王新柳 李汴生 阮征 陈家文 周海燕
摘要:为研究不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜品质的影响,以猪肋排为原料,对比分析相同杀菌强度下不同杀菌条件(115 ℃/36 min、121 ℃/14 min、127 ℃/7 min)处理的蒸排骨预制菜的食用品质和营养品质。结果表明,杀菌强度为5 min时,随着杀菌温度的提高,烹饪值(cook value,C)不断降低,排骨肉色泽略有劣变,但嫩度和质地有所提升;营养损失率降低,其中127 ℃组的必需氨基酸总含量显著高于115 ℃组和121 ℃组(P<0.05),为9.73 g/100 g;总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量从115 ℃时的8.66 mg/100 g显著下降到127 ℃时的7.36 mg/100 g(P<0.05)。电子鼻主成分分析可以反映不同杀菌条件下挥发性气味上的差异,随着杀菌时间的延长,排骨中甲基类、硫化物、醇类和醛酮类等风味物质的响应值不断增大。总体而言,适当提高杀菌温度、缩短杀菌时间,更有利于蒸排骨预制菜质地、营养品质的保留。
关键词:预制菜;热杀菌;猪排骨;烹饪值;品质
中图分类号:TS217.1 文献标志码:A 文章编号:1000-9973(2024)02-0001-09
Effects of Different Thermal Sterilization Conditions on Quality of Prepared Steamed Pork Rib Dishes
Abstract: In order to investigate the effects of different thermal sterilization conditions on the quality of prepared steamed pork rib dishes, with pork ribs as the raw materials, the edible quality and nutritional quality of prepared steamed pork rib dishes treated with different sterilization conditions (115 ℃/36 min, 121 ℃/14 min, 127 ℃/7 min) at the same sterilization intensity are compared and analyzed. The results show that at the sterilization intensity of 5 min, the cook value (C) decreases continuously with the increase of sterilization temperature, the color of pork ribs slightly deteriorates, but the tenderness and texture increase. The nutrition loss rate decreases, among which, the total content of essential amino acids of 127 ℃ group is significantly higher than that of 115 ℃ group and 121 ℃ group (P<0.05), which is 9.73 g/100 g. The total volatile basic nitrogen (TVB-N) content decreases significantly from 8.66 mg/100 g at 115 ℃ to 7.36 mg/100 g at 127 ℃ (P<0.05). Electronic nose principal component analysis could reflect the differences of volatile odors under different sterilization conditions. With the extension of sterilization time, the response values of flavor substances such as methyl compounds, sulfides, alcohols, aldehydes and ketones in pork ribs increase continuously.Overall, appropriately increasing sterilization temperature and shortening sterilization time are more conducive to the retention of texture, nutritional quality of prepared steamed pork rib dishes.
Key words: prepared dishes; thermal sterilization; pork ribs; cook value; quality
殺菌是预制菜生产过程中的重要环节,杀菌可以钝化酶的活性、杀灭有害微生物,从而延长食品的货架期。热杀菌技术具有操作简便、成本低、安全性高等优势,因而被广泛应用于各类食品生产中[1]。热杀菌除了可以达到食品安全的目的外,同时杀菌过程也是烹饪过程,在生产中应兼顾两者,首要保证食品安全,同时要使产品有较好的口感和风味。这要求根据菜肴的特点,在满足食品安全要求的基础上选择适宜的杀菌条件,使产品具有更好的食用品质。
杀菌温度和时间等条件都会影响杀菌效果,为了量化杀菌效力,可以用杀菌强度(F值)来描述热杀菌对微生物的杀灭程度,其具体含义为在一定温度下将一定数量的某種微生物致死所需的加热时间(min)。而在相同杀菌强度下,既可以通过提高杀菌温度来缩短杀菌时间,又可以通过延长杀菌时间来降低杀菌温度,不同的热杀菌历程对食品品质有很大影响。Tang等[2]发现杀菌强度为4.5 min时,在130 ℃高温下灭菌的糖醋酱汁的色泽和流变特性更好,并且菜肴的质地得到了更好的保留。王亮等[3]探究了F0=8 min时不同杀菌温度对金枪鱼罐头品质的影响,发现采用相对较高的温度杀菌可以提高金枪鱼的品质。
本文以经典粤菜蒸排骨为对象,探究在安全杀菌强度下,不同杀菌温度和时间组合对蒸排骨预制菜色泽、质构、嫩度、氨基酸含量、脂肪氧化、蛋白质分解等食用品质和营养品质的影响,旨在确定蒸排骨预制菜的适宜热杀菌工艺,进一步推动预制菜产业高质量发展和工业化生产。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜猪肋排、生抽、老抽、食用盐、白砂糖、食用油、玉米淀粉、蒜、姜、豆豉:购于广州胜佳超市;高温蒸煮袋(材质PA/RCPP,尺寸140 mm×190 mm,厚度0.2 mm):购于喜之龙旗舰店。
石油醚、盐酸、硫酸、硼酸、氢氧化钠、氯化钾、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二钠:均为分析纯。
1.2 仪器与设备
Ellab无线温度验证系统 丹麦Ellab公司;TA-XT Plus物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司;752N紫外可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司;CR-400全自动色差仪 日本Konica Minolta公司;KND-103F半自动凯氏定氮仪 上海纤检仪器有限公司;L-8900氨基酸自动分析仪 日本日立公司;PEN3电子鼻 德国Airsense公司;ZY-50F反压高温蒸煮锅 浙江新丰医疗器械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 样品制备
本实验所采用的加工工艺参考文献[4]并通过预实验进行确定。
原料准备:选取肉厚度相近的猪肋排切成大小均匀的块状,洗净并沥干水分。
配料准备:在炒锅中加入食用油,中火加热至油温为160 ℃,放入蒜末、姜末、豆豉迅速翻炒30 s,炒好后放入碗中。
腌制:在洗净沥干的排骨中加入炒好的配料、生抽、老抽、盐和白砂糖,搅拌均匀,再加入玉米淀粉充分混匀,用保鲜膜包好腌制30 min。
按排骨质量计,调味品添加量分别为2.5%蒜、2.5%姜、5%干豆豉、4%食用油、1%生抽、0.2%老抽、0.2%盐、0.5%糖、1%玉米淀粉。
对照组:以常规家庭烹饪的蒸排骨菜肴作为对照组。每次取170 g腌制好的排骨均匀摆放至盘中,放入高压锅内蒸制25 min。蒸制结束后,立即取出样品装入自封袋中并用流水冷却至室温,防止残余热量继续烹饪。
杀菌组:每次取170 g腌制好的排骨装入高温蒸煮袋中,于真空封口机上抽真空并封口,真空度≥0.095 MPa。将每袋样品控制在长约8 cm、宽约6 cm、厚约2 cm。杀菌前预热灭菌锅至初温(70±1) ℃,再将样品置于灭菌锅内进行杀菌,反压冷却结束后立即取出样品并用冰水降温至40 ℃以下。通过热穿透实验确定杀菌强度F0为5 min时对应的不同杀菌温度和时间组合为115 ℃/36 min、121 ℃/14 min、127 ℃/7 min。
因排骨组成成分不均一,瘦肉中交错存在少许脂肪和筋膜,为保证实验设计的科学性和准确性,指标测定时取样方法有所不同:色差、剪切力、质构测定取样为避开脂肪和筋膜的瘦肉部分,其余理化指标取样为去除肋骨后绞碎混匀的肉样。
1.3.2 热穿透测试及F值和C值的计算
提前在蒸煮袋上打孔,固定Ellab无线测温探头的位置,将一根探针针尖部分置于排骨中心冷点处,将另一根探针置于灭菌锅环境内,分别测定不同杀菌条件下排骨中心温度和灭菌锅环境温度的变化,灭菌温度为115,121,127 ℃时分别设置数据采集器每30,30,10 s采集一次数据,依据温度数据及计算出的F值、C值绘制杀菌曲线。每个温度做3组平行实验,选取其中达到相同F值所需时间最长的实验组作为最终的杀菌曲线。
F值即杀菌强度,表示食品受热力杀菌的效率,指在一定温度下将一定数量的某种微生物致死所需的加热时间(min),其数值越大,表示杀菌强度越大。根据公式(1)计算:
式中:t为杀菌时间(min);T、Tref分别为食品冷点温度(℃)和参考温度(℃),Tref取121.1 ℃;Z为目标微生物的温度敏感性(℃),低酸性食品以肉毒梭状芽孢杆菌为对象菌,Z取10 ℃。
C值即烹饪值(cook value),是用于评价热处理对食品品质影响的指标,指食品在经历一定温度历程后某一品质因子相对于参考温度的等效加热时间(min),其数值越大,表示热处理过程对食品品质的破坏程度越大。根据公式(2)计算:
式中:t为热处理(杀菌)时间(min);T、Trefq分别为食品冷点温度(℃)和参考温度(℃),Trefq取100 ℃;Zq为食品品质属性的温度敏感性(℃),Zq取33 ℃[5-6]。
1.3.3 商业无菌验证
参考GB 4789.26—2013《食品安全国家标准 食品微生物学检验 商业无菌检验》,通过保温实验进行商业无菌检验,确定是否为安全杀菌F值,保证杀菌的有效性。
1.3.4 蒸煮损失率的测定
参考张泽等[7]的方法测定蒸煮损失率。用滤纸吸干排骨表面水分后称重,排骨热加工后去除汁液与表面杂质并吸干表面水分后称重。按照公式(3)计算蒸煮损失率,平行测定3次取平均值。
式中:m1为热加工前排骨的质量(g);m2为热加工后排骨的质量(g)。
1.3.5 色度的测定
使用CR-400全自动色差仪分别测定亮度值(L*)、红绿值(a*)和黄蓝值(b*),每次测定前用比色板对色差计进行校准,取6个点进行测定,取平均值。
1.3.6 剪切力的测定
参考Becker等[8]的方法并稍作修改。顺肌纤维方向将排骨肉样切成长3 cm、宽1 cm、厚1 cm的大小,采用TA-XT Plus物性测定仪,使用BSW探头测定样品的剪切力,测试条件:探测器从阻力点降低30 mm,测前速度5 mm/s,测试速度10 mm/s,测后速度10 mm/s。测定前将样品平衡至25 ℃,测定时将样品按肌纤维垂直于刀口运动方向放置,每组样品平行测定8次。
1.3.7 质构特性的测定
参考刘晶晶等[9]的方法并稍作修改。顺肌纤维方向将排骨肉样切成长、宽、厚均为1 cm的大小,采用TA-XT Plus物性测定仪,使用P/36R探头对样品进行两次压缩TPA模式测试。测试条件:测前速度2 mm/s,測试速度1 mm/s,测后速度2 mm/s,压缩比50%,触发力5 g,两次压缩时间间隔5 s。测定前将样品平衡至25 ℃,测定时将样品按肌纤维垂直于托板的方向放置,每组样品平行测定8次。
1.3.8 基本营养成分的测定
水分含量的测定参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》,采用直接干燥法;脂肪含量的测定参考GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》,采用索氏抽提法;蛋白质含量的测定参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》,采用凯氏定氮法。
1.3.9 氨基酸含量的测定
氨基酸含量的测定参考GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》。
1.3.10 pH的测定
pH的测定参考GB 5009.237—2016,取1 g绞碎的肉样,加入10 g 0.1 mol/L的氯化钾溶液,10 000 r/min均质30 s后过滤,取滤液用pH计测定pH,平行测定3次取平均值。
1.3.11 TBARS值的测定
TBARS值的测定参考GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》,采用分光光度法。
1.3.12 挥发性盐基氮的测定
挥发性盐基氮的测定参考GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》,采用自动凯氏定氮法。
1.3.13 电子鼻测定
称取10 g绞碎的肉样置于50 mL离心管中,用封口膜迅速密封并静置30 min,将进样针头插入含样品的密封管中,通过顶空吸气法进行测定。设定测试间隔时间1 s,传感器清洗时间100 s,传感器零点调整时间5 s,样品准备时间5 s,进样流量400 mL/min,采样测试时间100 s,选取稳定后80~82 s时的数据进行分析。所用电子鼻传感器由10种金属氧化物半导体阵列构成,不同传感器阵列的敏感物质见表1。
1.4 数据处理
每组实验至少重复3次,数据以平均值±标准差表示,采用SPSS软件进行Duncan's差异显著性分析,P<0.05表示差异显著,采用Origin软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同热杀菌条件下蒸排骨预制菜的热穿透曲线
不同热杀菌条件下蒸排骨预制菜的热穿透曲线见图1,热穿透参数见表2。
由于样品有一定厚度,且为固态食品,传热主要以传导的方式进行,因此热穿透速率较慢,仅在杀菌温度为115 ℃时,样品中心温度能达到环境温度,而杀菌温度为121,127 ℃时,样品中心温度最高为119.31,122.18 ℃,未达到环境温度,在升温阶段和降温阶段都存在一定的滞后。不同杀菌温度下降温阶段均累积了一定F值,且杀菌温度越高,降温阶段累积的F值越大。
C值反映了热杀菌过程中食品品质的损失情况,应尽可能降低C值来保留产品品质。由表2可知,当杀菌强度一定时,随着杀菌温度的升高,杀菌时间不断缩短,C值不断降低。说明在相同杀菌强度下,样品的品质保留率随着杀菌温度的升高而增大。这主要是因为与C值相关的反映食品品质变化的Z值(33 ℃)大于与F值相关的反映微生物致死情况的Z值(10 ℃),即食品质量属性的耐热性比微生物的耐热性大,因此提高灭菌温度、缩短灭菌时间,在保证相同杀菌效果的同时也减少了对样品质量属性的损害[10]。
C/F0值表示在单位F0值内C值的变化情况,是反映食品热杀菌后品质剩余情况的重要指标[11]。杀菌温度为115,121,127 ℃时对应的C/F0值分别为16.74,9.92,7.80,即杀菌温度越高,单位F0值内的C值越小,蒸排骨预制菜热损失越小,品质保留越好。
同时,为了验证F0为5 min时不同杀菌条件下的样品是否达到商业无菌,每个杀菌批次取1个样品置于4 ℃冰箱中保存作为对照组,另取5个样品在37 ℃保温箱中贮藏10 d,均未出现胀袋、漏袋的现象,并且感官检验也正常,没有腐败迹象,符合商业无菌要求。
2.2 不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜基本成分的影响
不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜基本成分的影响见图2。相比于蒸制烹饪排骨,杀菌排骨的脂肪含量和蛋白质含量显著减少(P<0.05),这主要是因为高温杀菌使排骨肉中的脂肪融化析出而造成损失,同时高温也加剧了脂肪氧化速率,促进了蛋白质分解,从而降低了脂肪含量和蛋白质含量[12]。高温杀菌过程中也会流失大量水分,但结果显示相比于蒸制烹饪排骨,杀菌排骨的水分含量略有增加,这可能是脂肪和蛋白质含量减少导致的。
在相同杀菌强度下,不同杀菌条件的蒸排骨预制菜的水分、蛋白质、脂肪含量均无显著性差异(P>0.05)。从各个指标的均值来看,杀菌温度为115,121,127 ℃的样品水分含量分别为58.37,57.39,57.75 g/100 g,蛋白质含量分别为26.42,27.05,27.07 g/100 g,脂肪含量分别为11.08,11.52,11.06 g/100 g,随着杀菌温度的升高,蛋白质含量呈上升趋势,而脂肪含量先升后降,这也从一定程度上反映了杀菌温度升高或者杀菌时间延长会促进蛋白质分解,加剧脂肪氧化,从而使其含量减少。
2.3 不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜氨基酸含量的影响
氨基酸含量是衡量肉制品营养价值的重要指标之一,与人体健康和肉的风味密切相关[13]。不同杀菌条件处理后的蒸排骨预制菜氨基酸含量变化见表3。
由表3可知,杀菌排骨中大部分氨基酸含量均显著低于蒸制烹饪排骨(P<0.05),这主要是因为排骨在长时间的高温条件下,其蛋白质的非共价键和共价键均遭到破坏,温度升高到一定程度时,会促进某些氨基酸如含硫氨基酸参与美拉德及Strecker降解反应,使其含量减少[14]。
在相同杀菌强度下,不同杀菌条件下蒸排骨预制菜的氨基酸含量也有所区别。127 ℃组的必需氨基酸总含量显著高于115 ℃组和121 ℃组(P<0.05),为9.73 g/100 g,且127 ℃组和121 ℃组的非必需氨基酸总含量均显著高于115 ℃组(P<0.05),这说明提高杀菌温度、缩短杀菌时间更有利于排骨营养品质的保留。4组样品必需氨基酸含量与总氨基酸含量的比值(EAA/TAA)为38.53%~39.54%,略低于FAO/WHO的理想模式(40%),必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的比值(EAA/NEAA)为62.73%~65.40%,高于FAO/WHO的理想模式(60%),说明杀菌强度为5 min的蒸排骨预制菜的营养价值尚可。
部分鲜味氨基酸(Asp、Glu、Ala)含量随着杀菌温度的提高呈增加趋势,且121 ℃组和127 ℃组的鲜味氨基酸总含量显著高于115 ℃组(P<0.05),分别为9.26,9.14 g/100 g。UAA/TAA在一定程度上可以反映样品的滋味情况,其比例越大,说明排骨的味道越鲜美,结果显示4组样品的UAA/TAA情况为对照组>121 ℃/14 min组>127 ℃/7 min组>115 ℃/36 min组,相比于蒸制样品,杀菌样品的鲜味氨基酸比例有所下降,但121 ℃和127 ℃杀菌组优于115 ℃杀菌组,这说明杀菌时间过长会导致排骨整体滋味变差。
2.4 不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜色泽的影响
色泽的变化情况可以通过色差值的大小来反映,L*值代表食品的亮度,a*值代表食品的红绿度,b*值代表食品的黄蓝度。不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜色泽的影响见表4。
由表4可知,杀菌强度一定时,随着杀菌温度的上升,排骨肉的L*值呈先增大后减小的趋势,在121 ℃时L*值最大,为46.64,而在115 ℃时L*值最小,为43.46,说明长时间的杀菌会使菜肴失去光泽感;排骨肉的a*值随着杀菌温度的上升呈减小趋势,这与高涵等[15]的研究结果一致,且杀菌温度为121 ℃和127 ℃时两者的a*值无显著性差异(P>0.05);排骨肉的b*值呈先减小后增大的趋势,在115 ℃时b*值最大,为19.89,说明过长的杀菌时间或者过高的杀菌温度都会加重样品的黄度,这可能是美拉德反应所导致,杀菌时间越长,样品的褐变情况越严重,同时过高的温度也会引起严重的脂肪氧化,使样品的黄度增大[16]。在相同杀菌强度下,杀菌时间越长,样品的颜色越深,张彪等[17]的研究中也得到了相似结论。
2.5 不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜嫩度的影响
嫩度是评价肉制品品质的重要指标,可以通过剪切功和最大剪切力来衡量,热加工过程中肉的嫩度变化主要与肌原纤维蛋白和结缔组织变性相关[18]。不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜嫩度的影响见图3。与蒸制烹饪的排骨相比,杀菌排骨的嫩度显著降低(P<0.05)。
杀菌强度一定时,不同杀菌条件对蒸排骨预制菜的嫩度有不同影响。由图3可知,杀菌温度为115,121,127 ℃时排骨肉的最大剪切力分别为0.55,1.27,0.90 kg,剪切功分别为0.83,1.70,1.26 kg·s,其中115 ℃时排骨样品的嫩度显著低于其他杀菌温度的样品(P<0.05),这可能是因为在长时间的高温杀菌过程中,肌肉结缔组织收缩能力不断减弱,大量变性溶解,胶原蛋白明胶化,使肉的剪切力显著降低(P<0.05)。但此时的肉质过于软烂,已经失去了排骨菜肴应有的口感,因此应提高杀菌温度,缩短杀菌时间,保留菜肴的口感。
2.6 不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜质构特性的影响
食品的质构特性表现为食品在口感方面的特性。预制菜在高温杀菌的过程中很容易出现过热杀菌的问题,这会导致菜肴的硬度大大下降,口感过于软烂,咀嚼性差。因此,研究不同杀菌条件下蒸排骨预制菜的质构特性有助于进一步明确杀菌条件对其品质的影响。
由表5可知,相比于蒸制烹饪的排骨,经过115,121 ℃杀菌的排骨在硬度、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性、回复性方面都显著降低(P<0.05)。而127 ℃殺菌的排骨在弹性、内聚性、回复性3个方面与蒸制烹饪的排骨无显著性差异(P>0.05)。
当杀菌强度一定时,随着杀菌温度的升高,排骨肉的硬度、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性、回复性均呈上升趋势,其中经过115 ℃杀菌的样品在各方面均显著低于经过127 ℃杀菌的样品(P<0.05)。硬度是最直接反映口感的一项指标,指样品受到外力达到一定程度形变后人体对其的触觉感受[19]。在相同杀菌强度下,杀菌温度的降低延长了杀菌时间,导致排骨肉在长时间的热加工过程中硬度大大降低,这与胶原蛋白溶解变性密切相关,同时在此过程中排骨肉的弹性和回复性也明显降低,这可能是其保水性降低导致的。内聚性表示排骨肉内部的组织结构相互交联的程度,随着杀菌时间的延长,排骨肉的内部组织逐渐被破坏,从而导致其内部交联程度降低,内聚性下降[20]。随着杀菌温度的升高,排骨肉的胶着性和咀嚼性均显著增大(P<0.05)。总体而言,提高杀菌温度、缩短杀菌时间,更有利于蒸排骨预制菜质地的保留。
2.7 不同热杀菌条件对蒸排骨预制菜其他理化特性的影响
肉制品的蒸煮损失率与多汁性密切相关,而多汁性是评价肉制品食用品质的重要指标[21]。一般肉制品的蒸煮损失率越低,其水分流失越少,成品多汁性较好,食用口感更好;同时,流失的汁液中也包含析出的脂肪、可溶性蛋白等营养物质,蒸煮损失率更低,营养损失更少,成品的品质更优[22]。
由图4中a可知,与蒸制烹饪的排骨相比,115 ℃杀菌的排骨蒸煮损失率显著增大(P<0.05),而121,127 ℃杀菌的排骨和蒸制烹饪的排骨在蒸煮损失率方面无显著性差异(P>0.05)。杀菌强度相同时,随着杀菌温度的提高,不同杀菌样品的蒸煮损失率也无显著性差异(P>0.05),这与张路遥[23]的研究结果一致,可能是因为肌肉中汁液的流失过程主要在远低于杀菌的热强度下发生,因此在不同杀菌条件下样品的蒸煮损失率变化不大。
由图4中b可知不同杀菌条件对蒸排骨预制菜pH的影响,杀菌的排骨相较于蒸制烹饪的排骨pH均显著降低(P<0.05)。杀菌强度一定时,随着杀菌温度的提高,杀菌样品的pH呈上升趋势,115,121,127 ℃杀菌的排骨pH分别为6.05,6.16,6.18,其中115 ℃杀菌的排骨pH显著低于121,127 ℃杀菌的排骨(P<0.05),而121,127 ℃杀菌的排骨pH无显著性差异(P>0.05)。pH降低可能是因为在长时间的高温加热过程中肌肉组织结构被严重破坏,蛋白质的水解程度加大,细胞内的酸性物质溶出。
TBARS值的大小反映了蒸排骨预制菜的脂肪氧化程度,TBARS值越大说明脂肪氧化程度越严重。适度的脂肪氧化可以使肉制品生成部分风味化合物,但过度的脂肪氧化会产生不愉悦的气味,甚至破坏食品品质[24]。由图4中c可知,与蒸制烹饪的排骨相比,杀菌的排骨的TBARS值均显著上升(P<0.05),说明热杀菌过程会促进脂肪氧化。杀菌强度一定时,不同杀菌温度对蒸排骨预制菜TBARS值无显著性影响(P>0.05),在高温短时杀菌和低温长时杀菌下蒸排骨预制菜表现出相近的脂肪氧化程度,说明相同杀菌强度、不同杀菌条件对排骨脂肪氧化的影响区别不大。
TVB-N即挥发性盐基氮,主要包括氨类、二甲胺、三甲胺等氨及胺类碱性含氮挥发性物质,是肉制品通过自身酶或微生物分解蛋白质作用而产生的,TVB-N含量与感官品质具有较强的相关性,因此也是衡量肉制品新鲜程度的重要指标之一[25]。由图4中d可知,蒸制烹饪的排骨的TVB-N含量为6.67 mg/100 g,与之相比,杀菌后的排骨的TVB-N含量均显著上升(P<0.05),Puthanangadi等[26]、Li等[27]的研究也得到了相似结论。杀菌温度为115,121,127 ℃时对应的TVB-N含量分别为8.66,7.57,7.36 mg/100 g,可以看出,杀菌强度一定时,随着杀菌温度的升高,蒸排骨预制菜的挥发性盐基氮含量呈下降趋势,其中115 ℃杀菌组样品的TVB-N含量显著高于121 ℃杀菌组和127 ℃杀菌组样品(P<0.05)。
2.8 不同热杀菌条件下蒸排骨预制菜的电子鼻气味分析
电子鼻通过气体传感器阵列模拟人类鼻子,其内置的传感器可以响应特定的挥发性物质,再通过模拟识别算法来计算响应峰值并进行主成分分析[28]。不同杀菌条件下蒸排骨预制菜电子鼻数据的PCA结果见图5。
由图5可知,PC1的贡献率为65.41%,PC2的贡献率为21.95%,这两个主成分的总贡献率为87.36%,大于85%,说明前两个主成分覆盖了样品大多数气味物质的信息,能较好地反映样品主要气味物质的特征[29]。4组样品数据采集点所在的区域在PCA图中互不重叠,说明不同杀菌条件蒸排骨预制菜的挥发性气味存在一定的差异。
4组样品在10个不同传感器下的响应强度峰值雷达图见图6,可以更加直观地比较分析不同样品的香气特征。
由图6可知,样品的气味轮廓相似,传感器W1C、W5S、W3C、W6S和W5C对3组杀菌样品的电子鼻检测结果无明显差异,说明不同杀菌条件对蒸排骨预制菜产生的氮氧类、氨类、氢化物、短链烷烃等化合物的种类和数量影响不大。不同杀菌条件的样品对传感器W1S、W1W、W2S的响应程度存在一定差异,对应的敏感类物质分别为甲基类、硫化物、醇类和醛酮类。其中传感器W1S的响应强度最大,对样品的响应强度由大到小为115 ℃/36 min杀菌组>121 ℃/14 min杀菌组>127 ℃/7 min杀菌组。另外,传感器W1W、W2S的响应强度由大到小均为115 ℃/36 min杀菌组>121 ℃/14 min杀菌组>127 ℃/7 min杀菌组。结果表明,杀菌时间对蒸排骨预制菜气味的影响是循序渐进的,随着杀菌时间的延长,排骨中甲基类、硫化物、醇类和醛酮类等气味物质的响应值不断增大。
3 结论
杀菌强度一定时,随着杀菌温度的升高,C值不断降低,L*值先增大后减小,a*值呈减小趋势,b*值先减小后增大,杀菌时间过长或杀菌温度过高均会使排骨的色泽劣变;杀菌时间延长会导致排骨肉质过于软爛,口感劣变。电子鼻PCA可以反映不同杀菌条件的排骨在挥发性气味上的差异,随着杀菌时间的延长,排骨中甲基类、硫化物、醛酮类等风味物质的响应值不断增大。杀菌强度一定时,不同杀菌温度的排骨水分含量、脂肪含量、蛋白质含量及TBARS值无显著性差异(P>0.05);随着杀菌温度的升高,排骨中必需氨基酸与非必需氨基酸含量均呈增大趋势,其中127 ℃/7 min杀菌的排骨必需氨基酸含量显著高于115 ℃/36 min和121 ℃/14 min杀菌的排骨(P<0.05),排骨的pH呈上升趋势,TVB-N含量呈下降趋势。
总体而言,杀菌强度一定时,升高杀菌温度、缩短杀菌时间虽然使蒸排骨预制菜的色泽略有降低,但是能更好地保持排骨的口感质地,减少氨基酸等营养成分的损失。因此,在相同杀菌强度下,针对菜肴因过度杀菌导致的质构软烂、营养流失等问题,可以通过精准计算杀菌全过程累积的F值、适当升高杀菌温度等方式来保持产品的品质,这对于推进预制菜产业发展具有重要意义。
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