排酸方式對成熟過程中灘羊肉品質和水分變化的影響

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(寧夏大學農學院,寧夏銀川 750021)

排酸方式對成熟過程中灘羊肉品質和水分變化的影響

楊文婷,柏霜,羅瑞明*,李俊麗,張同剛

(寧夏大學農學院,寧夏銀川 750021)

本研究分別測定經過快速、常規、延遲冷排酸處理后不同時間點灘羊肉的pH、色澤、系水力、冷卻失重等指標,運用低場核磁共振儀檢測宰后灘羊肉樣品水分的變化規律。結果表明:隨著成熟時間的延長,延遲冷排酸處理組的pH下降速率較快,L*值先升高后降低,a*值先降低后升高,冷卻失重較大,不易流動水的含量較低;快速冷排酸處理組的pH下降速率較慢,系水力呈先增大后減小的趨勢,冷卻失重較小,不易流動的水分含量較高,且不易流動水的弛豫時間顯著高于其他兩組(p<0.05);三組灘羊肉的T21、T22、T23、T24的峰面積之間差異顯著(p<0.05);低場核磁圖像能夠快速反應灘羊肉的水分含量。綜合指標看,快速冷卻排酸處理組羊肉具有冷卻失重小、系水力高的優點,明顯優于其他兩種排酸方式。

灘羊肉,肉品質,低場核磁共振,水分

排酸肉,又叫冷鮮肉,是現代肉品衛生學及營養學所提倡的一種肉品后成熟工藝[1]。羊肉排酸是指羊在被屠宰后,身體內部進行無氧呼吸,產生大量乳酸,在一定的溫度、濕度和風速下,使乳酸分解成二氧化碳和水,同時有鮮味物質基苷IMP生成,排酸肉的酸堿度被改變,使肉質鮮嫩,利于人體消化吸收,成為我國城市居民生肉消費的主流[2]。排酸過程是冷鮮肉生產的關鍵因素,由于冷卻排酸工序要嚴格控制室內溫度、濕度及風速,是冷鮮肉加工企業生產過程中能源消耗最大的環節。因此,選擇合適的冷卻排酸方式,對提高灘羊肉品質和降低企業生產成本具有重要的實際意義。

羊肉的粗蛋白含量為12.8%～18.6%,粗脂肪含量為16%～37%,水分含量為78%[3]。肉中的水分含量與肉品貯藏性呈函數關系,水分多易使細菌、霉菌生長繁殖,水分少易導致肉脫水干縮,使肉品失重及脂肪氧化[4]。目前,關于排酸時間和溫度對牛肉、豬肉、兔肉、呼倫貝爾羊肉品質的影響的報道很多,劉佳東研究了宰后冷卻牦牛肉排酸過程中肉用品質的變化,結果表明:隨著排酸時間的延長,牦牛肉pH上升,亮度增加,紅度下降,小片化指數迅速提高并趨于穩定,嫩度提高[5];孫玉杰研究了豬肉排酸時間與溫度變化規律,結果表明:經合理排酸的豬肉,肌肉組織趨于酸性,當pH達到5.8～6.4時,肌肉組織變得柔軟多汁,經烹調后,肉湯透明而芳香,肌纖維鮮嫩[6];樊金山研究了不同冷卻處理對兔肉品質和肌原纖維超微結構的影響,結果表明:快速冷卻能加快兔肉溫度下降速率,使肉色澤改善,保水性提高[7];陳檳穎研究了不同排酸時間對呼倫貝爾肉羊宰后品質的影響,結果表明:在排酸期間,羊肉pH、蒸煮損失率、剪切力值差異顯著(p<0.05)[8]。但排酸方式對灘羊肉品質的影響未見報道。

本研究以宰后灘羊羊腿肉為原料,分別測定經冷卻排酸處理后灘羊肉的pH、剪切力、色澤、冷卻失重、水分等理化指標,研究不同排酸方式對羊肉成熟過程中品質的影響,為改善灘羊肉品質及選擇合適的冷排酸方式提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

灘羊肉(育齡8個月) 由寧夏鹽池縣大夏牧場清真食品有限公司提供。

MDF-382ECN型低溫冰箱 松下冷鏈(大連)有限公司;AL204型電子天平 杭州萬特衡器有限公司;CR-400型自動色差儀 上海圖新電子科技有限公司;PHS-3C型數字酸度計 上海光學儀器廠;608-CF型防水式探針溫度計 紹興中儀電子有限公司;NMR20型低場脈沖核磁共振分析 上海紐邁電子科技有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1 前處理方式 嚴格按照無菌技術和要求取清真屠宰后的灘羊羊腿肉,剔除筋腱、肌束膜,分割為長×寬×高=15 cm×10 cm×10 cm的塊狀,放入經過滅菌的PP塑料托盤,用PE保鮮膜包裝后進行冷卻排酸處理。實驗分為A、B、C三組,分別為快速冷卻排酸、常規冷卻排酸、延遲冷卻排酸處理組。

1.2.2 快速冷卻排酸 將宰后分割并包裝好的羊肉先放入-20 ℃低溫冰箱進行快速冷卻,當羊肉中心溫度達4 ℃時,迅速轉移至4 ℃冰箱成熟至宰后7 d。

1.2.3 常規冷卻排酸 將宰后分割并包裝好的羊肉放入4 ℃冰箱進行冷卻,當羊肉中心溫度達4 ℃后,羊肉繼續成熟至宰后7 d。

1.2.4 延遲冷卻排酸 將宰后分割并包裝好的羊肉先放入10 ℃冰箱,羊肉中心溫度降至10 ℃時,迅速轉移至4 ℃冰箱,當羊肉中心溫度達4 ℃后,羊肉繼續成熟至宰后7 d。

1.3測定指標及方法

1.3.1 pH的測定 參考文獻[9]的方法:準確稱取5.00 g肉樣,先用小刀切成碎末,再用研缽磨成肉泥,邊攪拌邊將45 mL水逐漸加入研缽內,常溫下靜置10 min,用數字酸度計測定pH。

1.3.2 色澤的測定 參考文獻[10]的方法:切取肉樣厚度為1 cm左右的薄片,用手持色差計測定灘羊肉的色澤。采用雙面測定法,在灘羊肉的正反兩面分別選取三個測量點,三個測量點均勻的分布在最長對角線上,對每個測試點進行三次重復測定亮度值(L*)和紅度值(a*)。

1.3.3 系水力的測定 參考文獻[11]的方法:切取肉樣(10 g左右),用無紡布擦拭其表面水滴后稱取質量,離心1200 s(2500 r/min),再用無紡布擦拭其表面水滴后稱取質量,按式(1)計算系水力:

式(1)

式中:A-系水力,%;m0-離心前灘羊肉的質量,g;m1-離心后灘羊肉的質量,g。

1.3.4 冷卻失重的測定 參考文獻[12]的方法:對宰后分割羊肉冷卻前稱重記為M1,預冷24 h后再次稱重記為M2,按式(2)計算冷卻失重:

式(2)

式中:WA-冷卻失重,%;M1-冷卻前灘羊肉的質量,g;M2-冷卻后灘羊肉的質量,g。

1.3.5 橫向弛豫時間(T2)的測定 低電場核磁共振(NMR)條件參考李斌[13]的測試方法進行。根據肌纖維走向將肉樣切為1.5 g左右的塊狀,放入直徑為15 mm的核磁專用管中,再放入分析儀中。橫向弛豫時間T2用CPMG序列進行測量,具體測試條件:質子共振頻率22.6 MHz,線圈溫度 32 ℃,CPMG脈沖序列,τ值200 μs,重復采樣3次。

1.3.6 核磁微成像 核磁微成像采用多層自旋回波序列產生的自旋回波圖像[14]。

1.4統計分析

每個處理組的實驗結果均取3次重復測定的平均值,并以平均值±標準偏差表示,采用Origin 8.0進行繪圖,數據采用IBM SPSS Statistics 21.0進行單因素方差分析,用LSD和Duncan對各處理組平均數間進行多重比較,并進行顯著性分析,若p<0.05則為差異顯著。

2 結果與分析

2.1不同排酸方式對宰后分割羊肉pH的影響

由圖1可知,不同排酸方式的pH的下降速率不同。宰后6 h內,快速冷卻排酸與常規冷卻排酸組的pH分別由6.4下降為6.32和6.16,差異不顯著(p>0.05),這是可能由于快速冷卻溫度較低,抑制了已糖激酶的活性,降低了肌糖原的分解和乳酸的蓄積,使得pH下降速度較慢,進入僵直期的時間延長[15]。而延遲冷卻排酸與其它兩種冷卻排酸方式相比,pH下降速率顯著加快(p<0.05)宰后6 h內,pH由6.4降為5.82,宰后16 h內,降為5.42。這是由于延遲冷卻排酸的溫度較高,使宰后羊肉的內源酶活性下降較少,促進宰后肌肉的糖酵解速率,使pH下降速率增加,加快羊肉進入僵直期。

表1 不同排酸方式對宰后分割羊肉L*和a*值的影響Table 1 Effects of different acid discharge methods on L* and a* values of Tan sheep meat

注:同一列中不同字母表示數值差異顯著(p<0.05),A:快速冷卻排酸;B常規冷卻排酸;C:延遲冷卻排酸,表2、表3同。

圖1 不同排酸方式對灘羊肉pH的影響Fig.1 Effects of different acid discharge methodson the pH of Tan sheep meat

2.2不同排酸方式對宰后分割羊肉色澤(L*、a*值)的影響

由表1可知,不同排酸方式的灘羊肉在成熟過程中,L*值均呈現先增加后下降的變化。快速冷卻排酸的L*值在排酸第3 d時,達到最大,變化趨勢由33.90±0.931增加為38.84±1.046,在第7 d時下降為35.57±0.650,快速冷卻排酸處理的灘羊肉在成熟過程中L*值與常規冷卻排酸對比,第0、1、3 d沒有顯著差異(p>0.05),第5 d和第7 d時差異顯著(p<0.05),表明快速冷卻排酸處理在成熟后期使灘羊肉亮度變暗,這與Cristina Alamprese[16]的研究結果相一致,他認為快速冷卻會使羊肉的肉色變暗,原因可能是快速冷卻排酸處理組肉品先處于-20 ℃下冷卻,低溫狀態水結冰所形成的細小冰晶會破壞蛋白質的空間結構,使得某些蛋白質變性后對羊肉顏色有一定的負面影響。延遲冷卻排酸處理組的肉樣在成熟過程中,L*值顯著高于其他兩組(p<0.05),在成熟第1 d和3 d時,L*值顯著上升(p<0.05),產生該實驗結果的原因是宰后羊肉進入僵直前在較高溫度下冷卻,加快了宰后肌肉的糖酵解進程,pH下降速率較快,當接近極限pH時,僵直達到最大限度,致使肉色發亮,L*值升高[17]。

隨著成熟時間的延長,不同排酸方式下灘羊肉的a*值變化均呈現先降低后升高的趨勢,快速冷卻排酸和常規冷卻排酸組在第1 d時a*達到最小值,分別為12.93±0.475和13.87±0.401,延遲冷卻排酸在第3 d時a*值達到最小值,為16.06±0.418。快速冷卻與常規冷卻排酸之間灘羊肉a*的變化差異不顯著(p>0.05),而延遲冷卻排酸組的a*值均大于常規冷卻和快速冷卻排酸組,在第1 d時,差異顯著(p<0.05),產生該變化的原因是灘羊肉經排酸處理后,其色澤變化一般受到溫度和pH兩大因素影響,由于延遲冷卻排酸溫度較高,促進肌肉中氧合肌紅蛋白的形成,使肉色的紅度增加[18]。

2.3不同排酸方式對宰后分割羊肉系水力的影響

由圖2可知,快速冷卻排酸和常規冷卻排酸組在第3 d時系水力降至最小值,分別為80.04±0.592和78.51±0.463,延遲冷卻排酸組在第1 d時達到最小值為77.31±0.671,然后系水力回升,說明羊肉的保水性增強。隨著成熟時間的延長,快速冷卻排酸組的系水力值顯著高于其他兩組(p<0.05),與常規排酸方式相比,延遲冷卻排酸組的系水力在第5 d時差異顯著(p<0.05),而其他時間不顯著(p>0.05)。宰后分割羊肉在成熟過程中,灘羊肉的系水力均呈先下降后上升的趨勢,產生這一變化的原因是在僵直前期,隨著灘羊肉pH的不斷降低,蛋白質的持水力不斷降低,第3 d后,快速和常規冷卻排酸處理組的羊肉從尸僵階段進入解僵階段,肌肉的持水力不斷上升[19]。

圖2 不同排酸方式對灘羊肉系水力的影響Fig.2 Effect of different acid discharge methodson water system of Tan sheep meat注:同一時間不同組間,不同字母代表差異顯p<0.05。

2.4不同排酸方式對宰后分割羊肉冷卻失重的影響

表2 不同排酸方式對羊肉冷卻失重的影響Table 2 Effects of different acid discharge methodson Tan sheep cooling weight loss

由表2可知,不同排酸方式對羊肉冷卻失重的影響不同,且差異顯著(p<0.05)。快速冷卻排酸的羊肉冷卻失重比常規冷卻和延遲冷卻排酸的羊肉冷卻失重分別減小12.10%和16.79%。這可能是由于快速冷卻排酸的溫度較低,羊胴體溫度下降速率增大,在較低環境溫度下羊肉表面會形成一層冰膜,減小水分的蒸發[20]。但毛衍偉研究認為快速冷卻與常規冷卻的冷卻失重沒有差異性,這可能是由于實驗樣品是未經分割的羊肉胴體,其溫度和pH的下降速率不同所致[21]。

2.5不同排酸方式對灘羊肉內部水分變化的影響

2.5.1 弛豫特性 如圖3所示,灘羊肉中有四個T2區間,分別為T21(0～1 ms)、T22(1～10 ms)、T23(10～100 ms)和T24(100～1000 ms),表明肌肉中有4種主要組分的水。其中T21表示弱結合水,T22表示強結合水,也被稱為蛋白結合水,占水分含量的5%左右,它的流動性較小;T23表示不易流動的水,占80%,存在于細胞內纖絲、肌原纖維及膜之間,通常肌肉系水力及其變化主要指這部分水,有學者研究表明水分含量的高低直接影響到系水力的大小,兩者之間關系呈正相關[22];T24表示自由水,也叫毛細管水,存在于細胞外間隙中,占總水量的15%左右,此類水分可被擠出,造成“汁液滴失”。

圖3 不同排酸方式下灘羊肉橫向弛豫時間(T2)的分布Fig.3 Distribution of transverse relaxation time(T2)ofTan sheep meat under different acid discharge methods

表3 不同排酸方式對灘羊肉橫向弛豫時間(T2)及峰面積影響Table 3 Effects of different acid discharge methods on lateral relaxation time(T2)and peak area of Tan sheep meat

由表3可知,不同排酸方式下灘羊肉橫向出峰時間各不相同。冷排酸方式對結合水的出峰時間有顯著影響,即T21與T22試樣間,A處理組顯著高于B、C兩組(p<0.05),B組與C組之間差異不顯著(p>0.05),產生該結果的原因是這兩種狀態的水都為結合水,A組為快速冷排酸處理,使宰后羊肉在-20 ℃的環境下預冷,可能會出現肌肉的冷收縮,肌肉收縮是肌動蛋白與肌球蛋白周圍水結構的形成與破壞的過程,在肌肉收縮過程中,結合水含量升高[23]。而其他兩組相對于A組溫度較高,對灘羊肉中蛋白質大分子的影響較小,沒有對結合水造成顯著影響。

由T23比較可知,A組的弛豫時間顯著高于B、C兩組,B組與C組之間無明顯差異。該區間的水為不易流動的水,主要存在于細胞內生物纖維孔隙和織絡結構之間。產生這一結果可能是由于A組的弛豫時間較大,水分與內部底物結合越疏松,肉中的不易流動水和蛋白結合水相互轉換,對不易流動水的水分分布產生一定的影響[24]。經冷排酸處理的灘羊肉之間T24差異顯著(p<0.05)。造成該結果可能是由于該區間的水為自由水,不同冷排酸處理導致各試樣的自由水流失量不同,從而導致了自由水弛豫時間的不同。

各個峰面積占總峰面積的比例可以相應地代表弱結合水、強結合水、不易流動水和自由水含量。由表3可知,三組灘羊肉的T21、T22、T23、T24的峰面積之間差異顯著(p<0.05)。T23峰面積占比為A組>B組>C組,這與所測系水力的變化相一致;A組的T24峰面積占比較小,C組的最大,即延遲冷排酸的自由水含量較高,快速冷排酸處理的灘羊肉自由水含量較低,產生這一變化的原因可能是,A試樣經歷了低溫(-20 ℃)到高溫(4 ℃)條件的變化,在這個過程中可能會造成肉品的汁液滴失,導致了自由水絕對含量降低[25]。

2.5.2 不同排酸方式下灘羊肉的核磁成像圖 圖4為A、B、C三組灘羊肉的核磁成像圖,該圖是樣品某一表面的平面圖像。根據張文杰等[26]的報道低場核磁技術可以廣泛研究水分分布及變化,圖像越亮,表明水分含有量越高。由圖可知,A組圖像的白亮程度最高,其次是B組,最后是C組,該結果與系水力、T23的變化趨勢一致,這說明低場核磁圖像能夠快速反映灘羊肉的水分含量。

圖4 不同排酸方式下灘羊肉的核磁成像圖Fig.4 Nuclear magnetic imaging ofTan sheep meat in different acid discharge methods

3 結論

延遲冷卻排酸處理組的溫度較高,使宰后羊肉的pH下降速率增加,加速羊肉進入僵直期,L*、a*顯著升高,且冷卻失重較大,系水力值較低,不易流動水的含量較低。而常規冷卻排酸的羊肉成熟后嫩度較低,且冷卻失重較大。

快速冷卻排酸處理組的pH下降速度較慢,冷卻失重較小,系水力值、不易流動水的弛豫時間顯著高于其他兩組(p<0.05),不易流動的水分含量較高;快速冷卻與常規冷卻排酸之間灘羊肉a*的變化差異不顯著(p>0.05),L*值在第0、1、3 d無顯著差異(p>0.05),第5 d和第7 d時差異顯著(p<0.05);在成熟5 d后,快速冷卻排酸處理組的羊肉的a*值與其他兩組之間并無顯著差異,灘羊肉的色澤得到改善。此種冷排酸方式從肉品冷卻失重、系水力等指標看,快速冷卻排酸處理組優于其他兩種排酸方式。另外,核磁成像顯示灘羊肉水分含量高,具有良好的應用前景。

[1]賈雪暉,王小斌,靳燁. 不同排酸方式對巴美肉羊肉品質的影響[J]. 肉類研究,2012(5):14-16.

[2]王利民. 排酸處理對羊肉品質的影響[J]. 內蒙古農業科技,2009(1):100，112.

[3]王婉嬌,王松磊,賀曉光. 冷鮮羊肉冷藏時間和水分含量的高光譜無損檢測[J]. 食品科學,2015(16):112-116.

[4]劉麗美,劉騫,孔保華. 基于低場NMR研究油炸溫度對牛肉干水分分布與品質的影響[J]. 中國食品學報,2016(5):238-244.

[5]劉佳東,余群力,李永鵬. 宰后冷卻牦牛肉排酸過程中肉用品質的變化[J]. 甘肅農業大學學報,2011(2):111-114.

[6]孫玉杰. 豬肉排酸時間與溫度變化規律的研究[J]. 肉品衛生,1994,(12):11-12，9.

[7]樊金山. 不同冷卻處理對兔肉品質和肌原纖維超微結構的影響[D].南京:南京農業大學,2011.

[8]陳檳穎,靳燁,袁倩. 不同排酸時間對呼倫貝爾肉羊宰后品質的影響[J]. 肉類研究,2014(1):1-3.

[9]孔豐. 不同凍融條件對灘羊肉品質及熟制后風味的影響研究[D].銀川:寧夏大學,2016.

[10]李永鵬. 宰后成熟對藏羊肉肉用品質及揮發性化合物的影響[D].蘭州:甘肅農業大學,2011.

[11]王薇. 宰后不同處理方式對灘羊肉品質的影響研究[D]. 銀川:寧夏大學,2015.

[12]張麗文,孔豐,李俊麗. 不同解凍條件對灘羊肉水分的影響[J]. 食品工業科技,2016(22):103-107.

[13]李斌,康壯麗,龔宸. 基于低場核磁共振技術分析冷凍和冷卻豬肉乳化香腸的品質差異[J]. 食品工業科技,2015(24):142-144.

[14]李春,張錄達,任發政. 利用低場核磁共振研究冷卻條件對豬肉保水性的影響[J]. 農業工程學報,2012(23):243-249.

[15]宋曉彬. AMPK活性對宰后羊肉糖酵解和肉品質的影響[D]. 呼和浩特:內蒙古農業大學,2014.

[16]Cristina Alamprese,Lorenzo Fongaro,Ernestina Casiraghi. Effect of fresh pork meat conditioning on quality characteristics of salami[J]. Meat Science,2016,119(10):193-198.

[17]李永鵬,韓玲,張麗. 宰后牛肉色澤穩定性及其影響因素[J]. 肉類研究,2012(6):38-41.

[18]宋曉. 牛排肉色改善技術和微生物控制技術研究[D]. 泰安:山東農業大學,2014.

[19]王凱. 肅南牦牛肉排酸嫩化技術實驗研究[J]. 中國牛業科學,2016(4):30-32.

[20]M.A.Smith,R.D. Bush a,R.J.van de Ven. Effect of electrical stimulation and ageing period on alpaca(Vicugna pacos)meat and eating quality[J]. Meat Science,2016,111:38-46.

[21]毛衍偉. 快速冷卻和電刺激對牛肉品質的影響及其機理研究[D]. 泰安:山東農業大學,2011.

[22]張曉紅,秦菊,楊東樹. 伊犁馬肉水分含量與失水率和系水力的分析研究[J]. 烏魯木齊:新疆農業科學,2014(12):2290-2295.

[23]王道營,卞歡,孫沖. 肉品中肌動球蛋白解離原因及其與嫩度的關系[J]. 食品科技,2015(1):145-148.

[24]呂永平,徐幸蓮,徐鑫. 不同包裝方式對二段冷卻法冷鮮豬肉品質及貨架期影響的研究[J]. 通化師范學院學報,2014(6):46-48.

[25]朱學伸,黃雪方,魯小訊. 結合LF-NMR分析反復凍融處理對肉雞不同部位肌肉品質的影響[J]. 食品科學,2016(9):23-28.

[26]張文杰,薛長湖,叢海花. 低場核磁共振及成像技術對海參復水過程水分狀態變化的研究[J]. 食品工業科技,2012(23):90-93.

Effectofdifferentaciddischargemethodsontanlambmeatqualityanditsmoistureinmaturingprocess

YANGWen-ting,BOShuang,LUORUI-ming*,LIJun-li,ZHANGTong-gang

(College of Agriculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)

In this research,effect of different acid discharge methods on tan sheep meat quality,the pH,color,hydraulic system and weight loss of the mutton were measured at different time,the changes of sample moisture were investigated by low field NMR. The results showed that with the extension of the mature time,the decrease rate of pH in the delayed chilled acid treatment group was higher,L*value increased first and then decreased,a*value decreased first and then increased,cooling weight loss was heavier,immobilized water was low. The decrease rate of pH in the rapid cold row acid treatment group was slower,the department of water increased first and then decreased,cooling weight loss was small,easy to flow moisture was higher,and the relaxation time of flowable water was significantly higher than other two groups(p<0.05). The differences of T21,T22,T23and T24among the three groups were significant(p<0.05). Low-field nuclear magnetic images can quickly reflected the moisture content of the beach lamb. Comprehensive indicators showed that,rapid cooling row of acid discharge group of mutton has several advantages over other two groups,and these advantages included low weight loss,high hydraulic capacity.

lamb mutton;meat quality;low field NMR;moisture content

TS251.1

A

1002-0306(2017)19-0040-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.008

2017-03-08

楊文婷(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：畜產品貯藏與加工，E-mail:yangwenting199209@163.com。

*通訊作者:羅瑞明(1964-)，男，博士，教授，研究方向：畜產品貯藏與加工，E-mail:ruimingluo.nx@163.com。

國家科技支撐計劃課題(2015BAD29B05)。