張文++李芳++達迪拉·買買提++俞琴++王琳++張煜++孔令明
摘 要:目的:尋求一種成本低、安全健康、嫩化效果好的嫩化方法。方法:以剪切力、pH值、蒸煮損失、肌原纖維小片化指數(shù)(myofibrillar fraglllentation index,MFI)、膠原蛋白含量及其溶解度、羊半腱肌全骨架蛋白降解情況等為評價指標,研究腌制結合滾揉、真空滾揉及腌制結合真空滾揉對羊肉嫩度的影響。結果表明:3 種處理對羊肉的剪切力、pH值、蒸煮損失、肌原纖維小片化指數(shù)均影響顯著。結論:采用真空滾揉對羊肉嫩化效果最佳。
關鍵詞:腌制;真空;滾揉;羊肉;嫩度
羊肉味甘、性溫,能補血益氣,溫中暖腎,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、磷、鐵、鈣、VB1、VB2和煙酸、膽甾醇等成分[1]。羊肉的食用品質(zhì)是指新鮮羊肉經(jīng)加工處理之后,其制品的色澤和質(zhì)構、嫩度以及營養(yǎng)成分等物化性質(zhì)的總體映射[2]。其中嫩度是消費者評價羊肉食用品質(zhì)的重要指標之一[3],而24 月齡以上的羊肉嫩度較差,其中后腿部半腱肌嫩度明顯低于其他部位肌肉,需要對其采取嫩化處理,改善其食用品質(zhì)。
目前肉品的物理嫩化方法包括自然熟化、機械嫩化、超聲波、超高壓和電刺激[4];化學嫩化方法主要是使用化學試劑達到嫩化的目的,這些化學試劑主要有多聚磷酸鹽、碳酸鹽及鈣鹽[5-8];生物學嫩化法則是通過添加蛋白酶的方法達到嫩化的效果,主要有木瓜蛋白酶嫩化法、菠蘿蛋白酶嫩化法、中華獼猴桃蛋白酶嫩化法、無花果蛋白酶嫩化法、生姜蛋白酶嫩化法、真菌蛋白酶嫩化法等[9-17]。生物嫩化成本較高,化學嫩化法很難消除消費者對添加劑的擔憂,因此,選擇一種成本低、安全健康的嫩化方法尤為重要。
本實驗采用NaCl腌制結合滾揉、真空滾揉、NaCl腌制結合真空滾揉3 種方法對羊肉半腱肌進行嫩化,研究了不同處理后羊肉的剪切力、pH值、蒸煮損失、肌原纖維小片化指數(shù)(myofibrillar fraglllentation index,MFI)、膠原蛋白、十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰氨凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)的變化,選取一種嫩化效果好、成本低、安全健康的處理方法,為羊肉產(chǎn)業(yè)中羊肉的處理及銷售提供理論依據(jù)和技術保障,為羊肉嫩化方法的進一步研究提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料
3~4 年齡新疆細毛羊(后腿部半腱?。?新疆烏魯木齊市沙依巴克區(qū)和田一街新朱蘭清牛羊肉配送中心。
1.2 儀器與設備
便攜式數(shù)顯pH計 德圖儀表(深圳)有限公司;電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;
TA-XT2i型物性儀 英國Stable Micro System公司;
Tu-1810型紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;GR-20真空滾揉機 諸城市美邦機械有限公司;TDL-5-A型離心機 上海安亭科學儀器廠;
DHG-9140A電熱鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司;DZ-260P臺式真空包裝機 上海青葩食品包裝機械有限公司;FSH-2型可調(diào)高速勻漿機 金壇市城東新瑞儀器廠。
1.3 方法
1.3.1 原料預處理
將羊半腱肌從后腿分出,去除表面可見脂肪及結締組織,分割成質(zhì)量約(100±5)g的2.5 cm×5.0 cm×5.0 cm 大小的肉塊若干,混合,隨機取出4 組,每組6 塊,分別稱質(zhì)量。第1組為空白組,直接真空包裝;第2組在常壓下,2% NaCl腌制液中滾揉1 h,取出后用濾紙吸取表面水分,真空包裝;第3組在0.07 MPa真空度條件下,滾揉1 h,取出后用濾紙吸取表面水分,真空包裝;第4組在0.07 MPa真空度、2 g/100 mL NaCl腌制液中滾揉1 h,取出后用濾紙吸取表面水分,真空包裝。以上肉樣與腌制液之比為1∶5(m/V),
真空滾揉轉動速率11 r/min、溫度0~4 ℃、每滾揉10 min間歇5 min的條件下真空滾揉腌制。將4 組樣品放入0~4 ℃冰箱內(nèi),1 d后測各項指標。
1.3.2 指標測定
1.3.2.1 羊肉的剪切力
用自封袋裝樣品,80 ℃水浴加熱至中心溫度為70 ℃,30 min后取出冷卻至室溫,取樣。使用TA-XT2i物性測試儀測定剪切力,用Texture Expert V1.0軟件加以控制。剪切力測定參數(shù):探頭型號HDP/BSW;測試模式TPA;測試前速率:2.00 mm/s;測試中速率:2.00 mm/s;
測試后速率:10.00 mm/s;下壓距離30.00 mm;負載類型Auto-20 g;數(shù)據(jù)獲得率500 pps;樣品規(guī)格10 cm×1 cm×1 cm。每個樣品測定3 次,取平均值。
1.3.2.2 pH值的測定
用便攜式數(shù)顯pH計測量,每個樣品選取3 個測量點,取平均值。
1.3.2.3 蒸煮損失
稱取羊肉60 g,去除表面可見結締組織和脂肪,自封袋包裝,80 ℃水浴加熱,待中心溫度達70℃時,取出并冷卻至室溫,用濾紙去除表面水分,稱質(zhì)量。蒸煮損失計算按下式計算:
1.3.2.4 肌原纖維小片化指數(shù)(myofibrillar fraglllentation index,MFI)
MFI的測定參考Culler等[18]的方法,稍作修改。取1 g的羊肉(去除肉眼可見的結締組織和脂肪),加入10 mL MFI緩沖液(100 mmo1/L KCl、11.2 mmo1/L K2HPO4、8.8 mmo1/L KH2PO4、l mmol/L乙二醇-雙-(2-氨基乙醚)四乙酸(ethylenebis(oxyethylenenitrilo)tetraacetic acid,EGTA)、l mmol/L MgCl2、l mmol/L NaN3),勻漿,3 500 r/min離心20 min,棄去上清液。再加入10 mL緩沖液,混勻,3 500 r/min離心20 min,棄去上清液。加入7.5 mL的緩沖液,混勻,用20 目銅制篩網(wǎng)過濾。濾液的蛋白質(zhì)含量參照Gornall等[19]雙縮脲法測定。然后用MFI緩沖溶液將濾液蛋白質(zhì)量濃度調(diào)為0.125 mg/mL,并于540 nm波長處測吸光度,所得吸光
度×200即為MFI值。
1.3.2.5 膠原蛋白含量及溶解度
用Ringers試劑溶解法分離總膠原蛋白與不溶性膠原蛋白,參考Hill[20]和Bergman[21]等的方法,并略加修改。
1.3.2.6 SDS-PAGE
參照Jin Han等[22]的方法。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Minitab 16.0對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,用Excel 2003做圖,剪切力等采用Stable Micro System所帶的Exponent處理分析。
2 結果與分析
2.1 不同處理對羊半腱肌剪切力的影響
剪切力是表現(xiàn)羊肉嫩度最直接的方法,剪切力越小,羊肉越嫩[23]。不同處理對羊肉半腱肌剪切力的影響如圖1所示。
各組小寫字母不同,表示差異顯著(P<0.05)。下同。
由圖1可知,各處理組的剪切力綜合表現(xiàn)為:空白組(5.96 kg)>腌制結合滾揉處理組(4.00 kg)>腌制結合真空滾揉處理組(3.87 kg)>真空滾揉處理組(3.56 kg)。可見3 種處理對羊肉半腱肌的嫩度均有所改善,真空滾揉的效果最優(yōu),腌制結合真空滾揉的效果次之,腌制結合滾揉的效果最差。腌制結合滾揉處理組與真空滾揉處理組均與腌制結合真空滾揉處理組差異顯著(P<0.05)。可能是因為真空使?jié)L揉機內(nèi)產(chǎn)生負壓,使肌纖維細胞壁破裂[24],從而導致肌肉的機械強度變?nèi)?,剪切力變小,加之腌制液的存在很可能影響真空發(fā)揮其負壓的作用,液體對細胞產(chǎn)生一個外力,減弱了真空度的作用,所以,真空滾揉處理組的剪切力小于腌制結合真空滾揉處理組。
2.2 不同處理對羊半腱肌pH值的影響
宰后動物肌肉內(nèi)因發(fā)生糖酵解作用而積累乳酸,使pH值下降,而其下降的速率及大小對肉的色澤、保水性、蛋白質(zhì)的溶解度及細菌的產(chǎn)生與繁殖等都有影響[25]。肉的保水性和蛋白質(zhì)的溶解度都與嫩度關系密切,所以pH值的下降程度及速率也能反應肉嫩度的變化。不同處理對羊半腱肌的影響如圖2所示。
由圖2可知,與空白組(pH 6.07)相比,3 種嫩化處理均使羊半腱肌的pH值下降顯著(P<0.05),但3 種嫩化處理間差異不顯著(P>0.05)。3 種處理間pH值下降程度的差異可能是因為:糖酵解途徑是在缺氧條件下進行的,而3 種處理過程中樣品與氧氣接觸的可能性大小為:腌制結合真空滾揉<真空滾揉<腌制結合滾揉<空白組,這與各處理間pH值大小順序相吻合,腌制結合真空滾揉處理組(pH 5.26)<真空滾揉(pH 5.31)<腌制結合滾揉(pH 5.46)<空白組(pH 6.07)。
2.3 不同處理對羊半腱肌蒸煮損失的影響
蒸煮損失指宰后動物肌肉經(jīng)蒸煮處理所失去的液體量,包括蛋白質(zhì)、水分、游離氨基酸等物質(zhì)[26]。蒸煮損失是反映肉品加工品質(zhì)的重要因素,反映肉的持水性,與嫩度息息相關。不同處理對羊半腱肌蒸煮損失的影響如圖3所示。
由圖3可知,腌制結合滾揉(32.5%)<真空滾揉(34.1%)<腌制結合真空滾揉(38.4%)<空白組(45.1%)。3 種嫩化處理均顯著降低了羊半腱肌的蒸煮損失,而3 種處理之間差異不顯著(P>0.05)。真空處理組比非真空處理組蒸煮損失大,可能是因為真空所產(chǎn)生的負壓導致肌肉細胞的破裂[25],增加了肌漿蛋白及其他內(nèi)含物質(zhì)的外流,蒸煮損失變大。
2.4 不同處理對羊半腱肌MFI值的影響
MFI是指1~4 個肌節(jié)長度的肌原纖維占總肌原纖維片斷數(shù)的比例[27]。Culler等[18]報道,MFI對肉的嫩度指標的貢獻率超過50%,并認為MFI可作為衡量肉品嫩度的方法,并根據(jù)實際情況進行分級:MFI≥60時,肉非常嫩;MFI在50左右時,肉嫩度適中;MFI遠小于50時,肉則缺乏嫩度。不同處理對羊半腱肌MFI值的影響如圖4所示。
由圖4可知,空白組(44.3)<腌制結合滾揉處理組(57.8)<真空滾揉處理組(70.15)<腌制結合真空滾揉處理組(72.25)。3 種嫩化處理均能顯著提高羊半腱肌的嫩度,真空滾揉與腌制結合真空滾揉兩處理組之間差異不顯著(P>0.05),但均與腌制結合滾揉處理組顯著差異(P<0.05)。這可能是因為真空所產(chǎn)生的負壓使肌肉的細胞壁破裂,大大增加了肌原纖維斷裂的概率,使MFI增大。
2.5 不同處理對羊半腱肌膠原蛋白含量的影響
肉的嫩度和膠原蛋白含量密切相關,肉中結締組織主要是由膠原蛋白構成的,膠原蛋白之間交聯(lián)程度的大小是影響膠原纖維溶解性的主要因素,肌肉中不溶性膠原蛋白含量與肉的嫩度成反比。肉的嫩度與膠原蛋白的溶解性密切相關[28]。
由圖5~6可知,3 種處理差異顯著(P<0.05),腌制結合真空滾揉處理組總膠原蛋白含量及不溶性膠原蛋白含量均最低,羊肉嫩度最好。真空處理組的可溶性膠原蛋白含量比腌制結合滾揉處理組的多,可能是因為滾揉機內(nèi)被抽成真空,處于負壓狀態(tài),此時肌肉的細胞壁容易破裂,從而使肌漿蛋白外流,可溶性膠原蛋白增加。
2.6 不同處理對羊半腱肌全骨架蛋白的影響
骨架蛋白的降解,會使肌原纖維發(fā)生物理化學等一系列的本質(zhì)變化,從而使肌原纖維小片化加劇,細胞結構完整性受損,最終使肉的嫩度提高[29-30]。出現(xiàn)28 kD和32 kD多肽片段是蛋白質(zhì)發(fā)生水解的標志,是提高肉的嫩度的重要因素[31]。不同處理對羊半腱肌全骨架蛋白的影響如圖7所示。
Marker. 標準蛋白;1. 空白組;2. 腌制結合滾揉;
3. 真空滾揉;4. 腌制結合真空滾揉。
由圖7可知,空白組未出現(xiàn)28 kD和32 kD多肽片段,其他3 組均有出現(xiàn),其中腌制結合真空滾揉處理組顏色最深,說明該組中28 kD和32 kD多肽片段最多,而真空滾揉處理組25 kD以下的多肽片段多于其他2 組,可能是由于真空產(chǎn)生的負壓,使肌肉細胞壁破裂,肌漿蛋白外流,加劇了蛋白的水解。腌制結合真空滾揉處理組中由于腌制液的影響,負壓作用小于真空滾揉處理組,因此25 kD以下的多肽片段較少。
3 結 論
3 種嫩化處理對羊半腱肌剪切力的影響顯著,其中真空滾揉處理組剪切力最小,與空白組差異極顯著;3 種嫩化處理對羊半腱肌的pH值的影響顯著,腌制結合真空滾揉處理組的pH值降幅最大,但與其他兩組差異不顯著;3 種嫩化處理對羊半腱肌的蒸煮損失影響顯著,腌制結合滾揉處理組的蒸煮損失最小,與其他兩組差異不顯著;3 種嫩化處理對羊半腱肌MFI影響顯著,其中真空結合腌制滾揉MFI值最大,肉最嫩;3 種處理對羊肉半腱肌的膠原蛋白含量的影響顯著,其中腌制結合真空滾揉處理組表現(xiàn)最優(yōu);3 種處理對羊肉骨架蛋白的影響顯著,其中真空滾揉和腌制結合真空滾揉處理組表現(xiàn)優(yōu)異。綜上所述,3 種處理均能有效嫩化羊半腱肌,其中腌制結合真空滾揉與真空滾揉兩處理組的差異不顯著,但它們的嫩化程度明顯優(yōu)于腌制結合滾揉處理組。因此,實際生產(chǎn)中應選取真空滾揉嫩化處理,達到同等嫩化程度的同時大大減少生產(chǎn)成本。
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