添加米糠腌制对酱鸭理化品质与脂肪氧化特性的影响

叶 沁,孟祥河,陈黎洪

(1.浙江树人学院 生物与环境工程学院,浙江 杭州 310014; 2.浙江工业大学 食品科学与工程学院,浙江 德清 313299; 3.浙江省农业科学院 食品科学研究所,浙江 杭州 310021)

酱鸭作为中国传统酱卤肉制品的典型代表,因肉质鲜嫩、风味诱人等特点而深受消费者喜爱[1]。其中腌制是酱鸭加工过程中的一个重要环节,该过程不仅能够赋予鸭肉独特的色泽、质地和风味,满足人们对于色、香、味的需求,并具有提高酱鸭品质、延长产品货架期的作用[2-3]。然而酱鸭在腌制等加工过程中肌肉脂肪易氧化,进而导致产品易酸败变质,营养价值降低,带来食品安全隐患。因此,如何改善酱鸭产品的脂肪氧化问题是目前肉制品加工行业亟需解决的一个重大问题。有关改善酱鸭品质的研究主要围绕不同腌制方式与不同保鲜剂对产品品质和储藏稳定性方面展开[4-8],关于通过丰富腌制剂成分,进而改善酱鸭脂肪氧化问题的研究较少。

米糠作为稻谷加工过程中重要的副产物,不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维和维生素等营养元素,同时还含丰富的生育酚、角鲨烯等抗氧化活性物质,因此被称为“天然抗氧化剂”[9-11]。目前对于米糠在肉制品加工上的应用已有大量的研究,例如Echeverria等[12]用米糠替代鸡块配方中的鸡皮成分,结果发现,可以增加鸡块中膳食纤维、灰分和不饱和脂肪酸的含量,同时降低脂类、饱和脂肪酸和胆固醇的含量,因此他们认为米糠作为脂肪替代品,不仅可以提高鸡块配方的营养价值和烹饪性能,同时有助于降低鸡块的脂肪氧化率。Choi等[13]用米糠替代肉糜中的脂肪,结果发现,可以使肉糜中的脂肪含量下降10%左右。此外,刘文平[14]采用米糠熏烤肉制品,并对米糠烤肉中酸价、过氧化值等理化指标和菌落总数等微生物指标进行了检测,结果发现,米糠烤肉相比其他类型的烤肉更为健康。然而关于米糠在酱鸭腌制过程中的应用目前尚未有相关报道。

本文拟在酱鸭腌制过程中添加天然抗氧化剂“米糠”,通过测定酱鸭产品理化特性和腌制贮藏过程中脂肪氧化指标,探讨米糠腌制对酱鸭理化特性和贮藏期内脂肪氧化的影响,这对于提高腌制肉制品产品质量和米糠综合利用都具有一定意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料鸭,购于杭州当地农贸市场;腌制剂(按1 kg鸭肉计,2%食盐、0.15 g亚硝酸钠),由杭州万全盛食品有限公司提供;米糠,由杭州富义仓米业有限公司提供,已去除碎米、米粞、谷壳和其他杂质;硫代巴比妥酸、三氯乙酸、盐酸、石油醚、氢氧化钾、无水乙醇、乙醚、酚酞、三氯甲烷、冰乙酸、碘化钾等均为分析纯,购自上海凌峰化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

XH-4kW型微波干燥灭菌机,山东济南市鑫弘微波设备有限公司;AUW120型电子分析天平,日本岛津公司;DS-1型电动高速组织捣碎机,金坛市金南仪器制造有限公司;PHS-3C型pH计,上海雷磁仪器厂;85-1型恒温磁力搅拌器,广州富城仪器厂;BGZ-140型电热鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司;CR-400色差仪,日本Konica Minolta公司;TA XT Plus物性测试仪,英国Stable Micro Systems公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

取宰后24 h的新鲜鸭肉进行腌制。将腌制鸭肉于12 ℃、湿度65%条件下干燥24 h,然后将风干后的鸭坯放入锅中预煮,预煮时用清水浸没鸭肉,煮沸10 min后捞出,预煮到肉块中心无血水。预煮后用冷水将鸭坯洗净,并沥干水分。按100 kg鸭肉计,添加酱油3 kg、白糖2 kg、料酒5 kg、生姜5 kg、盐2 kg、焦糖色0.9 kg,小火炖60 min,味精待起锅前适量加入,酱制后冷却至室温,并用高温蒸煮袋进行真空包装。最后121 ℃高温灭菌15 min,灭菌后迅速冷却,并常温贮藏。

1.3.2 腌制方式

鸭肉洗净后,将经过微波稳定化处理(微波条件为:微波功率2 kW,微波时间8 min)过后的米糠,综合产品感官等因素,最终按鸭肉总质量的15%添加入腌制剂中,将腌制剂均匀涂抹在鸭肉表面,放入不锈钢腌制容器中,一层层叠好,在4 ℃进行腌制,每1～2 h上下翻动1次,腌制12 h。以不添加米糠的作为对照。

1.3.3 米糠营养组分分析

水分含量测定参照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》(GB/T 5009.3—2016)进行;粗蛋白质含量测定参照《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB/T 5009.5—2016)进行;粗脂肪含量测定参照《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》(GB/T 5009.6—2016)进行;灰分含量测定参照《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》(GB/T 5009.4—2010)进行;总膳食纤维含量的测定参照《食品中膳食纤维的测定 酶重量法和酶重量法-液相色谱法》(GB/T 22224—2008)进行;矿物质含量的测定参照《动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定 原子吸收光谱法》(GB/T 13885—2003)和《食品中钾、钠的测定》(GB/T 5009.91—2003)进行;生育酚含量的测定参照《饲料中维生素E的测定 高效液相色谱法》(GB/T 17812—2008)进行;维生素B1含量的测定参照《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中维生素B1的测定》(GB/T 541311—2010)进行;维生素B2含量的测定参照《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中维生素B2的测定》(GB/T 541312—2010)进行;γ-谷维素和植物甾醇含量的测定参照李吉[15]的方法。

碳水化合物含量计算公式如下:

c=1-(cwater+cfat+cash+cprotein)。

(1)

式(1)中:c为碳水化合物含量,%;cwater为水分含量,%;cfat为粗脂肪含量,%;cash为灰分含量,%;cprotein为蛋白质含量,%。

1.3.4 酱鸭腌制过程中的理化性质测定

色泽的测定。参照Khalid等[16]的方法,并作相应修改,具体方法如下:每个样品随机取5个点,使用色泽仪测定肉样的L*(亮度)、a*(红度)、b*(黄度)值,取各颜色指标的平均值。

pH值的测定参照《肉与肉制品 pH测定》(GB/T 9695.5—2008)进行。

水分含量的测定参照《肉与肉制品 水分含量测定》(GB/T 9695.15—2008)中的(103±2)℃直接干燥法。

蒸煮损失测定参考矫丹等[17]的方法,并作相应修改,具体方法如下:鸭肉称重后用蒸煮袋封好放入80 ℃水浴锅中,加热至肉中心温度达75 ℃,立即取出,冰浴冷却至肉中心温度为20 ℃,取出样品用滤纸吸干表面水分后称重。

(2)

式(2)中:L为蒸煮损失,%;m1为煮前质量,g;m2为煮后质量,g。

含盐量的测定按《食品中氯化钠的测定》(GB/T 12457—2008)进行。

采用质构仪进行剪切力测定,测定方法参考Zhang等[18]的方法,并做相应的修改。取不同腌制时期的鸭胸肉样品,切成1 cm×1 cm×0.5 cm的肉条,选用HDP/VB探头,参数设定如下:测前速度1.0 mm·s-1,测试速度1.0 mm·s-1,测后速度10.0 mm·s-1,刺入深度为25 mm,触发力为20 g,测试速度为2 mm·s-1。每个样品剪切6次取均值,测试后得到最大剪切力,数据以平均值±标准差表示。

1.3.5 菌落总数的测定

菌落总数参照《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》(GB/T 4789.2—2010)的方法进行。

1.3.6 酱鸭脂肪氧化特性的测定

酸价的测定参照《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》(GB 5009.229—2016)进行;过氧化值的测定参照《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》(GB/T 5009.227—2016)进行。

硫代巴比妥酸(TBA)值测定参照Al-Bachir等[19]的方法,稍作修改,具体操作如下:准确称取0.3 g样品放置试管中,依次加入3 mL硫代巴比妥酸溶液、17 mL三氯乙酸-盐酸溶液,充分混匀后,置于沸水浴中反应30 min后,取出冷却;加入20 mL氯仿,3 000 r·min-1离心10 min后,取上清液,加入4 mL石油醚,3 000 r·min-1离心10 min。取上清液在532 nm处读取吸光度,计算TBA值,计算公式如下:

(3)

式(3)中:VTBA为TBA值,mg·kg-1;D532为溶液的吸光度;m为样品质量;9.48为常数。

1.4 数据处理

实验每个样品重复测定3次,数据均以平均值±标准差表示,数据分析与结果绘图分别采用SPSS 17.0软件中的单因素方差分析(ANOVA)和Dcuncan新复极差法作多重显著性分析,显著性水平设置为P<0.5。

2 结果与分析

2.1 米糠的成分

由表1可以看出,米糠中含有大部分的人体必需元素,其中蛋白质含量为15.08%,不饱和脂肪酸含量为80.05%;同时,米糠中总膳食纤维含量为31.04%。此外,米糠中含有丰富的生物活性物质,其中生育酚、γ-谷维素和植物甾醇的含量分别为256.1、250.3、304.7 mg·kg-1。因此,酱鸭腌制过程中添加米糠,随着汁液的渗透,米糠的部分营养素会迁移进入肉制品的肌肉组织中,这在一定程度上丰富了肉制品的营养成分。

表1 米糠基本成分与营养成分含量Table 1 The contents of basic components and nutrients in rice bran

2.2 添加米糠腌制对酱鸭腌制过程中理化特性的影响

2.2.1 色泽

由图1可知,腌制前原料肉的L*值、a*值和b*值分别为65.0±2.3、8.9±0.20和5.5±0.15,与腌制前相比,L*值和a*值在腌制结束后降低,而b*值增加。与未添加米糠的对照组相比,米糠腌制组腌制结束时的L*值升高,a*值和b*值下降,但均无显著变化。L*值表示肉制品的亮度,数值越低代表颜色越暗[20]。酱鸭腌制后L*值下降,这主要是由于随着酱鸭腌制工艺的进行,肉制品水分含量减少,肌肉对光的透射率降低,肉制品表面颜色变暗[21]。a*值表示肉制品的红度,与腌制前的原料肉相比,腌制结束后酱鸭的a*值降低,这主要由于腌制过程中亚硝酸盐的发色作用,使肉制品中的肌红蛋白与亚硝基结合产生腌制肉制品特有的粉红色[22],使得红度降低[23]。程珂萌等[24]研究发现,低温风干工艺下酱鸭加工过程中由于水分降低,L*值呈下降趋势,a*值从原料肉到风干结束阶段降低,酱制后升高。而在本实验中,与未添加米糠的对照组相比,米糠腌制组由于在腌制工艺中添加了米糠,阻碍了水分蒸发,使肉制品在腌制过程中保留了更多的水分。因此,在腌制结束时酱鸭成品的肉质颜色较为透亮,L*值较高,a*和b*值较低。b*值代表肉制品的黄度。与原料肉相比,腌制结束b*值均升高,说明黄度值增加,这可能和酱鸭在腌制过程中发生的脂质溢出和氧化有关。同时米糠组的b*值低于对照组,这可能是由于米糠中含有大量的抗氧化活性物质,在一定程度上抑制脂肪的氧化,从而控制黄度值的升高。

相同颜色柱子上无相同字母表示处理之间差异显著(P<0.05)。下同。Data on the bars with the same colour marked without the same lowercase letter indicated significant differences between treatments at P<0.05. The same as below.图1 米糠腌制对不同阶段产品色泽值的影响Fig.1 Effect of rice bran curing on product chroma value at different stages

2.2.2 pH值

在肉制品的加工与贮藏过程中,蛋白质会发生变性产生碱性物质,从而使肉制品的pH值升高[25]。由图2可知,腌制前原料肉的pH值为5.2,腌制结束米糠腌制处理组的pH值为5.8,低于同期未添加米糠的对照组6.0,表明米糠腌制能够有效延缓酱鸭在腌制过程中pH值的上升。刘润清[25]的研究也表明,米糠醇提物对肉制品pH值的控制起一定作用。

图2 米糠腌制对不同阶段产品pH值的影响Fig.2 Effect of rice bran curing on pH value of products at different stages

2.2.3 蒸煮损失

蒸煮损失可以在一定程度上反映肉的保水性,蒸煮损失越小,肉的保水性越强。由图3可以看出,和腌制前相比,对照组和米糠腌制组肉制品的蒸煮损失均下降,在腌制结束阶段对照组的蒸煮损失率为28.35%,高于米糠腌制组(23.30%)。这可能是因为随着腌制的进行,大量盐溶性蛋白被浸提出来,从而促进了肌原纤维吸水膨胀,盐溶性蛋白转移到肉的表面,在加热状态下在肉表面形成了一层黏膜,从而阻碍了水分的蒸发,进而降低了肉的蒸煮损失。徐为民等[26]研究表明,不同的腌制方式均可降低肉制品的蒸煮损失,他认为这可能是由于腌制过程中食盐中的Cl-可以改变肌肉中蛋白质分子间的静电斥力,使肌原纤维蛋白质分子间的内聚力降低,导致肌肉蛋白质基质膨胀从而有利于结合大量的不易流动水,进而阻碍了水分的蒸发,降低了肉的蒸煮损失。

图3 米糠腌制对不同阶段产品蒸煮损失的影响Fig.3 Effect of rice bran curing on cooking loss at different stages

2.2.4 水分含量和含盐量

从图4可以看出,随着腌制的进行,所有处理样品鸭肉的水分含量均降低。与腌制前的水分含量(75%)相比,腌制结束时,对照组与添加米糠腌制组的水分含量分别为62.3%和68.4%。在含盐量方面,随着腌制过程和后期加工过程的进行,鸭肉含盐量在不断上升,腌制结束时对照组和米糠腌制组的含盐量分别增加至2.15%和1.65%,米糠腌制组腌制结束含盐量低于对照组。米糠中膳食纤维含量较高,在米糠腌制过程中起到了阻碍水分蒸发的作用,不仅使米糠腌制组的水分含量高于对照组,同时也控制了盐含量。

图4 米糠腌制对不同阶段产品水分含量和含盐量的影响Fig.4 Effect of rice bran curing on moisture content and salt content in different stages

2.2.5 剪切力

质构方面,剪切力是衡量肉制品嫩度的重要指标,剪切力越大,表明肉制品嫩度越差[27]。从图5可以看出,腌制前剪切力为2.8 N,腌制结束时米糠腌制组的剪切力为3.2 N,低于未添加米糠的对照组(3.7 N)。这可能是因为在腌制过程中肌肉脱水加快,使肌肉组织质地的紧密性增加,从而使剪切力升高,这与Lorenzo等[23]研究的干腌马驹腰部肉经腌制和低温风干后剪切力的变化趋势一致。此外,酱鸭在后期的酱制过程中,由于肉制品的肌原纤维蛋白发生变性、降解和收缩,导致酱鸭肉制品变硬,剪切力增加[28]。

图5 米糠腌制对不同阶段产品剪切力的影响Fig.5 Effect of rice bran curing on shear force of products at different stages

2.3 添加米糠腌制对酱鸭菌落总数的影响

菌落总数可以用来评价肉制品腐败变化的情况。如图6所示,鸭肉的初始菌落总数为(3.3±0.12)lg(CFU·g-1),在腌制结束和酱鸭成品中,米糠腌制组与对照组的菌落总数基本一致,分别为(3.6±0.12)lg(CFU·g-1)和(3.5±0.21)lg(CFU·g-1),均未超过国家熟肉制品卫生标准中酱卤肉类菌落总数[4.9 lg(CFU·g-1)],说明用米糠可以作为腌制剂辅料用于腌制酱鸭。

图6 米糠腌制对不同阶段产品菌落总数的影响Fig.6 Effect of rice bran curing on the aerobic plate count of products at different stages

2.4 添加米糠腌制对酱鸭脂肪氧化特性的影响

2.4.1 酸价与过氧化值

肉制品在腌制、烘烤过程中,由于氧、热、光、微生物等因素的影响,表面油脂和肌肉脂肪会发生严重的氧化、酸败现象,导致肉制品品质下降。酸值和过氧化值通常被用来表示油脂中游离脂肪酸和初级氧化产物的含量[29]。由图7可以看出,腌制结束后,米糠腌制组和对照组的酸价分别为0.34、0.55 mg·g-1,均显著高于腌制前产品(0.25 mg·g-1)。腌制结束时,对照组的过氧化值相比腌制前也有明显提高,而米糠腌制组与腌制前无显著差异,这说明在腌制阶段,肉制品发生了一定程度的氧化、酸败现象,添加米糠可以显著缓解肉制品的氧化、酸败程度。此外,从图7中可以明显看出,米糠腌制组产品的过氧化值和酸价均小于对照组,存放15 d之后,对照组产品的酸价和过氧化值分别为1.8 mg·g-1、0.96 mmol·kg-1,而米糠腌制组的酸价和过氧化值分别为1.24 mg·g-1、0.52 mmol·kg-1,均小于国标规定的肉制品卫生标准。

图7 米糠腌制对不同阶段产品酸价与过氧化值的影响Fig.7 Effect of rice bran curing on the acid value and peroxide value of the products at different stages

在酱鸭成品存放7 d、15 d和30 d后,米糠腌制组和对照组的酸价和过氧化值相比腌制前均有显著提高,这说明在腌制和贮藏阶段,肉制品发生了一定程度的氧化、酸败现象。然而米糠腌制组产品的过氧化值和酸价均小于对照组,由此可以看出,在腌制过程中添加米糠,能够有效缓解肉制品在加工过程中出现的氧化酸败现象;这可能是因为米糠中含有较高含量的谷维素、糠甾醇、阿魏酸、α-生育酚等天然活性物质,这些活性物质在腌制过程中会随着汁液的渗透迁移进入肉制品的肌肉组织中,在一定程度上抑制了肉制品的脂肪氧化。

2.4.2 TBA值

在脂肪氧化过程中,TBA值越大表明氧化产生的次级产物越多,氧化程度越深,因此TBA值是用于评价脂肪氧化程度的重要指标之一[25]。由图8可以看出,腌制结束时,对照组和米糠腌制组的TBA值分别为0.58 mg·kg-1、0.31 mg·kg-1,相比腌制前(0.13 mg·kg-1)均有所增加,并且随着存放时间的延长,TBA值不断升高,表明肉制品在加工与存放过程中,脂肪氧化酸败程度逐渐加深。此外,由图8可得,米糠腌制组的TBA值均小于对照组,且在存放15 d后,对照组的TBA值为4.24 mg·kg-1,米糠腌制组的TBA值为2.91 mg·kg-1,表明米糠中丰富的活性物质能够较好地抑制肉制品在加工存放过程中因脂肪氧化酸败现象而产生的TBA含量的增加,此结论与过氧化值所得结论一致。刘润清[25]研究表明,米糠醇提物能够降低猪肉糜的过氧化值和TBA值,有效抑制肉糜在冷藏过程中的脂肪氧化程度。

图8 米糠腌制对不同阶段产品TBA值的影响Fig.8 Effect of rice bran curing on TBA value of products at different stages

3 结论

因米糠中含有丰富的生育酚、γ-谷维素和植物甾醇等抗氧化活性物质,在酱鸭腌制过程中添加质量分数15%的米糠,可起到阻碍水分蒸发的作用,从而提高产品的嫩度,也在一定程度上控制了产品的含盐量。同时,随着腌制结束和贮藏时间的延长,与对照组相比,米糠腌制组的酸价、过氧化值、TBA值均有所降低,表明米糠腌制可有效改善产品腌制与贮藏过程中的脂肪氧化,提高肉制品的品质,改善食品安全。米糠来源天然、安全,其相关研究开发属于农业废弃资源增值利用,在改善环境的同时,对提高产品质量、保障食品安全意义重大。