烹調(diào)時(shí)機(jī)對各熟制度牛排的食用品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。隨著烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長,牛肉蛋白的熱穩(wěn)定性降低,更易受熱變性,牛排的加熱時(shí)間大大縮短。當(dāng)選用排酸120 h與168 h作為制作牛排的烹調(diào)時(shí)機(jī)時(shí),各熟制度牛排均會獲得相對較低的剪切力、硬度、咀嚼性及烹飪損失率,可在一定程度上保證牛排的嫩度與多汁性。隨著烹調(diào)時(shí)機(jī)的延長與熟制度的提高,牛排膠原蛋白纖維組成的肌膜不斷收縮,肌原纖維結(jié)構(gòu)逐漸變得緊密與不規(guī)則,暗示適當(dāng)延長烹調(diào)時(shí)機(jī)可使各熟制度牛排的保水性與嫩度更佳,與烹飪損失率及質(zhì)構(gòu)特性的結(jié)果一致。因此,可建議生產(chǎn)者選用排酸120 h及以后的牛肉進(jìn)行相關(guān)牛排產(chǎn)品的制作,以保證牛排的嫩度與多汁性。

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Effect of cooking time and degree of maturity on eating quality of steak

WANG Heng-peng,CAO Zhong-wen,WU Peng,MENG Xiang-ren*

(Yangzhou University,Yangzhou 225127,China)

To study the effect of cooking time and degree of maturity on eating quality of steak,different row acid ripening time was taken as cooking time of beef steaks. Results showed that heating rate of the steak increased with the cooking time. Shearing force,hardness,chewiness,cooking loss of steak increased with the degree of maturity at any cooking time(p<0.05),but the growth rate was different,implied beef steaks could get better tenderness and juiciness when cooking time for beef rowing acid at 120 h and 168 h. The sarcoplasmic membrane composed of collagen fibers continued to shrink and myofibril structure gradually became tight and irregular with the extension of cooking time and improvement of maturity,which corresponded to the cooking loss rate and texture characteristics of the steak. To ensure the tenderness and juiciness of steak,beef rowed acid 120 h and later for the production of steak could be recommended for producers,consumers could also choose different maturity of steak according to their own preferences.

cooking time;row acid;degree of maturity;steak;eating quality

2017-03-03

王恒鵬(1991-)，男，碩士研究生，助理講師，主要從事烹飪科學(xué)、營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)研究，E-mail:yzuwhp@163.com。

*通訊作者:孟祥忍(1977-)，男，博士，副教授，主要從事烹飪工藝學(xué)研究，E-mail:455609455@qq.com。

TS251.5+2

A

1002-0306(2017)15-0259-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.15.048