洋蔥汁添加量及滾揉時間對預制牛排品質和貯藏穩定性的影響

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(東北農業大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030)

牛排作為牛肉深加工產品的一種,是西餐中較為常見的食物之一,其憑借著獨特的風味和豐富的營養價值,在國內外消費市場中占有一席之地。嫩度、多汁性和風味是影響牛排品質特性和消費者重復購買的主要因素[1-2],隨著消費者對牛排風味和食用品質需求的不斷提高,通過優化牛排加工工藝以及添加調理汁液等手段,從根本上解決牛排熟制后過老過硬的問題顯得尤為重要。

為解決傳統牛排煎制后肉汁流失率高、肉質干硬的問題,可將洋蔥汁注入牛排制品中。洋蔥汁液豐富,添加到牛排中可提高牛排多汁性,改善其嫩度。此外,洋蔥汁含有多種黃酮類化合物,能夠起到抗氧化及清除自由基的作用[3-5],可有效延長牛排的貯藏期。但洋蔥汁預制牛排在靜置腌制的過程中,洋蔥汁會從牛排中滲出,無法充分發揮洋蔥汁的作用。若在牛排腌制過程中配合滾揉技術,利用物理沖擊的原理,讓肉在滾筒內上下翻動,相互撞擊、摔打,達到按摩、腌漬原料肉的作用。滾揉過程迫使肌原纖維松弛斷裂,肌肉組織變得疏松柔軟,促進洋蔥汁液的均勻滲透和鹽溶性蛋白的滲出,提高產品彈性、嫩度和出品率[6-8]。當前多數研究集中于洋蔥對豬肉及豬肉制品工藝及機理的探究中,針對于牛肉及牛肉制品中洋蔥汁的添加,以及在此基礎上為提高牛排嫩度和口感所進行的工藝優化還鮮有報道。

本實驗選用洋蔥汁作為天然抗氧化劑添加到牛排中,配合滾揉技術對牛排進行腌制,確定最佳洋蔥汁添加量及最適滾揉時間,解決了常規牛排熟制后汁液匱乏、肉質偏硬的問題。旨在研究一種提高牛排嫩度,豐富牛排多汁性,改善產品口感和風味的優質調理牛排。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牛肉(運送途中牛肉用兩倍體積的冰塊冷卻)、黃皮洋蔥(AlliumcepaL.) 哈爾濱聞氏生鮮超市;食鹽、黑胡椒、五香粉 哈爾濱永泰城購物中心。

JD500-2電子天平 沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司;AL-104精密電子天平 上海梅特勒-托利多儀器設備有限公司;ZE-6000電子色差儀 日本電色工業株式會社;TA-XT Plus質構儀 英國SMS公司;LC310冷藏陳列柜 江蘇小天鵝集團;JLW2601D油煎鍋 九陽股份有限公司;YPCM-4A電腦版腌制機 蘇州康普仕餐飲有限公司;探針溫度計 深圳市林晟微科儀表電子有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 牛排的基礎配方 每組試驗牛排的基礎配方輔料添加量按牛排質量百分比計算,分別為食鹽1%、黑胡椒0.5%、五香粉0.3%、復合磷酸鹽0.3%。

1.2.2 洋蔥汁的制備 選取無病害、無污染、成熟度最佳的新鮮洋蔥,將洋蔥剝皮洗凈并切塊,放入榨汁機中榨汁2 min,然后用四層紗布對洋蔥漿汁進行過濾,得到的洋蔥汁放入4 ℃冰箱以備用。

1.2.3 調理牛排的制作工藝 原料牛肉的預處理→修整→注射洋蔥汁→添加基礎配方→滾揉→靜置腌制→貯藏

參考劉亞琳[9]的牛排加工工藝,并在此基礎上進行適當修改。取屠宰后排酸24 h的牛里脊,清洗,擦拭肉表面水分,去掉筋膜,用刀將其修整為數份形狀規則(近似圓形,直徑約12 cm左右)、厚度為2 cm左右的牛排,放入4 ℃冰箱內保藏、備用。稱量修整后牛排的質量,按照1.2.1中配方稱取配料;將一定添加量的洋蔥汁用注射器注射到牛排中,然后添加稱量好的配料,一起放入滾揉機滾筒中滾揉操作一定時間。將滾揉按摩后的牛排放入4 ℃冰箱中,靜置腌制12 h,腌制完成后進行真空包裝,隨后進行下一步試驗操作。

1.2.4 洋蔥汁添加量對牛排品質的影響 在0～4 ℃冷庫中,將稱好的洋蔥汁用注射器均勻注射至牛排的相應位置上(兩個注射位置間隔2 cm左右),然后將牛排及其他配料一塊放入滾揉機中滾揉,滾筒內溫度設置為4 ℃,滾揉時間設置為5 min。每組樣品重復三次,經過前期預實驗將洋蔥汁添加量(按牛排質量百分比計算)設置為0、3%、6%、9%、12%、15%。

1.2.5 滾揉時間對調理牛排品質的影響 在0～4 ℃冷庫中,將洋蔥汁注射到牛排中(洋蔥汁添加量為9%),將注射過洋蔥汁的牛排和稱取好的配料一起倒入滾揉機滾筒中,加蓋密封進行滾揉按摩。滾揉時間分別設置為0、5、10、15、20、25 min,每組樣品重復三次。

1.2.6 調理牛排品質的測定

1.2.6.1 牛排蒸煮損失的測定 參考黃明等[10]的方法并作適當修改。修剪形狀均勻(約2 cm×2 cm×2 cm)的牛排樣品,進行稱重(W1),然后放入蒸煮袋中進行密封,在80 ℃水浴中加熱至樣品中心溫度達到75 ℃(用探針溫度計測定肉樣的實時中心溫度)。最后取出樣品置于4 ℃冷庫中冷卻,用吸水紙吸干樣品表面水分,再次稱重(W2)。蒸煮損失表示為:

1.2.6.2 牛排紅度的測定 ZE-6000色差計經自檢及零點、白板校正后,將牛排中心位置內部樣品切碎放入樣品池中,填平壓實。將樣品池底部置于載樣臺上,測量肉餅的顏色和光澤,每個試樣按一個方向旋轉3次,測定3次,輸出值為其平均值。測量結果用a*值代表牛排的紅度。每組樣品重復三次,取平均值。

1.2.6.3 牛排質構的測定 采用TA-XT Plus質構儀進行測定,并應用Texture Expert V1軟件包進行數據處理和控制。參考王永祥[11]的測定參數并進行適當修改:測前速度為2.00 mm/s,測中速度為2.00 mm/s,測后速度為2.00 mm/s,壓縮比為35%,負重為8.0 g,探頭類型為P 50,數據收集率200點/s,環境溫度20 ℃。按照質構儀的操作要求進行測定,每個樣品重復10次。

1.2.6.4 感官評價 取樣品若干,邀請12名經過一定感官評定培訓的研究生組成評定小組,其中6男6女,年齡在22～28歲之間,采用雙盲法進行檢驗。主要對產品的色澤、風味、口感和整體可接受性進行評價,設置每項指標最高得分為9分,最低得分為1分,每個測試樣品的感官評定數據去掉最高分和最低評分后取算術平均值。根據評分高低來評定牛排成品的優良,評價標準如表1所示。

表1 洋蔥汁預制牛排感官評定標準Table 1 Sensory evaluation criteria of prefabricate steak with onion sauce

1.2.6.5 硫代巴比妥酸值(TBARS)的測定 TBARS值的測定參考Vareltzis等[12]的方法,并作適當修改。將0.3 g樣品放入試管中,加入3 mL的TBA(2-硫代巴比妥酸)溶液和17 mL的TCA-HCl溶液(三氯乙酸-鹽酸),將混合溶液漩渦振蕩3 s,置于沸水浴中加熱30 min后冷卻,取4 mL冷卻后的溶液加入4 mL氯仿,混勻后于3000 r/min條件下離心10 min,取上清液在532 nm處測定其吸光度。TBARS值以每千克氧化后的油脂樣品溶液中含有的次級氧化產物(丙二醛)的毫克數計算,計算公式如下:

其中:A532溶液的吸光值;ω為樣品的重量(g);9.48為常數。

1.2.6.6 過氧化物值(POV)的測定 POV值的測定參考Vareltzis等[12]的方法,并作適當修改。取2 g樣品放入50 mL離心管中,加入貯藏于4 ℃環境中的15 mL氯仿∶甲醇(2∶1,V/V)混合物高速均質(11000 r/min,30 s),加入3 mL濃度為0.5%的氯化鈉溶液,然后將此離心管于4 ℃條件下4000×g離心5 min,樣品分為兩相,從下層液相中取5 mL溶液并轉入潔凈的試管中,并向其中加入4 ℃的5 mL氯仿∶甲醇(2∶1,V/V)溶液,旋渦混合3 s,再加入25 μL含有Fe2+的溶液和25 μL NH4SCN溶液,旋渦混合3 s并靜置5 min,然后在500 nm處測定其吸光值,標準曲線的制作以還原性鐵粉為標準樣,單位為毫克當量每千克(mEq/kg)。

1.3 數據處理與統計分析

每個實驗重復三次,數據表示為平均值±標準差。采用Statistix 8.1軟件(Analytical Software公司)對數據進行統計分析和差異顯著性(p<0.05)分析,采用Sigmaplot 12.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 洋蔥汁添加量對調理牛排品質的影響

2.1.1 洋蔥汁添加量對牛排蒸煮損失和紅度值的影響 不同洋蔥汁添加量對牛排蒸煮損失和紅度值的影響情況如圖1所示。蒸煮損失的高低可以反映出肌肉的持水能力[13],一定程度上反映出水分和肌原纖維蛋白結合的緊密程度,最終影響產品出品率,進而影響到質構等其它特性。從圖1中可以看出,洋蔥汁添加量從0增加到15%的過程中,洋蔥汁牛排的蒸煮損失呈現先下降后上升的趨勢。當洋蔥汁添加量為9%時,牛排的蒸煮損失達到最小值為13%,且與其它組差異顯著(p<0.05)。未添加洋蔥汁時,牛排蒸煮損失達到最大值24%;當洋蔥汁添加量為12%時,牛排的蒸煮損失與未添加洋蔥汁牛排的差異不顯著(p>0.05)。洋蔥中含有豐富的酚類物質(如槲皮素、綠原酸、阿魏酸等),多酚具有多羥基結構賦予其具有較強的親水能力,多酚的親水集團能夠與蛋白質發生氫鍵作用形成緊密的結構[14],水分被牢牢鎖住,故起初隨著洋蔥汁添加量的增加調理牛排的蒸煮損失逐漸下降。多酚濃度過高時,多酚與肉蛋白的結合出現過度交聯,使得滯留水的緊密結構被破壞。因此,后期洋蔥汁添加量進一步增加蒸煮損失反而下降。

圖1 不同洋蔥汁添加量對牛排蒸煮損失和紅度值的影響Fig.1 Effect of different onions juice addition level on cooking loss and red value of steak注:組內相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。圖3同。

牛排紅度值的變化情況如圖1所示,隨著洋蔥汁添加量的增大,使得牛排紅度值整體呈現下降趨勢,未添加洋蔥汁時牛排的紅度值最高為20.99,相較于添加了3%和6%洋蔥汁的牛排紅度值要高,但差異不顯著(p>0.05)。當洋蔥汁添加量從0%增加至6%時,牛排的紅度值下降趨勢較為緩慢,洋蔥汁添加量從6%增加至15%時,牛排的紅度值下降速度相對加快。綜合實驗結果可知:洋蔥有一定的抗氧化性[15-16],可有效抑制肉中肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白轉化為高鐵肌紅蛋白的過程,所以隨著洋蔥汁添加量的增大,起初紅度值呈現較為緩慢的下降。由于本試驗所用洋蔥為黃皮洋蔥,洋蔥汁的添加難免會掩蓋牛肉自身的紅色,導致紅度值降低,所以后期洋蔥汁添加量的增大使得牛排紅度值下降較快。

2.1.2 洋蔥汁添加量對牛排質構的影響 不同洋蔥汁添加量對牛排質構的影響如表2所示。從表2中可以看出,隨著洋蔥汁添加量的增加,牛排的硬度和咀嚼性呈現下降趨勢,硬度從4774.5 g減小至4144.5 g,咀嚼性從3464.6 g減小至2856.7 g,彈性呈現上升趨勢。硬度和咀嚼性最大值在未添加洋蔥汁的牛排中出現,分別為4774.5、3464.6 g,彈性最小值在未添加洋蔥汁的牛排中出現,最大值在洋蔥汁添加量為9%時出現。未添加洋蔥汁的牛排與添加洋蔥汁牛排相比,硬度、彈性和咀嚼性之間差異顯著(p<0.05)。洋蔥汁添加量為9%時,牛排硬度最小為4127.1 g,彈性最大為0.95 mm,咀嚼性為2879.5 g。上述實驗數據說明:洋蔥汁對牛排起到了一定的嫩化作用,這與丁輝等[17]的研究結果相一致,鮮洋蔥汁對牛肉起到一定的嫩化作用,嫩化作用隨洋蔥汁濃度增加效果更顯著。但當洋蔥汁添加量過多時,牛肉的保水性較差,煎制過程中汁液流失過多導致牛排硬度增大。

表2 不同洋蔥汁添加量對牛排質構的影響Table 2 Effect of different onions juice addition level on texture of steak

2.1.3 洋蔥汁添加量對牛排感官質量的影響 不同洋蔥汁添加量對牛排感官質量的影響如圖2所示。從圖2中可以看出,洋蔥汁添加量從0增加至9%時,牛排的色澤、風味、口感以及總體可接受性評分均呈現上升趨勢,色澤差異不顯著(p>0.05),風味、口感以及總體可接受性差異顯著(p<0.05)。當從洋蔥汁添加量9%增加至15%時,牛排的色澤、風味、口感以及總體可接受性評分呈現降低趨勢(p<0.05)。色澤、風味、口感以及總體可接受性評分都是在洋蔥汁添加量為9%時達到最大值。

圖2 不同洋蔥汁添加量對牛排感官質量的影響Fig.2 Effect of different onions juice addition level on sensory evaluation of steak

2.2 滾揉時間對調理牛排品質的影響

2.2.1 滾揉時間對牛排蒸煮損失和紅度值的影響 不同滾揉時間對牛排蒸煮損失和紅度值的影響情況如圖3所示。從圖3中可以看出,隨著滾揉時間的延長,調理牛排的蒸煮損失呈現先下降后上升的趨勢,且差異顯著(p<0.05)。未經滾揉時,牛排蒸煮損失達到最大值，為23.33%;滾揉時間為10 min時,蒸煮損失達到最小值，為14.33%。這是因為，滾揉操作產生的機械作用能夠促進腌制液的吸收,提高蛋白質的溶解性,使得腌制液在肉中能夠更均勻地分布[18],并且促使大量的鹽溶性蛋白向肉表面富集,經熱處理形成凝膠體,所以在滾揉前期牛排蒸煮損失降低[19]。但當滾揉時間過長時,可能造成肌細胞損傷嚴重,肌纖維斷裂過度,使得調理牛排的保水性下降,汁液損失較多,蒸煮損失再次升高。

圖3 滾揉時間對牛排蒸煮損失和紅度值的影響Fig.3 Effect of different tumbling time treatments on cooking loss and red value of steak

由圖3可知,隨著滾揉時間的延長,牛排的紅度值呈下降的趨勢,未滾揉時牛排紅度值最大，為20.53,且與滾揉5、10、15、20和25 min的牛排相比,紅度值差異顯著(p<0.05)。滾揉時間25 min時,牛排紅度值達到最小值16.31。本實驗中經過滾揉的牛排紅度值降低,可能是由于滾揉促進了牛排對洋蔥汁的吸收,洋蔥汁有抗氧化活性所以紅度值低。此外,實驗中所用的滾揉機不是真空滾揉機,肉在滾揉中有一定的氧化,不過滾筒是封閉的,致使肌紅蛋白轉化為高鐵肌紅蛋白,紅度值呈現下降趨勢。

2.2.2 滾揉時間對牛排質構的影響 不同滾揉時間對牛排質構的影響如表3所示。從表3中可以看出,未滾揉的牛排與經過滾揉的牛排相比,硬度、彈性和咀嚼性差異顯著(p<0.05),未經過滾揉的牛排硬度和咀嚼性均達到最大值,分別為4853.5和3470.0 g。隨著滾揉時間的延長，牛排的硬度與咀嚼性均呈現出先下降后上升的趨勢，而其咀嚼性的變化趨勢則完全相反。滾揉時間從0增加至10 min，牛排的硬度下降了15.00%，彈性增長了27.02%，咀嚼性下降了17.51%；而滾揉時間從10 min增加至25 min時，牛排的硬度上升至4382.0 g，彈性下降至0.85 mm，咀嚼性則上升至3116.9 g。由此可知，當滾揉時間為10 min時,牛排硬度最小為4127.1 g,彈性最大為0.94 mm,咀嚼性為2862.4 g。上述實驗結果說明:隨著滾揉時間的延長,滾揉操作充分,肌肉中蛋白質溶解充分,滲出液達到應有粘度,肌肉粘結性較好,使得保水性提高,嫩度增大,因此滾揉前期牛排硬度呈現下降趨勢[2]。但滾揉時間過長時,過度滾揉會導致牛排本身肉質過軟,保水性降低,整塊牛排就會變差,嫩度降低,因此滾揉后期牛排硬度再次增大[20]。這一結果與Kim等[21]的結論一致。

表3 不同的滾揉時間對牛排質構的影響Table 3 Effect of different tumbling time treatments on texture of steak

2.2.3 滾揉時間對牛排感官質量的影響 不同滾揉時間對牛排感官質量的影響如圖4所示。從圖4中可以看出,色澤上,各組牛排差異性不顯著(p>0.05),在風味和口感以及總體可接受性上,經過滾揉的牛排要好于未滾揉的牛排(p<0.05)。當滾揉時間為10 min時,牛排的口感和總體可接受性最佳,此時牛排的總體可接受性達到最大值7.66,這是因為滾揉促進了牛排對洋蔥汁的吸收,賦予了牛排多汁性,改善了牛排的嫩度,所以品質較好。一定范圍內,經過滾揉的牛排剪切力降低,嫩度較好,此時的牛排感官評分較好。后期滾揉時間過長,調理牛排嫩度下降,剪切力增加,口感變差,導致感官評分下降。這與汪爍碩等[22]提出的過度滾揉造成肉塊過于軟化,感官評分反而降低的結論相一致。

圖4 滾揉時間對牛排感官質量的影響Fig.4 Effect of different tumbling time treatments on sensory evaluation of steak

2.3 貯藏過程中洋蔥汁對牛排脂肪氧化的影響

圖5為冷凍儲藏期間洋蔥汁的添加對牛排POV和TBARs的影響。本實驗牛排樣品經塑封包裝貯藏于-18 ℃環境下,低溫條件雖然能夠抑制樣品中微生物的生長和繁殖,但脂肪氧化仍在進行,影響著肉制品的品質。從圖5中可以看出,隨著貯藏時間的延長,添加洋蔥汁(添加量為9%)和未添加洋蔥汁的牛排POV值和TBARS值均逐漸增大,說明脂肪氧化程度隨貯藏天數增加而升高。POV值反映脂質氧化初級氧化產物(過氧化氫)的積累量,通過測定過氧化氫的含量,判斷肉制品脂質氧化的程度[23]。如圖5a中所示,添加了洋蔥汁的牛排POV值低于未添加洋蔥汁的牛排(p<0.05),說明洋蔥汁對其脂肪氧化起到了抑制作用。TBARS值與多不飽和脂肪酸和磷脂氧化所引起的食品異味有關,常用來判定含脂類物質貯藏早期的氧化程度[24]。從圖5b中可以看出,隨著貯藏時間的增加,兩種樣品的TBARS值都呈現上升趨勢。相同貯藏時間下,添加了洋蔥汁的牛排與未添加洋蔥汁的牛排相比TBARS值有所下降,說明洋蔥汁的添加抑制了牛排中脂肪氧化的進行。李玉邯等[16]發現，向肉脯中添加6%洋蔥粉可提高產品抗氧化能力,從而延長肉脯的保質期,這與本實驗結果相符。洋蔥中黃酮類化合物的含量較高[25],其中主要的類黃酮是黃酮醇槲皮素及其它的衍生物,由于其含有獨特的酚羥基結構,能夠清除自由基、抑制脂肪的氧化,因而具有較強的抗氧化性。

圖5 冷凍儲藏期間洋蔥汁對牛排POV值和TBARS值的影響Fig.5 Effect of onions juice on POV and TBARS value of steak during storage time注:與對照組相比,相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

3 結論

隨著洋蔥汁添加量的增大,牛排的蒸煮損失呈現先下降后上升的趨勢,洋蔥汁添加量為9%時,蒸煮損失達到最小值為13%。在此添加量下,牛排的硬度最小,彈性最大,且感官評分最佳。相同貯藏時間下,添加洋蔥汁(添加量為9%)的牛排與未添加洋蔥汁的牛排相比，POV值和TBARS值均有所下降,說明在牛排加工過程中,洋蔥汁充分發揮了其抗氧化作用。

隨著滾揉時間的延長,牛排的蒸煮損失也呈現先下降后上升的趨勢,滾揉時間為10 min時達到最小值，為14.33%。此時調理牛排的硬度最小,彈性最大,口感和可接受性評分均達到最大。綜上所述,洋蔥汁添加量為9%,滾揉時間為10 min時,能夠發揮出調理牛排的最佳品質特性。