原料肉部位對牛肉鹽水火腿品質及水分分布特性的影響

趙改名 銀峰 祝超智 李珊珊 李佳麒 焦陽陽 李航 張文華

摘 要：為探究不同部位原料肉對牛肉鹽水火腿品質的影響，分別以霖肉、黃瓜條、肩肉、臀肉4 個部位作為原料肉加工制備牛肉鹽水火腿，采用水分含量、水分活度、pH值、蒸煮損失率、出品率、質構特性、感官評定、微觀結構、水分遷移規律及分布情況作為考察指標。結果表明：以霖肉為原料肉時，牛肉鹽水火腿出品率最高，可達122.58%，其質構特性、感官評定和微觀結構均優于其他3 組;同時，低場核磁共振分析發現，霖肉組的不易流動水含量最高，且橫向馳豫時間T2b和T21顯著縮短、保水性最好。綜上，霖肉更適合作為牛肉鹽水火腿的制備原料。

關鍵詞：牛肉鹽水火腿;原料肉部位;滾揉腌制;質構;微觀結構;水分分布

Abstract： In this experiment， the effect of different raw meat cuts （knuckle， silverside， shoulder and rump） on the quality characteristics of beef brined ham was evaluated. The water content， water activity， pH， cooking loss， yield， texture， sensory evaluation， microstructure， and moisture migration and distribution pattern of ham samples were measured. The results showed that the highest yield of beef brined ham of 122.58% was obtained using knuckle. Its texture， sensory score and microstructure were better than those of the other three cuts. In addition， low-field nuclear magnetic resonance （NMR） analysis showed that the knuckle ham had the highest proportion of immobilized water as well as significantly reduced transverse relaxation times T2b and T21， demonstrating the best water-holding capacity. In conclusion， knuckle is more suitable for the processing of beef brined ham.

Keywords： beef brined ham; raw meat cuts; tumbling; texture; microstructure; water distribution

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200403-089

中圖分類號：TS251.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）07-0001-06

引文格式：

趙改名， 銀峰， 祝超智， 等. 原料肉部位對牛肉鹽水火腿品質及水分分布特性的影響[J]. 肉類研究， 2020， 34（7）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200403-089.? ? http：//www.rlyj.net.cn

ZHAO Gaiming， YIN Feng， ZHU Chaozhi， et al. Effects of raw meat cuts on quality and water distribution characteristics of beef brined ham[J]. Meat Research， 2020， 34（7）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200403-089.? ? http：//www.rlyj.net.cn

近年來由于生活水平的不斷提高，消費者的肉品食用觀念發生一定變化[1]。牛肉營養價值高、風味好，其氨基酸組成與人類需求較為接近，因而受到大眾喜愛[2-3]。低溫肉制品是經過低溫熟制加工而成的一種產品[4]，相比120 ℃高溫殺菌，其熱殺菌溫度低，肌纖維適當收縮，蛋白質熱變性適度，從而較好地保證了肉制品產率、風味和營養價值[5]。

低溫肉制品生產加工過程中，產品品質受原料肉、輔料、工藝條件等諸多因素影響，其中原料肉是重要影響因素[6]。然而，原料肉又受品種、年齡、胴體部位、屠宰及宰后處理等多種因素影響，導致其品質具有一定差異[2]，其中部位是一個重要影響因素。研究表明，肌肉組成成分和肌肉纖維組成對肉的營養和結構起決定性作用[7]，因各部位肉pH值、蛋白質與脂肪含量、結締組織組成及含量等不同，從而引起原料肉感官、質構等方面的差異[8]。因此在低溫肉制品加工過程中，選擇適宜部位的原料肉尤為重要。目前，國內外對不同部位原料肉的研究多數是對其品質特性的研究。Lawrence等[9]研究發現，采用相同工藝加工不同部位牛肉，其嫩度差異較大;張一敏等[10]研究發現，不同部位牛肉一磷酸腺苷活化蛋白激酶活性差異對牛肉品質有一定影響;Brooks等[11]研究發現，成熟過程中不同部位牛肉的剪切力差異較大;郝婉名等[12]研究發現，西雜牛不同部位肉品質差異較大，揭示了其不同部位的加工特性。這些研究主要集中在對原料肉營養成分含量、嫩度、系水力等品質的差異性研究，而對于不同部位適宜性產品開發利用、不同部位牛肉制品的微觀結構、水分遷移規律及水分分布特性等差異性的探究相對較少。鹽水火腿是將塊狀肉進行鹽水注射，通過真空滾揉進行腌制加工而成的一類高檔低溫肉制品。目前鹽水火腿的研究主要集中在輔料添加對鹽水火腿食用品質的影響[13-14]及外源添加物對其抗氧化能力和貨架期的影響[15]，且大部分以豬肉為原料肉，而對于以牛肉為原料肉以及對于其適宜性原料肉部位選擇的研究較少。

本研究將牛肉鹽水火腿作為研究對象，結合感官評定對其保水性及質構特性等指標進行測定，并對其微觀結構、水分遷移規律和水分分布情況進行探討，深入研究原料肉部位的差異性對牛肉鹽水火腿品質的影響，為實現牛肉鹽水火腿工業化生產及品質保證提供理論依據，為原料肉不同部位適宜性加工技術的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛肉（20 月齡西門塔爾公牛肉，成熟72 h，各部位分割為2 kg大小肉塊，真空包裝，0～4 ℃冷藏） 鄭州市花園路拜特超市伊賽牛肉專柜;食鹽、香辛料 鄭州市花園路拜特超市;腸衣 保定福順腸衣有限公司;谷氨酰胺轉氨酶、D-異抗壞血酸鈉、復合磷酸鹽、葡萄糖 商丘耕道電子商務有限公司。

1.2 儀器與設備

BVR-J60真空滾揉機、BYXX-50煙熏箱 浙江艾博機械工程有限公司;NMI20-015V-I低場核磁共振（low field nuclear magnet resonance，LF-NMR）食品分析與成像系統 上海紐邁電子科技有限公司;Quanta 250FEG掃描電子顯微鏡 美國FEI公司;F500鹽水注射機?丹東沃隆電子商務有限公司;TA.XT Plus質構儀 英國Stable Micro System公司;MM12B絞肉機 廣東大金食品機械廠。

1.3 方法

1.3.1 牛肉鹽水火腿配方

每100 g原料肉添加食鹽2.5%、白砂糖2.0%、亞硝酸鈉0.015%、復合磷酸鹽0.3%、卡拉膠0.1%、D-異抗壞血酸鈉0.16%、葡萄糖0.5%、味精0.2%、白胡椒0.2%、生姜粉0.1%。

1.3.2 牛肉鹽水火腿加工工藝

牛肉→切分→配料→注射、滾揉腌制→灌裝→低溫熱加工→冷卻、包裝→冷藏

操作要點：1）將不同部位牛肉分割為3 cm×3 cm×6 cm大小的肉塊;2）每組實驗取1 kg牛肉，按照配方將各配料溶于0～4 ℃質量分數20%冰水中，攪拌均勻;3）0～4 ℃條件下以質量分數20%的注射量將腌制液均勻注射到原料肉中，真空滾揉8 h（0.08 MPa單向間歇），每滾揉20 min停機10 min;4）將腌制好的牛肉灌裝入直徑5 cm的腸衣中，采用真空包裝機對其內部抽真空，針扎排氣;5）煙熏爐中烘烤30 min（65～70 ℃）后，80～90 ℃煮制60 min，待樣品中心溫度至75 ℃;6）冷卻到室溫，真空包裝，0～4 ℃貯藏。

1.3.3 實驗設計

將牛肉鹽水火腿工藝及配方進行固定，以不同部位原料肉為變量進行單因素試驗，選取4 個部位肉為4 個實驗組：霖肉、黃瓜條、肩肉、臀肉。對4 個部位肉分別進行實驗，按照工藝流程及操作要點制備樣品，進行各項指標的測定及分析。

1.3.4 指標測定

1.3.4.1 水分含量、水分活度（water activity，aw）、pH值測定水分含量測定：采用GB/T 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》直接干燥法。

aw測定：參考李龍祥等[16]的方法，水分活度儀預熱20 min，取2.0 g左右樣品剪碎，樣品完全覆蓋在水分活度儀測量皿底，上機檢測，待屏幕aw讀數穩定，記錄數據。

pH值測定：參考Rosa等[17]的方法，略作修改。取50 g樣品，用吸水紙吸干樣品表面殘留水分，校準pH計，選擇樣品上5 個不同位置，用便攜式酸度計進行測定，結果取平均值。

1.3.4.2 蒸煮損失率、出品率測定

將樣品切為6 cm×3 cm×3 cm（約60 g）大小，80 ℃恒溫水浴鍋加熱，中心溫度70 ℃條件下維持30 min。吸干表面水分再次稱質量，蒸煮損失率按式（1）計算。

式中：m1為蒸煮前樣品質量/g;m2為蒸煮后樣品質量/g。

牛肉樣品切分后質量計為m3，熱加工后質量計為m4。出品率按式（2）計算。

1.3.4.3 質構特性測定

參照Caine等[18]的方法，略作修改。以二次壓縮計算各TPA參數值，選取硬度、彈性、咀嚼性和內聚性4 個指標來評價牛肉鹽水火腿的質構特性。將樣品修整為直徑15 mm、高度12 mm的圓柱體。測試參數：探頭P/50，壓縮比50%，測前、測試、測后速率分別為2.0、0.8、0.8 mm/s，上升高度20 mm，測定間隔時間30 s，起始力0.6 N。

1.3.4.4 感官評定

參考Somboonpanyakul等[19]的方法，略作修改。邀請10 位具備相關專業知識的人員組成感官評定小組，分別對4 個部位加工而成的牛肉鹽水火腿進行感官評定。評定過程采取雙盲實驗法，不告知火腿展示順序，隨機給每個評價員展示樣品，按照表1進行感官評定。

1.3.4.5 掃描電子顯微鏡觀察微觀結構

參考?lvarez等[20]的方法，并略作修改。將樣品切為0.5 cm×0.5 cm×0.3 cm大小，在2.5 g/100 mL戊二醛溶液中固定2 d（4 ℃）;pH 7.4、0.1 mol/L磷酸緩沖液清洗3 次，每次10 min;以不同體積分數（30%、50%、70%、80%、90%、100%）乙醇進行梯度脫水，每個梯度10 min，再用無水乙醇脫水3 次;以不同體積分數（30%、50%、70%、80%、90%、100%）丙酮進行梯度脫水，每個梯度10 min，再用無水丙酮脫水3 次;50 ℃、15～20 min烘干;噴金后于掃描電子顯微鏡下放大500 倍觀察并拍照。

1.3.4.6 水分動態分布測定

參考Zhu Chaozhi等[21]的方法，略作修改。4 個部位牛肉鹽水火腿每組取3 份，每份2 g，保鮮膜包裹，置于核磁管中，測定橫向弛豫時間T2，每個肉樣測定3 次。LF-NMR測試參數：磁體溫度32 ℃，采樣頻率200 kHz，質子共振頻率22 MHz，漂移頻率777.097 kHz，累加次數16，射頻延時0.080 ms，回波時間0.249 ms，回波個數10 000，探頭為PQ001-18 mm。

1.4 數據處理

每組實驗重復3 次（特殊說明除外），結果用平均值±標準差表示。采用SPSS Statistics 24軟件（IBM公司）處理數據，單因素方差分析比較多組數據差異性，采用Duncans法進行多重比較，差異顯著性水平P<0.05。采用Origin 8.5軟件（美國Origin Lab公司）作圖。

2 結果與分析

2.1 原料肉部位對牛肉鹽水火腿水分含量、aw及pH值的影響

水是肉中含量最高的成分，水分含量和持水性直接決定肉制品品質。由表2可知，霖肉加工的牛肉鹽水火腿水分含量最高，臀肉最低，且霖肉和臀肉之間存在顯著性差異（P<0.05），這與徐玉玲等[22]研究發現雪花牛肉不同部位中霖肉的水分含量最高結果一致。由4 個部位加工而成的牛肉鹽水火腿aw差異不顯著，且aw均相對較高，這是由于在加工過程中注射了大量腌制液，導致鹽水火腿aw提高。霖肉加工的牛肉鹽水火腿pH值最高，且與黃瓜條、肩肉存在顯著性差異（P<0.05）。與焦陽陽等[2]研究不同部位對牛肉片品質影響的結果一致。這可能是由于肌肉部位所承受運動強度不同，導致肌纖維組成不同，乳酸、ATP含量等存在一定差異[12]。

2.2 原料肉部位對牛肉鹽水火腿蒸煮損失率、出品率的影響

肉制品的品質受蒸煮損失率影響較大，蒸煮損失率越小，成品的多汁性越好，包含在汁液中的蛋白質等營養成分流失也相應減少，同時出品率也得到提高[23]。

由表3可知，不同部位原料肉對牛肉鹽水火腿蒸煮損失率的影響差異顯著（P<0.05），其中霖肉<肩肉<黃瓜條<臀肉。同時，4 個部位加工而成的牛肉鹽水火腿，霖肉出品率最高，達到122.58%，顯著優于其他部位。這可能是在加工過程中，由于原料肉部位不同而對外力作用的承受性不同，在外力作用下肌纖維內部空間結構增大，腌制液能夠進入到肉塊內，分布更加均勻，鹽溶性蛋白析出于肉塊表面，加熱時蛋白變性，在肉塊表面形成包裹膜，從而降低產品的蒸煮損失，提高產品出品率[24]。但由于部位間具有差異性，其保水能力也有所不同。因此在工業化生產過程中選擇保水性較好、出品率高的原料進行產品加工具有重要經濟意義。

2.3 原料肉部位對牛肉鹽水火腿質構的影響

由表4可知，牛肉鹽水火腿的質構特性受原料肉不同部位影響顯著（P<0.05）。霖肉與黃瓜條制成的牛肉鹽水火腿硬度較小，臀肉制成的牛肉鹽水火腿硬度最大，達到22.27 kg;與其他部位相比，霖肉制成的牛肉鹽水火腿彈性和內聚性均最高，分別為0.83和0.63;肩肉制成的牛肉鹽水火腿咀嚼性最大，霖肉較為適中。參照楊歡歡[25]的低溫肉制品質構等級評定方法并結合原料牛肉的品質特性，采用霖肉加工制成的牛肉鹽水火腿彈性與內聚性均較高，且硬度和咀嚼性適中，質構特性較好。這與魏直升等[26]研究新疆褐牛不同部位牛肉品質的結果不同，可能是由于新疆褐牛的多不飽和脂肪酸及脂肪含量較高，多不飽和脂肪酸分子結構不夠緊密、熔點低，能夠有效降低牛肉中脂肪的硬度[27]，而牛肉中脂肪含量的增加可以使牛肉嫩度提高，與此同時，不同品種牛肉成熟過程中蛋白質降解模式差異較大[26]，鹽溶性蛋白析出速率不同，從而導致質構具有一定差異。

2.4 原料肉部位對牛肉鹽水火腿感官品質的影響

由表5可知，不同部位原料肉加工而成的牛肉鹽水火腿，感官評分具有顯著性差異（P<0.05），相比較其他部位，采用霖肉加工制成的牛肉鹽水火腿色澤評分最高，但與黃瓜條之間不存在顯著差異，可能是由于霖肉水分含量較高，保水性較好，腌制液中發色劑和助發色劑吸收更加充分[28]，肌紅蛋白轉化為亞硝基肌紅蛋白，顏色更加鮮亮。同時霖肉加工而成的產品組織狀態、適口性、多汁性、風味評分均最高，產品品質較好，且感官總分顯著高于其他部位制成的牛肉鹽水火腿（P<0.05），這與產品質構的測定結果較為一致。由此可以看出，以霖肉作為原料肉制作牛肉鹽水火腿更受認可。

2.5 原料肉部位對牛肉鹽水火腿微觀結構的影響

肉制品的微觀結構與其嫩度等品質緊密相關，通常肌纖維越細、密度越大，肉質越嫩[29]。以牛肉鹽水火腿為代表的低溫肉制品，水分分布變化直接影響產品的保水性，從而改變產品的嫩度及微觀結構等特性。當自由水分布較多時，大分子物質與水分結合能力減弱，產品保水性差，切面出水、出現孔洞且肉塊間黏結能力減弱，從而導致產品品質下降。

由圖1可知，在高倍電子顯微鏡下放大500 倍后，對4 個部位加工而成的牛肉鹽水火腿微觀結構進行比較，發現各組火腿肌纖維束均有不同程度斷裂。其中臀肉的肌纖維較其他幾個部位粗，霖肉的肌纖維較細，且部分肌纖維邊界模糊，這可能是由4 個部位肉質構特性差異造成的，特別是結締組織的差異。在加工過程中樣品受外力或熱處理作用，使結締組織膜發生變性降解，肌肉完整性被破壞，從而改善嫩度，提高保水性。這與孫紅霞[30]研究土豆燒牛肉菜肴中牛肉部位的結果相一致。這一結果進一步說明霖肉更適合作為原料肉制備牛肉鹽水火腿，對牛肉鹽水火腿產業化具有指導意義。

2.6 原料肉部位對牛肉鹽水火腿水分分布的影響

橫向弛豫時間反映了水分與底物結合的緊密程度，即水分的自由度。橫向弛豫時間T2分布可以表征不同部位加工的牛肉鹽水火腿中多種狀態水分的分布情況，橫向弛豫時間T2變化可以反映各水分群的結合狀態和自由移動程度。不同部位原料肉制備的牛肉鹽水火腿中的水分均為3 種相態，分別為結合水（T2b，0.01～10 ms）、不易流動水（T21，10～100 ms）、自由水（T22，>100 ms）。

對牛肉鹽水火腿橫向馳豫時間T2進行單位質量歸一化處理，由表6可知：T2b的變化幅度很小，除肩肉外，其他3 個部位的T2b不存在顯著性差異，這是由于這部分水與肉中部分大分子物質緊密結合，其含量較為穩定;4 個部位中霖肉的T21最小，水分自由度最低，與黃瓜條和臀肉存在顯著性差異（P<0.05），這是由于霖肉加工而成的牛肉鹽水火腿保水性好，最大程度保留了腌制液中的磷酸鹽等成分，縮短了橫向馳豫時間T21[31];T22是存在于細胞外和肌束外間隙的自由水，4 個部位加工而成的牛肉鹽水火腿T22存在顯著性差異（P<0.05），這是由于T22主要依靠毛細管凝結作用存在于肌肉中[32]，其自由度大、與底物結合能力弱，流動性強，從而變化較大。

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