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(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)

牛排作为牛肉深加工产品的一种,是西餐中较为常见的食物之一,其凭借着独特的风味和丰富的营养价值,在国内外消费市场中占有一席之地。嫩度、多汁性和风味是影响牛排品质特性和消费者重复购买的主要因素[1-2],随着消费者对牛排风味和食用品质需求的不断提高,通过优化牛排加工工艺以及添加调理汁液等手段,从根本上解决牛排熟制后过老过硬的问题显得尤为重要。

为解决传统牛排煎制后肉汁流失率高、肉质干硬的问题,可将洋葱汁注入牛排制品中。洋葱汁液丰富,添加到牛排中可提高牛排多汁性,改善其嫩度。此外,洋葱汁含有多种黄酮类化合物,能够起到抗氧化及清除自由基的作用[3-5],可有效延长牛排的贮藏期。但洋葱汁预制牛排在静置腌制的过程中,洋葱汁会从牛排中渗出,无法充分发挥洋葱汁的作用。若在牛排腌制过程中配合滚揉技术,利用物理冲击的原理,让肉在滚筒内上下翻动,相互撞击、摔打,达到按摩、腌渍原料肉的作用。滚揉过程迫使肌原纤维松弛断裂,肌肉组织变得疏松柔软,促进洋葱汁液的均匀渗透和盐溶性蛋白的渗出,提高产品弹性、嫩度和出品率[6-8]。当前多数研究集中于洋葱对猪肉及猪肉制品工艺及机理的探究中,针对于牛肉及牛肉制品中洋葱汁的添加,以及在此基础上为提高牛排嫩度和口感所进行的工艺优化还鲜有报道。

本实验选用洋葱汁作为天然抗氧化剂添加到牛排中,配合滚揉技术对牛排进行腌制,确定最佳洋葱汁添加量及最适滚揉时间,解决了常规牛排熟制后汁液匮乏、肉质偏硬的问题。旨在研究一种提高牛排嫩度,丰富牛排多汁性,改善产品口感和风味的优质调理牛排。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

牛肉(运送途中牛肉用两倍体积的冰块冷却)、黄皮洋葱(AlliumcepaL.) 哈尔滨闻氏生鲜超市;食盐、黑胡椒、五香粉 哈尔滨永泰城购物中心。

JD500-2电子天平 沈阳龙腾电子称量仪器有限公司;AL-104精密电子天平 上海梅特勒-托利多仪器设备有限公司;ZE-6000电子色差仪 日本电色工业株式会社;TA-XT Plus质构仪 英国SMS公司;LC310冷藏陈列柜 江苏小天鹅集团;JLW2601D油煎锅 九阳股份有限公司;YPCM-4A电脑版腌制机 苏州康普仕餐饮有限公司;探针温度计 深圳市林晟微科仪表电子有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 牛排的基础配方 每组试验牛排的基础配方辅料添加量按牛排质量百分比计算,分别为食盐1%、黑胡椒0.5%、五香粉0.3%、复合磷酸盐0.3%。

1.2.2 洋葱汁的制备 选取无病害、无污染、成熟度最佳的新鲜洋葱,将洋葱剥皮洗净并切块,放入榨汁机中榨汁2 min,然后用四层纱布对洋葱浆汁进行过滤,得到的洋葱汁放入4 ℃冰箱以备用。

1.2.3 调理牛排的制作工艺 原料牛肉的预处理→修整→注射洋葱汁→添加基础配方→滚揉→静置腌制→贮藏

参考刘亚琳[9]的牛排加工工艺,并在此基础上进行适当修改。取屠宰后排酸24 h的牛里脊,清洗,擦拭肉表面水分,去掉筋膜,用刀将其修整为数份形状规则(近似圆形,直径约12 cm左右)、厚度为2 cm左右的牛排,放入4 ℃冰箱内保藏、备用。称量修整后牛排的质量,按照1.2.1中配方称取配料;将一定添加量的洋葱汁用注射器注射到牛排中,然后添加称量好的配料,一起放入滚揉机滚筒中滚揉操作一定时间。将滚揉按摩后的牛排放入4 ℃冰箱中,静置腌制12 h,腌制完成后进行真空包装,随后进行下一步试验操作。

1.2.4 洋葱汁添加量对牛排品质的影响 在0～4 ℃冷库中,将称好的洋葱汁用注射器均匀注射至牛排的相应位置上(两个注射位置间隔2 cm左右),然后将牛排及其他配料一块放入滚揉机中滚揉,滚筒内温度设置为4 ℃,滚揉时间设置为5 min。每组样品重复三次,经过前期预实验将洋葱汁添加量(按牛排质量百分比计算)设置为0、3%、6%、9%、12%、15%。

1.2.5 滚揉时间对调理牛排品质的影响 在0～4 ℃冷库中,将洋葱汁注射到牛排中(洋葱汁添加量为9%),将注射过洋葱汁的牛排和称取好的配料一起倒入滚揉机滚筒中,加盖密封进行滚揉按摩。滚揉时间分别设置为0、5、10、15、20、25 min,每组样品重复三次。

1.2.6 调理牛排品质的测定

1.2.6.1 牛排蒸煮损失的测定 参考黄明等[10]的方法并作适当修改。修剪形状均匀(约2 cm×2 cm×2 cm)的牛排样品,进行称重(W1),然后放入蒸煮袋中进行密封,在80 ℃水浴中加热至样品中心温度达到75 ℃(用探针温度计测定肉样的实时中心温度)。最后取出样品置于4 ℃冷库中冷却,用吸水纸吸干样品表面水分,再次称重(W2)。蒸煮损失表示为:

1.2.6.2 牛排红度的测定 ZE-6000色差计经自检及零点、白板校正后,将牛排中心位置内部样品切碎放入样品池中,填平压实。将样品池底部置于载样台上,测量肉饼的颜色和光泽,每个试样按一个方向旋转3次,测定3次,输出值为其平均值。测量结果用a*值代表牛排的红度。每组样品重复三次,取平均值。

1.2.6.3 牛排质构的测定 采用TA-XT Plus质构仪进行测定,并应用Texture Expert V1软件包进行数据处理和控制。参考王永祥[11]的测定参数并进行适当修改:测前速度为2.00 mm/s,测中速度为2.00 mm/s,测后速度为2.00 mm/s,压缩比为35%,负重为8.0 g,探头类型为P 50,数据收集率200点/s,环境温度20 ℃。按照质构仪的操作要求进行测定,每个样品重复10次。

1.2.6.4 感官评价 取样品若干,邀请12名经过一定感官评定培训的研究生组成评定小组,其中6男6女,年龄在22～28岁之间,采用双盲法进行检验。主要对产品的色泽、风味、口感和整体可接受性进行评价,设置每项指标最高得分为9分,最低得分为1分,每个测试样品的感官评定数据去掉最高分和最低评分后取算术平均值。根据评分高低来评定牛排成品的优良,评价标准如表1所示。

表1 洋葱汁预制牛排感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria of prefabricate steak with onion sauce

1.2.6.5 硫代巴比妥酸值(TBARS)的测定 TBARS值的测定参考Vareltzis等[12]的方法,并作适当修改。将0.3 g样品放入试管中,加入3 mL的TBA(2-硫代巴比妥酸)溶液和17 mL的TCA-HCl溶液(三氯乙酸-盐酸),将混合溶液漩涡振荡3 s,置于沸水浴中加热30 min后冷却,取4 mL冷却后的溶液加入4 mL氯仿,混匀后于3000 r/min条件下离心10 min,取上清液在532 nm处测定其吸光度。TBARS值以每千克氧化后的油脂样品溶液中含有的次级氧化产物(丙二醛)的毫克数计算,计算公式如下:

其中:A532溶液的吸光值;ω为样品的重量(g);9.48为常数。

1.2.6.6 过氧化物值(POV)的测定 POV值的测定参考Vareltzis等[12]的方法,并作适当修改。取2 g样品放入50 mL离心管中,加入贮藏于4 ℃环境中的15 mL氯仿∶甲醇(2∶1,V/V)混合物高速均质(11000 r/min,30 s),加入3 mL浓度为0.5%的氯化钠溶液,然后将此离心管于4 ℃条件下4000×g离心5 min,样品分为两相,从下层液相中取5 mL溶液并转入洁净的试管中,并向其中加入4 ℃的5 mL氯仿∶甲醇(2∶1,V/V)溶液,旋涡混合3 s,再加入25 μL含有Fe2+的溶液和25 μL NH4SCN溶液,旋涡混合3 s并静置5 min,然后在500 nm处测定其吸光值,标准曲线的制作以还原性铁粉为标准样,单位为毫克当量每千克(mEq/kg)。

1.3 数据处理与统计分析

每个实验重复三次,数据表示为平均值±标准差。采用Statistix 8.1软件(Analytical Software公司)对数据进行统计分析和差异显著性(p<0.05)分析,采用Sigmaplot 12.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 洋葱汁添加量对调理牛排品质的影响

2.1.1 洋葱汁添加量对牛排蒸煮损失和红度值的影响 不同洋葱汁添加量对牛排蒸煮损失和红度值的影响情况如图1所示。蒸煮损失的高低可以反映出肌肉的持水能力[13],一定程度上反映出水分和肌原纤维蛋白结合的紧密程度,最终影响产品出品率,进而影响到质构等其它特性。从图1中可以看出,洋葱汁添加量从0增加到15%的过程中,洋葱汁牛排的蒸煮损失呈现先下降后上升的趋势。当洋葱汁添加量为9%时,牛排的蒸煮损失达到最小值为13%,且与其它组差异显著(p<0.05)。未添加洋葱汁时,牛排蒸煮损失达到最大值24%;当洋葱汁添加量为12%时,牛排的蒸煮损失与未添加洋葱汁牛排的差异不显著(p>0.05)。洋葱中含有丰富的酚类物质(如槲皮素、绿原酸、阿魏酸等),多酚具有多羟基结构赋予其具有较强的亲水能力,多酚的亲水集团能够与蛋白质发生氢键作用形成紧密的结构[14],水分被牢牢锁住,故起初随着洋葱汁添加量的增加调理牛排的蒸煮损失逐渐下降。多酚浓度过高时,多酚与肉蛋白的结合出现过度交联,使得滞留水的紧密结构被破坏。因此,后期洋葱汁添加量进一步增加蒸煮损失反而下降。

图1 不同洋葱汁添加量对牛排蒸煮损失和红度值的影响Fig.1 Effect of different onions juice addition level on cooking loss and red value of steak注:组内相同字母表示差异不显著(p>0.05),不同字母表示差异显著(p<0.05)。图3同。

牛排红度值的变化情况如图1所示,随着洋葱汁添加量的增大,使得牛排红度值整体呈现下降趋势,未添加洋葱汁时牛排的红度值最高为20.99,相较于添加了3%和6%洋葱汁的牛排红度值要高,但差异不显著(p>0.05)。当洋葱汁添加量从0%增加至6%时,牛排的红度值下降趋势较为缓慢,洋葱汁添加量从6%增加至15%时,牛排的红度值下降速度相对加快。综合实验结果可知:洋葱有一定的抗氧化性[15-16],可有效抑制肉中肌红蛋白和氧合肌红蛋白转化为高铁肌红蛋白的过程,所以随着洋葱汁添加量的增大,起初红度值呈现较为缓慢的下降。由于本试验所用洋葱为黄皮洋葱,洋葱汁的添加难免会掩盖牛肉自身的红色,导致红度值降低,所以后期洋葱汁添加量的增大使得牛排红度值下降较快。

2.1.2 洋葱汁添加量对牛排质构的影响 不同洋葱汁添加量对牛排质构的影响如表2所示。从表2中可以看出,随着洋葱汁添加量的增加,牛排的硬度和咀嚼性呈现下降趋势,硬度从4774.5 g减小至4144.5 g,咀嚼性从3464.6 g减小至2856.7 g,弹性呈现上升趋势。硬度和咀嚼性最大值在未添加洋葱汁的牛排中出现,分别为4774.5、3464.6 g,弹性最小值在未添加洋葱汁的牛排中出现,最大值在洋葱汁添加量为9%时出现。未添加洋葱汁的牛排与添加洋葱汁牛排相比,硬度、弹性和咀嚼性之间差异显著(p<0.05)。洋葱汁添加量为9%时,牛排硬度最小为4127.1 g,弹性最大为0.95 mm,咀嚼性为2879.5 g。上述实验数据说明:洋葱汁对牛排起到了一定的嫩化作用,这与丁辉等[17]的研究结果相一致,鲜洋葱汁对牛肉起到一定的嫩化作用,嫩化作用随洋葱汁浓度增加效果更显著。但当洋葱汁添加量过多时,牛肉的保水性较差,煎制过程中汁液流失过多导致牛排硬度增大。

表2 不同洋葱汁添加量对牛排质构的影响Table 2 Effect of different onions juice addition level on texture of steak

2.1.3 洋葱汁添加量对牛排感官质量的影响 不同洋葱汁添加量对牛排感官质量的影响如图2所示。从图2中可以看出,洋葱汁添加量从0增加至9%时,牛排的色泽、风味、口感以及总体可接受性评分均呈现上升趋势,色泽差异不显著(p>0.05),风味、口感以及总体可接受性差异显著(p<0.05)。当从洋葱汁添加量9%增加至15%时,牛排的色泽、风味、口感以及总体可接受性评分呈现降低趋势(p<0.05)。色泽、风味、口感以及总体可接受性评分都是在洋葱汁添加量为9%时达到最大值。

图2 不同洋葱汁添加量对牛排感官质量的影响Fig.2 Effect of different onions juice addition level on sensory evaluation of steak

2.2 滚揉时间对调理牛排品质的影响

2.2.1 滚揉时间对牛排蒸煮损失和红度值的影响 不同滚揉时间对牛排蒸煮损失和红度值的影响情况如图3所示。从图3中可以看出,随着滚揉时间的延长,调理牛排的蒸煮损失呈现先下降后上升的趋势,且差异显著(p<0.05)。未经滚揉时,牛排蒸煮损失达到最大值，为23.33%;滚揉时间为10 min时,蒸煮损失达到最小值，为14.33%。这是因为，滚揉操作产生的机械作用能够促进腌制液的吸收,提高蛋白质的溶解性,使得腌制液在肉中能够更均匀地分布[18],并且促使大量的盐溶性蛋白向肉表面富集,经热处理形成凝胶体,所以在滚揉前期牛排蒸煮损失降低[19]。但当滚揉时间过长时,可能造成肌细胞损伤严重,肌纤维断裂过度,使得调理牛排的保水性下降,汁液损失较多,蒸煮损失再次升高。

图3 滚揉时间对牛排蒸煮损失和红度值的影响Fig.3 Effect of different tumbling time treatments on cooking loss and red value of steak

由图3可知,随着滚揉时间的延长,牛排的红度值呈下降的趋势,未滚揉时牛排红度值最大，为20.53,且与滚揉5、10、15、20和25 min的牛排相比,红度值差异显著(p<0.05)。滚揉时间25 min时,牛排红度值达到最小值16.31。本实验中经过滚揉的牛排红度值降低,可能是由于滚揉促进了牛排对洋葱汁的吸收,洋葱汁有抗氧化活性所以红度值低。此外,实验中所用的滚揉机不是真空滚揉机,肉在滚揉中有一定的氧化,不过滚筒是封闭的,致使肌红蛋白转化为高铁肌红蛋白,红度值呈现下降趋势。

2.2.2 滚揉时间对牛排质构的影响 不同滚揉时间对牛排质构的影响如表3所示。从表3中可以看出,未滚揉的牛排与经过滚揉的牛排相比,硬度、弹性和咀嚼性差异显著(p<0.05),未经过滚揉的牛排硬度和咀嚼性均达到最大值,分别为4853.5和3470.0 g。随着滚揉时间的延长，牛排的硬度与咀嚼性均呈现出先下降后上升的趋势，而其咀嚼性的变化趋势则完全相反。滚揉时间从0增加至10 min，牛排的硬度下降了15.00%，弹性增长了27.02%，咀嚼性下降了17.51%；而滚揉时间从10 min增加至25 min时，牛排的硬度上升至4382.0 g，弹性下降至0.85 mm，咀嚼性则上升至3116.9 g。由此可知，当滚揉时间为10 min时,牛排硬度最小为4127.1 g,弹性最大为0.94 mm,咀嚼性为2862.4 g。上述实验结果说明:随着滚揉时间的延长,滚揉操作充分,肌肉中蛋白质溶解充分,渗出液达到应有粘度,肌肉粘结性较好,使得保水性提高,嫩度增大,因此滚揉前期牛排硬度呈现下降趋势[2]。但滚揉时间过长时,过度滚揉会导致牛排本身肉质过软,保水性降低,整块牛排就会变差,嫩度降低,因此滚揉后期牛排硬度再次增大[20]。这一结果与Kim等[21]的结论一致。

表3 不同的滚揉时间对牛排质构的影响Table 3 Effect of different tumbling time treatments on texture of steak

2.2.3 滚揉时间对牛排感官质量的影响 不同滚揉时间对牛排感官质量的影响如图4所示。从图4中可以看出,色泽上,各组牛排差异性不显著(p>0.05),在风味和口感以及总体可接受性上,经过滚揉的牛排要好于未滚揉的牛排(p<0.05)。当滚揉时间为10 min时,牛排的口感和总体可接受性最佳,此时牛排的总体可接受性达到最大值7.66,这是因为滚揉促进了牛排对洋葱汁的吸收,赋予了牛排多汁性,改善了牛排的嫩度,所以品质较好。一定范围内,经过滚揉的牛排剪切力降低,嫩度较好,此时的牛排感官评分较好。后期滚揉时间过长,调理牛排嫩度下降,剪切力增加,口感变差,导致感官评分下降。这与汪烁硕等[22]提出的过度滚揉造成肉块过于软化,感官评分反而降低的结论相一致。

图4 滚揉时间对牛排感官质量的影响Fig.4 Effect of different tumbling time treatments on sensory evaluation of steak

2.3 贮藏过程中洋葱汁对牛排脂肪氧化的影响

图5为冷冻储藏期间洋葱汁的添加对牛排POV和TBARs的影响。本实验牛排样品经塑封包装贮藏于-18 ℃环境下,低温条件虽然能够抑制样品中微生物的生长和繁殖,但脂肪氧化仍在进行,影响着肉制品的品质。从图5中可以看出,随着贮藏时间的延长,添加洋葱汁(添加量为9%)和未添加洋葱汁的牛排POV值和TBARS值均逐渐增大,说明脂肪氧化程度随贮藏天数增加而升高。POV值反映脂质氧化初级氧化产物(过氧化氢)的积累量,通过测定过氧化氢的含量,判断肉制品脂质氧化的程度[23]。如图5a中所示,添加了洋葱汁的牛排POV值低于未添加洋葱汁的牛排(p<0.05),说明洋葱汁对其脂肪氧化起到了抑制作用。TBARS值与多不饱和脂肪酸和磷脂氧化所引起的食品异味有关,常用来判定含脂类物质贮藏早期的氧化程度[24]。从图5b中可以看出,随着贮藏时间的增加,两种样品的TBARS值都呈现上升趋势。相同贮藏时间下,添加了洋葱汁的牛排与未添加洋葱汁的牛排相比TBARS值有所下降,说明洋葱汁的添加抑制了牛排中脂肪氧化的进行。李玉邯等[16]发现，向肉脯中添加6%洋葱粉可提高产品抗氧化能力,从而延长肉脯的保质期,这与本实验结果相符。洋葱中黄酮类化合物的含量较高[25],其中主要的类黄酮是黄酮醇槲皮素及其它的衍生物,由于其含有独特的酚羟基结构,能够清除自由基、抑制脂肪的氧化,因而具有较强的抗氧化性。

图5 冷冻储藏期间洋葱汁对牛排POV值和TBARS值的影响Fig.5 Effect of onions juice on POV and TBARS value of steak during storage time注:与对照组相比,相同字母表示差异不显著(p>0.05),不同字母表示差异显著(p<0.05)。

3 结论

随着洋葱汁添加量的增大,牛排的蒸煮损失呈现先下降后上升的趋势,洋葱汁添加量为9%时,蒸煮损失达到最小值为13%。在此添加量下,牛排的硬度最小,弹性最大,且感官评分最佳。相同贮藏时间下,添加洋葱汁(添加量为9%)的牛排与未添加洋葱汁的牛排相比，POV值和TBARS值均有所下降,说明在牛排加工过程中,洋葱汁充分发挥了其抗氧化作用。

随着滚揉时间的延长,牛排的蒸煮损失也呈现先下降后上升的趋势,滚揉时间为10 min时达到最小值，为14.33%。此时调理牛排的硬度最小,弹性最大,口感和可接受性评分均达到最大。综上所述,洋葱汁添加量为9%,滚揉时间为10 min时,能够发挥出调理牛排的最佳品质特性。