添加米糠腌制對醬鴨理化品質與脂肪氧化特性的影響

葉 沁,孟祥河,陳黎洪

(1.浙江樹人學院 生物與環(huán)境工程學院,浙江 杭州 310014; 2.浙江工業(yè)大學 食品科學與工程學院,浙江 德清 313299; 3.浙江省農業(yè)科學院 食品科學研究所,浙江 杭州 310021)

醬鴨作為中國傳統(tǒng)醬鹵肉制品的典型代表,因肉質鮮嫩、風味誘人等特點而深受消費者喜愛[1]。其中腌制是醬鴨加工過程中的一個重要環(huán)節(jié),該過程不僅能夠賦予鴨肉獨特的色澤、質地和風味,滿足人們對于色、香、味的需求,并具有提高醬鴨品質、延長產品貨架期的作用[2-3]。然而醬鴨在腌制等加工過程中肌肉脂肪易氧化,進而導致產品易酸敗變質,營養(yǎng)價值降低,帶來食品安全隱患。因此,如何改善醬鴨產品的脂肪氧化問題是目前肉制品加工行業(yè)亟需解決的一個重大問題。有關改善醬鴨品質的研究主要圍繞不同腌制方式與不同保鮮劑對產品品質和儲藏穩(wěn)定性方面展開[4-8],關于通過豐富腌制劑成分,進而改善醬鴨脂肪氧化問題的研究較少。

米糠作為稻谷加工過程中重要的副產物,不僅含有豐富的蛋白質、脂肪、膳食纖維和維生素等營養(yǎng)元素,同時還含豐富的生育酚、角鯊烯等抗氧化活性物質,因此被稱為“天然抗氧化劑”[9-11]。目前對于米糠在肉制品加工上的應用已有大量的研究,例如Echeverria等[12]用米糠替代雞塊配方中的雞皮成分,結果發(fā)現(xiàn),可以增加雞塊中膳食纖維、灰分和不飽和脂肪酸的含量,同時降低脂類、飽和脂肪酸和膽固醇的含量,因此他們認為米糠作為脂肪替代品,不僅可以提高雞塊配方的營養(yǎng)價值和烹飪性能,同時有助于降低雞塊的脂肪氧化率。Choi等[13]用米糠替代肉糜中的脂肪,結果發(fā)現(xiàn),可以使肉糜中的脂肪含量下降10%左右。此外,劉文平[14]采用米糠熏烤肉制品,并對米糠烤肉中酸價、過氧化值等理化指標和菌落總數(shù)等微生物指標進行了檢測,結果發(fā)現(xiàn),米糠烤肉相比其他類型的烤肉更為健康。然而關于米糠在醬鴨腌制過程中的應用目前尚未有相關報道。

本文擬在醬鴨腌制過程中添加天然抗氧化劑“米糠”,通過測定醬鴨產品理化特性和腌制貯藏過程中脂肪氧化指標,探討米糠腌制對醬鴨理化特性和貯藏期內脂肪氧化的影響,這對于提高腌制肉制品產品質量和米糠綜合利用都具有一定意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料鴨,購于杭州當?shù)剞r貿市場;腌制劑(按1 kg鴨肉計,2%食鹽、0.15 g亞硝酸鈉),由杭州萬全盛食品有限公司提供;米糠,由杭州富義倉米業(yè)有限公司提供,已去除碎米、米粞、谷殼和其他雜質;硫代巴比妥酸、三氯乙酸、鹽酸、石油醚、氫氧化鉀、無水乙醇、乙醚、酚酞、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀等均為分析純,購自上海凌峰化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

XH-4kW型微波干燥滅菌機,山東濟南市鑫弘微波設備有限公司;AUW120型電子分析天平,日本島津公司;DS-1型電動高速組織搗碎機,金壇市金南儀器制造有限公司;PHS-3C型pH計,上海雷磁儀器廠;85-1型恒溫磁力攪拌器,廣州富城儀器廠;BGZ-140型電熱鼓風干燥箱,上海博迅實業(yè)有限公司;CR-400色差儀,日本Konica Minolta公司;TA XT Plus物性測試儀,英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

取宰后24 h的新鮮鴨肉進行腌制。將腌制鴨肉于12 ℃、濕度65%條件下干燥24 h,然后將風干后的鴨坯放入鍋中預煮,預煮時用清水浸沒鴨肉,煮沸10 min后撈出,預煮到肉塊中心無血水。預煮后用冷水將鴨坯洗凈,并瀝干水分。按100 kg鴨肉計,添加醬油3 kg、白糖2 kg、料酒5 kg、生姜5 kg、鹽2 kg、焦糖色0.9 kg,小火燉60 min,味精待起鍋前適量加入,醬制后冷卻至室溫,并用高溫蒸煮袋進行真空包裝。最后121 ℃高溫滅菌15 min,滅菌后迅速冷卻,并常溫貯藏。

1.3.2 腌制方式

鴨肉洗凈后,將經過微波穩(wěn)定化處理(微波條件為:微波功率2 kW,微波時間8 min)過后的米糠,綜合產品感官等因素,最終按鴨肉總質量的15%添加入腌制劑中,將腌制劑均勻涂抹在鴨肉表面,放入不銹鋼腌制容器中,一層層疊好,在4 ℃進行腌制,每1～2 h上下翻動1次,腌制12 h。以不添加米糠的作為對照。

1.3.3 米糠營養(yǎng)組分分析

水分含量測定參照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》(GB/T 5009.3—2016)進行;粗蛋白質含量測定參照《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》(GB/T 5009.5—2016)進行;粗脂肪含量測定參照《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》(GB/T 5009.6—2016)進行;灰分含量測定參照《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》(GB/T 5009.4—2010)進行;總膳食纖維含量的測定參照《食品中膳食纖維的測定 酶重量法和酶重量法-液相色譜法》(GB/T 22224—2008)進行;礦物質含量的測定參照《動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定 原子吸收光譜法》(GB/T 13885—2003)和《食品中鉀、鈉的測定》(GB/T 5009.91—2003)進行;生育酚含量的測定參照《飼料中維生素E的測定 高效液相色譜法》(GB/T 17812—2008)進行;維生素B1含量的測定參照《食品安全國家標準 嬰幼兒食品和乳品中維生素B1的測定》(GB/T 541311—2010)進行;維生素B2含量的測定參照《食品安全國家標準 嬰幼兒食品和乳品中維生素B2的測定》(GB/T 541312—2010)進行;γ-谷維素和植物甾醇含量的測定參照李吉[15]的方法。

碳水化合物含量計算公式如下:

c=1-(cwater+cfat+cash+cprotein)。

(1)

式(1)中:c為碳水化合物含量,%;cwater為水分含量,%;cfat為粗脂肪含量,%;cash為灰分含量,%;cprotein為蛋白質含量,%。

1.3.4 醬鴨腌制過程中的理化性質測定

色澤的測定。參照Khalid等[16]的方法,并作相應修改,具體方法如下:每個樣品隨機取5個點,使用色澤儀測定肉樣的L*(亮度)、a*(紅度)、b*(黃度)值,取各顏色指標的平均值。

pH值的測定參照《肉與肉制品 pH測定》(GB/T 9695.5—2008)進行。

水分含量的測定參照《肉與肉制品 水分含量測定》(GB/T 9695.15—2008)中的(103±2)℃直接干燥法。

蒸煮損失測定參考矯丹等[17]的方法,并作相應修改,具體方法如下:鴨肉稱重后用蒸煮袋封好放入80 ℃水浴鍋中,加熱至肉中心溫度達75 ℃,立即取出,冰浴冷卻至肉中心溫度為20 ℃,取出樣品用濾紙吸干表面水分后稱重。

(2)

式(2)中:L為蒸煮損失,%;m1為煮前質量,g;m2為煮后質量,g。

含鹽量的測定按《食品中氯化鈉的測定》(GB/T 12457—2008)進行。

采用質構儀進行剪切力測定,測定方法參考Zhang等[18]的方法,并做相應的修改。取不同腌制時期的鴨胸肉樣品,切成1 cm×1 cm×0.5 cm的肉條,選用HDP/VB探頭,參數(shù)設定如下:測前速度1.0 mm·s-1,測試速度1.0 mm·s-1,測后速度10.0 mm·s-1,刺入深度為25 mm,觸發(fā)力為20 g,測試速度為2 mm·s-1。每個樣品剪切6次取均值,測試后得到最大剪切力,數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。

1.3.5 菌落總數(shù)的測定

菌落總數(shù)參照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》(GB/T 4789.2—2010)的方法進行。

1.3.6 醬鴨脂肪氧化特性的測定

酸價的測定參照《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》(GB 5009.229—2016)進行;過氧化值的測定參照《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》(GB/T 5009.227—2016)進行。

硫代巴比妥酸(TBA)值測定參照Al-Bachir等[19]的方法,稍作修改,具體操作如下:準確稱取0.3 g樣品放置試管中,依次加入3 mL硫代巴比妥酸溶液、17 mL三氯乙酸-鹽酸溶液,充分混勻后,置于沸水浴中反應30 min后,取出冷卻;加入20 mL氯仿,3 000 r·min-1離心10 min后,取上清液,加入4 mL石油醚,3 000 r·min-1離心10 min。取上清液在532 nm處讀取吸光度,計算TBA值,計算公式如下:

(3)

式(3)中:VTBA為TBA值,mg·kg-1;D532為溶液的吸光度;m為樣品質量;9.48為常數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗每個樣品重復測定3次,數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示,數(shù)據(jù)分析與結果繪圖分別采用SPSS 17.0軟件中的單因素方差分析(ANOVA)和Dcuncan新復極差法作多重顯著性分析,顯著性水平設置為P<0.5。

2 結果與分析

2.1 米糠的成分

由表1可以看出,米糠中含有大部分的人體必需元素,其中蛋白質含量為15.08%,不飽和脂肪酸含量為80.05%;同時,米糠中總膳食纖維含量為31.04%。此外,米糠中含有豐富的生物活性物質,其中生育酚、γ-谷維素和植物甾醇的含量分別為256.1、250.3、304.7 mg·kg-1。因此,醬鴨腌制過程中添加米糠,隨著汁液的滲透,米糠的部分營養(yǎng)素會遷移進入肉制品的肌肉組織中,這在一定程度上豐富了肉制品的營養(yǎng)成分。

表1 米糠基本成分與營養(yǎng)成分含量Table 1 The contents of basic components and nutrients in rice bran

2.2 添加米糠腌制對醬鴨腌制過程中理化特性的影響

2.2.1 色澤

由圖1可知,腌制前原料肉的L*值、a*值和b*值分別為65.0±2.3、8.9±0.20和5.5±0.15,與腌制前相比,L*值和a*值在腌制結束后降低,而b*值增加。與未添加米糠的對照組相比,米糠腌制組腌制結束時的L*值升高,a*值和b*值下降,但均無顯著變化。L*值表示肉制品的亮度,數(shù)值越低代表顏色越暗[20]。醬鴨腌制后L*值下降,這主要是由于隨著醬鴨腌制工藝的進行,肉制品水分含量減少,肌肉對光的透射率降低,肉制品表面顏色變暗[21]。a*值表示肉制品的紅度,與腌制前的原料肉相比,腌制結束后醬鴨的a*值降低,這主要由于腌制過程中亞硝酸鹽的發(fā)色作用,使肉制品中的肌紅蛋白與亞硝基結合產生腌制肉制品特有的粉紅色[22],使得紅度降低[23]。程珂萌等[24]研究發(fā)現(xiàn),低溫風干工藝下醬鴨加工過程中由于水分降低,L*值呈下降趨勢,a*值從原料肉到風干結束階段降低,醬制后升高。而在本實驗中,與未添加米糠的對照組相比,米糠腌制組由于在腌制工藝中添加了米糠,阻礙了水分蒸發(fā),使肉制品在腌制過程中保留了更多的水分。因此,在腌制結束時醬鴨成品的肉質顏色較為透亮,L*值較高,a*和b*值較低。b*值代表肉制品的黃度。與原料肉相比,腌制結束b*值均升高,說明黃度值增加,這可能和醬鴨在腌制過程中發(fā)生的脂質溢出和氧化有關。同時米糠組的b*值低于對照組,這可能是由于米糠中含有大量的抗氧化活性物質,在一定程度上抑制脂肪的氧化,從而控制黃度值的升高。

相同顏色柱子上無相同字母表示處理之間差異顯著(P<0.05)。下同。Data on the bars with the same colour marked without the same lowercase letter indicated significant differences between treatments at P<0.05. The same as below.圖1 米糠腌制對不同階段產品色澤值的影響Fig.1 Effect of rice bran curing on product chroma value at different stages

2.2.2 pH值

在肉制品的加工與貯藏過程中,蛋白質會發(fā)生變性產生堿性物質,從而使肉制品的pH值升高[25]。由圖2可知,腌制前原料肉的pH值為5.2,腌制結束米糠腌制處理組的pH值為5.8,低于同期未添加米糠的對照組6.0,表明米糠腌制能夠有效延緩醬鴨在腌制過程中pH值的上升。劉潤清[25]的研究也表明,米糠醇提物對肉制品pH值的控制起一定作用。

圖2 米糠腌制對不同階段產品pH值的影響Fig.2 Effect of rice bran curing on pH value of products at different stages

2.2.3 蒸煮損失

蒸煮損失可以在一定程度上反映肉的保水性,蒸煮損失越小,肉的保水性越強。由圖3可以看出,和腌制前相比,對照組和米糠腌制組肉制品的蒸煮損失均下降,在腌制結束階段對照組的蒸煮損失率為28.35%,高于米糠腌制組(23.30%)。這可能是因為隨著腌制的進行,大量鹽溶性蛋白被浸提出來,從而促進了肌原纖維吸水膨脹,鹽溶性蛋白轉移到肉的表面,在加熱狀態(tài)下在肉表面形成了一層黏膜,從而阻礙了水分的蒸發(fā),進而降低了肉的蒸煮損失。徐為民等[26]研究表明,不同的腌制方式均可降低肉制品的蒸煮損失,他認為這可能是由于腌制過程中食鹽中的Cl-可以改變肌肉中蛋白質分子間的靜電斥力,使肌原纖維蛋白質分子間的內聚力降低,導致肌肉蛋白質基質膨脹從而有利于結合大量的不易流動水,進而阻礙了水分的蒸發(fā),降低了肉的蒸煮損失。

圖3 米糠腌制對不同階段產品蒸煮損失的影響Fig.3 Effect of rice bran curing on cooking loss at different stages

2.2.4 水分含量和含鹽量

從圖4可以看出,隨著腌制的進行,所有處理樣品鴨肉的水分含量均降低。與腌制前的水分含量(75%)相比,腌制結束時,對照組與添加米糠腌制組的水分含量分別為62.3%和68.4%。在含鹽量方面,隨著腌制過程和后期加工過程的進行,鴨肉含鹽量在不斷上升,腌制結束時對照組和米糠腌制組的含鹽量分別增加至2.15%和1.65%,米糠腌制組腌制結束含鹽量低于對照組。米糠中膳食纖維含量較高,在米糠腌制過程中起到了阻礙水分蒸發(fā)的作用,不僅使米糠腌制組的水分含量高于對照組,同時也控制了鹽含量。

圖4 米糠腌制對不同階段產品水分含量和含鹽量的影響Fig.4 Effect of rice bran curing on moisture content and salt content in different stages

2.2.5 剪切力

質構方面,剪切力是衡量肉制品嫩度的重要指標,剪切力越大,表明肉制品嫩度越差[27]。從圖5可以看出,腌制前剪切力為2.8 N,腌制結束時米糠腌制組的剪切力為3.2 N,低于未添加米糠的對照組(3.7 N)。這可能是因為在腌制過程中肌肉脫水加快,使肌肉組織質地的緊密性增加,從而使剪切力升高,這與Lorenzo等[23]研究的干腌馬駒腰部肉經腌制和低溫風干后剪切力的變化趨勢一致。此外,醬鴨在后期的醬制過程中,由于肉制品的肌原纖維蛋白發(fā)生變性、降解和收縮,導致醬鴨肉制品變硬,剪切力增加[28]。

圖5 米糠腌制對不同階段產品剪切力的影響Fig.5 Effect of rice bran curing on shear force of products at different stages

2.3 添加米糠腌制對醬鴨菌落總數(shù)的影響

菌落總數(shù)可以用來評價肉制品腐敗變化的情況。如圖6所示,鴨肉的初始菌落總數(shù)為(3.3±0.12)lg(CFU·g-1),在腌制結束和醬鴨成品中,米糠腌制組與對照組的菌落總數(shù)基本一致,分別為(3.6±0.12)lg(CFU·g-1)和(3.5±0.21)lg(CFU·g-1),均未超過國家熟肉制品衛(wèi)生標準中醬鹵肉類菌落總數(shù)[4.9 lg(CFU·g-1)],說明用米糠可以作為腌制劑輔料用于腌制醬鴨。

圖6 米糠腌制對不同階段產品菌落總數(shù)的影響Fig.6 Effect of rice bran curing on the aerobic plate count of products at different stages

2.4 添加米糠腌制對醬鴨脂肪氧化特性的影響

2.4.1 酸價與過氧化值

肉制品在腌制、烘烤過程中,由于氧、熱、光、微生物等因素的影響,表面油脂和肌肉脂肪會發(fā)生嚴重的氧化、酸敗現(xiàn)象,導致肉制品品質下降。酸值和過氧化值通常被用來表示油脂中游離脂肪酸和初級氧化產物的含量[29]。由圖7可以看出,腌制結束后,米糠腌制組和對照組的酸價分別為0.34、0.55 mg·g-1,均顯著高于腌制前產品(0.25 mg·g-1)。腌制結束時,對照組的過氧化值相比腌制前也有明顯提高,而米糠腌制組與腌制前無顯著差異,這說明在腌制階段,肉制品發(fā)生了一定程度的氧化、酸敗現(xiàn)象,添加米糠可以顯著緩解肉制品的氧化、酸敗程度。此外,從圖7中可以明顯看出,米糠腌制組產品的過氧化值和酸價均小于對照組,存放15 d之后,對照組產品的酸價和過氧化值分別為1.8 mg·g-1、0.96 mmol·kg-1,而米糠腌制組的酸價和過氧化值分別為1.24 mg·g-1、0.52 mmol·kg-1,均小于國標規(guī)定的肉制品衛(wèi)生標準。

圖7 米糠腌制對不同階段產品酸價與過氧化值的影響Fig.7 Effect of rice bran curing on the acid value and peroxide value of the products at different stages

在醬鴨成品存放7 d、15 d和30 d后,米糠腌制組和對照組的酸價和過氧化值相比腌制前均有顯著提高,這說明在腌制和貯藏階段,肉制品發(fā)生了一定程度的氧化、酸敗現(xiàn)象。然而米糠腌制組產品的過氧化值和酸價均小于對照組,由此可以看出,在腌制過程中添加米糠,能夠有效緩解肉制品在加工過程中出現(xiàn)的氧化酸敗現(xiàn)象;這可能是因為米糠中含有較高含量的谷維素、糠甾醇、阿魏酸、α-生育酚等天然活性物質,這些活性物質在腌制過程中會隨著汁液的滲透遷移進入肉制品的肌肉組織中,在一定程度上抑制了肉制品的脂肪氧化。

2.4.2 TBA值

在脂肪氧化過程中,TBA值越大表明氧化產生的次級產物越多,氧化程度越深,因此TBA值是用于評價脂肪氧化程度的重要指標之一[25]。由圖8可以看出,腌制結束時,對照組和米糠腌制組的TBA值分別為0.58 mg·kg-1、0.31 mg·kg-1,相比腌制前(0.13 mg·kg-1)均有所增加,并且隨著存放時間的延長,TBA值不斷升高,表明肉制品在加工與存放過程中,脂肪氧化酸敗程度逐漸加深。此外,由圖8可得,米糠腌制組的TBA值均小于對照組,且在存放15 d后,對照組的TBA值為4.24 mg·kg-1,米糠腌制組的TBA值為2.91 mg·kg-1,表明米糠中豐富的活性物質能夠較好地抑制肉制品在加工存放過程中因脂肪氧化酸敗現(xiàn)象而產生的TBA含量的增加,此結論與過氧化值所得結論一致。劉潤清[25]研究表明,米糠醇提物能夠降低豬肉糜的過氧化值和TBA值,有效抑制肉糜在冷藏過程中的脂肪氧化程度。

圖8 米糠腌制對不同階段產品TBA值的影響Fig.8 Effect of rice bran curing on TBA value of products at different stages

3 結論

因米糠中含有豐富的生育酚、γ-谷維素和植物甾醇等抗氧化活性物質,在醬鴨腌制過程中添加質量分數(shù)15%的米糠,可起到阻礙水分蒸發(fā)的作用,從而提高產品的嫩度,也在一定程度上控制了產品的含鹽量。同時,隨著腌制結束和貯藏時間的延長,與對照組相比,米糠腌制組的酸價、過氧化值、TBA值均有所降低,表明米糠腌制可有效改善產品腌制與貯藏過程中的脂肪氧化,提高肉制品的品質,改善食品安全。米糠來源天然、安全,其相關研究開發(fā)屬于農業(yè)廢棄資源增值利用,在改善環(huán)境的同時,對提高產品質量、保障食品安全意義重大。