不同脉冲电场处理对牛肉腌制效果及食用品质的影响.pdf

食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIESD0I:10.13995/ki.11-1802/ts.033195引用格式：霍俊辉,郭雨晨，韩敏义，等.不同脉冲电场处理对牛肉腌制效果及食用品质的影响J.食品与发酵工业，2 0 2 3，49(17):216-222.HUO Junhui,GUO Yuchen,HAN Minyi,et al.Effects of different pulsed electric field treatments on the cu-ring effect and edible quality of beefJJ.Food and Fermentation Industries,2023,49(17):216-222.不同脉冲电场处理对牛肉腌制效果及食用品质的影响霍俊辉12，郭雨晨12，韩敏义1.2 3*，曾宪明1-2，徐幸莲1.21（南京农业大学食品科技学院，江苏南京，2 10 0 9 5)2（农业部肉品加工重点实验室江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏南京，2 10 0 9 5）3（温氏食品集团股份有限公司，广东云浮，52 7 40 0）摘要为解决传统肉类腌制方法的食盐渗透速度慢的难题，改进肉制品的腌制工艺，提高产品品质，该研究选择国内传统酱卤肉制品常用的原料牛肉为研究对象，采用新型非热技术脉冲电场对牛肉进行预处理，分别研究不同脉冲电场强度（1.0 0、2.2 5.3.50 kV/cm）与脉冲数（50、10 0、150、2 0 0、2 50）预处理对于牛肉的腌制效果及食用品质的影响。结果表明，脉冲电场预处理能够有效提高牛肉的腌制吸收率以及NaCl含量，即加速牛肉的腌制，其中脉冲数为10 0 时,2.2 5kV/cm下的NaCl含量最高，促腌制效果最好；同时，一定范围的电场强度和脉冲数内，脉冲电场预处理不会影响腌制后牛肉的颜色、pH、加压损失、弹性等指标，对腌制牛肉品质无不良影响。而且，脉冲数为10 0 时，2.2 5、3.50 kV/cm下以及2.2 5kV/cm下脉冲数150 时牛肉的硬度、黏聚性、咀嚼性等均显著降低，质构得到明显改善。该研究结果证实脉冲电场技术是一种优良的新型辅助腌制技术，可以为酱卤肉制品的开发提供技术支持。关键词脉冲电场；预处理；牛肉；腌制速度；食用品质酱卤肉制品历史悠久，是我国传统加工肉制品之一，腌制是其加工单元操作的关键步骤。腌制中最常使用的配料为食盐，首先，食盐可以为食品提供咸味，帮助肉类中呈鲜组分的提取；其次，当盐浓度较高时，可以提供一定的渗透压，抑制腐败微生物生长,更有利于保存；同时，在腌制中，食盐有助于一些盐溶蛋白,如肌球蛋白等的提取,增加肉的黏聚性和保水性等1。对于肉品而言，腌制技术极大程度影响其腌制速度和终产品品质，其能加快腌制中加人的辅料的扩散以及肉内盐溶性蛋白的析出,增加终产品的柔嫩程度并且使其更加美味多汁，而不至于口感过柴，还能缩短后续卤制的时间,增加成品率2 ,此外,还可以有效调节肉制品的风味,改善质构、颜色等品质，延长货架期等。目前酱卤肉制品自身尚且存在诸多缺陷，尤其是对于腌制技术而言，传统腌制技术已不能适应现代工业化大发展以及经济的需求，干腌使得产品重量损失严重，腌制不均匀3 ，肉制品最终色泽不佳4;湿腌容易造成营养及风味物质的流失，产品含水量高，易变质3 ；注射腌制的成败与其注射率有极大关系，且第一作者：本科生（韩敏义副研究员为通信作者，E-mail:）基金项目：兵团重点领域科技攻关项目（2 0 2 2 AB001）；国家重点研发计划资助项目（2 0 19 YFC1606200）；温氏股份科技重大专项（WENS-2021-1-ZDZX-007)收稿日期：2 0 2 2-0 8-0 3，改回日期：2 0 2 2-0 8-2 32162023 Vol.49 No.17(Total 485)营养流失也较严重；混合腌制操作复杂，过程中易受污染等4,因此改进酱卤肉制品的腌制技术是关乎其发展的重中之重，目前一些新型的腌制技术，如滚揉技术、超声波技术、高压技术、真空腌制技术等已经开始得到应用。脉冲电场（pulsed electric field,PEF）是近年来出现的一种非热加工技术，由于其几乎不产热、快速、高效、能耗低5、不会导致食品本身颜色、味道甚至是结构等的严重改变6 ,近年来在肉类等的加工和保鲜领域7 、固体食品干燥领域等得到越来越广泛的应用。脉冲电场由于其对细胞膜造成的电穿孔（可逆与不可逆两种),以及对腌制传质进程的增效9 ,可使腌制液在肉内分布地更加迅速和均匀,同时由于其对细胞以及组织有破坏效应,导致肌肉成为多孔状结构，能更好容纳腌制液，产品嫩度也得到提高3 ,因此在肉制品腌制方面展现了重要的潜力。研究表明，使用PEF形成较大电穿孔时能使猪肉盐水迁移增加10 。在鲈鱼腌制前采用一定的PEF预处理，能对传质增效，缩短腌制时间，提高盐吸收率，使盐在肉内分布均匀 。某些电场强度能加快盐及亚研究报告硝酸盐在猪肉中的扩散,特定的脉冲处理能使猪肉盐250。两者均以未经过PEF预处理的牛肉样品作为含量显著增加12 。但PEF对于牛肉腌制的相关研究对照组，对照组需置于脉冲处理室同样加水，并且浸还未见报道。泡与脉冲数为10 0 时相同的时间（13 min）。本研究探索脉冲电场对酱卤肉制品常用原1.3.3盐水浸泡腌制料一一牛肉的腌制速度及食用品质方面的影响,以期提前量取4倍肉样体积的腌制液（9 6 mL）于腌能够为脉冲电场在腌制方面的研究指明一定方向,同制袋中。PEF处理后,所有样品冰浴至4后投人腌时促进酱卤肉制品腌制技术的进步。制袋内，将空气排除并封口，于4浸泡腌制12 h。1.3.4腌制吸收率的测定1材料与方法在PEF预处理后腌制前，吸干样品表面水分，称1.1 材料与试剂重记为m1，静置腌制12 h后，将肉样取出并用超纯原料牛肉（18 月龄的西门塔尔公牛）购于南京华水冲洗掉表面腌制液后，吸干表面水分，称重记为润苏果铁匠营社区店（南京市玄武区），为宰后2 4hm2。腌制吸收率计算如公式（1)所示：内的牛后腿肉。将牛肉表面可见的筋膜、脂肪组织预m2-ml 100腌制吸收率/%=ml先切除后,切分冷冻于-2 0，在脉冲电场预处理前1.3.5NaCl 含量的测定提前于4解冻2 0 h。腌制用盐为NaCl（分析纯），参考ZHANG等13 的方法并适当修改。测定腌国药集团化学试剂有限公司。制吸收率之后，将腌制后的牛肉样品用刀式研磨仪磨1.2仪器与设备碎,剔除筋膜后,称取5g左右于50 mL离心管中,用EX-1900型脉冲提取仪，广州市心安食品科技有超纯水将其稀释4倍后在6 0 0 0 r/min的条件下，冰限公司HM100型刀式研磨仪，北京格瑞德曼仪器设浴匀浆1min。匀浆后静置2 h在8 0 0 0 g4的条备有限公司;PD500-TP型高速匀浆机，英国普律玛公件下离心10 min。取上清液使用数显盐度计进行腌司；Allegra64R型台式高速冷冻离心机，美国贝克曼制后牛肉中NaCl含量的测定（最终NaCl含量单位为库尔特公司；PAL-SALT-4250型数显盐度计，日本爱g/100 g 肉)。拓公司；CR-400型便携式色差仪，日本柯尼卡美能达1.3.6色差的测定公司;FE28型pH计，梅特勒-托利多仪器（上海）有参考付萧逸4 的方法并适当修改。将腌制后的限公司;TW200型水浴槽，德国优莱博公司;RC-4型牛肉样品吸干表面水分后，用刀垂直于纤维方向切割中心温度计，江苏省精创电气股份有限公司；YYW-2得到一个平面,立即采用色差仪以D65光源,2 的观型应变控制式无侧限压力仪，南京土壤仪器厂有限公察角测定该平面的L*、*、6*。色差仪使用前需经司；TA-XT2型质构仪，英国StableMicroSystem公司。过标准白板校正，其中白板的标准值为Y=84.00，1.3试验方法y=0.3321,x=0.3156,色差仪需校准到仪器显示的1.3.1材料处理与腌制液配制Y、y、x 值与标准值接近。材料处理：待原料解冻完全后，按与肌纤维平行1.3.7 pH 的测定的方向,将牛肉切割为6 cm2 cm2 cm,质量2 6 g材料处理同1.3.5节NaCl含量的测定。取上清左右的样品。液使用pH计测其pH值。腌制液配制：腌制液为质量浓度40 g/L的NaCl1.3.8蒸煮损失的测定溶液，于4预冷备用。参考康大成 的方法并适当修改。取腌制后的1.3.2PEF预处理牛肉样品，切割成2 cm2cm2cm的小块，吸干PEF预处理前需将脉冲处理室冰浴冷却，处理过表面的水分后，称重记为m3。将肉块封口包装于蒸程中样品全程浸泡在超纯水内进行脉冲处理。预处煮袋中，采用中心温度计测量其中心温度。设置水浴理分别以电场强度与脉冲数为单因素设置试验，其中槽温度为7 2，将肉块隔水加热直到中心温度达到电场强度试验固定脉冲数为10 0，根据前期预实验结70,立即取出流水冷却至室温,吸干表面水分后，果设置3 个水平，分别为1.0 0、2.2 5、3.50 kV/cm，脉称重记为m4。蒸煮损失计算如公式（2)所示：冲数试验固定电场强度为2.2 5kV/cm，根据前期预m;-m4蒸煮损失/%=4100实验结果设置5个水平，分别为50、10 0、150、2 0 0、m32023年第49 卷第17 期（总第48 5期）(1)(2)217食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES1.3.9加压损失的测定取腌制后的牛肉样品吸干表面的水分后切成厚度1cm,截面2 cm2cm的肉片,称重记为ms,然后将其上下各包裹3 2 层吸水纸，置于压力仪下，控制加压力在3 5kg下保持5min，去除吸水纸，称重得m6。加压损失计算如公式（3）所示：ms-m6加压损失/%=100ms1.3.10质构测定参考康大成方法并适当修改。将腌制后的牛肉样品蒸煮后切成1cm1cm1cm的小块,选择P50探头进行测定。质构仪参数设定如下：测前、测中、测后速度分别为5、1、5mm/s；压缩形变量为50%；两次间隔5s；触发力为5g。测定指标选择硬度、黏聚性、咀嚼性、弹性。1.3.11数据分析方法除质构指标每一样品重复测定6 次外，其余指标均重复测定3 次,并且每一处理组需重复测定3 个样品。数据分析采用SAS8.1,使用单因素方差分析，使用Duncan方法进行多重比较，检验的显著水平为P0.05。采用Origin2020b作图。2结果与分析2.1脉冲电场预处理对于牛肉腌制吸收率以及NaCI含量的影响腌制吸收率反映出肉品对腌制液的吸收程度，而NaCl含量能直接对腌制效果进行衡量，一般而言,腌制吸收率与NaCl含量越高,腌制效果越好。不同电场强度预处理下，牛肉的腌制吸收率和NaCl含量见图1，不同脉冲数预处理下，牛肉的腌制吸收率和NaCl含量见图2。如图1所示，在1.0 0、2.2 5、3.50kV/cm的脉冲电场预处理之下，牛肉的腌制吸收率与NaCl含量均显著高于对照组（P0.05），表明脉冲电场预处理能增加牛肉对腌制液的吸收,提高肉样的NaCl含量，即能加快牛肉的腌制，其中2.25kV/cm处理下的NaCl含量最高，促腌制效果最好。这与前人的研究结果一致，MCDONNELL等10 的研究发现，使用PEF技术可以加速猪肉腌制,加速肉中盐水迁移；CROPOTOVA等的研究发现，施加对应于0.3 和0.6 kV/cm的场强的处理,能有效地缩短鲈鱼盐水腌制的时间或增加高达7 7%的盐吸收；BHAT等12 的综述中也指出,3 kV/cm可以改善猪肉内盐、亚硝酸盐的扩散，在频率10 0 Hz,脉冲数3 0 0,2182023 Vol.49 No.17(Total 485)场强1.2 和2.3 kV/cm处理下，猪肉盐含量显著增加。14一腌制吸收率NaCI含量ab12中10b64(3)20图1不同脉冲电场强度预处理后牛肉的腌制吸收率以及NaCl含量Fig.1 Curing absor