超声波辅助变压滚揉工艺对鸭肉食用品质的影响

摘 要：研究超声波辅助变压滚揉工艺对鸭肉食用品质的影响。冷冻鸭腿肉剔除筋腱修整之后，随机分成2 组，采用真空滚揉、超声波辅助变压滚揉2 种工艺分别对其进行处理，后依次测定其色泽、剪切力、腌制吸收率、蒸煮损失率及质构5 项指标。结果表明：与真空滚揉腌制处理组相比，鸭肉经超声波辅助变压滚揉处理后，肉块色泽方面，亮度值（L*）显著升高（P<0.05）、红度值（a*）显著降低（P<0.05）、黄度值（b*）显著升高

（P<0.05）；蒸煮损失率、剪切力值显著降低（P<0.05）；腌制吸收率显著增加（P<0.05），处理100 min后，增至35.91%；硬度显著降低（P<0.05）、弹性和凝聚性显著增加（P<0.05）。因此，超声波辅助变压滚揉工艺在改善鸭肉食用品质方面显著优于传统的真空滚揉工艺。

关键词：鸭肉；超声波辅助变压滚揉；真空滚揉；食用品质

Abstract： Effects of ultrasound-aided pressure swing tumbling on the eating quality of duck were studied in this investigation. After the removal of tendons， frozen duck breast （（100 ± 1） g， 5 cm × 5 cm × 4 cm） were divided into two groups at random for vacuum tumbling （VT） or ultrasound-aided pressure swing tumbling （PST）. After tumbling， the meat color， shear force， salt-absorbing capacity and cooking loss were determined. The results showed that there were significant differences between PST and VT in the eating quality of duck. Compared with the VT group， L* value of the PST group increased significantly （P < 0.05）， a* value decreased significantly （P < 0.05） and b* value increased significantly （P < 0.05）. Cooking loss and shear force value of the PST group decreased significantly （P < 0.05）. Salt-absorbing capacity increased significantly （P < 0.05） reaching 35.91% after 100 min treatment. In addition， a significant decrease in hardness （P < 0.05）， and a significant increase in springiness and cohesiveness were observed （P < 0.05）. Therefore， PST is superior to the traditional VT method in improving the eating quality of duck.

Key words： duck； ultrasound-aided pressure swing tumbling （PST）； vacuum tumbling （VT）； eating quality

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.12.004

中图分类号：TS251.4 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）12-0017-05

引文格式：

于林宏， 孙京新， 李鹏， 等. 超声波辅助变压滚揉工艺对鸭肉食用品质的影响[J]. 肉类研究， 2016， 30（12）： 17-21. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.12.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

YU Linhong， SUN Jingxin， LI Peng， et al. Effects of ultrasound-aided pressure swing tumbling on the eating quality of duck[J]. Meat Research， 2016， 30（12）： 17-21. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.12.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

与猪、牛、羊等家畜不同，鸭肉等禽肉属于高蛋白低脂肪的食品，营养丰富、均衡[1-2]且含有丰富的维生素、氨基酸以及微量元素，深受广大消费者的喜爱。陈岩锋等[3]对大型白羽半番鸭胸肉的营养成分进行了分析，数据显示，其粗蛋白质含量占21.79%，粗脂肪含量占0.96%，充分表明鸭肉的低脂肪高蛋白特性。因此，越来越多的国内外学者对鸭肉营养成分、食用品质、加工工艺等进行了研究和改进。滚揉腌制工艺能够改善肉的色泽、嫩度、促进盐溶性蛋白溶出[4]，是目前禽肉制品加工过程中加快腌制速率的最常用的方法之一，国内外学者从20世纪60～70年代起就开始对其展开了研究。孙建清等[5]通过比较了间歇滚揉、连续滚揉以及滚揉时间对猪肉火腿品质的影响，表明较短以及较长时间的滚揉均不利于改善火腿的保水性及质构特性，得出结论：间歇式滚揉16 h的猪肉火腿品质最好。Deumier等[6]研究发现，间歇式真空滚揉腌制可以促进禽肉对盐的吸收，提高了食盐的渗透速率，并减少了腌制过程中细胞内水分的损失。超声波技术作为一种新兴的高效、环保的加工技术，在生鲜肉及肉制品保鲜、嫩化、解冻等领域得到广泛应用，其在禽肉制品加工过程中同样具有较高的应用价值。超声波技术的空化作用、机械作用以及热效应能够使肉中的溶酶体、肌原纤维蛋白以及结缔组织遭到破坏，使得细胞的内容物释放从而起到嫩化的作用[7]，此外超声波还可以促进肉中蛋白质分解酶的分泌和作用，使得游离氨基酸量增加[8]。范大明等[9]的研究表明适宜强度的超声波处理可以增强肉中酶的活性，提高酶促反应速率。Haydock等[10]发现在肉的腌制过程中，超声波处理可以增加盐分的扩散系数，从而促进腌制。钟赛意[11]采用超声波处理盐水鸭来代替传统的腌制工艺并对其进行品质方面的比较，结果表明，超声波能够有效地促进盐分和香辛料的扩散和渗透，同时显著提高了肉质的嫩度。

目前，国内外学者对滚揉工艺的报道已经很多，但进一步将滚揉工艺与其他工艺结合的报道并不多见。本实验采用超声波辅助变压滚揉工艺以及真空滚揉腌制工艺来处理冷冻鸭肉，对处理后的肉样进行色泽、腌制吸收率、剪切力、蒸煮损失率及质构等指标进行测定并对比分析，旨在为腌制工艺方面提供可行性的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冷冻鸭胸肉 青岛市城阳区大润发超市；氯化钠 成都西亚化工股份有限公司。

1.2 仪器与设备

GR-20型滚揉机 诸城市新得利食品机械有限责任公司；JY92-IID型超声波细胞破碎仪 宁波新芝生物科技股份有限责任公司；Minolta CR200便携式色差仪

日本Konica公司；UDK142型嫩度仪 东北农业大学工程学院；TA-XT. plus物性测定仪 英国Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 腌制液的配制

参考冯婷等[12]的方法，腌制液添加量为30%、食盐添加量为2.5%（以原料肉质量计），此时腌制效果最佳，NaCl溶液的质量浓度为12 g/100 mL，配制腌制液的水温控制在3～4 ℃左右。

1.3.2 肉样的处理

将购买的冷冻鸭胸肉去除筋、腱、脂肪后切成大小相同的样品（（100±1） g，5 cm×5 cm×4 cm），随机分为2 组后，分别浸渍于装有腌制液的自封袋中，进行以下2 种处理：

真空滚揉（vacuum tumbling，VT）处理组：将一组装于自封袋中的样品再平均分为6 份，每份3 个样品，将其放入滚揉机中在真空度为-0.08 MPa条件下采用单向连续真空滚揉方式分别处理0～100 min（时间梯度为20 min）。滚揉参数：温度0～4 ℃，转速18 r/min（下同）。

超声波辅助变压滚揉（pressure swing tumbling，PST）处理组：将另外一组样品随机分为6 份，每份3 个样品，先将所有样品放入超声波细胞破碎仪（40 kHz，140 W）中进行超声破碎4 min，后在真空度-0.06 MPa条件下单向连续真空滚揉8 min，最后于常压下单向连续滚揉8 min。重复上述操作4 次，样品对应的处理时间为20～100 min（时间梯度为20 min），剩余1 份作为对照组，处理时间为0 min。

1.3.3 色泽

分别取2 种滚揉工艺处理100 min后的肉样，使其在空气中暴露20 min后，用色差仪测定其L*、a*和b*，其中L*表示亮度值，a*表示红绿范围，b*表示蓝黄范围。使用前先将色差仪进行校正，标准化之后将镜头垂直置于肉面之上，检测光源为D65，测量直径为8 mm，然后将镜口紧扣肉面，按下摄像按钮，进行测定。每个样品均进行6 个位点的测定，并加以标记，尽量使得样品之间测定位点相同，减小误差，然后将6 个位点的测量值取平均值即为该样品的测量值。

1.3.4 剪切力

取2 种方法处理后的样品，沿肌纤维方向切取4 cm×1.5 cm×0.5 cm的长方条，用嫩度仪沿肌纤维方向剪切肉条，分别测定剪切力[13]。每个样品重复测定3 次，取平均值。

1.3.5 腌制吸收率

将处理好的样品分别进行腌制吸收率的测定，每个样品测定3 次，取平均值。

1.3.7 质构

分别将2 种方法处理后的样品切成3 cm×1.5 cm×1 cm的小块，在物性测定仪下分别对2 种样品做质构剖面分析（texture profile analysis，TPA），从而得出2 种样品的硬度和弹性。设置参数：探头型号为P/0.5R柱状，以1.5 mm/s进入测试肉样，再恢复至初位，下压距离9 mm。

1.4 数据处理

采用统计软件SPSS 17.0及Origin 9.0对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同滚揉工艺对鸭肉色泽的影响

经2 种不同滚揉工艺处理后鸭胸肉的L*均呈升高趋势，其原因可能是由于L*的大小与肉的保水性有关，滚揉处理可促进水分进入到肌肉细胞中，增强其保水性，从而改变了肉的反射特征，提高了肉的亮度；PST组的L*要显著高于常压滚揉以及VT组，可以说明变化的压强及超声波作用可以更好地促进腌制液的渗透，从而增强肉的保水性，使肉的色泽更亮。a*的大小与肌肉中血红蛋白、肌红蛋白的含量有关，滚揉处理后a*呈现出显著降低（P<0.05）的趋势，这与史培磊等[15]的研究结果相一致，产生这个结果可能是因为滚揉腌制以后肉块中残存的血液流出，使得血红蛋白的含量减少，而且食盐也会加速肉中肌红蛋白的氧化使其转变为红色较浅的高铁肌红蛋白；而在超声波与变化的压强的作用下，残存的淤血更易流出、肌红蛋白转化更快，从而使得PST处理组的a*显著低于VT处理组（P<0.05）。由于b*代表样品的黄度值，因此其值越高肉样越不新鲜[16]，鸭肉在滚揉后b*显著升高

（P<0.05），这可能是因为解冻过程影响了肉的新鲜度，此外，2 种肉经VT处理后b*显著增大，这可能是因为在作用过程中会产生较多的热，从而影响了肉的新鲜度。

2.2 不同滚揉工艺对鸭肉剪切力的影响

肉质的嫩度高低与剪切力大小成反比[17]，肉质质量的5 个品质指标包括嫩度、多汁性、肉色、风味以及系水力，嫩度是首要指标[18]。影响禽肉嫩度的因素有很多，包括家禽的品种、年龄、屠宰方法、加工方法等，但这些因素归根到底是对肌肉的组织结构产生了影响，尤其是有关肌原纤维蛋白中肌动蛋白与肌球蛋白结合的紧密度、结缔组织的结构以及肌间脂肪的含量方面[18-19]。

由图1可知，经过2 种滚揉工艺的处理，鸭肉的剪切力值显著降低（P<0.05），这表明滚揉处理可改善肉品的嫩度，这与丁玉庭[20]、徐为民[21]、Pietrasik[22]等的研究基本一致。滚揉可以增加肉的嫩度，其原因可能是滚揉过程中甩、拍、滚、打等机械力的作用破坏了肌原纤维的结构[23]，使肉质变得松软；破坏了溶酶体的膜结构，大量内源性蛋白酶释放，这些酶可以与肌原纤维蛋白结合，使其部分发生降解[15]；滚揉对结缔组织结构、肌束膜也会有一定的破坏作用[24]，从而起到嫩化的作用。PST处理组与VT处理组相比，由于变化的压强以及超声波的作用更加促进了肌原纤维结构以及溶酶体膜的破坏，从而使得剪切力值降低更为显著。

2.3 不同滚揉工艺对鸭肉腌制吸收率的影响

由图2可知，随着滚揉腌制时间的增加，2 种不同滚揉工艺处理后冷冻鸭肉的腌制吸收率均不断增加，在处理100 min时达到最大；与VT处理组相比，PST处理组促进腌制的效果更显著（P<0.05）；滚揉腌制处理的前60 min内，各组的腌制吸收率均呈现显著增长趋势，60 min后2 组的增长趋势趋于平缓。PST组腌制吸收率的增长速率显著高于VT处理组（P<0.05），其在40 min时的腌制吸收率为32.04%已超过VT处理组100 min后的值31.22%。PST处理组与VT处理组相比，腌制过程中肉样在滚筒内受到的压强发生变化，因此腌制吸收率的差异可能是由于变化的压强使得溶解在肌肉组织中的气体得以释放，同时食盐水在压力作用下被压入肌肉的空隙中，而压力差的存在使得肌肉细胞的渗透性发生改变，促使食盐水能够迅速、均匀地分散到肌肉纤维的各部分；PST处理组较VT处理组又增加了超声波处理，反应物传输机制在超声处理下改变、肌肉间某些酶的活性增强，通过促进氯化钠的渗透与扩散，而达到提高腌制效率的效果[25]。2 组肉样在处理60 min后腌制吸收率的增长趋势趋于平缓，这可能是由于食盐水在肉块内外的浓度差越来越小，渗透作用已处于动态平衡状态，或者是因为滚揉以及超声波工艺对肉块的作用有限，不能促使食盐水持续渗透。

2.4 不同滚揉工艺对鸭肉蒸煮损失率的影响

由图3可知，未进行滚揉处理时鸭肉的蒸煮损失率达到50%，经过滚揉处理后显著降低（P<0.05）；与VT处理组相比，PST处理组对于鸭肉的蒸煮损失率影响更为显著（P<0.05）；滚揉腌制100 min后蒸煮损失率降至33.81%，显著低于VT处理组的37.24%。肉的蒸煮损失率是衡量肉制品保水性能的一个重要指标，在滚揉腌制过程中，鸭肉的蒸煮损失率呈现出显著下降的趋势，这说明肉样经过滚揉后其保水性增强，这与史培磊[15]、苑瑞生[26]等的研究结果相一致。滚揉可以增强肉的保水性可能是因为滚揉过程中机械与肉之间、肉与肉之间不断地相互作用使得肌肉纤维变得松驰，盐溶性蛋白不断向肉表面富集，在加热过程中，盐溶性蛋白会在肉的表面形成一层膜，从而提高肉块表面阻止水分向外扩散的能力。滚揉处理后，部分填充于肌肉凝胶中的肌浆蛋白可能发生了降解或溶出，使得水分进入凝胶的网络空隙中，而且肌浆蛋白的分离会使得更多肌原纤维蛋白的亲水基团暴露，凝胶所能容纳的水分增多，从而提高了凝胶的保水性，降低其蒸煮损失。PST处理组的作用效果要显著优于VT处理组，这可能是由于压强的交替变化也会造成肌肉细胞内自身的水分被锁住，从而在蒸煮时不易流失。这与程榆茗[27]、詹文圆[28]等的研究结果相一致。此外，超声波的空化效应也可以穿透组织内部、破坏组织结构，能够使更多的盐溶性蛋白得以释放，从而保留住更多的水分。

2.5 不同滚揉工艺对鸭肉质构的影响

肉的口感和嫩度与其质构有着密切关系[29]，肉质构常用的指标包括硬度、弹性和黏着性。由图4可知，随着滚揉时间的增加，2 种不同滚揉工艺处理后冷冻鸭肉的硬度均不断降低，与VT处理组相比，PST处理组对于鸭肉的影响更为显著（P<0.05）；弹性均随滚揉时间的增加而增大，在60 min左右，增长趋势趋于平缓，整体来看，PST处理组对于鸭肉弹性的影响较VT处理组更为显著（P<0.05）；2 组不同滚肉处理对鸭肉的凝聚性均有显著影响（P<0.05），凝聚性在100 min左右增长趋势趋于平缓，2 组滚揉处理相比较，PST处理组对于鸭肉的影响更为显著（P<0.05）。在滚揉处理过程中，由于机械与肉、肉与肉之间不断地相互碰撞导致肌肉纤维变得松驰，从而使肉的宏观表现为硬度降低，PST处理组相较于VT处理组增加了超声处理及变化的压强，在超声作用下，肌肉纤维之间相互碰撞堆积，使得肌肉表面张力下降[30]；而变压滚揉通过不断改变滚筒内气体压强反复对肌肉纤维进行机械力的作用，使肌纤维变得不规则性松散，肌肉细胞膜破裂，释放的钙离子酶能够将肌肉中的支撑蛋白水解，从而使其硬度降低，弹性和凝聚性有所增加，这一结论与程榆茗[27]、冷雪娇[31]等研究结果一致。

3 结 论

本研究对真空滚揉工艺和超声波辅助变压滚揉工艺处理后鸭肉的色泽、剪切力、腌制吸收率、蒸煮损失率及质构5 项指标进行测定，研究发现与真空滚揉腌制处理组相比，鸭肉经超声波辅助变压滚揉处理后，随着滚揉时间的增加，肉块L*显著升高（P<0.05）、a*显著降低（P<0.05）、b*显著升高（P<0.05），肉块整体色泽得到改善；蒸煮损失率、剪切力值显著降低

（P<0.05），保水性显著增强；肉块的腌制效率在处理100 min后，增至35.91%，远高于传统的真空滚揉腌制工艺（P<0.05）；肉块的硬度显著降低（P<0.05）、弹性和凝聚性显著增加（P<0.05），整体提高了肉块的嫩度和口感。这一结果表明超声波辅助变压滚揉腌制工艺能显著改善鸭肉的食用品质，为禽肉腌制加工提供了一定的理论依据。但目前，超声波辅助变压滚揉腌制工艺在生产实践中的应用仍存在工艺设备上的难点，因此也亟需对相关基础理论进行深入研究。

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