解冻方式对牛肉调理食品品质的影响.pdf

现代食品XIANDAISHIPIN79/食品科技 Food Science and Technologydoi:10.16736/41-1434/ts.2020.13.027解冻方式对牛肉调理食品品质的影响Research on Freezing and Thawing Technology of Beef Prepared Food 姚 芳（中华人民共和国兰州海关，甘肃 兰州 730000）Yao Fang(Lanzhou Customs of Peoples Republic of China,Lanzhou 730000,China)摘 要：本文主要选择早胜牛肉（牛柳、西冷和眼肉），开发高档部位牛肉调理食品。将早胜牛肉进行腌制、冻结、解冻，并研究这些加工方法对早胜牛肉色泽、质构（包括硬度、弹性、黏聚性等）、肉质流失以及保水性的影响，为开发早胜牛肉调理食品提供理论参考，开发甘肃特色牛肉产品，推动甘肃经济发展。关键词：早胜牛；牛肉调理食品；解冻方式；质构；色泽；汁液损失；保水性Abstract：This paper mainly discuss the effect of marinating time,freezing temperature and thawing methods on the color,texture and water holding capacity of Zaosheng cattle,in order to provide some basic preferences for the beef prepared food.Key words：Zaosheng cattle;Beef prepared food;Thawing methods;Texture;Color;Thawing loss;Water holding中图分类号：TS251.52早胜牛是我国甘肃省唯一的大型黄牛品种，也是我国黄牛五大品种之一的秦川牛的优秀类群。早胜牛来源于甘肃省庆阳地区的宁县及附近正宁、庆阳、镇原等县。早胜牛体格高大，体质结实、紧凑，骨骼较粗，肌肉发育较好，为甘肃黄牛中体格最大者。早胜牛可以食用粗饲料，适应性较强、劳役用与肉用性能均较好1-3。早胜牛的相关研究大多集中在胚胎移植、育肥方式和杂交改良等方面，而关于早胜牛肉品质的研究报道现在相对较少。牛肉食用品质的一般评价指标主要包括色泽、质构、多汁性、嫩度以及风味等4。研究发现，牛肉在冷冻贮藏过程中内部会形成大块的冰晶，这些冰晶不仅会破坏细胞膜，损伤细胞的组织结构，加快蛋白质变性，而且冰晶的大小不一和不均匀分布还会促使牛肉在解冻过程中会出现汁液大量流失，严重影响牛肉的品质，如脂肪氧化，肉汁流失，风味下降，嫩度下降，脱水，冰晶升华或重结晶，可溶性蛋白减少以及蛋白质形成凝胶能力下降等5-7。目前解冻的方式有很多，常用的主要有空气解冻、流水解冻、电解冻、对流解冻、高压解冻、真空蒸汽解冻，以及以上几种解冻方式的组合解冻8-9。现有研究发现，合适频率和强度的超声波可能是快速、高效解冻肉品的较好方式10-11。消费者食用冷冻牛肉前，需要解冻。解冻过程中常常出现肉汁流失，组织变软，色泽变化，风味下降，耗能高等问题。因此，解冻方式对冷冻牛肉品质有非常重要的影响。探索高效、节能、肉汁流失少、解冻时间短、解冻后牛肉颜色新鲜的解冻方式显得尤为重要。本文选择早胜牛肉的高档部位（西冷、眼肉和里脊），开展不同解冻方式试验，并研究这些解冻方法作者简介：姚 芳（1982），女，硕士；研究方向为食品安全。万方数据现代食品XIANDAISHIPIN80/食品科技Food Science and Technology对早胜牛肉色泽、质构（包括硬度、弹性、黏聚性等）、肉质流失以及保水性的影响，提高早胜牛肉的附加值，为开发早胜牛肉调理食品提供理论参考，开发甘肃特色牛肉产品，推动甘肃经济发展。1 材料与方法1.1 试验材料牛肉，购于兰州市华润万家超市，符合 GB 2707-2005鲜（冻）畜肉卫生标准；食盐、白糖、料酒、味精、复合磷酸盐、亚硝酸钠、异维生素 C 钠等，均为市售食品添加剂，符合 GB 2760-2007食品添加剂使用卫生标准。1.2 仪器设备FA2004A电子天平、TA.XT2i物性测定仪、测色仪、Centrifuge5810 高速离心机、冷藏柜、SANYO 超低温冰箱、TC-600/2SA 双室真空包装机、离心管、不锈钢盆等，仪器均为实验室常规仪器。1.3 试验方法1.3.1 工艺流程12原料肉选择修整微冻切块腌制分装真空包装冻结冷藏解冻。1.3.2 操作要点5（1）原料肉选择。选择肉质新鲜、经检疫合格的牛肉。（2）修整。将肉牛胴体表面的淤血、水肿、脓肿修割干净，修掉肉表面的风干膜、淤血、碎骨、脂肪、较大血管、毛屑等污物，沥干水分后，备用。（3）微冻。把分割好的牛肉放入不锈钢盘中，再放到-30 的冻结间内，存放 5 min 左右，让牛肉块表层冻结。（4）切块。将微冻好的不同部位的牛肉（西冷、眼肉、里脊和牛仔骨）切成大小为10 cm10 cm2 cm的块状，备用。（5）腌制。按照腌制配方（见表 1），将腌制料均匀涂抹于肉块表面，并将不同部位的肉块放入贴有标签的不锈钢盆中进行腌制，腌制 12 h 后取出。表 1 腌制配方表（按肉重计）辅料比例/%辅料比例/%食盐3白糖2亚硝酸钠0.01异维生素 C 钠0.06复合磷酸盐0.1料酒2.5（6）分装。将腌制好的不同部位的肉块放入塑料托盘中，然后连托盘一起装入贴有标签的真空包装袋中。（7）真空包装。包装时，肉块摆放整齐，不得斜放。检验标准为封口后袋内无气泡，封口平整用力撕不裂为准。封口要求平整、牢固、无褶皱、无假封。（8）冻结。将包装好的肉块迅速放入-35 的冻结室中进行冻结，牛肉内部温度达到-18 时结束冻结，将冻结后的肉块放入-18（温度波动要求控制在 2 以内）的冻藏室中保存。1.3.3 不同解冻方式在冻藏 7 d 后，分别采用空气解冻、静水解冻、流水解冻的方式对其进行解冻，测定各个试样的质构、色泽、汁液损失及保水性。（1）空气解冻。将样品从冷藏室中取出，打开包装袋，将肉放在白瓷托盘上，置于室温下解冻，室内空气温度 24 25，相对湿度 55%60%，自然流动，以肉块的中心温度达到-5 为解冻终点。（2）静水解冻。将样品从冷藏室中取出，连同包装袋一同置于 5 的静水池中解冻，以肉块的中心温度达到-5 为解冻终点。（3）流水解冻。将样品从冷藏室中取出，连同包装袋一同置于 5 的流水池中解冻，以肉块的中心温度达到-5 为解冻终点。1.3.4 牛肉检测指标的测定（1）牛肉调理食品质构的测定。选择硬度（Hardness）、弹性（Springiness）、黏聚性（Cohesiveness）作为牛肉质构特性的检测指标。将制备好的样品切成 2 cm 2 cm1 cm 的长方体，然后采用质构剖面分析方法（Texture Profile Analysis，TPA）对样品的质构特性进行测定，每种样品取 5 个样，每个样取 3 个点测量，结果取其平均值。本试验所用到的测定参数如下，测试前速率：2.0 mms-1；测 试 速 率：1.0 mms-1；测 试 后 速 率：1.0 mms-1；试样变形率：40%；两次压缩间隔时间：5.0 s；探头型号：P5；负载类型：Auto-20 g；数据收集 率：200 nm 点/s；测定时环境温度：25。（2）牛肉调理食品色泽的测定。测色仪能够精确测定待测样品的颜色，用 L*、a*、b*不同的值表示不同的颜色，任何一种颜色均可用这 3 个数值量化并表示出来。其中 L*表示亮度，取值范围 0 100，数值越大表示亮度越大；a*、b*有正值和负值，其中正值 a*表示红度，负值 a*表示绿度，正值 b*表万方数据现代食品XIANDAISHIPIN81/食品科技 Food Science and Technology示黄度，负值 b*表示蓝度。在测定色泽时，先将仪器进行预热校正，然后按照测色仪的操作步骤进行色泽的测定。将制备好的样品切成 1 cm1 cm 1 cm 的正方体，然后采用测色仪对每种样品的色泽进行测定，每种样品取 5 个样，每个样取 3 个点测量，结果取其平均值。（3）牛肉调理食品保水性（WHC）的测定。将解冻后的牛肉切成大小为 1 cm1 cm1 cm 的小块，称重后将其放入 50 mL 离心管中，在室温（20）、3 000 rmin-1的条件下，离心 10 min，离心完毕后将试样取出并称重，每个样品重复取样测量 3 次，结果取3 次测量的平均值。牛肉保水性的计算公式为：()21%100wYw=（1）式（1）中：Y-牛肉的保水性，%；w1-离心前样品的重量，g；w2-离心后样品的重量，g。（4）牛肉调理食品解冻汁液损失的测定。不同部位的牛肉解冻前先称重，然后用流水解冻过夜，打开包装袋取出样品后，用吸水纸吸干样品表面的汁液，再次称重。不同部位的样品重复测量3次，取其平均值，解冻汁液损失计算公式为：()121-%100w ww=汁液损失（2）式（2）中，w1解冻前样品的重量，g；w2解冻后样品的重量。2 结果与分析2.1 解冻方式对牛肉调理食品质构的影响从图 1 3 可以看出，空气解冻、静水解冻和流水解冻对不同部位牛肉的质构特性具有一定的影响。从图1可以看出，空气解冻和静水解冻对于西冷、眼肉、里脊和牛仔骨硬度的影响相差不大，而流水解冻使它们的硬度都有所增加；这 4 种牛肉经过不同的解冻方式解冻后，牛仔骨的硬度较其他 3 种大。从图 2 可以看出，3种解冻方式对于里脊弹性的影响不是很显著；经过静水解冻的西冷肉的弹性较其他两种解冻方式大；眼肉和牛仔骨经过 3 种解冻方式解冻后，其弹性有大到小依次为空气解冻静水解冻流水解冻。从图 3 可以看出，无论经过哪种解冻方式解冻，西冷的黏聚性都稍高于眼肉、里脊及牛仔骨；不同解冻方式对不同部位牛肉的黏聚性都有影响，但这种影响并不大，空气解冻、静水解冻及流水解冻的解冻效果不显著。02004006008001000120014001600西冷眼肉里脊牛仔骨空气解冻静水解冻流水解冻硬度/g图 1 解冻方式对牛肉调理食品硬度的影响图 0.840.860.880.90.920.940.960.981西冷眼肉里脊牛仔骨弹性/mm空气解冻静水解冻流水解冻图 2 解冻方式对牛肉调理食品弹性的影响图 00.050.10.150.20.250.30.350.40.45西冷眼肉里脊牛仔骨空气解冻静水解冻流水解冻黏聚性图 3 解冻方式对牛肉调理食品黏聚性的影响图2.2 解冻方式对牛肉调理食品色泽的影响解冻方式对牛肉调理食品色泽的影响如图 4 6所示。从图 4 6 可以看出，空气解冻、静水解冻及流水解冻对不同部位牛肉的亮度（L*）值和红度（a*）值的影响较大，而对黄度（b*）值的影响较小。从图4 可以看出，不同部位的牛肉经过空气解冻后，其亮度（L*）值都较高于其他两种解冻方式；静水解冻和流水解冻对不同部位牛肉亮度（L*）值的影响相当；3 种解冻方式对牛仔骨亮度（L*）值的影响几乎相同。从图可以看出，西冷、眼肉、里脊和牛仔骨经过空气解冻、静水解冻及流水解冻后，对牛肉红度（a*）值的影响大小依次为流水解冻静水解冻空气解冻，其中牛仔骨的红度（a*）值高于其他三者。从图 6 可以看出，空气解冻、静水解冻及流水解冻对不同部位牛肉的黄度（b*）值影响不显著，经过 3 种解冻方式万方数据现代食品XIANDAISHIPIN82/食品科技Food Science and Technology解冻后，牛仔骨的黄度（b*）值高于西冷、眼肉及里脊。肉的色泽与肌红蛋白的状态有密切的关系，空气解冻法因温度高使得肌红蛋白很快被氧化生成氧合肌红蛋，继续被氧化就会生成高铁肌红蛋白，使肉色变暗。而水浴解冻中高铁肌红蛋白含量变化相对平缓。空气解冻保水性大，所以肉块的亮度值大。051015202530354045西冷眼肉里脊牛仔骨空气解冻静水解冻流水解冻L*图 4 解冻方式对牛肉调理食品亮度（L*）的影响图 012345678西冷眼肉里脊牛仔骨a*空气解冻静水解冻流水解冻图 5 解冻方式对牛肉调理食品红度（a*）的影响图 024681012西冷眼肉里脊牛仔骨b*空气解冻静水解冻流水解冻图 6 解冻方式对牛肉调理食品黄度（b*）的影响图2.3 解冻方式对牛肉调理食品保水性的影响解冻方式对牛肉调理食品保水性的影响如图 7 所示。从图 7 可以看出，解冻方式对于西冷、眼肉、里脊及牛仔骨保水性影响的大小顺序依次为空气解冻静水解冻流水解冻。不同部位的牛肉经过不同的解冻方式解冻后，其保水性大小依次为牛仔骨西冷眼肉里脊。2.4 解冻方式对牛肉调理食品汁液损失的影响解冻方式对牛肉调理食品汁液损失的影响如图 8所示。从图 8 可以看出，经过空气解冻的牛肉的汁液损失，要比经过静水解冻和流水解冻的牛肉的汁液损失大，不同部位的牛肉经过流水解冻后，其汁液损失都较小。空气解冻的温度要高于其他两种解冻方式，在解冻过程中牛肉组织结构就会受损，细胞内容物外渗量大，汁液流失多，使牛肉质量下降。而解冻温度较低时（4 l5）有利于牛肉组织的复原和保持原有风味。0.840.860.880.90.920.940.960.981西冷眼肉里脊牛仔骨保水性/%空气解冻静水解冻流水解冻图 7 解冻方式对牛肉调理食品保水性的影响图 00.050.10.150.20.25西冷眼肉里脊牛仔骨汁液损失/%空气解冻静水解冻流水解冻图 8 解冻方式对牛肉调理食品汁液损失的影响图3 结论与讨论试验结果表明，解冻方式对牛肉调理食品的质构、色泽、汁液损失和保水性均有一定的影响。从质构来看，空气解冻对肉的内部结构损伤较小；从色泽来看，流水解冻对肉颜色的变化影响最小；从保水性来看，流水解冻的肉汁液损失最小，但是保水性较空气解冻的肉差。静水解冻的各项指标都处于流水解冻和空气解冻之间。所以综合考虑，建议选择流水解冻的方式。如果生产实际情况不允许，可以选择静水解冻，一般不建议选择空气解冻，因为空气解冻很容易使微生物数量增加，引起肉的腐坏变质。参考文献：1 姜西安，张 力.早胜牛调查 J.中国牛业科学，2007，33（3）：92-94.（下转第 85 页）万方数据现代食品XIANDAISHIPIN85/食品科技 Food Science and Technology的分析检测5。4.2 高效液相色谱法高效液相色谱法十分先进，又叫高压液相色谱以及高分离度液相色谱等，是色谱法中十分重要的技术之一，高效液相色谱法使用高压输液的方式将流动相泵导入色谱柱内，从而对多种成分进行分离，并使用相应的检测器进行检测，这种化学仪器检测技术在食品安全检测分析工作中的应用十分广泛。4.3 离子色谱法离子色谱法应用得较为广泛，其主要是使用离子交换原理来对阴离子以及阳离子进行分析，在使用离子色谱法对食品安全问题进行检测的过程中需要使用抑制柱以及分离柱等。现如今，离子色谱法在食品安全检测分析中具有十分重要的作用，可对啤酒、肉类以及奶制品进行高效检测，应用范围十分广泛6。4.4 质谱分析法质谱分析法主要使用利用离子质合比来分离物质，在纯物质的检测中具有较好的效果，在药物代谢、有机化学、生化、食品检测、临床、植物化学、毒物学以及农药检测等领域的应用十分广泛，可有效检测食品中的农药残留。5 结语对化学仪器分析技术在食品安全检测中的应用进行探究可发现，在食品安全检测分析过程中，化学仪器分析方式存在多样化的特点，包括质谱分析法、离子色谱法、高效液相色谱法以及气相色谱法等。近年来，随着食品安全问题的多样化发展趋势，社会各界人士对食品安全问题的重视程度逐渐提高，传统的食品安全检测方式存在许多不足，其较为落后的技术已经无法满足现代化的食品安全检测技术要求。所以当前开展食品安全检测分析的重点便是用更准确以及更快速的检测方式，确保食品安全以及人们的身体健康，促进社会的健康发展。参考文献：1 王 燕.化学仪器分析技术在食品检测等领域质量控制中的应用研究 J.商情，2020（22）：206.2 付 琳.化学仪器分析技术在食品检测等领域质量控制中的应用研究 J.粮食科技与经济，2020，45（2）：79-81.3 付强奇.化学仪器分析技术在食品检测等领域质量控制中的应用研究 J.现代食品，2019（15）：62-64.4 邓亚美，王秀娟，杨敏莉，等.成像技术在食品安全与质量控制中的研究进展 J.色谱，2020，38（7）：741-749.5 李 超，柯润辉，王 明，等.气相色谱-嗅闻仪/质谱仪检测技术在食品香气物质分析中的研究进展 J.食品与发酵工业，2020，46（2）：293-298.6 刘京华，陈 军，秦 松，等.红外光谱在微藻领域的应用研究进展 J.光谱学与光谱分析，2019，39（1）：79-86.（上接第 82 页）2 姜西安，石富刚.早胜牛肉用性能测定报告 J.中国牛业科学，2008，34（6）：33-34.3 姜西安，范茂盛.采用红色肉牛改良早胜牛效果观察 J.中国牛业科学，2008，34（2）：57-59.4Warriss PD.Meat ScienceM.2nd ed.Oxon：CABI Publishing，2001.5PD Sanz，C de Elvira，M Martino，et alFreezing rate simulation as an aid to reducing crystalliration damage in foodsJ.Meat science，1999，52（3）：275-278.6Benjakul S，Visessanguan W，Thongkaew M.Comparative study on 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