王亚榕 朱秋升 卫辰宇 任向蕾 吴菊清 谭建庄 卞宝国 杜 宏 李春保*
1.南京农业大学食品科技学院 江苏南京 210095 2.淮安拾分味道食品有限公司 江苏淮安 211700
目前中国是世界上最大的肉类生产国和消费国,据国家统计局最新统计,2021年全国猪牛羊禽肉产量8 887万吨,其中猪肉产量达5 296万吨,约占总量的五分之三。与此同时,国外猪肉的生产量和消费量也在逐年上升[1]。大量肉猪的需求量和国民生活品质的提升,促使着优质猪肉的生产和更加适宜的烹饪方式。猪肉品质受基因型、饲养环境、性别、日粮品质和组成、宰杀方式、日龄等众多因素的影响,基因是最主要因素,但饲养环境、日粮组成、宰杀方式等因素也间接影响着猪肉品质[2]。
发酵饲料在T/CSWSL 001-2018《生物饲料产品分类》中定义为:通过发酵工程技术生产、含有微生物或其代谢产物的单一饲料和混合饲料。湿发酵饲料则是发酵饲料以湿态添加到畜禽类的日粮中。发酵处理是通过微生物的代谢活动降解饲料原料中大分子营养物质,同时分解饲料中抗营养因子和有毒有害物质,提高饲料原料的营养价值和品质组分改变,是一种绿色的饲料原料[3]。适宜的发酵饲料组合可以提高饲料利用率,而且发酵饲料中包含丰富的微生物和小分子物质等,可以显著降低动物体内胃肠道的pH值[4]和增加动物的吸收效率,减少氮、磷排放[5],缓解仔猪腹泻,有效减少废弃物排放[6]以及提高动物的生长机能。除此之外,发酵饲料可通过提高猪肉的理化特性(如肉色、pH和剪切力等)、营养成分(如肌肉氨基酸含量、脂肪酸含量和肌内脂肪等)以及风味物质等来改善猪肉品质[7]。Qiu Y Q[8](2020)等研究结果表明,喂食发酵日粮的猪肉在屠宰后48h的滴落损失和剪切力显著降低,而且发酵饮食显著提高了嫩度、香味和肉汤新鲜度的得分,改善了肉的品质。郝丽红[9](2020)研究发现在日粮中添加发酵饲料可以显著提高猪肉中的不饱和脂肪酸,鲜味氨基酸、必需氨基酸的含量以及醇类物质、醛类物质和酮类物质等风味物质的含量,从而提高猪肉风味。发酵饲料可以延缓肉中肌红蛋白被氧化的速度。Lee S D[10](2009)研究表明基础饲粮添加8%发酵饲料能显著增强肌肉色值。叶丙奎[11](2009)在试验中使用一定比例发酵饲料,结果表明可以降低脂肪沉积,增加瘦肉率,提升屠宰率。此外,发酵饲料可影响蛋白质的合成和分解代谢。研究表明,用发酵液体饲料饲喂育肥公猪可以将其后肠中的色氨酸转化为吲哚,降低背膘中的粪臭素含量,从而减少了粪臭素对公猪肉的污染,降低猪肉的膻味[12]。
1.1.1 材料
三元猪,汉世伟食品集团;
基础饲料和发酵饲料,安徽天邦生物公司;
海天酱油、海天精制料酒、李锦记秘制红烧汁、味好美烤肉酱、苏果白砂糖、农夫山泉矿泉水,均为市场购买。
1.1.2 仪器、设备
电磁炉,WK2102,美的集团股份有限公司;
电烤箱,MG38CB-AA,美的股份有限公司;
不锈钢蒸锅,九阳股份有限公司;
炒锅,九阳股份有限公司。
每部分经不同烹饪方式处理,处理方式见表1。
表1 各部位的烹饪方式Table 1 Cooking methods of each part
蒸:先将肉块煮熟,然后添加少许料酒放在蒸锅上蒸制20min,然后切成大小基本一致的肉样。
焖煮:将已经切好的大小基本一致的肉样用水焯下,然后加入少许酱油和糖进行焖煮,焖制15min。
炖:将肉块放在炖锅中,加入适量水,进行炖制20min,然后切成大小基本一致的肉样。
红烧:将已经切好的大小基本一致的肉样用水焯下,然后加入适量红烧汁进行红烧15min。
烤:将已经切好的大小基本一致的肉样用烤肉酱进行腌制20min,上下火200℃预热烤箱,将腌制好的肉样置于预热好的烤箱内,烤制8min,4min时进行翻面。
每次在发酵饲料组和普通饲料组中,随机取样进行上述对应的烹饪方式。然后将制备好的肉样分别放在样品盘中,再用保鲜膜包裹,减少水分损失,接下来进行感官评价。
1.3.1 评定标准
根据GB/T 19480-2009《肉与肉制品术语》[13]中嫩度、风味、肉汁的定义(见表2),确定本实验的感官评定标准,评定标准采取10分制,分为五个等级,具体评分标准见表3。
表2 感官评定法参数定义Table 2 Definition of parameters of sensory evaluation method
表3 感官评定标准表Table 3 Sensory evaluation standard table
1.3.2 感官评定过程
招募20名志愿者(10名女生,10名男生)组成感官评定小组。感官评定前对评定小组成员进行肉样感官评定知识的培训,使他们了解评定流程、评定标准以及如何对肉样的感官特性进行分析与判断。
感官评定试验在安静整洁的食品加工室进行,为每个评定成员分发纯净水、牙签、纸杯。评定小组成员用牙签戳取样品,品尝样品,根据评定标准表进行打分,每品尝完一个样品后用纯净水漱口,更换牙签戳取下一个样品进行品尝评价。用纯净水漱口和更换牙签的原因是防止下一个样品受上一个样品的影响。
评定小组成员评价完成后,收集评价表进行数据整理。所有指标每组至少进行18个生物学重复,数据分析采用SAS 9.1.2统计分析软件,差异显著性采用单因素方差检验,数据用“平均值±标准差”来表示,p<0.05为差异显著。
普通饲料组和发酵饲料组上脑部位不同加工方式的感官数据分析见表4。
表4 普通饲料组和发酵饲料组上脑部位不同加工方式的感官数据分析Table 4 Sensory data analysis of different processing methods in the upper brain of the common feed group and the fermented feed group
上脑组中,在蒸的条件下,从嫩度、风味、多汁感、总体评价四个方面和总分可以看出,发酵饲料组的得分均高于普通饲料组,而且在总分上和风味评价方面,两组均有明显差异(p<0.05),且发酵饲料组高于普通饲料组。张天阳[14](2013)等的研究表明,实验中将饲料改为发酵饲料后,与对照组相比,猪肉的保水性会显著性的提高,烹饪损失均低于对照组,所以发酵饲料组的风味物质流失速度会慢于对照组,导致了两组在评分上的显著性差异。在焖煮的条件下,发酵饲料组在嫩度、多汁感和总分上得分低于普通饲料组,在风味和整体评价方面高于普通饲料组。在炖的条件下,发酵饲料组在嫩度、风味、多汁感和整体评价方面高于普通饲料组,但在总分上却低于普通饲料组。发酵饲料中的益生菌和营养性代谢产物能够增加猪肉中的风味物质。宋博[15](2020)等研究发现,在育肥猪低蛋白质饲粮中添加10%发酵构树,可以提高肌内游离氨基酸的含量和肌内脂肪的含量。一些风味氨基酸、肌苷酸等可促使肉产生特殊的风味,因此发酵饲料组在风味方面得分均高于普通饲料组。
对比三种烹饪方式可以看出,无论是普通饲料组还是发酵饲料组,无论是在总分上还是四项评分标准方面,均是在焖煮的条件下总分较高,这可能与烹饪时所加少量的佐料有关,焖煮时加入少许的酱油和糖改善了肉的风味。而且不同部位的肉由于水分、脂肪、蛋白质等含量或组成的不同,炖煮后其气味、口感可能存在显著性差异[16]。周鑫[17](2015)在研究红烧牦牛肉及其原料中挥发性风味物质时,其中检测出58种挥发性物质,其中包括醇类、酯类、醛类、烯烃类、杂环类等。
由此说明上脑部位肉更适合焖煮的烹饪方式,而发酵饲料组相较于普通饲料组则更适合蒸的烹饪方式。
普通饲料组和发酵饲料组外脊部位不同加工方式的感官数据分析见表5。
表5 普通饲料组和发酵饲料组外脊部位不同加工方式的感官数据分析Table 5 Sensory data analysis of different processing methods of outer ridges in common feed group and fermented feed group
外脊组中,在红烧的条件下,发酵饲料组在嫩度、整体评价和总分上低于普通饲料组,但在风味和多汁感高于普通饲料组,且在风味方面,两者有显著差异(p<0.05)。在烤的条件下,发酵饲料组在嫩度、多汁感和总分上低于普通饲料组,在风味得分较高。在蒸的条件下,发酵饲料组在风味、多汁感、整体评价和总分上均高于普通饲料组,但嫩度低于普通饲料组。
对比三种烹饪方式可以看出,无论是普通饲料组还是发酵饲料组,在嫩度、多汁感、整体评价和总分上,均是在红烧的条件下得分较高于另外两种烹饪条件。但在风味方面,在烤的条件下两组均高于在红烧和蒸的条件下的得分。红烧时加入了少许红烧汁,而红烧汁是综合了糖、酱油、料酒等的一种调味品,可以去掉了外脊肉中的腥味、异味,增加了原料风味[18]。又由于肉品完全浸没于红烧的汤汁中,不仅水分损失较少,还能味透肌里;所以在红烧的条件下,嫩度和多汁感方面得分较高。在烤制过程中,部分油滴从肉品中流出,肌内脂肪含量明显降低,烤的时间越长,降低程度也越高,风味物质也逐渐提高[19];因此烤的风味得分较高,但顾千辉[20](2017)等研究表明在烤制过程中,存在肌原纤维蛋白中的水分流失,导致肌原蛋白发生变性,蛋白质构象改变,肉品硬度变大、咀嚼性变大。
由此可以说明,外脊部位更适合红烧的烹饪方式,普通饲料组相较于发酵饲料组更适合红烧的方式。
普通饲料组和发酵饲料组里脊部位不同加工方式的感官数据分析见表6。
表6 普通饲料组和发酵饲料组里脊部位不同加工方式的感官数据分析Table 6 Sensory data analysis of different processing methods of tenderloin in common feed group and fermented feed group
里脊组中,两组在不同烹饪方式下,评分均无明显差异(p>0.05)。但在烤的条件下,普通饲料组在嫩度、风味、多汁感、整体评价和总分上均高于发酵饲料组,而在炒的条件下,恰恰相反,发酵饲料组均高于普通饲料组。
对比三种烹饪方式可以看出,在烤的条件下,普通饲料组和发酵饲料组在四项评分标准方面和总分上均高于在炒的条件下。 Domínguez R[21](2014)等发现,肉类经过长时间的高温烤制,脂质氧化增加,会导致肉类风味形成速率加快。而炒的过程持续时间短、操作剧烈,肉品表面和内部的品质存在明显的差异。在此过程中,肉品表面温度迅速升高,使表面水分不断蒸发,导致表面水分降低,在浓度梯度和压力差的驱动下,肉品内部水分向表面流动和扩散,导致肉类水分损失[22],这就是炒制烹饪时多汁感明显少于烤制的主要原因。
由此可以说明,里脊部位更适合烤,普通饲料组相较于发酵饲料组也更适合烤。
普通饲料组和发酵饲料组腹腩部位不同加工方式的感官数据分析见表7。
表7 普通饲料组和发酵饲料组腹腩部位不同加工方式的感官数据分析Table 7 Sensory data analysis of different processing methods of abdominal belly in common feed group and fermented feed group
腹腩组中,两组在不同烹饪方式下,评分无明显差异(p>0.05)。从评分可以看出,在炖的条件下,发酵饲料组在嫩度、多汁感、整体评价和总分方面高于普通饲料组,在风味方面低于普通饲料组。在炒的条件下,普通饲料组除在风味方面得分低于发酵饲料组之外,其他各方面得分均高于发酵饲料组。在红烧的条件下,普通饲料组在总分和四项评分方面均高于发酵饲料组。
对比三种烹饪方式可以看出,在红烧的条件下,两组普遍得分高于炖和炒条件下的得分。有研究曾经提出炖煮的关键在于块大、火慢、少放水,炖肉时,肉内可溶于水的肌肽、肌酸、嘌呤碱和少量氨基酸被全部释放出来,改善肉的风味;但是如果肉内汁液大量流出,肉体本身的香味就会减淡[23],所以炖煮的烹饪方式主要在于块大,以减少肉内汁水浸出。由于实验控制变量,控制每块肉品的大小,所以较小块的肉品炖煮出的感官评分较差。
由此可以看出,腹腩部位更适合红烧;普通饲料组相较于发酵饲料组更适合炒;发酵饲料组相较于普通饲料组更适合炖。
普通饲料组和发酵饲料组臀肉部位不同加工方式的感官数据分析见表8。
表8 普通饲料组和发酵饲料组臀肉部位不同加工方式的感官数据分析Table 8 Sensory data analysis of different processing methods of buttocks in common feed group and fermented feed group
臀肉组中,在烤的条件下,普通饲料组在各方面的得分均高于发酵饲料组,而且在多汁感方面两者有明显差异(p<0.01)。在炒的条件下,发酵饲料组在嫩度、整体评价以及总分方面高于普通饲料组,在风味和多汁感略低于普通饲料组。在焖煮的条件下,发酵饲料组在除多汁感得分低于普通饲料组之外的各方面均高于普通饲料组,而且在风味和整体评价方面两者有显著差异(p<0.05)。
对比三种烹饪方式,普通饲料组在烤的条件下得分普遍高于炒和焖煮条件下的得分,发酵饲料组在焖煮条件下得分普遍高于在烤和炒条件下的得分。
由此可以得出,普通饲料组相对于发酵饲料组更适合烤;发酵饲料组相对于普通饲料组更适合焖煮。
从以上实验结果可以看出,发酵饲料组在风味和整体评价方面的得分多数高于普通饲料组。在上脑组中,两组在蒸和焖煮的条件下,在风味方面有显著差异(p<0.05);外脊组中,两组在红烧的条件下,在风味方面有显著差异(p<0.05);臀肉组中,在焖煮条件下,两组在风味和整体评价方面有显著差异(p<0.05)。烹饪过程中,肉类经过美拉德反应、脂质氧化、硫胺热降解,以及这些途径产物的相互作用,产生非挥发性风味前体,如游离氨基酸、多肽、维生素、不饱和脂肪酸等[24]。随着烹饪过程的进行,烹饪诱导维生素降解、脂质氧化、脂质氧化产物与美拉德反应产物的相互作用,以及美拉德反应过程中的热诱导反应,造成挥发性风味成分的产生,这些挥发性风味成分决定了熟肉的香气和风味[25]。除了一些挥发性风味物质,可溶性蛋白、糖类、风味氨基酸、肌苷酸、有机酸和无机盐等也可促使肉产生特殊的风味[26]。喂养发酵饲料能够影响猪的脂质代谢,进而促进肌肉脂肪代谢和肌内脂肪沉积[27]。张兴[28](2019)等在饲粮中添加发酵构树,发现湘沙猪肉中氨基酸、肌苷酸、月桂酸和肌内脂肪含量都显著增加,显著改善了猪肉品质及其风味。喂养发酵饲料可以增加猪肉的肌肉系水力,李飞鸣[29](2018)等添加10%~16%的发酵桑叶在宁乡猪饲粮中能够降低猪肉的剪切力和失水率,提高猪肉的嫩度和保水能力。但在本实验中出现多次普通饲料组的嫩度和多汁感的得分要高于发酵饲料组的得分,这可能与烹饪条件的差异有关,MCKENNA D R[30](2004)等发现较长时间烹饪的牛排具有较低的剪切力值,认为影响嫩度的主要因素是烹饪时间和温度的差异。也可能与猪肉不同部位水分、脂肪等含量差异有关。
从以上实验结果可以看出,在所有烹饪方式中,发酵饲料组在蒸、炖和焖煮条件下得分普遍高于普通饲料组。上脑组中,在蒸的条件下,发酵饲料组和普通饲料组在总分和风味方面均有显著差异(p<0.05),且发酵饲料组优于普通饲料组;在焖煮的条件下,两组在风味方面有显著差异(p<0.05),且发酵饲料组优于普通饲料组。臀肉组中,在焖煮的条件下,两组在风味和整体评价方面有显著差异(p<0.05)。蒸是通过食物与沸水产生的蒸汽相接触,与炖和焖煮相比保障了水溶性维生素不会过分流失,有助于保持肉类口感质地的湿润度[31]。章杰[32](2018)等研究表明在蒸、煮、炸、烘烤和微波五种烹饪方式中,蒸对猪肉的烹饪损失率最低,故肉本身保留的风味物质也越多,则得分较高。对于烤的烹饪方式,从实验数据来看,普通饲料组的得分普遍饲料组高于发酵饲料组。张兰[33](2019)等在传统中式烤工艺对牛肉营养品质的影响的研究中认为经过烤制处理过的肉品水分含量随处理温度升高、时间延长而降低,而且由于加热会导致非极性氨基酸同周围的保护性半结晶水结构破坏,继而形成疏水键,使得持水性下降,水分流失。所以可能与普通饲料和发酵饲料两组中烤的时间、温度差异以及肉的水分含量差异有关。但具体原因还需要进一步实验分析。