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猪肉注水后其品质会发生一定程度的变化。在注水肉的检测方面,庞之列等[2]分析了不同注水量对猪肉部分营养品质的影响,王欣等[3]分析了不同注水量对猪肉肉糜中水分子弛豫特性的影响。此外,郝冬梅等[4]、杨志敏等[5]]、孟一等[6]利用近红外光谱技术对不同注水量的猪肉进行了判别分析。但目前为止,有关注水量对其食用品质变化规律的研究却相对较少。本实验通过研究不同注水量对猪肉色泽、剪切力、滴水损失、蒸煮损失、压榨损失、离心损失、贮藏损失、拿破率的影响,比较分析不同注水量猪肉食用品质的差异,在此基础上,进一步探讨各指标之间的相互关系,为注水猪肉的检测提供参考依据。
1、材料与方法
1.1材料与仪器
猪肉背最长肌锦州市兴隆大家庭超市;注射器一次性医用5mL注射器;NaCl、NaNO2均为分析纯天津风船化学试剂科技有限公司。
CR-400型色彩色差计日本KonicaMinolta公司;SY-1230恒温水浴锅美国Crystal公司;YYW-2型应变控制式无侧限压缩仪南京土壤仪器厂有限公司;C-LM4型数显式肌肉嫩度仪东北农业大学工程学院;穿刺式温度计欧达时科技有限公司;FE20型pH计梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;MultifugeX1R型高速冷冻离心机赛默飞世尔科技有限公司。
1.2实验方法
1.2.1样品处理选择新鲜的猪肉背最长肌(宰后约24h),剔除肌肉表面的脂肪和结缔组织,沿肌肉走向垂直方向将肉块分切成5块(6cm×6cm×4cm),其中1块作为对照组,剩余4块作为实验组。实验组分别按肉样质量的10%、20%、30%、40%注射去离子水,之后将肉样于室温静置30min,使注射的水分在其中分布均匀。
1.2.2检测指标
1.2.2.1色差值测定参照王晓宇[7]的方法并做适当修改。把切好的肉块平放在红色塑料板上(新切面朝上),注水后置于0～4℃条件下氧合30min,之后用色差计测量肉块的L*值、a*值、b*值。ΔE*值计算方法如下[8]:
其中
为各注水组(注水量10%、20%、30%、40%)肉样的亮度值、红度值、黄度值,为对照组(注水量0)肉样的亮度值、红度值、黄度值。
1.2.2.2pH测定参照余小领[9]的方法并做适当修改。肉块注水后用绞肉机将肉块打碎成糜状,取2g肉糜拌入20mL去离子水中,拌匀后插入电极,读数稳定后记录pH。
1.2.2.3剪切力值测定参照王晓宇[7]的方法。把肉块放入72℃水浴中加热至中心温度为70℃,立即取出,流水冷却后转入0～4℃冰箱中继续冷却过夜。将完全冷却的熟肉块置于室温下平衡0.5h,用双片刀(间距1cm)沿肌纤维走向分切成多个1cm厚的小块,再用陶瓷刀从1cm厚小块中分切1cm宽的肉柱,测量剪切力值(单位:N)。
1.2.2.4蒸煮损失测定参照王晓宇[7]的方法。沿垂直肌肉纤维方向切成6cm×4cm×3cm肉块,用滤纸吸干表面水分,称重并记录重量m1。把肉块放入72℃水浴中加热至中心温度为70℃,立即取出,流水冷却后称重。
蒸煮损失(%)=(m1-m2)/m1×100
1.2.2.5滴水损失测定参照王晓宇[7]的方法。沿肌肉纤维垂直的方向将肉块切成5cm×3cm×2cm的小块,用滤纸吸干表面水分并称重,记录肉块重量m1,用铁钩勾住肉块的一端,铁钩另一端系一细绳,把肉块放入自封袋中,避免肉块与自封袋接触,之后将肉块悬挂在4℃冰箱中,24h后用滤纸吸干表面水分,称重并记录重量m2。
滴水损失(%)=(m1-m2)/m1×100
1.2.2.6贮藏损失测定参照王晓宇[7]的方法并做适当修改。沿肌肉垂直方向切成5cm×3cm×2cm厚小块,用滤纸吸干表面水分,称重并记录重量m1。将肉块放入真空包装袋中,用真空包装机抽真空后置于4℃冰箱中保存48h,称重并记录重量m2。
贮藏损失(%)=(m1-m2)/m1×100
1.2.2.7压榨损失测定参照王晓宇[7]的方法。沿肌肉垂直的方向将肉块切成1cm厚、直径2.523cm的小块(圆面积为5.0cm2),用滤纸吸干表面水分,称重并记录重量m1。在肉块上下两面各包裹2层纱布,然后上下各用18层滤纸包裹,放置于无侧限压缩仪上加压35.0kg,保持5min,除去纱布后再次称取重量m2。
压榨损失(%)=(m1-m2)/m1×100
1.2.2.8离心损失测定参照蔡淑伟[10]的方法并做适当修改。沿肌肉垂直方向将肉块切成6cm×4cm×2cm厚的小块,在中心部位取样10g左右,称重并记录重量m1。用滤纸将肉样包裹好,放入50mL离心管中(内放入脱脂棉),4℃,9000r/min,离心10min,取出样品,剥去滤纸,称重并记录重量m2。
离心损失(%)=(m1-m2)/m1×100
1.2.2.9拿破率测定参照张伟力[11]的方法。称取100g(m1)肉样,切成大小1cm3肉丁,加入20mL盐水(12%NaCl+0.07%NaNO2),0～4℃条件下腌制24h,之后置于沸水中10min,取出,静置2.5h后称重并记录重量m2。
拿破率(%)=m2/m1×100
1.3数据处理
用SPSS软件对实验结果进行处理,采用pearson法对数据进行相关分析,用Duncan法对数据进行多重比较。
2、结果与分析
2.1注水比例对猪肉品质的影响
表1注水比例对猪肉色泽变化的影响(n=3)
注:同列中不同字母表示存在显著性差异(p<0.05),\表示无数据。
2.1.1注水比例对猪肉色泽变化的影响如表1所示,L*值随着注水量的增加而逐渐增大,不同注水量肉块的L*值之间均存在显著性差异(p<0.05),L*值增大主要是由于肌肉内部的水分渗出,积于肉块表面,对光的反射能力增强[12]。a*值随着注水量的增加呈逐渐减小趋势,a*值减小可能是由于外界水分的注入降低了猪肉中血红素的浓度,此外,肌肉中血红素的流失也会导致肌肉颜色变浅[13-14]。当注水量为10%时,a*值相对于未注水的肉块有所减小,但差异不显著(p>0.05),增加注水量至20%,肉块的a*值迅速下降(p<0.05);当注水量达到20%以上时,a*值不再发生显著变化(p>0.05)。b*值与L*值的变化有所相似,随着注水量的增加呈增大趋势,当注水量小于30%时,注水组与对照组不存在显著性差异(p>0.05),增加注水量至30%及以上时,注水组与对照组差异显著(p<0.05),b*值的变化可能与样品中蛋白质流失有关,Lindahl[15]等研究结果表明,肌红蛋白和氧合肌红蛋白含量是影响b*值变化的主要因素。
猪肉注水后颜色会发生一定的变化,与同组对照组相比较,颜色稍淡、略有发白,从表1中可知,当注水比例为10%时,ΔE*值介于3.0～6.0之间,猪肉颜色相对于对照组已有较显著差异(appreciable)[8],注水比例为20%、30%、40%时,ΔE*值介于6.0～12.0之间,相对于对照组存在很明显差异(much)[8]。由于不同猪背最长肌之间存在一定差异,因此,仅凭肉眼观察较难判断是否注水。
2.1.2注水比例对猪肉pH变化的影响如图1所示,对照组pH为5.30,注射不同比例水分之后肉块的pH虽有所增加,但差异并不显著(p>0.05),这可能与注射水分的pH偏低有关,经测定,实验所用去离子水的pH在5.5～6.0之间。
图1实际注水量对猪肉pH的影响
2.1.3注水比例对猪肉剪切力值变化的影响肌肉具有一定的系水潜能,利用这一特性,在肉品中添加适量水分,可提高产品出品率和嫩度[16]。嫩度指肉在食用时口感的老嫩,反映了肉的质地,主要由肌原纤维结构和状态、肌内结缔组织含量和性质决定,其中前者是影响肉嫩度的关键因素[17]。从图2中可以看出,注水后剪切力值随着注水量的增加而减小最后趋于稳定,其中对照组与注水比例为10%的肉块之间不存在显著性差异(p>0.05),与其它注水比例肉块之间差异显著(p<0.05)。剪切力值减小可能与肉块中水分含量增加有关,刘登勇等[18]通过对比分析“阳光猪肉”与普通猪肉的理化特性发现,剪切力值与水分含量呈极显著负相关关系(p<0.01),此外,肉块中注入大量水分后会破坏肌纤维的结构,也可能会导致剪切力值降低[14]。
图2实际注水量对猪肉剪切力值的影响
2.1.4注水比例对猪肉保水性能变化的影响拿破率是度量猪肉在腌制和高温条件下系水能力的参数,该方法主要用于PSE猪肉的鉴别,在欧洲国家较为常用[17]。从表2中可以看出,随着注水比例的增加,拿破率虽有所减小,但注水组与对照组之间、各注水组之间均不存在显著性差异(p>0.05),这表明向猪肉中注射不同比例水分对拿破率没有产生显著影响(p>0.05)。
滴水损失反映的是待测样品在不施加任何作用力情况下的水分损失。从表2中可以看出,滴水损失随着注水量的增加而增大,对照组与注水量为10%的肉块之间差异不显著(p>0.05),而注水量为20%、30%、40%的滴水损失均显著高于对照组(p<0.05),这说明向猪肉中注射少量水分时,肉块的滴水损失没有发生明显变化,而注水量超过10%时,水分流失增加显著(p<0.05)。正常猪肉的水分含量约在70%～75%之间,样品注水后,水分含量可到80%以上,由于样品水分含量较高,在样品处理及实验的过程中会存在一定的实验误差,不同样品之间存在一定差异,使得测定结果误差较大。
表2实际注水量对猪肉保水性能的影响(n=3)
注:同列中不同字母表示存在显著性差异(p<0.05)。
多汁性是反映肉食用品质的重要指标之一。有关研究表明,蒸煮损失与肉的多汁性存在很强的负相关关系[19],也就是说蒸煮损失越大,多汁性越差。因此,通过测量蒸煮损失可部分预测肉的多汁性[20]。从表2中可以看出,蒸煮损失随着注水量的增加逐渐增大,对照组与注水量为10%的肉块之间差异不显著(p>0.05),而注水量为20%、30%、40%的蒸煮损失均显著高于对照组(p<0.05),这说明向猪肉中注射少量水分时,肉块的蒸煮损失没有发生明显变化(p>0.05),当注水量超过10%时,水分流失显著增加(p<0.05),肉的多汁性变差。蒸煮过程中水分损失的主要原因可能有:胶原蛋白收缩变性,蛋白质在变性过程中结构打开并相互交联形成凝胶,使肌原纤维间可以保留水分的空间减小,造成水分流失[21]。由于蛋白质结构的展开疏水基团暴露,使蛋白质吸附水的能力变弱,肌肉持水能力变差诱发水分流出[21]。通过肌肉注射的水分在肌肉中主要以自由水的形式存在[22],由于其流动性较强,加热过程中极易失去从而导致水分流失。
压榨损失是通过对样品施加一定压力来测定肌肉中汁液的流失情况。从表2中可以看出,压榨损失随着注水量的增加而逐渐增大。对照组与各注水组肉块之间均存在显著性差异(p<0.05),说明即使向肉块中注射少量的水分时也会导致压榨损失显著增大(p<0.05)。
离心损失是借助离心除去样品中的水分,通过测定样品离心前后的重量差来计算失水率。如表2所示,不同注水比例肉块的离心损失有显著差异(p<0.05),注水后肉块的离心损失均显著高于对照组(p<0.05)。离心损失随着注水量的增加总体呈上升趋势,其中个别低注水比例离心损失高于高注水比例水分损失,这主要是由于样品完成注水后,不同部位的水分分布会存在一定的差异,距注水孔较近部位的水分含量略高于距注水孔较远部位的水分含量,为了使样品中的水分达到一种“相对均衡”的状态,待测样品在实验之前需静止一段时间,使其中水分含量较高部位的水分向较低部位扩散,经实验测定,在注水间距一定的情况下,该过程大约持续30min左右。在此过程中,样品不能完全保留所注射的水分,会有部分水分流失,即使是在注水比例很低的情况下也是如此。不同注水比例的样品之间以及相同注水比例的不同样品之间,水分流失量可能有所不同,从而就会出现部分低注水比例的样品水分损失高于高注水比例的样品。除此之外,不同的保水性测定方法也会对样品中的水分损失存在一定程度的影响。
贮藏损失与滴水损失相似,反映的是待测样品在不施加任何作用力情况下的水分损失。如表2所示,不同注水比例肉块的贮藏损失差异显著(p<0.05),随着注水量的增加,肉块的贮藏损失逐渐增大。当注水量不超过20%时,贮藏损失随着注水量的增加显著增大(p<0.05),注水量超过20%,贮藏损失不再发生显著性变化(p>0.05),这主要是由于注射过多的水分时,会有部分水分流失,导致肉块中的水分未发生明显变化。从实验结果可以看出,注水比例为30%时的水分损失略高于注水比例为40%的水分损失,这可能与水分损失的测定方法不同有关。滴水损失、贮藏损失虽然反映的均是样品只在重力作用下的水分流失情况,但二者之间又有些许不同,滴水损失测定过程中样品处于吊挂状态,流失的水分不会对样品产生影响,而贮藏损失测定的是真空包装后的水分损失情况,当样品中的水分流失后,随着时间的推移,可能会有一部分水分回渗到样品之中,导致测定结果与滴水损失存在一定的差异。
从实验结果来看,不同注水比例之间,拿破率不存在显著性差异(p>0.05),而其它保水性指标,如蒸煮损失、滴水损失、压榨损失等差异显著(p<0.05),不同保水性测定方法所得实验结果有所不同。滴水损失、蒸煮损失、离心损失、贮藏损失等只涉及到简单的物理作用,而拿破率由于测定过程中添加了NaCl、NaNO2等物质,存在一定的渗透压,涉及到腌制相关内容,因此结果可能会存在一定差异。此外,本文反映猪肉保水性的6个指标中(滴水损失、蒸煮损失、压榨损失、离心损失、拿破率、贮藏损失),5个指标结果均表明保水性发生了显著变化(p<0.05)。因此,综上所述,认为猪肉注水后保水性发生了显著改变(p<0.05)。
2.2注水猪肉各指标间相关性分析
为了进一步了解注水处理后各指标之间的相互关系,对注水肉的色差值、pH、保水性指标进行了相关性分析,分析结果如表3所示。
表3各指标间相关性分析(n=3)
注:**:表示极显著相关(p<0.01);*:表示显著相关(p<0.05)。
L*值与b*值、滴水损失、蒸煮损失、贮藏损失、压榨损失、离心损失呈极显著正相关(p<0.01),a*值与滴水损失、蒸煮损失呈显著负相关(p<0.05),b*值与压榨损失呈极显著正相关,与蒸煮损失、离心损失、贮藏损失呈显著正相关(p<0.05),这说明注水猪肉的色泽与保水性之间存在一定相关性。
pH与a*值、b*值、蒸煮损失呈显著正相关(p<0.05),与离心损失呈极显著正相关(p<0.01),与其它指标均不存在显著相关关系,这主要是由于注水后肉块的pH并未发生明显变化(p>0.05),从而与其它指标表现出较差的相关性。
剪切力值与蒸煮损失、压榨损失、离心损失、贮藏损失呈显著负相关(p<0.05),与滴水损失呈极显著负相关(p<0.01),与拿破率呈极显著正相关(p<0.01),这说明向猪肉中注水后保水性的变化会影响其嫩度的改变。
滴水损失与贮藏损失均反映的是样品在不受外力作用下的水分损失,能够较好的模拟猪肉在加工及运输过程中的水分流失情况,经显著性分析发现,滴水损失与贮藏损失存在极显著相关关系(p<0.01),这与路文敏等[30]的研究结果相似。路文敏等[23]通过研究解冻猪肉的滴水损失、贮藏损失发现二者呈极显著相关关系(p<0.01),相关系数为0.998。蒸煮损失、压榨损失、离心损失、拿破率反映的是样品在一定外力作用下的水分损失情况,经显著性分析发现,蒸煮损失与压榨损失、离心损失呈极显著正相关(p<0.01),压榨损失与离心损失呈显著正相关(p<0.05),拿破率与蒸煮损失、压榨损失、离心损失均不存在显著相关关系,这可能是由于注水后拿破率未发生明显变化,从而与其它指标表现出较差的相关性,而蒸煮损失、压榨损失、离心损失之间均存在较强的相关性。
3、结论
猪肉注水后L*、b*、滴水损失、蒸煮损失、压榨损失、离心损失、贮藏损失随着注水量的增加而增大(p<0.05);a*、剪切力值随着注水量的增加而减小(p<0.05)。当注水量大于等于10%时,注水猪肉的L*、压榨损失、贮藏损失、离心损失与正常猪肉差异显著(p<0.05);当注水量大于等于20%时,注水猪肉的L*、a*、压榨损失、贮藏损失、离心损失、剪切力值、蒸煮损失、滴水损失与正常猪肉差异显著(p<0.05)。相关性分析表明,注水后肉块保水性的变化影响色泽的改变,同时也会影响嫩度的变化。
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