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(1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,四川雅安 625014; 2. 重慶市畜牧科學(xué)院,重慶榮昌 402460; 3. 農(nóng)業(yè)部養(yǎng)豬科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶榮昌 402460)

肉類(lèi)是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖澄?是動(dòng)物蛋白最主要的來(lái)源之一。隨著生活水平的提高,人們對(duì)肉的食用品質(zhì)要求也不斷提高。從聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,2012年豬肉的產(chǎn)量為112. 7百萬(wàn)t,占整個(gè)肉類(lèi)產(chǎn)量的37. 06%,因此,豬肉的品質(zhì)直接影響整個(gè)肉類(lèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而食用品質(zhì)是決定肉類(lèi)商品價(jià)值最重要的因素,評(píng)價(jià)肉類(lèi)食用品質(zhì)的指標(biāo)包括質(zhì)構(gòu)、外觀(guān)和風(fēng)味三個(gè)方面,其中質(zhì)構(gòu)性狀是彈性、硬度、多汁性等肉質(zhì)性狀的總稱(chēng),是肉類(lèi)最重要的性狀,影響著消費(fèi)者肉類(lèi)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的評(píng)價(jià)[1]。

低溫嫩化處理可提高肉的食用品質(zhì),是常見(jiàn)的肉成熟工藝,該方法將屠宰后的畜禽胴體迅速置于0 ～ 4℃,使其進(jìn)行低溫嫩化(俗稱(chēng)“排酸”)[2]。此方法改變?nèi)忸?lèi)質(zhì)構(gòu)的原因是肉嫩化化過(guò)程中,內(nèi)源蛋白酶會(huì)降解維持肌原纖維形態(tài)的蛋白,提高肉的嫩度[3]。同時(shí),冷卻環(huán)境下肉表面會(huì)形成干油膜,防止肉脫水,阻止微生物的侵入,從而確保了肉的彈性、多汁性和安全性[4]。在發(fā)達(dá)國(guó)市場(chǎng)占有率極高的冷卻肉就是以低溫嫩化處理為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新型冷藏鮮肉,以其質(zhì)地好、營(yíng)養(yǎng)損失少、安全衛(wèi)生、品味獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)倍受廣大消費(fèi)者的青睞[5]。

目前,除了原料肌纖維粗細(xì)、肌內(nèi)脂肪含量等因素以外,嫩化處理的時(shí)間和方法是導(dǎo)致肉類(lèi)產(chǎn)品均一性不佳的主要原因,所以在冷鮮豬肉生產(chǎn)工藝中,常采用的嫩化處理時(shí)間為24h[6],但由于其貨架期最長(zhǎng)為1周左右[7],肉制品在低溫保存的條件下內(nèi)源蛋白酶依然在持續(xù)對(duì)肉類(lèi)進(jìn)行嫩化,因此也可能會(huì)導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)和感官性狀的持續(xù)變化,另外,消費(fèi)者感知的豬肉嫩度也表現(xiàn)出較大的變異[8]。所以,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在低溫(4℃)嫩化處理的24h(1d)、72h(3d)、144h(6d)三個(gè)時(shí)間點(diǎn)量化分析豬肉的質(zhì)構(gòu)和感官性狀,并利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析嫩化處理過(guò)程中豬肉各性狀的變化趨勢(shì),為優(yōu)化冷鮮肉加工工藝、改良品質(zhì)等提供科學(xué)有效的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 材料與儀器

1. 1. 1 材料 選擇18頭5 ～ 6月齡,體重約100kg 杜洛克×(長(zhǎng)白×大約克)雜交商品豬屠宰,現(xiàn)場(chǎng)采集第十至最后肋骨處的背最長(zhǎng)肌,除去周邊的脂肪和結(jié)締組織,放入干凈的包裝袋,標(biāo)明編號(hào)進(jìn)行下一步處理。

1. 1. 2 儀器 水浴鍋 DK - 8D,三孔恒溫水浴;熱電耦測(cè)溫儀 TES - 1314A,泰仕電子,臺(tái)灣;TA. XT. plus型物性測(cè)試儀(stable micro systems,Godalming,Surrey,UK)、取樣器、冰箱(星星陳列柜,XINGX)等。

1. 2 實(shí)驗(yàn)方法

1. 2. 1 樣品處理 樣品熱處理參照美國(guó)肉類(lèi)科學(xué)協(xié)會(huì)推薦的方法[9],每塊樣品等分為約400g重量的3份,在4℃冰箱分別存放1、3和6d。隨后利用塑料袋包裹樣品置于80℃水浴鍋中加熱約30min,待肉樣中心溫度達(dá)到70℃時(shí),停止加熱并冷卻到中心溫度為0 ～ 4℃。

1. 2. 2 感官測(cè)定 將處理后的肉樣切成1×1×1cm3的肉塊,參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO 11036:1994)的方法[10],由25名受過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的食品專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行品嘗。利用參考食物法對(duì)品嘗人員主觀(guān)評(píng)定尺度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,先品嘗若干種質(zhì)構(gòu)參數(shù)不同的標(biāo)準(zhǔn)食物,利用10分制將其定義為不同分?jǐn)?shù)[11],建立統(tǒng)一的主觀(guān)尺度。隨后品嘗樣品并在1 ～ 10分評(píng)分表上對(duì)每個(gè)樣品的感官硬度、感官?gòu)椥院投嘀赃M(jìn)行評(píng)分[3]。其中,硬度 - 臼齒咬住樣品使其達(dá)到變形所施加的力;彈性 - 對(duì)樣品部分施力后其恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的程度;多汁性 - 樣品被咀嚼時(shí)在口腔中產(chǎn)生的汁液數(shù)量的多少。

1. 2. 3 W - B剪切力(warner - bratzler shearing force)測(cè)定 用圓形取樣器沿肌纖維平行方向鉆切肉樣,剪切力測(cè)定參照Chiavaro等的方法[12],使用TA. XT. plus型物性測(cè)試儀(stable micro systems,Godalming,Surrey,UK))加載warner - bratzler剪切刀具對(duì)肉樣進(jìn)行測(cè)定。測(cè)得刀具切割這一用力過(guò)程的力量變化,得到一條力量隨距離或時(shí)間變化的曲線(xiàn),根據(jù)此曲線(xiàn)分析得到最大剪切力、硬度和平均剪切力[13]。

1. 2. 4 質(zhì)構(gòu)剖面分析(texture profile analysis,TPA) 將肉樣切割成約高25mm,底面積40mm×40mm的方塊狀,檢測(cè)表面與肌纖維走向平行。參照質(zhì)構(gòu)剖面分析的方法[14],用TA - XY2i型物性測(cè)試儀,加載Ps - 5探頭進(jìn)行測(cè)定。探頭為底面直徑5mm的圓柱形,壓縮速度為1mm/s,返回速度也為1mm/s,第一次壓縮距離為10mm,第二次壓縮距離同樣為10mm,兩次間停頓時(shí)間為2s。通過(guò)分析力量 - 時(shí)間曲線(xiàn),再根據(jù)參數(shù)定義及計(jì)算方法得到肉樣的硬度、粘性、粘著性、彈性、咀嚼性和回復(fù)性[3,13,15]。其中,硬度 - 第一次壓縮時(shí)的最大峰值;粘性 - 第一次壓縮曲線(xiàn)達(dá)到零點(diǎn)到第二次壓縮曲線(xiàn)開(kāi)始之間的曲線(xiàn)的負(fù)面積;粘著性 - 測(cè)試樣品經(jīng)過(guò)第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力;彈性 - 樣品經(jīng)過(guò)第一次壓縮以后能夠再恢復(fù)的程度;咀嚼性 - 用于描述固態(tài)測(cè)試樣品,數(shù)值上用膠粘性和彈性的乘積表示;回復(fù)性 - 樣品在第一次壓縮過(guò)程中回彈的能力。

1. 2. 5 統(tǒng)計(jì)分析 用SPSS12. 0(SPSS Inc,Chicago,Illinois,USA)軟件對(duì)所收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 感官結(jié)果分析

硬度、彈性和多汁性是影響豬肉口感的重要指標(biāo),對(duì)消費(fèi)者決定是否購(gòu)買(mǎi)有著重要的影響。感官評(píng)定結(jié)果顯示,隨著嫩化處理時(shí)間的增加,感官硬度、彈性和多汁性在三個(gè)測(cè)試時(shí)間點(diǎn)間均呈現(xiàn)顯著的降低(p<0. 05)(表1)。但各個(gè)指標(biāo)變化程度卻大不相同,嫩化1d和3d相比,各指標(biāo)的下降比例分別為:硬度(8%)、彈性(4%)、多汁性(17%);嫩化3d和6d相比,下降比例為:硬度(9%)、彈性(7%)、多汁性(4%)。可見(jiàn),多汁性在1 ～ 3d下降非常明顯,說(shuō)明豬肉在嫩化前期水分損失較多,后期則相對(duì)較少;硬度、彈性在兩個(gè)時(shí)間段的下降比例變化不大,說(shuō)明在嫩化過(guò)程中硬度、彈性變化較均勻,且呈持續(xù)下降的趨勢(shì)。進(jìn)一步說(shuō)明在豬肉嫩化過(guò)程中,一直存在著內(nèi)源蛋白酶的持續(xù)作用,使得豬肉感官硬度和彈性呈現(xiàn)持續(xù)、較均勻的變化。

2. 2 W - B剪切力結(jié)果分析

肉的食用品質(zhì)中的嫩度指標(biāo)往往決定肉品的商業(yè)價(jià)值,目前大多數(shù)國(guó)家都沿用Warner - Bratzler剪切力測(cè)定法評(píng)定肉嫩度。最大剪切力、平均剪切力、W - B硬度都是樣品嫩度重要的指標(biāo),模擬的是人類(lèi)門(mén)齒切斷食物所用的力量。這三個(gè)指標(biāo)在1 ～ 3d都呈現(xiàn)顯著下降(p<0. 05),而在3 ～ 6d都沒(méi)有明顯變化(p>0. 05)(表2)。其中,最大剪切力和平均剪切力都是在嫩化1 ～ 3d急劇下降,分別下降了33. 79%和39. 91%,在3 ～ 6d下降緩慢,分別只有10. 81%和6. 09%,而W - B硬度在1 ～ 3d的下降量也是3 ～ 6d的2倍左右。所以從W - B結(jié)果可以得出,嫩化前期(1 ～ 3d)豬肉剪切力呈現(xiàn)大幅度下降趨勢(shì),說(shuō)明內(nèi)源蛋白酶對(duì)肌肉蛋白質(zhì)的降解作用在1 ～ 3d已達(dá)到非常高的水平。

表1 豬肉感官性狀在低溫嫩化過(guò)程中的變化Table 1 Changes of pork sensory characteristics in the process of tenderization at low temperature

注:同行間比較用不同小寫(xiě)字母標(biāo)記,表示差異顯著(p<0. 05)，表2、表3同。

表2 豬肉W - B剪切力參數(shù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 2 Descriptive statistics of pork W - B shear force parameters

表3 豬肉TPA參數(shù)在低溫嫩化過(guò)程中的變化Table 3 TPA parameters of pork as influenced in the process of tenderization at low temperature

2. 3 TPA結(jié)果分析

TPA質(zhì)構(gòu)分析方法主要是通過(guò)模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng),對(duì)固體半固體樣品進(jìn)兩次壓縮得到質(zhì)構(gòu)測(cè)試曲線(xiàn),從中分析質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)[17]。如表3,粘著性在各個(gè)測(cè)定點(diǎn)之間都沒(méi)有明顯的變化,說(shuō)明測(cè)試樣品第一次壓縮變形對(duì)第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)沒(méi)有差異(p>0. 05)。TPA彈性反映的是樣品兩次壓縮反彈高度的比值,在1 ～ 3d豬肉表面彈性有顯著的升高(p<0. 05),3 ～ 6d變化不顯著(p>0. 05),而感官所測(cè)定的表面彈性在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)均呈現(xiàn)顯著降低,說(shuō)明儀器和感官測(cè)定存在著差異。回復(fù)性在嫩化6d與1d之間有顯著的變化(p<0. 05),說(shuō)明在嫩化6d,樣品被壓縮后的回復(fù)能力才有明顯的改變。TPA硬度是第一次壓縮時(shí)的最大力峰值,在1 ～ 3d沒(méi)有明顯變化(p>0. 05),在3 ～ 6d有顯著的下降(p<0. 05),說(shuō)明在壓縮過(guò)程中,表面硬度到嫩化后期才有顯著變化。粘性在1 ～ 3d有非常顯著升高(p<0. 05),上升了75. 72%,而3 ～ 6d變化不明顯(p>0. 05),只上升了6. 02%。咀嚼性是硬度、彈性、粘著性三者相乘,在1 ～ 3d無(wú)顯著變化,而3 ～ 6d有顯著的下降(p<0. 05)。

3 討論

目前,不同嫩化時(shí)間對(duì)肉質(zhì)影響的研究主要集中在牛肉[18 - 19]上,對(duì)豬肉的影響只在國(guó)外有少量研究,并且?guī)讉€(gè)報(bào)道中選擇的嫩化時(shí)間點(diǎn)跨度太大(2、7、14d)[20 - 21],超出了豬肉的冷藏貨架期(7d左右)。出于提高加工效率和降低微生物污染風(fēng)險(xiǎn)的方面考慮,低溫豬肉制品的加工企業(yè)往往傾向選擇較短的嫩化時(shí)間,因此本實(shí)驗(yàn)選取1、3、6d三個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)豬肉的低溫嫩化進(jìn)行研究,以期展示出豬肉在加工過(guò)程中及貨架期內(nèi)持續(xù)嫩化導(dǎo)致的質(zhì)構(gòu)和感官性狀變化趨勢(shì)。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)感官測(cè)定的指標(biāo)隨嫩化時(shí)間增加都呈現(xiàn)持續(xù)的下降,感官硬度和彈性表現(xiàn)出較均勻降低,符合Juárez 的研究結(jié)果[21],下降率約為每天3. 4%和2. 2%,說(shuō)明隨著嫩化處理時(shí)間和貨架待售保存的時(shí)間的延長(zhǎng)，消費(fèi)者對(duì)硬度和彈性的感官評(píng)價(jià)都會(huì)產(chǎn)生明顯的變化,因此標(biāo)準(zhǔn)化嫩化處理時(shí)間和加快肉類(lèi)貨架流通速度是保證產(chǎn)品批次之間感官性狀一致性的必要措施。而感官多汁性結(jié)果與已報(bào)道的變化趨勢(shì)相反[21],其差異可能是由于測(cè)試人員和參考標(biāo)準(zhǔn)不同造成。W - B剪切測(cè)試所得到的3個(gè)指標(biāo)在1 ～ 3d有顯著的下降,3 ～ 6d變化不明顯,且Taylor等研究的結(jié)果表明嫩化4 ～ 12d剪切力無(wú)明顯變化[22],說(shuō)明在豬肉低溫處理的前期肌肉蛋白質(zhì)降解的程度已經(jīng)較高,再繼續(xù)嫩化處理對(duì)剪切作用的硬度影響不大。在TPA方面,粘著性是隨著脂肪含量的升高而增加[23],且在嫩化過(guò)程中無(wú)明顯變化,與牛肉相關(guān)的報(bào)道結(jié)果相符[19],說(shuō)明脂肪含量和性質(zhì)沒(méi)有改變;粘性與Juárez 等報(bào)道的感官粘性變化趨勢(shì)基本相同[21];硬度和咀嚼性在嫩化3 ～ 6d才有顯著改變,說(shuō)明此階段豬肉發(fā)生形變所需要的力和被牙齒嚼碎所需要的力有明顯降低,這與牛肉嫩化5 ～ 12d的結(jié)果一致[24];彈性和回復(fù)性1 ～ 6d的變化趨勢(shì),在牛肉嫩化過(guò)程中也有相應(yīng)的報(bào)道[21,24],說(shuō)明豬肉在形變過(guò)程中的回彈能力到嫩化第3d有顯著升高,而形變后的恢復(fù)能力要到第6d才有明顯的提升。

硬度是豬肉品質(zhì)參數(shù)中對(duì)口感影響最大的指標(biāo),直接影響肉的嫩度。破壞性實(shí)驗(yàn)所得出的W - B硬度主要反映的是肌細(xì)胞和肌肉內(nèi)部纖維束的完整性,在嫩化1 ～ 3d有顯著下降,而非破壞性測(cè)試得出的TPA硬度反映的是肌肉組織表面的應(yīng)力,在嫩化3 ～ 6d才有顯著下降,說(shuō)明肌肉內(nèi)的嫩化作用是由內(nèi)源蛋白酶從細(xì)胞開(kāi)始發(fā)生,并逐漸作用于表面。從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還可以看出,感官硬度和W - B硬度,感官?gòu)椥院蚑PA彈性在嫩化過(guò)程中變化顯著性和趨勢(shì)不盡一致,可能是由于我們?cè)诰捉廊鈽訒r(shí),牙齒、口腔肌肉、唾液等一系列復(fù)雜的因素都會(huì)影響感官硬度,所以?xún)x器測(cè)定結(jié)果還不足以全面反映人類(lèi)的感官水平。

4 結(jié)論

綜上所述,儀器和感官測(cè)定結(jié)果之間存在的差異反映了消費(fèi)者口腔感官的復(fù)雜性,但通過(guò)儀器測(cè)定的客觀(guān)結(jié)果可以得出,在低溫嫩化處理1 ～ 3d,豬肉的剪切力下降快,嫩化效果明顯,保持了咀嚼性,提升了表面彈性、粘性,大大改善了肉樣的口感,而且嫩化1 ～ 3d沒(méi)有改變?nèi)鈽颖砻嬗捕?可以有效地防護(hù)微生物的入侵,保證了食品安全。

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