王新柳 李汴生 阮征 陳家文 周海燕



摘要:為研究不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜品質的影響,以豬肋排為原料,對比分析相同殺菌強度下不同殺菌條件(115 ℃/36 min、121 ℃/14 min、127 ℃/7 min)處理的蒸排骨預制菜的食用品質和營養品質。結果表明,殺菌強度為5 min時,隨著殺菌溫度的提高,烹飪值(cook value,C)不斷降低,排骨肉色澤略有劣變,但嫩度和質地有所提升;營養損失率降低,其中127 ℃組的必需氨基酸總含量顯著高于115 ℃組和121 ℃組(P<0.05),為9.73 g/100 g;總揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量從115 ℃時的8.66 mg/100 g顯著下降到127 ℃時的7.36 mg/100 g(P<0.05)。電子鼻主成分分析可以反映不同殺菌條件下揮發性氣味上的差異,隨著殺菌時間的延長,排骨中甲基類、硫化物、醇類和醛酮類等風味物質的響應值不斷增大。總體而言,適當提高殺菌溫度、縮短殺菌時間,更有利于蒸排骨預制菜質地、營養品質的保留。
關鍵詞:預制菜;熱殺菌;豬排骨;烹飪值;品質
中圖分類號:TS217.1????? 文獻標志碼:A???? 文章編號:1000-9973(2024)02-0001-09
Effects of Different Thermal Sterilization Conditions on Quality of Prepared Steamed Pork Rib Dishes
Abstract: In order to investigate the effects of different thermal sterilization conditions on the quality of prepared steamed pork rib dishes, with pork ribs as the raw materials, the edible quality and nutritional quality of prepared steamed pork rib dishes treated with different sterilization conditions (115 ℃/36 min, 121 ℃/14 min, 127 ℃/7 min) at the same sterilization intensity are compared and analyzed. The results show that at the sterilization intensity of 5 min, the cook value (C) decreases continuously with the increase of sterilization temperature, the color of pork ribs slightly deteriorates, but the tenderness and texture increase. The nutrition loss rate decreases, among which, the total content of essential amino acids of 127 ℃ group is significantly higher than that of 115 ℃ group and 121 ℃ group (P<0.05), which is 9.73 g/100 g. The total volatile basic nitrogen (TVB-N) content decreases significantly from 8.66 mg/100 g at 115 ℃ to 7.36 mg/100 g at 127 ℃ (P<0.05). Electronic nose principal component analysis could reflect the differences of volatile odors under different sterilization conditions. With the extension of sterilization time, the response values of flavor substances such as methyl compounds, sulfides, alcohols, aldehydes and ketones in pork ribs increase continuously.Overall, appropriately increasing sterilization temperature and shortening sterilization time are more conducive to the retention of texture, nutritional quality of prepared steamed pork rib dishes.
Key words: prepared dishes; thermal sterilization; pork ribs; cook value; quality
殺菌是預制菜生產過程中的重要環節,殺菌可以鈍化酶的活性、殺滅有害微生物,從而延長食品的貨架期。熱殺菌技術具有操作簡便、成本低、安全性高等優勢,因而被廣泛應用于各類食品生產中[1]。熱殺菌除了可以達到食品安全的目的外,同時殺菌過程也是烹飪過程,在生產中應兼顧兩者,首要保證食品安全,同時要使產品有較好的口感和風味。這要求根據菜肴的特點,在滿足食品安全要求的基礎上選擇適宜的殺菌條件,使產品具有更好的食用品質。
殺菌溫度和時間等條件都會影響殺菌效果,為了量化殺菌效力,可以用殺菌強度(F值)來描述熱殺菌對微生物的殺滅程度,其具體含義為在一定溫度下將一定數量的某種微生物致死所需的加熱時間(min)。而在相同殺菌強度下,既可以通過提高殺菌溫度來縮短殺菌時間,又可以通過延長殺菌時間來降低殺菌溫度,不同的熱殺菌歷程對食品品質有很大影響。Tang等[2]發現殺菌強度為4.5 min時,在130 ℃高溫下滅菌的糖醋醬汁的色澤和流變特性更好,并且菜肴的質地得到了更好的保留。王亮等[3]探究了F0=8 min時不同殺菌溫度對金槍魚罐頭品質的影響,發現采用相對較高的溫度殺菌可以提高金槍魚的品質。
本文以經典粵菜蒸排骨為對象,探究在安全殺菌強度下,不同殺菌溫度和時間組合對蒸排骨預制菜色澤、質構、嫩度、氨基酸含量、脂肪氧化、蛋白質分解等食用品質和營養品質的影響,旨在確定蒸排骨預制菜的適宜熱殺菌工藝,進一步推動預制菜產業高質量發展和工業化生產。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
新鮮豬肋排、生抽、老抽、食用鹽、白砂糖、食用油、玉米淀粉、蒜、姜、豆豉:購于廣州勝佳超市;高溫蒸煮袋(材質PA/RCPP,尺寸140 mm×190 mm,厚度0.2 mm):購于喜之龍旗艦店。
石油醚、鹽酸、硫酸、硼酸、氫氧化鈉、氯化鉀、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉:均為分析純。
1.2 儀器與設備
Ellab無線溫度驗證系統 丹麥Ellab公司;TA-XT Plus物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司;752N紫外可見分光光度計 上海精密科學儀器有限公司;CR-400全自動色差儀 日本Konica Minolta公司;KND-103F半自動凱氏定氮儀 上海纖檢儀器有限公司;L-8900氨基酸自動分析儀 日本日立公司;PEN3電子鼻 德國Airsense公司;ZY-50F反壓高溫蒸煮鍋 浙江新豐醫療器械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 樣品制備
本實驗所采用的加工工藝參考文獻[4]并通過預實驗進行確定。
原料準備:選取肉厚度相近的豬肋排切成大小均勻的塊狀,洗凈并瀝干水分。
配料準備:在炒鍋中加入食用油,中火加熱至油溫為160 ℃,放入蒜末、姜末、豆豉迅速翻炒30 s,炒好后放入碗中。
腌制:在洗凈瀝干的排骨中加入炒好的配料、生抽、老抽、鹽和白砂糖,攪拌均勻,再加入玉米淀粉充分混勻,用保鮮膜包好腌制30 min。
按排骨質量計,調味品添加量分別為2.5%蒜、2.5%姜、5%干豆豉、4%食用油、1%生抽、0.2%老抽、0.2%鹽、0.5%糖、1%玉米淀粉。
對照組:以常規家庭烹飪的蒸排骨菜肴作為對照組。每次取170 g腌制好的排骨均勻擺放至盤中,放入高壓鍋內蒸制25 min。蒸制結束后,立即取出樣品裝入自封袋中并用流水冷卻至室溫,防止殘余熱量繼續烹飪。
殺菌組:每次取170 g腌制好的排骨裝入高溫蒸煮袋中,于真空封口機上抽真空并封口,真空度≥0.095 MPa。將每袋樣品控制在長約8 cm、寬約6 cm、厚約2 cm。殺菌前預熱滅菌鍋至初溫(70±1) ℃,再將樣品置于滅菌鍋內進行殺菌,反壓冷卻結束后立即取出樣品并用冰水降溫至40 ℃以下。通過熱穿透實驗確定殺菌強度F0為5 min時對應的不同殺菌溫度和時間組合為115 ℃/36 min、121 ℃/14 min、127 ℃/7 min。
因排骨組成成分不均一,瘦肉中交錯存在少許脂肪和筋膜,為保證實驗設計的科學性和準確性,指標測定時取樣方法有所不同:色差、剪切力、質構測定取樣為避開脂肪和筋膜的瘦肉部分,其余理化指標取樣為去除肋骨后絞碎混勻的肉樣。
1.3.2 熱穿透測試及F值和C值的計算
提前在蒸煮袋上打孔,固定Ellab無線測溫探頭的位置,將一根探針針尖部分置于排骨中心冷點處,將另一根探針置于滅菌鍋環境內,分別測定不同殺菌條件下排骨中心溫度和滅菌鍋環境溫度的變化,滅菌溫度為115,121,127 ℃時分別設置數據采集器每30,30,10 s采集一次數據,依據溫度數據及計算出的F值、C值繪制殺菌曲線。每個溫度做3組平行實驗,選取其中達到相同F值所需時間最長的實驗組作為最終的殺菌曲線。
F值即殺菌強度,表示食品受熱力殺菌的效率,指在一定溫度下將一定數量的某種微生物致死所需的加熱時間(min),其數值越大,表示殺菌強度越大。根據公式(1)計算:
式中:t為殺菌時間(min);T、Tref分別為食品冷點溫度(℃)和參考溫度(℃),Tref取121.1 ℃;Z為目標微生物的溫度敏感性(℃),低酸性食品以肉毒梭狀芽孢桿菌為對象菌,Z取10 ℃。
C值即烹飪值(cook value),是用于評價熱處理對食品品質影響的指標,指食品在經歷一定溫度歷程后某一品質因子相對于參考溫度的等效加熱時間(min),其數值越大,表示熱處理過程對食品品質的破壞程度越大。根據公式(2)計算:
式中:t為熱處理(殺菌)時間(min);T、Trefq分別為食品冷點溫度(℃)和參考溫度(℃),Trefq取100 ℃;Zq為食品品質屬性的溫度敏感性(℃),Zq取33 ℃[5-6]。
1.3.3 商業無菌驗證
參考GB 4789.26—2013《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 商業無菌檢驗》,通過保溫實驗進行商業無菌檢驗,確定是否為安全殺菌F值,保證殺菌的有效性。
1.3.4 蒸煮損失率的測定
參考張澤等[7]的方法測定蒸煮損失率。用濾紙吸干排骨表面水分后稱重,排骨熱加工后去除汁液與表面雜質并吸干表面水分后稱重。按照公式(3)計算蒸煮損失率,平行測定3次取平均值。
式中:m1為熱加工前排骨的質量(g);m2為熱加工后排骨的質量(g)。
1.3.5 色度的測定
使用CR-400全自動色差儀分別測定亮度值(L*)、紅綠值(a*)和黃藍值(b*),每次測定前用比色板對色差計進行校準,取6個點進行測定,取平均值。
1.3.6 剪切力的測定
參考Becker等[8]的方法并稍作修改。順肌纖維方向將排骨肉樣切成長3 cm、寬1 cm、厚1 cm的大小,采用TA-XT Plus物性測定儀,使用BSW探頭測定樣品的剪切力,測試條件:探測器從阻力點降低30 mm,測前速度5 mm/s,測試速度10 mm/s,測后速度10 mm/s。測定前將樣品平衡至25 ℃,測定時將樣品按肌纖維垂直于刀口運動方向放置,每組樣品平行測定8次。
1.3.7 質構特性的測定
參考劉晶晶等[9]的方法并稍作修改。順肌纖維方向將排骨肉樣切成長、寬、厚均為1 cm的大小,采用TA-XT Plus物性測定儀,使用P/36R探頭對樣品進行兩次壓縮TPA模式測試。測試條件:測前速度2 mm/s,測試速度1 mm/s,測后速度2 mm/s,壓縮比50%,觸發力5 g,兩次壓縮時間間隔5 s。測定前將樣品平衡至25 ℃,測定時將樣品按肌纖維垂直于托板的方向放置,每組樣品平行測定8次。
1.3.8 基本營養成分的測定
水分含量的測定參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》,采用直接干燥法;脂肪含量的測定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》,采用索氏抽提法;蛋白質含量的測定參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》,采用凱氏定氮法。
1.3.9 氨基酸含量的測定
氨基酸含量的測定參考GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》。
1.3.10 pH的測定
pH的測定參考GB 5009.237—2016,取1 g絞碎的肉樣,加入10 g 0.1 mol/L的氯化鉀溶液,10 000 r/min均質30 s后過濾,取濾液用pH計測定pH,平行測定3次取平均值。
1.3.11 TBARS值的測定
TBARS值的測定參考GB 5009.181—2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》,采用分光光度法。
1.3.12 揮發性鹽基氮的測定
揮發性鹽基氮的測定參考GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》,采用自動凱氏定氮法。
1.3.13 電子鼻測定
稱取10 g絞碎的肉樣置于50 mL離心管中,用封口膜迅速密封并靜置30 min,將進樣針頭插入含樣品的密封管中,通過頂空吸氣法進行測定。設定測試間隔時間1 s,傳感器清洗時間100 s,傳感器零點調整時間5 s,樣品準備時間5 s,進樣流量400 mL/min,采樣測試時間100 s,選取穩定后80~82 s時的數據進行分析。所用電子鼻傳感器由10種金屬氧化物半導體陣列構成,不同傳感器陣列的敏感物質見表1。
1.4 數據處理
每組實驗至少重復3次,數據以平均值±標準差表示,采用SPSS軟件進行Duncan's差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,采用Origin軟件繪圖。
2 結果與分析
2.1 不同熱殺菌條件下蒸排骨預制菜的熱穿透曲線
不同熱殺菌條件下蒸排骨預制菜的熱穿透曲線見圖1,熱穿透參數見表2。
由于樣品有一定厚度,且為固態食品,傳熱主要以傳導的方式進行,因此熱穿透速率較慢,僅在殺菌溫度為115 ℃時,樣品中心溫度能達到環境溫度,而殺菌溫度為121,127 ℃時,樣品中心溫度最高為119.31,122.18 ℃,未達到環境溫度,在升溫階段和降溫階段都存在一定的滯后。不同殺菌溫度下降溫階段均累積了一定F值,且殺菌溫度越高,降溫階段累積的F值越大。
C值反映了熱殺菌過程中食品品質的損失情況,應盡可能降低C值來保留產品品質。由表2可知,當殺菌強度一定時,隨著殺菌溫度的升高,殺菌時間不斷縮短,C值不斷降低。說明在相同殺菌強度下,樣品的品質保留率隨著殺菌溫度的升高而增大。這主要是因為與C值相關的反映食品品質變化的Z值(33 ℃)大于與F值相關的反映微生物致死情況的Z值(10 ℃),即食品質量屬性的耐熱性比微生物的耐熱性大,因此提高滅菌溫度、縮短滅菌時間,在保證相同殺菌效果的同時也減少了對樣品質量屬性的損害[10]。
C/F0值表示在單位F0值內C值的變化情況,是反映食品熱殺菌后品質剩余情況的重要指標[11]。殺菌溫度為115,121,127 ℃時對應的C/F0值分別為16.74,9.92,7.80,即殺菌溫度越高,單位F0值內的C值越小,蒸排骨預制菜熱損失越小,品質保留越好。
同時,為了驗證F0為5 min時不同殺菌條件下的樣品是否達到商業無菌,每個殺菌批次取1個樣品置于4 ℃冰箱中保存作為對照組,另取5個樣品在37 ℃保溫箱中貯藏10 d,均未出現脹袋、漏袋的現象,并且感官檢驗也正常,沒有腐敗跡象,符合商業無菌要求。
2.2 不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜基本成分的影響
不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜基本成分的影響見圖2。相比于蒸制烹飪排骨,殺菌排骨的脂肪含量和蛋白質含量顯著減少(P<0.05),這主要是因為高溫殺菌使排骨肉中的脂肪融化析出而造成損失,同時高溫也加劇了脂肪氧化速率,促進了蛋白質分解,從而降低了脂肪含量和蛋白質含量[12]。高溫殺菌過程中也會流失大量水分,但結果顯示相比于蒸制烹飪排骨,殺菌排骨的水分含量略有增加,這可能是脂肪和蛋白質含量減少導致的。
在相同殺菌強度下,不同殺菌條件的蒸排骨預制菜的水分、蛋白質、脂肪含量均無顯著性差異(P>0.05)。從各個指標的均值來看,殺菌溫度為115,121,127 ℃的樣品水分含量分別為58.37,57.39,57.75 g/100 g,蛋白質含量分別為26.42,27.05,27.07 g/100 g,脂肪含量分別為11.08,11.52,11.06 g/100 g,隨著殺菌溫度的升高,蛋白質含量呈上升趨勢,而脂肪含量先升后降,這也從一定程度上反映了殺菌溫度升高或者殺菌時間延長會促進蛋白質分解,加劇脂肪氧化,從而使其含量減少。
2.3 不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜氨基酸含量的影響
氨基酸含量是衡量肉制品營養價值的重要指標之一,與人體健康和肉的風味密切相關[13]。不同殺菌條件處理后的蒸排骨預制菜氨基酸含量變化見表3。
由表3可知,殺菌排骨中大部分氨基酸含量均顯著低于蒸制烹飪排骨(P<0.05),這主要是因為排骨在長時間的高溫條件下,其蛋白質的非共價鍵和共價鍵均遭到破壞,溫度升高到一定程度時,會促進某些氨基酸如含硫氨基酸參與美拉德及Strecker降解反應,使其含量減少[14]。
在相同殺菌強度下,不同殺菌條件下蒸排骨預制菜的氨基酸含量也有所區別。127 ℃組的必需氨基酸總含量顯著高于115 ℃組和121 ℃組(P<0.05),為9.73 g/100 g,且127 ℃組和121 ℃組的非必需氨基酸總含量均顯著高于115 ℃組(P<0.05),這說明提高殺菌溫度、縮短殺菌時間更有利于排骨營養品質的保留。4組樣品必需氨基酸含量與總氨基酸含量的比值(EAA/TAA)為38.53%~39.54%,略低于FAO/WHO的理想模式(40%),必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量的比值(EAA/NEAA)為62.73%~65.40%,高于FAO/WHO的理想模式(60%),說明殺菌強度為5 min的蒸排骨預制菜的營養價值尚可。
部分鮮味氨基酸(Asp、Glu、Ala)含量隨著殺菌溫度的提高呈增加趨勢,且121 ℃組和127 ℃組的鮮味氨基酸總含量顯著高于115 ℃組(P<0.05),分別為9.26,9.14 g/100 g。UAA/TAA在一定程度上可以反映樣品的滋味情況,其比例越大,說明排骨的味道越鮮美,結果顯示4組樣品的UAA/TAA情況為對照組>121 ℃/14 min組>127 ℃/7 min組>115 ℃/36 min組,相比于蒸制樣品,殺菌樣品的鮮味氨基酸比例有所下降,但121 ℃和127 ℃殺菌組優于115 ℃殺菌組,這說明殺菌時間過長會導致排骨整體滋味變差。
2.4 不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜色澤的影響
色澤的變化情況可以通過色差值的大小來反映,L*值代表食品的亮度,a*值代表食品的紅綠度,b*值代表食品的黃藍度。不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜色澤的影響見表4。
由表4可知,殺菌強度一定時,隨著殺菌溫度的上升,排骨肉的L*值呈先增大后減小的趨勢,在121 ℃時L*值最大,為46.64,而在115 ℃時L*值最小,為43.46,說明長時間的殺菌會使菜肴失去光澤感;排骨肉的a*值隨著殺菌溫度的上升呈減小趨勢,這與高涵等[15]的研究結果一致,且殺菌溫度為121 ℃和127 ℃時兩者的a*值無顯著性差異(P>0.05);排骨肉的b*值呈先減小后增大的趨勢,在115 ℃時b*值最大,為19.89,說明過長的殺菌時間或者過高的殺菌溫度都會加重樣品的黃度,這可能是美拉德反應所導致,殺菌時間越長,樣品的褐變情況越嚴重,同時過高的溫度也會引起嚴重的脂肪氧化,使樣品的黃度增大[16]。在相同殺菌強度下,殺菌時間越長,樣品的顏色越深,張彪等[17]的研究中也得到了相似結論。
2.5 不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜嫩度的影響
嫩度是評價肉制品品質的重要指標,可以通過剪切功和最大剪切力來衡量,熱加工過程中肉的嫩度變化主要與肌原纖維蛋白和結締組織變性相關[18]。不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜嫩度的影響見圖3。與蒸制烹飪的排骨相比,殺菌排骨的嫩度顯著降低(P<0.05)。
殺菌強度一定時,不同殺菌條件對蒸排骨預制菜的嫩度有不同影響。由圖3可知,殺菌溫度為115,121,127 ℃時排骨肉的最大剪切力分別為0.55,1.27,0.90 kg,剪切功分別為0.83,1.70,1.26 kg·s,其中115 ℃時排骨樣品的嫩度顯著低于其他殺菌溫度的樣品(P<0.05),這可能是因為在長時間的高溫殺菌過程中,肌肉結締組織收縮能力不斷減弱,大量變性溶解,膠原蛋白明膠化,使肉的剪切力顯著降低(P<0.05)。但此時的肉質過于軟爛,已經失去了排骨菜肴應有的口感,因此應提高殺菌溫度,縮短殺菌時間,保留菜肴的口感。
2.6 不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜質構特性的影響
食品的質構特性表現為食品在口感方面的特性。預制菜在高溫殺菌的過程中很容易出現過熱殺菌的問題,這會導致菜肴的硬度大大下降,口感過于軟爛,咀嚼性差。因此,研究不同殺菌條件下蒸排骨預制菜的質構特性有助于進一步明確殺菌條件對其品質的影響。
由表5可知,相比于蒸制烹飪的排骨,經過115,121 ℃殺菌的排骨在硬度、彈性、內聚性、膠著性、咀嚼性、回復性方面都顯著降低(P<0.05)。而127 ℃殺菌的排骨在彈性、內聚性、回復性3個方面與蒸制烹飪的排骨無顯著性差異(P>0.05)。
當殺菌強度一定時,隨著殺菌溫度的升高,排骨肉的硬度、彈性、內聚性、膠著性、咀嚼性、回復性均呈上升趨勢,其中經過115 ℃殺菌的樣品在各方面均顯著低于經過127 ℃殺菌的樣品(P<0.05)。硬度是最直接反映口感的一項指標,指樣品受到外力達到一定程度形變后人體對其的觸覺感受[19]。在相同殺菌強度下,殺菌溫度的降低延長了殺菌時間,導致排骨肉在長時間的熱加工過程中硬度大大降低,這與膠原蛋白溶解變性密切相關,同時在此過程中排骨肉的彈性和回復性也明顯降低,這可能是其保水性降低導致的。內聚性表示排骨肉內部的組織結構相互交聯的程度,隨著殺菌時間的延長,排骨肉的內部組織逐漸被破壞,從而導致其內部交聯程度降低,內聚性下降[20]。隨著殺菌溫度的升高,排骨肉的膠著性和咀嚼性均顯著增大(P<0.05)。總體而言,提高殺菌溫度、縮短殺菌時間,更有利于蒸排骨預制菜質地的保留。
2.7 不同熱殺菌條件對蒸排骨預制菜其他理化特性的影響
肉制品的蒸煮損失率與多汁性密切相關,而多汁性是評價肉制品食用品質的重要指標[21]。一般肉制品的蒸煮損失率越低,其水分流失越少,成品多汁性較好,食用口感更好;同時,流失的汁液中也包含析出的脂肪、可溶性蛋白等營養物質,蒸煮損失率更低,營養損失更少,成品的品質更優[22]。
由圖4中a可知,與蒸制烹飪的排骨相比,115 ℃殺菌的排骨蒸煮損失率顯著增大(P<0.05),而121,127 ℃殺菌的排骨和蒸制烹飪的排骨在蒸煮損失率方面無顯著性差異(P>0.05)。殺菌強度相同時,隨著殺菌溫度的提高,不同殺菌樣品的蒸煮損失率也無顯著性差異(P>0.05),這與張路遙[23]的研究結果一致,可能是因為肌肉中汁液的流失過程主要在遠低于殺菌的熱強度下發生,因此在不同殺菌條件下樣品的蒸煮損失率變化不大。
由圖4中b可知不同殺菌條件對蒸排骨預制菜pH的影響,殺菌的排骨相較于蒸制烹飪的排骨pH均顯著降低(P<0.05)。殺菌強度一定時,隨著殺菌溫度的提高,殺菌樣品的pH呈上升趨勢,115,121,127 ℃殺菌的排骨pH分別為6.05,6.16,6.18,其中115 ℃殺菌的排骨pH顯著低于121,127 ℃殺菌的排骨(P<0.05),而121,127 ℃殺菌的排骨pH無顯著性差異(P>0.05)。pH降低可能是因為在長時間的高溫加熱過程中肌肉組織結構被嚴重破壞,蛋白質的水解程度加大,細胞內的酸性物質溶出。
TBARS值的大小反映了蒸排骨預制菜的脂肪氧化程度,TBARS值越大說明脂肪氧化程度越嚴重。適度的脂肪氧化可以使肉制品生成部分風味化合物,但過度的脂肪氧化會產生不愉悅的氣味,甚至破壞食品品質[24]。由圖4中c可知,與蒸制烹飪的排骨相比,殺菌的排骨的TBARS值均顯著上升(P<0.05),說明熱殺菌過程會促進脂肪氧化。殺菌強度一定時,不同殺菌溫度對蒸排骨預制菜TBARS值無顯著性影響(P>0.05),在高溫短時殺菌和低溫長時殺菌下蒸排骨預制菜表現出相近的脂肪氧化程度,說明相同殺菌強度、不同殺菌條件對排骨脂肪氧化的影響區別不大。
TVB-N即揮發性鹽基氮,主要包括氨類、二甲胺、三甲胺等氨及胺類堿性含氮揮發性物質,是肉制品通過自身酶或微生物分解蛋白質作用而產生的,TVB-N含量與感官品質具有較強的相關性,因此也是衡量肉制品新鮮程度的重要指標之一[25]。由圖4中d可知,蒸制烹飪的排骨的TVB-N含量為6.67 mg/100 g,與之相比,殺菌后的排骨的TVB-N含量均顯著上升(P<0.05),Puthanangadi等[26]、Li等[27]的研究也得到了相似結論。殺菌溫度為115,121,127 ℃時對應的TVB-N含量分別為8.66,7.57,7.36 mg/100 g,可以看出,殺菌強度一定時,隨著殺菌溫度的升高,蒸排骨預制菜的揮發性鹽基氮含量呈下降趨勢,其中115 ℃殺菌組樣品的TVB-N含量顯著高于121 ℃殺菌組和127 ℃殺菌組樣品(P<0.05)。
2.8 不同熱殺菌條件下蒸排骨預制菜的電子鼻氣味分析
電子鼻通過氣體傳感器陣列模擬人類鼻子,其內置的傳感器可以響應特定的揮發性物質,再通過模擬識別算法來計算響應峰值并進行主成分分析[28]。不同殺菌條件下蒸排骨預制菜電子鼻數據的PCA結果見圖5。
由圖5可知,PC1的貢獻率為65.41%,PC2的貢獻率為21.95%,這兩個主成分的總貢獻率為87.36%,大于85%,說明前兩個主成分覆蓋了樣品大多數氣味物質的信息,能較好地反映樣品主要氣味物質的特征[29]。4組樣品數據采集點所在的區域在PCA圖中互不重疊,說明不同殺菌條件蒸排骨預制菜的揮發性氣味存在一定的差異。
4組樣品在10個不同傳感器下的響應強度峰值雷達圖見圖6,可以更加直觀地比較分析不同樣品的香氣特征。
由圖6可知,樣品的氣味輪廓相似,傳感器W1C、W5S、W3C、W6S和W5C對3組殺菌樣品的電子鼻檢測結果無明顯差異,說明不同殺菌條件對蒸排骨預制菜產生的氮氧類、氨類、氫化物、短鏈烷烴等化合物的種類和數量影響不大。不同殺菌條件的樣品對傳感器W1S、W1W、W2S的響應程度存在一定差異,對應的敏感類物質分別為甲基類、硫化物、醇類和醛酮類。其中傳感器W1S的響應強度最大,對樣品的響應強度由大到小為115 ℃/36 min殺菌組>121 ℃/14 min殺菌組>127 ℃/7 min殺菌組。另外,傳感器W1W、W2S的響應強度由大到小均為115 ℃/36 min殺菌組>121 ℃/14 min殺菌組>127 ℃/7 min殺菌組。結果表明,殺菌時間對蒸排骨預制菜氣味的影響是循序漸進的,隨著殺菌時間的延長,排骨中甲基類、硫化物、醇類和醛酮類等氣味物質的響應值不斷增大。
3 結論
殺菌強度一定時,隨著殺菌溫度的升高,C值不斷降低,L*值先增大后減小,a*值呈減小趨勢,b*值先減小后增大,殺菌時間過長或殺菌溫度過高均會使排骨的色澤劣變;殺菌時間延長會導致排骨肉質過于軟爛,口感劣變。電子鼻PCA可以反映不同殺菌條件的排骨在揮發性氣味上的差異,隨著殺菌時間的延長,排骨中甲基類、硫化物、醛酮類等風味物質的響應值不斷增大。殺菌強度一定時,不同殺菌溫度的排骨水分含量、脂肪含量、蛋白質含量及TBARS值無顯著性差異(P>0.05);隨著殺菌溫度的升高,排骨中必需氨基酸與非必需氨基酸含量均呈增大趨勢,其中127 ℃/7 min殺菌的排骨必需氨基酸含量顯著高于115 ℃/36 min和121 ℃/14 min殺菌的排骨(P<0.05),排骨的pH呈上升趨勢,TVB-N含量呈下降趨勢。
總體而言,殺菌強度一定時,升高殺菌溫度、縮短殺菌時間雖然使蒸排骨預制菜的色澤略有降低,但是能更好地保持排骨的口感質地,減少氨基酸等營養成分的損失。因此,在相同殺菌強度下,針對菜肴因過度殺菌導致的質構軟爛、營養流失等問題,可以通過精準計算殺菌全過程累積的F值、適當升高殺菌溫度等方式來保持產品的品質,這對于推進預制菜產業發展具有重要意義。
參考文獻:
[1]SEVENICH R, BARK F, KLEINSTUECK E, et al. The impact of high pressure thermal sterilization on the microbiological stability and formation of food processing contaminants in selected fish systems and baby food puree at pilot scale[J].Food Control,2015,50:539-547.
[2]TANG F, XIA W, XU Y, et al. Effect of thermal sterilization on the selected quality attributes of sweet and sour carp[J].International Journal of Food Properties,2014,17(8):1828-1840.
[3]王亮,劉東紅.熱殺菌條件對金槍魚罐頭品質的影響[J].現代食品科技,2015,31(4):242-247,120.
[4]楊坤,韋云路,謝雨菡,等.豉汁排骨菜肴的加工工藝優化[J].食品工業,2020,41(1):47-51.
[5]VITTADINI E, RINALDI M, CHIAVARO E, et al. The effect of different convection cooking methods on the instrumental quality and yield of pork Longissimus dorsi[J].Meat Science,2005,69(4):749-756.
[6]RINALDI M, LITTARDI P, CAVAZZA A, et al. Effect of different atmospheric and subatmospheric cooking techniques on qualitative properties and microstructure of artichoke heads[J].Food Research International,2020,137:109679.
[7]張澤,趙迪,粘穎群,等.低溫慢煮對紅燒肉食用品質及其蛋白消化率的影響[J].食品科學,2021,42(1):93-100.
[8]BECKER A, BOULAABA A, PINGEN S, et al. Low temperature, long time treatment of porcine M. longissimus thoracis et lumborum in a combi steamer under commercial conditions[J].Meat Science,2015,110:230-235.
[9]劉晶晶,雷元華,李海鵬,等.加熱溫度及時間對牛肉膠原蛋白特性及嫩度的影響[J].中國農業科學,2018,51(5):977-990.
[10]湯鳳雨.可常溫保藏即食糖醋鯉魚食品的加工工藝研究[D].無錫:江南大學,2013.
[11]SREENATH P G, ABHILASH S, RAVISHANKAR C N, et al. Heat penetration characteristics and quality changes of Indian mackerel (Rastrelliger kanagurta) canned in brine at different retort temperatures[J].Journal of Food Process Engineering,2009,32(6):893-915.
[12]LI Y, LI C, LI H, et al. Physicochemical and fatty acid characteristics of stewed pork as affected by cooking method and time[J].International Journal of Food Science & Technology,2016,51(2):359-369.
[13]HAVENAAR R, MAATHUIS A, DE JONG A, et al. Herring roe protein has a high digestible indispensable amino acid score (DIAAS) using a dynamic in vitro gastrointestinal model[J].Nutrition Research,2016,36(8):798-807.
[14]趙景麗,趙改名,柳艷霞,等.含硫氨基酸美拉德反應在金華火腿揮發性風味物質形成中的作用[J].食品科學,2013,34(19):23-26.
[15]高涵,王玉,郭全友,等.鰹魚罐頭的變溫與恒溫殺菌工藝比較[J].食品科學,2016,37(8):81-85.
[16]KONG F B, TANG J M, RASCO B, et al. Kinetics of salmon quality changes during thermal processing[J].Journal of Food Engineering,2007,83(4):510-520.
[17]張彪,易寬,張微,等.鲅魚罐頭熱殺菌中水分遷移與品質變化[J].大連工業大學學報,2021,40(3):164-170.
[18]GIRARD I, BRUCE H L, BASARAB J A, et al. Contribution of myofibrillar and connective tissue components to the Warner-Bratzler shear force of cooked beef[J].Meat Science,2012,92(4):775-782.
[19]吳炳存,尚珊,傅寶尚,等.熱處理對紅鰭東方鲀魚肉嫩化效果的影響[J].食品與發酵工業,2021,47(21):202-209.
[20]劉晶晶,張松山,謝鵬,等.不同中心溫度對牛肉膠原蛋白特性及嫩度的影響[J].現代食品科技,2018,34(3):68-76.
[21]孫紅霞,黃峰,丁振江,等.不同加熱條件下牛肉嫩度和保水性的變化及機理[J].食品科學,2018,39(1):84-90.
[22]AASLYNG M D, BEJERHOLM C, ERTBJERG P, et al. Cooking loss and juiciness of pork in relation to raw meat quality and cooking procedure[J].Food Quality and Preference,2003,14(4):277-288.
[23]張路遙.淡水魚罐頭低熱強度殺菌技術研究[D].無錫:江南大學,2013.
[24]WANG J, JIN G, ZHANG W, et al. Effect of curing salt content on lipid oxidation and volatile flavour compounds of dry-cured turkey ham[J].LWT-Food Science and Technology,2012,48(1):102-106.
[25]JUNG E Y, YUN I R, GO G W, et al. Effects of radix puerariae extracts on physicochemical and sensory quality of precooked pork sausage during cold storage[J].LWT-Food Science and Technology,2012,46(2):556-562.
[26]PUTHANANGADI D G, BOJAYANAIK M, GUNDUBILLI D, et al. Heat penetration characteristics and quality of ready-to-eat shrimp in masala (Litopenaeus vannamei) in flexible retortable pouches[J].Journal of Food Processing and Preservation,2021,45(5):15411.
[27]LI R, WANG C, ZHOU G, et al. The effects of thermal treatment on the bacterial community and quality characteristics of meatballs during storage[J].Food Science & Nutrition,2021,9(1):564-573.
[28]HU M, WANG S, LIU Q, et al. Flavor profile of dried shrimp at different processing stages[J].LWT-Food Science and Technology,2021,146:111403.
[29]LARSSEN W E, MONTELEONE E, HERSLETH M. Sensory description of marine oils through development of a sensory wheel and vocabulary[J].Food Research International,2018,106:45-53.