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熟制温度及切割方式对牛排食用品质的影响
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2016/4/17 21:26:08 关注：639 评论： 我要投稿
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0 引 言
随着人民生活水平的提高以及生活节奏的加快，高品质、高营养、附加值高而又省时的调理牛排的生产和消费发展迅猛。本课题组王春晓研究发现，北京市场调理牛排的品质差异较大，能够满足不同消费者的需求，然而相同产品也存在品质一致性差、形状大小不一等问题。而企业对原料肉的选择以及对产品加工工艺的优化决定了消费者对一个新产品的喜好和接受程度。因此了解牛排加工参数对牛排加工特性的影响就显得尤为重要。
影响牛排食用品质的因素很多，包括宰前（品种、性别、年龄、肌肉、屠宰质量、饲养方式）和宰后（电刺激、成熟、剔骨方式）等多种因素[7-10]。另外即使是同一块肉由于其加工方式的不同，其食用品质也存在显著差异。此外，由于饮食文化差异，不同国家对牛肉的消费方式不尽相同，进而对牛肉加工的要求也存在差异。为了保证良好的牛肉食用品质，20世纪90年代开始，澳大利亚、美国和英国开始研究和实施肉类食用品质保证关键控制点(palatability assurance critical control point， PACCP)技术。该技术建立了煎、烤、炒、涮、酱卤等烹制方式的食用品质评价体系，用于指导消费者购买和消费。然而相关研究在国内较少，熟制温度、切片厚度和肌纤维走向是影响牛排食用品质特性的重要因素，本文针对中国消费者的消费习惯研究其对牛排食用品质的影响，以使牛排生产和加工满足中国消费者的需求。
西餐红肉是目前中国调理牛排生产的主体原料肉，其具有高蛋白、低脂肪的营养特点。质构是被认为是肉类最重要的品质指标之一，其在很大程度上决定了消费者对肉品质量和口感的满意程度。对肉类质构特性的分析主要采用感官评价和仪器测定2种方法，其中仪器测定应用较多的为Wamer-Bratzler shear force测定法和质构剖面分析(texture profile analysis，TPA)。研究表明，2种方法均能较好的用于食用品质的评价，并且解释的感官指标各不相。因此本文采用WBSF和工PA 2种方法研究了烹饪温度、切片厚度以及肌纤维走向对西餐红肉煎制牛排食用品质的影响，以期为食品生产企业提高牛排产品一致性和消费者总体可受性提供理论依据，为家庭消费牛排提供技术参数。
1 材料与方法
1.1试验材料
采集12头12月龄的中国西门塔尔公牛（来自同一屠宰厂，饲养方式相同），均由北京大兴屠宰厂提供，宰前禁食禁水。按照GB/19477-2004《牛屠宰操作规程》进行屠宰，宰后在0-4℃冷库成熟2d，后分割取左胴体背最长肌（用NY/工 676-2010《牛肉等级规格》评价为优级牛肉），然后真空包装后放入-20℃冷库储存。
1.2试验仪器
Bir0 11锯骨机，美国Biro公司；JR-1针式温度计，广州乐享电子有限公司；GH-820平扒炉，广州市新粤海西厨设备厂；WED-B250A-1全自动切片机，威尔顿机械设备有限公司；TA.XT Plus型质构仪，英国Stable Micro System公司。
1.3试验设计及样品准备
将冷冻的样品用锯骨机或切片机切成一定厚度和一定纤维走向的样品，剔除脂肪和筋膜后在4℃冰箱解冻。
熟制温度：将样品沿平行肌纤维方向切成12.7mm厚，解冻后在提前预热到220℃的平扒炉上加热到不同的终点中心温度45、60、72、80、90和100℃[13,251。
切片厚度：将样品沿平行肌纤维方向用切片机切成2和5 mm厚切片，用锯骨机切成10、12.7和25.4 mm厚切片，解冻后在提前预热到220℃的平扒炉上加热到中心温度72℃。
肌纤维方向：将样品沿平行肌纤维和垂直肌纤维方向切成12.7 mm厚度的样品，解冻后在提前预热到220℃的平扒炉上加热到中心温度72℃。其中温度的监测采用 JR-1针式温度计。然后对样品进行剪切力(wamer-bratzler shear force，WBSF)、蒸煮损失、熟肉率、工PA测定和感官评价。
1.4剪切力测定
将1.3中制备的样品在4℃下冷却后切成3 cm×l cmx厚度（mm）（长度方向为平行纤维方向）的长方体进行检测，每个样品测6次后取平均值。使用TA.XY Plus物性测试仪（TA.XY Plus，英国Stable Micro System公司）的HDP/BS道具进行检测，使肌纤维与刀口运动方向垂直，其中检测速度为1.5 mm/s。
1.5蒸煮损失和熟肉率
样品加热前质量为%g和加热后质量为W2g，蒸煮损失=（wl-w2）/W1×l00%，熟肉率=W2/W1×l00%。
1.6质构剖面分析
将1.3制备的样品切成10 mm×lO mmx厚度(mm)的肉块，以“二次压缩”模式进行质地剖面分析。其中压缩比75%；测量速度1 mm/s。分析的6个指标分别为硬度( hardness)、弹性(springiness)、凝聚性( cohesiveness)、黏着性(gumminess)、咀嚼性(chewiness)和回复性(resilience)。
1.7感官评价
用刀具将肉样切割成l cmx l cm×厚度(mm)的肉块。感官专家小组由12人组成，感官评价包括初始嫩度、总体嫩度、多汁性、风味和总体可接受性5项评价项目，采用9分制进行评价，分别为初始嫩度和总体嫩度(1=极老，9=极嫩)；多汁性（1=极干燥，9=极多汁）；风味和总体可接受性（1=极不喜欢，9=极喜欢）。初始嫩度是指第一次咬时所感受到的嫩度；总体嫩度是指肉样下咽前所需要咀嚼的次数；多汁性是指最初3-4次咀嚼样品所释放的汁液的且。评价在专门的感官评价室中进行，共评价48次，每次评价6个样。品评代码根据计算机随机编码，样品采用正六边形摆放。在评价煎制牛排样品时，更换不同样品专家需要漱口以防止上一个样品对下一个样品产生干扰。
1.8数据统计
本试验数据均采用SPSS 17.0软件处理。方差分析采用最小显著差数LSD和工检验。所有的处理均在一头牛的背最长肌上实施，因此每一头牛被认为是一个重复。试验采用12头牛，即12个重复。
2结果与分析
2.1 熟制温度、切片厚度及肌纤维走向对熟肉率及蒸煮损失的影响肉的熟肉率与系水力密切相关，其影响牛排加工后的产量，进而影响牛排的加工成本。因此，提高牛排的熟肉率是现代加工工艺改进的目的之一。系水力越大，熟肉率越高，牛排的品质越好。熟制温度对煎制牛排的熟肉率和蒸煮损失均有显著影响(P<0.05)。随着熟制温度的升高，熟肉率从79.95% (45℃)下降到57.79%(100℃，P<0.05)；相反，蒸煮损失随之增加(P<0.05)，从20.05% (45℃)升高到42.21%( 100℃)。这是由于熟制温度的升高，使蛋白质逐渐变性，进而使水分流失逐渐增加。不同切片厚度及肌纤维走向对熟肉率和蒸煮损失的影响见表2，切片厚度对熟肉率和蒸煮损失没有显著影响(P>0.05)。垂直肌纤维切片的蒸煮损失显著低于平行肌纤维的，熟肉率则相反(P<0.05)，这可能是由于垂直肌纤维的牛排的水分更易流失，具体原因有待进一步研究。
2.2熟制温度、切片厚度及肌纤维走向对剪切力的影响嫩度是评价肉制品质地的重要指标，反映了消费者最关心的肉口感的老嫩问题，对于牛排来说，嫩度是最重要的指标之一。其中，剪切力越低，牛排嫩度越好，牛排品质和消费者满意程度越高。熟制温度、切片厚度以及肌纤维走向均对剪切力有显著影响。剪切力和单位厚度剪切力随熟制温度的升高而显著增加(P<0.01)。其中，在45～72℃的剪切力和单位厚度剪切力增加较快(P：0.05)，熟制温度72℃的剪切力比45℃剪切力增加了109.1%;在72～100℃的剪切力增加缓慢并且差异不显著(p，0.05)，熟制温度100℃的剪切力比72℃剪切力增加了11.8%。这可能与加热过程中肌纤维蛋白和胶原蛋白变性有关。切片厚度对剪切力和单位厚度剪切力有显著影响(P=0.01)，剪切力值随切片厚度的增加而显著增加，其中5、10、12.7和25.4 mm厚牛排剪切力分别比2 mm厚剪切力值增加了117.5%、225.2%、296.6%和492.1%。然而，2 mm( 10.88 N/mm)和5mm( 9.74 N/ram)厚度牛肉具有较高的单位厚度剪切力，25.4 mm厚度牛排的单位厚度剪切力最低。这可能是由于煎制牛排表面影响牛肉的嫩度。肌纤维走向对剪切力和单位厚度剪切力有显著影响(0.1<0.01)，垂直纤维牛排的剪切力值和单位厚度剪切力均比平行纤维的剪切力和单位厚度剪切力低42.2%。这可能与剪切力测定过程中切断的肌纤维类型有关，垂直肌纤维的牛排剪切力所切割的纤维主要为短肌纤维，而平行肌纤维的牛排剪切力所切割的纤维主要为长肌纤维。
2.3熟制温度、切片厚度及肌纤维走向对质构剖面分析的影响质构剖面分析(texture profile analysis，TPA)是反映肉的质地品质特性的新的测定方法，其能够更全面反映牛排的质地特性，是牛排嫩度测定的另一种测定方法。其中硬度和咀嚼性值越低，牛排嫩度越好，品质越高。熟制温度显著影响牛肉的硬度、弹性、凝聚性、黏着性和咀嚼性(P<0.05)，而对回复性无显著影响（Pl>0.05）。随着熟制温度的增加，硬度、弹性、凝聚性、黏着性和咀嚼性均随之增加，熟制温度为100℃的牛排的硬度、弹性、凝聚性、黏着性和咀嚼性分别比熟制温度为45℃的牛排增加了101.1%、68.4%、28.2%、137.7%和261.7%。不同切片厚度及肌纤维走向的牛排质构特性见表3，切片厚度对牛排的硬度、弹性、凝聚性、黏着性、咀嚼性和回复性均有显著影响(P<0.05)。25.4 mm厚度的牛排硬度(96.37 N)显著低于5mm (125.58 N)、10 mm(127.65 N)和12.7 mm(139.81 N)厚度的牛排硬度，而5、10和12.7 mm厚度的牛排硬度无显著差异(P>0.05)。5 mm厚度的牛排弹性、凝聚性和回复性高于10和12.7 mm厚度的牛肉，25.4 mm厚度的牛排弹性、凝聚性和回复性最低。25.4 mm厚度的牛排黏着性和咀嚼性显著低于5、10和12.7 mm厚度的牛排，而5、10和12.7 mm厚度的牛排黏着性和咀嚼性无显著差异（P>0.05）。肌纤维走向显著影响硬度和咀嚼性（P<0.05），而对弹性、凝聚性、黏着性和回复性无显著影响( P>O.05)。垂直纤维切片的牛排硬度和咀嚼性比平行纤维切片的牛排低18.0%和13.5% (P
2.4熟制温度、切片厚度及肌纤维走向对感官评价的影响不同熟制温度对牛排感官特性的影响，熟制温度显著影响牛排的初始嫩度、总体嫩度、多汁性、风味和总体可接受性(P<0.05)。初始嫩度、总体嫩度和多汁性的感官得分随熟制温度的升高而降低。熟制温度45℃和60℃的牛排风味和总体可按受性显著低于72℃至100℃的牛排，这可能是由]二随着温度的增加，发生美拉德反应使牛肉香气和滋味逐渐释放。
切片厚度对牛排感官特性，不同厚度牛排的初始嫩度、多汁性、风味和总体可接受性差异不显著（P>O.05）。而不同厚度牛排的总体嫩度得分差异显著(P<0.05)，总体嫩度得分为2 mm>5 mm、10 mm、12.7 mm>25.4 mm。
肌纤维走向对牛排感官特性，肌纤维走向对初始嫩度得分有显著影响(Pl<0.05)，平行肌纤维的煎制牛肉初始嫩度得分显著低于垂直肌纤维的初始嫩度得分。肌纤维走向对总体嫩度、多汁性、风味和总体可接受性无显著影响(p，0.05)。
3讨论
结果表明熟肉率随着熟制温度的升高而降低，蒸煮损失随熟制温度的升高而升高，垂直肌纤维的蒸煮损失显著高于平行肌纤维，而切片厚度对熟肉率和蒸煮损失无显著影响。与此相一致，Modzelewska-Kapi等对不同温度的蒸汽加热和干空气加热对牛肉品质影响的研究结果显示，随着温度的增加，2种加热方式均使蒸煮损失显著增加。这是由于加热导致肉中汁液流出，含水率下降，并且熟制温度越高，水分流出越多。然而，Boles等的研究结果显示切片厚度对牛肉熟肉率有显著影响(P
熟制温度、切片厚度和肌纤维走向对剪切力有显著影响。与此相一致，李春保研究了温度对剪切力的影响，结果显示剪切力值随加热温度的升高而增加，其中65℃是关键加热温度，高于这一温度时，剪切力显著增加(P．<0.05)，75℃以后剪切力变化较小。Modzelewska- Kapituta等研究了熟制温度为75℃、85℃和95℃蒸汽加热和干空气加热对牛肉嫩度的影响，结果显示半膜肌的干空气加热使剪切力显著增加(P<0.05)，而干空气加热冈下肌以及蒸汽加热冈下肌和半膜肌的剪切力无显著差异(P>O.05)。加热导致牛肉嫩度变化可能是由于在加热过程中肌原纤维和肌内结缔组织的性质和状态发生变化。垂直纤维剪切力小于平行纤维剪切力，这是因为垂直纤维切片在剪切力测定时切断的纤维以短纤维为主，而平行纤维切片则需要切断长肌纤维。
熟制温度和肌纤维走向显著影响牛排的质构剖面分析特性，硬度和咀嚼性随着熟制温度的升高而增加，垂直纤维的硬度和咀嚼性低于平行纤维的硬度和咀嚼性。关于熟制温度、切片厚度及肌纤维走向对工PA的影响研究较少，然而大量研究表明质构剖面分析比剪切力能够更好的解释肉的感官特性。Caine等研究结果表明，质构剖面分析tPA比剪切力解释更多的主观感官特性，并且剪切力与质构剖面分析TPA硬度和TPA咀嚼性显著相关(r=0.35和0.36，P<0.05)。然而，25.4 mm厚度的牛肉工PA硬度和工PA咀嚼性低于5、10和12.7 mm，这可能是由于25.4 mm厚牛排的厚度较大，导致在工PA测定过程中，肉样发生弯曲导致硬度和咀嚼性较低。
熟制温度对牛排的感官特性均有显著影响，初始嫩度、总体嫩度和多汁性得分随熟制温度的升高而降低。然而中国消费者更加趋向于熟度较高的产品，72～100℃的牛肉风味和总体可接受性得分显著高于45℃至60℃的牛肉。切片厚度和肌纤维走向只对感官嫩度有影响，而对多汁性、风味和总体可接受性无显著影响。Boles等研究了切片厚度对煎制牛肉感官特性的影响，结果显示切片厚度对嫩度、多汁性、风味强度、风味喜好和总体喜好得分无显著影响(P>0.05)，2 mm厚牛肉的结缔组织得分显著高于4和8mm厚度的牛肉得分（P<0.05）。
总体来看，熟制温度的增加导致熟肉率的降低以及蒸煮损失、剪切力、硬度和咀嚼性的增加，使肉质变差，由此可见熟制温度越低，煎制牛排的质构特性越好，牛排越嫩，熟肉率越高，效益越高。然而低熟制温度(45和60℃)的牛排的风味和总体可接受性明显低于高熟制温度(72～100℃)的牛排。因此牛排熟制温度应该选择尽量低的温度，同时又能保证牛排的风味和总体可受性，另外由于45—72℃的牛排风味得分低于5分，不能满足消费者对牛排风味的需求。因此，为了保证牛排适当的嫩度和风味，建议80℃为最佳的牛排熟制温度。随着切片厚度的增加，牛排的剪切力和总体嫩度显著增加，这说明切片厚度越低牛排嫩度越高，消费者对嫩度的满意度越高，因此牛排的厚度应该选择较低的切片厚度；然而随着切片厚度增加，单位厚度剪切力值却显著降低，这说明切片厚度低使得单位嫩度降低，因此适度的切片厚度才能保证煎制牛排较好的嫩度，本论文建议煎制牛排的最佳切片厚度为10 mm，这一切片厚度的剪切力值比厚度为25.4和12.7 mm（国外常用的切片厚度）分别降低了45.1%和18.0%。垂直肌纤维方向的煎制牛排的剪切力、单位厚度剪切力、硬度和咀嚼性显著低于平行肌纤维的煎制牛排，因此垂直肌纤维方向切片的煎制牛排质地更优，嫩度更好。
4成本分析及应用前景
本试验相对于传统加工方式，只增加了切片机（价格约为2500元）。如果不考虑设备投资，本试验由于切片厚度的降低增加了加工所需要的劳动成本和电力成本，切片厚度的降低使熟制过程中电力成本降低；另一方面熟制温度的增加使餐饮企业的劳动力成本和电力成本略有增加。以切片厚度从2.54 cm降到1.27 cm为例，原料肉降低切片厚度所增加成本80元；而厚度降低后，煎制到相同的终点温度所需时间减少从而使成本降低100元：熟制温度每增加10℃，成本增加50元。牛排按照牛肉原料价45元/500 g来计算，吨销售收入为9万元，成本增加不大。
虽然该技术的应用使牛排的成本略有增加，但是其能显著提高消费者满意度，为生产加工企业和餐饮带来效益。该研究能够为肉品加工企业在调理牛排的初加工中提供数据支撑，提高产品质量的一致性。另一方面为西餐厅、宾馆饭店和家庭消费牛肉提供数据参考，以满足不同消费者对牛排的需求，提高消费者满意度。
5结论
1)熟制温度(45～100℃)显著影响煎制牛排的剪切力、熟肉率、质构特性以及感官特性。随着温度的升高，煎制牛排的剪切力、蒸煮损失、质构剖面分析（硬度、弹性、凝聚性、黏着性和咀嚼性）也随之增加，熟肉率、初始嫩度、总体嫩度和多汁性显著降低，风味和总体可接受性先增加后降低。
2)切片厚度(2～25.4 mm)显著影响煎制牛排的剪切力，牛排剪切力值随切片厚度的增加而增加。随着切片厚度的增加，单位厚度剪切力、弹性、凝聚性、回复性以及总体嫩度显著降低(p<0.05)。
3)肌纤维走向（平行或垂直肌纤维）显著影响牛排的食用品质特性。平行肌纤维切片的剪切力、单位厚度剪切力、熟肉率、硬度、咀嚼性和初始嫩度显著低于垂直肌纤维切片（P
4)综上所述，煎制牛排的较佳熟制温度为80℃、切片厚度为10 mm和肌纤维走向为垂直肌纤维。因此，在牛排加工过程中应适度降低牛排的切片厚度、垂直肌纤维走向进行切片，以提高煎制牛排嫩度，进而提高消费者满意度。西餐厅、宾馆饭店对煎制牛排熟制温度的选择则应该满足消费者需求，以终点温度80℃最佳。
郎玉苗，谢 鹏，李 敬，李海鹏，孙宝忠
(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所)
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| 文章来源：农业工程学报 文章作者：郎玉苗 谢鹏 李敬 李海鹏 孙宝忠 文章编辑：现代畜牧网 |
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