循環(huán)鹵煮過程中牛肉品質(zhì)變化規(guī)律研究

屠明亮，孟祥忍，王恒鵬，吳鵬，陳勝姝，高子武，吳丹璇

(揚(yáng)州大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225127)

鹵牛肉是我國的傳統(tǒng)肉制品，具有獨(dú)特的風(fēng)味和口感，常用于餐前冷菜或休閑食品中，國內(nèi)對鹵牛肉的消費(fèi)呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。傳統(tǒng)鹵牛肉加工過程中，一般把牛腱肉以“老鹵”為熱傳遞介質(zhì)進(jìn)行煮制，循環(huán)鹵煮可視為“老鹵”的生產(chǎn)方法：在清水中按配比加入調(diào)味料制成鹵湯，加入牛腱肉煮制完成后，取出牛肉，補(bǔ)充湯料，再補(bǔ)充新牛腱肉煮制，視為一個(gè)煮制循環(huán)，多次對鹵湯循環(huán)利用的工藝即為循環(huán)鹵煮[1]。

國內(nèi)對于鹵牛肉的研究多聚焦于對單次煮牛肉的工藝變化規(guī)律的探索，比如趙家藝等[2]采用質(zhì)地剖面分析法和低場核磁共振技術(shù)研究不同加熱溫度下加熱醬鹵牛肉的質(zhì)構(gòu)特性和水分分布變化；牛樂寶等[3]采用SDE法與GC-MS法對不同工藝條件下鹵牛肉中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分進(jìn)行測定與分析；而對傳統(tǒng)循環(huán)鹵煮方法的研究還不是很全面。本研究按照傳統(tǒng)配方調(diào)配鹵湯，用循環(huán)鹵煮工藝制作鹵牛肉，并跟蹤分析鹵牛肉的色差、pH、質(zhì)構(gòu)特性、微觀結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的變化，在循環(huán)鹵煮過程中牛肉的品質(zhì)變化規(guī)律，以期為鹵牛肉的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山東魯西黃牛鮮牛腱子：山東華勝清真肉類有限公司；食用鹽、白砂糖、香辛料、黃酒：購于揚(yáng)州市蘇果超市；多聚甲醛(AR)、二甲苯(AR)、無水乙醇(AR)、中性樹膠(AR)、伊紅染液(AR)、蘇木精染液(AR)、鹽酸(AR)、冰醋酸(AR)：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

Cossim倒置熒光顯微鏡 北京世紀(jì)科信科學(xué)儀器有限公司；SC-80C型全自動(dòng)色差計(jì) 北京康光光學(xué)儀器有限公司；DW-2011型美的電磁爐 廣東美的有限公司；KD-202型冷凍切片機(jī) 浙江金華科迪公司；YD-6L型石蠟包埋機(jī) 浙江金華益迪儀器設(shè)備有限公司； TMS-Pro食品物性分析儀 美國FTC公司；PH-100型精密探針式酸度計(jì) 上海力辰科學(xué)儀器股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鹵制工藝流程

在純凈水中加入鹽(1%)、生抽(1.5%)、老抽(1%)、料酒(4%)、糖(2%)、蔥(1%)、姜(1%)、香料包(八角0.15%、桂皮0.15%、丁香0.008%、山奈0.07%、小茴香0.03%、香葉0.07%、草果0.06%、甘草0.03%)煮沸，配成鹵湯；鹵制：牛腱肉修整去除表面筋膜，表面擦鹽(按牛肉質(zhì)量3%計(jì))腌制24 h，焯水(煮沸后持續(xù)5 min)，加入煮沸的鹵湯，微沸狀態(tài)下(加熱功率700 W)鹵制1 h，取出牛腱肉。牛腱肉與水的重量比例為2∶7。

1.2.2 循環(huán)鹵煮工藝流程

鹵湯晾涼后，過200目篩網(wǎng)，去除表面油脂，稱重后按比例補(bǔ)充水分和調(diào)味料。牛腱肉與水的重量比例為2∶7加入，重復(fù)上述鹵制工藝流程。

1.2.3 取樣處理

每次鹵煮循環(huán)結(jié)束進(jìn)行取樣，選取第1，5，10，15，20次鹵煮這幾個(gè)具有代表性的取樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.2.4 檢測方法

蛋白質(zhì)含量：參照國標(biāo)GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》，使用自動(dòng)凱氏定氮儀測定。

粗脂肪含量：參照國標(biāo)GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》，使用全自動(dòng)脂肪測定儀測定。

質(zhì)構(gòu)特性：采用TMS-Pro物質(zhì)分析儀，對牛肉樣品的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測定。將鹵牛肉冷卻至室溫，切除表面因冷卻放置過程失水變硬的肉樣后按照平行肌纖維方向切成1 cm3大小的樣品，測定參數(shù)設(shè)置：探頭為P/36.5柱形，測前速度60 mm/min，測試速度120 mm/min，測試形變量50%，觸發(fā)力0.4 N。記錄以下參數(shù)的結(jié)果：硬度、彈性、咀嚼性、膠著性、內(nèi)聚性和黏附性。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的牛肉樣品測定3次，結(jié)果用平均值表示。

pH：采用探針式肌肉pH計(jì)測定。

游離脂肪酸：參照喻文娟等[4]的方法進(jìn)行測定。取10 g肉樣，進(jìn)103 ℃烘箱干燥1 h，取約0.5 g干樣，加入2 mL苯-石油醚(1∶1體積)混合溶液，在密閉環(huán)境浸提24 h。浸提后，加入2 mL氫氧化鉀-甲醇溶液(0.4 mol/L)，漩渦振蕩3 min，再靜置30 min，用滴管加1 mL超純水使其分層，取上層溶液，加入半勺無水硫酸鈉使水分去除。用移液槍吸取100 μL待測樣品，用1 mL正己烷稀釋后，混勻吸入針筒過0.22 μm濾膜進(jìn)樣。利用氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC/MS)進(jìn)行游離脂肪酸的測定。

色差：采用便攜式色差儀，白板校正后，將色差儀鏡頭垂直緊貼于牛肉表面，測定牛肉樣品的紅度(a*值)、黃度(b*值)、色彩強(qiáng)度(C值)、亮度(L*值)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的牛肉選用不同區(qū)域測3次，記作牛肉表面色差；將牛腱肉切開后，對牛肉切面采取同樣步驟測3次，記作牛肉切面色差。

微觀結(jié)構(gòu)：采用石蠟切片法[5]，觀察肌纖維組織結(jié)構(gòu)并分析。第一，用手術(shù)刀去除樣品牛肉表面筋膜，修成2 cm×0.5 cm×0.5 cm的大小進(jìn)行固定；第二，使用不同濃度酒精溶液對肉樣進(jìn)行梯度脫水，用二甲苯作透明劑進(jìn)行透明的步驟；第三，石蠟包埋以7 μm厚度切片，用蘇木精-伊紅染色后，放到高倍光學(xué)顯微鏡下觀察，拍照，測定和分析。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)取3組平行，采用SPSS 19軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析，顯著性水平為0.05。

采用 Excel 2016做表格和折線圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹵牛肉的色差

由于牛腱肉整體體積較大，鹵牛肉的表面色澤和內(nèi)部切片色澤差異較大，本研究測量鹵牛肉的表面色差和切面色差，綜合考量循環(huán)鹵煮過程中鹵牛肉的色澤變化規(guī)律。

對于表面色差，由表1可知，鹵煮1次后的L*值為28.5，然后L*值隨著鹵煮次數(shù)的增加在逐漸減小，到鹵煮第15次后，逐漸趨于平緩，a*和b*值在鹵煮1次后分別為7.75和7.79，然后隨著鹵煮過程的進(jìn)行都有逐漸減小的趨勢，但不顯著。原因可能是鹵牛肉表面與鹵湯直接接觸，其表面色差受鹵湯影響較大，而鹵湯在循環(huán)使用過程中發(fā)生美拉德反應(yīng)[6]，反應(yīng)體系顏色加深，最終影響鹵牛肉表面色差，使得L*值逐漸降低。

表1 鹵煮次數(shù)對牛肉色差的影響Table 1 The effect of stewing times on the >color difference of beef

而對于切面色差，鹵牛肉的L*值隨著鹵煮次數(shù)的增加逐漸變大，到鹵煮15次時(shí)最大，為41.21，與表面色差的L*值趨勢相反，這可能是因?yàn)殡S著鹵煮次數(shù)的增加，鹵湯內(nèi)鹽分富集，作用到鹵牛肉上表現(xiàn)為鹵牛肉失水增加，牛肉切面纖維更疏松，鹵牛肉本身汁水溶出量增加，使切面水分附著量增加，從而導(dǎo)致L*值增加[7]。

總體來說，循環(huán)鹵煮對鹵牛肉色差L*值的影響較顯著，尤其是切面色差(P<0.05)，表面L*值降低可能是由于鹵湯顏色加深，切面L*值增加可能是由于鹵湯鹽分富集。

2.2 鹵牛肉的質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)構(gòu)是指人對牛肉進(jìn)入口腔后咀嚼、吞咽的總體感受，有硬度、黏附性、彈性、膠著性、咀嚼性和內(nèi)聚性等指標(biāo)[8]。硬度是指使牛肉發(fā)生形變所需的力，能反映肉的嫩度好壞，由表2可知，循環(huán)鹵煮過程中，鹵牛肉的硬度在鹵煮第5次和第20次時(shí)下降明顯(P<0.05)，但是在第5～15次鹵煮期間，沒有顯著性差異(P>0.05)；咀嚼性與硬度、彈性與內(nèi)聚性有關(guān)，數(shù)值上等于硬度和內(nèi)聚性的乘積，循環(huán)鹵煮過程中，鹵牛肉的咀嚼性總體呈下降趨勢，在鹵煮第5次時(shí)下降明顯(P<0.05)，第20次時(shí)最低。內(nèi)聚性是組成食物結(jié)構(gòu)的內(nèi)部鍵力，反映對食物咀嚼時(shí)抵抗性的指標(biāo)，可恢復(fù)形變是撤銷壓力后食品恢復(fù)的高度。由表2可知，循環(huán)鹵煮過程中，鹵煮次數(shù)對牛肉的內(nèi)聚性無顯著影響(P>0.05)。

表2 鹵煮次數(shù)對牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 The effect of stewing times on the texture characteristics of beef

2.3 鹵牛肉的pH值

pH值對鹵牛肉食用品質(zhì)有一定的影響[9]。由圖1可知，鹵煮1次后，牛肉的pH值為6.02，隨著鹵煮次數(shù)的增加，pH值升高至6.28(鹵煮10次)后逐漸降低至平緩。這可能是因?yàn)辂u煮1～10次的過程中，鹵牛肉中蛋白質(zhì)的化學(xué)鍵被破壞，導(dǎo)致其酸性結(jié)構(gòu)減少，使pH值增加，在鹵煮10～20次的過程中，蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物溶解進(jìn)入鹵湯，鹵湯的pH值降低，促使牛肉的pH值也逐漸降低，而隨著鹵煮次數(shù)的增加，鹵湯的pH逐漸趨于平衡狀態(tài)，使得牛肉的pH值也降低得平緩[10]。

圖1 鹵煮次數(shù)對牛肉pH值的影響Fig.1 The effect of stewing times on the pH values of beef

2.4 鹵牛肉的蛋白質(zhì)與粗脂肪

鹵煮次數(shù)對牛肉蛋白質(zhì)和粗脂肪含量的影響見表3。

表3 鹵煮次數(shù)對牛肉蛋白質(zhì)和粗脂肪含量的影響Table 3 The effect of stewing times on the protein and crude fat content of beef

2.4.1 蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是牛肉中重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一。由表3可知，第1次鹵煮時(shí)，鹵牛肉的蛋白質(zhì)含量為15.59 g/100 g，隨著鹵煮次數(shù)的增加，蛋白質(zhì)含量先逐次增加后漸趨平緩，鹵煮15次后，蛋白質(zhì)含量為18.51 g/100 g，與第20次無顯著差異(P>0.05)，原因可能是隨著鹵煮次數(shù)的增加，鹵湯中的鹽分增加，牛肉的水分流失量逐漸增加，使得牛肉中干物質(zhì)相對含量增加[11]，蛋白質(zhì)相對含量也逐漸增加，這與鹵牛肉中水分含量變化的結(jié)果互相對應(yīng)；同時(shí)，在鹵煮過程中，部分牛肉蛋白質(zhì)及其降解物也逐漸融入鹵湯中[12]，鹵煮15次后，鹵湯中蛋白質(zhì)含量與牛肉中蛋白質(zhì)含量逐漸達(dá)到平衡，所以牛肉的蛋白質(zhì)含量逐漸穩(wěn)定。

2.4.2 粗脂肪

脂肪是牛肉中重要的風(fēng)味來源，由表3可知，鹵煮1次后，鹵牛肉的粗脂肪含量為6.18 g/100 g，隨著鹵煮次數(shù)的增加，粗脂肪含量先是逐漸下降，鹵煮15次后，鹵牛肉的粗脂肪含量趨于平衡，無顯著性變化(P>0.05)，最終，其含量維持在3.57～3.69 g/100 g。在鹵煮1～15次的過程中，粗脂肪含量逐漸下降的原因可能是隨著鹵煮次數(shù)的增加，鹵湯中鹽分逐漸增加，使得鹵牛肉脂肪溶解的程度增加[13]，而在鹵煮15～20次的過程中，可能是隨著鹵湯中鹽分增長變緩，其所能溶解的脂肪微粒也趨于飽和[14]，使得鹵牛肉的粗脂肪含量也趨于穩(wěn)定。

2.5 游離脂肪酸

牛肉中的游離脂肪酸是重要的營養(yǎng)物質(zhì)，也是牛肉主要的風(fēng)味物質(zhì)來源之一。由表4可知，鹵煮過程中，鹵牛肉中共檢測到17種游離脂肪酸，其中包括9種飽和脂肪酸(SFA)、4種單不飽和脂肪酸(MUFA)和4種多不飽和脂肪酸(PUFA)。其中，反-9-十八碳一烯酸甲酯(C18∶1n9t)、十六碳酸甲酯(C16∶0)、十八碳酸甲酯(C18∶0)含量占比較重?？傮w來看，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，UFA的總體含量呈先增加后減少至趨于平緩的狀態(tài)，在第15次鹵煮后無顯著性變化，其中主要受PUFA的影響較多，而MUFA的變化趨勢不大。受到UFA的影響，SFA的相對含量呈現(xiàn)先減少后增加至趨于平緩的狀態(tài)，但在第20次鹵煮后有明顯下降。對于不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸(UFA/SFA)的值，總體呈現(xiàn)先增加后降低至平穩(wěn)的趨勢，而不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸的值與肉品風(fēng)味評價(jià)有關(guān)，比值越高說明風(fēng)味越好[15]，綜合而言，循環(huán)鹵煮15次后，鹵牛肉的游離脂肪酸無顯著性變化。

表4 鹵煮次數(shù)對牛肉游離脂肪酸相對含量的影響Table 4 The effect of stewing times on the relative content of free fatty acids of beef %

續(xù) 表 %

2.6 鹵牛肉微觀結(jié)構(gòu)

鹵牛肉的組織結(jié)構(gòu)是影響其品質(zhì)的內(nèi)在因素，組織結(jié)構(gòu)的變化反映了肌肉品質(zhì)的變化，尤其是嫩度的變化，有研究表明，結(jié)締組織、肌纖維直徑會(huì)影響肉的硬度和嫩度[16]。由圖2可知，深色為牛腱肉的肌肉纖維，淺色為結(jié)締組織，在循環(huán)鹵煮過程中，鹵煮第1～5次，其微觀結(jié)構(gòu)變化不大，到第5次之后，肌纖維間的空隙增大，到第20次時(shí)，肌纖維發(fā)生斷裂和破裂現(xiàn)象，少部分肌纖維內(nèi)部物質(zhì)溶出。原因可能是在循環(huán)使用鹵湯的過程中，隨著水分的蒸發(fā)以及調(diào)味料按比率增加，鹵湯里氯化鈉含量逐漸增加，肌束間水分流失，細(xì)胞膜被破壞，纖維束橫向收縮，使得肌纖維間的空隙增大。

圖2 鹵煮次數(shù)對牛肉微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.2 The effect of stewing times on the microstructure of beef

3 結(jié)論

綜合以上結(jié)果，隨著鹵煮次數(shù)的增加，鹵牛肉的表面色差L*值逐漸減小，而切面色差L*值逐漸增大；牛肉的蛋白質(zhì)含量上升，脂肪含量下降，不飽和脂肪酸相對含量先增后減，上述指標(biāo)都在第15次鹵煮后趨于平緩，pH呈現(xiàn)先顯著上升再緩慢下降的趨勢，維持在6.0左右，質(zhì)構(gòu)特性中硬度和咀嚼性都下降明顯，內(nèi)聚性無顯著差異，微觀結(jié)構(gòu)與質(zhì)構(gòu)的結(jié)果基本相符。綜合分析，循環(huán)鹵煮15次之后，鹵牛肉體系穩(wěn)定。