影響牛蹄筋氣膨化漲發(fā)的關(guān)鍵工藝因素研究

胡燕，胡艦，劉瑩瑩，朱云龍

(揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

牛蹄筋的質(zhì)地與海參類(lèi)似，滋味更好，是烹制菜肴時(shí)常用的原料[1]。牛蹄筋的風(fēng)味獨(dú)特，有特有的香氣，其風(fēng)味的形成與脂質(zhì)及其衍生物氧化降解產(chǎn)生的酮類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)等有關(guān)[2]。牛蹄筋還具有高蛋白、不含膽固醇、高鈣、低脂肪等營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)[3]，除此之外，食用蹄筋還可減緩皮膚的老化，對(duì)于美容抗皺很有效果[4]。

經(jīng)過(guò)干制的牛蹄筋，組織結(jié)構(gòu)變得緊密，蹄筋表面硬化，不易烹制食用，需要一些預(yù)處理加工，比如漲發(fā)[5]。而傳統(tǒng)的漲發(fā)方法主要有3種，分別是油發(fā)、鹽發(fā)和混合發(fā)[6]，其中應(yīng)用最多的是油發(fā)。油發(fā)的原理是通過(guò)油傳熱的作用，使得干蹄筋內(nèi)含有的一部分水分蒸發(fā)，從而達(dá)到膨化的目的。油發(fā)時(shí)蹄筋一定要烘干，否則不太容易漲發(fā)完全，也就是不易發(fā)透，會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且不利于食用者的身體健康。油發(fā)不僅會(huì)使蹄筋中脂肪含量增加，使其易氧化，而且使用長(zhǎng)期反復(fù)的油會(huì)生成致癌物。除此之外，油發(fā)的過(guò)程還很難控制，基本是憑經(jīng)驗(yàn)。而鹽發(fā)則是利用熱輻射技術(shù)改變蹄筋的組織結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)部形成多孔狀，從而達(dá)到膨化效果。實(shí)際操作中，存在效果不穩(wěn)定的情況[7]。堿發(fā)可使原料變得膨脹且松脆[8]，但是通過(guò)清水的漂洗并不能完全地除去蹄筋表面所殘留的堿液，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的風(fēng)味受到影響。相比起來(lái)，氣膨化漲發(fā)干牛蹄筋有效避免了傳統(tǒng)漲發(fā)工藝過(guò)程中的弊端，具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失較少、溫度和時(shí)間好控制且簡(jiǎn)單便捷易操作等特點(diǎn)。

本試驗(yàn)在干貨原料的熱膨脹原理的基礎(chǔ)上[9-10]，對(duì)牛蹄筋的品質(zhì)在氣膨化過(guò)程中受到烤制時(shí)間和烘烤溫度的影響進(jìn)行研究，得出最優(yōu)參數(shù)，為其工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 原料

牛蹄筋、小蘇打：購(gòu)于原料市場(chǎng)。

1.1.2 儀器設(shè)備

SM-503 3S電烤箱 深圳盛德信科技有限公司；A300C-1溫度計(jì) 上海森垚工貿(mào)有限公司；電子天平；其他設(shè)備由揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 工藝流程

牛蹄筋→清洗整理→脫脂→干燥→膨化。

1.3 操作要點(diǎn)

1.3.1 原料選擇

選購(gòu)干燥且干凈無(wú)污物的牛蹄筋，一定要色光白亮、無(wú)異味。除此之外，牛蹄筋要質(zhì)地緊實(shí)，彈性好。

1.3.2 脫脂

選擇新鮮的牛蹄筋放入清水中，將其表面多余的脂肪和肌肉去除后，將其漂洗干凈。把洗凈的牛蹄筋放入加有適量食用小蘇打的沸水鍋中，攪動(dòng)脫脂，小蘇打、牛筋和水的質(zhì)量比為1∶50∶150，時(shí)間為40 min。

1.3.3 干燥

將牛蹄筋放入預(yù)熱到40 ℃的烤箱中進(jìn)行干燥，時(shí)間為42 min。

1.3.4 膨化

將干燥過(guò)的牛蹄筋攤放在烤盤(pán)上，牛蹄筋之間的距離為2 cm左右，對(duì)其進(jìn)行烘烤加工直至膨化完全且香味濃郁方可結(jié)束。

1.4 牛蹄筋氣膨化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

氣膨化牛蹄筋試驗(yàn)一共有4個(gè)關(guān)鍵因素。在保證其他條件一致的情況下，對(duì)第1階段不同烤制溫度、第1階段不同烤制時(shí)間、第2階段不同烤制溫度和第2階段不同烤制時(shí)間這4個(gè)因素分別進(jìn)行單因素五水平的平行對(duì)照試驗(yàn)，分析它們對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的不同影響。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1～表4。

表1 氣膨化牛蹄筋第1階段溫度試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)Table 1 Design of the first stage temperature test scheme of gas puffing expansion of beef tendon

表2 氣膨化牛蹄筋第1階段時(shí)間試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)Table 2 Design of the first stage time test scheme of gas puffing expansion of beef tendon

表3 氣膨化牛蹄筋第2階段溫度試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)Table 3 Design of the second stage temperature test scheme of gas puffing expansion of beef tendon

表4 氣膨化牛蹄筋第2階段時(shí)間試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)Table 4 Design of the second stage time test scheme of gas puffing expansion of beef tendon

1.5 牛蹄筋感官評(píng)定

氣膨化牛蹄筋漲發(fā)的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考GB/T 22210—2008，再由來(lái)自食品行業(yè)的10名專(zhuān)業(yè)人士組成評(píng)分小組，根據(jù)表5中關(guān)于色澤、組織狀態(tài)、香味和彈性的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)氣膨化牛蹄筋的情況進(jìn)行評(píng)估?？偡譃?100 分，取評(píng)分小組10人評(píng)分的平均分為最后得分。

表5 牛蹄筋氣膨化漲發(fā)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Sensory scoring criteria for gas puffing expansion of beef tendon

1.6 氣膨化牛蹄筋正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在以上4個(gè)單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別選擇3個(gè)比較好的水平進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，根據(jù)表5的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，得到氣膨化牛蹄筋的最佳工藝條件。氣膨化牛蹄筋的正交試驗(yàn)因素和水平設(shè)置見(jiàn)表6。

表6 牛蹄筋氣膨化漲發(fā)正交試驗(yàn)因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal test of gas puffing expansion of beef tendon

1.7 氣膨化牛蹄筋揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定

采用 GB/T 5009.44-2003[11]中的方法測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮。

1.8 氣膨化牛蹄筋菌落總數(shù)測(cè)定

參考童光森等[10]的方法，依據(jù) GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 第1階段不同烤制溫度對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響

在第1階段中，牛蹄筋的烤制時(shí)間是45 min，在第2階段中，牛蹄筋的烤制溫度是上火220 ℃、下火220 ℃，烤制時(shí)間是2.5 min，保證這些條件不變，把第1階段的烤制溫度取5個(gè)水平進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 第1階段不同烤制溫度對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of different roasting temperatures on the gas puffing expansion quality of beef tendon at the first stage

由圖1可知，第3組牛蹄筋的感官得分最高，為90分，此時(shí)，第一階段的烘烤溫度為上火90 ℃、下火100 ℃，烘烤時(shí)間為45 min。隨著溫度的持續(xù)升高，感官評(píng)分先逐漸變大，并在第3組的條件下評(píng)分達(dá)到最高，隨后溫度再升高，感官評(píng)分則慢慢回落。如果第1階段的溫度太低，就會(huì)出現(xiàn)牛蹄筋的中心未膨化的現(xiàn)象，而這一階段的溫度太高則會(huì)使得牛蹄筋的色澤發(fā)黃，還會(huì)使牛蹄筋在第二階段的膨化過(guò)程中出現(xiàn)泡破裂。

2.1.2 第1階段不同烤制時(shí)間對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響

在第1階段中，牛蹄筋的烤制溫度是上火90 ℃、下火100 ℃，在第2階段中，牛蹄筋的烤制溫度是上火220 ℃、下火220 ℃，烤制時(shí)間是2.5 min，保證這些條件不變，把第1階段的烤制時(shí)間取5個(gè)水平進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 第1階段不同烤制時(shí)間對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of different roasting time on the gas puffing expansion quality of beef tendon at the first stage

由圖2可知，第 1 階段的烤制時(shí)間太短會(huì)影響到后續(xù)的膨化過(guò)程，使得牛蹄筋的中間部分未能膨化，因此感官表現(xiàn)較差，得分較低；如若太長(zhǎng)，則又會(huì)使得漲發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)部分泡破裂的現(xiàn)象，且蹄筋顏色偏黃，使得得分回落。在時(shí)間為45 min時(shí)感官評(píng)分最高，因此在膨化加工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格控制烤制時(shí)間在45 min。

2.1.3 第2階段不同烤制溫度對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響

在第1階段中，牛蹄筋的烤制溫度是上火90 ℃、下火100 ℃，烤制時(shí)間是45 min；在第2階段中，牛蹄筋的烤制時(shí)間是2.5 min，保證這些條件不變，然后把第 2 階段的烤制溫度取5個(gè)水平進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 第2階段不同烤制溫度對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of different roasting temperatures on the gas puffing expansion quality of beef tendon at the second stage

由圖3可知，第3組牛蹄筋的評(píng)分最高，為92分，此時(shí)，上火、下火均為220 ℃，烘烤時(shí)間為2.5 min，從色澤、硬度、彈性等指標(biāo)來(lái)看表現(xiàn)都最好，綜合評(píng)分最高。如果烘烤溫度太低，蹄筋的中心部分未能膨化，因此第1組、第2組的評(píng)分都較低。而當(dāng)溫度太高時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致蹄筋顏色變黃甚至變焦，除此之外，氣泡性狀態(tài)也不佳，部分炸裂，使得復(fù)水后牛蹄筋的彈性差。牛蹄筋在第3組達(dá)到最佳品質(zhì)后，繼續(xù)升高溫度，感官評(píng)分反而下降明顯。因此可以確定第3組的條件是第二階段氣膨化的最佳條件。

2.1.4 第2階段不同烤制時(shí)間對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響

在第1階段中，牛蹄筋的烤制溫度是上火90 ℃、下火100 ℃，烤制時(shí)間是45 min；在第 2 階段中，牛蹄筋的烤制溫度是上火220 ℃、下火220 ℃，保證這些條件不變，然后把第 2 階段的烤制時(shí)間取5個(gè)水平進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖4 。

圖4 第2階段不同烤制時(shí)間對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of different roasting time on the gas puffing expansion quality of beef tendon at the second stage

由圖4可知，在第2階段的高溫膨化中，烘烤時(shí)間為1～2 min時(shí)，隨著時(shí)間的增加，感官評(píng)分不斷上升，并在2 min時(shí)達(dá)到最高；然而時(shí)間繼續(xù)增加時(shí)，感官評(píng)分反而開(kāi)始回落，這是因?yàn)闊峥諝馐怯赏庀騼?nèi)傳的，時(shí)間過(guò)短蹄筋的中心部分還未膨化；若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，牛筋在膨化時(shí)也會(huì)導(dǎo)致顏色變黃，除此之外，起泡性表現(xiàn)不良且復(fù)水后牛蹄筋的彈性差。因此，在膨化加工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格控制烤制時(shí)間。

2.2 正交試驗(yàn)

通過(guò)單因素試驗(yàn)得出第1階段的烤制溫度、第1階段的烤制時(shí)間、第2階段的烤制溫度以及第2階段的烤制時(shí)間這4個(gè)因素對(duì)牛蹄筋氣膨化漲發(fā)品質(zhì)的影響，但并未確定這些因素對(duì)其影響的程度，因此為了進(jìn)一步有效地優(yōu)化此加工工藝，本試驗(yàn)采取L9(34)正交表對(duì)這4個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果與分析見(jiàn)表7。

表7 牛蹄筋氣膨化漲發(fā) L9 (34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 7 L9(34) orthogonal test design and results of gas puffing expansion of beef tendon

利用極差分析得出，極差R值的大小排列順序?yàn)镽B>RC>RA>RD。其中因素B的極差最大，為5.33，說(shuō)明其在膨化加工過(guò)程中是很重要的一環(huán)，也就是說(shuō)，第1階段烤制時(shí)間對(duì)牛蹄筋的漲發(fā)影響最大，不可隨意更改；其次是因素C，即第2階段烤制的上、下火溫度，RC為5.00，僅次于RB，也是很重要的一個(gè)影響因素；再次是因素A，即第1階段烤制溫度；最后是因素D，RD僅為2.33，是其中最小的一個(gè)R值，即第二階段烤制時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響最小。根據(jù)極差分析結(jié)果得出，氣膨化漲發(fā)牛蹄筋的最佳方案是A2B2C2D1，即先用上火90 ℃、下火100 ℃烘烤45 min，再用上、下火均為220 ℃烤制2.5 min。采用此組合條件做驗(yàn)證試驗(yàn)，得到感官評(píng)分為96分。

2.3 氣膨化牛蹄筋揮發(fā)性鹽基氮含量分析

揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是指動(dòng)物性食品在細(xì)菌和酶的作用下,使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨及胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)。TVB-N 值是評(píng)價(jià)動(dòng)物性食品新鮮度的一項(xiàng)重要指標(biāo)[12-13]，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 牛蹄筋中的TVB-N含量(n=4) Fig.5 Content of TVB-N of beef tendon (n=4)

由圖5可知,氣膨化牛蹄筋的 TVB-N 值范圍是 0～15.15 mg/100 g。現(xiàn)今我國(guó)主要是對(duì)一些動(dòng)物性食品的TVB-N值有限量要求，而對(duì)牛蹄筋并沒(méi)有相關(guān)的限量規(guī)定。GB 2707-2005《鮮(凍)畜肉衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[14]中規(guī)定,鮮(凍)畜肉中的TVB-N≤15 mg/100 g。參考上述標(biāo)準(zhǔn)可得出,在測(cè)定的30個(gè)牛蹄筋樣品中，樣品TVB-N 值的合格率是96.67%。

2.4 氣膨化牛蹄筋菌落總數(shù)分析

菌落總數(shù)(aerobic plate count)是指食品檢樣經(jīng)過(guò)處理后，在一定條件下培養(yǎng)所得的每g(mL)檢樣中形成的微生物菌落總數(shù)。其數(shù)量一定程度上代表著食品衛(wèi)生質(zhì)量的優(yōu)劣，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖 6。

圖6 牛蹄筋中的菌落總數(shù)(n=5) Fig.6 The aerobic plate count of beef tendon (n=5)

由圖6可知,氣膨化牛蹄筋的菌落總數(shù)值范圍是 0～450 CFU/g?，F(xiàn)今我國(guó)主要是針對(duì)一些動(dòng)物性食品的菌落總數(shù)值有限量要求，而對(duì)牛蹄筋并沒(méi)有相關(guān)的限量規(guī)定。GB 2726-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 熟肉制品》中規(guī)定,熟肉制品中的菌落總數(shù)≤104CFU/g。參考上述標(biāo)準(zhǔn)可以得出,測(cè)定的30個(gè)牛蹄筋樣品的菌落總數(shù)值都未超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，合格率是100%。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò) L9(34)正交試驗(yàn)分析和感官評(píng)定，得出了氣膨化漲發(fā)牛蹄筋的最佳工藝條件為A2B2C2D1，即先在上火90 ℃、下火100 ℃的溫度下烘烤45 min，再在上、下火均為220 ℃下烤制2.5 min。其中，影響牛蹄筋漲發(fā)的關(guān)鍵要素排序依次是B>C>A>D。氣膨化后的牛蹄筋取30份樣品，分別測(cè)得揮發(fā)性鹽基氮的平均值為2.74 mg/100 g，菌落總數(shù)的平均值為107CFU/g，都遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)的限定要求。在該條件下漲發(fā)的牛筋色澤誘人，起泡均勻，外表呈乳黃色且香味濃厚，不僅符合傳統(tǒng)油發(fā)牛蹄筋所要求的感官性狀，而且解決了油發(fā)牛蹄筋時(shí)不易操作、無(wú)法保證品質(zhì)且有害于人體健康的問(wèn)題，具有營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生和安全等優(yōu)點(diǎn)，并且降低了漲發(fā)的成本，使得規(guī)?；a(chǎn)更加便利，為未來(lái)牛蹄筋食品的開(kāi)發(fā)加工提供了新的思路。