郭 鑫,张 超,马 越,江连州,赵晓燕,*
(1.东北农业大学,黑龙江哈尔滨 150030; 2.北京市农林科学院蔬菜研究中心,北京 100097)
不同淀粉与大豆分离蛋白混合涂层对冷却牛肉贮藏品质的影响
郭 鑫1,2,张 超2,马 越2,江连州1,赵晓燕2,*
(1.东北农业大学,黑龙江哈尔滨 150030; 2.北京市农林科学院蔬菜研究中心,北京 100097)
研究淀粉(木薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、豌豆淀粉和高直链淀粉)与大豆分离蛋白混合可食性涂层对冷却牛肉贮藏品质的影响。研究在4℃下贮藏5d过程中,各种淀粉与大豆分离蛋白混合涂层对冷却牛肉失重率、颜色、pH、硫代巴比妥酸值和感官评价得分的影响。结果发现豌豆淀粉和玉米淀粉与大豆分离蛋白混合涂层不仅有效降低冷却牛肉中水分损失(分别为9.97%和12.83%,低于聚乙烯膜包装),而且较好的保持冷却牛肉的感官指标。
大豆分离蛋白,淀粉,可食性涂层,冷却牛肉,品质
肉是人体摄取蛋白质的主要来源之一,目前市场上销售的肉主要包括热鲜肉、冷冻肉和冷却肉3种,其中冷却肉以其柔嫩多汁和味道鲜美等特点,受到消费者欢迎[1]。然而,目前冷却肉多以塑料(如塑料托盘,聚乙烯膜等)为包装材料,由于其强度高、阻气、阻水性能好,且价格低廉,得到商家广泛认可。但随着石油资源的日益匮乏以及人们对环境问题的关注,由可再生、可降解的蛋白质和淀粉制成的可食性包装材料越来越受到重视[2]。大豆分离蛋白是一种很好的成膜材料,对氧气、二氧化碳和油脂都具有良好的阻隔特性;淀粉作为来源最丰富的天然长链聚合物,将为可食性材料带来良好的机械性能[3],因此近年来逐渐被应用于可食性包装材料中[4]。李昀[5]和彭雪萍[6]等研究者均发现淀粉膜可以有效延长冷却肉贮藏期,保持冷却肉的品质。但是,关于大豆分离蛋白和淀粉混合膜的研究还鲜有报道。因此,本文结合大豆分离蛋白和淀粉的优点制备大豆分离蛋白和淀粉混合涂层膜,并研究上述涂层对冷却牛肉品质的影响。本文研究结果不仅拓宽了可食性包装材料的研究思路,而且为可食性包装的应用提供数据支持。
1.1 材料与设备
冷却牛里脊肉 北京金四季欧尚超市;大豆分离蛋白 谷神生物科技集团有限公司;木薯淀粉上海美峰食品公司;红薯淀粉 福建塞翁福食品公司;马铃薯淀粉、玉米淀粉、豌豆淀粉、高直链淀粉北京好食惠调味品公司;甘油 北京北化精细化学品公司;聚乙烯膜 中山合成塑料制品。
电子天平 梅特勒-托利多AL 204;色差仪 美能达CM-3700d;磁力搅拌器;pH计 梅特勒-托利多;精密增力电动搅拌器 金坛市鑫鑫实验仪器厂;电子恒温水浴锅 北京中兴伟业仪器有限公司;冷冻离心机 Sigma3-18K;分光光度计 岛津 UV-1800。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的制备 将6g甘油和6g大豆分离蛋白分别加入6个盛有200mL蒸馏水的烧杯中,再将木薯淀粉,红薯淀粉,马铃薯淀粉,玉米淀粉,豌豆淀粉,高直链淀粉各6g分别加入不同烧杯,搅拌均匀,置于90℃恒温水浴加热30min,取出冷却至室温作为混合涂层液。
将冷却牛里脊肉除筋,然后切分成形态一致,大小均一,重量为10g的120份。将15份肉样直接置于4℃下贮藏作为未包装组;取15份肉样用聚乙烯(PVC)膜包装,然后置于4℃下贮藏,作为PVC包装组;再将每15份肉样浸渍于一种上述混合涂层液中3min,取出后在4℃条件下贮藏,分别作为木薯淀粉组、红薯淀粉组、马铃薯淀粉组、玉米淀粉组、豌豆淀粉组和高直链淀粉组。
1.2.2 冷却牛肉失重率的测定 以样品流失水分重量占样品总重量的百分比表示。
1.2.3 冷却牛肉颜色的测定 取样品中心部分切成1cm厚肉片,使用色差仪对切面进行六点检测,记录L值和a值,取平均值[7]。
1.2.4 冷却牛肉pH的测定 取样品10g剁碎后置于250mL烧杯内,再加入90mL蒸馏水,充分搅拌,做成1∶10的均匀稀释液,置室温中30min后过滤,取澄清液,用pH计测其pH[8]。
1.2.5 冷却牛肉硫代巴比妥酸(TBA)值的测定 取10g样品剁碎,加50mL 7.5%的三氯乙酸(含0.1% EDTA),摇振30min,双层滤纸过滤两次。取5mL上清液加入5mL 0.02mol/L TBA溶液,90℃水浴中保温40min,取出冷却至室温后离心5min,取上清液,加入5mL氯仿摇匀,静置分层后取上清液在538nm处比色,同时做空白实验[9-10]。并从标准曲线中查出丙二醛的含量。
标准曲线绘制首先准确吸取每mL相当于10μg的丙二醛标准溶液0.1、0.3、0.5、0.7、1.0和1.5mL置于比色管中,加水至总体积5mL,再加入5mL TBA溶液,然后按样品测定的操作方法进行。根据测得的丙二醛标准溶液的浓度与吸光度关系绘制标准曲线。样品中丙二醛含量计算参见公式1∶
式中∶S∶从标准曲线查得丙二醛的相应质量浓度,μg/mL;10∶试样的质量,g。
1.2.6 感官评价 以6人小组对各组样品进行感官评价,打分标准参照GB/T5009.44的规则。具体采用9分制,5分以上(含5分)被定为可被消费者接受[11]。
2.1 不同包装材料对冷却牛肉失重率的影响
不同包装材料对冷却牛肉失重率的影响如图1所示。在5d贮藏过程中,各组样品失重率均显示升高趋势。与未包装组相比,其它各组均有效降低冷却牛肉中水分损失。PVC包装组失重率低于木薯淀粉组、红薯淀粉组、马铃薯淀粉组和高直链淀粉组,但高于豌豆淀粉组(9.97%)和玉米淀粉组(12.83%)。因此,豌豆淀粉组和玉米淀粉组有效降低冷却牛肉水分损失,保持冷却牛肉的品质。
图1 不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d后失重率的影响
2.2 不同包装材料对冷却牛肉颜色的影响
表1显示不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d过程中颜色的影响。在4℃下贮藏5d后,各组L值和a值均降低。其中,PVC包装组对冷却牛肉颜色保持效果最好,冷藏5d后,其L值下降2.26%,a值下降17.95%。PVC包装组的L值和a值在贮藏第5d均与其它各组具有显著性差异。
然而,未包装组、木薯淀粉组、红薯淀粉组、玉米淀粉组之间a值差异不显著(P>0.05),但PVC包装组与马铃薯淀粉组、豌豆淀粉组以及高直链淀粉组a值差异显著(P<0.05)。因此,PVC包装对冷却牛肉的颜色影响最小。
2.3 不同包装材料对冷却牛肉pH的影响
表2显示不同包装材料对冷却牛肉在5d贮藏过程中pH的影响。冷却肉pH的参考标准为一级鲜度(pH5.8~6.2)、二级鲜度(pH6.3~6.6)和变质肉(pH6.7以上)。新鲜肉pH范围一般在5.6~6.4[12-13]。蛋白质在细菌及酶的作用下分解为氨及胺类碱性物质,会使肉的pH上升[14];油脂受到氧气、水、光、热、微生物等作用,会逐渐水解或氧化而变质酸败,使中性脂肪分解为甘油和脂肪酸,从而使pH降低。从表2中可以看出,pH先逐渐升高,在第4d后有所下降。这可能是由于最初阶段蛋白质的变质程度要高于油脂的氧化程度,所以pH逐渐升高;随着油脂氧化程度越来越高,有机酸不断积累,从而使pH降低。因此,pH不能作为判断肉新鲜度的绝对指标,只作为参考指标。
2.4 不同包装材料对冷却牛肉TBA值的影响
TBA值是反映肉类制品在贮藏过程中氧化酸败的直接指标,TBA值越大,说明脂肪的氧化程度越高[15],其阈值在1~2mg/kg[16]。不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d后TBA值的影响见图2。与未包装组相比,其余各组均有效延缓冷却牛肉中油脂氧化。豌豆淀粉组和高直链淀粉组延缓油脂氧化的能力最强,在4℃下贮藏5d后TBA值仍在阈值范围之内(1.87mg/kg),而 PVC包装组 TBA值达到3.31mg/kg。因此,豌豆淀粉组和高直链淀粉组有效延缓冷却牛肉中油脂氧化,保持冷却牛肉的品质。
表1 不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d过程中颜色的影响
表2 不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d过程中pH的影响
表3 不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d后感官评价得分的影响
图2 不同包装材料对冷却牛肉在4℃下贮藏5d后TBA值的影响
2.5 不同包装材料对冷却牛肉感官的影响
表3显示不同包装材料对冷却牛肉感官评价得分的影响。随着贮藏时间的延长,各组样品的感官评价得分均有所降低。PVC包装组对冷却牛肉样品的外观保持效果最好,这与色差测定的结果一致; PVC包装组与玉米淀粉组对冷却牛肉的感官评价得分差异不显著(P>0.05),而与其它的淀粉组和未包装组得分均有显著性差异(P<0.05)。除PVC包装组,玉米淀粉组和豌豆淀粉组对冷却牛肉的外观保持效果较好。
另一方面,在4℃贮藏5d后,未包装组、木薯淀粉组、红薯淀粉组和高直链淀粉组感官评价得分已经低于4分,不能被消费者所接受。
与未包装组相比,其它各组均降低冷却牛肉中水分损失,延缓油脂氧化,保持冷却牛肉的品质。其中,PVC包装组对冷却牛肉颜色保持最佳;豌豆淀粉组可以降低冷却牛肉中水分损失,延缓油脂氧化,在4℃下贮藏5d后,仍然可以保持较好的感官品质; PVC包装组、玉米淀粉组和豌豆淀粉组感官评价最高。豌豆淀粉和玉米淀粉与大豆分离蛋白混合涂层在保持冷却牛肉品质方面,与PVC膜最相近。因此,豌豆淀粉和玉米淀粉与大豆分离蛋白混合涂层将有可能在未来替代PVC膜。
[1]姜绍通,吴洁方,刘国庆,等.茶多酚和大蒜素在冷却肉涂膜保鲜中的应用[J].食品科学,2010,31(10):313-315.
[2]吴颖,于九皋,耿凤英.淀粉基食品包装膜材料的研究进展[J].信息记录材料,2008,9(6):36-43.
[3]Nisperos-Carriedo,M O.Edible coatings and films based on polysaccharides[M].In J M Krochta,E A Baldwin,& M O Nisperos-Carriedo(Eds),Edible coatings and films to improve food quality,1994:305-336.
[4]Gennadios,A T H McHugh,C L Weller,et al.Edible Coatings and Films to Improve Food Quality[M].Ed By J M Krochta,E A Baldwin and M Nisperos-Carriedo,Technomic Publishing Co.,Lancaster,1994:201-277.
[5]李昀,李素燕,赵一诺,等.玉米醇溶蛋白在冷却肉保鲜中的应用[J].食品工业科技,2008(3):262-264.
[6]彭雪萍,王显伦,刘延奇,等.植酸淀粉对冷却肉的保鲜性能研究[J].食品科技,2008,33(8):354-357.
[7]丁一武,魏益民.色彩色差计在肉品新鲜度检验中的应用[J].肉类工业,2003,266(6):22-24.
[8]南庆贤.肉类工业手册[M].北京:中国轻工业出版社,2003:775-776.
[9]Witte V C,Krause G F,Bailey M E.A new extraction method for determining 2-thiobarbituric acid values of pork and beef during storage[J].Journal of Food Science,1970,35:582-585.
[10]高等学校教材:油料油脂检验与分析[M].化学工业出版社,2006.
[11]Truelstrup Hansen L,Gill T,Huss H H.Effects of salt and storage temperature on chemical,microbiological and sensory changes in cold-smoked Salmon[J].Food Research International,1995,28:123-130.
[12]王长远,马万龙,姜昱男.猪肉新鲜度的检测及肉质综合评定[J].农产品加工,2007(10):75-77.
[13]尹忠平,夏延斌,李智峰,等.冷却猪肉pH变化与肉汁渗出率的关系研究[J].食品科学,2005,26(7):86-88.
[14]顾赛麒,赵勇,谢晶,等.冷却肉新鲜度变化研究[J],食品工业科技,2010(1):21-24.
[15]唐书泽.卫生部“腌腊肉制品卫生标准”研讨会[D].
[16]Connell J J.Methods of assessing and selecting for quality[M].In control of fish quality(3rd ed).Berlin:Springer,1990.
Effect of soy protein isolate and starch mixture coating on qualities of chilled beef
GUO Xin1,2,ZHANG Chao2,MA Yue2,JIANG Lian-zhou1,ZHAO Xiao-yan2,*
(1.Northeast Agriculture University,Harbin 150030,China; 2.Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Vegetable Research Center,Beijing 100097,China)
Effect of the starch(cassava starch,sweet potato starch,potato starch,corn starch,pea starch,and amylose)and soy protein isolate mixture coating on quality of chilled beef was evaluated.Specifically,changes of weight loss,color,pH value,TBA value and sensory evaluation score of the chilled beef were investigated during the storage at 4℃for 5days.Finally,the pea starch and corn starch with the soy protein isolate mixture coating not only reduced the weight loss(9.97%and 12.83%,respectively,lower than that of PVC package),but also held the sensory index of the stored chilled beef.
soy protein isolate;starch;edible coating;chilled beef;quality
TS251.5+2
A
1002-0306(2011)11-0138-04
2010-09-27 *通讯联系人
郭鑫(1985-),女,在读硕士研究生,研究方向:农产品加工与贮藏。
北京市优秀人才。