低钠酱牛肉煮制液中替代盐配方优化

王丽莎,于栋,王淑云

(1.漯河食品职业学院,河南 漯河 467200;2.新乡工程学院 生物工程学院,河南 新乡 453700)

我国是肉类生产和消费大国,肉制品具有较大的发展潜力[1-2],功能性复合肉产品具有广阔市场,随着科学技术的发展和人们生活水平的提高[3-4],营养丰富和风味独特的食品深受消费者的喜爱[5]。酱卤肉是我国传统肉制品中典型的代表,牛肉香气浓郁、营养丰富、色泽美观[6-7]。

食盐是酱牛肉制品的主要调味料之一,具有保水、调味和防腐等功效[8]。近些年的研究结果表明,钠盐的摄入量过多容易造成高血压和心脑血管疾病,直接影响人体健康[9-10]。世界卫生组织表明,成人每天的盐摄入量不能超过6 g,然而我国大部分成人每天盐摄入量均超过了6 g[11]。本研究基于此,利用氯化钾、氯化钙、乳酸钾和抗坏血酸钙对酱牛肉煮制液中的钠盐进行替代,旨在为酱卤肉的开发和研究提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

桂皮、花椒、茴香、草果、陈皮、香叶、山楂、辣椒、白砂糖、豆瓣酱、食盐、氯化钾、氯化钙、乳酸菌和抗坏血酸钙。

1.2 试验仪器

分析天平、电子天平、色差仪、质构仪、恒温水浴锅和pH计。

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验

当研究一个因素对酱牛肉感官评分的影响时,控制其他因素不变,即氯化钾替代比20%、氯化钙替代比10%、乳酸钾替代比5%和抗坏血酸钙替代比5%。研究氯化钾替代比(0%、10%、20%、30%、40%)、氯化钙替代比(0%、10%、20%、30%、40%)、乳酸钾替代比(0%、5%、10%、15%、20%)和抗坏血酸钙替代比(0%、5%、10%、15%、20%)对低钠酱牛肉煮制液中替代盐配方进行优化。

1.3.2 正交试验

根据单因素试验结果,以氯化钾替代比(A)、乳酸钾替代比(B)和抗坏血酸钙替代比(C)为变量因子,以酱牛肉的感官评分为指标,进行正交试验,正交试验因素水平表见表1。

表1 正交试验因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal test %

1.3.3 感官评分试验

邀请10位具有感官评分经验的人员对酱牛肉进行感官评分,以酱牛肉的色泽和外观、质地、滋味、气味为指标,对酱牛肉进行感官评分,见表2。

表2 酱牛肉感官评分表Table 2 Sensory evaluation table of sauced beef

2 结果和讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 氯化钾替代比对酱牛肉品质的影响

2.1.1.1 氯化钾替代比对酱牛肉质构特性的影响

氯化钾替代比对酱牛肉硬度、弹性、咀嚼性和胶着性的影响见图1和图2。

图1 氯化钾替代比对酱牛肉硬度和弹性的影响Fig.1 Effect of potassium chloride replacement ratio on the hardness and elasticity of sauced beef

图2 氯化钾替代比对酱牛肉咀嚼性和胶着性的影响Fig.2 Effect of potassium chloride replacement ratio on the chewiness and gumminess of sauced beef

由图1和图2可知,随着氯化钾替代比逐渐增加,酱牛肉的硬度值、弹性值、咀嚼性和胶着性均呈现先降低后升高再降低的趋势。当氯化钾替代比达到30%时,酱牛肉的硬度、弹性、咀嚼性和胶着性均达到最高值。随着氯化钾替代比的不断增加,酱牛肉中的钾离子浓度升高,扩散速率增加,从而对钠离子和氯离子的渗透造成了干扰,对酱牛肉中的水分活度产生了影响;当酱牛肉中的水分活度减少时,酱牛肉的硬度升高;当酱牛肉中的水分活度增加时,酱牛肉的弹性得到提升。

酱牛肉的咀嚼性和硬度呈现正相关关系,在氯化钾替换试验中,酱牛肉的硬度和咀嚼性变化趋势基本保持一致;而氯化钾替代比对酱牛肉胶着性的影响并不明显,可能是氯化钠和氯化钾性质相似所导致。

2.1.1.2 氯化钾替代比对酱牛肉感官评分的影响

氯化钾替代比对酱牛肉感官评分的影响见图3。

图3 氯化钾替代比对酱牛肉感官评分的影响Fig.3 Effect of potassium chloride replacement ratio on the sensory score of sauced beef

由图3可知,当氯化钾替代比为20%时,酱牛肉颜色为鲜红色,富有食欲感,此时酱牛肉的色泽和外观与氯化钾替代比为0%时相似,并无明显差异;随着氯化钾替代比不断增加,当增加至40%时,酱牛肉中出现了明显的苦味和金属味,导致酱牛肉的感官评分较低。综合考虑,选择氯化钾替代比为10%～30%进行正交试验。

2.1.2 氯化钙替代比对酱牛肉品质的影响

2.1.2.1 氯化钙替代比对酱牛肉质构特性的影响

由图4可知,随着氯化钙替代比的增加,酱牛肉的硬度先降低后升高再降低。李玉邯等[12]的研究结果表明,添加氯化钙能够使酱牛肉的嫩度得到提升。

图4 氯化钙替代比对酱牛肉硬度和弹性的影响Fig.4 Effect of calcium chloride replacement ratio on the hardness and elasticity of sauced beef

由图5可知,使用氯化钙替代氯化钠,酱牛肉的胶着性和咀嚼性均呈现先下降后升高再下降的趋势。但是从整体来看,对酱牛肉的胶着性和咀嚼性影响不大。

2.1.2.2 氯化钙替代比对酱牛肉感官评分的影响

由图6可知,随着氯化钙添加量的增加,酱牛肉滋味、气味的感官评分均呈现下降趋势;随着氯化钙替代比的增加,酱牛肉色泽和外观、质地的感官评分先升高再降低。当氯化钾替代比为20%时,酱牛肉的色泽较亮,消费者非常喜欢。当氯化钙替代比超过20%时,酱牛肉的硬度和咀嚼性偏低,肉质松软;随着氯化钙替代比不断增加,酱牛肉的感官评分不断下降,主要是由于过多的氯化钙替代量导致酱牛肉的金属味偏重,使得其口感受到严重影响[13]。综合考虑,由于当氯化钙替代比超过20%时,酱牛肉将不被消费者接受,所以选择氯化钙添加比为20%进行正交试验。

图6 氯化钙替代比对酱牛肉感官评分的影响Fig.6 Effect of calcium chloride replacement ratio on the sensory score of sauced beef

2.1.3 乳酸钾替代比对酱牛肉品质的影响

2.1.3.1 乳酸钾替代比对酱牛肉质构特性的影响

乳酸钾替代比对酱牛肉硬度、弹性、咀嚼性和胶着性的影响见图7和图8。

图7 乳酸钾替代比对酱牛肉硬度和弹性的影响Fig.7 Effect of potassium lactate replacement ratio on the hardness and elasticity of sauced beef

图8 乳酸钾替代比对酱牛肉咀嚼性和胶着性的影响Fig.8 Effect of potassium lactate replacement ratio on the chewiness and gumminess of sauced beef

由图7和图8可知,随着乳酸钾替代比的增加,酱牛肉的弹性先升高后降低再升高;酱牛肉的硬度持续下降;胶着性先下降再升高再下降后升高,为曲线型变化;咀嚼性先下降后升高。酱牛肉的硬度持续下降,这与乳酸钾的持水性有着明显关系。在一定的区间范围内,酱牛肉的含水量越高,硬度值越低,弹性越大[14]。当乳酸钾替代比为10%时,酱牛肉的胶着性最高,此时咀嚼性最低;当乳酸钾添加量大于10%时,酱牛肉的咀嚼性不断升高。

2.1.3.2 乳酸钾替代比对酱牛肉感官评分的影响

乳酸钾替代比对酱牛肉感官评分的影响见图9。

图9 乳酸钾替代比对酱牛肉感官评分的影响Fig.9 Effect of potassium lactate replacement ratio on the sensory score of sauced beef

由图9可知,随着乳酸钾添加量的增加,酱牛肉色泽和外观的感官评分不断上升,说明乳酸钾添加量的增加能够改善酱牛肉的红度值和亮度值。酱牛肉质地的感官评分随着乳酸钾替代量的增加呈现先降低再升高后降低的趋势,酱牛肉滋味的感官评分一直呈现下降趋势;综合考虑乳酸钾对酱牛肉各方面感官评分的影响,选择乳酸钾替代比5%～15%进行后期正交试验。

2.1.4 抗坏血酸钙替代比对酱牛肉品质的影响

2.1.4.1 抗坏血酸钙替代比对酱牛肉质构特性的影响

由图10和图11可知抗坏血酸钙替代比对酱牛肉弹性、硬度、咀嚼性和胶着性的影响,随着抗坏血酸钙替代比不断增加,酱牛肉的弹性和胶着性先升高后降低,当抗坏血酸钙替代比为15%时,酱牛肉的弹性和胶着性最高;当抗坏血酸钙替代比大于或者小于15%时,酱牛肉的弹性和胶着性均呈下降趋势;酱牛肉的咀嚼性随着抗坏血酸钙添加量的增加呈现先缓慢降低再升高后降低的趋势;而酱牛肉的硬度先降低后升高,这是由于钙离子激活了钙依赖蛋白,促进了蛋白质分解,从而使酱牛肉的硬度降低。

图10 抗坏血酸钙替代比对酱牛肉弹性和硬度的影响Fig.10 Effect of calcium ascorbate replacement ratio on the elasticity and hardness of sauced beef

图11 抗坏血酸钙替代比对酱牛肉咀嚼性和胶着性的影响Fig.11 Effect of calcium ascorbate replacement ratio on the chewiness and gumminess of sauced beef

2.1.4.2 抗坏血酸钙替代比对酱牛肉感官评分的影响

抗坏血酸钙替代比对酱牛肉感官评分的影响见图12。

图12 抗坏血酸钙替代比对酱牛肉感官评分的影响Fig.12 Effect of calcium ascorbate replacement ratio on the sensory score of sauced beef

由图12可知,随着抗坏血酸钙替代比的增加,酱牛肉的色泽和外观、质地、滋味、气味的感官评分均先升高后降低;当抗坏血酸钙添加比为5%时,酱牛肉的感官评分最高,之后无论抗坏血酸钙增加还是减少,酱牛肉的感官评分均逐渐降低。综合考虑,以抗坏血酸钙替代比0%～10%进行正交试验。

2.2 正交试验

根据单因素试验结果,以氯化钾替代比(A)、乳酸钾替代比(B)和抗坏血酸钙替代比(C)为变量因子,以酱牛肉的感官评分为指标进行正交试验。正交试验设计及优化结果见表3。

表3 正交试验设计及优化结果Table 3 Orthogonal test design and optimization results

利用Design Expert 8.1.0软件对表3中的数据进行分析,拟合后获得感官评分(Y)对氯化钾替代比(A)、乳酸钾替代比(B)和抗坏血酸钙替代比(C)的二次多项式回归模型:Y=91.3-0.88A-0.55B-0.13C+0.22AB+0.22AC+0.32BC-0.55A2-0.34B2-0.33C2。

由表4可知,模型的F值为22.45,P值为0.000 3,失拟项的P值为0.621 4(P>0.05),说明该模型的失拟项不显著,模型理想可用。该模型的决定系数R2=0.952 1,经过校正之后,RAdj2=0.923 1。

表4 二次多项式回归模型方差分析Table 4 Analysis of variance of quadratic polynomial regression model

氯化钾替代比(A)和乳酸钾替代比(B)的P值分别为<0.000 1和0.000 3,感官评分极显著,交互项BC对酱牛肉的感官评分也有显著影响。A2对酱牛肉的感官评分具有极显著影响,B2和C2对酱牛肉的感官评分具有显著影响。根据F值的大小,3个影响因素对酱牛肉感官评分的影响次序为A>B>C;3种盐替代氯化钠加工酱牛肉的最佳加工工艺为氯化钾替代比20%、氯化钙替代比10%、乳酸钾替代比5%和抗坏血酸钙替代比5%,此时酱牛肉感官评分为97.9分。

3 小结

酱制是决定酱卤肉品质的重要环节,酱制过程中食盐添加量有着决定性作用[15]。高温条件下,酱卤肉中的蛋白质和氯化钠结合后生成复合物,使得酱卤肉具有咸味。目前关于低钠相关产品的研究较少,本研究利用氯化钾、乳酸钾和抗坏血酸钙替代酱制酱卤肉过程中使用的氯化钠以达到低钠的效果,利用Design Expert 8.1.0软件对正交试验进行分析,获得各种替代盐(A、B和C)和酱牛肉感官评分(Y)之间的多元二次方程,即Y=91.3-0.88A-0.55B-0.13C+0.22AB+0.22AC+0.32BC-0.55A2-0.34B2-0.33C2;通过单因素试验和正交试验,获得酱牛肉最佳盐替代比例为氯化钾替代比20%、氯化钙替代比10%、乳酸钾替代比5%和抗坏血酸钙替代比5%,此时酱牛肉的感官评分为97.9分。