鋁箔法烤制對牛肉食用和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

古明輝，劉永峰，甘斐，楊澤莎，申倩

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710062)

牛肉因具有高蛋白、低脂肪、味道鮮美等特點(diǎn)，成為中國人餐桌上僅次于豬肉的第二大肉類食品[1]。肉及肉制品品質(zhì)的優(yōu)劣是影響消費(fèi)者選擇的首要因素，其中食用品質(zhì)指標(biāo)和營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)是較為重要的2個(gè)參考指標(biāo)。肉的食用品質(zhì)與其內(nèi)在品質(zhì)緊密關(guān)聯(lián)，人們通常用肉的顏色、嫩度、物性等指標(biāo)來評價(jià)[2]。營養(yǎng)品質(zhì)能直接衡量肉及肉制品營養(yǎng)價(jià)值，可以通過測定其水分、蛋白質(zhì)以及粗脂肪含量等指標(biāo)，綜合對比分析，評定肉的品質(zhì)[3-4]。

通過不同的烹飪工藝處理可使牛肉兼有色、香、味、形、質(zhì)、養(yǎng)等品質(zhì)，以滿足不同人群的口味喜好和需求。傳統(tǒng)的烹飪工藝有烤制、蒸制、煮制、炸制、燉制等，其中蒸制、煮制工藝被公認(rèn)為是較健康的烹飪技術(shù)。張?zhí)m[5]探究了8種傳統(tǒng)中式烹飪工藝對牛肉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明蒸制和煮制牛肉剪切力小，肉色較好，同時(shí)能較好地保留粗蛋白、氨基酸、脂肪酸及水分等營養(yǎng)組分。任國艷等[6]對比研究了烘烤、蒸煮以及煎炸3種中式烹飪方法，表明蒸煮后肉樣嫩度高，對其水分、粗脂肪及蛋白質(zhì)含量影響最小。

現(xiàn)如今，燒烤越來越受消費(fèi)者喜愛，商家常利用鋁箔紙?jiān)跓局邪忸愂巢模瑏碛行Х乐蛊淇窘?。然而，關(guān)于鋁箔法烤制對肉品質(zhì)影響的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。鑒于此，本文以牛肉為研究對象，蒸制和煮制2種傳統(tǒng)烹飪工藝為對照，研究鋁箔法烤制對牛肉食用和營養(yǎng)品質(zhì)的影響，希望為中國肉類食品的生產(chǎn)加工以及科學(xué)烹飪提供理論支持與技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牛后腿肌肉，購于西安市朱雀市場，低溫帶回實(shí)驗(yàn)室，貯于冰箱；食鹽、大蔥、小茴香、花椒粉、生姜、八角、料酒、桂皮等，西安華潤萬家超市。

輔料配方：食鹽20 g/L、蔥白10 g/L、小茴香5 g/L、花椒12.5 g/L、生姜7.5 g/L、八角15 g/L、料酒10 mL/L、桂皮10 g/L。

1.2 試劑與儀器

石英砂，天津市天力化學(xué)試劑有限公司；95%乙醇、石油醚，天津市富宇精細(xì)化工有限公司；CuSO4、K2SO4，天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司。

HL-3-6DW遠(yuǎn)紅外食品烤箱，廣州市番禺成功烘焙設(shè)備制造公司；NS800分光測色儀，深圳市三恩馳科技有限公司；TA.XT.Plus 質(zhì)構(gòu)儀，英國stable micro system公司；ST310脂肪提取儀，F(xiàn)OSS分析儀器公司；Kjeltec 2300全自動凱氏定氮儀，瑞典福斯公司。

1.3 試驗(yàn)方法

將冷凍牛肉放置于家用冰箱冷藏室(4±1 ℃)中解凍24 h，取出后在室溫下完全解凍，剔除脂肪和筋膜，然后將其分割為1 cm×1 cm×3 cm的塊狀，取分割好的肉樣1 000 g，平均分為4組，每組250 g，每組在25～30塊之間。隨機(jī)選取其中1組為對照組(未經(jīng)任何處理)，另外3組作為試驗(yàn)組。本次試驗(yàn)在參閱相關(guān)方法的基礎(chǔ)上[7-8]，結(jié)合傳統(tǒng)家庭中式烹飪方法，經(jīng)過多次預(yù)試驗(yàn)，確定了最終的蒸制、煮制、鋁箔法烤制烹飪工藝。

3個(gè)試驗(yàn)組的具體處理方式如下：蒸制和鋁箔法烤制處理組牛肉，每組250 g→清洗→浸泡15 min(水、肉質(zhì)量比為3∶1)→再次清洗瀝干→加水60 mL，添加輔料，攪拌均勻→浸漬60 min→分別進(jìn)行蒸制與鋁箔法烤制處理→取出制品冷卻→包裝→成品4 ℃冷藏備用。其中蒸制：肉塊在蒸鍋中蒸制30 min；鋁箔法：肉塊用鋁箔進(jìn)行包裹固定，在160 ℃下烤制40 min，烤至20 min時(shí)翻面1次。

煮制處理組牛肉，每組250 g→清洗→浸泡15 min(水、肉質(zhì)量比為3∶1)→再次清洗瀝干→加水1 000 mL，處理組所有肉塊預(yù)煮10 min→添加輔料→繼續(xù)煮制50 min →取出制品冷卻→包裝→成品4 ℃冷藏備用。

2 牛肉品質(zhì)指標(biāo)測定

2.1 烹飪失水率和熟肉率測定

失水率和熟肉率分別按公式(1)和公式(2)計(jì)算：

(1)

(2)

式中：m1,樣品烹飪前質(zhì)量;m2,烹飪后質(zhì)量。

2.2 肉色測定

采用分光測色儀進(jìn)行牛肉色澤的測定，記錄肉樣的L*值(亮度)、a*值(紅度)和b*值(黃度)，并計(jì)算色度值[c*=(a*2×b*2)0.5]和色相角[h°=arctan(b*/a*)]。

2.3 剪切力測定

采用Warner-Bratzler法測定牛肉的剪切力。對照組的牛肉樣品放置于蒸煮袋中，水浴鍋(80 ℃)加熱，至中心溫度達(dá)到75 ℃時(shí)取出并冷卻至室溫，用質(zhì)構(gòu)儀沿垂直纖維方向進(jìn)行剪切測定[9]。經(jīng)蒸制、煮制和鋁箔法烤制3種烹飪處理的牛肉直接利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行剪切，記錄剪切力數(shù)據(jù)。測定參數(shù)設(shè)置：HDP/BSW探頭，測前、測中、測后速度均為1.0 mm/s，位移25 mm。

2.4 物性指標(biāo)測定

采用質(zhì)構(gòu)儀的TPA(texture profile analysis)模式，測定得到硬度、咀嚼性、凝聚性、彈性、回復(fù)力5個(gè)TPA指標(biāo)[8]，反映不同烹飪工藝下牛肉樣品的物性變化。測定參數(shù)設(shè)置：P36R探頭；測前、測中、測后速度均為1.0 mm/s；測試時(shí)間間隔5 s；觸發(fā)力5 g；數(shù)據(jù)采集速率400 PPs；應(yīng)變量均為75%。

2.5 基本營養(yǎng)成分測定

參照GB/T 5009.3—2016中的直接干燥法進(jìn)行水分測定；參照GB/T 5009.5—2016中凱氏定氮法進(jìn)行粗蛋白測定；參照GB/T 5009.6—2016采用索氏抽提法進(jìn)行粗脂肪測定。

2.6 統(tǒng)計(jì)分析

牛肉色澤、剪切力、物性參數(shù)3項(xiàng)食用品質(zhì)指標(biāo)分別做5次平行試驗(yàn)，水分、蛋白質(zhì)、粗脂肪3項(xiàng)指標(biāo)分別做3次平行試驗(yàn)，最終結(jié)果取平均值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel進(jìn)行計(jì)算，SPSS 21.0中Duncan法進(jìn)行顯著性分析，OriginPro 2015軟件進(jìn)行圖像繪制。

3 結(jié)果與分析

3.1 牛肉制品烹飪失水率和熟肉率

在不同烹飪工藝下牛肉烹飪失水率和熟肉率的變化見表1。蒸制與煮制烹飪工藝之間，其烹飪失水率與熟肉率均無顯著性差異(P>0.05)；與蒸制與煮制烹飪工藝相比，鋁箔法烤制對牛肉烹飪失水率和熟肉率有極顯著影響(P<0.01)，其烹飪失水率最低，熟肉率最高。試驗(yàn)結(jié)果表明鋁箔法烤制具有最好的烹飪效果，能有效減少烹飪過程中的水分損失，增加熟肉產(chǎn)量。

表1 在不同烹飪工藝下牛肉烹飪失水率和熟肉率的變化

注：同一指標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)(下同)

3.2 牛肉制品色澤

在不同烹飪工藝下牛肉色澤變化見圖1。與對照組相比，蒸制、煮制、鋁箔法烤制3種烹飪工藝的牛肉L*、h°值均極顯著增加，a*值均極顯著減小(P<0.01)，說明不同牛肉烹飪處理能顯著影響其色澤。3種烹飪工藝之間，L*值無顯著差異(P>0.05)；鋁箔法處理組的牛肉b*、c*和h°值均極顯著低于其余2種處理組(P<0.01)，而a*值與其余2種處理組無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)結(jié)果表明鋁箔法烤制具有與蒸制和煮制烹飪工藝相近的亮紅色澤，但會導(dǎo)致牛肉黃度降低。

圖1 在不同烹飪工藝下牛肉色澤的變化

3.3 牛肉制品剪切力

在不同烹飪工藝下牛肉剪切力的變化見圖2。與對照組相比，蒸制、煮制、鋁箔法烤制3種烹飪工藝的牛肉剪切力值均極顯著增加(P<0.01)，說明不同烹飪處理能顯著影響其剪切力。3種烹飪工藝之間，鋁箔法處理組的剪切力值最小(6 379.89 g)，同時(shí)其值與蒸制組之間差異不顯著(P>0.05)，煮制烹飪工藝的剪切力值最大。試驗(yàn)結(jié)果表明鋁箔法烤制牛肉具有與蒸制牛肉相近的剪切力，且低于煮制烹飪工藝。

圖2 在不同烹飪工藝下牛肉剪切力的變化

3.4 牛肉制品的物性

在不同烹飪工藝下牛肉物性的變化見圖3及圖4。與對照組相比，蒸制、煮制、鋁箔法烤制3種烹飪工藝的牛肉硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性和彈性均極顯著增加(P<0.01)。3種烹飪工藝之間，牛肉的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性和回復(fù)性無顯著性差異(P>0.05)；蒸制與煮制組的彈性無顯著差異(P>0.05)，鋁箔法的彈性極顯著低于蒸制和煮制組(P<0.01)。試驗(yàn)結(jié)果表明與蒸制和煮制2種烹飪工藝相比，鋁箔法烤制具有相近的牛肉硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性和回復(fù)性，但會降低其彈性。

圖3 在不同烹飪工藝下牛肉硬度和咀嚼性的變化

圖4 在不同烹飪工藝下牛肉彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性的變化

3.5 牛肉制品基本營養(yǎng)成分

在不同烹飪工藝下牛肉基本營養(yǎng)成分的變化見圖5。3種烹飪工藝下牛肉的水分含量均極顯著低于對照組，而蛋白質(zhì)含量均極顯著高于對照組(P<0.01)。在不同烹飪工藝下，牛肉的水分含量呈梯度變化，含量由高到低的次序?yàn)殇X箔法>煮制>蒸制；經(jīng)鋁箔法烤制的牛肉水分含量最高(57.48%)，極顯著高于蒸制與煮制2種烹飪工藝(P<0.01)；鋁箔法烤制的牛肉蛋白含量最低(29.22%)，極顯著低于其他2種烹飪方式(P<0.01)；蒸制與煮制的蛋白含量較高，但兩者差異不顯著(P>0.05)。鋁箔法處理組的牛肉粗脂肪含量最低，極顯著低于其他2種烹飪工藝，同時(shí)蒸制和煮制牛肉的粗脂肪含量極顯著高于對照組(P<0.01)。試驗(yàn)結(jié)果表明與蒸制和煮制這2種烹飪工藝相比，鋁箔法烤制能有效保護(hù)牛肉水分流失，降低脂肪和蛋白含量。

圖5 在不同烹飪工藝下牛肉基本營養(yǎng)成分的變化

4 討論

4.1 鋁箔法烤制對牛肉食用品質(zhì)的影響

色澤是反映肉品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，它決定了消費(fèi)者對肉類產(chǎn)品的感官評價(jià)，從而直接影響了消費(fèi)者的購買欲。本試驗(yàn)中，與對照組相比，蒸制、煮制、鋁箔法烤制3種烹飪工藝牛肉的L*、h°值均極顯著增加，而a*值均極顯著減小，這與GARCA-SEGOVIA等[10]研究結(jié)果相一致。在不同烹飪工藝處理下，L*值增加主要是牛肉經(jīng)高溫烹飪會導(dǎo)致其內(nèi)部水分的滲出，有利于增加對光的反射；a*值下降主要是烹飪溫度高，使肌紅蛋白發(fā)生氧化生成高鐵肌紅蛋白所致[11]。h°為色調(diào)角，表示褪色程度，其值增大說明烹飪后牛肉會出現(xiàn)一定程度的褪色。3種烹飪工藝之間，鋁箔法處理組烹飪溫度更高，這會加劇牛肉蛋白或是氨基酸、蛋白質(zhì)/油脂發(fā)生美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致牛肉褐色加深，即表現(xiàn)為b*值的降低[12]。c*為飽和度，其值越大肉色越穩(wěn)定，c*值與h°值的降低說明鋁箔法烹飪工藝雖然能延緩牛肉的褪色，但不利于其顏色的穩(wěn)定[13]。

肉的嫩度是指咀嚼時(shí)其對牙齒的抵抗力，能間接反映肉質(zhì)地，同時(shí)有效決定消費(fèi)大眾的購買欲。而肉的剪切力可以直接反映其嫩度，且兩者之間呈負(fù)相關(guān)[14]。本試驗(yàn)中3種烹飪工藝明顯改變了牛肉的嫩度，這與PETRACCI等[15]研究的關(guān)于不同烹飪工藝對禽肉嫩度的影響結(jié)果相似。牛肉嫩度由肌肉中各種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性、結(jié)締組織含量及分布、肌纖維直徑、肉大理石結(jié)構(gòu)決定。加熱對肌肉嫩度有雙重效應(yīng)，一方面加熱能導(dǎo)致牛肉中蛋白變性，從而讓其凝固、凝聚和短縮，這會改變肌肉組織中膠原蛋白的溶解狀態(tài)，導(dǎo)致肌肉組織的水分流失，烹飪處理的牛肉剪切力增大，即嫩度值減小[16]。另一方面，肌肉中的結(jié)締組織在加熱條件下發(fā)生短縮，并隨溫度的增加會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊髂z，從而使肉的嫩度得到改善。鋁箔法處理組的剪切力最小，可能是由于在烤制時(shí)溫度更高，肌肉中結(jié)締組織更易轉(zhuǎn)化為明膠所致；同時(shí)鋁箔法烤制的高溫超出牛肉中蛋白變性收縮的限值，這會加劇對肌纖維的熱破壞，導(dǎo)致肉的嫩度增加[17]。

TPA能夠模擬人體口腔的咀嚼運(yùn)動，通過分析試驗(yàn)樣品取得力-時(shí)間曲線，進(jìn)而得到物性參數(shù)[18]。因此，物性指標(biāo)可以客觀反映食物品質(zhì)，同時(shí)它與感官性狀間有顯著的相關(guān)關(guān)系，可以代替感官評定且更客觀和準(zhǔn)確[19]。3種烹飪工藝對牛肉硬度、咀嚼性、凝聚性以及彈性影響極顯著，與羅章等[20]研究不同加熱處理下牛肉物性的結(jié)果類似，這可能是不同的烹飪工藝破壞肌細(xì)胞間的結(jié)構(gòu)完整性所致。硬度是指固體食物被咀嚼時(shí)其維持形狀的內(nèi)部結(jié)合力，咀嚼性是食物到可吞咽時(shí)需做多少功，同時(shí)硬度與咀嚼性兩者之間呈正相關(guān)[21]。有研究表明，肉制品的感官品質(zhì)與其硬度及咀嚼性成負(fù)相關(guān)，鋁箔法烤制不會顯著增加牛肉的硬度和咀嚼性，說明其適口性較好[22]。BENITO等[23]指出肉品的硬度改變主要與蛋白質(zhì)熱變性相關(guān)，且烹飪溫度越高，牛肉的蛋白變性、肌纖維組織結(jié)構(gòu)破壞越嚴(yán)重，以至其肌纖維更加緊密，結(jié)構(gòu)變硬。彈性表示由于外力作用使物體發(fā)生變形，失去后其又能恢復(fù)原來狀態(tài)的能力。鋁箔法烤制時(shí)肉溫較高，會有效降解牛肉肌細(xì)胞骨架蛋白以及其外基質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致膠原纖維的間隙增大，肌肉纖維疏松，即表現(xiàn)為肌肉彈性下降[24]。

4.2 鋁箔法烤制對牛肉營養(yǎng)品質(zhì)的影響

水分是肉品中含量最高的營養(yǎng)成分，與蛋白質(zhì)和脂肪共占肉品含量的95%以上，是肉品加工需考慮的重要參數(shù)之一[25]。本次實(shí)驗(yàn)中經(jīng)鋁箔法烤制的牛肉水分含量最高，且其水分含量極顯著高于蒸制與煮制2種烹飪工藝，這與鋁箔法烤制能有效減少烹飪過程中的水分損失并增加熟肉產(chǎn)量的結(jié)果相一致。3種烹飪工藝的水分含量均極顯著低于對照組，這與趙鉅陽等[26]的研究結(jié)果相似，主要是由于加熱破壞了非極性氨基酸同周圍的保護(hù)性半結(jié)晶水結(jié)構(gòu)，繼而形成疏水鍵，使得持水性下降，水分流失[7]。與蒸制與煮制處理相比，鋁箔法處理樣品水分含量最高，可能是牛肉表層蛋白由于高溫烤制的原因迅速變性，形成一層硬質(zhì)的蛋白膜，有效阻礙其內(nèi)部水分損失，同時(shí)鋁箔材料密封較好，可有效阻止內(nèi)部水分的流失[7]。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同烹飪工藝處理下牛肉蛋白含量呈下降趨勢，含量由高到低的次序?yàn)檎糁?煮制>鋁箔法，這與水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律基本相反。采用干基計(jì)算法所得的對照組中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.01%，3種烹飪處理組中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在68.71%～72.81%之間，處理組與對照組中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相近，因此烹飪處理造成的水分損失是蛋白質(zhì)含量升高的主要原因。研究還發(fā)現(xiàn)肌漿蛋白由于其水溶性極易隨水分損失，且肌原纖維蛋白同樣能部分溶解導(dǎo)致?lián)p失；由于蛋白質(zhì)交聯(lián)可以改變蛋白質(zhì)構(gòu)象，進(jìn)而破壞牛肉蛋白質(zhì)分子之間和其與水分子之間的原始平衡，導(dǎo)致肉保水性降低；其次牛肌肉組織在烹飪時(shí)，肌節(jié)收縮能增加其滴水損失，進(jìn)而引起蛋白質(zhì)流失[27]。

肌肉脂肪的多少在一定程度上會影響肉的色澤、嫩度以及適口性[28]。有研究表明，消費(fèi)大眾普遍認(rèn)為脂肪的過量攝入不利于身體健康，繼而提倡低脂肪、高蛋白的飲食方式[29]。與對照組相比，蒸制與煮制的牛肉中粗脂肪含量均有上升趨勢，主要是由于烹飪工藝處理可以使牛肉脂肪的結(jié)合態(tài)變?yōu)楦妆惶崛〉挠坞x態(tài)，其次由于機(jī)械因素的影響，牛肉會變得相對柔軟而利于脂肪提取[30]。而鋁箔法烤制工藝的牛肉粗脂肪含量極顯著低于其他2種烹飪工藝，可能是由于鋁箔法烹飪過程中水分損失少，干物質(zhì)含量的相對較低所致；同時(shí)由于其烹飪溫度更高，牛肉中的脂肪也會被破壞造成流失[31]。

5 結(jié)論

在3種烹飪工藝中，鋁箔法烤制能有效保護(hù)牛肉水分流失，同時(shí)降低肉中脂肪從而有利于健康。在食用品質(zhì)方面，鋁箔法烤制的牛肉具有良好的亮紅色澤和嫩度、適口性良好；能延緩牛肉的褪色，但不利于其顏色的穩(wěn)定。期望這一技術(shù)能應(yīng)用到家庭烹飪和商業(yè)生產(chǎn)中。研究結(jié)果能為高品質(zhì)牛肉產(chǎn)品的開發(fā)及其健康消費(fèi)提供理論依據(jù)，對消費(fèi)者選擇更加科學(xué)的烹飪工藝具有一定的指導(dǎo)意義。