不同种类淀粉对上浆猪肉片品质的影响

孟祥忍,2,高子武,陈胜姝,王恒鹏,2,吴 鹏,2,屠明亮,陈 昌,杨天意

(1.扬州大学,江苏扬州 225127;2.江苏省淮扬菜工程中心,江苏扬州225127)

当今生活节奏越来越快,快餐和速食产业发展迅猛,食品标准化、工业化生产逐渐受人们重视。预制类、凝胶类等半成品正逐步走进大众市场。在烹饪加工中,上浆是利用水淀粉包裹原材料表面,保留其内部水分,使其嫩滑的一种方法,可有效避免原料与高温直接接触,一定程度上保护了原料本身所含的营养成分和香气物质[1],也是预制类产品得以成形的主要工艺手段。

淀粉是影响原料上浆品质的重要因素,而不同的淀粉性质不同,上浆效果也存在明显差异[2],现阶段市场上流通最多的是小麦淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉。陈金标[3]探究了鱼类、禽畜类及其他动物性原料的上浆工艺,发现可通过对菜肴中各种复合调味汁用料比例、滑油烹调的温度和时间、加料次序以及烹调方法等方面进行量化处理使得上浆工艺标准化。李越[4]探究了上浆猪肉片预处理阶段和滑油阶段的工艺条件,测定其出品率、水分含量、嫩度并进行感官评分,接着对其TPA和感官评定进行相关性分析,得出猪肉片上浆的最佳工艺条件并验证了TPA检测和感官评定存在相关性。目前对于上浆猪肉片的理化及营养指标探究较少,且在食品加工过程中,评价感官属性的描述上具有模糊性,如色泽、口感等因素,模糊数学感官评价法可通过数学化的描述和处理,有效减少感官评价主体的主观评定误差,使检验结果较为客观[5-6]。

因此,本研究对不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后的烹饪损失率、质构特性、色泽、水分、蛋白质含量、脂肪含量、微观结构进行分析,并采用模糊数学法进行感官评价,以数据形式体现不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后品质变化,以期为猪肉烹饪选择优势淀粉提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

三元杂交猪里脊 三元猪(杜洛克猪×长白猪×大白猪)在屠宰后30 min之内从胴体取出背最长肌,去除可见脂肪和筋膜,在4 ℃环境下排酸24 h,扬州鼎鑫食品发展有限公司;风车牌马铃薯淀粉(水分含量<16%) 深圳市金嘉源进出口有限公司;甘汁园玉米淀粉、甘汁园小麦淀粉 南京甘汁园糖业有限公司;金龙鱼大豆油、食盐 扬州麦德龙超市;蒸馏水、浓硫酸、盐酸、氢氧化钠、石油醚、戊二醛 均为分析纯,天津欧博凯化工有限公司。

KDN-102C型蛋白质测定仪 上海纤检仪器有限公司;TMS-Pro物质分析仪 美国F.T.C.公司;恒温油炸炉 江苏省扬州市恒佳机械有限公司;S220多孔道便携式测温仪 深圳华图测控有限公司;SC-80C全自动色差计 北京康光光学仪器有限公司;BS210S千分之一电子天平 上海方瑞仪器有限公司;S-4800II场发射扫描电镜FESEM 德国卡尔蔡司公司。

1.2 实验方法

1.2.1 不同种类淀粉上浆猪肉片滑油工艺 将排酸成熟24 h的猪里脊肉切割成规格为5 cm×5 cm×0.3 cm的肉片,水与淀粉质量比为1∶1,搅拌均匀,水淀粉与猪肉片质量比为10∶1,对猪肉片进行上浆处理,使其表面均匀粘上一层薄质浆液,4 ℃的环境中静置30 min。料油比为1∶2,加热恒温炉,将油温控制在90 ℃,放入上好浆的肉片,滑油60 s,捞出,用滤纸吸干表面油分[7],取滑油后的未上浆猪肉片作为空白对照组。

1.2.2 烹饪损失测定 先将5 cm×5 cm×0.3 cm大小的猪里脊肉片均匀上浆,取出称重(W1),再进行滑油处理后取出,用滤纸吸干表面多余的油分,然后称重(W2),计算其烹饪损失[8]。

1.2.3 猪肉片TPA 质构分析 用物性测试仪对滑油后猪肉片样品的TPA(Texture Profile Analysis)特性中的硬度、弹性、粘附性、咀嚼性、胶黏性及内聚性进行测试[9]。选用P/5柱形探头,测前速度60 mm/min,测试速度120 mm/min,测试形变量40%,触发力0.04 N。

1.2.4 色泽测定 采用色差仪测定上浆猪肉片滑油后L*、a*、b*、C值。L*值表示亮度,L*值越大表示滑油猪肉片的颜色越亮;a*值表示红度,a*值越大表示滑油猪肉片颜色越深;b*值表示黄度;C值表示色彩强度,每组样品重复3次取平均值[10]。

1.2.5 水分、粗脂肪、蛋白质的测定 直接干燥法参照GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》、酸水解法参照GB 5009.6-2016《食品中脂肪的测定》、凯氏定氮法参照GB 5009.5-2016《食品中蛋白质的测定》。

1.2.6 微观结构 将滑油后的不同种类淀粉上浆猪肉片切割成2.5 mm×2.5 mm×3 mm大小的肉丁(确保一个自然面),将样品置于2.5%的戊二醛溶液中4 ℃固定过夜,然后弃去戊二醛固定液,用0.1 mol/L pH7.0磷酸缓冲液漂洗3次,每次15 min,再用梯度浓度(30%、50%、70%、80%、90%、95%和100%系列浓度)的乙醇溶液对样品进行脱水,每种浓度处理15 min,最后用无水100%的乙醇脱水处理1次,15 min。将脱水后的的样品进行CO2临界点干燥2 h,干燥后开始粘样(自然面朝上),编号后进行离子溅射喷金。以上步骤操作完毕后,将样品置于场发射扫描电镜FESEM中观察[11]。

1.2.7 不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后感官评价及模糊数学分析方法 品评环境模拟正常用餐环境,无异味、安静、通气性良好。品评人员出入方便,并与制备区有明显间隔,不受制备区样品气味的影响。品评者间无交流,品评人员均为已经过食品感官培训后的师生,其中男女各半,共10名感官评定人员。品评者坐在桌前,每人提供一杯温水和纸巾。品评代码是来自计算机随机的3位数编码,样品采用圆形摆放。准备纸巾及饮用水,更换不同样品时,品评者可以饮水漱口[12]。

本研究以滑油上浆猪肉片的外观(R1)、咀嚼性(R2)、凝聚性(R3)、弹性(R4)为感官评价指标,因此得到滑油上浆猪肉片模糊感官分析的因素集为R={R1,R2,R3,R4}。评语集是被评对象所属质量级别的集合。经过评定小组讨论,确定滑油上浆猪肉片评价等级为优(V1),良(V2),中(V3),差(V4),得到滑油上浆猪肉片的评语集V={V1,V2,V3,V4}={90,75,60,45};采用强制决定法进行权重分配[13],确定滑油上浆猪肉片感官指标的权重集为R={R1,R2,R3,R4}={0.2,0.4,0.3,0.1},即外观占0.2,咀嚼性占0.4,凝聚性占0.3,弹性占0.1。模糊数学综合评定为Y=R×y,其中R为权重集,y为模糊数学矩阵,y是由每个因素的每一种评语的人员数除以总的评定人员所得到。

表1 滑油上浆猪肉片感官评定指标(分)Table 1 Sensory evaluation indexes of pork slices with grease sizing(scores)

1.3 数据处理

数据用平均值±标准差表示。采用SPSS 19.0的全因子模型对测定结果进行数据统计分析。差异显著水平α为0.05。

表2 不同淀粉对上浆猪肉片滑油后质构特性的影响Table 2 Effects of different starches on the texture characteristics of pork slices with grease sizing

2 结果与分析

2.1 不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后的烹饪损失率

由图1可知,未上浆猪肉片与上浆猪肉片滑油后的烹饪损失率差异显著(P<0.05),小麦淀粉上浆猪肉片与玉米淀粉上浆猪肉片滑油后烹饪损失率无明显差异,马铃薯淀粉上浆猪肉片与其它两种淀粉上浆猪肉片滑油后的烹饪损失率有显著差异(P<0.05)。未上浆猪肉片滑油后烹饪损失率最大,为30.57%,其中马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后烹饪损失率最低,仅为4.83%,对猪肉片营养素的保护最好。由于原料外部淀粉层与油脂不断热交换,外层的温度逐渐升高,水分蒸发殆尽[14],而内部原料因外部浆层的隔离保护,内部原料接触的热量明显低于外部,水分蒸发较少,因此经淀粉上浆的猪肉片在滑油后烹饪损失率明显低于未上浆猪肉片。

图1 不同淀粉对上浆猪肉片滑油后烹饪损失率的影响Fig.1 Effects of different starches on cooking loss rate of pork slices with grease sizing注:不同字母表示差异显著(P<0.05)。

2.2 不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后质构特性

肉制品的质构特性是评判其食用品质的重要指标[15],其中硬度、咀嚼性和弹性是体现猪肉片口感的关键指标,猪肉片硬度和咀嚼性越小,弹性越大,其嫩度越好,口感越佳。由表2可见,上浆猪肉片与未上浆猪肉片滑油后硬度差异显著(P<0.05),上浆猪肉片比未上浆猪肉片滑油后硬度小,上浆猪肉片中马铃薯淀粉上浆猪肉片硬度最小,为67.60 N。三种淀粉上浆猪肉片滑油后在咀嚼性无明显差异(P>0.05),可能与猪肉片外层浆液中水和淀粉比例有关,淀粉种类对其影响较小。且上浆猪肉片比未上浆猪肉片滑油后咀嚼性小,说明上浆工艺能够改善猪肉片的咀嚼性。弹性上,马铃薯淀粉上浆猪肉片与其他两种淀粉上浆猪肉片以及未上浆猪肉片滑油后差异显著(P<0.05),且弹性最大为1.58 mm,感官表现为猪肉片富有弹性,弹牙感明显。粘附性上,不同淀粉上浆猪肉片滑油后差异不显著(P>0.05),可能跟选取的猪肉部位一致有关,与猪肉片表面的淀粉浆液无关。内聚性上,玉米淀粉上浆猪肉片与马铃薯上浆猪肉片滑油后差异不显著(P>0.05),小麦淀粉上浆猪肉片和未上浆猪肉片滑油后存在显著差异(P<0.05)。胶粘性上,小麦淀粉上浆猪肉片与马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后差异不显著(P>0.05),玉米淀粉上浆猪肉片和未上浆猪肉片滑油后差异显著(P<0.05)。

2.3 不同种类淀粉对上浆猪肉片滑油后色泽影响

表3 不同淀粉对上浆猪肉片滑油后色泽影响Table 3 Effects of different starches on the color and luster of pork slices with grease sizing

食物的色泽是影响消费者食欲的关键因素,猪肉片色泽的呈现主要和肌红蛋白有关,肌红蛋白的含量及状态反映其色泽变化[16]。由表3可知,三种淀粉上浆猪肉片滑油后亮度L*值无显著差异(P>0.05),但与未上浆猪肉片滑油后L*值差异显著(P<0.05),其中未上浆猪肉片滑油后L*值最大,为42.04。上浆猪肉片滑油后红度a*值显著低于未上浆猪肉片(P<0.05),因上浆猪肉片表面有淀粉的保护,滑油过程中其表面淀粉层糊化覆盖了肌红蛋白,在一定程度上降低了肌红蛋白氧化速度所致。经滑油后不同淀粉上浆猪肉片的黄度b*值与未上浆猪肉片差异显著(P<0.05),经淀粉上浆猪肉片b*值较未上浆猪肉片滑油后显著下降。C值主要表示猪肉片的色彩强度,未上浆猪肉片与三种淀粉上浆猪肉片滑油后C值具有显著差异(P<0.05),小麦淀粉上浆猪肉片与玉米淀粉上浆猪肉片滑油后C值无明显差异(P>0.05)。未上浆猪肉片b*值和C值明显高于上浆猪肉片,可能是因为未上浆猪肉片表面没有淀粉层的保护,滑油过程中失水程度高于上浆猪肉片且发生美拉德反应造成的。上浆有效保护了猪肉片滑油后的色泽,与张聪等[17]研究得出原料在油炸过程由于美拉德反应和焦糖化反应,其色泽中的黄度和红度会明显增加,提出在油炸前对原料进行护色可避免美拉德反应的产生而获得较好色泽的结论相印证。

2.4 不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后三大营养素含量

由表4可知,不同种类淀粉对上浆猪肉片滑油后水分含量影响显著(P<0.05)。经玉米淀粉与马铃薯淀粉上浆的猪肉片在滑油后的水分含量无显著差异(P>0.05),但未上浆猪肉片滑油后水分含量最低,说明淀粉上浆会减少猪肉片滑油后水分的损失。不同淀粉上浆猪肉片滑油后脂肪含量差异显著(P<0.05),其中未上浆猪肉片脂肪含量最高,为14.80%,主要是因为未上浆猪肉片滑油过程中,肉片直接与油接触,其表面会吸附油脂[18]。玉米与马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后蛋白质含量有显著差异(P<0.05),未上浆猪肉片滑油后蛋白质含量最低,可能是在高温滑油过程中,未上浆猪肉片直接与油接触,加速了猪肉片中各种蛋白质的变性分解[19],而上浆猪肉片表面有淀粉层的隔离,因此在一定程度上使蛋白质的分解减少,三种淀粉上浆猪肉片中马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后蛋白质含量较高,为16.53%,且其水分含量最高,脂肪含量最低,品质最佳。

表4 不同淀粉上浆猪肉片滑油后三大营养素含量Table 4 Contents of the three nutrients in different starchy coated pork slices with lubricating oil

2.5 微观结构

图2显示了不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后的微观结构。肌纤维组织状态是影响猪肉品质的重要因素,肌内膜与肌纤维分离越大,肌纤维结构越松散,则肉质越嫩[20]。由图2可知,不同种类淀粉上浆猪肉片肌纤维组织状态有明显区别,通过对比可看出未上浆猪肉片滑油后肌纤维直接与高温油脂接触,受热膨胀明显,肌束间的空隙变小,肌纤维组织细致紧密,宏观上表现为肌肉嫩度降低。在肌肉中肌内膜富有一定弹性,可以保持肌肉完整,防止肌纤维受到损伤,肌内膜断裂表明肌肉组织丧失完整性、致密结构被破坏[21]。三种淀粉上浆猪肉片中,玉米淀粉与马铃薯淀粉上浆猪肉片肌内膜因受热拉伸产生断裂,肌纤维收缩明显,肌纤维之间空隙变大,肌纤维结构更为松散,猪肉片嫩度得到改善。小麦淀粉上浆猪肉片肌内膜虽然受热拉伸,仍保持其完整性,未发生断裂,肌纤维结构较紧密。上浆猪肉片外部因为有淀粉层的保护,避免了肉片与油的直接接触,在一定程度上减少了肌纤维的受热膨胀,从而保持了肉片原有的质地。

图2 不同淀粉对上浆猪肉滑油后微观结构的影响(200×)Fig.2 Effect of different starches on microstructure of pork slices with grease sizing(200×)注:a:未上浆猪肉片;b:小麦淀粉上浆猪肉片;c:玉米淀粉上浆猪肉片;d:马铃薯淀粉上浆猪肉片。

2.6 基于模糊数学的感官评价分析

2.6.1 建立模糊评判矩阵 10名感官评定人员对未上浆猪肉片、小麦淀粉上浆猪肉片、玉米淀粉上浆猪肉片和马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后品质进行感官评价,结果见表5。

表5 不同淀粉上浆猪肉片滑油后感官评定结果表Table 5 Sensory evaluation results of different starchy coated pork slices with lubricating oil

由表5中每个因素的每一种评语的人员数除以总的评定人员所得到不同淀粉上浆猪肉片滑油后的模糊矩阵[22]分别为y1:空白对照(未上浆猪肉片)、y2:小麦淀粉上浆猪肉片、y3:玉米淀粉上浆猪肉片、y4:马铃薯淀粉上浆猪肉片。

2.6.2 模糊综合评判集的计算 模糊数学综合评定为Y=R×y[23],以未上浆猪肉片为例。

同理可得Y2=[0.52,0.31,0.15,0.00],Y3=[0.31,0.34,0.35,0.00],Y4=[0.49,0.45,0.06,0.00],分别乘以评语集V={V1,V2,V3,V4}={90,75,60,45},以小麦淀粉上浆猪肉片综合评分为例,其综合评分=Y2×V=[0.52,0.31,0.15,0.00]×{90,75,60,45}=0.52×90+0.31×75+0.15×60+0.00×45=79.05,同理可得不同淀粉上浆猪肉片滑油后的综合感官评分,如表6所示。

表6 不同淀粉上浆猪肉片滑油后综合评价结果Table 6 Comprehensive evaluation results of different starchy coated sizing pork slices with lubricating oil

由表6可知,马铃薯淀粉和小麦淀粉上浆猪肉片滑油后综合品质在“优”与“良”之间,玉米淀粉和未上浆猪肉片滑油后综合品质在“良”与“中”之间,其中马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后综合分数最高,更偏向于“优”,未上浆猪肉片滑油后综合评分最低。结合表3中不同淀粉上浆猪肉片滑油后质构特性,可发现马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后硬度最小,富有弹性,咀嚼性良好,且肉香气浓郁。而综合评分最低的未上浆猪肉片滑油后硬度最大,弹性最差,不易咀嚼,且肉香味不足。不同指标综合决定了不同淀粉上浆猪肉片滑油后感官品质综合评价分数,也说明模糊感官评价中权重集的选择具有科学性[24]。

3 结论

经不同种类淀粉上浆后的猪肉片在滑油后的烹饪损失率、质构特性、色泽、三大营养素和微观结构方面,较未上浆猪肉片而言均有明显变化。上浆猪肉片比未上浆猪肉片滑油后烹饪损失率低。比较不同种类淀粉上浆猪肉片三大营养素含量发现,上浆后的猪肉片水分和蛋白质含量较未上浆猪肉片滑油后升高。上浆猪肉片表面的淀粉层在滑油过程中一定程度上减缓了美拉德反应及肌红蛋白氧化速度,L*、a*、b*、C值较未上浆猪肉片均有所下降。在微观结构中,上浆猪肉片肌纤维更细,结构更为松散,宏观表现为嫩度更好,可见上浆对猪肉片营养素和嫩度的保护起积极作用。利用模糊数学法对不同种类淀粉上浆猪肉片滑油后品质进行感官评定,结果显示马铃薯淀粉上浆猪肉片滑油后口感最佳,结合烹饪损失率、质构、微观结构与三大营养素含量等关键指标来看,得出经马铃薯淀粉上浆的猪肉片食用品质更佳。模糊数学综合评价法有效降低了感官评价过程中人为因素的评判误差,使得评定结果更具有科学性和说服性。