靜態(tài)腌制過(guò)程中牛干巴理化特性

何凡　王振宇等

摘 要：以牦牛背最長(zhǎng)肌為原料，采用靜態(tài)腌制法，研究不同腌制時(shí)間牛干巴內(nèi)外部的水分、鹽度、色澤、蛋白質(zhì)含量變化特征，以及脂肪和蛋白氧化的變化。結(jié)果表明：隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，牛干巴內(nèi)部和外部的水分含量逐步下降，而鹽度先增加后下降；內(nèi)部和外部的L*變化不顯著（P>0.05），但a*、b*在靜態(tài)腌制的前3d降低，至第20天時(shí)升至最高值后緩慢下降，內(nèi)部和外部差異顯著（P<0.05）；隨著水分的蒸發(fā)，蛋白質(zhì)含量逐漸增加，且內(nèi)部和外部無(wú)顯著差異（P>0.05）；靜態(tài)腌制過(guò)程中，牛干巴發(fā)生蛋白質(zhì)和脂肪氧化，且蛋白質(zhì)氧化和脂肪氧化之間存在相互作用，脂肪氧化程度先增后降，蛋白質(zhì)氧化水平升至0.55nmol/mg后逐步下降。總之，牛干巴靜態(tài)腌制過(guò)程中，肌肉成分發(fā)生均衡變化，30d的腌制有利于控制氧化程度。

關(guān)鍵詞：牛干巴；靜態(tài)腌制；理化特性

中圖分類(lèi)號(hào)：TS251.52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2013）08-0001-04

牛干巴起源于云南省尋甸縣，是云、貴、川、青海和重慶等地的風(fēng)味特產(chǎn)，至今己有700余年歷史。傳統(tǒng)牛干巴的生產(chǎn)，以牛胴體肌肉飽滿(mǎn)、脂肪含量少的部位為原料，于寒露至立春采用食鹽腌制2～3周，之后干燥1周加工而成，屬于低溫發(fā)酵牛肉制品[1]。目前，牛干巴生產(chǎn)主要遵循傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，而腌制過(guò)程中的原輔料作用機(jī)制研究較少，從而難以實(shí)現(xiàn)食鹽腌制定量化、標(biāo)準(zhǔn)化和安全化，無(wú)法生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定并安全的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)牛干巴的生產(chǎn)工藝、安全性、保藏技術(shù)等方面進(jìn)行了初步研究[2-4]，但對(duì)牛干巴制作過(guò)程中理化特性變化未見(jiàn)研究，從而導(dǎo)致牛干巴的標(biāo)準(zhǔn)化腌制缺少數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。基于此，本實(shí)驗(yàn)對(duì)低溫變濕靜態(tài)腌制過(guò)程中牛干巴理化成分的變化特征進(jìn)行深入研究，為創(chuàng)新牛干巴產(chǎn)業(yè)化快速腌制技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持，為改進(jìn)云南、四川、青海等地區(qū)特色腌臘牛肉制品加工工藝提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

3歲牦牛的背最長(zhǎng)肌（M. longissimus dorsi），采集于青海省河南蒙古族自治縣。

無(wú)碘鹽 中國(guó)鹽業(yè)總公司；三氯乙酸、TBA、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、石英砂、焦磷酸鈉、氯化鉀、氯化鎂、DNPH、乙酸乙酯、鹽酸胍、磷酸二氫鉀，均為分析純 國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；EGTA（分析純） 美國(guó)Sigma公司；鹽酸、乙醇（分析純） 北京化工廠(chǎng)。

1.2 儀器與設(shè)備

ML204/02電子天平 上海梅特勒-托利多有限公司；PAL-FM1鹽度計(jì) 日本Atago公司；CR400色差計(jì) Konica Minolta公司；Neofuge 15R型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 上海力申科學(xué)儀器有限公司；DH-101-3BS型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；T6系列紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；HWS-150型恒溫恒濕箱 上海印溪儀器儀表責(zé)任有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程及操作

牦牛背最長(zhǎng)肌→剔除表面脂肪和筋膜→稱(chēng)質(zhì)量→靜態(tài)腌制（5%食鹽）→于恒濕恒溫箱中靜置→取樣進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定

選取大小相似、質(zhì)量相近的3塊牦牛背最長(zhǎng)肌解凍，剔除表面的筋膜和可見(jiàn)脂肪，稱(chēng)質(zhì)量，按質(zhì)量比5%添加食鹽，在肉塊表面涂抹均勻，適當(dāng)按摩，促進(jìn)鹽分的吸收。將肉塊置于托盤(pán)中，放入4℃、濕度90%恒溫恒濕箱中靜置20d，之后將溫度、濕度調(diào)為20℃、65%，分別在0、3、20、30d取樣，用于各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.2 水分測(cè)定

參考GB/T 9695.15—2008《肉與肉制品：水分含量測(cè)定》。將牛干巴縱向剖開(kāi)，以切面的幾何中心為圓心，2cm之內(nèi)的為內(nèi)部，表皮向內(nèi)2cm的為外部，各取3次樣品，每次取3塊牛干巴。

分別于肉塊外部和中心切取肉樣，在玻璃板上進(jìn)行四分法處理，用萬(wàn)分之一天平稱(chēng)質(zhì)量5g肉樣m。根據(jù)肉樣與石英砂5：8的比例，稱(chēng)取適量的石英砂（大約5g肉樣，8g石英砂），放入干凈燒杯中，接著選取適合的玻璃棒均勻攪拌，并用萬(wàn)分之一天平稱(chēng)得樣品，石英砂、玻璃棒和玻璃杯的總質(zhì)量記為m1。將玻璃杯中的所有物品放入鼓風(fēng)干燥箱中，干燥2h，冷卻干燥后稱(chēng)質(zhì)量，重復(fù)干燥至恒質(zhì)量，得到質(zhì)量m2。

1.3.3 鹽濃度的測(cè)定

使用鹽度計(jì)直接測(cè)定，選取肉塊外部和內(nèi)部中心區(qū)域進(jìn)行測(cè)定，取平均值。

1.3.4 色差測(cè)定

使用色差計(jì)直接測(cè)定，分別在肉塊外部和內(nèi)部中心區(qū)域選取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，各取平均值，顏色以L(fǎng)*、a*、b*值表示。

1.3.5 脂肪氧化測(cè)定（TBARS）

參考Marcos等[5]的酸水解法。2.5g樣品加20mL超純水，用IKA均漿器在室溫條件下以轉(zhuǎn)速13500r/min均質(zhì)3min。取冷的25%TCA溶液5mL加入均質(zhì)液中，在10000×g、4℃條件下離心15min，取上清液3.5mL，加入1.5mL 0.6%的TBA溶液，（70±2）℃條件下水浴30min，冷卻后在532nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。2.5mL超純水+1mL 25% TCA溶液+1.5mL 0.6% TBA溶液做空白。采用TEP作為標(biāo)準(zhǔn)液。

式中：A為吸光度；b為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)中的截距；k為斜率；m為干物質(zhì)的質(zhì)量。

1.3.6 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

根據(jù)GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

1.3.7 蛋白質(zhì)氧化測(cè)定

參考Lund等[6]的方法，取1g樣品加入10mL的焦磷酸緩沖液（2.0mmol/L Na4P2O7、10mmol/L Trizma-maleate、100mmol/L KCl、2.0mmol/L MgCl2、2.0mmol/L EGTA，pH7.4），13500r/min均質(zhì)2min。用Lowry法測(cè)定溶液的蛋白質(zhì)濃度C，取兩等分（1mL）均質(zhì)液，加入2mL 20%的TCA，12000×g離心5min后棄上清液，一份加入2mL 10mmol/L 2，4-二硝基苯肼（DNPH），另一份加入2mL 2mmol/L HCl做空白，在室溫條件下培育30min，每間隔3min振蕩10s。之后用2mL 20% TCA沉淀蛋白質(zhì)，12000×g離心5min后用5mL含10mmol/L HCl溶液的乙醇-乙酸乙酯（1：1，V/V）溶液洗滌DNPH 3次，每次12000×g離心5min。沉淀物中加入2mL磷酸二氫鉀溶液（含6.0mmol/L鹽酸胍，pH2.3），4℃條件下放置過(guò)夜后于370nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，用樣品的吸光度A1減去相應(yīng)空白的吸光度A0。

2 結(jié)果與分析

2.1 靜態(tài)腌制過(guò)程中水分、鹽度、色澤的變化

水分進(jìn)入肌肉內(nèi)部是一個(gè)以時(shí)間為參數(shù)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，必須克服各種物理屏障和束縛才能擴(kuò)散進(jìn)入肌肉纖維和肌原纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這里的物理障礙和束縛主要是肌肉肌纖維膜以及肌球蛋白的交叉連接等[7]。在腌制過(guò)程中，內(nèi)外部水分逐步下降。腌制前20d內(nèi)的牛干巴內(nèi)、外部水分并無(wú)差異；至第30天時(shí)內(nèi)、外部差異顯著（P<0.05），且外部水分含量總低于內(nèi)部水分含量。這是由于牛干巴表皮逐漸干硬，抑制了內(nèi)部水分蒸發(fā)，因而外部水分較內(nèi)側(cè)含量低，且深層肌肉水分蒸發(fā)速率也逐步降低；牛干巴表皮沒(méi)有脂肪覆蓋，直接暴露于空氣中，因此外部較內(nèi)部的水分含量降低速率快。

鹽度是指產(chǎn)品中食鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，是水和食鹽組成的溶液體系的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，它決定著組織滲透壓的大小、食鹽的保藏作用和擴(kuò)散滲透過(guò)程的時(shí)間。在靜態(tài)腌制過(guò)程中，腌制品內(nèi)部的可溶性成分、食鹽和水發(fā)生再分配[8]。由于這種再分配的結(jié)果，根據(jù)組織成分、食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鹽漬持續(xù)的時(shí)間，使產(chǎn)品脫水或者是充水[9]。當(dāng)以干腌法腌制時(shí)，肉表面高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的食鹽分子逐步向產(chǎn)品中心滲透，形成了擴(kuò)散作用，使鹽分子滲入肌肉內(nèi)部。如表1所示，隨著靜態(tài)腌制時(shí)間的推移，牛干巴外部的鹽度逐漸降低，這是鹽自外向內(nèi)逐步滲透的結(jié)果；內(nèi)部的鹽度則先增后降，在腌制第20天達(dá)到最高，之后鹽度下降則是食鹽在肌肉各部中逐漸滲透，內(nèi)部鹽度達(dá)到平衡所致。

如同干腌火腿的加工過(guò)程中肌肉的顏色的變化規(guī)律[10]，在整個(gè)靜態(tài)腌制過(guò)程中，牛干巴的L*變化不顯著（P>0.05）。腌制初期，牛干巴a*、b*都降低，在第20天最高，之后緩慢降低，這與鹽分的滲透有極大關(guān)聯(lián)。隨著鹽分由外向內(nèi)逐步滲入，牛干巴肉色逐漸加深；在腌制后期隨著水分蒸發(fā)和鹽分在肌肉各部分中溶解，a*、b*逐步降低。

2.2 靜態(tài)腌制過(guò)程中脂肪氧化的變化

TBARS值測(cè)定原理是根據(jù)食品中不飽和脂肪酸氧化分解而產(chǎn)生丙二醛（CHO-CH2-CHO），利用丙二醛含量對(duì)脂肪氧化的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。由圖1可以看出，靜態(tài)腌制期間，TBARS的值逐步增加，這是由于加工前期，不飽和脂肪酸持續(xù)氧化，生成了大量的揮發(fā)性成分，導(dǎo)致丙二醛含量增加[11]，但是到了腌制后期，隨著溫度的升高，丙二醛進(jìn)一步氧化生成有機(jī)醇和羧酸[12]，從而使TBARS值降低。

圖 1 不同靜態(tài)腌制時(shí)間牛干巴脂肪氧化程度

Fig.1 Change in TBARS during the static curing process

原料肉表面新鮮，脂肪氧化是自由基產(chǎn)生的結(jié)果[13]，食鹽具有較弱的氧化催化作用[14]，同時(shí)，食鹽也通常被認(rèn)為是脂肪氧化的介質(zhì)[15]。由圖1可以看出，脂肪氧化值與鹽度的趨勢(shì)趨于一致。在靜態(tài)腌制初期，隨著鹽分的滲入，脂肪氧化迅速加快。在腌制20d之后，肌肉表面水分蒸發(fā)，肉質(zhì)變硬，隔絕一部分空氣，減少內(nèi)部肌肉與空氣接觸，因而脂肪氧化速率降低。

2.3 靜態(tài)腌制過(guò)程中蛋白質(zhì)含量及氧化水平的變化

圖 2 不同靜態(tài)腌制時(shí)間牛干巴中蛋白質(zhì)（A）和羰基（B）含量

Fig.2 Change in protein （A） and carbonyl （B） content during the static curing process

由圖2A可知，蛋白質(zhì)含量在靜態(tài)腌制過(guò)程中逐步增加，但蛋白質(zhì)氧化水平也隨之加劇。在氧化自由基存在的情況下，會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)氧化，導(dǎo)致游離氨基酸和肽段更易酶解[16]。從圖2B可知，原料肉表面與空氣接觸，存在一定蛋白質(zhì)氧化，內(nèi)部與空氣接觸機(jī)會(huì)少，氧化程度低；后期由于水分降低、鹽度升高等原因，蛋白質(zhì)氧化水平逐步攀升，這與眾多學(xué)者在熟肉加工過(guò)程中的研究結(jié)果相一致[17-18]。蛋白質(zhì)氧化并不是單一的過(guò)程，有研究表明脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化存在一定的相關(guān)性[19-20]。脂肪氧化的初級(jí)產(chǎn)物和次級(jí)產(chǎn)物都可以與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而引起蛋白質(zhì)的氧化[21]。同時(shí)外在的羰基化合物可通過(guò)4-OH-壬烯醛反應(yīng)結(jié)合蛋白質(zhì)[22]，這些脂肪-蛋白質(zhì)氧化交互反應(yīng)產(chǎn)生的羰基復(fù)合物形成較快，并且相對(duì)穩(wěn)定[20]。

3 結(jié) 論

隨著溫度濕度的增高，牛干巴在靜態(tài)腌制過(guò)程中鹽度先增加后降低，最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2%左右。水分隨著鹽分升高而逐步降低，外部的水分蒸發(fā)較內(nèi)部更為劇烈。在腌制過(guò)程中，肌內(nèi)脂肪和蛋白質(zhì)氧化持續(xù)進(jìn)行，脂肪氧化先增加后降低，而蛋白質(zhì)氧化水平逐步升高。

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