雷辰++夏延斌++車再全++任美
摘 要:以五花豬肉為原料,研究傳統(tǒng)工藝與超聲工藝的走油與增香效果,通過測定加工材料脂肪層脂肪含量、過氧化值(peroxide value,POV)、硫代巴比妥酸反應(yīng)物值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)和脂肪酸組成為指標(biāo)加以比較。結(jié)果表明:超聲燉煮使原料中的脂肪含量下降13.32%,顯著低于傳統(tǒng)組(P<0.05);在超聲燉煮過程中,POV先增大后減少,超聲促進(jìn)了TBARs的上升(P<0.05);超聲燉煮120 min會使多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)顯著下降,飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)值顯著上升
(P<0.05);30min會使單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)含量顯著上升(P<0.05)。超聲可以促進(jìn)燉煮中脂肪含量的下降、加速脂肪的氧化、促進(jìn)豬肉燉煮香味的形成。
關(guān)鍵詞:豬肉五花肉;脂肪含量;脂肪酸組成;超聲波
五花肉是扣肉、紅燒肉等著名菜品的主要原料,其制成的典型菜品是東坡肉和毛氏紅燒肉,其脂肪特殊的油香味、嫩度、多汁性等豐富了菜肴的風(fēng)味[1]。五花肉水煮不光有脫脂效果,還有明顯的增香效果。脫脂俗稱走油,熱加工走油的效果是消費(fèi)者十分關(guān)注的問題,脂肪含量過高,不僅口感過于油膩,而且不利于身體健康。目前,加工中常采用長時(shí)間的燉煮來降低脂肪含量[2-4],
但燉煮時(shí)間與方式對脂肪含量的影響研究很少。肉中脂肪的氧化具有雙重作用,過度氧化會導(dǎo)致肉制品風(fēng)味劣變,適度氧化則具有明顯的增香效果。鮮肉按傳統(tǒng)方式燉煮產(chǎn)生明顯氧化增香的效果。超聲是新興的加工技術(shù),近年來在動物性食品上的應(yīng)用也越來越多,有著廣闊的發(fā)展前景[5-7]。低頻率的超聲被認(rèn)為加快加工進(jìn)程[8-10]。
鐘賽意等[11]發(fā)現(xiàn)超聲可以促進(jìn)熱量傳遞、食鹽滲透。有研究者[12]考察了超聲燉煮對于雞肉的蛋白質(zhì)影響,但是超聲燉煮對于脂肪的影響卻鮮有報(bào)道。
燉煮是扣肉和紅燒肉的關(guān)鍵工藝,有利于五花肉產(chǎn)品形成肥而不膩的口感和獨(dú)特的香味。而脂肪的變化就是其風(fēng)味形成的重要原因,在燉煮過程中脂肪氧化生成的風(fēng)味前體物質(zhì)通過交互反應(yīng)來形成風(fēng)味,肉制品的脂肪酸組成也是一個營養(yǎng)熱點(diǎn)問題[13]。本實(shí)驗(yàn)通過對比超聲燉煮和傳統(tǒng)燉煮對五花肉脂肪的影響,為超聲在肉制品加工應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
新鮮帶皮五花肉 雨潤食品有限公司;蔥、姜當(dāng)天于超市購買。
氫氧化鉀 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;甲醇、氯仿、異辛烷、硫酸氫鉀、三氯乙酸、硫代巴比
妥酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;石油醚 天津市化學(xué)試劑研究所;所用試劑均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
GCMS7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司;KB-250DE數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;RE52CS-1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠;UV2450型紫外-可見分光光度計(jì) 日本島津公司。
1.3 方法
1.3.1 樣品處理
選擇新鮮帶皮五花肥肉500 g,將五花肉切成4 cm×3 cm×3 cm的小塊,按照五花肉質(zhì)量比添加200%水、2%蔥、2%姜、4%老抽、5%黃酒、4%白砂糖、0.6%鹽[14],分為A、B兩組,A組放入燉煮鍋用電磁爐加熱,控制溫度為85 ℃,B組放入超聲清洗器,頻率40 kHz、250W功率進(jìn)行超聲,以85 ℃燉煮2 h[15],兩組加水量均為1 L。分別于燉煮30、60、90、120 min時(shí)取樣。取出肉塊,用濾紙吸去表面的水分和雜質(zhì),冷卻后取脂肪層待測。
1.3.2 粗脂肪含量的測定
取脂肪層脂肪用Folch等[16]的方法提取,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后稱質(zhì)量。
1.3.3 過氧化值的測定
參照GB/T 5538—2005《動植物油脂過氧化值測定》。
1.3.4 硫代巴比妥酸值的測定
參考姜秀杰等[17]的方法并進(jìn)行一定優(yōu)化。取適量樣品于高速組織攪拌機(jī)攪碎后準(zhǔn)確稱取10 g置于250 mL錐形瓶中,再加入7.5%的三氯乙酸(含0.1%乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraaceticacid,EDTA))50 mL混合均勻,振搖30 min,用雙層定性濾紙連續(xù)過濾2 次,分別吸取5 mL濾液和0.02 mol/L的硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)溶液,置于25 mL刻度試管內(nèi),蓋上塞子混合均勻后在90 ℃水浴中加熱40 min,同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。取出后常溫冷卻至60 ℃左右再流水冷卻,8000 r/min離心5 min,取上清液傾入20 mL刻度試管內(nèi),加入5 mL氯仿,搖勻后靜置分層,取上清液和空白對照分別在532 nm和600 nm波長處測吸光度。硫代巴比妥酸反應(yīng)物值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)計(jì)算公式如下:
(1)
1.3.5 脂肪酸的測定
甲酯化:稱取60 mg試樣至具塞試管,用4 mL異辛烷溶解,加入200 μL氫氧化鉀-甲醇溶液,蓋上玻璃塞猛烈搖振30 s后靜置。再向溶液中加入1 g硫酸氫鈉,猛烈搖振,中和氫氧化鉀,將含有脂肪酸甲酯的上層溶液倒入4 mL玻璃瓶中,取1 mL過0.22 μm孔徑有機(jī)濾膜過濾,用于氣相色譜分析。
氣相色譜(gas chromatography,GC)條件:色譜柱為HP-88(100 m×250 μm,0.25 μm),載氣為氦氣,流速1 mL/min,分流比為10∶1。汽化室溫度250 ℃,檢測室溫度270 ℃,升溫程序:從140 ℃開始5 min,然后以4 ℃/min升溫到240 ℃保持10 min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃。
質(zhì)譜條件:EI離子源;離子源溫度230 ℃,電子能量70 eV,掃描范圍45~500 u。
1.4 數(shù)據(jù)處理
使用SPSS 19和Origin 8.5進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,所有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后再進(jìn)行分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 五花肉燉煮過程中粗脂肪含量變化
由圖1可知,隨著燉煮時(shí)間的增加,超聲組和對照組脂肪含量均呈下降趨勢,但超聲波處理組比傳統(tǒng)加熱組脂肪含量降低的速率更快,30 min時(shí)超聲波處理組脂肪含量顯著低于傳統(tǒng)加熱組(P<0.05),由此可見,超聲波可以加快脂肪含量降低的速率,這可能是因?yàn)槌曈兄诩涌鞜崃總鬟f,超聲組的五花肉中心溫度升溫更快[12]。60 min后超聲處理組脂肪含量小幅下降但不顯著(P>0.05),而傳統(tǒng)加熱組90 min后下降不顯著。燉煮0~60 min,脂肪組織中的結(jié)締組織受熱收縮,壓縮脂肪細(xì)胞,協(xié)同熱能對細(xì)胞膜的熱損傷作用,從而使得脂肪從脂肪細(xì)胞流入湯中,同時(shí)脂肪在燉煮過程中受熱氧化、分解產(chǎn)生醛、醇、酮類等風(fēng)味前體物質(zhì)[18]。60 min后,湯汁和肉中的脂肪含量交換達(dá)到平衡狀態(tài)。在燉煮結(jié)束時(shí),超聲處理組的脂肪含量(71.2%)顯著低于傳統(tǒng)加熱組(73.65%)(P<0.05),可能是因?yàn)槌暱栈饔貌粌H可以使脂肪細(xì)胞破裂[19],外溢脂肪增加,水分進(jìn)入脂肪細(xì)胞的阻力降低,還可以促進(jìn)油脂的乳化和分散[20],有利于脂肪脫離脂肪組織。
2.2 五花肉燉煮過程中脂肪氧化分析
2.2.1 五花肉燉煮過程中過氧化值(peroxide value,POV)變化
由圖2可知,隨著燉煮時(shí)間的增加,兩組的POV均呈先上升后下降的趨勢。脂肪在加熱條件下氧化分解[21],導(dǎo)致了POV上升,但隨著燉煮時(shí)間的延長,生成的過氧化物進(jìn)一步分解,同時(shí)部分脂肪流出導(dǎo)致POV降低。在燉煮期間,五花肉脂肪的POV由0.11 meq/kg分別達(dá)到了0.84 meq/kg(傳統(tǒng)組)和1.29 meq/kg(超聲組)。超聲組的POV峰值出現(xiàn)在30 min,在30 min后POV開始下降,而傳統(tǒng)組的POV峰值出現(xiàn)在60 min,在60 min后POV也顯著下降。超聲組的POV峰值比傳統(tǒng)組出現(xiàn)更早,這可能是因?yàn)槌暯M能促進(jìn)熱量傳遞,肉塊中心溫度升高更快,脂肪氧化的速度更快。超聲組POV最大值顯著高于對照組(P<0.05),可能是因?yàn)槌暤目栈饔脮a(chǎn)生高溫和高壓[22],促進(jìn)油脂的氧化。120 min時(shí),兩組的POV差異并不顯著,這可能是因?yàn)槌曇矔涌斐跫壯趸a(chǎn)物分解速度[23]。
2.2.2 五花肉燉煮過程中TBARs值變化
由圖3可知,在燉煮過程中五花肉的TBARs值不斷上升,初級階段的氧化產(chǎn)物進(jìn)一步氧化生成丙二醛等次級氧化產(chǎn)物。在燉煮的各個階段超聲組均高于傳統(tǒng)加熱組,但只有120 min差異顯著(P<0.05),這可能是因?yàn)槌暯M對結(jié)締組織的削弱作用使更多的脂肪氧化中間產(chǎn)物進(jìn)入了湯汁,在湯汁中更容易與氧接觸從而促進(jìn)了脂肪的氧化,次級氧化產(chǎn)物又在隨后的燉煮時(shí)間內(nèi)交換進(jìn)入脂肪。
在燉煮過程中超聲促進(jìn)了脂肪的氧化速率,提高了脂肪氧化的程度。脂肪的自氧化達(dá)到一定程度會產(chǎn)生一種酸敗的異味感,但在肉制品加工的初始階段,適度的脂肪氧化有助于良好的芳香氣味的形成[24]。很多研究者[25-26]都發(fā)現(xiàn)熱處理能加快脂類氧化的速率。超聲的機(jī)械作用會產(chǎn)生熱效應(yīng),空化作用也會產(chǎn)生局部的高溫,這也可能是超聲組脂肪氧化程度更高的原因。五花肉氧化測定結(jié)果與劉登勇等[2]研究有一定差異,可能是因?yàn)樵系牟町惡图庸すに嚥煌J[和姜等輔料中的多酚物質(zhì)可能也會對五花肉氧化程度有一定影響。
2.3 五花肉燉煮過程中脂肪酸比例變化
由表1可知,原料油酸(C18∶1)的含量達(dá)到了35.43%,在各脂肪酸中比例最高;五花肉脂肪最主要的脂肪酸是飽和脂肪酸硬脂酸(C18∶0)、棕櫚酸(C16∶0)和不飽和脂肪酸油酸(C18∶1)、亞油酸(C18∶2),這4種脂肪酸占到了總脂肪酸含量的88.75%,結(jié)果與熊明民等[27]所得脂肪酸結(jié)果相近。豬的年齡、飼養(yǎng)狀況、取樣部位都會影響到原料的脂肪酸比例。在整個燉煮過程中,超聲組與傳統(tǒng)組的脂肪酸比例都發(fā)生一定變化,趨勢大致相同,多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)都出現(xiàn)了下降,單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)上升,飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)先下降后上升。超聲組燉煮結(jié)束后SFA顯著高于傳統(tǒng)組,這是因?yàn)橛仓幔–18∶0)的含量顯著增加(P<0.05)。有研究發(fā)現(xiàn)硬脂酸(C18∶0)具有降低低密度脂蛋白膽固醇的效果,有利于預(yù)防動脈粥樣硬化[28]。還可以發(fā)現(xiàn),在30 min時(shí),超聲組MUFA含量顯著高于傳統(tǒng)組(P<0.05),這可能是因?yàn)镻UFA降低,有研究者發(fā)現(xiàn)在加工過程中,PUFA相比MUFA和SFA更容易氧化降解[29]。Cameron等[30]認(rèn)為若肉中SFA+MUFA的含量高可以提高肉的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu),高含量的PUFA則會降低肉的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu),因此PUFA含量越低風(fēng)味越好。在燉煮結(jié)束后超聲組的PUFA與傳統(tǒng)組相比降低更加顯著
(P<0.05),所以超聲燉煮比傳統(tǒng)燉煮風(fēng)味更好。
3 結(jié) 論
超聲波運(yùn)用到燉煮中是可行的,與傳統(tǒng)方法相比,超聲波輔助燉煮能促進(jìn)脂肪組織中脂肪含量的降低,走油的效果更好,同時(shí)加速了脂肪的氧化,有利于風(fēng)味的形成,對五花肉肥而不膩的口感有重要影響。同時(shí)超聲燉煮能改善五花肉的脂肪酸構(gòu)成,促進(jìn)了燉煮香味的形成。但是,燉煮溫度對于超聲燉煮的風(fēng)味影響則需進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 李文剛, 焦福林, 吳志娟, 等. 豬肉肉質(zhì)和風(fēng)味的提高與改善[J]. 食品工程, 2011(4): 19-21.
[2] 劉登勇, 譚陽, 蓋圣美, 等. 豬五花肉紅燒過程中脂肪和脂肪酸的變化規(guī)律[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(23): 28-32.
[3] 張少飛. 響應(yīng)面法優(yōu)化紅燒肉烹飪工藝研究[J]. 食品工業(yè), 2013(7): 4-7.
[4] 紀(jì)有華, 路新國. 紅燒肉烹飪工藝及其影響因素研究[J]. 揚(yáng)州大學(xué)烹飪學(xué)報(bào), 2010, 27(2): 31-36.
[5] ARRYO C, CEBRI G, PAG?N R, et al. Inactivation of cronobacter sakazakii by ultrasonic waves under pressure in buffer and foods[J]. International Journal of Food Microbiology, 2011, 144(3): 446-454. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2010.10.033.
[6] 周莉. 超聲波在食品工業(yè)中的應(yīng)用的研究現(xiàn)狀[J]. 肉類研究, 2009, 23(2): 67-71.
[7] KAI K, JULIANO P, ROUOAS P, et al. Introduction to innovative food processing technologies: background, advantages, issues, and need for multiphysicsmodeling[C]//Innovative Food Processing Technologies: Advances in Multiphysics Simulation. Blackwell Publishing Ltd., 2011: 3-21.
[8] OZUNA C, PUIG A, GARC?A-P?REZ J V, et al. Influence of high intensity ultrasound application on mass transport, microstructure and textural properties of pork meat (longissimus dorsi) brined at different NaCl concentrations[J]. Journal of Food Engineering, 2013, 119(1): 84-93. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2013.05.016.
[9] SMITH D P. Effect of ultrasonic marination on broiler breast meat quality and salmonella contamination[J]. International Journal of Poultry Science, 2011, 10(10): 757-759.
[10] XIONG G Y, ZHANG L L, ZHANG W, et al. Influence of ultrasound and proteolytic enzyme inhibitors on muscle degradation, tenderness, and cooking loss of hens during aging[J]. Czech Journal of Food Sciences, 2012, 30(3): 195-205.
[11] 鐘賽意, 姜梅, 王善榮. 超聲輔助傳統(tǒng)加熱方式煮制肉品的可行性研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2007, 28(11): 114-116.
[12] 劉功明, 張萬剛, 郭光平, 等. 超聲波促滲在雞胸肉蒸煮工藝中的應(yīng)用[J]. 肉類研究, 2015, 29(4): 1-5.
[13] SALCEDO-SANDOVAL L, COFRADE S, RUIZ-CAPILLAS C, et al.
Effect of cooking method on the fatty acid content of reduced-fat and PUFA-enriched pork patties formulated with a konjac-based oil bulking system[J]. Meat Science, 2014, 98: 795-803. DOI:10.1016/j.meatsci.2014.07.034.
[14] 紀(jì)有華, 路新國. 紅燒肉烹飪工藝及其影響因素研究[J]. 揚(yáng)州大學(xué)烹飪學(xué)報(bào), 2010(2): 31-36.
[15] 顧偉鋼, 張進(jìn)杰, 姚燕佳, 等. 紅燒肉制作過程中脂肪氧化和脂肪酸組成的變化[J].食品科學(xué), 2011, 32(17): 76-80.
[16] FOLCH B J, LEES M, SLOANE-STABLEY G H. A simple method forthe isolation and purification of total lipids from animal tissues[J]. Journal Biological Chemistry, 1957, 226(1): 497-509.
[17] 姜秀杰, 李淑榮, 張東杰, 等. 輻照調(diào)理雞肉天然抗氧化劑配比優(yōu)化研究[J]. 食品科技, 2011(7): 120-124.
[18] THOMS C, MERCIER F, TOURNAYRE P, et al. Effect ofnitrite on the odourant volatile fraction of cooked ham[J]. Food Chemistry, 2013, 139(1/4): 432-438. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.01.033.
[19] SIVAKUMAR V, CHANDRASEKARAN F, SWAMINATHANG, et al. Towards cleaner degreasing method in industries: ultrasound-
assisted aqueous degreasing process in leathermaking[J]. Journal of Cleaner Production, 2009, 17(1): 101-104.
[20] SIVAKUMAR V, SWAMINATHAN G, RAO P G. Studies on the application of power ultrasoundin fatliquoring process[J]. Journal of the American Leather Chemistsassociation, 2005, 100(5): 187-95.
[21] 沈曉玲, 李誠. 脂類物質(zhì)與肉的風(fēng)味[J]. 肉類研究, 2008, 22(3): 25-28.
[22] KASAAI M R. Input power-mechanism relationship for ultrasonic irradiation: food and polymer applications[J]. Natural Science, 2013, 5(8):14-22. DOI:10.4236/ns.2013.58A2003.
[23] CHEMAT F, GRONDIN I, SING A S C, et al. Deterioration of edible oils during food processing by ultrasound[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2004, 11(1): 13-15.
[24] SONG S, ZHANG X, HAVAT K, et al. Formation of the beef flavour precursors and their correlation with chemical parameters during the controlled thermal oxidation of tallow[J]. Food Chemistry, 2011, 124: 203-209. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.06.010.
[25] BRONCANO J M, PETR?N M J, PARRA V, et al. Effect of different cooking methods on lipid oxidation and formation of free cholesterol oxidation products(COPs) in latissimus dorsi muscle of Iberian pigs[J]. Meat Science, 2009, 83: 431-437.
[26] JU?REZ M, FAILLA S, FICCO A, et al. Buffalo meat composition as affected by different cooking methods[J]. Food and Bioproducts Processing, 2010, 88: 145-148. DOI:10.1016/j.fbp.2009.05.001.
[27] 熊明民, 馬長偉. 豬肉肌間/脂肪組織在蒸煮過程中的脂肪酸組成變化[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(7): 64-67.
[28] EDWARD H J, JUN Z, KRIS-ETHERTON P M. Cardiovascular disease risk of dietary stearic acid compared with trans, other saturated, and unsaturated fatty acids: a systematic review[J]. American Journal of Clinical Nutrition, 2009, 91(1): 46-63.
[29] ALFAIA C M M, ALVES S P, LOPES A F, et al. Effect of cooking methods on fatty acids, conjugated isomers of linoleic acid and nutritional quality of beef intramuscular fat[J]. Meat Science, 2010, 84(4): 769-777.
[30] CAMERON N D, ENSER M B. Fatty acid composition of lipid in longissimus dorsi muscle of Duroc and British Landrace pigs and its relationship with eating quality[J]. Meat Science, 1991, 29(4): 295-307.