劉文營++成曉瑜++李迎楠+++賈曉云++曲超++李家鵬++陳文華



摘 要:運用熱性質分析、誘導氧化分析和流變分析,對牛脂肪部分替代豬脂肪后復合脂肪的物化性質及加工產品感官性質的變化進行研究。結果表明:替代添加牛脂肪后,豬牛混合脂肪的物化性質和感官性狀均發生了不同程度的變化,相對于豬脂肪4.37 h的氧化反應誘導期(induction period,IP),替代10%、20%、30%豬脂肪的豬牛混合脂肪的IP值分別為4.98、5.62、6.22 h;替代10%、20%、30%豬脂肪后豬牛混合脂肪熔融時熱流越來越大,晶型轉換所需要的能量隨著替代量的增加明顯增加,總體表現為豬牛混合脂肪熔融時需要的能量變小;同時,相比于單純的豬脂肪,豬牛混合脂肪的黏性模量和彈性模量均有一定的上升,結果也顯示牛脂肪部分替代豬脂肪明顯影響到乳化腸的感官品質,總體可接受性受到明顯影響(P<0.05)。
關鍵詞:豬脂肪;牛脂肪;誘導氧化反應;熱性質;感官評價
Physicochemical and Sensory Properties of Beef/Pork Fat Blends
LIU Wenying, CHENG Xiaoyu, LI Yingnan, JIA Xiaoyun, QU Chao, LI Jiapeng, CHEN Wenhua
(Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology, China Meat Research Center, Beijing Academy of Food Sciences,
Beijing 100068, China)
Abstract: Differential scanning calorimetric analysis, induced oxidation test and rheological analysis were employed to evaluate physical, chemical and rheological properties of lard/tallow blends. Meanwhile, sensory evaluation of emulsified sausages made with fat blends at different ratios was conducted. It was demonstrated that physicochemical properties of lard and sensory properties of emulsified sausages were changed in response to partial replacement of lard with tallow. The induction period (IP) of lard oxidation was 4.37 h compared to 4.98, 5.62 and 6.22 h observed for 10%, 20% and 30% replacement with tallow, respectively. With increasing replacement level, the heat flow during melting became higher, and the energy required for crystal transformation significantly rose but it declined when comparing the blends with the control (100% lard). Moreover, the blends exhibited higher viscous and elastic modulus than the control. Our results also implied that partial replacement of lard with tallow significantly affected sensory quality and overall acceptability of emulsified sausages (P < 0.05).
Key words: pork lard; beef tallow; induced oxidation; thermal properties; sensory evaluation
DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.05.002
中圖分類號:TS222.2 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2016)05-0006-05
引文格式:
劉文營, 成曉瑜, 李迎楠, 等. 豬牛混合脂肪的物化性質和感官特性分析[J]. 肉類研究, 2016, 30(5): 6-10. DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.05.002. http://rlyj.cbpt.cnki.net
LIU Wenying, CHENG Xiaoyu, LI Yingnan, et al. Physicochemical and sensory properties of beef/pork fat blends[J]. Meat Research, 2016, 30(5): 6-10. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.05.002. http://rlyj.cbpt.cnki.net
雞皮、牛脂肪和豬脂肪等畜禽脂肪經常被用于加工乳化腸等肉制品,通常占有20%~30%的份量,其中豬背脂能夠呈現良好的風味、表現出理想的質構特性和利于加工等優勢,是最常使用的動物脂肪,也是決定產品感官特性的決定性物質[1-2]。牛肉肉制品加工過程中,脂肪本身熱降解及美拉德反應都對風味的呈現產生了積極作用,風味是肉制品品質的一個重要方面[3]。
脂肪為肉制品呈現特征風味和良好的質構感官特性提供了很好的基礎,同時其在脂溶性維生素的吸收過程中起著重要作用。但是由于脂肪特殊的分子結構,導致其容易發生氧化哈敗,產生過氧化物、自由基、醛、酮和酸等物質,給產品安全性帶來潛在危害[4-5]。
針對油脂的預防氧化研究,有研究顯示,在動物飼養過程中添加天然物質或者天然產物提取物,能夠在一定程度上增加脂肪氧化穩定性,并且能在一定程度上改善肉品的品質[6-10];也有研究顯示,通過添加天然抗氧化劑或化學合成抗氧化劑等,也會在一定程度上增加脂肪的抗氧化能力,使其穩定性增強[11],但是,鑒于合成抗氧化劑具有一定的毒性[12],天然抗氧化劑的抗氧化效果較弱[13],通過添加抗氧化劑來增強油脂的氧化穩定性,則顯得有一定的局限性。
亦有研究報道顯示,復合畜脂會對產品的物化性質和感官接受度產生影響[14],考慮到不同畜脂的物化性質差異,本研究嘗試對豬脂肪與牛脂肪復合形成的畜脂的物化性質進行分析,藉此來探索通過不同畜脂復配來抑制油脂氧化反應的措施,同時對不同復合畜脂加工產品的感官特性進行分析,為工業化生產和深入研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
豬脂肪 北京中瑞食品有限公司;牛脂肪 北京豐臺牛街清真市場。
氧氣、氮氣、氫氣 北京太平永順科貿有限公司;石油醚、氫氧化鉀、氯化鈉、三氟化硼、甲醛、硫酸銅等(均為分析純) 國藥集團化學試劑有限公司;異辛烷(色譜純) 德國默克股份兩合公司;GLC-606脂肪酸甲酯標準品 美國Nu-Chek公司;糖、鹽、調味料等均為食品級。
1.2 儀器與設備
Q2000差示掃描量熱儀、DISCOVERY H-2流變儀 美國TA公司;脂肪氧化儀 意大利Velp公司;BSA822-CW天平 德國賽多利斯集團;LCH-18恒溫水槽 日本
三洋株式會社;F6/10-10G超細勻漿器 上海Fluko流體機械制造有限公司;TRACE 1310型氣相色譜 美國
賽默飛世爾科技(中國)有限公司;斬拌機 德國Seydelmann公司;灌腸機 德國Frey機械制造與設備公司;煙熏爐 浙江嘉興艾博實業有限公司。
1.3 方法
1.3.1 誘導氧化穩定性分析
參考文獻[11,15]方法,樣品乳化均勻后取10.0 g,設定誘導溫度為90 ℃,氧氣壓力為6 bra,加入樣品和對照后,關閉樣品倉閥門升溫,待溫度穩定后加壓,溫度和氧氣壓力均穩定后開始采集數據,采集時間為60 s。
通過量化誘導氧化反應消耗的氧氣來反映氧化反應的進程,通常表現為從誘導開始至氧化反應消耗氧氣導致氧氣壓力下降之間的時間越短,其氧化反應誘導期(induction period,IP)越小,物質越容易發生氧化反應。
1.3.2 豬牛混合脂肪差示掃描量熱法(differential scanning calorimetry,DSC)測定
參考文獻[16]方法,并稍作修改。畜脂充分乳化,取10.0 mg畜脂于鋁盤中,密封后放置于DSC樣品池,同時設置空白對照,從-20 ℃升溫至80 ℃,升溫速率為10 ℃/min。
1.3.3 豬牛混合脂肪的流變性分析
參考文獻[17-19]方法,并稍作修改。分別將牛脂肪(用T表示)、豬脂肪(用L表示)和復合脂肪(牛脂肪替代10%、20%、30%豬脂肪)上樣于夾具之間,夾具為40 mm的UHP平板,調節平板之間的距離為1 050 μm,刮去多余的樣品,然后調節平板之間的距離為1 000 μm。測試條件:采用溫度掃描,從20 ℃升溫至85 ℃,升溫速率為5 ℃/min,常應變率1 rad/s,擺動幅度1%。
1.3.4 脂肪酸組分分析
參考國家標準方法[20],并略有修改。直接將脂肪液化,然后取0.5 g置于試管中進行浸提、甲酯化,取上清液分析,通過面積歸一化法進行定量分析。
測試條件為:載氣1.0 mL/min、進樣口溫度200 ℃、空氣流速350 mL/min、氫氣流速30 mL/min、進樣量0.1 ?L、程序升溫、火焰離子化(flame ionization detector,FID)檢測器。
1.3.5 感官評價
感官評價采用喜好度評價,評價小組由16 名未經培訓,年齡在20~50歲之間的評價員組成,其中男性和女性各8 名[21]。采用10分制(從0分“不喜歡”到10分“非常喜歡”)。樣品切厚度為0.5 cm薄片,評價前放置于50~60 ℃恒溫箱中保存,隨機標注編號。對乳化腸的總體可接受性進行評價。
1.4 數據處理
IP采用OXI Software 3.1.3軟件的最小均方算法(least mean square,LSM)分析;采用SPSS 17.0進行顯著性分析;實驗均進行3 次重復,取平均值,使用Origin 8.0進行數據整理和擬合制圖。
2 結果與分析
2.1 豬牛混合脂肪的IP分析
由圖1可知,在初始階段(90 ℃、6 bar O2),樣品均具有一定氧化穩定性,倉內壓力處于一個比較穩定的水平;然而在高氧和高溫條件下,脂肪會迅速被誘導氧化,表現為倉內氧氣壓力下降,下降的速率與氧化反應過程的快慢成正比;總體表現為樣品倉內的氧氣壓力呈現先穩定后下降的趨勢,穩定曲線和下降曲線分別以曲線1和曲線2表示,曲線相交點即為IP[11,13]。如圖1所示,隨著牛脂肪替代量的增加,反應倉內壓力隨著時間的延長,下降的越來越緩慢。
由表1可知,豬脂肪,替代10%、20%、30%豬脂肪的復合脂肪,牛脂肪的IP值分別為4.37、4.98、5.62、6.22、10.68 h。結果顯示,牛脂肪的誘導氧化穩定性較豬脂肪高,隨著牛脂肪的添加,復合脂肪的誘導氧化穩定性也顯著增加(P<0.05),且其抗誘導氧化反應能力較添加部分天然抗氧化劑的效果顯著[13]。
2.2 豬牛混合脂肪的DSC分析
天然油脂是甘油三酯等的復合物,成分不同使油脂的熔點和凝固點存在一個溫度范圍,牛脂肪和豬脂肪等飽和脂肪酸的含量較高,其熔點范圍相對較高,常溫條件下均為半固體,為塑性脂肪。脂肪在結晶過程中會釋放一定的結晶熱,同樣在融化過程中隨著晶型的轉換吸收熱量也會產生變化。由圖2可知,脂肪的復合使得樣品熔融過程需要的能量降低,低于單一樣品熔融需要的能量,且隨著牛脂肪替代量的增加,熔融所需要的熱流越大。針對考察的豬脂肪替代量10%、20%和30%的樣品,三者熔融過程中需要的能量依次增加,但均小于豬脂肪或者牛脂肪熔融過程中的熱流。
2.3 豬牛混合脂肪的流變性分析
實驗過程中考察脂肪在升溫過程中彈性模量(G)與黏性模量(G”)的變化,如圖3所示。畜禽油脂為非牛頓流體,剪切應力和剪切速率之間不滿足線性關系,同樣在溫度變化過程中,G與G”也隨著溫度的升高呈現不規則的下降,總體表現為隨著溫度的升高,G與G”均呈現急速下降。樣品豬脂肪,10%、20%、30%豬脂肪替換為牛脂肪樣品,牛脂肪的G分別在34.68、43.01、42.24、42.96、46.36 ℃出現拐點,然后趨于平衡;相比于豬脂肪,10%、20%、30%豬脂肪替換為牛脂肪樣品的G′均有不同程度的升高。樣品豬脂肪,10%、20%、30%豬脂肪替換為牛脂肪樣品,牛脂肪的G”又分別在34.12、55.36、57.23、58.04、47.48 ℃出現交點,10% 、20%、30%豬脂肪替換為牛脂肪樣品的G與G”交點溫度均較豬脂肪或者牛脂肪樣品的高,說明樣品經復合后在一定程度上增加了黏彈性及可加工性,必然會對產品的感官品質產生影響,與文獻報道結果相似[14]。
2.4 豬牛混合脂肪的脂肪酸組分分析
由表2可知,豬脂肪與牛脂肪相比,豬脂肪中含有較高的C16∶1、C18∶1、C18∶2和C18∶3,而牛脂肪中相對含量較高的是C12∶0、C14∶0、C15∶0、C16∶0、C18∶0、C20∶0和C22∶0等飽和脂肪酸,且脂肪酸的種類較多。飽和脂肪酸與脂肪的物化性質有著密切聯系,在同等條件下,飽和脂肪酸的含量越大,脂肪的氧化穩定性越強,與2.1節結果一致。
C18∶0會對產品的風味產生負面影響,但是不飽和脂肪酸及棕櫚酸又有助于產品風味的呈現,針對不同畜脂對產品風味的影響和貢獻度,要根據其具體的加工條件,以及消費者的喜好度來決定[22]。
2.5 豬牛混合脂肪的感官評價分析
由表3可知,牛脂肪替換部分豬脂肪對乳化腸的感官性質產生了明顯影響(P<0.05)。在總體可接受性分析上,與豬脂肪及20%、30%豬脂肪替換為牛脂肪樣品相比,10%豬脂肪替換為牛脂肪樣品的可接受性最高。因其在實驗過程中脂肪的總量不變,與Lorenzo等[23]研究脂肪對干腌火腿影響的結果相似,與Ana等[14]通過額外添加脂肪,使總脂肪含量增加,研究對香腸感官性狀影響的結果趨勢不同;另外,感官性狀的評價結果可能也會隨著地域的不同,人們的喜好度差異,獲得的結果會有所分歧。
3 結 論
牛脂肪部分替代豬脂肪的復合脂肪,其抗誘導氧化反應能力在一定程度上得到加強,增加了其在貯藏和加工期間的氧化穩定性,一定程度上可以延長產品的貨架期;復合脂肪熔融過程中需要的熱量在一定程度上降低,同時復合脂肪的彈性和黏性均有所增強,有利于產品的加工;通過感官評價發現,10%牛脂肪替代添加豬脂肪的乳化腸的可接受性較好,以此進行產品的加工,在一定程度上能豐富產品的品類,并對延長產品貨架期有一定的幫助作用。
總之,使用牛脂肪部分替代豬脂肪能夠在一定程度上增加產品的可加工性、氧化穩定性和產品的感官可接受性。實驗結果為畜脂肪在肉制品上的加工利用和產品的開發加工提供參考,畜脂肪的替代量和替代效果尚需針對不同的產品進行有針對性的研究。
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