王亞娜,夏楊毅,張 丹,尚永彪,2,3,*,李洪軍,2,3
(1.西南大學食品科學學院,重慶 400715;2.農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶),重慶 400715;3.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400715)
啤酒酵母細胞液脫腥處理對兔肉物理化學性質的影響
王亞娜1,夏楊毅1,張丹1,尚永彪1,2,3,*,李洪軍1,2,3
(1.西南大學食品科學學院,重慶400715;2.農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶),重慶400715;3.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶400715)
以兔腿肉為研究對象,用啤酒酵母細胞液在不同條件下對其脫腥處理后,測定各項物理化學指標,考察脫腥處理效果及對兔肉物理化學性質的影響。結果表明:硫代巴比妥酸值和腥味值分別在25 ℃、pH 7.0、料液比1∶2(m/V)、處理50~60 min時出現最低值;揮發性鹽基氮含量分別在15~30 ℃、pH 6.5~7.5、料液比1∶0.5~1∶2(m/V)、處理50~60 min范圍內最低且變化較緩慢;色澤分別在30~40 ℃、pH 8.0、料液比1∶1(m/V)、處理50 min時所受影響較小;蒸煮損失率和剪切力值分別在25 ℃、pH 8.0、料液比1∶2.5(m/V)、處理60~70 min時最低;料液比對各項物理化學性質的影響都較小。綜合各項物理化學指標的變化可以得出采用啤酒酵母細胞液對兔腿肉進行脫腥處理的最佳條件為:25 ℃、pH 8.0、1∶2(m/V)的料液比處理50 min。
啤酒酵母細胞液;兔腿肉;脫腥條件;物理化學性質
我國是兔肉養殖和生產第一大國[1],隨著人們生活水平的提高以及保健意識的增強,兔肉以其高蛋白質、低膽固醇、低熱量、高比例的多不飽和脂肪酸、高賴氨酸、高鉀、低鈉、高VB12等特點[2],受到廣泛關注。由于兔肉中的特殊腥味物質在加工中不易掩蓋和去除[3],對兔肉的食用價值和兔產業的發展都造成了不利的影響,如何降低或除去兔肉中的腥味物質變得尤為重要。酸堿等化學脫腥法,會使肌原纖維蛋白發生明顯降解和變性聚集,導致凝膠性質變差。近年來,很多研究者利用酵母和乳酸菌等微生物發酵對魚肉進行脫腥[4],效果明顯,但在后期產品加熱過程中由于酵母等微生物要產生CO2,從而會形成多孔的結構,影響質地。因此又有研究者采用酵母細胞液來浸泡樣品進行脫腥[5],避免發酵產生的負面影響,利用酵母細胞液中的醛脫氫酶、醇脫氫酶把有腥味的醛類分別轉化成風味柔和、閾值高的酸類和醇類[6-7],脫腥效果顯著。
脫腥處理可能會影響肉的理化性質及加工性能等。在研究啤酒酵母細胞液脫腥處理的同時,考察脫腥處理對兔肉理化品質的影響有助于全面提高兔肉加工產品的品質。
1.1材料與試劑
新西蘭兔重慶松茂林盛食品有限公司。
三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)標準樣品、乙醇、NaOH、HCl、硼酸、MgO、甲基紅、次甲基藍成都市科龍化工試劑廠;三羥甲基氨基甲烷(Tris)美國Sigma-Aldrich公司;啤酒酵母安琪酵母股份有限公司。
1.2儀器與設備
SCQ-4201超聲儀上海聲彥超聲波儀器有限公司;XHF-D內切式勻漿機寧波新芝生物科技股份有限公司;UltraScan Pro測色儀美國HunterLab公司;1765半微量凱式定氮瓶天長市長城玻璃儀器制造廠;KjelFlex K-360全自動凱氏定氮儀瑞士Büchi公司;TA.XT2i質構儀英國Stable Micro System公司;5810型臺式高速離心機德國Eppendorf公司。
1.3方法
1.3.1啤酒酵母細胞液(醇、醛脫氫酶提取物)的制備方法
將0.05 mol/L,pH 7.5的Tris-HCl溶液100 mL和2 g啤酒酵母粉混勻,在200 W,40 kHz條件下超聲處理5 min,離心(4 ℃,10 000 r/min,15 min)后的上清液即為粗提液。
1.3.2原料預處理方法
將現宰的兔腿肉每兩只包裝于一個聚乙烯包裝袋中,于-18 ℃條件下貯藏備用。
1.3.3實驗設計
將一定量解凍且去除筋骨和結締組織的兔腿肉切成約2 cm×1 cm×0.2 cm的薄片,取樣品分組,與啤酒酵母細胞液按一定料液比混合,在一定pH值和溫度條件下脫腥處理一定時間后,水洗3 次,測定各項理化指標。
處理時間對脫腥效果和物理化學指標的影響實驗:時間梯度20、30、40、50、60、70 min、處理溫度25 ℃、處理液pH 7.5、料液比1∶1(m/V,下同);處理溫度對脫腥效果和理化指標的影響實驗:溫度梯度15、20、25、30、35、40 ℃,處理時間30 min,處理液pH 7.5,料液比1∶1;處理液pH值對脫腥效果和理化指標的影響實驗:pH值梯度5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0,處理時間30 min,處理溫度25 ℃,料液比1∶1;料液比對脫腥效果和理化指標的影響實驗:料液比梯度1∶0.5、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3,處理時間30 min,處理溫度25 ℃,處理液pH 7.5。
1.3.4感官評定
由6 名評定員組成的評定小組,系統學習過感官評定課程,且有一定的感官評定經驗。以未處理過的兔肉為對照(分值為5 分),參照無腥味(0 分)、腥味很輕(1 分)、腥味較輕(2 分)、腥味一般(3 分)、腥味較重(4 分)和腥味很重(5 分)對脫腥后的兔肉進行打分,可根據實際情況保留一位小數,最后得分取平均值。
1.3.5硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)值的測定
參考Lofiego等[8]的方法對脫腥處理后的兔腿肉進行TBARS值測定。每組樣品做3 個平行,結果取平均值。最后根據回歸方程y=2.203 1x-0.080 8(R2=0.998 7)計算TBARS值。
1.3.6揮發性鹽基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)含量的測定
將原料按不同脫腥方法進行脫腥處理后,參照GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》[9]中TVB-N含量的測定方法進行測定。
1.3.7色澤的測定
利用UltraScan Pro測色儀對脫腥前后的兔腿肉進行色澤測定。首先校正測色儀,然后將待測肉樣擦去表面水分進行測定。因每塊肉樣品之間存在顏色差異,為減小誤差,故同一塊肉樣脫腥處理前后分別測定亮度(L*)值、紅度(a*)值、黃度(b*)值,每次測定時選取3 個點,每個點連續測定3 次,最后取9 次測定值的平均值。脫腥前后色澤的變化用ΔL*、Δa*、Δb*表示。ΔE*為實際的色空間兩點距離,ΔE*=(ΔL*2+Δa*2+ Δb*2)1/2,可以表示兩個顏色之間的總色差[10]。
1.3.8蒸煮損失率的測定
參考Liu Huawei等[11]的方法對兔腿肉的蒸煮損失率進行測定。取一定量脫腥后的兔肉于聚乙烯包裝袋中,經真空包裝后置于80 ℃恒溫水浴中煮制1 h,取出用流水冷卻至室溫后稱質量。蒸煮損失率的計算公式如下:

1.3.9剪切力值的測定
將脫腥處理后的兔腿肉用聚乙烯真空包裝后置于80 ℃恒溫水浴鍋中,加熱至肉樣中心溫度達70 ℃,保持1 h,取出后置于0~4 ℃條件下冷卻12 h。測定前將樣品于室溫條件下放置2 h后,用紙擦干表面水分,再用直徑為1 cm的圓柱形取樣器沿肉樣的肌原纖維方向鉆取肉塊,用HDP/BSW探頭沿垂直于肌原纖維方向測定肉塊的剪切力值。每個樣品測定3 次,結果取平均值。測定參數為[12-13]:測前速率:2.0 mm/s;測中速率:1.0 mm/s;測后速率:5.0 mm/s;下壓距離:23.0 mm;壓縮比:75%。
1.4數據處理
用Excel 2003對數據進行處理及繪圖;用SPSS 17.0對數據進行顯著性分析,通過Duncan's對平均數間的差異進行比較分析(P<0.05)。
2.1啤酒酵母細胞液脫腥法對兔肉感官評價及TBARS值的影響

表1 啤酒酵母細胞液脫腥對兔肉腥味值和TBARS值的影響Table 1 Effect of deodorization with yeast extract on flavor and TBARS values of rabbit leg meat
啤酒酵母細胞液在不同處理時間、處理溫度、pH值及料液比下對兔腿肉腥味值和TBARS值的單因素試驗結果如表1所示。TBARS值反映了脂肪降解產物如低級醛、酮的含量,腥味值與脂肪降解產物有很大關系,TBARS值與腥味值成很好的正相關性,故可以用TBARS值作為化學指標評價腥味程度[7]。
由表1可知,TBARS值隨處理時間延長呈先降低后升高的趨勢,在30 min時已初見效果,50 min時達到最低值;腥味值在30~60 min內變化不明顯,在60 min達到最小值;在一定處理時間內,醇、醛脫氫酶作用使得醇、醛類含量下降,TBARS值和腥味值都隨之降低。TBARS值隨溫度變化整體呈先下降后升高的趨勢,在25 ℃出現最低值,腥味值在20~35 ℃條件下變化不大;溫度升高脂肪氧化加劇,腥味物質生成增加,TBARS值也隨之升高。用低pH值處理的兔肉TBARS值較高,pH 8.0時TBARS值最低,腥味值在pH 7.0時出現最低;可能是因為低pH值處理條件下,血紅蛋白暴露出更多的脂肪酸結合部位,加速了脂肪及不飽和脂肪酸的氧化,相反高pH值條件下血紅蛋白的構象變化不利于脂肪酸接近血紅蛋白活性中心,因此活力下降[14]。表1中TBARS值隨料液比變化的趨勢不明顯,但在料液比為1∶1、1∶2和1∶3時,TBARS值相對較低;腥味值在1∶2時最低。
2.2啤酒酵母細胞液脫腥法對兔肉TVB-N含量的影響


圖1 啤酒酵母細胞液脫腥處理對兔肉TVB-N指標的影響Fig.1 Effect of deodorization with yeast extract on TVB-N of rabbit leg meat
由圖1A可知,隨著處理時間的延長,TVB-N含量整體呈上升趨勢,當處理時間≤60 min,TVB-N含量變化不顯著(P>0.05),當處理時間>60 min時,TVB-N含量顯著增加(P<0.05)。由圖1B可知,隨著溫度的升高,TVB-N含量整體呈上升的趨勢,在15~30 ℃范圍內,TVB-N含量上升較緩慢;當溫度>30 ℃時,TVB-N含量顯著增加(P<0.05)。由圖1C可知,隨著pH值的升高,TVB-N含量呈先下降后升高的變化趨勢,當pH值在6.0~7.5之間時,TVB-N含量變化緩慢;當pH值為8.0時,TVB-N含量顯著升高(P<0.05)。由圖1D可知,TVB-N含量隨料液比的變化整體不顯著(P>0.05)。
TVB-N是指動物性食品由于自身所含酶和細菌的作用,使得蛋白質和非蛋白中的含氮化合物降解產生氨及胺類等揮發性堿性含氮化合物[15],其含量是反映肉品新鮮度的重要指標。正常家禽TVB-N含量應≤15 mg/100 g[16]。影響TVB-N含量的主要因素是溫度、酶和微生物數量等。賈培紅等[17]的研究表明,TVB-N含量與溫度和時間成正相關,即溫度越高、處理時間越長其值越大,這是因為在一定范圍內,溫度越高,酶和細菌的活性越強、作用強度越大,使蛋白質分解產生氨及胺類等堿性含氮化合物的速度越快。與本實驗結果一致。當pH<6.5時,TVB-N含量較高,可能是因為在酸性條件下,部分肌纖維受到破壞,釋放出肌漿中的蛋白酶,在酶的作用下蛋白質水解成胨和肽等[18];而當pH值為8.0時,TVB-N含量顯著升高,可能與啤酒酵母細胞液中的酶有關,因為酵母醇脫氫酶的氧化反應最適pH值為8.6~9.0[19],具體原因有待進一步研究。
2.3啤酒酵母細胞液脫腥處理對兔肉色澤的影響

表2 處理時間對兔肉色澤的影響Table 2 Effect of deodorization duration on color of rabbit leg meat

表3 處理溫度對兔肉色澤的影響Table 3 Effect of deodorization temperature on color of rabbit leg meat

表4 處理液pH值對兔肉色澤的影響Table 4 Effect of deodorization pH on color of rabbit leg meat

表5 料液比對兔肉色澤的影響Table 5 Effect of solid/liquid ratio on color of rabbit leg meat
如表2~5所示,啤酒酵母細胞液在不同時間條件下脫腥處理后兔腿肉的L*值、a*值均增大,b*值減小;不同溫度、pH值、料液比條件下脫腥處理后L*值增大,a*值、b*值呈減小趨勢。采用啤酒酵母細胞液浸泡兔腿肉進行脫腥,在此過程中由于肉樣吸收了較多的水分,導致表面光線反射率增加[20],L*值增大;a*值、b*值的變化主要與色素含量、肌紅蛋白的存在形式有關,色素含量越低,肌紅蛋白含量越高,a*值、b*值越小[21]。在脫腥處理過程中,啤酒酵母細胞液浸泡處理使兔肉樣品中的色素溶出,導致處理后a*值、b*值降低。
由表2可知,兔腿肉ΔL*值在處理時間≤50 min時變化較小,Δa*值在40~70 min內變化較為平緩,Δb*值在50 min時變化最大。由表3可知,ΔL*值在30~40 ℃內變化較緩慢,Δa*值和Δb*值在25~35 ℃之間變化緩慢;在20~25 ℃之間,ΔL*值、Δa*值和Δb*值最大,可能與酶的最適溫度有關,因為啤酒酵母細胞液中醇脫氫酶的最適溫度為26 ℃[19]。由表4可知,ΔL*值呈先增加后降低的趨勢,當pH值為8.0時,ΔL*較小,當pH值在6.5~8.0之間,Δa*值和Δb*值變化平緩。由表5可知,ΔL*整體值呈先增加后降低的趨勢,而Δa*值和Δb*值變化無明顯規律。各因素不同條件脫腥處理后總色差ΔE*值差異較大,當ΔE*值為0~3時,觀察感覺表現為較小差異;ΔE*值為3~6時,則表現為較顯著差異[6]。
2.4啤酒酵母細胞液脫腥法對兔肉蒸煮損失和剪切力的影響
蒸煮損失主要受兩個方面因素影響:一是蛋白質凝膠網狀結構的間隙封閉性;二是蛋白質分子的凈電荷數[22]。剪切力主要受肌節長度、肌動球蛋白解離和肌原纖維蛋白的降解程度的影響[23]。剪切力反應的是肉的嫩度,剪切力越小說明肉的嫩度越好,而蒸煮損失率是蒸煮過程中水分損失的百分比,水分損失越少,肉的嫩度越好。

圖2 啤酒酵母細胞液脫腥處理對兔肉蒸煮損失率和剪切力值的影響Fig.2 Effect of deodorization with yeast extract on cooking loss and shear value of rabbit leg meat
由圖2A可知,隨著處理時間的延長,蒸煮損失率和剪切力整體呈下降趨勢,當處理時間為60 min時,蒸煮損失率最低,剪切力較低;可能是因為在相同條件下,隨著處理時間延長,酵母細胞液中的酶發揮了作用,改變了肉的組織結構。由圖2B可知,蒸煮損失率和剪切力隨溫度的升高呈現先下降后升高的趨勢,當溫度為25 ℃,此時酵母醇脫氫酶活性最強[19],兩者均達到最低值。由圖2C可知,隨著處理液pH值的升高,蒸煮損失率和剪切力呈下降的趨勢;在低pH值的處理環境下,蛋白質間的靜電作用和氫鍵穩定性減弱,從而使α-螺旋丟失,蛋白質的二級結構受到破壞,從而形成粗糙、無序的網絡結構[24-25],蒸煮損失率相應較大。由圖2D可知,隨著料液比的增加,蒸煮損失率和剪切力整體呈先升高后下降的趨勢,但下降趨勢隨料液比的增加變化較平緩,當料液比為1∶1(m/V)時,蒸煮損失率和剪切力最大。
采用啤酒酵母細胞液在不同條件下對兔腿肉脫腥處理后,各項理化指標表現出顯著差異。以TBARS值和腥味值的變化作為判斷依據,25 ℃、pH 7.0條件下采用1∶2的料液比用啤酒酵母細胞液處理兔腿肉50~60 min,脫腥效果最佳。在15~30 ℃、pH 6.5~7.5、料液比1∶0.5~1∶2時處理50~60 min TVB-N含量變化不顯著;在30~40 ℃、pH 8.0、料液比1∶1時處理50 min對兔腿肉色澤的變化影響較小;在25 ℃、pH 8.0、料液比1∶2.5時處理60~70 min時蒸煮損失率小、剪切力下降。綜合各項理化指標可以得出,采用啤酒酵母細胞液對兔腿肉進行脫腥處理的最佳條件為:25 ℃,pH 8.0條件下采用1∶2的料液比處理50 min,在此條件下處理不僅脫腥效果好,且能較好地保持兔肉的理化性質及加工品質。
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Effect of Deodorization with a Brewer's Yeast Containing Alcohol and Aldehyde Dehydrogenase on Physicochemical Properties of Rabbit Leg Meat
WANG Yana1, XIA Yangyi1, ZHANG Dan1, SHANG Yongbiao1,2,3,*, LI Hongjun1,2,3
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing400715, China; 2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing400715, China;3. Chongqing Engineering Research Center of Regional Food, Chongqing400715, China)
Rabbit rear leg meat was investigated for changes in physical and chemical qualities after deodorization with a brewer's yeast extract having alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity under different conditions. The results showed that the samples deodorized at 25 ℃, pH 7.0 with a solid/liquid ratio of 1:2 for 50-60 min had the lowest thiobarbituric acid (TBA) values and sensory evaluation values. Total volatile basic nitrogen (TVB-N) values were the lowest and changed slowly during treatment for 50-60 min at 15-30 ℃ and pH 6.5-7.5 with a solid/liquid ratio of 1:0.5-1:2. Treatment for 50 min at 30-40 ℃and pH 8.0 with a solid/liquid ratio of 1:1 had little impact on color of rabbit meat. Both cooking loss and shear values were the lowest when the treatment was proceeded for 60-70 min at 25 ℃ and pH 8.0 with a solid/liquid ratio of 1:2.5. The solid to liquid ratio had only a slight impact on physicochemical properties of rabbit meat. Based on comprehensive consideration of physical and chemical indicators it can be concluded that the best conditions for deodorization of rabbit meat with the extract were 25 ℃, pH 8.0, a solid/liquid ratio of 1:2 and 50 min.
brewer's yeast extract; rabbit leg meat; deodorization conditions; physicochemical properties
TS251
A
1002-6630(2015)23-0089-06
10.7506/spkx1002-6630-201523017
2015-06-14
國家現代農業(兔)產業技術體系建設專項(CARS-44-D-1);公益性行業(農業)科研專項(201303144);重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目(cstc2014pt-gc8001)
王亞娜(1990—),女,碩士研究生,研究方向為食品質量與安全控制。E-mail:718339716@qq.com
尚永彪(1964—),男,教授,博士,研究方向為農產品加工。E-mail:shangyb64@sina.com