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海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯品質特性的影響

2020-05-17 20:20:40張正敏崔萃宋玉申宗子兵張建超謝婷婷李靜顧千輝陳從貴
肉類研究 2020年12期

張正敏 崔萃 宋玉申 宗子兵 張建超 謝婷婷 李靜 顧千輝 陳從貴

摘 要:為改善傳統豬肉脯的品質特性,采用不同比例(10%、20%、30%、40%)的海藻糖部分替代豬肉脯配料中的蔗糖,測定其總糖含量、pH值、水分、質構特性、色澤、脂肪氧化情況及感官品質等的變化。結果表明:海藻糖部分替代蔗糖,在降低總糖含量的前提下,顯著提高豬肉脯的亮度值、紅度值和黃度值

(P<0.05),并延緩豬肉脯貯藏期間的褪色,顯著降低硫代巴比妥酸反應物值(P<0.05);隨著海藻糖替代比例的增大,豬肉脯水分含量顯著提高,且其中的結合水和不易流動水含量總體呈降低趨勢,自由水含量顯著提高

(P<0.05),豬肉脯的硬度、咀嚼性和堅實度顯著下降(P<0.05);海藻糖替代蔗糖比例10%時,豬肉脯的感官品質較佳。

關鍵詞:豬肉脯;海藻糖;色澤;水分狀態;品質特性

Effect of? Partially Replacing Sucrose by Trehalose on the Quality Characteristics of Pork Jerky

ZHANG Zhengmin1,2, CUI Cui3, SONG Yushen3, ZONG Zibing1,2, ZHANG Jianchao1,2, XIE Tingting1,2,

LI Jing1,2, GU Qianhui1,2,*, CHEN Conggui3,*

(1.Three Squirrels Co. Ltd., Wuhu? ?241000, China; 2.Three Squirrels (Nanjing) Food Technology Research and Development Co. Ltd., Nanjing 210000, China; 3.School of Food and Biological Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Abstract: In order to improve the quality characteristics of traditional pork jerky, different proportions (10%, 20%, 30%, 40%) of trehalose were used to replace sucrose in the preparation of pork jerky, and changes in total sugar content, pH value, moisture, texture characteristics, color, fat oxidation and sensory quality were examined. The results showed that partially replacing sucrose by trehalose significantly increased the brightness value (L*), redness value (a*) and yellowness value (b*) of pork jerky (P < 0.05) under the premise of reducing the total sugar content, delayed color fading during storage, and significantly reduced the thiobarbituric acid reactive substances (TBARs) value (P < 0.05). With the increasing level of trehalose substitution, the moisture content increased significantly, and the contents of bound water and non-flowable water showed a decreasing trend generally, while the content of free water increased significantly (P < 0.05). Moreover, the hardness, chewiness and firmness decreased significantly (P < 0.05). The 10% trehalose incorporated pork jerky had the best sensory quality.

Keywords: pork jerky; trehalose; color; moisture state; quality characteristics

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201218-291

中圖分類號:TS251.51? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2020)12-0037-06

引文格式:

張正敏, 崔萃, 宋玉申, 等. 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯品質特性的影響[J]. 肉類研究, 2020, 34(12): 37-42. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201218-291.? ? http://www.rlyj.net.cn

ZHANG Zhengmin, CUI Cui, SONG Yushen, et al. Effect of? partially replacing sucrose by trehalose on the quality characteristics of pork jerky[J]. Meat Research, 2020, 34(12): 37-42. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201218-291.

http://www.rlyj.net.cn

豬肉脯作為一種休閑類傳統肉制品,風味獨特,滋味鮮美,富含蛋白質及多種維生素,且食用方便,廣受消費者歡迎[1]。但傳統豬肉脯加工配料中蔗糖添加量較高,導致豬肉脯成為高糖食品,同時產品也存在口感堅韌、硬度過大[2]、貯藏期間褪色嚴重[3]等問題,制約了產品和產業的發展。

海藻糖是一種天然的雙糖,穩定性較高,對生物體及生物大分子都具有良好的抗逆保護作用[4],甜度僅為蔗糖的45%,且甜感柔和、持久,能夠改善蔗糖造成的甜膩感,并能突出食物本身特有的味感,在代謝過程中的升糖指數也很低,是糖尿病人的理想甜味食物來源[5]。海藻糖還具有非還原性、保濕性、高穩定性等特點,已被廣泛應用于食品工業中[6]。有研究表明,對蝦經海藻糖溶液浸泡后,凍藏期間的亮度值(L*)穩定在較高水平[7];添加一定量海藻糖的調理肉丸,其解凍汁液流失率和總壓出汁液損失率顯著降低,質構也得到改善[8];將海藻糖涂膜于冷鮮牛肉表面,可產生良好的抗菌和保鮮作用,還能夠降低冷鮮牛肉的硬度和咀嚼性[9]。可見,海藻糖在改善豬肉脯色澤、質構及氧化特性等方面可能具有應用潛力。已有研究表明,海藻糖與谷氨酰胺轉氨酶復合使用能夠降低豬肉脯硬度,增大其彈性[10],但單獨添加海藻糖對豬肉脯色澤、氧化特性及水分狀態等綜合特性的研究報道還很少。本研究利用海藻糖部分替代蔗糖,研究不同海藻糖替代比例對豬肉脯感官、質構、色澤及脂肪氧化等的影響,以期為改善傳統豬肉脯的品質提供新方法及理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉、蔗糖、味精、白胡椒粉、雞蛋、魚露? ?市售。

海藻糖 梅花生物科技集團股份有限公司;無水甘油 廣州昊城化工有限公司;紅曲紅 廣東科隆生物科技有限公司;六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉(均為分析純) 天富(連云港)食品配料有限公司;三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)(均為分析純) 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

TA.XT Plus物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司;ZE-6000色差儀 日本色電工業株式會社;NMI20-040H核磁共振分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司;PL1002E便攜式天平 梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司;UV-2600紫外-可見分光光度計?上海光譜儀器有限公司;205 pH酸堿度/溫度測量儀?德圖儀器國際貿易(上海)有限公司;SCC WE101德國Rational萬能蒸烤箱 富偉吉祥(北京)廚房設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 豬肉脯的制備

豬肉脯基本配方:修整后的豬后腿肉100 g、蔗糖22 g、味精1.1 g、白胡椒粉0.2 g、復合磷酸鹽(三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉與六偏磷酸鈉質量比2∶2∶1)0.15 g、雞蛋液15 g、魚露5 g、甘油1 g、紅曲紅0.015 g。

豬肉脯加工工藝:原料修割(去除筋膜與表面脂肪)→切片(厚度2.5 mm)→稱料→滾揉(35 min、4 ℃)→攤篩(帶孔不銹鋼篩)→烘干(65 ℃、1.5 h,80 ℃、3 h)→烘烤(200 ℃、1.5 min)→切片→冷卻→包裝豬肉脯在室溫下(25 ℃)避光保存,待測。貯藏總時間為60 d,于0、30、60 d時取樣測定色差,感官評價及其余各項指標于2 周內測定完成。

1.3.2 實驗設計

根據預實驗結果,最終確定10%、20%、30%和40% 4 個海藻糖替代比例。以不添加海藻糖(即海藻糖替代比例0%)為對照組,各組海藻糖與蔗糖的添加量如表1所示。

1.3.3 指標測定

1.3.3.1 總糖含量測定

參照GB/T 9695.31—2008《肉制品 總糖含量測定》。

1.3.3.2 pH值測定

參照王路[11]的方法并略作改動。稱取3 g絞碎的豬肉脯樣品,加入27 mL蒸餾水,用高剪切乳化機乳化30 s 后,在20~25 ℃進行pH值測定。

1.3.3.3 水分含量測定

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法。

1.3.3.4 水分分布狀態測定

各組豬肉脯烤制結束,冷卻至室溫25 ℃后,每組準確稱量10 g放入核磁管中,用核磁共振分析儀進行測定,磁體溫度穩定在(32.00±0.01) ℃。

水分分布狀態的測定參照崔智勇等[12]的方法并略作改動。矯正系統參數設定選擇FID序列,射頻信號頻率主值20 MHz,采樣頻率100 kHz,射頻延時0.08 ms,重復采樣等待時間2 000 ms,模擬增益10,數字增益3,前置放大增益2,采樣點數1 024,累加采樣次數4。橫向弛豫時間T2測定時選擇CPMG序列,射頻信號頻率主值20 MHz,采樣頻率200 kHz,射頻延時0.002 ms,重復采樣等待時間2 500 ms,模擬增益20,數字增益3,前置放大增益2,采樣點數200 010,累加采樣次數32,回波個數5 000。

1.3.3.5 質構測定

將豬肉脯剪成4 cm×5.5 cm的長方形,采用A/MORS探頭,測試前速率0.5 mm/s,測試速率0.5 mm/s,測試后速率5 mm/s,應變80%,觸發力10 g,測試模式為壓縮,每片肉脯上測試3 個點。

1.3.3.6 色澤測定

參照姜秀麗等[13]的方法,用色差儀測定豬肉脯貯藏過程(0、30、60 d)中的顏色變化。用0-CAL板和標準白板進行校準,然后進行樣品表面顏色測定,分別獲得L*、紅度值(a*)、黃度值(b*)。

1.3.3.7 硫代巴比妥酸反應物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARs)值測定

參照GB 5009.181—2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》中的分光光度法測定豬肉脯中丙二醛含量。TBARs值以豬肉脯中丙二醛含量(mg/kg)表示。

1.3.3.8 感官評價

選擇10 名具有感官品評相關知識的人員,培訓后進行豬肉脯的感官評價;采用盲評計分方式,形態、色澤、氣味、滋味、口感各占20 分,總分100 分,每位感官評價人員對各組豬肉脯的5 個維度分別打分,5 個維度分數總和計為該組的感官綜合評分;形態、色澤、氣味、滋味、口感以及感官綜合評分的結果取10 位感官評價人員評定分數的平均值。豬肉脯的感官評分標準見表2。

1.4 數據處理

所有實驗重復3 次,每個指標取3 次重復測定結果的平均值,結果以平均值±標準差的形式表示,使用SPSS Statistics 24軟件進行顯著性差異分析,采用Origin 2018軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯總糖含量、pH值和水分含量的影響

用海藻糖以不同比例替代蔗糖,直接影響豬肉脯中總糖含量。由表3可知,隨著海藻糖替代比例提高,豬肉脯中總糖含量顯著下降(P<0.05),海藻糖替代比例為40%時,豬肉脯總糖含量最低,為19.91 g/100 g。海藻糖是一種無醛基的非還原性二糖,其甜度僅相當于蔗糖的45%,并且口感優于蔗糖,是新一代糖尿病患者的食用糖替代品[6]。海藻糖應用于豬肉脯中替代蔗糖,不僅總糖含量降低,而且豬肉脯的甜膩度下降,能滿足人們對健康、美味食品的追求。

海藻糖替代比例0%~30%,豬肉脯的pH值基本無變化,40%替代比例下,pH值略微下降,綜合來看,海藻糖對豬肉脯的pH值無不良影響。

水分含量不僅對豬肉脯的貯藏安全性具有重要意義,更與質構等品質特性密切相關[2]。隨著海藻糖替代比例的增加,水分含量總體呈顯著增高的趨勢

(P<0.05)。這可能是由于海藻糖具有較高的保濕性,能夠更好地束縛住水分子[14],此外,海藻糖還能夠保護肉中的肌原纖維蛋白,使其凝膠網絡中孔隙更多、更細膩[15]。Albertorio等[16]提出,海藻糖的α-α-(1→1)型連接結構對其帶來的脫水保護效果至關重要。

2.2 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯水分狀態的影響

一般肉制品經反演后的橫向弛豫時間T2圖譜中會出現3 個峰,將橫向弛豫時間T2劃分為3 部分:T21(1~10 ms)、T22(10~100 ms)、T23(100~1 000 ms)[2],分別代表與蛋白質等大分子緊密結合的水、分布在肌原纖維細胞內和肌原纖維細胞間質的水以及纖維束外存在的自由水[17]。

由圖1和表4可知,豬肉脯的橫向弛豫時間T21為0.3~0.6 ms,T22為4~7 ms,T23為60~70 ms,與部分研究結果不同,主要原因可能是由于低場核磁共振實驗的儀器、檢測條件及測試參數不同[18-19]。與對照組相比,海藻糖替代蔗糖組T21和T22均呈現顯著下降趨勢,橫向弛豫時間越短,說明水分的自由度越小,與物料中蛋白質等大分子結合更加緊密。T23總體上呈現增加趨勢,說明海藻糖在一定程度上提高了自由水的流動性。

經反演后的橫向弛豫時間T2圖譜中每個峰的峰面積可以間接表征不同狀態水分的相對含量[20]。由表5可知,隨著海藻糖替代比例的增加,A21、A22總體上逐漸減小,A23顯著增大,替代比例30%時A23達到最大,隨后降低。各組豬肉脯峰面積總和的變化趨勢與水分含量變化趨勢一致。自由水相對含量的增加可能是由于海藻糖具有較高的保濕性,其結構中富含的羥基能夠與水分子以氫鍵結合,從而在肌原纖維外部也能束縛住更多水分子[21],但是自由水比例過高可能不利于產品貯藏。

2.3 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯質構的影響

小寫字母不同,表示差異顯著(P<0.05)。圖3~4同。

堅實度可以反映物體結構的緊密程度。由圖2可知,添加海藻糖對豬肉脯的質構有顯著影響(P<0.05),隨著海藻糖替代比例的提高,豬肉脯硬度、咀嚼性逐漸降低,替代比例30%時達到最低,此后趨于平穩,堅實度呈現明顯下降趨勢,替代比例40%的產品堅實度比對照組下降24.44%。因此海藻糖能在一定程度上改善豬肉脯質地堅硬的問題。然而對于豬肉脯產品,質構參數的高低均會影響產品口感:硬度高,豬肉脯過于堅硬,而硬度越低,反而出現肉感差等不良影響。因此海藻糖替代比例10%~20%時產品質構較好。

豬肉脯的質構受多種因素影響,如水分含量[22]、蛋白質的變性程度及凝膠結構等。水分含量與豬肉脯硬度、咀嚼性呈顯著負相關性[2]。有研究表明,海藻糖結構中富含羥基,同時在二糖中具有較小的視比容,因此與水分子的親和力較強[23],有利于維持較高的水分含量。海藻糖可以減少蛋白質內部疏水基團的暴露,減少蛋白質因疏水相互作用引起的分子間聚集效應,維持較強的蛋白質凝膠網狀結構,從而更好地束縛住水分子[15,24]。本研究也發現,海藻糖替代蔗糖后,豬肉脯水分含量顯著上升(P<0.05),從而可能改善了豬肉脯的質構。

2.4 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯貯藏過程中色澤的影響

豬肉脯在貯藏過程中容易在光、熱等因素的影響下,NO-血色原發生變化,造成產品出現不可逆的褪色現象[25]。同時,豬肉脯配料中的天然色素紅曲紅也容易在溫度、光線、金屬離子、添加劑等因素的影響下發生褪色。色澤可以直觀反映肉類和肉制品的品質[26],也是影響消費者選購產品的關鍵因素,因此,有效地對豬肉脯進行護色至關重要。

色差值中的L*和a*最能反映豬肉脯的色澤優劣,由圖3可知,在2 個月貯藏期間,各組豬肉脯的L*、a*、b*均呈現逐漸下降的趨勢,出現了一定的褪色現象。同一貯藏時間,與對照組相比,以不同比例海藻糖替代蔗糖的實驗組L*出現不同程度的提高。與貯藏0 d對照組相比,貯藏60 d時5 組豬肉脯的L*分別下降6.35%、1.35%、3.89%、6.45%和5.01%,海藻糖替代10%蔗糖時,能維持豬肉脯貯藏末期的L*在較高水平。海藻糖能夠顯著提高豬肉脯的a*(P<0.05),并能延緩其貯藏期間a*的下降。貯藏60 d后,對照組a*為12.51,10%、20%、30%和40%海藻糖替代組比對照組分別高出9.26%、3.61%、4.37%和2.70%。b*的變化規律與L*和a*類似,海藻糖能顯著延緩b*的下降,其中以10%替代組最佳。在肉制品加工和貯藏過程中,脂質、蛋白質、血紅素等的氧化會造成肉制品色澤的改變[27],海藻糖對多種生物活性物質都具有很強的保護作用[4],結合其對豬肉脯貯藏期間色澤的保護作用,說明海藻糖可能抑制了上述物質的氧化進程。

2.5 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯TBARs值的影響

肉制品中富含脂肪,在加工及貯藏過程中極易受光、溫度等因素影響發生脂肪氧化,達到一定程度后會引起產品酸敗,產生刺激性氣味等,直接影響產品的色澤、風味與質構,降低肉制品的貯藏性能[11]。TBA可以與脂肪氧化過程中產生的醛、酮等代謝物質反應,因此,TBARs值可以作為脂肪氧化程度的衡量指標,TBARs值越低,肉制品的脂肪氧化程度就越低,越有利于產品的貯藏。

由圖4可知,海藻糖替代蔗糖后,豬肉脯TBARs值與對照組相比顯著降低(P<0.05),總體上隨著替代比例的提高,TBARs值呈下降趨勢,說明海藻糖能夠抑制豬肉脯脂肪氧化程度,提高貯藏性能,和貯藏期間添加海藻糖組的豬肉脯出現延緩褪色的現象一致。這可能是由于海藻糖相比蔗糖具有更高的玻璃化轉變溫度,更容易形成玻璃態。在這種狀態下,玻璃基質中的化學反應速率變低,從而有效抑制脂肪自動氧化[28]。但又由于玻璃態具有較高的黏度[28],海藻糖添加比例越高,黏度越大,會嚴重影響肉制品感官,因此海藻糖替代比例10%~20%較好,既能顯著抑制脂肪氧化,又能避免豬肉脯表面黏度過大,還可緩解因自由水相對含量升高可能對豬肉脯貯藏帶來的不利影響。尚珊等[29]在鱘魚肉凍融性能的研究中也發現,海藻糖有助于抑制TBARs值的上升,維持鱘魚肉較好的品質。此外,黃艷梅等[30]將海藻糖與其他保鮮劑復合應用于醬鹵肉制品中也發現能有效延長產品貨架期。

2.6 海藻糖部分替代蔗糖對豬肉脯感官評價的影響

由表6可知,海藻糖替代比例10%~20%時,豬肉脯感官綜合評分較高,主要體現在色澤、滋味和口感上。替代比例10%時色澤最優、甜感最佳、口感軟硬適中,因此綜合評分最高。然而替代比例30%~40%時感官評分顯著降低,這是由于隨著海藻糖替代比例的增加,豬肉脯總糖含量下降明顯,甜感減弱較為明顯,滋味評分低;另外由于海藻糖含量較高,玻璃化程度明顯,豬肉脯表面黏度增加,影響色澤和口感評分;最后硬度和咀嚼性下降過度,導致肉感不明顯,質構松散,從而導致口感得分明顯下降。因此,海藻糖替代比例10%效果最佳。

3 結 論

海藻糖部分替代蔗糖后,可以顯著降低豬肉脯的總糖含量(P<0.05),對pH值沒有較大影響;同時,提高海藻糖替代比例還能顯著提高豬肉脯中的水分含量,主要表現在自由水含量提高;海藻糖能顯著提高豬肉脯的L*、a*、b*(P<0.05),并能延緩色澤劣變,在豬肉脯貯藏期間發揮一定的護色效果;海藻糖對豬肉脯質構有顯著影響,隨著替代比例的增加,豬肉脯的硬度、咀嚼性和堅實度顯著下降(P<0.05),緩解了目前市面上豬肉脯產品質地堅硬的弊端;此外,海藻糖還可以抑制脂肪氧化,有利于提高豬肉脯貯藏期間的品質。

綜合感官評價來看,海藻糖替代比例10%~20%較合理,既能有效延緩豬肉脯的褪色,改善豬肉脯質構、抑制脂肪氧化,又能避免因自由水含量增大而可能給貨架期帶來的不利影響,其中10%替代比例效果最佳。

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