解凍方式對(duì)調(diào)理豬肉餅品質(zhì)的影響

趙水榕 張 怡 李浩楠 朱迎春 李玉昕 閆玉雯

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西 晉中 030801)

調(diào)理肉制品是以畜禽以及水產(chǎn)品等為主要原料加工而成的、經(jīng)簡便處理即可食用的肉制品[1]。由于調(diào)理肉制品方便、快捷,消費(fèi)者對(duì)調(diào)理肉制品的需求逐年增加[2-3]。調(diào)理肉制品屬于冷凍肉制品,自1995年,我國調(diào)理肉制品以年均20%～40%的速度增長,2007年至今,我國調(diào)理肉制品年均增長率已達(dá)到24%以上[4],從2010年初產(chǎn)量接近2 500 多萬t 到近年銷售額接近500億,在食品市場中所占份額越來越大[4-5]。

在肉制品的運(yùn)輸與貯藏過程中,冷凍是一種有效保存食物的方法[6-7]。冷凍肉制品在加工或食用前均需解凍,通過解凍使其盡可能恢復(fù)到凍結(jié)前的狀態(tài)。目前常見的解凍方式有流水或靜水解凍、空氣解凍、高靜水壓解凍、冷藏解凍、電解凍(低頻、高頻、微波和高壓靜電場等)以及幾種方式的組合[8]。工業(yè)生產(chǎn)追求快速凍結(jié)和解凍,如高靜水壓解凍和各種電解凍等,而家庭主要以低溫解凍、空氣解凍、靜水解凍和流水解凍等方式為主。凍結(jié)食品的解凍方式對(duì)其品質(zhì)和蛋白氧化的影響較大。如Xia 等[9]研究發(fā)現(xiàn)不同解凍方式對(duì)冷凍肉的品質(zhì)有顯著影響,且與其他解凍方法相比,冷藏解凍對(duì)豬肉質(zhì)量的影響最小。Li 等[10]研究不同解凍方法對(duì)豬背最長肌肌原纖維蛋白(myofibrillar protein,MP)的影響發(fā)現(xiàn),解凍過程導(dǎo)致MP 二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,冷藏解凍、靜水解凍、真空解凍、微波解凍以及超聲波解凍均會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,從而削弱蛋白功能,且不適當(dāng)?shù)慕鈨鰰?huì)加速蛋白質(zhì)的變性。Jia等[11]研究發(fā)現(xiàn)各種解凍方式均會(huì)導(dǎo)致豬肉的蛋白質(zhì)氧化和變性,但與高電壓靜電場解凍相比,自來水解凍和空氣解凍對(duì)總巰基含量和羰基含量的影響較為顯著。朱文慧等[12]研究表明,鹽水解凍的秘魯魷魚肉中蛋白質(zhì)巰基含量最高為48.62 nmol·mg-1,空氣解凍的巰基含量最低為20.32 nmol·mg-1。

關(guān)于冷凍和解凍對(duì)肉品品質(zhì)影響的研究大多集中于魚類和貝類,有關(guān)解凍方法對(duì)豬肉餅品質(zhì)的影響,尤其是對(duì)肉餅中肌原纖維蛋白氧化影響的報(bào)道較少。本試驗(yàn)采用室溫解凍、冷藏解凍、流水解凍以及鹽水解凍4種方式對(duì)冷凍調(diào)理豬肉餅進(jìn)行解凍,通過測定解凍后肉餅的保水性(解凍損失率、離心損失率)、理化指標(biāo)(pH值、TBARS值、TVB-N值)、肌原纖維蛋白的氧化程度(羰基含量、總巰基含量、蛋白溶解度),并通過聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)觀察肌原纖維蛋白的降解程度,研究解凍方式對(duì)肌原纖維蛋白氧化及調(diào)理豬肉餅品質(zhì)特性的影響,旨在為實(shí)際生產(chǎn)中凍結(jié)肉制品解凍工藝的選擇與優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料:豬背最長肌與豬背膘脂肪,購于太谷雙匯冷鮮肉專賣店。原料為10月齡的雌性長白豬,屠宰后于0～4℃成熟24 h后低溫運(yùn)至店內(nèi)。

主要試劑:三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)、丁基羥基茴香醚(butyl hydroxyl anisd,BHA)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、2-硫代巴比妥酸(2-thiobarbituric acid,TBA)、哌嗪-1,4-二乙磺酸(piperazine-1,4-bisethanesulfonic acid,PIPES)、氯仿(三氯甲烷)、硼酸、鹽酸、甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑、氧化鎂、氯化鉀、氯化鎂、磷酸氫二鈉、氯化鈉、氫氧化鈉、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、牛血清蛋白、Tris、甘氨酸、EDTA、尿素、考馬斯亮藍(lán)(G-250)、無水乙醇、磷酸、5,5′-二硫代雙(2-硝基甲苯酸)[5,5′-Dithiobis-(2-nitrobenzoic acid),DTNB]、鄰甲苯甲醛-DNPH(o-tolualdehyde - 2,4 - dinitrophenylhydrazone,DNPH)、鹽酸胍、乙酸乙酯、考馬斯亮藍(lán)(R型)、濃硫酸,均為分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

STW-32F 電動(dòng)絞肉機(jī),濟(jì)南創(chuàng)宏機(jī)械設(shè)備有限公司;HH-S8 電熱恒溫水浴鍋,北京科偉永興儀器有限公司;3K15型高速冷凍離心機(jī),德國Sigma公司;UV-1100 紫外/可見分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司;HY-2 調(diào)速多用振蕩器,常州國華電器有限公司;FA2 004 分析天平,上海華巖儀器設(shè)備有限公司;PHB-4型便攜式酸度計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司;CR-400型色差儀,日本Minolta公司;DYY-6C 電泳裝置,北京六一生物科技有限公司;FA25型高剪切分散乳化機(jī),上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司;BC/BD500 臥式新飛冷藏冷凍轉(zhuǎn)換柜,福安市雷諾電氣有限公司;DHG-9243BS-恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品預(yù)處理 去除肉樣中的筋腱組織,切成小塊用絞肉機(jī)絞碎。調(diào)理豬肉餅的基本配方:以絞碎豬肉500 g(肥瘦比3 ∶7,m ∶m)計(jì),食鹽8 g、復(fù)合磷酸鈉2 g(含60%三聚磷酸鈉、14%焦磷酸鈉、12%六偏磷酸鈉、12%磷酸氫二鈉、1%磷酸三鈉和1%焦磷酸二氫二鈉)、花椒水80 g(100 g 水中添加0.25 g 花椒煮沸)、抗壞血酸鈉0.5 g、料酒20 g、醋20 g,手工充分?jǐn)嚢枞怵W后添加雞精1 g、白胡椒粉1 g、五香粉0.4 g、白糖5 g、香油6 g、生姜粉0.4 g、玉米淀粉68 g、雞蛋50 g 攪拌均勻。混合均勻后用模具制成重約35±5 g的肉餅,保鮮膜包裝,放入托盤中,置于-18℃條件下凍結(jié)60 d后取出。

1.3.2 解凍方法 將肉餅從-18℃冰箱中取出,隨機(jī)分為4 組,采用如下4種方式進(jìn)行解凍直至肉餅的中心溫度為4℃即為解凍終點(diǎn),隨后進(jìn)行指標(biāo)測定。

空氣解凍:取出凍結(jié)肉餅放入托盤中,置于室溫空氣(20℃)中進(jìn)行解凍;冷藏解凍:將凍結(jié)肉餅放置于4℃冰箱中進(jìn)行解凍;流水解凍:將凍結(jié)肉餅用PE 包裝袋密封后置于托盤中,用自來水進(jìn)行解凍(自來水溫度為12℃);鹽水解凍:將凍結(jié)肉餅密封后放置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%鹽水(13℃)中進(jìn)行解凍?？諝饨鈨?、冷藏解凍、流水解凍和鹽水解凍所需時(shí)間分別為2、4、1和0.5 h。

1.3.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.3.1 pH值測定 按照GB 5009.237-2016[13]測定。

1.3.3.2 汁液流失率測定 解凍損失率:肉餅解凍前質(zhì)量記為m1,樣品解凍后用濾紙吸干肉餅表面的水分后稱量,記為m2,按照公式計(jì)算解凍損失率:

離心損失率:精確稱取2 g左右的樣品,記為w1;用干燥的濾紙包裹樣品放入10 mL 離心管中,2 000×g離心15 min,立即去掉濾紙,然后稱重記為w2,按照公式計(jì)算離心損失率:

1.3.3.3 色澤測定 參照Xia 等[9]的方法,從每個(gè)肉餅表面4個(gè)不同區(qū)域測量L*(亮度),a*(紅度)和b*(黃度)值。

1.3.3.4 硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)測定 準(zhǔn)確稱取5 g 樣品放入具塞刻度管中,加入15 mL 貯備液(7.5% TCA、0.1%BHA 以及0.1% EDTA 混合溶液),低溫條件下使用高速乳化分散機(jī)勻漿30 s,過濾后取2.5 mL 濾液,加入等體積0.02 mol·L-1TBA 溶液,沸水浴反應(yīng)40 min后迅速冷卻,再加入3 mL 氯仿,混勻,于2℃、2 000×g條件下離心10 min,取上清液,在532 nm 波長處測定其吸光度值。按照公式計(jì)算TBARS值:

式中,A為532 nm 波長處的吸光度值;V為樣品體積,mL;M為丙二醛分子量72.063;ε為摩爾吸光系數(shù)156 000;L為光程1 cm;m為肉樣質(zhì)量,g。

1.3.3.5 揮發(fā)性鹽基氮(total volatilebase nitrogen,TVB-N)測定 參照GB 5009.228-2016[14]的半微量定氮法測定。

1.3.4 蛋白氧化指標(biāo)測定

1.3.4.1 肌原纖維蛋白提取 參照潘君慧[15]的方法,最后將離心后得到的蛋白膏保存于冰盒中備用。蛋白濃度采用雙縮脲法[16]測定。

1.3.4.2 羰基含量測定 參照Oliver 等[17]的方法,按照公式計(jì)算羰基含量:

式中,c為鹽酸胍做空白在280 nm 波長處測得的蛋白濃度,mg·mL-1;2.2×104為摩爾吸光系數(shù);106為單位轉(zhuǎn)換系數(shù);A為370 nm 波長處的吸光度值。

1.3.4.3 總巰基含量測定 總巰基含量的測定采用DTNB 法[12],按照公式計(jì)算:

式中,c為考馬斯亮藍(lán)法測定所得的蛋白實(shí)際濃度;1.36×104為摩爾吸光系數(shù);106為單位轉(zhuǎn)換系數(shù)。

1.3.4.4 肌原纖維蛋白溶解度測定 用PIPES 緩沖液(0.6 mol·L-1NaCl,20 mmol·L-1MgCl2,10 mmol·L-1PIPES,10 mmol·L-1焦磷酸鈉,pH值6.2)配制濃度為5 mg·mL-1的蛋白溶液,取5 mL 蛋白溶液于離心管中,2℃下放置4 h,每隔20 min 振搖一次。4 h后于2℃、5 000×g條件下離心15 min,取上清液采用雙縮脲法[16]測定蛋白質(zhì)濃度,空白對(duì)照為PIPES 緩沖液,按照公式計(jì)算:

1.3.4.5 SDS-PAGE 凝膠電泳 參考Laemmli[18]的方法,在2 mg·mL-1的肌原纖維蛋白溶液中加入等量SDS-PAGE 樣品緩沖液(4% SDS、20% 甘油、0.125 mol·L-1Tris-HCl、10% β-巰基乙醇、pH值6.8),使得蛋白溶液濃度為1 mg·mL-1,沸水浴3 min后置于冰中冷卻,加入50 μL 溴酚藍(lán),10 000×g離心3 min。吸取上清液20 μL進(jìn)行點(diǎn)樣,濃縮膠4%,分離膠12%。樣品在濃縮膠中電流為20 mA,進(jìn)入分離膠后電流改為40 mA。電泳結(jié)束后(約70 min),染色液(甲醇、冰乙酸、考馬斯亮藍(lán))染色45 min,然后用脫色液(甲醇和冰乙酸)脫至膠片透明,最后利用凝膠成像儀拍照。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)均重復(fù)3次,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。采用Microsoft Excel 2010 計(jì)算各指標(biāo)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差;采用Sigmaplot 10.0 軟件繪圖,并采用Statistic 8.1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析;采用Statistix 8.1 中Turkey HSD程序進(jìn)行顯著性差異分析(顯著水平為P＜0.05);電泳條帶采用A lphaVIEWSA 圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行分析;主成分分析采用IBM SPSS statistic 22.0 軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同解凍方式對(duì)肉餅保水性的影響

肉餅解凍過程中會(huì)伴隨汁液流失,解凍損失率與離心損失率均是衡量肉餅保水性的重要指標(biāo)。由圖1-A可知,解凍方式對(duì)肉制品解凍汁液流失率有一定影響。冷藏解凍組的解凍損失率最低(5.03%),流水解凍組的解凍損失率顯著高于冷藏解凍組(7.19%,P＜0.05),空氣解凍和鹽水解凍組的解凍損失率介于二者之間。由圖1-B可知,各解凍組中冷藏解凍組的離心損失率最低(31.05%),與新鮮肉餅組比較差異不顯著(P＞0.05);而鹽水解凍組的離心損失率顯著高于新鮮肉餅組(38.58%,P＜0.05)。綜上,4種不同解凍方式中,冷藏解凍組的失水率最低,其次是空氣解凍組,而流水和鹽水解凍會(huì)導(dǎo)致肉餅失水率明顯增加。

2.2 不同解凍方式對(duì)肉餅pH值的影響

pH值是衡量肉品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),其與肉品的色澤、保水性關(guān)系密切[19]。由圖2可知,新鮮肉餅pH值為6.61,經(jīng)過凍藏解凍后,不同處理組肉餅pH值均有所升高,這可能是在貯藏及解凍期間,肉餅在自溶酶和微生物的作用下,導(dǎo)致氨和三甲胺等堿性物質(zhì)積累,從而使得pH值升高[20]?？諝饨鈨鼋MpH值高于其他3 組,達(dá)到6.70;而冷藏解凍、流水解凍與鹽水解凍組的pH值介于6.67～6.68 之間,3 組間差異不顯著(P＞0.05)。

2.3 不同解凍方式對(duì)肉餅色澤的影響

圖1 4種解凍方式對(duì)豬肉餅解凍保水性的影響Fig.1 Effect of four thawing methods on water retention of pork cake thawing

圖2 不同解凍方式對(duì)豬肉餅pH值的影響Fig.2 Effect of different thawing methods on pH value of pork patties

色澤是生物化學(xué)和微生物學(xué)變化的外部表現(xiàn),與消費(fèi)者的可接受程度直接關(guān)聯(lián)[21-22],是評(píng)價(jià)豬肉餅感官品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表1可知,與新鮮肉餅組相比,除流水解凍組外,其他3 組的L*值均有所增加,差異不顯著(P＞0.05)。各解凍組的a*值與新鮮肉餅組相比均無顯著差異(P＞0.05),略有升高。豬肉餅在解凍后b*值出現(xiàn)明顯變化,4 組肉餅的b*值均有所上升,冷藏解凍組肉餅的b*值最高(21.56)。這可能是由于肉餅在凍藏和解凍過程中發(fā)生的脂肪氧化引起非酶褐變反應(yīng)生成了黃色素進(jìn)而導(dǎo)致肉餅的b*值升高[23]。綜上,4種解凍方式對(duì)肉餅色澤整體無顯著影響。

2.4 不同解凍方式對(duì)肉餅脂肪氧化程度的影響

TBARS值可以直接反映脂肪氧化的程度,其值越大表明脂肪氧化程度越嚴(yán)重[24]。由圖3可知,與新鮮肉餅組相比,各解凍組肉餅的TBARS值均有所升高?？諝饨鈨鼋MTBARS值最大,冷藏解凍組TBARS值最小,介于0.36～0.39 mg·kg-1之間,差異不顯著(P＞0.05),4種解凍方式對(duì)肉餅的脂肪氧化無顯著影響。

表1 不同解凍方式對(duì)豬肉餅色澤的影響Table1 Effect of different thawing methods on the color of pork patties

2.5 不同解凍方式對(duì)肉餅揮發(fā)性鹽基總氮的影響

圖3 不同解凍方式對(duì)豬肉餅TBARS值的影響Fig.3 Effect of different thawing methods on TBARS of pork patties

TVB-N值是衡量動(dòng)物性食品在加工及貯藏過程中蛋白質(zhì)分解程度的一個(gè)重要指標(biāo),也是評(píng)價(jià)肉類新鮮程度的重要標(biāo)志,TVB-N值越高,蛋白質(zhì)降解程度越高[25]。由圖4可知,除冷藏解凍組外,其他解凍組肉餅TVB-N值均顯著高于新鮮肉餅組(P＜0.05)。其中,鹽水解凍組肉餅的TVB-N值最高(3.17 mg·100g-1),冷藏解凍組TVB-N值最低(1.87 mg·100g-1),空氣解凍和流水解凍組間無顯著差異(P＞0.05),表明肉餅TVB-N值與解凍方式有一定的關(guān)系。本試驗(yàn)中鹽水解凍組與流水解凍組溫度相近,然而鹽水解凍組比流水解凍組TVB-Ⅴ值高,這可能是肉餅中微生物對(duì)溫度比較敏感,溫度對(duì)微生物與酶的影響較大所致。冷藏解凍組肉餅的TVB-N值較低,可能是因?yàn)?℃低溫環(huán)境抑制了微生物和酶的作用,故其TVBN值低于其他3種解凍方式。

圖4 不同解凍方式對(duì)豬肉餅TVB-N值的影響Fig.4 Effect of different thawing methods on TVB-N of pork patties

2.6 不同解凍方式對(duì)豬肉餅肌原纖維蛋白氧化的影響

2.6.1 不同解凍方式對(duì)羰基含量的影響 蛋白羰基含量是蛋白質(zhì)氧化損傷的敏感指標(biāo),羰基(醛基和酮基)的形成是蛋白質(zhì)分子被自由基氧化修飾的一個(gè)重要標(biāo)記[26],因此,可通過測定羰基含量評(píng)估蛋白質(zhì)被氧化損傷的程度,羰基含量越大,證明蛋白質(zhì)氧化程度越高。由圖5可知,與新鮮肉餅組相比,空氣解凍組羰基含量顯著升高(P＜0.05),達(dá)到65.80 nmol·mg-1,而冷藏、流水和鹽水解凍組之間蛋白羰基含量差異不顯著(P＞0.05)。空氣解凍組蛋白質(zhì)氧化程度較高,可能與空氣解凍的溫度相對(duì)較高,蛋白質(zhì)氧化受溫度影響較大有關(guān)。這與侯曉榮等[27]的研究結(jié)果類似,表明解凍過程中的溫度是影響蛋白質(zhì)氧化的重要因素。

圖5 不同解凍方式對(duì)豬肉餅羰基含量的影響Fig.5 Effect of different thawing methods on carbonyl content in pork patties

2.6.2 不同解凍方式對(duì)總巰基含量的影響 二硫鍵和二酪氨酸是肉制品中蛋白質(zhì)交聯(lián)的主要形式,而巰基轉(zhuǎn)化成二硫鍵是蛋白氧化過程的初期反應(yīng),在蛋白質(zhì)變性和降解過程中巰基含量逐漸減少[28]。由圖6可知,與新鮮肉餅組相比,各解凍組肉餅總巰基含量均有所減少,但各處理組間差異不顯著(P＞0.05),這可能是因?yàn)榻鈨鲞^程中有保鮮膜包裝,各處理組均未接觸空氣,所以巰基損傷程度并不嚴(yán)重。4種解凍方式中,空氣解凍組的總巰基含量最低(83.52 nmol·mg-1),冷藏解凍組的巰基含量最高(101.44 nmol·mg-1)。再次表明,溫度是影響蛋白質(zhì)氧化的主要因素,空氣解凍溫度高,冷藏解凍溫度低,導(dǎo)致蛋白質(zhì)氧化程度不同。

圖6 不同解凍方式對(duì)豬肉餅總巰基含量的影響Fig.6 Effect of different thawing methods on sulphur content in pork patties

2.6.3 不同解凍方式對(duì)蛋白溶解度的影響 蛋白溶解度是肉制品功能特性的重要指標(biāo)[29-30],因?yàn)榧∪獾鞍踪|(zhì)的功能特性只有在蛋白質(zhì)處于高溶解狀態(tài)下才能表現(xiàn)出來。由圖7可知,與新鮮肉餅組相比,流水解凍和鹽水解凍組的肉餅肌原纖維蛋白質(zhì)溶解度顯著下降(P＜0.05),而空氣解凍和冷藏解凍組的肉餅肌原纖維蛋白溶解度下降程度不顯著(P＞0.05)。表明流水解凍和鹽水解凍對(duì)肉餅的蛋白溶解度影響較大,就蛋白溶解度而言,空氣解凍和冷藏解凍優(yōu)于流水解凍和鹽水解凍。

圖7 不同解凍方式對(duì)豬肉餅蛋白質(zhì)溶解度的影響Fig.7 Effects of different thawing methods on protein solubility in pork patties

2.6.4 不同解凍方式對(duì)肌原纖維蛋白降解的影響 由圖8可知,與新鮮肉餅組相比,各解凍組的肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain,MHC)和肌動(dòng)蛋白(actin)條帶有不同程度的變粗,其中流水解凍和空氣解凍組表現(xiàn)明顯,蛋白條帶濃度加粗、加深,說明解凍過程中部分肽發(fā)生了聚合,肌原纖維蛋白在一定程度上被氧化,其次是鹽水解凍組。而冷藏解凍組與新鮮組相比,差異并不明顯。

圖8 不同解凍方式對(duì)肌原纖維蛋白降解的影響Fig.8 Effects of different thawing methods on myofibrin degradation

將電泳圖像輸入A lphaVIEWSA 圖像分析系統(tǒng),所得灰度值如圖9所示。與新鮮肉餅組相比,各解凍處理組灰度值均有所上升,其中流水解凍和空氣解凍組比較明顯,尤其是空氣解凍組灰度值達(dá)到15.74,其次是鹽水解凍和冷藏解凍組?；叶戎瞪哒f明部分肽發(fā)生聚合,使蛋白條帶顏色加深,然而所有解凍處理組與新鮮肉餅組相比均無顯著差異(P＞0.05)。

圖9 不同解凍方式對(duì)肌原纖維蛋白電泳條帶灰度值的影響Fig.9 Effects of different thawing methods on gray value of electrophoretic strips of myofibrillar protein

2.7 主成分分析

主成分分析可將多個(gè)變量通過線性變換篩選出個(gè)數(shù)較少的重要變量,有助于更客觀地描述各指標(biāo)的相對(duì)地位[31-32]。由表2可知,從所有評(píng)價(jià)指標(biāo)中提煉出3個(gè)主要成分,其中第一個(gè)主成分的特征值為5.713,對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率達(dá)57.126%,主要代表指標(biāo)為離心損失率、pH值、b*值、TBARS值、TVB-N值和巰基含量,說明這些指標(biāo)是評(píng)價(jià)解凍方式對(duì)肉餅品質(zhì)影響的主要指標(biāo)。第二主成分的特征值為2.168,對(duì)方差的總貢獻(xiàn)率為21.685%,主要代表指標(biāo)為a*值。第三主成分特征值為1.261,對(duì)方差的總貢獻(xiàn)率為12.613%,主要代表指標(biāo)為蛋白溶解度。3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到91.423%,可解釋各理化指標(biāo)和蛋白指標(biāo)與肉餅品質(zhì)變化總變異的91.423%。

由圖10可知,5 組肉餅的品質(zhì)差異并不大,其中冷藏解凍與流水解凍組的肉餅品質(zhì)更為相近,而空氣解凍與鹽水解凍組肉餅的品質(zhì)更接近。

表2 數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)因子負(fù)荷矩陣及因子方差分析Table2 Rotated factor loading matrix (VARIMAX) for the communality attributes and values and factor statistic

3 討論

在肉及肉制品解凍過程中往往伴隨著汁液流失、保水性下降、品質(zhì)劣變和蛋白及脂質(zhì)氧化等問題,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[33-34]。因此,解凍成為決定冷凍肉制品最終品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。合理的解凍方式是保持肉品品質(zhì)的關(guān)鍵,解凍不當(dāng)則會(huì)影響最終的肉品品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn),解凍方式對(duì)豬肉餅的物理、化學(xué)性質(zhì)均有一定程度的影響。

不同解凍條件下,豬肉餅的汁液流失率、pH值、TVB-N值與新鮮肉餅相比均出現(xiàn)明顯差異。Ali 等[35]指出蛋白質(zhì)在凍結(jié)、解凍中的變性會(huì)導(dǎo)致汁液流失率增加,而較慢的解凍過程會(huì)使水分有足夠的時(shí)間滲透遷移到肌肉組織當(dāng)中。本研究中,流水解凍和鹽水解凍組所用時(shí)間較短,溫度上升較快,水分很快由冰晶態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài),絕大部分滲出肌細(xì)胞,導(dǎo)致汁液流失增大[36]。同時(shí),從內(nèi)部滲出的汁液浸潤豬肉餅表面提高光的反射率,引起L*值升高;同時(shí),還原型的肌紅蛋白被氧化成氧合型肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白,從而引起解凍肉餅的a*值升高;而肉餅在凍藏和解凍過程中發(fā)生的脂肪氧化會(huì)引起非酶褐變反應(yīng)從而生成黃色素進(jìn)而導(dǎo)致肉餅b*值升高。李念文等[37]研究真空蒸汽解凍金槍魚發(fā)現(xiàn),肌肉顏色的變化是解凍造成一些高鐵肌紅蛋白還原物質(zhì)的流失所致。Froning[38]也表明肌肉的脂肪、蛋白含量、自由水量、氧含量等均會(huì)影響肉的顏色。此外,有研究表明解凍過程會(huì)引起脂肪氧化,但在本試驗(yàn)中肉餅的TBARS值升高并不顯著,因?yàn)閮霾剡^程中溫度較低抑制了肉餅中脂肪的氧化。空氣解凍、流水解凍和鹽水解凍所需時(shí)間并不長,而冷藏解凍所需時(shí)間較長,但由于溫度較低(4℃),所以未導(dǎo)致脂肪過度氧化。

圖10 主成分得分圖Fig.10 Score chart of the principal component

MP是肌纖維的重要組成部分,約85%的水分保持在MP 結(jié)構(gòu)中[39]。研究表明,豬肉解凍過程中會(huì)引起明顯的蛋白質(zhì)氧化,使蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)、降解及變性,肌纖維結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致肌肉保水性下降,解凍汁液流失[40-41]。羰基的形成是蛋白質(zhì)氧化變性的重要指標(biāo),而蘇氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、賴氨酸(Lys)等脂肪族氨基酸[42]的直接氧化和多肽骨架鏈的直接斷裂[43]等均可促使羰基化合物的形成;不飽和醛與蛋白質(zhì)發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)以及還原糖的非酶催化反應(yīng)也可以生成羰基衍生物[44]。朱文慧等[12]研究不同解凍方式對(duì)秘魯魷魚蛋白氧化程度的影響,發(fā)現(xiàn)冷藏解凍組魷魚中蛋白羰基含量最少,而靜水解凍組蛋白羰基含量均顯著高于其他處理組,與本研究結(jié)果一致。巰基轉(zhuǎn)化成二硫鍵是蛋白氧化過程的初期反應(yīng)。Lund 等[45]指出,巰基含量的降低一定程度上反映了蛋白氧化的程度。與新鮮肉餅組相比,各解凍組肉餅的總巰基含量均有所減少。解凍過程中各處理組蛋白溶解度均呈下降趨勢,且流水解凍和鹽水解凍組的溶解度顯著下降,這可能與蛋白交聯(lián)聚集有關(guān),也可能與游離脂肪酸與蛋白相互作用引起蛋白質(zhì)變性有關(guān)[46],SDS-PAGE 電泳也證實(shí)了這一點(diǎn)。

從本研究保水性和蛋白氧化的試驗(yàn)結(jié)果可知,肉餅保水性的下降和蛋白質(zhì)氧化可能存在一定的內(nèi)在關(guān)系,因?yàn)樨i肉餅解凍過程中,在保水性下降的同時(shí)伴隨著蛋白質(zhì)氧化,然而在豬肉餅解凍過程中保水性的下降是否由蛋白質(zhì)氧化介導(dǎo)引起,需要進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

本研究分析了解凍后肉餅的保水性、pH值、TBARS值、TVB-N值、羰基含量、巰基含量、蛋白溶解度等指標(biāo),并通過SDS-PAGE 凝膠電泳分析了不同解凍方式對(duì)肉餅品質(zhì)及肌原纖維蛋白氧化程度的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同解凍方式對(duì)調(diào)理豬肉餅品質(zhì)均有不同程度的影響,其中冷藏解凍在減少肉餅解凍過程中汁液流失、避免蛋白質(zhì)的分解與氧化、減少脂質(zhì)氧化等方面效果較好,對(duì)豬肉餅的品質(zhì)影響最小,是推薦的解凍方式。本研究為實(shí)際生產(chǎn)中凍結(jié)肉制品解凍工藝的選擇與優(yōu)化提供了一定的理論依據(jù)。