不同種類淀粉對上漿豬肉片品質的影響

孟祥忍,2,高子武,陳勝姝,王恒鵬,2,吳 鵬,2,屠明亮,陳 昌,楊天意

(1.揚州大學,江蘇揚州 225127;2.江蘇省淮揚菜工程中心,江蘇揚州225127)

當今生活節奏越來越快,快餐和速食產業發展迅猛,食品標準化、工業化生產逐漸受人們重視。預制類、凝膠類等半成品正逐步走進大眾市場。在烹飪加工中,上漿是利用水淀粉包裹原材料表面,保留其內部水分,使其嫩滑的一種方法,可有效避免原料與高溫直接接觸,一定程度上保護了原料本身所含的營養成分和香氣物質[1],也是預制類產品得以成形的主要工藝手段。

淀粉是影響原料上漿品質的重要因素,而不同的淀粉性質不同,上漿效果也存在明顯差異[2],現階段市場上流通最多的是小麥淀粉、玉米淀粉和馬鈴薯淀粉。陳金標[3]探究了魚類、禽畜類及其他動物性原料的上漿工藝,發現可通過對菜肴中各種復合調味汁用料比例、滑油烹調的溫度和時間、加料次序以及烹調方法等方面進行量化處理使得上漿工藝標準化。李越[4]探究了上漿豬肉片預處理階段和滑油階段的工藝條件,測定其出品率、水分含量、嫩度并進行感官評分,接著對其TPA和感官評定進行相關性分析,得出豬肉片上漿的最佳工藝條件并驗證了TPA檢測和感官評定存在相關性。目前對于上漿豬肉片的理化及營養指標探究較少,且在食品加工過程中,評價感官屬性的描述上具有模糊性,如色澤、口感等因素,模糊數學感官評價法可通過數學化的描述和處理,有效減少感官評價主體的主觀評定誤差,使檢驗結果較為客觀[5-6]。

因此,本研究對不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后的烹飪損失率、質構特性、色澤、水分、蛋白質含量、脂肪含量、微觀結構進行分析,并采用模糊數學法進行感官評價,以數據形式體現不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后品質變化,以期為豬肉烹飪選擇優勢淀粉提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

三元雜交豬里脊 三元豬(杜洛克豬×長白豬×大白豬)在屠宰后30 min之內從胴體取出背最長肌,去除可見脂肪和筋膜,在4 ℃環境下排酸24 h,揚州鼎鑫食品發展有限公司;風車牌馬鈴薯淀粉(水分含量<16%) 深圳市金嘉源進出口有限公司;甘汁園玉米淀粉、甘汁園小麥淀粉 南京甘汁園糖業有限公司;金龍魚大豆油、食鹽 揚州麥德龍超市;蒸餾水、濃硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、石油醚、戊二醛 均為分析純,天津歐博凱化工有限公司。

KDN-102C型蛋白質測定儀 上海纖檢儀器有限公司;TMS-Pro物質分析儀 美國F.T.C.公司;恒溫油炸爐 江蘇省揚州市恒佳機械有限公司;S220多孔道便攜式測溫儀 深圳華圖測控有限公司;SC-80C全自動色差計 北京康光光學儀器有限公司;BS210S千分之一電子天平 上海方瑞儀器有限公司;S-4800II場發射掃描電鏡FESEM 德國卡爾蔡司公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同種類淀粉上漿豬肉片滑油工藝 將排酸成熟24 h的豬里脊肉切割成規格為5 cm×5 cm×0.3 cm的肉片,水與淀粉質量比為1∶1,攪拌均勻,水淀粉與豬肉片質量比為10∶1,對豬肉片進行上漿處理,使其表面均勻粘上一層薄質漿液,4 ℃的環境中靜置30 min。料油比為1∶2,加熱恒溫爐,將油溫控制在90 ℃,放入上好漿的肉片,滑油60 s,撈出,用濾紙吸干表面油分[7],取滑油后的未上漿豬肉片作為空白對照組。

1.2.2 烹飪損失測定 先將5 cm×5 cm×0.3 cm大小的豬里脊肉片均勻上漿,取出稱重(W1),再進行滑油處理后取出,用濾紙吸干表面多余的油分,然后稱重(W2),計算其烹飪損失[8]。

1.2.3 豬肉片TPA 質構分析 用物性測試儀對滑油后豬肉片樣品的TPA(Texture Profile Analysis)特性中的硬度、彈性、粘附性、咀嚼性、膠黏性及內聚性進行測試[9]。選用P/5柱形探頭,測前速度60 mm/min,測試速度120 mm/min,測試形變量40%,觸發力0.04 N。

1.2.4 色澤測定 采用色差儀測定上漿豬肉片滑油后L*、a*、b*、C值。L*值表示亮度,L*值越大表示滑油豬肉片的顏色越亮;a*值表示紅度,a*值越大表示滑油豬肉片顏色越深;b*值表示黃度;C值表示色彩強度,每組樣品重復3次取平均值[10]。

1.2.5 水分、粗脂肪、蛋白質的測定 直接干燥法參照GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》、酸水解法參照GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》、凱氏定氮法參照GB 5009.5-2016《食品中蛋白質的測定》。

1.2.6 微觀結構 將滑油后的不同種類淀粉上漿豬肉片切割成2.5 mm×2.5 mm×3 mm大小的肉丁(確保一個自然面),將樣品置于2.5%的戊二醛溶液中4 ℃固定過夜,然后棄去戊二醛固定液,用0.1 mol/L pH7.0磷酸緩沖液漂洗3次,每次15 min,再用梯度濃度(30%、50%、70%、80%、90%、95%和100%系列濃度)的乙醇溶液對樣品進行脫水,每種濃度處理15 min,最后用無水100%的乙醇脫水處理1次,15 min。將脫水后的的樣品進行CO2臨界點干燥2 h,干燥后開始粘樣(自然面朝上),編號后進行離子濺射噴金。以上步驟操作完畢后,將樣品置于場發射掃描電鏡FESEM中觀察[11]。

1.2.7 不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后感官評價及模糊數學分析方法 品評環境模擬正常用餐環境,無異味、安靜、通氣性良好。品評人員出入方便,并與制備區有明顯間隔,不受制備區樣品氣味的影響。品評者間無交流,品評人員均為已經過食品感官培訓后的師生,其中男女各半,共10名感官評定人員。品評者坐在桌前,每人提供一杯溫水和紙巾。品評代碼是來自計算機隨機的3位數編碼,樣品采用圓形擺放。準備紙巾及飲用水,更換不同樣品時,品評者可以飲水漱口[12]。

本研究以滑油上漿豬肉片的外觀(R1)、咀嚼性(R2)、凝聚性(R3)、彈性(R4)為感官評價指標,因此得到滑油上漿豬肉片模糊感官分析的因素集為R={R1,R2,R3,R4}。評語集是被評對象所屬質量級別的集合。經過評定小組討論,確定滑油上漿豬肉片評價等級為優(V1),良(V2),中(V3),差(V4),得到滑油上漿豬肉片的評語集V={V1,V2,V3,V4}={90,75,60,45};采用強制決定法進行權重分配[13],確定滑油上漿豬肉片感官指標的權重集為R={R1,R2,R3,R4}={0.2,0.4,0.3,0.1},即外觀占0.2,咀嚼性占0.4,凝聚性占0.3,彈性占0.1。模糊數學綜合評定為Y=R×y,其中R為權重集,y為模糊數學矩陣,y是由每個因素的每一種評語的人員數除以總的評定人員所得到。

表1 滑油上漿豬肉片感官評定指標(分)Table 1 Sensory evaluation indexes of pork slices with grease sizing(scores)

1.3 數據處理

數據用平均值±標準差表示。采用SPSS 19.0的全因子模型對測定結果進行數據統計分析。差異顯著水平α為0.05。

表2 不同淀粉對上漿豬肉片滑油后質構特性的影響Table 2 Effects of different starches on the texture characteristics of pork slices with grease sizing

2 結果與分析

2.1 不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后的烹飪損失率

由圖1可知,未上漿豬肉片與上漿豬肉片滑油后的烹飪損失率差異顯著(P<0.05),小麥淀粉上漿豬肉片與玉米淀粉上漿豬肉片滑油后烹飪損失率無明顯差異,馬鈴薯淀粉上漿豬肉片與其它兩種淀粉上漿豬肉片滑油后的烹飪損失率有顯著差異(P<0.05)。未上漿豬肉片滑油后烹飪損失率最大,為30.57%,其中馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后烹飪損失率最低,僅為4.83%,對豬肉片營養素的保護最好。由于原料外部淀粉層與油脂不斷熱交換,外層的溫度逐漸升高,水分蒸發殆盡[14],而內部原料因外部漿層的隔離保護,內部原料接觸的熱量明顯低于外部,水分蒸發較少,因此經淀粉上漿的豬肉片在滑油后烹飪損失率明顯低于未上漿豬肉片。

圖1 不同淀粉對上漿豬肉片滑油后烹飪損失率的影響Fig.1 Effects of different starches on cooking loss rate of pork slices with grease sizing注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后質構特性

肉制品的質構特性是評判其食用品質的重要指標[15],其中硬度、咀嚼性和彈性是體現豬肉片口感的關鍵指標,豬肉片硬度和咀嚼性越小,彈性越大,其嫩度越好,口感越佳。由表2可見,上漿豬肉片與未上漿豬肉片滑油后硬度差異顯著(P<0.05),上漿豬肉片比未上漿豬肉片滑油后硬度小,上漿豬肉片中馬鈴薯淀粉上漿豬肉片硬度最小,為67.60 N。三種淀粉上漿豬肉片滑油后在咀嚼性無明顯差異(P>0.05),可能與豬肉片外層漿液中水和淀粉比例有關,淀粉種類對其影響較小。且上漿豬肉片比未上漿豬肉片滑油后咀嚼性小,說明上漿工藝能夠改善豬肉片的咀嚼性。彈性上,馬鈴薯淀粉上漿豬肉片與其他兩種淀粉上漿豬肉片以及未上漿豬肉片滑油后差異顯著(P<0.05),且彈性最大為1.58 mm,感官表現為豬肉片富有彈性,彈牙感明顯。粘附性上,不同淀粉上漿豬肉片滑油后差異不顯著(P>0.05),可能跟選取的豬肉部位一致有關,與豬肉片表面的淀粉漿液無關。內聚性上,玉米淀粉上漿豬肉片與馬鈴薯上漿豬肉片滑油后差異不顯著(P>0.05),小麥淀粉上漿豬肉片和未上漿豬肉片滑油后存在顯著差異(P<0.05)。膠粘性上,小麥淀粉上漿豬肉片與馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后差異不顯著(P>0.05),玉米淀粉上漿豬肉片和未上漿豬肉片滑油后差異顯著(P<0.05)。

2.3 不同種類淀粉對上漿豬肉片滑油后色澤影響

表3 不同淀粉對上漿豬肉片滑油后色澤影響Table 3 Effects of different starches on the color and luster of pork slices with grease sizing

食物的色澤是影響消費者食欲的關鍵因素,豬肉片色澤的呈現主要和肌紅蛋白有關,肌紅蛋白的含量及狀態反映其色澤變化[16]。由表3可知,三種淀粉上漿豬肉片滑油后亮度L*值無顯著差異(P>0.05),但與未上漿豬肉片滑油后L*值差異顯著(P<0.05),其中未上漿豬肉片滑油后L*值最大,為42.04。上漿豬肉片滑油后紅度a*值顯著低于未上漿豬肉片(P<0.05),因上漿豬肉片表面有淀粉的保護,滑油過程中其表面淀粉層糊化覆蓋了肌紅蛋白,在一定程度上降低了肌紅蛋白氧化速度所致。經滑油后不同淀粉上漿豬肉片的黃度b*值與未上漿豬肉片差異顯著(P<0.05),經淀粉上漿豬肉片b*值較未上漿豬肉片滑油后顯著下降。C值主要表示豬肉片的色彩強度,未上漿豬肉片與三種淀粉上漿豬肉片滑油后C值具有顯著差異(P<0.05),小麥淀粉上漿豬肉片與玉米淀粉上漿豬肉片滑油后C值無明顯差異(P>0.05)。未上漿豬肉片b*值和C值明顯高于上漿豬肉片,可能是因為未上漿豬肉片表面沒有淀粉層的保護,滑油過程中失水程度高于上漿豬肉片且發生美拉德反應造成的。上漿有效保護了豬肉片滑油后的色澤,與張聰等[17]研究得出原料在油炸過程由于美拉德反應和焦糖化反應,其色澤中的黃度和紅度會明顯增加,提出在油炸前對原料進行護色可避免美拉德反應的產生而獲得較好色澤的結論相印證。

2.4 不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后三大營養素含量

由表4可知,不同種類淀粉對上漿豬肉片滑油后水分含量影響顯著(P<0.05)。經玉米淀粉與馬鈴薯淀粉上漿的豬肉片在滑油后的水分含量無顯著差異(P>0.05),但未上漿豬肉片滑油后水分含量最低,說明淀粉上漿會減少豬肉片滑油后水分的損失。不同淀粉上漿豬肉片滑油后脂肪含量差異顯著(P<0.05),其中未上漿豬肉片脂肪含量最高,為14.80%,主要是因為未上漿豬肉片滑油過程中,肉片直接與油接觸,其表面會吸附油脂[18]。玉米與馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后蛋白質含量有顯著差異(P<0.05),未上漿豬肉片滑油后蛋白質含量最低,可能是在高溫滑油過程中,未上漿豬肉片直接與油接觸,加速了豬肉片中各種蛋白質的變性分解[19],而上漿豬肉片表面有淀粉層的隔離,因此在一定程度上使蛋白質的分解減少,三種淀粉上漿豬肉片中馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后蛋白質含量較高,為16.53%,且其水分含量最高,脂肪含量最低,品質最佳。

表4 不同淀粉上漿豬肉片滑油后三大營養素含量Table 4 Contents of the three nutrients in different starchy coated pork slices with lubricating oil

2.5 微觀結構

圖2顯示了不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后的微觀結構。肌纖維組織狀態是影響豬肉品質的重要因素,肌內膜與肌纖維分離越大,肌纖維結構越松散,則肉質越嫩[20]。由圖2可知,不同種類淀粉上漿豬肉片肌纖維組織狀態有明顯區別,通過對比可看出未上漿豬肉片滑油后肌纖維直接與高溫油脂接觸,受熱膨脹明顯,肌束間的空隙變小,肌纖維組織細致緊密,宏觀上表現為肌肉嫩度降低。在肌肉中肌內膜富有一定彈性,可以保持肌肉完整,防止肌纖維受到損傷,肌內膜斷裂表明肌肉組織喪失完整性、致密結構被破壞[21]。三種淀粉上漿豬肉片中,玉米淀粉與馬鈴薯淀粉上漿豬肉片肌內膜因受熱拉伸產生斷裂,肌纖維收縮明顯,肌纖維之間空隙變大,肌纖維結構更為松散,豬肉片嫩度得到改善。小麥淀粉上漿豬肉片肌內膜雖然受熱拉伸,仍保持其完整性,未發生斷裂,肌纖維結構較緊密。上漿豬肉片外部因為有淀粉層的保護,避免了肉片與油的直接接觸,在一定程度上減少了肌纖維的受熱膨脹,從而保持了肉片原有的質地。

圖2 不同淀粉對上漿豬肉滑油后微觀結構的影響(200×)Fig.2 Effect of different starches on microstructure of pork slices with grease sizing(200×)注:a:未上漿豬肉片;b:小麥淀粉上漿豬肉片;c:玉米淀粉上漿豬肉片;d:馬鈴薯淀粉上漿豬肉片。

2.6 基于模糊數學的感官評價分析

2.6.1 建立模糊評判矩陣 10名感官評定人員對未上漿豬肉片、小麥淀粉上漿豬肉片、玉米淀粉上漿豬肉片和馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后品質進行感官評價,結果見表5。

表5 不同淀粉上漿豬肉片滑油后感官評定結果表Table 5 Sensory evaluation results of different starchy coated pork slices with lubricating oil

由表5中每個因素的每一種評語的人員數除以總的評定人員所得到不同淀粉上漿豬肉片滑油后的模糊矩陣[22]分別為y1:空白對照(未上漿豬肉片)、y2:小麥淀粉上漿豬肉片、y3:玉米淀粉上漿豬肉片、y4:馬鈴薯淀粉上漿豬肉片。

2.6.2 模糊綜合評判集的計算 模糊數學綜合評定為Y=R×y[23],以未上漿豬肉片為例。

同理可得Y2=[0.52,0.31,0.15,0.00],Y3=[0.31,0.34,0.35,0.00],Y4=[0.49,0.45,0.06,0.00],分別乘以評語集V={V1,V2,V3,V4}={90,75,60,45},以小麥淀粉上漿豬肉片綜合評分為例,其綜合評分=Y2×V=[0.52,0.31,0.15,0.00]×{90,75,60,45}=0.52×90+0.31×75+0.15×60+0.00×45=79.05,同理可得不同淀粉上漿豬肉片滑油后的綜合感官評分,如表6所示。

表6 不同淀粉上漿豬肉片滑油后綜合評價結果Table 6 Comprehensive evaluation results of different starchy coated sizing pork slices with lubricating oil

由表6可知,馬鈴薯淀粉和小麥淀粉上漿豬肉片滑油后綜合品質在“優”與“良”之間,玉米淀粉和未上漿豬肉片滑油后綜合品質在“良”與“中”之間,其中馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后綜合分數最高,更偏向于“優”,未上漿豬肉片滑油后綜合評分最低。結合表3中不同淀粉上漿豬肉片滑油后質構特性,可發現馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后硬度最小,富有彈性,咀嚼性良好,且肉香氣濃郁。而綜合評分最低的未上漿豬肉片滑油后硬度最大,彈性最差,不易咀嚼,且肉香味不足。不同指標綜合決定了不同淀粉上漿豬肉片滑油后感官品質綜合評價分數,也說明模糊感官評價中權重集的選擇具有科學性[24]。

3 結論

經不同種類淀粉上漿后的豬肉片在滑油后的烹飪損失率、質構特性、色澤、三大營養素和微觀結構方面,較未上漿豬肉片而言均有明顯變化。上漿豬肉片比未上漿豬肉片滑油后烹飪損失率低。比較不同種類淀粉上漿豬肉片三大營養素含量發現,上漿后的豬肉片水分和蛋白質含量較未上漿豬肉片滑油后升高。上漿豬肉片表面的淀粉層在滑油過程中一定程度上減緩了美拉德反應及肌紅蛋白氧化速度,L*、a*、b*、C值較未上漿豬肉片均有所下降。在微觀結構中,上漿豬肉片肌纖維更細,結構更為松散,宏觀表現為嫩度更好,可見上漿對豬肉片營養素和嫩度的保護起積極作用。利用模糊數學法對不同種類淀粉上漿豬肉片滑油后品質進行感官評定,結果顯示馬鈴薯淀粉上漿豬肉片滑油后口感最佳,結合烹飪損失率、質構、微觀結構與三大營養素含量等關鍵指標來看,得出經馬鈴薯淀粉上漿的豬肉片食用品質更佳。模糊數學綜合評價法有效降低了感官評價過程中人為因素的評判誤差,使得評定結果更具有科學性和說服性。