加工方式对添加复合脂肪替代物 生鲜鸡排品质的影响

卜宁霞,王 元,赵宇慧,徐 昊,刘敦华

(宁夏大学农学院,宁夏银川 750021)

鸡肉口感细嫩、味道鲜美,具有许多理想的营养特性,如富含多种维生素、矿物质、较低的脂肪含量和高浓度的多不饱和脂肪酸含量[1],其中,鸡肉的脂肪含量通常<2 g/100 g,可以提供高品质的蛋白质,同时具有温和的、接受性强的风味,因此颇受消费者的喜爱,应用十分广泛[2]。近年来对鸡胸肉产品的研究开发主要为肉丸[3]、肉肠[4]、肉糜[5]等,对生鲜鸡肉的研究处于起步阶段,且都集中在对生鲜鸡肉的保鲜及品控方面,如:王艳芳等[6]研究了复合保鲜剂对生鲜鸡肉贮藏品质的影响,发现复合保鲜剂同空白对照和化学保鲜相比可有效延长生鲜鸡肉的保质期,刘琳等[7]筛选出3种天然保鲜剂进行复配,可将生鲜鸡肉的货架期延长至18 d,而对生鲜鸡肉产品品质改良方面的研究鲜有报道。

复合型脂肪替代物是将不同的基质物(植物蛋白、植物油脂、改性淀粉、膳食纤维等)按照一定比例组合在一起,协同发挥脂肪替代品的作用,具备脂肪在食品中的功能特性但又不增加热量的摄入[8];宗瑜等人[9]利用复合脂肪替代物研制新型低脂白羽鸡肉丸,优化出的产品脂肪含量降低且感官品质提高;胡铁军等人[10]通过感官评价及计算机视觉成像系统综合评价,发现加入一定配比复合脂肪替代物的牛肉,其大理石花纹等级平均在2级以上。将复合脂肪替代物加入到生鲜鸡胸肉中制成生鲜鸡排,在确保其高蛋白低脂的基础上改善鸡胸肉干柴的口感，提高营养价值。本文在研制出复合脂肪替代物生鲜鸡排的基础上,对其后续加工方式对品质的影响进行了研究,讨论了生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排的保水性、结合水与不易流动水含量、蛋白质和脂肪含量、贮藏过程中的TVB-N和pH、油炸熟制后挥发性风味物质,以期为我国食品生产企业提供理论支持,也为家庭消费生鲜鸡排提供实践参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

生鲜鸡胸肉和鸡板油 当天屠宰的AA白羽肉鸡,于3 h内运回实验室,在-18 ℃下冷冻保藏；食盐、味精、白胡椒粉、料酒、酱油、鸡蛋、大豆油等 购于银川新百超市;玉米醋酸酯淀粉、大豆分离蛋白、复合乳化剂(单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、酪蛋白酸钠)、转谷氨酰胺酶、葡萄糖、六偏磷酸盐等 购于为民试剂公司(食品级)。

NMI20-15型低场核磁成像分析仪 上海纽迈电子科技有限公司;UDK127型半自动凯氏定氮仪 意大利VELP公司;TDL-5-A型低速离心机 上海安亭科学仪器厂;SHB-ⅢA型循环水式真空泵 郑州长城科贸;FJ300-SH型数显高速分散均质机 上海标本模型厂;PHSJ-3F型便携式pH计 上海精科仪器有限公司;GCMS-QP2010型气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司;SPME手动进样器 美国Supelco公司;65 μm PDMS/DVB萃取头 美国Supelco公司;DB-5MS型毛细管柱 美国Agilent Technologies公司。

1.2 实验方法

1.2.1 复合脂肪替代物的制备 参考文献[11],分别称取8%玉米醋酸酯淀粉、6%大豆分离蛋白、2.5%复合乳化剂(单硬脂酸甘油酯、卵磷脂、酪蛋白酸钠为0.45∶0.1∶0.45)、0.8%转谷氨酰胺酶、5%葡萄糖、2%六偏磷酸盐于35 ℃水中混合至搅拌溶解,放入高速分散均质机中均质30 s,然后加入35%的130 ℃鸡脂肪均质45 s,得到复合脂肪替代物。

1.2.2 生鲜鸡排加工工艺 将冷冻保存的鸡胸肉置于4 ℃冰箱中解冻12 h,然后切成7 cm×5.5 cm×2 cm的肉块,注意去除脂肪和血水,加入2.5%食盐、1%味精、2.5%白胡椒粉、5%料酒,3%酱油在4 ℃冰箱中腌制5 h。采用5点注射法[12]向肉块中均匀注射5%的复合脂肪替代物,再在鸡肉块表面刷一层包裹液(蛋清、淀粉和水质量比为2∶1∶3),待稍干后置于4 ℃冰箱待用。

1.2.3 保水性的测定

1.2.3.1 滴水损失的测定 参照Honikel[13]的测定方法,选取4 ℃放置的相同质量的生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排各3块,悬空放入烧杯中置于4 ℃冰箱中,24 h后取出肉块,用滤纸吸干肉样表面水分称重。放置前后的质量分别记为m1、m2,计算滴水损失W滴。

W滴(%)=[(m1-m2)/m1]×100

1.2.3.2 离心损失的测定 参照屠洁[14]的测定方法,选取4 ℃放置的相同质量的三个样品各3块,切碎后用滤纸包裹,置于放有脱脂棉的50 mL离心管中,4000 r/min离心20 min,取出样品,剥去滤纸称重。放置前后质量分别记为m1、m2,离心损失W离。

W离(%)=[(m1-m2)/m1]×100

1.2.3.3 蒸煮损失的测定 参照魏心如[15]的测定方法,选取4 ℃放置的相同质量的三个样品各3块,置于蒸煮袋内,水浴温度保持75 ℃,加热样品中心温度达70 ℃后取出,滤纸吸干表面水分称质量。并记放置前后质量分别为m1、m2,蒸煮损失W蒸。

W蒸(%)=[(m1-m2)/m1]×100

1.2.4 结合水与不易流动水含量的测定 分别称取4 ℃放置的三个样品2 g,切碎后放入直径为15 mm检测管(核磁专用)中,进行核磁测定,平行测定3次,取平均值作为弛豫特征值。测定参数:温度32 ℃,质子共振频率SF(MHz)=18,偏移频率O1(Hz)=377177.24,90°硬脉冲脉宽P1(us)=16.00,采样点数TD=79996,采样频率SW(KHz)=200,180°硬脉冲脉宽P2(us)=32.00,采样等待时间TW(ms)=2500.000,回波个数NECH=2000,模拟增益RG1(db)=20.0,数字增益DRG1=3,重复采样次数NS=16,数据半径DR=1,采样开始时间RFD=(ms)=0.020。用CPMG序列测定自旋-自旋弛豫时间(T2)。

1.2.5 蛋白质和脂肪含量的测定 参照GB 50095-2010食品中蛋白质的测定[16]、GB/T 9695.7-2008 肉与肉制品总脂肪含量测定[17]。

1.2.6 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定 参照GB 5009.228-2016 食品中挥发性盐基氮的测定[18]。

1.2.7 pH的测定 分别称取三个样品10 g,切碎后加入100 mL蒸馏水浸泡15 min,均质取上层滤液测定pH。

1.2.8 挥发性风味成分分析

1.2.8.1 样品的制备 分别称取三个样品各100 g,放入400 mL160 ℃热油中炸5 min至金黄色后迅速冷却至0 ℃。分别准确称取中间肉样2 g,绞碎置于20 mL SPME顶空瓶中,加入0.4 gNaCl并混合均匀,密封。

表1 生鲜鸡排保水性的测定Table 1 Determination of water holding capacity of fresh chicken chop

注:同一行平均值肩上字母不同表示差异显著(p<0.05);表2同。

1.2.8.2 顶空固相微萃取条件 参照张同刚的测定方法[19],萃取头老化温度250 ℃,老化时间30 min;萃取条件:将样品瓶置于60 ℃水浴锅中平衡30 min,然后将SPME针头插入顶空瓶中萃取30 min,然后直接进样,进样口的温度为250 ℃,解吸3 min。

1.2.8.3 GC-MS 分析条件 参照张同刚的测定方法[19],GC条件:DB-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.5 μm);进样口温度250 ℃;升温程序:起始温度40 ℃,保持2 min,以15 ℃/min升至100 ℃,再以5 ℃/min升至220 ℃,保持10 min,再以10 ℃/min升温至260 ℃,最后以5 ℃/min升至280 ℃;载气为氦气;流速3.7 mL/min;不分流。

MS条件:电离源方式EI,电子能量70 eV;离子源温度200 ℃;接口温度250 ℃;检测电压350 V;质量扫描范围20～450 u。

表2 生鲜鸡排蛋白质及脂肪含量的变化Table 2 Changes of protein and fat of fresh chicken chop

1.2.8.4 定性定量 运用NIST2011s标准谱库检索,只选取匹配度大于74的化合物;采用面积归一化法,定量分析各个样品中的挥发性成分,得到相对含量。

1.3 数据处理

利用SPSS Statistics 17.0对数据进行方差分析,显著性差异水平为p<0.05。

2 结果与分析

2.1 加工方式对生鲜鸡排保水性的影响

保水性又称系水力,是影响肉感官特性和商品价值的重要因素,因此是评定肌肉品质的重要参数,常用指标为:滴水损失、离心损失、蒸煮损失[15]。由表1可知,包裹后生鲜鸡排的滴水损失显著低于未包裹生鲜鸡排(p<0.05);未包裹生鲜鸡排的离心损失显著高于生鲜鸡胸肉(p<0.05),但在包裹后得到改善;未包裹生鲜鸡排与包裹后生鲜鸡排的蒸煮损失差异显著(p<0.05),且包裹后生鲜鸡排低于生鲜鸡胸肉。因此,生鲜鸡排经包裹处理后其保水性得到明显改善,这与鸡排经包裹后可以降低肌肉由于高温作用产生的变性有关。因为当维持细胞骨架结构的连接蛋白,如肌间线蛋白、半肌动蛋白等变性后会使肌肉汁液的损失升高,从而降低肌肉的保水性[20],同时,复合脂肪替代物的添加,也对鸡排保水性的增强具有一定积极作用,如转谷氨酰胺酶能够促进蛋白质之间的交联,提高凝胶网络的稳定性,能够束缚更多水分[21]。

2.2 加工方式对生鲜鸡排结合水与不易流动水含量的影响

利用LF-NMR技术,肌肉中水分子的存在状态及迁移变化情况,能够通过氢质子(1H)的横向弛豫时间T2来反应[22]。由图1可以看出,生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排,在拟合后的弛豫图谱上能看到3个占据了不同弛豫时间的峰,其中(0.1～10 ms)弛豫时间内的峰代表与大分子紧密结合的水即结合水(T21);(10～100 ms)弛豫时间内的峰为主峰,代表高度组织化的蛋白质结构保持的不易流动水(T22),(100～1000 ms)弛豫时间内的峰代表肌原纤维晶格内的自由水(T23)[23],每个峰所对应的峰面积代表不同状态水分的相对含量。

图1 鸡肉横向弛豫时间T2分布Fig.1 Distribution of transverse relaxation time in chicken

由图2可知,各加工方式鸡肉的结合水含量差异显著,其中,包裹后生鲜鸡排的结合水含量显著高于生鲜鸡胸肉,未包裹生鲜鸡排显著低于另两种(p<0.05);未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排的不易流动水含量低于生鲜鸡胸肉,其中,生鲜鸡胸肉和未包裹生鲜鸡排差异显著(p<0.05)。不易流动水含量可以反映系水力的大小,包裹后生鲜鸡排较生鲜鸡胸肉不易流动水降低、结合水升高,说明包裹处理可使鸡肉中的不易流动水部分转变成结合水,从而降低鸡肉的系水力,但与另两个处理的差异不显著(p>0.05)。

图2 加工方式对鸡肉T21、T22峰面积的影响Fig.2 Effects of processing types on T21、T22peak area in chicken 注:T21为结合水,T22为不易流动水;图中肩标 字母不同者表示差异显著(p<0.05)，图3、图4同。

2.3 加工方式对生鲜鸡排蛋白质及脂肪含量的影响

由表2可知,生鲜鸡排蛋白质、脂肪含量较生鲜鸡胸肉均显著升高(p<0.05),其中,包裹后生鲜鸡排的蛋白质含量升高了17.72%,大大提高了鸡排的营养特性。主要是由于生鲜鸡排中加入了复合脂肪替代物，大豆分离蛋白中含有8种人体所必需的氨基酸,且组成含量也与理想氨基酸比较接近[24],是一种较为理想的非肉蛋白,不仅可以提高鸡肉的蛋白质含量,还具有一定的保油性,能与肉制品形成乳状液和凝胶基质,阻止脂肪向肉表面移动,可减少脂肪的损失。精制鸡油中的不饱和脂肪酸高达68%,仅次于深海鱼油[25],加入一定量的精炼鸡脂肪,在提高脂肪含量，改善鸡胸肉干柴口感的同时还可以提高营养价值,产品整体符合高蛋白低脂肪产品的需求[26]。

2.4 加工方式对生鲜鸡排贮藏过程中TVB-N的影响

挥发性盐基氮是动物性食品在腐败过程中产生的,可作为肉品新鲜度的评价指标,挥发性盐基氮(mg/100 g)≤15为鲜肉[27]。由图3可知,生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排在贮藏过程中,TVB-N变化趋势相同,均为随时间的增加而增加,且各贮藏阶段差异显著(p<0.05)。第4 d时,各处理鸡排的TVB-N均>15 mg/100 g,说明在贮藏4 d时鸡肉已不是鲜肉,随后TVB-N均呈显著增长(p<0.05),第8 d时生鲜鸡胸肉已腐败变质,未包裹生鲜鸡排和包裹后生鲜鸡排接近于腐败变质,可能是加入的转谷氨酰胺酶使蛋白质形成的凝胶网络结构增强,不易被微生物分解破坏,另外,包裹处理也可阻挡部分微生物的侵入。

图3 生鲜鸡排贮藏过程中的 TVB-N 的变化Fig.3 Changes of TVB-N of fresh chicken chop during storage

2.5 生鲜鸡排贮藏过程中pH的变化

pH是衡量肉制品新鲜度的又一重要指标,当pH大于6.7时,说明产品腐败变质[28]。由图4可知,生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排在贮藏过程中,pH变化趋势相同,均为随时间的增加先降低后升高,且均从第2 d开始各贮藏阶段差异显著(p<0.05)。生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排的pH分别在第6、8、8 d超过6.7,成为腐败肉,失去食用价值,这是由于微生物和酶使鸡肉中的蛋白质被分解为小分子胺类物质,引起pH和TVB-N的上升,肉制品新鲜度的下降[28]。整个贮藏期间,pH增长速度从大到小分别为:生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排,说明包裹处理和复合脂肪替代物的添加对鸡肉维持新鲜度有积极作用。

图4 生鲜鸡排贮藏过程中的pH的变化Fig.4 Changes of pH of fresh chicken chop during storage

2.6 生鲜鸡排中挥发性风味成分分析

采用HS-SPME-GC-MS技术分析得到了经油炸熟制后的生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排的挥发性成分总离子流图,如图5～图7,挥发性成分及其含量如表3。通过GC-MS数据分析和检索,三个样品中共检测出60种物质,其中醛类13种,醇类7种,酮类6种,烃类12种,酯类6种,醚类2种,含氮及杂环类14种。

图5 生鲜鸡胸肉油炸后挥发性成分总离子流图Fig.5 Total ion chromatogram(TIC)of fresh chicken after fried

图6 未包裹生鲜鸡排油炸后挥发性成分总离子流图Fig.6 Total ion chromatogram(TIC)of not wrapped fresh chicken after fried

由表3、表4可知,生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排经油炸后分别检出27、31、31种主要挥发性风味化合物,说明同生鲜鸡胸肉相比,生鲜鸡排油炸后的挥发性化合物种类有所提高,这可能与复合脂肪替代物的加入有关。各处理鸡肉中都检出的成分有8种,其中醛类5种:苯甲醛、正辛醛、庚醛、壬醛、正癸醛;酮类2种:2-庚酮、2,3-辛二酮;烃类1种:正十一烷。此外,生鲜鸡排还出现了新的风味物质,如:(E)-2-庚烯醛、1-烯-3-辛醇等。

检出的挥发性化合物主要有醛类、醇类、酮类、烃类、酯类、醚类、杂环化合物,其中,各处理鸡肉中醛类相对含量最高,且生鲜鸡排高于生鲜鸡胸肉,肉品中的醛类化合物是由脂肪氧化产生,阈值低,对肉香味的呈味有重要作用,如:庚醛、壬醛、辛醛等[29],在各处理鸡肉中均有检出,且相对含量较高。三种鸡肉中杂环化合物的相对含量也较高,其中,包裹后生鲜鸡排最高,这与张玉玉等[30]研究水煮鸡肉挥发性风味成分得到的结果相似,都表明醛类化合物和杂环化合物含量较高,而杂环化合物对整体风味的形成必不可少。

表3 三个样品油炸熟制后挥发性成分比较Table 3 Volatile components comparison of three samples after fried

图7 包裹后生鲜鸡排油炸后挥发性成分总离子流图Fig.7 Total ion chromatogram(TIC)of wrapped fresh chicken after fried

续表

表4 三个样品油炸后的挥发性成分种类及其相对含量Table 4 Varieties and relative contents of volatile compounds in three samples after fried

包裹后生鲜鸡排的醇类相对含量远高于另两种,且大部分为不饱和醇,如:1-烯-3-辛醇,醇类是由脂质在脂肪氧合酶和氢过氧化酶共同作用下降解亚油酸产生的亚油酸降解酶氧化产生[29],阈值较低,有利于风味的形成[31],复合脂肪替代物中脂质的添加为醇类的产生起到积极作用。酮类、烃类、酯类(不包括内酯和硫酯)阈值较高,一般认为对风味的贡献较小,其中,烃类物质可能是形成杂环化合物的重要中间体,有助于提高鸡肉的整体风味[32-33],酯类具有很重要的协调作用,Gasser等[34]在肉汤中检出了γ-十二内酯,认为其对鸡肉风味的贡献极大,包裹后生鲜鸡排的酮类、烃类、酯类相对含量均为最高,丰富了鸡排的风味层次。包裹后生鲜鸡排经油炸后的风味品质整体优于另两种。

3 结论

包裹处理对生鲜鸡排品质会产生有利的影响,具体表现为:包裹后生鲜鸡排的保水性较生鲜鸡胸肉和未包裹鸡排得到改善;包裹后生鲜鸡排的不易流动水含量低于生鲜鸡胸肉,但无显著差异(p>0.05);生鲜鸡排蛋白质、脂肪含量较生鲜鸡胸肉显著升高(p<0.05),其含量仍符合高蛋白低脂肪产品的要求,同时提高了鸡排的营养特性;在贮藏过程中,第4 d时,各处理鸡排的TVB-N均>15 mg/100 g,第8 d时生鲜鸡胸肉已腐败变质,未包裹生鲜鸡排和包裹后生鲜鸡排接近于腐败变质;生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排的pH分别在第6、8、8 d超过6.7,成为腐败肉,说明包裹处理和复合脂肪替代物的添加对鸡肉维持新鲜度有积极作用;生鲜鸡排经油炸熟制后挥发性风味物质种类有所增加,生鲜鸡胸肉、未包裹生鲜鸡排、包裹后生鲜鸡排分别检出27、31、31种主要挥发性风味化合物。

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