摘要：為改善調(diào)理牛肉的嫩度，該實(shí)驗(yàn)對比了三種滾揉腌制方式（常壓滾揉腌制、脈動真空滾揉腌制、真空滾揉腌制）對調(diào)理牛肉的嫩化效果。以靜置腌制作為對照，以剪切力、pH值、出品率、肌纖維微觀結(jié)構(gòu)、水分遷移規(guī)律及蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)作為考察指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示，真空滾揉腌制后，調(diào)理牛肉的剪切力值最小為4.59，與對照組相比降低了58%，pH值、出品率均明顯提高（P＜0.05）。調(diào)理牛肉中水分穩(wěn)定性提高，肌原纖維結(jié)構(gòu)碎片化程度更大，蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中α-螺旋含量增加，使其凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。綜上，真空滾揉腌制技術(shù)更適合于改善調(diào)理牛肉嫩度，該研究為滾揉嫩化技術(shù)在調(diào)理牛肉上的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)，并為調(diào)理牛肉的加工實(shí)踐提供指導(dǎo)。

　　關(guān)鍵詞：滾揉腌制；調(diào)理牛肉；嫩度；剪切力；微觀結(jié)構(gòu)

　　引言

　　隨著生活水平的不斷提高與飲食觀念的轉(zhuǎn)變，人們對肉制品的追求不僅僅限于營養(yǎng)健康、衛(wèi)生安全方面，還特別注重肉制品的口感風(fēng)味、感官質(zhì)地。而牛肉中蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低，且富含維生素、礦物質(zhì)及人體所需要的一切必須氨基酸等特點(diǎn)，使得牛肉和牛肉制品越來越受消費(fèi)者的歡迎。然而普通新鮮牛肉的烹飪方式復(fù)雜，家庭制作口味不佳，且現(xiàn)代人們普遍進(jìn)入快節(jié)奏生活模式，對所需求的食品更加偏重于便捷性、安全性、營養(yǎng)性，使得食品工業(yè)開發(fā)新的營養(yǎng)美味、方便快捷、易于處理的牛肉制品成為近年來的關(guān)注熱點(diǎn)，針對此種現(xiàn)象加工成調(diào)理牛肉制品是這些冷鮮肉類目前較受歡迎的處理方式。由于牛肉肌纖維較粗，使得牛肉及牛肉制品嫩度較差、不易咀嚼、牛肉產(chǎn)品開發(fā)受限，為了迎合市場需求，需要通過一定的嫩化處理來改善肉質(zhì)。牛肉的嫩度主要受其年齡、性別、品種等宰前因素決定，但也可在宰后成熟的過程中通過人工嫩化處理有效改善

　　牛肉嫩度，目前常見的人工嫩化技術(shù)有物理嫩化技術(shù)，如低溫吊掛自動排酸法、電刺激嫩化法、超聲波嫩化法；化學(xué)嫩化技術(shù)，如鈣鹽嫩化法、多聚磷酸鹽嫩化法、有機(jī)酸嫩化法；生物嫩化技術(shù)，如外源酶嫩化法。

　　調(diào)理牛肉制品是將原料肉通過腌制、滾揉、添加適量的調(diào)味料及品質(zhì)改良劑等輔料，經(jīng)適當(dāng)加工處理后，快速凍結(jié)或冷藏并在低溫狀態(tài)下貯存、運(yùn)輸和銷售的冷鮮肉類制品。已有研究表明滾揉是牛排生產(chǎn)中的關(guān)鍵加工工藝。史培磊等對鵝肉進(jìn)行滾揉腌制發(fā)現(xiàn)滾揉腌制后可顯著提高鵝肉食用品質(zhì)，改善肉嫩度。李鵬等對鴨肉采用不同滾揉腌制處理發(fā)現(xiàn)超聲波輔助變壓滾揉能加快鴨肉腌制速率、改善嫩度并提高保水性。以上說明滾揉可明顯改善肉制品品質(zhì)與嫩度，因此本實(shí)驗(yàn)利用不同的滾揉腌制方式來處理調(diào)理牛肉，通過測定其剪切力、PH值、出品率、肌纖維微觀結(jié)構(gòu)、自旋馳豫時間T2、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)等指標(biāo)來對其嫩度的影響進(jìn)行探究，為滾揉嫩化技術(shù)在調(diào)理牛肉上的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)，并為調(diào)理牛肉的加工實(shí)踐提供指導(dǎo)，具有一定的實(shí)際意義。

　　1  材料與方法

　　碎牛肉塊；黑胡椒粉、食鹽、姜粉、雞精等香辛料；轉(zhuǎn)谷酰胺轉(zhuǎn)氨酶；酪蛋白酸鈉；復(fù)合磷酸鈉（焦：三：六=4:3:3）、大豆分離蛋白、卡拉膠。

　　1.2  儀器與設(shè)備

　　JA3CC3N 型電子天平；3000型沃-布剪切儀；NMI20-015V-I低場核磁共振分析儀；BZSQ-II型注射器；BVR-J60型臥式真空滾揉機(jī)；Quanta 250FEG 型掃描電鏡；TENSORⅡ型傅里葉紅外光譜儀；Precision 型PH計(jì)。

　　1.3  試驗(yàn)方法

　　1.3.1  工藝流程

　　原輔材料的選擇→原料肉的處理→腌制液配制→原輔料填充→腌制滾揉→裝模成型→冷凍→成品→貯藏

　　1.3.2  基本配方

　　牛肉100g，加入的輔料以肉重的百分比計(jì)：食鹽1.5%，白砂糖2.0%，黑胡椒粉0.4%，雞精0.2%，姜粉0.1%，異抗壞血酸鈉0.16%，冰水30%，酪蛋白酸鈉0.07%，卡拉膠0.21%，轉(zhuǎn)谷酰胺轉(zhuǎn)氨酶0.7%，復(fù)合磷酸鹽0.3%，大豆分離蛋白3%。

　　1.3.3  操作要點(diǎn)

　　取1kg碎牛肉塊，用冰水溶液將食鹽、雞精、復(fù)合磷酸鹽、酪蛋白酸鈉等腌料充分溶解制成腌制液，用鹽水注射機(jī)注射120%的腌制液，之后將轉(zhuǎn)谷酰胺轉(zhuǎn)氨酶、大豆分離蛋白原輔料與牛肉肉塊混合均勻，按照以下4種方式進(jìn)行處理：

　?。?）靜置腌制：在0-8℃溫度下，靜置腌制8h作為對照。

　?。?）常壓滾揉腌制：在0-8℃溫度下，采用滾揉-靜置-滾揉的單向循環(huán)間歇式方法進(jìn)行滾揉8h（滾揉20min，靜置10min）。

　?。?）脈動真空滾揉腌制：在0-8℃溫度下，采用滾揉-靜置-滾揉的單向循環(huán)間歇式方法進(jìn)行滾揉 8h（滾揉20min，靜置10min），其中滾揉時真空度設(shè)定為0.08MPa，靜置時使體系壓力自然恢復(fù)為常壓。

　?。?）真空滾揉腌制：在0-8℃溫度下，采用滾揉-靜置-滾揉的單向循環(huán)間歇式方法進(jìn)行滾揉8h（滾揉20min，靜置10min），滾揉時真空度設(shè)定為0.08MPa。

　　處理結(jié)束后對各處理組肉樣進(jìn)行裝模，模具需先放入0-4℃冰箱中靜置反應(yīng)4h后再放在-30℃的冰箱中進(jìn)行速凍，速凍后真空包裝，最后將包裝好的牛肉冷凍保藏。

　　1.4  單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　固定其他工藝條件和試驗(yàn)配方，對肉塊進(jìn)行3種機(jī)械滾揉處理的單因素試驗(yàn)：以不進(jìn)行滾揉處理的靜置腌制為對照組，其他組分別采用常壓滾揉腌制、真空滾揉腌制、脈動真空滾揉腌制的方式按照工藝流程對肉樣進(jìn)行處理。

　　1.5  指標(biāo)測定

　　1.5.1  剪切力的測定

　　參照孔保華等的方法并做改動，沿生肉肌纖維方向取直徑1cm左右的的肉柱，垂直于肌纖維方向用嫩度計(jì)對每個肉柱進(jìn)行剪切試驗(yàn)并記錄剪切阻力的值，操作過程中注意避免結(jié)締組織和脂肪組織，每組測量取樣6個以上，之后取平均數(shù)即為所測肉柱剪切力值。

　　1.5.2  pH的測定

　　pH值的測定按照GB/T 9695.5-2008《肉與肉制品pH測定》進(jìn)行。

　　1.5.3  出品率的測定

　　肉樣經(jīng)過預(yù)處理后稱量其重量計(jì)為 m1，經(jīng)滾揉腌制處理制成制品后稱量其重量計(jì)為m2。其出品率計(jì)算公式為：

　　                           （1）

　　1.5.4  LF-NMR對馳豫時間T2的測定

　　參照李雪蕊等的方法并稍做改動，稱取2.0-2.1g長條肉樣于樣品管中，放入核磁管底部，之后利用分析儀進(jìn)行測定，測試時的參數(shù)設(shè)定：質(zhì)子共振頻率為 22MHz，測量溫度為32℃，采樣頻率為200KHz，回波個數(shù)為10000，回波時間為 0.25ms，偏移頻率為777.097KHz，射頻延為0.080ms，累加次數(shù)為16。橫向馳豫時間T2用CPMG序列進(jìn)行測量。

　　1.5.5  掃描電鏡（SEM）對微觀結(jié)構(gòu)的測定

　　參考劉兵等的方法，將樣品切成厚度約1～2mm的小薄片后浸泡在pH6.8、體積分?jǐn)?shù)2.5%的戊二醛溶液內(nèi)過夜固定，再用pH6.8、濃度0.1mol/L磷酸鹽緩沖液洗滌樣品3次，每次10min，然后將樣品依次用體積分?jǐn)?shù)為50％、70％、80％、90％、100％的乙醇溶液浸泡進(jìn)行脫水處理，每次10min，其中100％乙醇為二次脫水處理，需重復(fù)操作3次。之后在氯仿中浸泡脫脂1h后用1：1的乙醇與叔丁醇溶液置換一次，最后放入冷凍干燥儀中進(jìn)行干燥，測定時噴金檢測即可。

　　1.5.6  FT-IR對蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的測定

　　利用傅里葉紅外光譜儀測定肌原纖維蛋白的二級結(jié)構(gòu)，參考辜雪冬等的方法，將調(diào)理牛肉經(jīng)冷凍干燥后制成粉末并過200目試驗(yàn)篩，準(zhǔn)確稱量樣品2mg，加溴化鉀100mg，用研缽充分研磨成均勻粉末，壓制成1mm薄片后用中紅外光譜進(jìn)行分析，同時以溴化鉀做空白，試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定:掃描波數(shù)范圍為4000～500cm-1，分辨率為4cm-1，每次測定前需扣除空氣背景光譜，每個樣品平行測定3次。分析時對各樣品的子峰進(jìn)行確認(rèn)并對酰胺Ⅰ譜帶二階求導(dǎo)數(shù)及高斯去卷積后用PeakFit v4.軟件對曲線進(jìn)行多次擬合，直至擬合相關(guān)系數(shù)R2不小于0.99且穩(wěn)定不再變化為止。各特征子峰與二級結(jié)構(gòu)間的對應(yīng)關(guān)系為:1600～1639cm-1為β-折疊；1640～1650cm-1為無規(guī)卷曲；1651～1660cm-1為α-螺旋；1661～1700cm-1為β-轉(zhuǎn)角。

　　1.6  數(shù)據(jù)處理與分析

　　數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0 軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析，各因素對實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響采用單因素方差分析并進(jìn)行Duncan法多重比較，顯著差異水平（P＜0.05），結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(M±SD)表示。

　　2  結(jié)果與分析

表1  不同滾揉腌制方式對調(diào)理牛肉剪切力的影響

　　注：數(shù)據(jù)表示形式為M±SD，同一列中不同小寫字母上標(biāo)表示不同滾揉腌制方式間差異顯著（p＜0.05）

　　剪切力是評價(jià)肉類制品嫩度的一個重要指標(biāo)，在一定范圍內(nèi)其值越小表明肉的嫩度越好。由表1可知，滾揉腌制可以顯著降低調(diào)理牛肉的剪切力，這與Zhu ChaoZhi等研究調(diào)理豬排的結(jié)果相似，各處理組間均存在顯著性差異(P＜0.05)，其中真空滾揉腌制組的剪切力最小，與對照組相比降低了6.33N/Kg。真空滾揉處理對調(diào)理牛肉的嫩度產(chǎn)生了積極影響，這是因?yàn)闈L揉利用物理機(jī)械力作用使肉的組織結(jié)構(gòu)受到破壞、肌原纖維斷裂，同時促進(jìn)了肉中內(nèi)源蛋白酶對肌纖維蛋白和細(xì)胞骨架蛋白的降解作用，從而改善了肉的嫩。

　　2.2  滾揉腌制對調(diào)理牛肉pH的影響

表2  不同滾揉腌制方式對調(diào)理牛肉pH值的影響

　　注：數(shù)據(jù)表示形式為M±SD，同一列中不同小寫字母上標(biāo)表示不同滾揉腌制方式間差異顯著（p＜0.05）

　　pH值直接影響肉的嫩度和持水力。由表2可知，與對照組相比，滾揉腌制處理可以明顯提高調(diào)理牛肉pH值(P＜0.05)，其中常壓處理組與脈動處理組間差異不顯著，真空處理組與其他處理組間差異顯著(P＜0.05)，說明真空滾揉處理對調(diào)理牛肉pH值影響最大，這可能是由于真空環(huán)境使肌纖維擴(kuò)張促進(jìn)了肉結(jié)構(gòu)的松弛，利于磷酸鹽等堿性物質(zhì)的快速滲透并達(dá)到平衡，提高了肉的pH值。這與苑瑞生研究發(fā)現(xiàn)滾揉后雞肉調(diào)理制品pH值呈升高趨勢結(jié)果一致。

　　2.3  滾揉腌制對調(diào)理牛肉出品率的影響

表3  不同滾揉腌制方式對調(diào)理牛肉出品率的影響

　　注：數(shù)據(jù)表示形式為M±SD，同一列中不同小寫字母上標(biāo)表示不同滾揉腌制方式間差異顯著（p＜0.05）

　　調(diào)理牛肉的保水性與出品率密切相關(guān)，由表 3 可知，與對照組靜置腌制相比較，滾揉腌制處理可以明顯提高調(diào)理牛肉出品率，且各處理組之間存在顯著性差異（p＜0.05），其中真空滾揉處理組出品率最高，與對照組相比提高了11.15%，這是因?yàn)檎婵窄h(huán)境下肉塊內(nèi)外壓力差的存在使肌纖維結(jié)構(gòu)松弛，空間增大，有利于水分和溶質(zhì)在肌肉組織間快速均勻分布，從而使保水性增強(qiáng)，出品率顯著提高。

　　2.4  滾揉腌制對調(diào)理牛肉水分分布的影響

圖1 不同滾揉腌制方式對調(diào)理牛肉T2分布的影響

　　橫向弛豫時間T2因其變化范圍廣，對多相態(tài)敏感而被廣泛應(yīng)用于肉類科學(xué)中，依據(jù)樣品中水分子的橫向弛豫時間T2不同，可對樣品中水分與食品的結(jié)合情況和自由移動程度進(jìn)行區(qū)分。如圖1所示，LF-NMR的T2弛豫圖通常分為3個區(qū)段，其中0.01～10ms的區(qū)段是與蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)緊密結(jié)合的結(jié)合水（T2b）；10～100ms的區(qū)段是分布在肌原纖維內(nèi)部的不易流動水（T21）；100～1000ms的區(qū)段是分布在肌原纖維網(wǎng)絡(luò)外的自由水（T22）。從圖中可以看出，T21在所有處理中最高，說明不易流動水是肉制品中三種水的主要成分，T2b在不同處理間變化不明顯，這反映了與肌肉蛋白緊密結(jié)合的結(jié)合水的穩(wěn)定性，而T21和T22在不同處理?xiàng)l件下變化較大，且與對照組相比T21和T22均向快的弛豫時間移動，其中真空滾揉腌制組相對于其它處理組的弛豫時間T2最短，T21峰值最高，T22峰值最低，這可能是經(jīng)過真空滾揉腌制處理后肌纖維變松弛并產(chǎn)生空隙增強(qiáng)了肌原纖維內(nèi)部物質(zhì)與水分的交互作用使得部分自由水轉(zhuǎn)化為不易流動水。

　　2.5  滾揉腌制對調(diào)理牛肉微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖2  不同滾揉腌制方式對調(diào)理牛肉微觀結(jié)構(gòu)的影響

　　不同滾揉腌制處理下調(diào)理牛肉微觀結(jié)構(gòu)如圖2所示，在高倍電鏡下放大1000倍觀察可知，未經(jīng)處理的對照組的肌纖維排列整齊且纖維直徑大于所有實(shí)驗(yàn)組，經(jīng)過處理后的實(shí)驗(yàn)組肌纖維均受到不同程度的破損、斷裂，形成更加細(xì)微、碎片化的纖維結(jié)構(gòu)，其中脈動滾揉組與真空滾揉組效果較為明顯直觀，且真空滾揉組形成的碎片化結(jié)構(gòu)最多，說明真空滾揉處理后的調(diào)理牛肉嫩度最好，這與剪切力測定結(jié)果相一致。

　　2.6  滾揉腌制對調(diào)理牛肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響

表4  不同滾揉腌制方式對調(diào)理牛肉蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響

　　注：數(shù)據(jù)表示形式為M±SD，同一列中不同小寫字母上標(biāo)表示不同滾揉腌制方式間差異顯著（p＜0.05）

　　蛋白質(zhì)是構(gòu)成肉的一個重要品質(zhì)指標(biāo)，由表4可知，經(jīng)過不同滾揉腌制處理后，與對照組相比α-螺旋、β-折疊、無規(guī)卷曲含量均有所增加，β-轉(zhuǎn)角含量有所減少，但各處理組間的β-折疊、無規(guī)卷曲含量差異不顯著（p＞0.05），真空處理組除了與脈動處理組β-轉(zhuǎn)角含量差異不顯著外與其他處理組間的α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角含量均差異顯著（p＜0.05）。說明真空滾揉處理使α-螺旋含量增多、β-轉(zhuǎn)角含量減少進(jìn)而增強(qiáng)了蛋白質(zhì)內(nèi)部的氫鍵作用力，使蛋白趨于更加穩(wěn)定的狀態(tài)，從而能夠籠絡(luò)更多的水分子，這可能是因?yàn)闄C(jī)械活動增強(qiáng)了滾揉前聚集的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的展開和蛋白質(zhì)的溶解。

　　3  結(jié)論

　　采用四種不同的方法即靜置腌制、常壓滾揉腌制、脈動真空滾揉腌制和真空滾揉腌制對調(diào)理牛肉進(jìn)行加工處理后發(fā)現(xiàn)：真空滾揉腌制處理后的剪切力、pH 值、出品率與其他組相比均存在顯著性差異（p＜0.05）。經(jīng)真空滾揉處理的肉品的弛豫時間T2最短，肉中水分更加趨于穩(wěn)定，肌纖維破壞程度最大，蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。以上說明真空滾揉腌制技術(shù)可作為一種有效的方法用于改善調(diào)理牛肉的嫩度，為牛肉制品嫩化技術(shù)的研究提供了參考和理論依據(jù)。然而，滾揉嫩化處理后調(diào)理牛肉制品的感官品質(zhì)與市場的受歡迎程度還需要進(jìn)一步的研究。