張婷，劉永峰，翟希川，李林強，王盈琳

(陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西西安，710062)

牛肉粒是一種休閑食品，因其風味獨特、營養(yǎng)豐富、方便易攜帶而受到消費者親睞。但是，牛肉纖維較粗，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的牛肉?？诟袌杂?，難咀嚼。為了提升牛肉干制品類的品質(zhì)，目前已有多種嫩化方法應用于牛肉制品的加工，如滾揉、外源性蛋白酶解［1］、注射嫩化劑 CaCl2嫩化［2］等方法。酶解法因其作用條件易控制而應用較為廣泛，其主要原理是酶在適宜的溫度和一定的作用時間內(nèi)分解肉中的肌原纖維和膠原蛋白而起到嫩化肉的作用［3-5］。微波法是一種有效的嫩化方法，但目前應用對象較少，其研究還處于初級階段［6］，Grag等采用微波技術(shù)對豬肉進行嫩化，發(fā)現(xiàn)微波能顯著提高豬肉的嫩度［7］。近年來，超聲波技術(shù)在食品加工中應用日趨廣泛，低頻超聲波的主要特性在于“空化效應”和“機械效應”，通過這些特性可以破壞肉的肌原纖維，有助于肉品的嫩化加工［8-10］。雖然酶解法、超聲波和微波技術(shù)對嫩化肉類均有效果，但其嫩化牛肉效果的比較及其配合應用方面卻鮮有報道。

鑒于此，本研究為了獲得最佳嫩化牛肉粒的加工工藝，采用微波法、酶解法、超聲波法、超聲波輔助酶解法和微波輔助酶解法5種方法來嫩化牛肉粒，通過分析牛肉粒的物性指標、水分含量、感官評價結(jié)果來評價其品質(zhì)，并比較不同嫩化處理工藝對牛肉粒品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍牛后腿肉、五香料、蔥、姜、食鹽、白糖、色拉油、白酒等，購于西安市華潤萬家超市;木瓜蛋白酶(10萬u/g)，購于江蘇銳陽生物科技有限公司。

質(zhì)構(gòu)儀TA.XT.Plus，英國stable micro system公司;DHS16-A型多功能紅外水分測量儀，上海精密科學儀器有限公司;MM721NG1-PS型微波爐，美的集團股份有限公司;KQ-300VDE型三頻數(shù)控超聲波清洗器，昆山超聲儀器有限公司;HH-S4型水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司;HL-3-6DW型遠紅外食品烤爐，廣州市番禺成功烘焙設備制造有限公司;JA2003N型電子天平，上海精密儀器有限公司;GDX-9073B-1型電熱鼓風干燥箱，上海?，攲嶒炘O備有限公司。

1.2 工藝流程

(1)微波嫩化法:牛肉解凍→牛肉清洗→牛肉切成牛肉?！A煮→微波嫩化→上糖色→復煮→烘烤

(2)酶解嫩化法:牛肉解凍→牛肉清洗→牛肉切成牛肉粒→酶解嫩化→預煮→上糖色→復煮→烘烤

(3)超聲波嫩化法:牛肉解凍→牛肉清洗→牛肉切成牛肉?！暡刍A煮→上糖色→復煮→烘烤

(4)超聲波輔助酶解嫩化法:牛肉解凍→牛肉清洗→牛肉切成牛肉粒→酶解法嫩化→超聲波嫩化→預煮→上糖色→復煮→烘烤

(5)微波輔助酶解嫩化法:牛肉解凍→牛肉清洗→牛肉切成牛肉?！附饽刍A煮→微波嫩化→上糖色→復煮→烘烤

1.3 試驗步驟

1.3.1 原料肉解凍與預處理

將冷凍牛肉放在冰箱(4℃)中解凍24 h，再將牛肉放在室溫下繼續(xù)解凍，直至刀能將肉平穩(wěn)切下為止。沿著肉的紋理，去除解凍后的牛肉表面的肥肉、結(jié)締組織和筋、肌膜等雜物，再將牛肉切成長1.5 cm，寬1.0～1.3 cm，厚度為0.5～0.7 cm的牛肉粒。試驗共分為9組，每組牛肉粒均為100 g，每組約有55～60粒牛肉。因本試驗每組樣品量較少，經(jīng)過多次預試驗及結(jié)合試驗條件，最終確定了9組方案。具體分組及嫩化工藝處理方式見表1。

表1 試驗分組及其嫩化工藝處理條件Table 1 Experiment groupedand tenderization processing treatment condition

1.3.2 預煮牛肉粒

預煮時，100 g牛肉粒添加900 mL水。將水、5～6 g姜末放進鍋中蓋上蓋子，待水開后，將牛肉粒放入鍋內(nèi)，邊煮邊撇去肉湯上的浮沫、攪動鍋中的牛肉粒，水一直保持沸騰狀態(tài)，肉粒放進鍋中170～180 s后撈出。

1.3.3 嫩化牛肉粒

(1)微波嫩化。將預煮過的100 g牛肉粒用保鮮膜封好平展放在微波爐中，2個處理組均使用微波中火(385 W)，分別嫩化處理2 min和4 min。

(2)酶解法嫩化。酶解法嫩化牛肉應用較多的酶是木瓜蛋白酶，所以本試驗選取木瓜蛋白酶為嫩化酶［11-13］。酶的添加量為0.05 g，將其加入400 mL的水中，混合均勻后，于水浴鍋中加熱，待溫度為木瓜蛋白酶的最大活力溫度55℃時，將100 g牛肉粒浸泡在溶液中酶解嫩化［14-16］。

(3)超聲波嫩化。將100 g牛肉粒放在超聲波清洗器中，調(diào)整儀器參數(shù)為:工作功率300 W、頻率100 kHz、室溫下嫩化。

(4)超聲波輔助酶解法嫩化。將100 g牛肉粒在55℃的酶液里嫩化處理15 min后，然后放在超聲波清洗器中，于溫度55℃、工作功率為300 W、頻率為100 kHz下繼續(xù)嫩化處理1 min。

(5)微波輔助酶解法嫩化。將100 g牛肉粒于55℃的酶液里嫩化處理15 min后，經(jīng)過預煮后于微波爐低火(119 W)繼續(xù)加熱嫩化處理1 min。

1.3.4 上糖色

由于每組樣品量較少，故上糖色時先將油和糖倒進鍋里，其中油的添加量為20～22 g，糖的添加量為6～7 g，大約110～140 s白糖溶化后，鍋中溫度升至220～240℃時糖顏色隨即變紅，將牛肉粒放入鍋中，不斷攪拌使牛肉粒上色，上色過程中鍋中溫度約130～150℃，攪拌85～90 s后，將牛肉粒從鍋中取出。

1.3.5 復煮

為了增加肉的香味，復煮的水為預煮牛肉粒后的水。復煮時，先將配料放進鍋中，待水溫達到90℃以上后，將牛肉粒放進鍋里。復煮溫度在85～100℃內(nèi)，小火蒸煮，便于牛肉粒入味均勻，在收汁前約5 min時，將鹽放進鍋中并攪拌，待收汁完全后將牛肉粒取出，復煮時間為75～80 min。

復煮配料:900 mL水中加肉桂0.63 g、八角0.72 g、丁香 0.47 g、小茴0.49 g、豆蔻0.53 g、月桂葉0.58 g、白芷0.40 g、花椒0.60 g、2.50 ～2.70 g鹽、1.50 ～2.00 mL白酒、3.50～4.50 g蔥、4.50～5.50 g肥肉。

1.3.6 烘烤

將牛肉粒均勻擺放在烤盤中，于55℃下烘烤4 h［14-15］。

1.4 分析指標測定

1.4.1 物性指標的測定

用質(zhì)構(gòu)儀的TPA模式測定不同嫩化工藝處理下的牛肉粒的物性指標，得到硬度、脆性、黏性、內(nèi)聚性、彈性、膠著性、咀嚼性、回復性8個指標值。綜合考慮各因素，選取硬度、咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性和回復性5個指標來反映不同嫩化工藝處理下牛肉粒的物性指標變化。每組平行測定3個樣品，取其平均值。其中，質(zhì)構(gòu)儀選用的探頭為P/36R，測定模式與參數(shù):模式為TPA，測試前速度為1 mm/s，測試速度為1 mm/s，測試后速度為1 mm/s，應變量為75%。

1.4.2 水分含量測定

選用多功能紅外水分測量儀測定牛肉粒的水分含量，每組平行測量3個樣品，取其平均值。

1.4.3 感官評價

邀請10位受過感官培訓的學生，對牛肉粒進行感官評價。針對本試驗產(chǎn)品，參照相關標準(SB/T 10282-2007，肉干)制定牛肉粒的感官評價標準，標準見表2。其中，嫩度、滋味、氣味、顏色、組織形態(tài)對牛肉粒品質(zhì)影響的權(quán)重集為，A={0.3，0.2，0.2，0.15，0.15}。

表2 牛肉粒感官評價標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of beef granules

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗所得數(shù)據(jù)用spss21.0軟件分析，方差分析采用Duncan法;運用DPS7.0.0軟件中的模糊數(shù)學方法里的綜合評判對牛肉粒的感官評價結(jié)果進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 物性指標結(jié)果與分析

質(zhì)構(gòu)儀檢測到的在不同嫩化工藝處理下的牛肉粒硬度指標見圖1。

圖1 不同嫩化工藝處理對牛肉粒硬度的影響Fig.1 Effect of different tenderizationprocessing on hardness of beef granules

對照組的硬度與8個試驗組的硬度相比差異極高的顯著(P＜0.001)，經(jīng)過嫩化處理的牛肉粒的硬度均較對照組極顯著降低，降低范圍為32.30% ～80.25%。其中，超聲波6 min工藝處理的牛肉粒硬度最小為2 194.55 g，對照組牛肉粒硬度最大為11 112.02 g，說明嫩化工藝對改善牛肉粒的嫩度、降低硬度作用非常明顯，9組牛肉粒硬度大小順序為:對照組＞酶解20 min＞酶解40 min＞微波2 min＞微波1 min輔助酶解15 min＞微波4 min＞超聲波1 min輔助酶解15 min＞超聲波3 min＞超聲波6 min。8個試驗組間牛肉粒的硬度差異也極顯著(P＜0.01)，可見不同嫩化工藝對改善牛肉粒的嫩度、降低硬度效果不同。其中，微波2 min與微波4 min的硬度、酶解嫩化20 min與酶解嫩化40 min的硬度、超聲波1 min輔助酶解嫩化15 min與微波1 min輔助酶解嫩化15 min處理的牛肉粒硬度相比差異均不顯著(P＞0.05)，但超聲波3 min與超聲波6 min間的硬度差異顯著(P＜0.05)。超聲波6 min嫩化工藝處理牛肉粒的硬度較其他嫩化工藝相比顯著下降，可能是由于超聲波處理時間較長對肉肌纖維結(jié)構(gòu)破壞嚴重，牛肉粒嫩化過度從而使其硬度顯著下降;微波輔助酶解法較單獨的微波嫩化工藝和酶解嫩化工藝相比牛肉粒的硬度未顯著降低，超聲波輔助酶解法較單獨的超聲波法嫩化工藝和酶解嫩化工藝相比牛肉粒的硬度差異也不顯著，結(jié)果可能與復合嫩化工藝較單獨嫩化工藝相比對肉內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響程度不同有關，雖然牛肉粒形狀大小、烘烤時間相同，若不同嫩化工藝對牛肉粒內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)影響的程度不同，當質(zhì)構(gòu)儀探頭下壓牛肉粒相同程度時所用的最大力會不同，所以硬度值不同。

質(zhì)構(gòu)儀檢測到的在不同嫩化工藝處理下牛肉粒咀嚼性指標見圖2。

圖2 不同嫩化工藝處理對牛肉粒咀嚼性的影響Fig.2 Effect of different tenderization processing on chewiness of beef granules

8個試驗組牛肉粒的咀嚼性較對照組相比極顯著降低(P＜0.01)，降低范圍為20.62% ～93.21%，可見嫩化工藝對降低牛肉粒的咀嚼性效果明顯，這與不同嫩化工藝處理對牛肉粒硬度的影響結(jié)果相一致。其中，超聲波6 min工藝處理的牛肉粒咀嚼性最小為301.99，對照組咀嚼性最大為4 450.60。9組牛肉粒咀嚼性大小順序為:對照組＞酶解40 min＞酶解20 min＞微波2 min＞超聲波3 min＞超聲波1 min輔助酶解15 min＞微波4 min＞微波1 min輔助酶解15 min＞超聲波6 min。其中，微波2 min與微波4 min處理的牛肉粒的咀嚼性相比差異顯著(P＜0.05)，酶解嫩化20 min與酶解嫩化40 min的咀嚼性相差較小差異不顯著(P＞0.05)，超聲波3 min與超聲波6 min的咀嚼性相差較大二者差異顯著(P＜0.05)，超聲波1 min輔助酶解嫩化15 min較微波1 min輔助酶解嫩化15 min處理的牛肉粒咀嚼性相差較大，二者差異顯著(P＜0.05)。結(jié)果顯示，超聲波輔助酶解法和微波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒的咀嚼性指標和硬度指標相比略有不同，可能是由于咀嚼性數(shù)值上等于硬度、內(nèi)聚性和彈性三者的乘積，微波輔助酶解法處理的牛肉粒的硬度雖然大于超聲波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒的硬度，但微波輔助酶解法處理的牛肉粒的內(nèi)聚性和彈性均小于超聲波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒的內(nèi)聚性和彈性，所以微波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒的咀嚼性小于超聲波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒;微波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒的咀嚼性指標較單獨酶解法、微波法嫩化工藝均有所下降，可見微波輔助酶解法工藝降低牛肉粒咀嚼性指標較單獨嫩化工藝相比效果比較明顯;超聲波輔助酶解法工藝處理的牛肉粒的咀嚼性較單獨酶解法、超聲波嫩化工藝處理的牛肉粒的咀嚼性指標的差異程度基本與硬度指標差異程度相一致，這可能與影響硬度的因素相同。

質(zhì)構(gòu)儀檢測到的在不同嫩化工藝處理下牛肉粒的彈性、內(nèi)聚性和回復性指標結(jié)果見表3。

表3 不同嫩化方式對牛肉粒彈性、內(nèi)聚性和回復性的影響Table 3 Effect of different tenderization on Springiness;Cohesiveness and Resilience of beef granules

對照組與8個試驗組相比彈性、回復性相差較小，差異不顯著(P＞0.05)，可見不同嫩化處理方式對改善牛肉粒的彈性、回復性效果不明顯。其中，微波1 min輔助酶解嫩化15 min處理的牛肉粒彈性最小，酶解40 min工藝處理的牛肉粒彈性最大;超聲波6 min工藝處理的牛肉粒的回復性最小，酶解40 min工藝處理的牛肉粒回復性最大。9組間內(nèi)聚性差異顯著(P＜0.05)，超聲波6 min工藝處理的牛肉粒內(nèi)聚性最小，酶解40 min工藝處理的牛肉粒內(nèi)聚性最大。內(nèi)聚性指標反映了牛肉粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互聯(lián)結(jié)的程度，嫩化處理破壞了牛肉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成肉內(nèi)部聯(lián)結(jié)程度降低，嫩化方式不同，對肉內(nèi)組織結(jié)構(gòu)破壞程度不同，所以牛肉粒的內(nèi)聚性指標因不同嫩化處理工藝而有顯著差異;雖然酶解40 min工藝處理的牛肉粒內(nèi)聚性最大，但從其硬度、咀嚼性指標看，酶解40 min工藝破壞肉粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)較明顯，有效提高了肉粒的嫩度，內(nèi)聚性指標未能和硬度、咀嚼性指標呈相同的趨勢變化，可能與嫩化工藝對牛肉粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響的差異有關。

2.2 水分含量測定結(jié)果與分析

牛肉粒的水分含量測定結(jié)果見表4。對照組與8個試驗組牛肉粒的水分含量無顯著差異(P＞0.05)。這可能與牛肉粒大小基本均勻一致且烘烤時間相同有關。

表4 不同嫩化工藝處理對牛肉粒水分含量的影響Table 4 Effect of different tenderization on moisture content of beef granules

2.3 感官評價結(jié)果與分析

嫩化牛肉粒的感官評價統(tǒng)計結(jié)果見表5。采用模糊數(shù)學方法中的綜合評判分析的感官評價結(jié)果如下:

表5 感官結(jié)果統(tǒng)計表Table 5 Statistical list of the result of sensory evaluation of beef granules

續(xù)表5

B1=(0.2667，0.3333，0.2000，0.2000)

B2=(0.2857，0.2857，0.3572，0.0714)

B3=(0.2500，0.3333，0.3334，0.0833)

B4=(0.2727，0.2727，0.3637，0.0909)

B5=(0.2500，0.3333，0.3334，0.0833)

B6=(0.2500，0.4167，0.2500，0.0833)

B7=(0.2500，0.2500，0.3333，0.1667)

B8=(0.5455，0.3636，0.0909，0)

B9=(0.2500，0.5000，0.1667，0.0833)

按最大隸屬原則和峰偏移學說分析得到的感官評價結(jié)果，如表6所示。

表6 采用的模糊數(shù)學法分析出的牛肉粒感官評價結(jié)果Table 6 Result of taking fuzzy evaluation method on sensory evaluation of beef granules

由表6可知，對照組評價最差，經(jīng)超聲波1 min輔助酶解15 min工藝處理的牛肉粒評價最高，超聲波3 min和微波1 min輔助酶解15 min處理的牛肉粒品質(zhì)評價良好，微波2 min、微波4 min、酶解嫩化20 min、酶解40 min超聲波6 min和評價中等，可見經(jīng)過嫩化工藝處理的牛肉粒更受人們喜愛。感官評價的結(jié)果與質(zhì)構(gòu)儀測出的物性指標相一致，牛肉粒經(jīng)過嫩化工藝處理后硬度、咀嚼性均降低，嫩度得到改善，易咀嚼，口感較好，所以評價較高。超聲波1 min輔助酶解嫩化15 min工藝中，牛肉粒先經(jīng)過酶解處理使肉內(nèi)部的肌原纖維和結(jié)締組織分解，然后輔助短暫的超聲波處理，牛肉粒在較大的壓力下表面的的肌原纖維被分解進一步嫩化了牛肉粒的同時也改善了牛肉粒的外部特征，使牛肉粒在烘烤過后表面形成明顯的細微絨毛，從而增加了牛肉粒的感官價值所以評價較高。

3 討論

嫩度是影響肉類口感的重要因素之一，也是評價肉類品質(zhì)的一個重要指標，影響肉嫩度的因素有很多，如動物性別、年齡、宰后技術(shù)手段等，總體來說主要是因為肉的基本組織結(jié)構(gòu)——肌原纖維與結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)和生化特性而導致肉嫩度產(chǎn)生差異［17］。近年來，肉類嫩化技術(shù)以破壞肉的肌原纖維和組織結(jié)構(gòu)為目的從而提高肉的嫩度方面已取得了很大的進展。楊艷［13］、張美玲［15］等均研究證明，木瓜蛋白酶對牛肉的結(jié)締組織具有較強的分解作用，對牛肉干的嫩化效果十分明顯;冷雪嬌［18］綜述中也提到了超聲波對嫩化肉類具有明顯的作用。本研究結(jié)果證明，木瓜蛋白酶解嫩化、超聲波嫩化、微波嫩化、超聲波輔助酶解嫩化、微波輔助酶解嫩化5種嫩化方法對牛肉粒嫩化作用明顯，試驗組的牛肉粒感官評價均高于對照組，嫩化了的牛肉粒更易咀嚼更符合人們的需求。試驗組的牛肉粒較對照組相比硬度、咀嚼性均極顯著性的降低，可見嫩化工藝破壞了肉的組織結(jié)構(gòu)從而改善了牛肉粒的嫩度，但彈性和回復性差異不顯著，可能與肉的部位、切肉的方式等差異有關，不同嫩化處理方式下牛肉粒各物性指標的相關性，這與叢懿潔等［19］得出的質(zhì)構(gòu)各指標相關性有些不一致，這可能與豬肉和牛肉種類不同、肉樣品質(zhì)不同等有關。試驗中酶的用量及酶解作用時間與陳洪生等［20］的研究結(jié)果有差異，可能與樣品大小、每組試驗的樣品量、酶活差異有關。由水分含量結(jié)果可知，對照組與8個試驗組牛肉粒的含水量均小于相關肉干標準(含水量≤20%)(SB/T 10282-2007，肉干)，這與劉學文［15］在相同烘烤時間和溫度下所測得肉干的含水量基本一致。9種方法處理的牛肉粒水分含量相差較小差異不顯著，可能與每組樣品大小基本均勻一致且烘烤時間相同有關，同樣，可以說明9組牛肉粒的水分含量對其嫩度無顯著影響。

由8個試驗組的牛肉粒的感官評價結(jié)果中，超聲波嫩化工藝處理的牛肉粒評價結(jié)果優(yōu)于其他嫩化工藝。經(jīng)過超聲波嫩化工藝處理的牛肉粒硬度、咀嚼性較低，牛肉組織破壞明顯，且牛肉粒表面有明顯的細微絨毛，所以感官評價較高。這可能與超聲波技術(shù)的“空化效應”有關。其中，在超聲波3 min、超聲波6 min、超聲波1 min輔助酶解嫩化15 min三種涉及超聲波的嫩化工藝中，超聲波1 min輔助酶解嫩化15 min感官評價結(jié)果最高，可能是牛肉粒先經(jīng)過酶解處理使肉內(nèi)部的肌原纖維和結(jié)締組織分解，然后輔助短暫的超聲波處理，牛肉粒在較大的壓力下表面的的肌原纖維被分解進一步嫩化了牛肉粒的同時也改善了牛肉粒的外部特征，從而使牛肉粒在烘烤過后表面形成明顯的細微絨毛，進一步提升了牛肉粒的品質(zhì)。

4 結(jié)論

本研究通過微波法、超聲波法、酶解法、微波輔助酶解法和超聲波輔助酶解法5種方法嫩化牛肉，制作出了嫩化型牛肉粒;通過對比分析牛肉粒的硬度、咀嚼性、彈性、回復性、內(nèi)聚性物性指標，以及水分含量和感官評價結(jié)果，得出經(jīng)過嫩化工藝處理的牛肉粒品質(zhì)明顯提升，其硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性、感官評價效果均優(yōu)于對照組;而且，超聲波1 min輔助酶解15 min嫩化工藝制作的牛肉粒品質(zhì)最好，可為嫩化牛肉粒的生產(chǎn)加工提供一定的理論依據(jù)和指導方法。

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