牛肉真空滾揉條件對白鹵牛肉品質和出成率的影響*

劉巧瑜，白衛東，黃敏，2，陳海光

1(仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州，510225)2(廣東科貿職業學院生物技術系，廣東廣州，510430)

相對于干腌法和濕腌法，滾揉腌制可加速腌制液的滲透，增強肉的保水性，改善肉的嫩度，提高產品的出成率，縮短腌制時間［1－4］。滾揉程序及其操作條件對產品的品質及出成率具有重要影響［5－7］。相對于長時間的連續滾揉，間歇式分段滾揉程序可保證腌制液的有效擴散與滲透，又可避免過度滾揉對原料的機械損傷，因此生產中常采用間歇式滾揉程序［8］。低溫能控制滾揉和靜腌過程中微生物的生長，提高產品的食用安全性、品質和出成率，因此生產中常選擇較低的滾揉操作溫度［9］。適度提高滾揉真空度可提高產品的嫩度和出成率，但過高的真空度反而導致原料中的汁液過度析出，降低產品的出成率和質地特性［5，10］。提高滾揉器的轉速可增強原料的拌和均勻度，促進腌制液的擴散，但過高的轉速可增大滾揉過程中原料的機械損傷［11］。滾揉時間不足原料未充分拌和，過長時間的滾揉增大原料機械損傷的程度，同時降低生產效率［12］。載荷量過低，相對會降低生產效率，載荷量過高，原料無法充分拌和［13］。

鹵制品是我國重要的傳統加工制品，牛肉是鹵制品常用的原料。牛肉具有較重的腥膻異味，鹵制前需進行腌制處理。傳統加工中，牛肉常用干腌法腌制。真空滾揉可提高產品的品質和出成率，但真空滾揉技術在鹵牛肉加工中的應用未見報道。為探討真空滾揉腌制法在鹵牛肉加工中的應用可行性，同時為牛肉的滾揉腌制提供基礎參數，論文采用二階段真空滾揉程序，分析牛肉滾揉時真空度、轉速、滾揉時間、載荷量、原料溫度和靜腌時間對白鹵牛肉主要成分、感官品質、色度、質構特性及出成率的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗原料

牛肉:鮮牛后腿肉，18個月齡魯西黃牛，廣東清遠市牧原養牛場養殖、屠宰。花椒、洋蔥、香芹、胡蘿卜:均購于廣州市海珠區蟠龍市場;食鹽:廣東省鹽業集團生產;二鍋頭:北京牛欄山酒廠生產。

1.1.2 實驗試劑

NaOH、重鉻酸鉀、甲醛、NaCl、冰醋酸、硝酸銀均為分析純，考馬氏亮藍G-250為生化試劑，均由國藥集團化學試劑有限公司提供。

1.1.3 實驗儀器

GR1600真空滾揉機(石家莊曉進食品機械有限公司)，WSG-S色度儀(上海物理光學儀器廠)，TAXTPlus質構儀(Texture Technologies Corp.，UK)，UV-2550紫外-可見分光光度計(Shimadzu，China)。

1.2 樣品制備方法

1.2.1 原料前處理方法

牛肉洗凈、瀝水后切成10 cm見方的塊。香芹、洋蔥、胡蘿卜洗凈、瀝水，分別絞成汁。

1.2.2 真空滾揉方法

二階段間歇式真空滾揉。將一定溫度的牛肉塊、3.3%食鹽和0.1%花椒粒放入滾揉器中，一定載荷量，一定真空下一定轉速滾揉一定時間，靜置10 min;加入1.3%洋蔥汁、1.2%香芹汁、2.5%胡蘿卜汁和1.8%二鍋頭，重復滾揉1次。出料后一定溫度靜腌一定時間。腌制劑的質量百分數以牛肉的質量計。

1.2.3 白鹵方法

滾揉的牛肉中加入2.0倍質量的冷水，大火煮沸，小火保持輕微沸騰6 min，撈出后用流水快速冷卻至室溫，沖凈表面血污，瀝水。盆中加入出水牛肉2.0倍質量的水和1.0%食鹽(以水計)，大火煮沸后加入出水的牛肉，90℃保溫3 h;大火快速煮沸，撈出，瀝干牛肉表面湯汁。

1.3 理化分析方法

氨基態氮含量:中性甲醛滴定法［14］;水溶蛋白含量:考馬斯亮藍 G-250比色法［14］;NaCl含量:硝酸銀滴定法［15］;以上指標取3次平行的算術平均值。色度:色差計測試法［16］。質構特性:質構儀分析法，垂直肌肉纖維方向將樣品切成30 mm見方的塊測試［16］，“－”表示力的方向與探頭下降的方向相反;以上指標取5次平行的算術平均值。

1.4 出成率測定方法

白鹵牛肉瀝干表面湯汁，取整批樣品趁熱稱量。取3次平行的算術平均值。

1.5 感官評定方法

經過食品感官評定訓練的7人(女性4人、男性3人，年齡20～35歲)組成評定小組，趁熱評定白鹵牛肉的感官品質(表1)。去掉最高分和最低分，取其他5人評分的算術平均值。

表1 白鹵牛肉感官評定標準Table 1 Standard of sensory-evaluation water-braised beef

1.6 數據處理與分析

實驗數據的算木平均值與標準偏差采用Excel軟件處理，Duncan分析采用DPS 7.05軟件處理。

2 結果與分析

2.1 牛肉滾揉時真空度對白鹵牛肉品質和出成率的影響

表2 牛肉不同真空度滾揉時白鹵牛肉的品質和出成率Table 2 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled in different vacuum degree

表3 牛肉不同真空度滾揉時白鹵牛肉的色度和質構特性Table 3 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled in different vacuum degree

提高牛肉滾揉時的真空度，白鹵牛肉的出成率明顯降低(P＜0.05)，氨基態氮和水溶蛋白含量均降低(P＞0.05)，NaCl含量逐漸增大(P ＞0.05)，感官評分無明顯變化(P＞0.05)(表2)。提高真空度，白鹵牛肉的L*和粘性值均明顯提高(P＜0.05)，破裂強度顯著降低(P＜0.05)，a*、b*、剪切力和硬度均下降(P＞0.05)，彈性和凝聚性則逐漸降低(P＞0.05)(表3)。當真空度為6 kPa時，白鹵牛肉的氨基態氮和水溶蛋白含量、出成率、色度和質構特性均較高，NaCl含量適中，感官評分最高，因此牛肉滾揉時的真空度以6 kPa為宜。

提高真空度可增大牛肉與滾揉器間的壓強差，利于牛肉中血水的析出和食鹽的滲透［17］。血水的析出降低白鹵牛肉氨基態氮和水溶蛋白的含量及加工出成率，提高制品的感官評分，改善產品的色度和質構特性。

2.2 牛肉滾揉時轉速對白鹵牛肉品質和出成率的影響

表4 牛肉不同轉速滾揉時白鹵牛肉的品質和出成率Table 4 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled at different rotation rates

提高牛肉滾揉時的轉速，白鹵牛肉的出成率、口感和總分得分均明顯降低(P＜0.05)，氨基態氮和水溶蛋白含量及滋味、回味、總分和香氣得分逐漸下降(P＞0.05)，NaCl含量增大(P ＞0.05)(表4)。隨著轉速的提高，白鹵牛肉的L*、b*和破裂強度均明顯下降(P＜0.05)，黏性值顯著增大(P＜0.05)，a*、剪切力、硬度均逐漸下降(P＞0.05)，彈性在4～10 r/min時增大、12 r/min時降低(P＞0.05)，凝聚性逐漸增大(P＞0.05)(表5)。較低的轉速有利于提高白鹵牛肉的品質和出成率。滾揉器低速啟動及怠速運轉均可明顯提高電機的荷載電流，縮短電機的使用壽命，為此滾揉器設計的最低轉速為4r/min，故牛肉滾揉時轉速以4 r/min為宜。

提高轉速可提高滾揉器的離心力，加強原料拌和與摩擦的強度［18］，促進肉中血水的析出及NaCl向肉中的擴散，但同時使原料產生機械損傷，導致白鹵牛肉中氨基態氮和水溶蛋白含量下降、NaCl含量增加。因機械損傷，原料中的蛋白質、肽、氨基酸和脂質等大量析出，白鹵牛肉的色度、感官評分、質構特性和出成率等均因此而下降。NaCl含量的增加及原料間的摩擦，促進蛋白質網絡和凝膠結構的形成，提高白鹵牛肉的黏性值、彈性和凝聚性［12］。轉速為12 r/min時，因原料間的摩擦強度過大，肌纖維產生嚴重的機械損傷，肉中蛋白質明顯析出，導致白鹵牛肉的彈性下降。

表5 牛肉不同轉速滾揉時白鹵牛肉的色度和質構特性Table 5 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled at different rotation rates

2.3 牛肉載荷量對白鹵牛肉品質和出成率的影響

提高滾揉時牛肉的載荷量，白鹵牛肉的出成率明顯提高(P＜0.05)，氨基態氮含量、水溶蛋白含量略增大(P＞0.05)，NaCl含量逐漸降低(P＞0.05)，滋味得分幾乎不變;口感、回味、香氣和總分的得分先增加后降低，當載荷量為60%時均達到最高值(表6)。增大載荷量，白鹵牛肉的L*在30% ～40%明顯增大(P＜0.05)，40% ～60%時緩慢增大(P＞0.05)，70%時略下降(P＞0.05);a*、b*、剪切力、硬度均逐漸提高(P＞0.05)，破裂強度先明顯變大后顯著降低(P＜0.05)，黏性值明顯降低(P＜0.05)，彈性和凝聚性下降(P＞0.05)(表7)。當載荷量為60%時，白鹵牛肉的色度和質構特性較好，NaCl含量適中，氨基態氮含量、水溶蛋白含量、感官評分和出成率均最高，因此牛肉真空滾揉時的適宜載荷量為60%。

表6 不同載荷量滾揉牛肉時白鹵牛肉的品質和出成率Table 6 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled on different loading capacities

表7 不同載荷量滾揉牛肉時白鹵牛肉的色度和質構特性Table 7 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled on different loading capacities

滾揉過程中，牛肉隨滾揉器的轉動從底部運動到頂部［18］。由于滾揉器的轉速僅4r/min，無法使牛肉產生離心運動。當牛肉運動到滾揉器頂部時，在自身重力作用下產生類似于自由落體的運動，原料摔打于滾揉器底部并相互拌和。借助于原料的反復摔打與拌和，原料與腌制劑逐漸拌和均勻。原料間的互相揉搓促進血水的析出及腌制劑向肌肉中擴散。降低載荷量，牛肉自由落體的距離增大，摔打強度加大，直接摔打于滾揉器壁的幾率增大，表面產生機械損傷，導致肌肉中蛋白質、脂質及風味物質的析出和流失。蛋白質和脂質的析出，降低制品氨基態氮與水溶蛋白的含量及出成率。脂質和風味物質的析出，降低白鹵牛肉滋味、回味和香氣的得分。析出的蛋白質和脂質與腌制劑在牛肉表面形成凝膠，使白鹵牛肉的感官品質、色澤和質構特性變差。增大載荷量，縮少原料的運動空間，降低原料下落的距離和摔打的強度及原料與腌制劑拌和的均勻度。過大的載荷量使滾揉器內的空間擁擠，原料無法充分攪拌、揉搓，肉中的血水不能完全析出，NaCl擴散速率下降，使白鹵牛肉的NaCl含量、感官品質、色澤及質構特性下降。

2.4 牛肉滾揉時間對白鹵牛肉品質和出成率的影響

延長牛肉滾揉的時間，白鹵牛肉中的氨基態氮與水溶蛋白含量均降低(P＞0.05)，NaCl含量增大(P＞0.05);感官評分先增大后降低(P＞0.05);出成率先(5～20 min)下降(P＞0.05)，25 min時明顯降低(P＜0.05)(表8)。隨著滾揉時間的延長，白鹵牛肉的L*先(5～15 min)增大后(15～20 min)下降(P＞0.05)，25 min時明顯降低(P ＜0.05);a*、b*、剪切力、硬度均降低(P＞0.05)，破裂強度明顯下降(P＜0.05)，彈性與凝聚性逐漸提高(P＞0.05)(表9)。當牛肉滾揉15 min時，白鹵牛肉中氨基態氮含量、水溶蛋白含量、出成率較高，NaCl含量、a*、b*適中，質構特性較好，L*與感官評分均最高，即牛肉真空滾揉的適宜時間為15 min。

表8 牛肉滾揉不同時間時白鹵牛肉的品質和出成率Table 8 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled for different time

表9 牛肉滾揉不同時間時白鹵牛肉的色度和質構特性Table 9 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as beef tumbled for different time

滾揉時間不足時，牛肉與腌制劑的拌和不均勻，肌肉中的血水未充分析出，白鹵牛肉品質較差。滾揉時間過長，牛肉過度揉搓，表層肌肉部分破損，肌肉表面凝膠化，導致白鹵牛肉品質和出成率下降［18］。滾揉時間不足及長時間的連續滾揉均降低白鹵牛肉的品質和出成率，因此實驗設計了二階段間歇滾揉方式，以增強牛肉的滾揉效果，提高白鹵牛肉的加工品質和出成率。

2.5 滾揉時牛肉初始溫度對白鹵牛肉品質和出成率的影響

表10 滾揉時牛肉不同初始溫度時白鹵牛肉的品質和出成率Table 10 Qualities and producing yields of water-braised beef as beef tumbled at different temperature

滾揉時牛肉的初始溫度從－5～0℃提高到0～5℃，白鹵牛肉的氨基態氮含量、水溶蛋白含量、口感得分均略增大(P＞0.05)，滋味、回味、香氣和總分的得分不變;繼續提高原料初始溫度，氨基態氮和水溶蛋白含量則逐漸降低(P＞0.05)，口感、滋味、回味、香氣和總分的得分及出成率均明顯下降(P＜0.05)。白鹵牛肉中的NaCl含量隨著原料初始溫度的提高而緩慢增大(P＞0.05)(表10)。牛肉的溫度從－5～0℃提高到0～5℃，白鹵牛肉的L*和破裂強度明顯增大(P＜0.05)，硬度略增大(P＞0.05);進一步提高原料溫度，白鹵牛肉的L*和破裂強度均顯著降低(P＜0.05)，硬度緩慢下降(P＞0.05)(表11)。白鹵牛肉的a*、b*和剪切力均隨著牛肉溫度的升高而下降(P＞0.05)，黏性值隨著溫度的升高而明顯增大(P＜0.05)。當牛肉溫度≤15℃時，白鹵牛肉的彈性和凝聚性隨著溫度的升高而增大(P＞0.05);繼續提高牛肉的溫度，白鹵牛肉的彈性和凝聚性則略下降(P＞0.05)。當牛肉的溫度為0～5℃時，白鹵牛肉的品質和出成率均最高，故滾揉時牛肉的溫度以0～5℃為宜。

提高滾揉時牛肉的初始溫度可提高內源酶活性，加快微生物生長和食鹽擴散的速率，促進靜腌過程中牛肉的水解和氧化，加大蛋白質、氨基酸的消耗與流失，降低肌肉纖維的機械強度，產生大量的異味物質，降低白鹵牛肉的品質和出成率［11］。牛肉的初始溫度低于0℃時，肌肉內形成部分冰晶。冰晶使肌肉組織在滾揉過程中產生機械性損傷，降低白鹵牛肉的品質和出成率。

表11 滾揉時牛肉不同初始溫度時白鹵牛肉的色度和質構特性Table 11 Color and TPA texture attributes of water-braised beef as beef tumbled at different t emperature

2.6 牛肉靜腌時間對白鹵牛肉品質和出成率的影響

滾揉時間不足時，牛肉與腌制劑的拌和不均勻，肌肉中的血水未充分析出，白鹵牛肉品質較差。滾揉時間過長，牛肉過度揉搓，表層肌肉部分破損，肌肉表面凝膠化，導致白鹵牛肉品質和出成率下降［18］。滾揉時間不足及長時間的連續滾揉均降低白鹵牛肉的品質和出成率，因此實驗設計了二階段間歇滾揉方式，以增強牛肉的滾揉效果，提高白鹵牛肉的加工品質和出成率。

表12 牛肉靜腌不同時間時白鹵牛肉的品質和出成率Table 12 Qualities and producing yields of water-braised beef as tumbled beef cured staticly for different time

牛肉靜腌0～12 h時，延長靜腌時間，白鹵牛肉的氨基態氮和水溶蛋白含量略增大(P＞0.05)，感官評分和出成率明顯提高(P＜0.05);繼續延長靜腌時間，氨基態氮和水溶蛋白含量緩慢下降(P＞0.05)，感官評分和出成率顯著下降(P＜0.05)。白鹵牛肉中的NaCl含量隨靜腌時間的延長而逐漸增大(P＞0.05)(表12)。靜腌0～12 h時，延長靜腌時間，白鹵牛肉的L*明顯提高(P＜0.05);進一步延長靜腌時間，白鹵牛肉的L*明顯下降(P＜0.05)。延長靜腌時間，白鹵牛肉的a*、b*、剪切力、硬度緩慢下降(P＞0.05)，破裂強度顯著降低(P＜0.05)，黏性值明顯變大(P＜0.05)，彈性和凝聚性逐漸提高(P＞0.05)(表13)。牛肉真空滾揉后靜腌時間12 h，白鹵牛肉的品質和出成率均最高，因此牛肉滾揉后的靜腌時間以12 h為宜。

牛肉滾揉后肌肉處于松弛狀態，需靜置一定時間才能回復到正常狀態。滾揉僅將牛肉與腌制劑拌和均勻，腌制劑僅滲透、擴散于肌肉的表層，肌肉中血水的析出及腌制劑向肌肉內部的擴散均需要時間。滾揉后的靜腌時間不足，食鹽的擴散未平衡，血水未完全析出，白鹵牛肉中的NaCl含量較低，感官評分下降。牛肉中的可溶物和風味成分在后續的加熱中大量流失，白鹵牛肉的出成率下降。松弛的肌肉組織受熱劇烈收縮，降低白鹵牛肉的質構特性。腌制劑中含有大量的水分和維生素，食鹽含量僅3%，無法抑制微生物的生長，卻促進其生長。靜腌時間過長，微生物大量生長，使白鹵牛肉的品質和出成率下降。實驗過程表明，牛肉靜腌18h后表面即明顯發黏，24 h后有明顯的腐敗氣味。

表13 牛肉靜腌不同時間時白鹵牛肉的色度和質構特性Table 13 Color and TPA textural attributes of water-braised beef as tumbled beef cured staticly for different time

3 結論

將0～5℃的牛肉、3.3%食鹽和0.1%花椒放入滾揉器中，載荷量60%，真空度為6 kPa，4 r/min滾揉15 min，靜置10 min;加入1.3%洋蔥汁、1.2%香芹汁、2.5%胡蘿卜汁和1.8%二鍋頭，重復滾揉1次;出料后0～5℃靜腌12 h。采用上述操作條件腌制的牛肉所加工的白鹵牛肉的品質和出成率均較高，其中出成率略高于傳統干腌工藝的68%左右，且滾揉工藝更適合大規模的工業化生產。

［1］ Lachowicz K，Sobczak M，Gajowiecki L.Effects of massaging time on texture，rheological properties，and structure of three pork ham muscles［J］.Meat Science，2003，63(2):225－233.

［2］ Tyszkiewicz I，Jakubiec-Puka A.Ultrastructure of mechanically tenderised pork muscle［J］.Meat Science，1995，41(3):273－282.

［3］ 徐寶才，孫建清，韓衍青，等.原料肉的機械前處理工藝對豬肉切片火腿品質的影響［J］.農業工程學報，2012，28(14):250－255.

［4］ Katsaras K，Budras K D.The relationship of the microstructure of cooked ham to its properties and quality ［J］.Lebensmittel Wissen Schaft Und Technologie，1993，26(3):229－234.

［5］ Ghavimi B，Rogers R W，Althen TG.Effects if non-vacuum，vacuum and nitrogen back-flushed tumbling on various characteristics of restructured cured beef［J］.Journal of Food Science，1986，51(5):1 166－1 168.

［6］ Krause R J，Ockerman H W，Krol B，et al.Influence of tumbling，tumbling time，trim and sodium tripolyphosphate on quality and yield of cured hams［J］.Journal of Food Science，1978，43:853－855.

［7］ Szerman N，Gonzalez C B，Sancho A M，et al.Effect of whey protein concentrate and sodium chloride addition plus tumbling procedures on technological parameters，physical properties and visual appearance of sous vide cooked beef［J］.Meat Science，2007，76(3):463－473.

［8］ Hayes J E，Kenny T A，Ward P，et al.Development of a modified dry curing process for beef［J］.Meat Science，2007，77(3):314－323.

［9］ 孫建清，徐寶才，周輝，等.低溫肉制品關鍵工藝及裝備技術應用研究進展［J］.食品科學，2010，31(23):454－460.

［10］ Deumier F，Bohuon P，Tystram G，et al.Pulsed vacuum brining of poultry meat:experimental study on the impact of vacuum cycles on mass transfer［J］.Journal of Food Engineering.2003，58(1):75－83.

［11］ 馮改霞.滾揉技術在肉制品中的應用［J］.肉類工業，2002，25(1):10 －11.

［12］ Smith D P，Young L L.Marination pressure and phosphate effects on broiler breast fillet yield，tenderness，and color［J］.Poultry Science，2007，86:2 666－2 670.

［13］ Pietrasika Z，Shand P J.Effect of blade tenderization and tumbling time on the processing characteristics and tenderness of injected cooked roast beef［J］.Meat Science，2004.66(4):871－879.

［14］ 韓雅珊.食品化學實驗指導［M］.北京:中國農業大學出版社，1992:61－62，199－201.

［15］ 黃偉坤.食品檢驗與分析［M］.北京:中國輕工業出版社，1989:244－247.

［16］ Visessanguan W，Benjakul S，Riebroy S，Thepkasikul P.Changes in compositon and functional properties of proteins and their contributions to Nham characteristics.Meat Science，2004，66:579－588.

［17］ Marriott N G，Graham P P，Boling J W，et al.Vacuum tumbling of dry-cured hams［J］.Journal of Animal Sci-ence，1984，58(6):1 376－1 381.

［18］ Dzudie T，Okubanjo A.Effects of rigor state and tumbling time on quality of goat hams［J］.Journal of Food Engineering.1999，42(2):103－107.