蔡華珍，戴泓宇，陳建功，陸楷懿，馮騰迅，周 頔，陳 楊

（滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239000）

鹵牛肉是大眾喜愛(ài)的傳統(tǒng)肉制品，目前普遍采用傳統(tǒng)常壓熱加工制作，鹵煮環(huán)節(jié)多采用夾層鍋中溫（99～100 ℃）鹵制，但鹵制后肉質(zhì)容易發(fā)柴，鹵制中蒸汽等排放對(duì)環(huán)境不友好、能耗增加[1]。超聲波處理作為一種綠色非熱加工技術(shù)，具有工藝簡(jiǎn)單、效率高、綠色節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品加工、食品改性、食品分析等方面[2-3]。在肉制品加工中，功率超聲波能夠破壞肌纖維蛋白結(jié)構(gòu)，改善其功能特性[2]，在肉類嫩化、腌制、烹飪等方面發(fā)揮作用[4]。功率超聲波與其他技術(shù)聯(lián)合具有良好的協(xié)同增效作用，超聲波（40 kHz）與氯化鈣聯(lián)合處理牛肉，超聲作用可促進(jìn)肌纖維中鈣離子向肌纖維內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，使得鈣激活酶亞基發(fā)生更大程度的降解，導(dǎo)致肌纖維骨架蛋白結(jié)構(gòu)降解，從而使牛肉顯著嫩化[5]；研究表明，超聲（28 kHz）協(xié)同真空鹵煮牛肉可降低蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中α-螺旋含量，增加β-折疊含量，并出現(xiàn)了19.84%的無(wú)規(guī)卷曲，而單獨(dú)超聲鹵煮組、真空鹵煮組則未見(jiàn)無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)[6]。此外，超聲處理能夠改變?nèi)庵兴址植?，有利于提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)品得率[7]。

單頻超聲易形成駐波，存在聲場(chǎng)分布不均等問(wèn)題，多頻復(fù)合超聲具有多頻率、多層次、多方向等特點(diǎn)，可消除駐波，使輻射能量更加均勻，產(chǎn)生的空化效應(yīng)、剪切效應(yīng)、微擾作用等顯著強(qiáng)于單頻超聲，因此其化學(xué)產(chǎn)額高于甚至遠(yuǎn)高于單頻超聲[8-9]。早在20世紀(jì)90年代，馮若等[8]研究發(fā)現(xiàn)，28 kHz與0.87 MHz的雙頻正交輻照系統(tǒng)的空化產(chǎn)額遠(yuǎn)大于兩個(gè)單頻超聲輻照產(chǎn)額之和，多頻復(fù)合超聲在食品加工等領(lǐng)域應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)在后來(lái)的研究中均得到證實(shí)[10-12]。真空低溫?zé)峒庸ぞ哂懈纳剖称菲焚|(zhì)、減少營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)[13-15]，多頻超聲協(xié)同真空煮制牛肉技術(shù)鮮見(jiàn)報(bào)道，本研究基于多頻超聲波及真空的特點(diǎn)，探討其對(duì)鹵牛肉肌纖維結(jié)構(gòu)及保水性的影響，以期為醬鹵肉制品的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍牛腱子肉購(gòu)自安徽徽食食品有限公司；食鹽、味精、冰糖、料酒、醬油等調(diào)味料，八角、桂皮等香辛料均購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

氯化鉀、氯化鎂、鹽酸、氯化鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；磷酸鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；乙二胺四乙酸二鈉（ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt-2Na，EDTA-2Na）西隴化工股份有限公司；偏磷酸、戊二醛 上海麥克林生化科技股份有限公司；氫氧化鈉、硫酸銅 南京化學(xué)試劑股份有限公司。所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

智能超聲真空煮制鍋 滁州學(xué)院動(dòng)物性食品綠色加工團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)；ME55/02分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；TA.XT-plus物性儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；Chirascan圓二色光譜儀英國(guó)Applied Photophysics公司；UV-27001紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津公司；JSM-6510LV掃描電子顯微鏡日本電子株式會(huì)社；NMI20-015V低場(chǎng)核磁共振儀上海紐邁電子科技有限公司；H3-20KR臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湖南可成儀器設(shè)備有限公司；MIX-2500迷你混合儀 杭州佑寧儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制作

工藝流程：牛腱子肉→解凍→清洗→切塊→超聲真空低溫鹵制→鹵牛肉樣品。

選取冷凍牛腱子肉于密封袋中，自來(lái)水浸泡解凍至－5～－3 ℃，將牛肉切成約20 mm×20 mm×20 mm塊狀，用流水清洗表面血水，取組織結(jié)構(gòu)相似的肉塊作為原料，每塊質(zhì)量約40 g，將處理好的牛肉塊與含鹽量為2.5%、溫度約18 ℃的鹵湯按肉液比1∶5（m/m）先后加入智能超聲真空煮制鍋中制備鹵牛肉。

超聲真空煮制鍋結(jié)構(gòu)：圓柱形鍋體（10 L），在圓柱形側(cè)面上區(qū)域排布頻率為40/52/68 kHz振子，各頻率振子分別占120°弧面區(qū)域，相同頻率振子豎向并聯(lián)排布在一起；各頻率超聲波最大功率1200 W，大小可調(diào)，設(shè)備超聲波總功率3600 W；采用底部加熱；鍋蓋上安裝有溫度探頭，抽真空裝置，以及冷凝液回流裝置。鍋蓋開(kāi)關(guān)、超聲波頻率與功率、溫度、真空度等控制采用PLC自動(dòng)控制。

真空煮制時(shí)，自動(dòng)開(kāi)蓋，加入待煮制牛肉和鹵湯，設(shè)置好各參數(shù)，自動(dòng)關(guān)閉鍋蓋啟動(dòng)運(yùn)行，至煮制結(jié)束。

1.3.2 鹵煮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

鹵煮參數(shù)設(shè)置：真空度－0.043 MPa，鹵煮溫度85 ℃，升溫速率4.75 ℃/min，超聲波總功率900 W，其中三頻、二頻的功率比分別為1∶1∶1和1∶1，超聲頻率分組：三頻復(fù)合超聲組（40/52/68 kHz）、雙頻復(fù)合超聲組（40/52、40/68、52/68 kHz），以單頻超聲組（40、52、68 kHz）和未超聲真空組（0 kHz）為對(duì)照，復(fù)合超聲是指2 種或2 種以上頻率同時(shí)工作的模式（復(fù)合超聲組合的個(gè)數(shù)，簡(jiǎn)稱復(fù)合超聲頻數(shù)或復(fù)合頻數(shù)）。超聲真空鹵煮為3 個(gè)連續(xù)階段：室溫真空超聲10 min；85 ℃真空煮制90 min；85 ℃超聲真空10 min，獲得鹵牛肉樣品，冷卻至室溫，取樣測(cè)定鹵牛肉的肌原纖維小片化指數(shù)（myofibril fragmentation index，MFI）、蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)、水分分布以及蒸煮損失率與出品率，研究多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制對(duì)鹵牛肉肌纖維結(jié)構(gòu)及保水性的影響。

1.3.3 MFI測(cè)定

采用文獻(xiàn)[16]方法略作修改。取1 g處理后的牛肉加入20 mL 4 ℃的預(yù)冷緩沖液（0.1 mol KCl、0.02 mol/L K3PO4、0.001 mol/L MgCl2、0.001 mol/L EDTA，pH 7.1），勻漿2 次，每次15 s，中間間隔10 s。然后以1000 r/min離心15 min，去上清液，重懸，離心4 次。之后再將沉淀重懸，用雙縮脲法測(cè)定蛋白質(zhì)量濃度，稀釋至0.5 mg/mL，在540 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。MFI為該吸光度乘以200。

1.3.4 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定

參考申輝[17]方法并略作修改，采用圓二色光譜分析鹵牛肉肌原纖維蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)。提取肌原纖維蛋白后，用溶劑將提取的蛋白質(zhì)溶液稀釋至0.1 mg/mL，取200 μL稀釋后的蛋白溶液加入石英比色皿（1 mm）中，使用圓二色光譜儀在（24±1）℃條件下掃描，掃描波長(zhǎng)范圍190～240 nm，掃描速率為5 nm/min。每個(gè)樣品掃描3 次，結(jié)果為3 次掃描的平均值并扣除相應(yīng)溶劑背景。在獲得圓二色光譜后，利用二級(jí)結(jié)構(gòu)分析軟件CNDD對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算各條件下肌原纖維蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的相對(duì)含量。

1.3.5 微觀結(jié)構(gòu)觀察

采用文獻(xiàn)[1]方法并略作修改。在距鹵牛肉表面2～3 mm處切取約8 mm×4 mm×2 mm大小的肉塊，在4 ℃用體積分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛溶液浸泡24 h。然后用0.1 mol/L的磷酸鹽緩沖液（pH 7.3）清洗3 次，每次10 min，在27 ℃環(huán)境中放置2 h后用蒸餾水沖洗，再分別使用體積分?jǐn)?shù)25%、50%、70%、96%的乙醇溶液及無(wú)水乙醇梯度脫水2 次（乙醇溶液每次15 min、無(wú)水乙醇每次1 h），再冷凍干燥備用。

電鏡掃描：將凍干鹵牛肉塊用導(dǎo)電膠帶粘到樣品處理臺(tái)上，抽真空、噴金后，于掃描電子顯微鏡上進(jìn)行掃描。掃描條件：工作電壓20 kV，工作距離13 mm，放大200 倍。

1.3.6 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

參考文獻(xiàn)[18]方法并略作修改，將加工后的鹵牛肉，切成10 mm×10 mm×10 mm的正方體小塊，采用探頭P/36R、測(cè)前速率1.00 mm/s、測(cè)中速率4.00 mm/s、測(cè)試后速率4.00 mm/s、測(cè)試間隔時(shí)間5 s、壓縮比30%進(jìn)行測(cè)定。

1.3.7 水分分布的測(cè)定

采用文獻(xiàn)[19]方法，樣品橫向弛豫時(shí)間（T2）測(cè)定：剔除樣品表面筋腱，使其結(jié)構(gòu)盡量一致，稱取20 g樣品放入直徑25 mm的核磁管中進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試條件：共振頻率23.315 MHz，磁體溫度32 ℃，90°脈沖時(shí)間22 μs，180°脈沖時(shí)間40 μs，采樣點(diǎn)數(shù)149494，重復(fù)掃描次數(shù)32，回波數(shù)5000，回波時(shí)間0.31 ms，使用核磁共振分析軟件及CPMG序列采集牛肉樣品T2信號(hào)，反演后，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。T2分布曲線縱坐標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度除以相應(yīng)樣品質(zhì)量得到歸一化T2分布曲線。

1.3.8 蒸煮損失率測(cè)定

采用文獻(xiàn)[6]方法并略作修改，初始牛肉塊質(zhì)量記為m1/g，鹵煮過(guò)程中的質(zhì)量變化記為Δm，鹵煮后的鹵牛肉質(zhì)量記為m2/g，通過(guò)下式計(jì)算質(zhì)量變化率：

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制對(duì)牛肉MFI的影響

MFI是表征肌原纖維斷裂程度的參數(shù)，是衡量肉類嫩度的重要指標(biāo)之一[20]。如圖1所示，各處理組MFI大小為三頻＞雙頻＞單頻＞未超聲組，不同復(fù)合頻數(shù)間的MFI差異顯著（P＜0.05）。在雙頻超聲處理組中，雙頻之和較低的MFI（40/68 kHz）顯著高于雙頻之和較高的MFI（52/68 kHz）（P＜0.05）；在單頻超聲處理組中，隨著頻率增加，MFI呈下降趨勢(shì)，其中40 kHz與68 kHz之間差異顯著（P＜0.05）。結(jié)果表明，超聲處理能顯著破壞牛肉肌纖維結(jié)構(gòu)，隨著復(fù)合頻數(shù)的增加，頻率復(fù)合效應(yīng)愈加顯著，其破壞程度亦愈大。隨著復(fù)合頻數(shù)的增加，超聲聲場(chǎng)分布更加均勻、無(wú)空化死角，頻率復(fù)合的疊加效應(yīng)增強(qiáng)了空化效應(yīng)和機(jī)械作用，更能引起牛肉蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化[21-22]，因而三頻復(fù)合超聲的MFI最大；這與Feng Ruo等[23]的研究結(jié)果一致。李倩[24]比較不同頻率超聲波對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)的影響發(fā)現(xiàn)，隨著復(fù)合頻數(shù)的增加，超聲產(chǎn)生的空化事件越來(lái)越多；單頻超聲時(shí)，隨著超聲波頻率的增大，空化閾值隨頻率的增大而增大，空化事件減少[25-26]，因而隨著超聲頻率的增加對(duì)肌纖維的破壞減小，MFI相應(yīng)減小。

圖1 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制鹵牛肉的MFIFig.1 Effect of multifrequency ultrasound-assisted vacuum cooking on MFI of stewed marinated beef

2.2 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制對(duì)牛肉蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是多肽鏈通過(guò)氫鍵沿一定方向盤旋、折疊而形成有規(guī)則的重復(fù)構(gòu)象，包括α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)[27]。由圖2可知，各處理組牛肉肌原纖維蛋白質(zhì)在波長(zhǎng)208 nm和222 nm附近有兩個(gè)強(qiáng)負(fù)吸收峰，這是α-螺旋結(jié)構(gòu)的特征吸收峰[28-29]，該特征吸收峰峰形隨著超聲波頻數(shù)的增加漸趨平緩。

圖2 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制鹵牛肉的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)Fig.2 Effect of multifrequency ultrasound-assisted vacuum cooking on secondary structures of protein in stewed marinated beef

利用軟件進(jìn)一步定量分析，由表1可知，隨著復(fù)合超聲頻數(shù)的增加，α-螺旋、β-折疊含量均呈下降趨勢(shì)，其含量排序?yàn)槲闯暯M＞單頻＞雙頻＞三頻，而β-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲含量的趨勢(shì)則相反，其中，三頻組與雙頻組比較，除了β-轉(zhuǎn)角含量差異不顯著外，其他二級(jí)結(jié)構(gòu)含量均差異顯著（P＜0.05）；在三頻組與單頻組間，除了β-轉(zhuǎn)角含量差異顯著外（P＜0.05），其他二級(jí)結(jié)構(gòu)含量的差異均達(dá)極顯著水平（P＜0.01）；三頻組與未超聲對(duì)照組相比差異尤其凸顯，三頻組的α-螺旋含量只有未超聲對(duì)照組的39.3%，β-折疊含量約是未超聲對(duì)照組的38.7%，同時(shí)，三頻組的β-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲含量大幅上升，分別是未超聲對(duì)照組的1.76、3.28 倍。結(jié)果表明，超聲處理能減弱/破壞維持α-螺旋、β-折疊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的氫鍵，并轉(zhuǎn)變?yōu)棣?轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲，使肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)從有序逐漸轉(zhuǎn)向無(wú)序[30-31]，多頻率復(fù)合加劇了空化效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生了大量氣泡，真空下靜壓力下降，降低了空化閾值，加劇氣泡內(nèi)爆，從而增加了空化效應(yīng)和機(jī)械作用的強(qiáng)度，加強(qiáng)了對(duì)肌纖維蛋白結(jié)構(gòu)的破壞[25]，因此，多頻復(fù)合超聲處理組的α-螺旋、β-折疊結(jié)構(gòu)含量遠(yuǎn)低于真空未超聲對(duì)照組，而無(wú)規(guī)卷曲和β-轉(zhuǎn)角含量則大大增加。

表1 多頻復(fù)合超聲真空煮制鹵牛肉的二級(jí)結(jié)構(gòu)含量Table 1 Effect of multifrequency ultrasound-assisted vacuum cooking on contents of protein secondary structures in stewed marinated beef

2.3 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制對(duì)牛肉微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖3可見(jiàn)，未超聲對(duì)照組肌纖維排列緊密而規(guī)整，而所有超聲組的肌纖維均出現(xiàn)裂縫，并且隨著復(fù)合頻數(shù)的增加，肌纖維表面結(jié)締組織附屬物逐漸減少甚至消失、光潔度增加，肌纖維出現(xiàn)分離、斷裂現(xiàn)象，尤其是三頻超聲組，肌纖維斷裂明顯。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是超聲作用的結(jié)果，且頻率效應(yīng)顯著，由于肌纖維被結(jié)締組織包圍成肌束聚集在一起[32]，超聲真空煮制過(guò)程中，超聲的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、微擾效應(yīng)、湍動(dòng)效應(yīng)等[9,33]均會(huì)加快傳熱、傳質(zhì)[1]，加快結(jié)締組織分解[34]，這與鄒云鶴[35]的研究結(jié)果一致，復(fù)合超聲頻數(shù)的增加加速了這種進(jìn)程。

圖3 多頻復(fù)合超聲真空煮制鹵牛肉的微觀結(jié)構(gòu)Fig.3 Effect of multifrequency ultrasound-assisted vacuum cooking on microstructure of stewed marinated beef

2.4 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制對(duì)牛肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

如表2所示，超聲波處理對(duì)鹵牛肉質(zhì)構(gòu)特性有很大影響，隨著復(fù)合超聲頻數(shù)的增加，其硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性隨之降低，不同復(fù)合頻數(shù)的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性大小排序均為三頻＜雙頻＜單頻＜未超聲組，其中多頻組的硬度、咀嚼性大幅下降，三頻組的硬度、咀嚼性降幅最大，分別降為雙頻組的87%、65.8%，單頻組的61.7%、52%，只有未超聲對(duì)照組的40.7%、40.3%；內(nèi)聚性雖然也呈降低趨勢(shì)，但總體降幅不明顯，各組間僅多頻組的降幅與未超聲對(duì)照組間差異顯著（P＜0.05），這些結(jié)果說(shuō)明，多頻超聲比單頻超聲產(chǎn)生的機(jī)械作用更強(qiáng)烈，對(duì)蛋白質(zhì)的影響更大[22-24]，使其剛性結(jié)構(gòu)減弱，因而鹵牛肉硬度大幅度降低，MFI以及二級(jí)結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果也證實(shí)了這點(diǎn)，但是由于多頻復(fù)合超聲引起蛋白質(zhì)與水結(jié)合力的增強(qiáng)，抵消了部分機(jī)械作用引起的蛋白纖維結(jié)合力減弱，因而其內(nèi)聚性雖然降低，但降幅不大。彈性隨復(fù)合頻數(shù)的增加有增大趨勢(shì)，總體增幅不大，但三頻組（40/52/68 kHz）、雙頻（40/52 kHz）組與未超聲對(duì)照組間均有顯著差異（P＜0.05），其他各組間差異不顯著（P＞0.05）。超聲對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞，使更多的親水基團(tuán)暴露到蛋白質(zhì)表面，增加了蛋白質(zhì)與水的相互作用[36]，此外，肌纖維的破壞增加了肉與水的結(jié)合幾率，因而彈性增加[20,35]。

2.5 多頻復(fù)合超聲輔助真空煮制對(duì)牛肉保水性的影響

2.5.1 水分分布

肉中水分的存在狀態(tài)與產(chǎn)品品質(zhì)、出品率有關(guān)。肉中水分以自由水、不易流動(dòng)水（準(zhǔn)結(jié)合水）、結(jié)合水3 種狀態(tài)存在[32]，水分子的不同存在狀態(tài)可以通過(guò)低場(chǎng)核磁的弛豫時(shí)間T2反映。一般肉中與T2對(duì)應(yīng)水分3 種存在狀態(tài)為結(jié)合水（T210～1 ms）、不易流動(dòng)水（T221～100 ms）、自由水（T23＞100 ms），P21、P22、P23是與T2對(duì)應(yīng)3 種不同狀態(tài)水分含量的峰面積[19]。圖4為多頻復(fù)合超聲與對(duì)照組的弛豫時(shí)間。由表3可見(jiàn)，超聲處理對(duì)鹵牛肉的T2影響顯著，與未超聲對(duì)照相比，各超聲處理組的T2均比未超聲處理組短，且均向左遷移。其中，三頻超聲處理組向左遷移幅度最大，雙頻超聲處理組次之，單頻超聲處理組左遷最少，結(jié)果表明，超聲處理增加了肉與水的結(jié)合力，這與高飛[6]研究結(jié)果一致，這種變化存在顯著的頻率效應(yīng)，復(fù)合超聲頻數(shù)越多效應(yīng)越顯著，肉與水的結(jié)合越緊密。

圖4 多頻復(fù)合超聲真空煮制鹵牛肉水分的T2分布Fig.4 Effect of multifrequency ultrasound-assisted vacuum cooking on distribution of T2 of water in stewed marinated beef

由表4可知，多頻復(fù)合超聲處理使鹵牛肉水分重新分布，隨著超聲復(fù)合頻數(shù)的增加，結(jié)合水峰面積P21以及自由水峰面積P23逐漸增大，其峰面積大小為三頻＞雙頻＞單頻＞未超聲組；對(duì)結(jié)合水來(lái)說(shuō)，各超聲處理組與未超聲組間峰面積均有顯著差異（P＜0.05）。其中，三頻復(fù)合超聲組與雙頻組間差異顯著（P＜0.05），與單頻組及未超聲組間差異極顯著（P＜0.01），三頻復(fù)合超聲組的P21是未超聲組的2.41 倍；對(duì)自由水來(lái)說(shuō)，多頻組與未超聲對(duì)照組間均有顯著差異，尤其是三頻復(fù)合超聲組，其峰面積是未超聲對(duì)照組的4.1 倍。準(zhǔn)結(jié)合水峰面積P22的趨勢(shì)則相反，隨著超聲復(fù)合頻數(shù)的增加，峰面積呈下降趨勢(shì)；多頻組峰面積最小，與單頻組間差異顯著（P＜0.05），與未超聲組間差異極顯著（P＜0.01），多頻組中三頻P22最小。高飛[6]在研究超聲真空煮制時(shí)也發(fā)現(xiàn)，超聲真空鹵煮增加了峰面積P23，P22相應(yīng)減小。分析認(rèn)為，可能兩次間隔多頻復(fù)合超聲處理產(chǎn)生了強(qiáng)烈的空化效應(yīng)與機(jī)械效應(yīng)，導(dǎo)致肌原纖維小片化以及二級(jí)結(jié)構(gòu)的改變較大，增加了蛋白質(zhì)分子與水分子間相互作用的幾率[21,23,25]，使得準(zhǔn)結(jié)合水向結(jié)合水遷移，這種遷移具有明顯的頻率效應(yīng)，結(jié)合水含量隨著復(fù)合超聲頻數(shù)的增加而增加，不易流動(dòng)水含量則隨之減少。又因?yàn)樵谝欢ㄕ婵諚l件下，兩次間隔超聲處理導(dǎo)致肌纖維間隙進(jìn)一步增大，且頻率效應(yīng)顯著，肌纖維間隙隨著復(fù)合頻數(shù)的增加而增大、小片化增多，因而被縱橫交織的小片化肌纖維包圍的自由水隨復(fù)合頻數(shù)的增加而增加。另外，鹵煮好后破真空的反向壓力在一定程度上對(duì)肉中水分的保持起穩(wěn)定或鞏固作用；由于低溫鹵制，未超聲組肌纖維結(jié)構(gòu)完整，因而滯留的自由水相對(duì)較少，這與鹵牛肉微觀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析結(jié)果一致。

表4 多頻復(fù)合超聲真空煮制鹵牛肉不同狀態(tài)水分的峰面積Table 4 Effect of multifrequency ultrasound-assisted vacuum cooking on peak area of water at different states in stewed marinated beef

2.5.2 蒸煮損失率與出品率

蒸煮損失率反映肌肉的保水性，蒸煮損失率越低，保水性越好。表5結(jié)果顯示，多頻超聲蒸煮損失率最小，損失由大到小順序?yàn)槲闯暯M＞單頻＞雙頻＞三頻，其中三頻組蒸煮損失率顯著低于雙頻組和單頻組（P＜0.05），極顯著低于未超聲組（P＜0.01）；多頻組出品率均顯著高于未超聲對(duì)照組（P＜0.05），三頻復(fù)合超聲組的出品率最高，顯著高于雙頻組和單頻組（P＜0.05），極顯著高于未超聲對(duì)照組（P＜0.01）。這種變化與肌原纖維小片化的結(jié)果相對(duì)應(yīng)，此外，多頻復(fù)合超聲水分分布的結(jié)果也從側(cè)面證實(shí)了保水性的頻率效應(yīng)。

表5 多頻復(fù)合超聲處理對(duì)鹵牛肉出品率和蒸煮損失率的影響Table 5 Effect of multifrequency ultrasound-assisted treatment on yield and cooking loss of stewed marinated beef

3 結(jié)論

多頻復(fù)合超聲處理對(duì)鹵牛肉肌纖維結(jié)構(gòu)和保水性影響顯著。具體表現(xiàn)為隨著復(fù)合超聲頻數(shù)的增加，MFI、β-轉(zhuǎn)角與無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)含量均升高，α-螺旋、β-折疊結(jié)構(gòu)含量則降低；復(fù)合頻數(shù)越多，肌纖維表面結(jié)締組織附屬物溶解越多，肌纖維分離、斷裂越明顯，三頻超聲組纖維斷裂最顯著。鹵牛肉的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性隨著復(fù)合頻數(shù)的增加而降低，多頻組的硬度、咀嚼性大幅下降，三頻組的降幅最大，而彈性隨復(fù)合頻數(shù)的增加而增大。在保水性上，各超聲處理組的T2均比未超聲處理組縮短，且均向左遷移，其中，三頻處理組向左遷移幅度最大，雙頻次之，單頻左遷最少；此外，多頻超聲處理使得準(zhǔn)結(jié)合水向結(jié)合水遷移，復(fù)合頻數(shù)越多準(zhǔn)結(jié)合水遷移越多，結(jié)合水和自由水含量越多。相應(yīng)地，在蒸煮損失率和出品率方面，三頻組蒸煮損失率顯著低于雙頻組和單頻組，出品率的趨勢(shì)則相反，三頻復(fù)合超聲組的出品率最高。因此，多頻超聲處理能顯著破壞鹵牛肉肌纖維結(jié)構(gòu)，增加肉與水的結(jié)合力，降低鹵牛肉的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性，增加彈性，提高肉制品的保水性和出品率，這種變化具有明顯的頻率效應(yīng)，復(fù)合頻數(shù)越多，頻率效應(yīng)越顯著。