牛肉調(diào)味基料在貯藏過程中的品質(zhì)變化

樊曉盼，楊謹喻，施煜，劉一鳴，韓蕓，馬儷珍2,,通信作者

（1.天津農(nóng)學院 工程技術(shù)學院，天津 300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384；3.天津農(nóng)學院食品科學與生物工程學院，天津 300384）

肉味調(diào)味基料是以肉或骨等動物蛋白為原料，采用酶法水解技術(shù)獲得具有呈味特性的氮基酸和短肽類水解物，再通過美拉德反應制成的具有肉類風味的調(diào)味基料，包括雞肉味、牛肉味、豬肉味、各種海鮮風味等，是近年來天然調(diào)味品行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，廣泛應用于方便面調(diào)料、火腿腸、罐頭等食品中[1-2]。為滿足市場需求，傳統(tǒng)肉味調(diào)味基料在生產(chǎn)過程中往往需要添加化學類香精對產(chǎn)品進行調(diào)香，而隨著人們生活水平地不斷提高，消費者越來越追求綠色天然食品。

本實驗室前期通過在美拉德反應階段添加天然香辛料[3]或經(jīng)微生物發(fā)酵后再進行美拉德反應[4]研究了天然香辛料和微生物發(fā)酵對牛肉調(diào)味基料的賦香效果。香辛料在人們?nèi)粘ｏ嬍持邪缪葜豢苫蛉钡慕巧粌H對食品有調(diào)香、增味作用[5-6]，還具有抑菌、防腐及抗氧化等特性[7-9]，廣泛應用于食品烹調(diào)加工過程中。在美拉德反應階段添加天然香辛料，確定出美拉德反應體系中添加天然香辛料的最優(yōu)水平組合為香蔥粉0.150 0 %、姜粉0.050 0 %、料酒0.150 0 %、桂皮粉0.030 0 %、丁香粉0.005 0 %、香葉粉0.020 0 %、草果粉0.002 5 %，按此配方制備香辛料型牛肉調(diào)味基料的風味最佳。微生物代謝會產(chǎn)生特殊的發(fā)酵香氣[10-12]，在熱-壓浸提、酶解和美拉德反應的基礎(chǔ)上增加發(fā)酵工藝，將牛骨肉末經(jīng)過熱-壓浸提、酶解后接種微生物，在30 ℃條件下發(fā)酵12 h后，進行美拉德反應制成牛肉調(diào)味基料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)THM-17菌株對牛肉調(diào)味基料具有明顯的賦香效果。此外，添加增稠劑制成膏狀產(chǎn)品，便于產(chǎn)品的運輸和使用，張麗鳳[13]選取不同反應階段的蝦味香精研究其品質(zhì)穩(wěn)定性，通過感官品評、水分含量測定及色差3個指標進行考察。結(jié)果表明：不同香精在貯藏期的風味感官變化趨勢大體一致，隨著時間的延長，風味逐漸下降，下降速率與香精種類和貯藏條件均有關(guān)系，各個香精風味感官品質(zhì)的穩(wěn)定性相對較好，在研究的貯藏期間的變化在感官可接受范圍內(nèi)；不同種類香精水分含量均穩(wěn)定在56.5 %左右，變化不顯著，其持水能力較好；不同香精在貯藏前期色差均呈上升趨勢，之后略有下降但是變化不大。

本文以冷凍牛骨肉末為原料，經(jīng)熱-壓浸提、酶解之后進行美拉德反應或添加天然香辛料、接種微生物發(fā)酵之后再進行美拉德反應制成傳統(tǒng)型、香辛料型和發(fā)酵型牛肉調(diào)味基料，添加淀粉、CMC、瓜爾豆膠和麥芽糊精最優(yōu)配方制成3種膏狀牛肉調(diào)味基料，以添加山梨酸鉀為對照組，分別貯藏在4 ℃和20 ℃條件下，研究產(chǎn)品貯藏過程中的品質(zhì)變化，為實際生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍牛骨肉末由天津掛月食品有限公司提供；風味蛋白酶（500 LAPU/g）、蛋白酶（1.5 AU/g）購自丹麥諾維信公司；香蔥粉、姜粉、桂皮粉、丁香粉、香葉粉、草果粉、料酒、食鹽、白砂糖、淀粉、CMC、瓜爾豆膠、麥芽糊精、山梨酸鉀購自天津市紅旗農(nóng)貿(mào)市場；薩科THM-17（木糖葡萄球菌＋戊糖片球菌）購自意大利薩科菌種有限公司；L-半胱氨酸、丙氨酸購自冀州市華陽華工有限公司；葡萄糖、木糖購自山東西王糖業(yè)有限公司。上述材料均為食品級。

1.2 主要儀器和設(shè)備

YP10002電子天平，上海越平科學儀器有限公司；Friocell 22恒溫恒濕培養(yǎng)箱，艾力特國際貿(mào)易有限公司；Bulepard HZ-98AB搖床，上海一恒科技儀器有限公司；Hermle Z 323 K離心機，上海賀默儀器科技有限公司；SMY-2000色差儀，北京盛名揚科技開發(fā)有限公司；PB-10酸度計，德國賽多利斯科學儀器有限公司；FA-25勻漿機，上海弗洛克液體機械制造有限公司。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 工藝流程

工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

1.3.2 牛肉調(diào)味基料（Beef Flavor，BF）的制備

熱壓浸提：稱取牛骨肉末，按照牛骨肉末∶水＝1∶4（m/m）的比例添加蒸餾水，攪拌均勻后，在壓力為0.1 MPa、浸提溫度為120 ℃、浸提時間為4 h條件下對牛骨肉末中的蛋白質(zhì)進行提取。

酶解：取上述浸提液，根據(jù)前期試驗結(jié)果，采用雙酶同步水解方式（同時加入質(zhì)量分數(shù)為0.06 %的風味蛋白酶和0.03 %的復合蛋白酶）進行酶解，酶解溫度為50 ℃，pH＝7條件下酶解4.5 h，沸水浴滅酶20 min后立即冷卻備用。

美拉德熱反應：在上述酶解液中添加1.20 %木糖、1.20 %葡萄糖、0.90 %半胱氨酸、0.45 %甘氨酸、0.45 %丙氨酸、1.80 %VB1（均為質(zhì)量分數(shù)），110 ℃條件下進行美拉德反應60 min，立即取出，添加8.00 %淀粉、0.60 %CMC、0.70 %瓜爾豆膠、0.30 %麥芽糊精高速勻漿即為膏狀肉味調(diào)味基料。

以酶解液為基質(zhì)，直接進行美拉德反應制成的BF即為傳統(tǒng)型（C），在傳統(tǒng)型牛肉調(diào)味基料加工工藝基礎(chǔ)上，添加最優(yōu)水平組合的香辛料制成的BF即為香辛料型（X），接種微生物（木糖葡萄球菌＋戊糖片球菌）將酶解液進一步發(fā)酵再進行美拉德反應制成的BF即為發(fā)酵型（F）。

1.3.3 試驗方案設(shè)計

將最優(yōu)配方制成的傳統(tǒng)型（C）、香辛料型（X）和發(fā)酵型（F）3種膏狀牛肉調(diào)味基料，以添加山梨酸鉀作為對照，共制備6種測定的樣品，C型、山C型、X型、山X型、F型和山F型。分別貯藏在4 ℃和20 ℃條件下，在4 ℃條件下貯藏時間分別為0、0.5、1.0、1.5、2.5和3.0個月，在20 ℃條件下貯藏時間分別為0、10、20、30、40和60 d。在貯藏過程中，測定pH值、亮度L*和水分活度Aw。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 pH值的測定

pH值的測定參照GB 5009.237-2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》。

1.4.2 亮度的測定

將樣品直接平鋪在測量皿上，放置于色差儀檢測口上直接檢測亮度L*值。試驗測量類型選擇反射測量，測量口徑為3 mm，鏡面反射光為SCI，每次試驗均以L*的平均值表示。

1.4.3 水分活度的測定

取適量樣品平鋪于平皿底部，放置于水分活度儀中進行測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003計算各個指標的平均值和標準差，采用 Sigmaplot 10.0對測定數(shù)據(jù)結(jié)果進行繪圖來分析不同組之間的變化趨勢；應用Statistix 8.1對數(shù)據(jù)結(jié)果進行顯著性分析，試驗重復2次，所有數(shù)據(jù)平行3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 6種BF在貯藏過程中pH值的變化

由圖2可知，在貯藏初時，6種不同BF的初始pH值呈現(xiàn)兩種明顯的差異，如X型和山X型pH值分別為5.51和5.49，而其他4種BF如C型、山C型、F型和山F型的pH值較為相近，差異不顯著（P＞0.05），對應的pH值為5.24、5.28、5.25和5.28。這說明本試驗所應用的香辛料中含有食物弱酸性或食物堿性的添加劑，如香蔥粉、姜粉、料酒和桂皮粉均會導致pH值較為偏高。貯藏時間為0.5個月時，6種BF的pH值均呈現(xiàn)下降趨勢，但pH值較為相近，差異不顯著。因在牛骨蛋白酶水解作用下，水解分離出大量的游離氨基酸，會影響pH值的下降。貯藏0.5～1.5個月時，6種BF的pH值均呈上升趨勢。但F型和山F型在1.0～1.5個月期間，pH值的上升變化趨勢不明顯，1.0個月時pH值為5.31和5.26，1.5個月時pH值為5.34和5.28，差異不顯著（P＞0.05）。1.5～3.5個月時，6種BF的pH值均呈下降趨勢，X型和山X型pH值下降趨勢相較為明顯，F(xiàn)型和山F型變化趨勢水平不明顯。這可能是由于在4 ℃條件下，一定程度上抑制了微生物的活性和繁殖速度。由圖2（b）整體可知，添加山梨酸鉀的山F型、山X型和山C型防腐抑菌作用沒有較明顯的體現(xiàn)。

圖2 6組BF在貯藏過程中pH值的變化

2.2 6種BF在貯藏過程中水分活度的變化

6種BF在20 ℃條件下貯藏過程中水分活度的變化情況如表1所示。水分活度是指在樣品系統(tǒng)中水分存在的狀態(tài)，通常Aw值越大，增稠結(jié)合程度越低，從而影響粘度值越小[14]。由表1可知，貯藏期間6種BF的水分活度整體變化不明顯。添加山梨酸鉀的山C型、山X型和山F型的Aw值相較于未添加山梨酸鉀的C型、X型和F型變化不太顯著。這說明產(chǎn)品本身可能具有抑菌的作用，一定程度上保持樣品的穩(wěn)定性。此外，也可能是調(diào)配過程中添加的增稠劑對熱反應調(diào)味基料的物理性質(zhì)具有較好的改善作用，能夠改善產(chǎn)品的分層、沉淀等現(xiàn)象[15]。

表1 20 ℃條件下貯藏過程中水分活度的變化

6種BF在4 ℃條件下貯藏過程中水分活度變化情況如表2所示。貯藏過程中，6組BF的水分活度整體均呈上升趨勢，尤其是貯藏到2.5 個月時Aw值明顯上升，這可能是由于產(chǎn)品變質(zhì)滋生的微生物降解蛋白、脂肪等物質(zhì)，破壞了體系的穩(wěn)定性導致的。由表2整體可知，添加山梨酸鉀的山F型、山X型和山C型在貯藏期間Aw值與未添加山梨酸鉀的3種BF差異不顯著，說明本試驗制成的3種牛肉調(diào)味基料本身也有一定的抑菌性，能夠達到與山梨酸鉀相當?shù)姆栏Ч?/p>

表2 4 ℃條件下貯藏過程中水分活度的變化

2.3 6種BF在貯藏過程中亮度L*值的變化

6種BF在20 ℃貯藏過程中亮度L*值的變化如表3所示。隨著貯藏時間的延長，6種產(chǎn)品的色澤均有所下降，尤其是C組，貯藏到60 d時亮度值僅為55.23，說明產(chǎn)品的外觀品質(zhì)大大降低。X型和山X型的亮度值均較高，這可能是由于X型的調(diào)味基料中添加了天然香辛料，而天然香辛料顏色較深，會對產(chǎn)品的色澤有一定的影響。C型的L*值變化在60.59～55.23之間；X型的L*值變化在62.89～58.26之間；F型的L*值變化在59.93～56.92之間；山C型的L*值變化在61.15～56.76之間；山X型的L*值變化在63.56～60.12之間；山F型的L*值變化在60.61～57.06之間。由此可見亮度變化范圍均不大，這與視覺感官結(jié)果大體一致。變化規(guī)律性不強可能是因6種化合物樣品自身顏色的表現(xiàn)或樣品自身的均勻性對其有一定的影響。

表3 20 ℃條件下貯藏過程中亮度L*值的變化

6種BF在4 ℃貯藏過程中亮度L*值的變化如表4所示。隨著貯藏時間的延長，6種產(chǎn)品的色澤均有所下降，尤其是C組，貯藏到3個月時亮度值僅為55.40，說明產(chǎn)品的外觀品質(zhì)大大降低。X型和山X型的亮度值均較高，這可能是由于X型的調(diào)味基料中添加了天然香辛料，而天然香辛料顏色較深，會對產(chǎn)品的色澤有一定的影響。X型的L*值變化在62.89～57.16之間；F型的L*值變化在58.39～56.76之間；山C型的L*值變化在61.15～56.65之間；山X型的L*值變化在63.56～58.00之間；山F型的L*值變化在60.61～57.27之間。由此可見亮度變化范圍均不大，這與視覺感官結(jié)果大體一致，可能是6種產(chǎn)品自身顏色的表現(xiàn)或樣品自身的均勻性對其有一定的影響。

表4 4 ℃條件下貯藏過程中亮度L*值的變化

3 結(jié)論

本試驗利用牛骨肉末加工制成3種不同類型的天然牛肉調(diào)味基料，以添加山梨酸鉀為對照，在貯藏過程中對其理化指標進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)X型BF pH值始終高于其他幾組，而其他幾組之間則無明顯差異；6組產(chǎn)品的水分活度無明顯變化；X型和F型的BF亮度值均高于C組，與添加山梨酸鉀的對照組差異不明顯。試驗結(jié)果表明，添加天然香辛料和經(jīng)微生物發(fā)酵制成的BF品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)型，在4 ℃和20 ℃條件下貨架期分別可達到2.5 個月和40 d。本研究未對產(chǎn)品貯藏過程中的風味進行分析檢測，下一步可結(jié)合電子鼻、電子舌和氣-質(zhì)聯(lián)用儀研究該類產(chǎn)品在貯藏期間的保香能力。