紅曲紅色素和多糖改善鹵煮牛肉色澤的研究

1.安徽省東升食品有限公司 安徽亳州 236000 2.合肥工業大學食品與生物工程學院 安徽合肥 230009

肉制品在加工過程中會顏色變暗，影響產品的可接受性，所以在肉類腌制過程中常添加發色劑，用以改善這種劣變，亞硝酸鹽是目前鹵煮肉制品生產中非常重要的發色劑[1]。同時亞硝酸鹽也是食品添加劑中公認的化學危害物，長期過量食用有致癌風險。為了避免攝入肉制品中亞硝酸鹽帶來的健康危害，國內外許多學者[2～4]都在致力于尋找更為安全的產品，來取代亞硝酸鹽作為肉制品的發色劑。無硝肉制品的研究已經成為肉類工業發展的一個重要方向。目前，已經發現多種天然色素，可以對肉制品具有良好的著色效果，能部分替代亞硝酸鹽的起色功能[5]，其中，紅曲紅色素在著色方面與亞硝酸鹽有異曲同工之妙，是亞硝酸鹽的一種理想替代物[6，7]。

紅曲紅色素是紅曲霉生長代謝過程產生的天然物質[8，9]。紅曲紅色素pH值穩定，有耐光、耐熱、抗菌、抗氧化等諸多特性[10，11]，同時不受金屬離子的影響，著色性好，尤其是對蛋白質及含蛋白質較高的原料；紅曲紅色素還具有防腐功能，能有效地抑菌和抗氧化，延長食品的保質期[12，13]；此外，紅曲紅色素具有降低血清中的甘油三酯，降低膽固醇，改善紊亂的脂質代謝，防止動脈硬化，防治心血管疾病等保健作用[14，15]。王柏琴[16](1995)等研究發現以1 600mg/kg紅曲色素為著色劑制取的發酵香腸，其顏色接近以150mg/kg亞硝酸鈉為著色劑制作的發酵香腸。鄭立紅[17](2006)等為了降低亞硝酸鈉的用量和滿足消費者對豬肉色澤的感官要求，對紅曲紅，高粱紅、辣椒紅3種天然色素在豬肉中的應用進行了研究，以色澤以及色澤的變化(4℃貯藏)作為評價指標，發現用紅曲紅著色的豬肉色澤可接受度最好，在冷藏(0～4℃)及室溫(15～20℃)貯藏下，其紅色穩定性均顯著高于高梁紅和辣椒紅著色的豬肉。李開雄[18](2000)等用全天然食用紅色素加入到香腸，證明紅色素可改善香腸的呈色效果，色度的穩定性也很好，并且具有功能性營養價值。Hamano[19](2006)、Mukherjee[20](2010)、李星[21](2014)等的研究也表明紅曲紅色素對肉制品有較好的護色作用。大量研究證實，將紅曲紅色素應用于肉制品呈色是切實可行的。此外，使用紅曲紅色素代替亞硝酸鹽作為肉制品的著色劑，能夠有效提高產品安全性，同時提升產品的營養價值，賦予產品一定的保健功能[22，23]。

紅曲紅色素的發酵生產影響因素較多[24]，生產成本及市場價格較高，且高溫長時間條件下穩定性差[25]。肉類工業科技工作者仍然熱衷于選擇亞硝酸鹽作為發色劑。因此，降低紅曲紅色素添加比例和增強穩定性是其替代或部分替代亞硝酸鹽面臨的重要難題。本文研究腌制方法的改進和多糖的添加對紅曲紅色素著色效果的影響，以期能在減少色素的條件下，達到相近或更佳的護色效果，最終實現降低生產成本，推廣紅曲色素在肉類工業的應用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牛后腿肉、中鹽特制低鈉食鹽、甘汁園雙碳綿白糖、海天醬油、八角、桂皮、花椒、香葉、胡椒粉(均購自合肥家樂福超市)；紅曲紅色素、阿拉伯膠、殼聚糖(均為食品級，購自山東中惠食品有限公司)。

1.2 儀器與設備

BCD-249CF電冰箱，合肥美菱股份有限公司；

AR1140計量天平，OhausCorp.PineBrook,NJ,USA；

WSF分光測色儀，上海申光儀器儀表有限公司；

H26YK81-130電火鍋，浙江蘇泊爾股份有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 鹵湯的配制及試驗方案

(1)鹵湯的配制[26]。桂皮20g、八角10g、花椒5g、香葉1g、胡椒粉2g、食鹽10g、白糖10g、醬油20mL、水1 000mL。原料于電火鍋中加熱40min制成鹵湯，期間不停攪拌，確保原料充分浸泡。

(2)不同腌制方法對鹵牛肉紅度的影響。浸泡腌制：將解凍后的牛肉剔除筋膜，切成約80g大小相近的小塊，在腌制液中浸泡18h。腌制液中紅曲紅色素濃度為0.6g/kg。處理結束后將牛肉放入鹵湯中于98℃下鹵煮40min。滾揉腌制：在腌制液中揉搓30min，至牛肉內部無明顯硬塊，肉質松軟為止，揉搓后于腌制液中浸泡18h，其他同浸泡腌制。

(3)紅曲紅色素和亞硝酸鹽添加比例對鹵牛肉紅度的影響。紅曲紅試驗在腌制液中分別添加濃度為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0g/kg的紅曲紅色素，亞硝酸鹽試驗則分別添加0.005、0.010、0.015、0.020、0.025g/kg的亞硝酸鹽。其他同試驗1.3.1(2)。

(4)不同多糖對鹵牛肉紅度的影響。在腌制液中添加濃度為0.6g/kg的紅曲紅色素及濃度分別為1.0、2.0、3.0、4.0g/kg的殼聚糖或阿拉伯膠作為護色劑。其他同試驗1.3.1(2)。

(5)鹵煮時間對牛肉紅度的影響。紅曲紅色素濃度為0.6g/kg，阿拉伯膠濃度為3.0g/kg，牛肉放入鹵湯中于98℃下分別鹵煮20、40、60、80min。

(6)貯藏時間對牛肉紅度的影響。比較：①添加0.025g/kg亞硝酸鹽、②添加0.6g/kg紅曲紅、③添加0.6g/kg紅曲紅色素和3.0g/kg殼聚糖、④添加0.6g/kg紅曲紅色素和3.0g/kg殼聚糖及3.0g/kg阿拉伯膠的鹵牛肉樣品，在4℃條件下貯藏0、10、20、30、40d的紅度值變化情況。

所有試驗的空白組不做任何處理，直接將牛肉放入鹵湯中于98℃下鹵煮40min。

1.3.2 色澤的測定

使用色差計測定鹵煮牛肉的顏色[27]。根據a*(紅色)描述顏色。在每個樣品的五個不同位置處垂直于樣品表面進行測量;分析來自樣品的平均值(a*)，并分析三份的樣品以獲得平均的比色值。

1.3.3 數據處理分析

采用SPSS 19.0軟件進行數據處理，Duncan檢驗進行顯著性分析(P<0.05)，Origin9.0軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同腌制方法對牛肉紅度的影響

將三組牛肉樣品分別進行不腌制、浸泡腌制和滾揉腌制，在紅曲紅色素濃度0.6g/kg，鹵煮溫度98℃的條件下，鹵煮40min；于色差儀中測定色差，測得三組樣品紅度平均值分別為8.95、11.27、18.83(如圖1所示)。

圖1 不同腌制方法對牛肉紅度的影響Fig. 1 different curing methods on beef redness注：不同字母表示差異顯著(p<0.05)，下同。

結果表明：浸泡腌制和滾揉腌制均能使鹵煮牛肉的紅度得到顯著提高(p<0.05)，并且滾揉腌制對于鹵煮牛肉紅度的貢獻明顯優于浸泡腌制。這可能是因為滾揉腌制能夠更好的吸收腌制液中的紅曲紅色素，使紅曲紅色素能夠均勻穩定的吸附在肉制品上，在鹵煮過程中不易損失。綜上所述，相比于浸泡腌制，滾揉腌制能更好地提高鹵煮牛肉的紅度。

2.2 紅曲紅色素和亞硝酸鹽添加比例對牛肉紅度的影響

在腌制液中分別添加不同濃度的紅曲紅色素，并以不同濃度的亞硝酸鹽做對照，進行滾揉腌制處理，鹵煮溫度98℃、鹵煮時間40min；于色差儀中測定色差，測定結果如圖2a、2b所示。

圖2a 紅曲紅色素添加比例對牛肉紅度的影響Fig. 2a Effect of red yeast red pigment addition ratio on beef redness Figure

圖2b 亞硝酸鹽添加比例對牛肉紅度的影響Fig. 2b Effect of nitrite addition ratio on beef redness

結果表明：隨著紅曲紅色素和亞硝酸鹽添加量的增加，牛肉的紅度均呈明顯上升趨勢；當紅曲紅色素的添加濃度達到0.6g/kg時，牛肉的紅度值比市售鹵煮牛肉(亞硝酸鹽含量約0.015g/kg)略高，出于生產成本考慮，選用0.6g/kg為紅曲紅色素代替傳統鹵煮牛肉中的亞硝酸鹽的最佳濃度。

2.3 不同多糖對牛肉紅度的影響

在兩組樣品的腌制液中添加0.6g/kg的紅曲紅色素，并分別添加不同濃度的殼聚糖和阿拉伯膠，然后進行滾揉腌制處理，鹵煮溫度98℃，鹵煮時間40min；于色差儀中測定色差，測定結果如圖3所示。

圖3 不同多糖對鹵煮牛肉紅度的影響Fig. 3 Effect of Different Polysaccharides on the Redness of Marinated Beef

結果表明：隨著殼聚糖和阿拉伯膠添加濃度的增大，鹵煮牛肉的紅度呈明顯上升趨勢，且阿拉伯膠的護色效果優于殼聚糖。當阿拉伯膠的添加濃度達到3.0g/kg時，牛肉的紅度變化趨于平穩。出于生產成本考慮，選用3.0g/kg為阿拉伯膠添加護色的最佳濃度。

2.4 鹵煮時間對牛肉紅度的影響

在兩組樣品的腌制液中添加0.6g/kg的紅曲紅色素，并分別添加3.0g/kg的阿拉伯膠和不添加阿拉伯膠，然后進行滾揉腌制處理，在鹵煮溫度98℃的條件下，鹵煮不同的時間；于色差儀中測定色差，測定結果如圖4所示。

圖4 鹵煮時間對牛肉紅度的影響Fig. 4 the impact of halogen cooking time on the redness of beef

結果表明：隨著鹵煮時間的增長，鹵煮牛肉的紅度值呈先升高后降低的趨勢，當鹵煮時間為40min時，牛肉紅度值達到最大。添加阿拉伯膠作為護色劑的實驗組，隨著鹵煮時間增加，牛肉紅度始終優于未添加護色劑的對照組；當鹵煮時間達到60min以后，添加阿拉伯膠的實驗組牛肉紅度變化趨于平穩，而未添加阿拉伯膠的對照組，牛肉紅度仍然呈現降低的趨勢。綜上所述，基于鹵煮牛肉紅度，選用40min為最佳鹵煮時間。

2.5 貯藏時間對牛肉紅度的影響

在兩組樣品的腌制液中添加0.6g/kg的紅曲紅色素，并分別添加3.0g/kg的阿拉伯膠和不添加阿拉伯膠，然后進行滾揉腌制處理，在鹵煮溫度98℃的條件下，鹵煮40min，將樣品包裝后置于4℃冰箱中冷藏，分別于10、20、30、40d時，于色差儀中測定色差，測定結果如圖5所示。

圖5 貯藏時間對牛肉紅度的影響Fig. 5 Effect of storage time on beef redness

結果表明：隨著貯藏時間的增加，鹵煮牛肉的色澤呈現降低的趨勢；不添加阿拉伯膠組的牛肉色澤降低趨勢明顯(p<0.05)，但添加阿拉伯膠作為護色劑時，在貯藏期間牛肉紅度變化很小，總體趨于平穩。綜上所述，阿拉伯膠護色劑的添加能夠明顯增強鹵煮牛肉在貯藏期間色澤的穩定性。

3 結論

浸泡腌制和滾揉腌制均能顯著提高鹵煮牛肉的紅度，并且滾揉腌制明顯優于浸泡腌制。隨著紅曲紅色素添加量的增加，牛肉的紅度均呈明顯上升趨勢。

殼聚糖和阿拉伯膠的添加均能顯著提高鹵煮牛肉的紅度，且阿拉伯膠與殼聚糖相比具有更好的護色效果，隨著鹵煮時間的增長，鹵煮牛肉的紅度值呈先升高后降低的趨勢。

隨著貯藏時間的增加，鹵煮牛肉的色澤呈現降低的趨勢，添加阿拉伯膠作為護色劑時，在貯藏期間牛肉紅度變化很小，阿拉伯膠護色劑的添加能夠明顯增強鹵煮牛肉在貯藏期間色澤的穩定性。