猪肉-鱼肉复合狮子头贮藏期间的品质变化规律
2023-03-06党美琪安玥琦李晓栋熊善柏
党美琪,杨 眉,安玥琦,李晓栋,熊善柏*
(华中农业大学食品科学技术学院,国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心,湖北 武汉 430070)
我国是肉类生产和消费大国,特色肉制品产业发展迅速。狮子头是市场上常见的肉丸制品[1],其营养丰富、口感滑嫩、肥而不腻,广受消费者的青睐[2]。传统的狮子头是以猪瘦肉和猪肥膘为主要原料,存在脂肪含量过高等问题。鱼肉具有蛋白质含量高(15%~22%)、蛋白消化率高(97%~99 %)、脂肪含量低、富含多不饱和脂肪酸等优点[3]。将猪肉与鱼肉按一定比例复配制成复合凝胶制品,不仅能降低成品中的脂肪含量,还可在一定程度上抑制鱼糜的凝胶劣化[4-5]、改善制品风味和凝胶品 质[6-7],同时也符合《国民营养计划(2017—2030年)》中多开发新型双蛋白食品的要求,有助于解决不同人群的健康需求问题。
课题组前期已开发制备出多种复合凝胶产品,如以鸡肉和鱼肉为原料制备的双蛋白鱼丝[8-9];以鱼肉和猪肉为原料制备的复合狮子头[10];油炸风味的鱼浆猪肉凝胶制品[11-12];以及鱼肉-魔芋胶复合凝胶等[13]。针对猪肉-鱼肉复合狮子头,杨眉等[10]确定了其最适原料配比与最佳加工工艺。但是,肉糜制品因蛋白质和脂肪含量丰富,容易受到活性氧的攻击而引发自由基链式反应[14-15], 贮藏期间易发生脂肪氧化和蛋白氧化,导致品质劣变[16], 其感官品质、质构特性和理化特征等都会受到不良影响。而猪肉-鱼肉复合狮子头在贮藏期间的品质变化规律尚未探明。因此,本研究以猪肉-鱼肉复合狮子头为研究对象,探究其在4 ℃冷藏和-18 ℃冻藏期间的色度、质构特性、pH值、菌落总数、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)值、总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和感官品质的变化规律,以确定复合狮子头适宜的贮藏条件及货架期,为后续猪肉-鱼肉复合狮子头的产业化提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
猪后腿瘦肉、肥膘 华中农业大学中百超市;白鲢(体质量约1 500 g) 华中农业大学菜市场。
蔗糖 广西糖业集团西江制糖有限公司;山梨醇 华北制药华盈有限公司;马铃薯淀粉 天津顶峰淀粉开发有限公司;食盐、葱、姜、料酒、味精、芝麻油、胡椒粉 华中农业大学中百超市。
1.2 仪器与设备
电动搅打机 合嘉信厨具机械厂;CombiMax600食品料理机 德国博朗公司;HH-2数显恒温水浴锅 常州 澳华仪器有限公司;DZ400-ZD真空包装机 上海余特包装机械制造有限公司;TA-XT Plus物性测试仪 英国Stable Micro System公司;CR-400色差仪 日本柯尼卡-美能达公司;FE28 pH计 瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司;UV-2600紫外-可见分光光度计 上海尤尼柯仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 复合狮子头的制备
复合狮子头参照本课题组的前期研究方法[10]制备。制备完成的复合狮子头自然冷却后,将其装入无菌铝箔食品级真空包装袋中抽真空包装,于105 ℃灭菌15 min。将样品分为2 组,分别置于4 ℃冷藏和-18 ℃冻藏。 4 ℃冷藏条件下分别于0 、2、5、10、15、20 d取样,-18 ℃冻藏条件下分别于0、5、15、30、45、60 d取样,对复合狮子头的色度、质构特性、pH值、菌落总数、TBARs值和TVB-N含量进行测定,并进行感官评价。
1.3.2 色度测定
参考马瑶兰等[17]的测定方法。将复合狮子头用切刀模具切成直径25 mm、厚5 mm的圆片,室温下用已校正的色差仪测定样品的亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*),白度(W)按式(1)计算,每个样品做5 次平行。
1.3.3 质构测定
参考刘茹[18]的测定方法,并略作改动。将复合狮子头用切刀模具切成直径25 mm、高20 mm的圆柱体,断面中心置于探头正下方的样品台上。选用P/36R探头,设置参数为:压缩比50%,时间间隔5 s,测前速率2 mm/s,测试速率1 mm/s,测后速率1 mm/s,每个样品做5 次平行。
1.3.4 pH值测定
参考胡云峰等[19]的测定方法,并稍作修改。取5 g(精确到0.01 g)剁碎后的复合狮子头,加入50 mL双蒸水,均质后静置35 min,过滤后取10 mL滤液,使用pH计测定3 次,取平均值。
1.3.5 菌落总数测定
参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的方法进行测定。
1.3.6 TBARs值测定
参考GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》的方法,并稍作修改。称取绞碎的样品2 g(精确到0.01 g)置于50 mL离心管中,准确加入20 mL 7.5 g/100 mL三氯乙酸混合液(含体积分数0.1%乙二胺四乙酸),于恒温振荡器上50 ℃振摇30 min,冷却至室温,取上清液过滤。移取上述滤液和0.01、0.05、0.10、0.15、0.25 μg/mL丙二醛系列标准溶液各5 mL置于不同的离心管内,另取5 mL 7.5 g/100 mL三氯乙酸混合液作为样品空白,分别加入5 mL 0.02 mol/L硫代巴比妥酸水溶液,加盖密封后于90 ℃水浴30 min,取出后冷却至室温,以样品空白调节零点,于532 nm 波长处测定样品和标准溶液的吸光度。TBARs值用丙二醛 含量(mg/kg)表示,按式(2)计算。
式中:X为试样TBARs值/(mg/kg);ρ为从标准曲线中得到的试样溶液中丙二醛质量浓度/(mg/mL);V为试样溶液定容体积/mL;m为最终试样溶液所代表的试样质量/g。
1.3.7 TVB-N含量测定
参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》,采用自动凯氏定氮仪法测定。称取10 g(精确到0.001 g)绞碎并混匀的样品于蒸馏管中,加入75 mL水,振摇,使试样分散均匀,浸渍30 min,在装有试样的蒸馏管中加入1 g氧化镁,立即连接到蒸馏器上,按仪器设定的条件开始测定,同时做试剂空白实验。试样中TVB-N含量按式(3)计算。
式中:X为试样中TVB-N含量/(mg /100 g);V1为试样溶液消耗盐酸标准溶液的体积/mL;V2为试剂空白消耗盐酸标准溶液的体积/mL;c为盐酸标准滴定溶液浓 度/(mol/L);14为氮的摩尔质量/(g/mol);m为称取的试样质量/g;100为换算系数。
1.3.8 感官评价
根据SB/T 10610—2011《肉丸》制定感官评价标准,选取6 名经过食品感官培训的人员组成感官评鉴小组,在感官实验室于室温下对猪肉-鱼肉复合狮子头的色泽、组织状态、气味、滋味和口感进行打分。猪肉-鱼肉复合狮子头的感官评价标准见表1。
表1 猪肉-鱼肉复合狮子头感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of pork-fish composite meatballs
1.4 数据处理
实验数据采用Origin 2021软件进行绘图,SPSS 25软件进行数据分析,采用ANOVA方差分析及Duncan’s检验(P<0.05),实验结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 复合狮子头贮藏期间色泽的变化
产品的色泽直接影响消费者的购买欲望,狮子头贮藏过程中会由于保水性的变化、蛋白质氧化和脂肪氧化等引起产品色泽发生变化。肉制品的色度变化在一定程度上可以体现出其内部凝胶结构的改变[20]。W和L*是评判肉制品凝胶色泽的重要指标之一[21]。复合狮子头贮藏期间,由于肉中脂肪氧化产物与胺之间的非酶促褐变会使产品色泽变暗,色泽变化可以反映样品脂肪氧化程度[22], 通常情况下,产品的L*越大,说明色泽更亮,产品脂肪氧化程度越低,品质越好。
在贮藏期内定期测定复合狮子头的色度,由图1可知,复合狮子头的L*、W均表现出不断降低的趋势。产品在4 ℃贮藏20 d、-18 ℃贮藏60 d的L*、W显著低于新鲜狮子头(P<0.05),表明狮子头在贮藏期间的色泽变暗淡,可能是由于贮藏期间产品发生了脂肪氧化、蛋白氧化和色素降解,导致成品色泽发生了变化。付军杰等[23]发现不同贮藏温度下方腿类肉制品的L*呈逐渐下降的趋势,与本研究结果一致。
图1 复合狮子头贮藏期间色泽的变化Fig. 1 Changes in color of composite meatballs during storage
2.2 复合狮子头贮藏期间质构特性的变化
质构特性是评价肉制品食用品质的重要指标,常采用质构仪的质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)进行测试[24],TPA测试的结果主要包括内聚性、弹性、胶黏性、咀嚼性、硬度等表征食品质构特性的指标[25]。
表3 复合狮子头在-18 ℃贮藏温度下质构特性的变化Table 3 Changes in texture characteristics of composite meatballs during storage at −18 ℃
由表2~3可知,在整个贮藏期间,复合狮子头的弹性无明显变化,处于比较稳定的状态。复合狮子头在4 ℃贮藏超过15 d、-18 ℃贮藏超过30 d时,硬度均显著下降(P<0.05),该结果与侯博玉等[26]对黑鱼香肠贮藏期质构变化的研究结果一致。这可能是因为复合狮子头贮藏过程中蛋白质被微生物分解,导致结构遭到破坏,从而使其硬度降低[27-28]。复合狮子头的内聚性、咀嚼性呈先上升后下降的趋势:在4 ℃贮藏5 d、-18 ℃贮藏15 d时,产品的内聚性和咀嚼性均达到最大值;在4 ℃贮藏超过15 d、-18 ℃贮藏超过45 d时,产品的内聚性显著下降(P<0.05);在4 ℃贮藏超过10 d、-18 ℃贮藏30 d时,产品的咀嚼性显著下降(P<0.05)。复合狮子头中的蛋白质是形成凝胶结构最重要的成分[27],由于真空包装并不能完全排空氧气,贮藏期间残存的氧气加速了脂肪氧化和蛋白质降解及微生物的综合作用,导致其凝胶结构发生变化,最终引起产品质构特性的降低。
表2 复合狮子头在4 ℃贮藏温度下质构特性的变化Table 2 Changes in texture characteristics of composite meatballs during storage at 4 ℃
2.3 复合狮子头贮藏期间pH值的变化
pH值是评价肉及肉制品品质的重要指标之一,能在一定程度上反映产品的新鲜度、嫩度等,贮藏过程中,微生物生长繁殖会分解复合狮子头中的营养成分,产生的代谢产物使其pH值发生变化[29]。由图2可知,在整个贮藏期内,4 ℃、-18 ℃下贮藏的复合狮子头pH值整体呈先升高后降低的趋势,分别在10、30 d达到最大值。该结果与猪肉冷藏期间[30]、调理滩羊肉丸冻藏期间[31]等研究中pH值变化规律一致。贮藏前期,复合狮子头包装袋中残存的氧气加速了微生物的代谢,微生物的代谢活动消耗蛋白质,生成胺类等碱性物质,这些物质导致复合狮子头pH值的上升。贮藏后期,随着包装袋里的氧气消耗殆尽,微生物通过无氧酵解的方式进行产能代谢,其产生的乳酸不断积累,使得pH值下降。
图2 复合狮子头贮藏期间p值的变化Fig. 2 Changes in pH value of composite meatballs during storage
2.4 复合狮子头贮藏期间菌落总数的变化
菌落总数是主要被用来评定肉制品受细菌等微生物污染程度的指标,能够反映肉制品发生腐败的程度,标志着肉制品卫生质量状况的好坏[32]。由表4可知,复合狮子头在4 ℃贮藏0、2 d时,菌落总数均低于10 CFU/g,超过2 d后菌落总数逐渐上升。张长成[27]发现,即食肉丸贮藏前期的菌落总数变化不明显,第5周开始显著升高,菌落总数的变化趋势与本研究基本一致。在贮藏的前2 d,由于商业灭菌并不能完全杀灭微生物,外界环境条件的剧烈变化使微生物进入停滞期,此时菌落总数较少。随着微生物逐渐适应外界环境,5 d时菌落总数为90 CFU/g, 20 d时菌落总数显著增长,达到2.0×103CFU/g,但仍低于NY/T 2073—2011《调理肉制品加工技术规范》中预加热类调理肉制品中菌落总数不得超过1×105CFU/g的要求,这表明商业杀菌有利于延缓食品的腐败变质。
表4 复合狮子头贮藏期间菌落总数的变化Table 4 Changes in total bacterial count of composite meatballs during storage
复合狮子头在-18 ℃贮藏60 d期间菌落总数均低于10 CFU/g,表明在此条件下有效延缓了狮子头的腐败变质,主要是因为-18 ℃条件下微生物生长进入停滞期,生长迟缓。同时,冰晶对微生物细胞造成机械性损伤,引起微生物凋亡。此外,复合狮子头中加入了姜等香辛料,也发挥了一定的抑菌作用。总之,-18 ℃冻藏期间,微生物活动受到抑制,相对4 ℃冷藏而言,更有利于复合狮子头的贮藏。
2.5 复合狮子头贮藏期间TBARs值的变化
动物性原料中富含蛋白质和脂肪,在贮藏过程中极易氧化酸败,严重影响产品品质[10,33]。TBARs值是表示脂肪氧化程度的一个重要指标,TBARs值越大,表明肉制品中脂肪氧化的程度越大[27]。研究认为,肉制品中TBARs值0.5~2.0 mg/kg是可接受范围,TBARs值在不超过2.0 mg/kg范围内对产品的风味和口感不会造成很 大影响[34-35]。
由图3可知,贮藏初期复合狮子头的TBARs值处于较低水平,仅有0.75 mg/kg。随着贮藏时间的延长,不同温度下贮藏复合狮子头的TBARs值变化存在显著性差异(P<0.05)。余江泳[31]的研究中发现,在整个冻藏期,调理滩羊肉丸的TBARs值整体呈上升趋势,与本研究结果相似。4 ℃贮藏的复合狮子头TBARs值在贮藏期内整体呈急速上升的趋势,在15 d时其TBARs值较初始值增加2.55 倍;-18 ℃贮藏60 d复合狮子头的TBARs值较初始值增加1.95 倍,这说明贮藏过程中复合狮子头由于脂肪氧化产生了大量醛类物质,而且产品在-18 ℃贮藏过程中的脂肪氧化程度更低。同时,4 ℃贮藏15 d复合狮子头的TBARs值达到2.30 mg/kg,超过TBARs值最大限值2 mg/kg;-18 ℃贮藏60 d复合狮子头的TBARs值为1.46 mg/kg,未超过TBARs值最大限值。与4 ℃相比, -18 ℃条件下贮藏的复合狮子头产生了更少的丙二醛,对脂肪氧化有更有效的抑制作用。
图3 复合狮子头贮藏期间TBARs值的变化Fig. 3 Changes in TBARs value of composite meatballs during storage
2.6 复合狮子头贮藏期间TVB-N含量的变化
TVB-N含量是评价富含蛋白质食品新鲜度的重要指标之一[36]。肉制品贮藏过程中在细菌和酶的作用下,蛋白质会分解产生氨及胺类等碱性含氮物质,此类物质具有挥发性,通过测定TVB-N含量可反映其鲜度变化、蛋白质分解程度和腐败程度[37]。
由图4可知,4 ℃贮藏条件下复合狮子头TVB-N 含量的上升速率显著高于-18 ℃贮藏(P<0.05)。赵思明等[37]研究鱼丸不同温度下贮藏过程中的品质变化规律,发现贮藏温度越高,鱼丸的TVB-N含量上升速率越快,与本研究中的结果相一致。这说明相对于-18 ℃,4 ℃条件对微生物活动的抑制作用更弱,微生物对蛋白质的分解作用更强,使产品中积累了更多的盐基态氮。贮藏期间复合狮子头TVB-N含量总体上随贮藏时间的延长而显著升高(P<0.05),表明随着贮藏时间的延长,微生物不断对蛋白质进行分解,使产品中积累了更多的盐基态氮,但仍远低于GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》中规定的预制动物性水产制品中TVB-N含量的限量值30 mg/100 g。
图4 复合狮子头贮藏期间TVB-N含量的变化Fig. 4 Changes in TVB-N content of composite meatballs during storage
2.7 复合狮子头贮藏期间感官品质的变化
感官评价是一种直观且快速的食品质量检测方法,可以反映消费者对该产品的接受性[8]。由图5可知,在整个贮藏期,2 组样品的感官评分均呈现显著下降的趋势。复合狮子头4 ℃贮藏15 d后、-18 ℃贮藏45 d后,其感官评分均显著降低(P<0.05)。新鲜的复合狮子头光泽感明显,结构紧密,兼具猪肉和鱼肉的混合香味,而贮藏后期的复合狮子头无光泽,颜色灰暗,这可能是因为贮藏前期产品的微生物数量较少,且脂肪氧化和蛋白降解程度较低,后期产品颜色变深,固有香味消散,导致产品感官可接受性降低。且贮藏后期的狮子头内部结构松散且渣粒感很强,咀嚼性变差,可接受度降低,这可能是因为贮藏过程中产品水分流失,同时复合狮子头中的蛋白质在微生物和酶的作用下发生降解,导致其口感变差。张志刚等[38]研究发现,低温狮子头4 ℃冷藏期间感官评分逐渐降低,出现色泽逐渐变暗、产品固有味道逐渐变淡等现象,与本研究结果相似。-18 ℃贮藏的复合狮子头感官评分下降幅度显著低于4 ℃贮藏复合狮子头 (P<0.05),表明-18 ℃冻藏有利于延缓产品食用品质的降低。
图5 复合狮子头贮藏期间感官品质的变化Fig. 5 Changes in sensory quality of composite meatballs during storage
3 结 论
复合狮子头在整个贮藏期间,L*、W随时间的延长逐渐降低,产品发灰且无光泽;产品质地也发生明显变化,硬度逐渐下降;pH值先升高后降低。真空包装袋中残存的空气、微生物的活动加剧了产品的脂肪氧化和蛋白降解,引起TBARs值、TVB-N含量的升高。产品的感官评分逐渐下降,食用品质降低。产品在4 ℃贮藏15 d时,TBARs值超过其最大限值2 mg/kg,且产品的硬度、内聚性和感官评分均在贮藏15 d明显降低。产品 于-18 ℃下贮藏时,低温下微生物活动受到抑制,脂肪氧化和蛋白降解速率降低,产品冻藏期间的品质变化主要是由于冰晶形成会对其结构造成不利影响。复合狮子头在-18 ℃贮藏60 d期间菌落总数均低于国家限量要求,TBARs值、TVB-N含量均在规定限量范围内,且产品仍表现出良好的品质特性。因此,复合狮子头在4 ℃冷藏条件下可保存15 d,-18 ℃冻藏更适用于复合狮子头的长期贮藏,其在冻藏60 d时仍能保持较好品质特性。