嫩化牛肉中硬(脆)度、弹性、咀嚼性和胶着性检测方案(质构仪)

食品科学※基础研究2008， Vol.29，No.1145 压缩比对嫩化牛肉物性值的影响 明建，.，李洪军* (西南大学食品科学学院，重庆 400716) 摘 要：本实验采用TA-XT2i 质构仪研究嫩化牛肉在不同的压缩比条件下硬(脆)度、弹性、咀嚼性、胶着性、黏聚性以及回复性值的变化情况，然后进行相关性分析，以确定嫩化牛肉物性值的测定条件。结果表明，压缩比在35%~60%内，各物性指标呈现出很好的相关性。 关键词：压缩比；嫩化牛肉；物性 Effects of Compression Rate on Physical Properties of Tenderizated Beef MING Jian， LI Hong-jun* (College of Food Science， Southwest University， Chongqing 400716，China) Abstract： In this study， the effects of compression rate on physical properties (hardness， springiness， chewiness， gumminess，cohesiveness and resilience) of tenderizated beef were investigated by means of TA-XT2i texture analyser. It was found that thevalues of physical properties have good relationship with the compression ratio in the scope of 35%~60%. Key words： compression rate； tenderization beef； physical property 中图分类号： TS251.51 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)11-0045-04 牛肉作为重要的肉食原料，其丰富的营养和良好的加工特性使其在食品工业中有广泛的应用，牛肉产品也深受消费者的喜爱[1-3]。但与猪肉、羊肉相比，牛肉的纤维较粗，肉质较老，难于咀嚼，口感较差，因此在牛肉加工中常需要进行嫩化处理[4]。嫩化效果直接影响牛肉制品的品质，因此，对嫩化效果的评价在牛肉加工中就非常重要。过去一般利用感官品尝的方法对食品品质进行评价，这种方法虽然简易可行，但误差较大，实验结果的可靠性、可比性差。近几年，随着物性测定仪的应用[5-8]，特别是Szczeninak9]确定了综合描述食品物性的“质构曲线解析法(TPA)”， TPA测定分析技术在食品研究中得到了广泛的应用。食品品质评价方法有了很大的改进，评价结果也更加客观和准确。但是压缩比作为TPA测定分析技术中的重要参数，是指被压缩距离为测试样品高度的百分数，不同的压缩比其测定结果是不一样的。因此，合理的压缩比是保证对嫩化效果科学评价的关键。本实验采用 TA-XT2i 质构仪研究了测定参数压缩比对嫩化牛肉物性值的影响，为确定嫩化牛肉物性值的测定条件提供理论参考考据。 1 材料与方法 1.1 材料 优质黄牛肉 市售；木瓜蛋白酶(Papain20，酶活20万U/g) 广西南宁庞博生物工程有限公司；胰蛋白酶(Amresco 0458，，1：250，酶活25万U/g) 北京拜尔迪生物技术有限公司。 1.2 仪器 TA-XT2i 质构仪 英国 Stable Micro Systems 公司。 1.3 方法 1.3.1 牛肉嫩化处理的方法[10] 分别用pH7.0、8.0的磷酸缓冲液配制木瓜蛋白酶液和胰蛋白酶液，置于200ml烧杯中，于37℃恒温水浴锅内保温，将浸泡在酶液中的牛肉进行注射嫩化处理1.5h，1，牛肉块大小3cm ×3cm × 5cm。木瓜蛋白酶液和胰蛋白酶液制备的嫩化牛肉分别以A和B表示。 1.3.2 硬(脆)度、弹性、黏聚性、咀嚼性、胶着性、回复性的测定 沿垂直于肌纤维方向切割2.5cm厚的肉块，放于蒸煮袋中，尽量排出袋内空气，将袋口扎紧，在80℃水浴锅中加热，当牛肉的中心温度达到70℃时，取出冷却至常温并放置3~5h 后取样。切取样品为 20mm的正 ( 收稿日期：20 0 7-11-30 ) ( 基金项目：农业部公益性行业科研专项(2008326001) ) ( 作者简介：明建(1972-)， 男 ，副教授，博士研究生，研究方向为食品化学与营养学。E-mail： mi n gjian1972@tom.com ) ( *通讯作者 ： 李洪军(1961-)，男 ， 教授 ， 博士，研究方向为肉类科学。E-mail： hongjunli1961@yahoo.com.cn ) 方体，然后在质构仪上测其硬(脆)度、弹性、咀嚼性、胶着性、黏聚性以及回复性等物性值，在不同位置重复测定五次，取平均值。 压缩比分别设定为：：15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%。 硬(脆)度、弹性、黏聚性、咀嚼性、胶着性、回复性测定的TA-XT2i参数： 探头：P50；测试计点数：200.00；测试模式与选择： TPA；测前速度： 2.00mm/s；测试速度：1.00mm/s；测后速度：1.00mm/s；测试时间：10.00s。 1.4 数据分析 硬(脆)度、弹性、黏聚性、咀嚼性、胶着性以及回复性等物性数据采用 TPA-macro 软件分析。Excel 2000统计分析其他数据。 2 结果与分析 2.1 压缩比对嫩化牛肉物性的影响 图1 压缩比对嫩化牛肉硬(脆)度的影响 Fig.1 Effects of different compression ratios onhardness (crispness) of tenderized beef 由图1可知，嫩化牛肉A的硬(脆)度值在压缩比15%~25%范围内升高很快，在压缩比25%~60%范围内变化平缓，在压缩比60%~85%范围内变化再次升高。出现忽降忽升的现象，可能是测定中由于牛肉取样部位的差异引起的；嫩化牛肉B的硬(脆)度值在压缩比20%~35%范围内升高较快，在压缩比35%~50%范围内变化平缓，在压缩比50%~55%范围内变化再次升高，在压缩比55%~80%范围内变化再次下降。 Fig.2 Effects of different compression ratios onspringiness of tenderized beef 由图2可知，嫩化牛肉A的弹性值在压缩比15%~25%范围内下降较快，在压缩比25%~85%范围内变化趋于平缓；嫩化牛肉B的弹性值在压缩比15%~25%范围内略有下降，在压缩比25%~85%范围内变化趋于平缓；在压缩比30%、50%、65%时，弹性值相同。 图3 压缩比对嫩化牛肉胶着性的影响 Fig.3 Effects of different compression ratios ongumminess of tenderized beef 由图3可知，嫩化牛肉A的胶着性值在压缩比20%~40%范围内下降较快，在压缩比40时最低，然后开始上升，在压缩比45%~65%范围内变化平缓，在压缩比65%开始再次上升；嫩化牛肉B的胶着性值在压缩比15%~30%范围内下降很快，在压缩比30%时达到最低，在压缩比35%~50%范围内变化平缓，在压缩比50%开始再次升高，在压缩比40%、65%、70%时，胶着性值几乎相同。 图4 压缩比对嫩化牛肉黏聚性的影响 Fig.4 Effects of different compression ratios on cohesiverness oftenderized beef Fig.5 Effects of different compression ratios onchewiness of tenderized beef 由图4可知，嫩化牛肉A的黏聚性值在压缩比15%~25%范围内下降很快，在压缩比25%~80%范围内变化趋于平缓；嫩化牛肉B的黏聚性值在压缩比15%~35%范围内下降很快，在压缩比35%~80%范围内变化趋于平缓；在压缩比25%时，黏聚性值相同。 由图5可知，嫩化牛肉A的咀嚼性值在压缩比15%~25%范围内下降很快，在压缩比25%~40%缓慢下降，在压缩比40%时最低，然后略有上升，在压缩比40%~85%范围内几乎没有变化；嫩化牛肉B的咀嚼性值在压缩比15%~25%范围内下降很快，在压缩比25%时达到最低，然后略有上升，在压缩比35%~85%范围内几乎没有变化，在压缩比40%、50%及80%时，咀嚼性值相同。 图6 压缩比对嫩化牛肉回复性的影响 Fig.6 Effects of different compression ratios onresilience of tenderized beef 由图6可知，嫩化牛肉A的回复性在压缩比15%~35%范围内下降很快，在压缩比35%~85%范围内变化平缓下降；嫩化牛肉B的回复性值在压缩比15%~35%范围内下降很快，在压缩比35%~85%范围内变化平缓下降；在压缩比40%、45%及70%时，回复性值几乎相同。 综上所述，不同压缩比对嫩化牛肉的硬(脆)度、弹性、咀嚼性、黏聚性、胶着性、回复性等物性指标有明显的影响，压缩比在35%以后，各物性值的变化趋势较为平缓，究竟压缩比在何范围内对嫩化牛肉各物性值影响较小，必须进行相关性分析。 2.2 各物性值的相关性分析 硬(脆)度的t检验分析：压缩比数k=15；重复数n=5；观察数据总数nk=75。 平方和计算： T=49240.399，矫正数C=T/nk=32328225.3；总平方和SST=978115.3；压缩比间平方和 SSt=648559.1；压缩比内平方和 SSe=SST-SSt=329556.2。 自由度的计算： 总自由度： dfT=nk-1=74；压缩比间自由度： dft=k-1=14；压缩比内自由度： dfe=k(n-1)=60。 方差计算：压缩比间方差=SSt/dft=46325.65；压缩比内方差=Sse/dfe=5492.604平均数差数标准误的计算： 查t值表。当误差自由度 dfe=60 时， to.05=2.000， to.01=2.660，故： LSD0.05=2×46.8726=93.7452； LSD0.01=2.660×46.8726=124.6811。 由此可以得出硬(脆)度在不同压缩比下的显著相关性。如表1。 同理，根据硬(脆)度的t检验分析，可以得到弹性、咀嚼性、黏聚性、胶着性、回复性等物性指标在不同压缩比间的差异显著性，见表2. 从表2可以得出，脆(硬)度在压缩比为25%~65%范围内呈显著相关性，弹性在20%~85%内呈显著相关 Table 1 Signicant difference of hardness (crispness) among diffferent compression ratios 相关性 压缩比 2 3 4 5 总和T： x；±S； a 15 313.285 323.806 444.416 489.484 458.377 2029.368 405.8736±81.4564 ab 20 524.594 550.723 518.212 535.842 635.515 2764.886 552.9772±47.7635 bc 25 610.744 620.982 594.812 640.593 677.594 3144.725 628.9450±31.8675 cd 30 602.548 710.401 691.328 694.174 602.21 3300.661 660.1322±53.221 cd 35 694.32 635.452 747.406 675.168 699.436 3451.782 690.3564±40.614 bc 40 563.956 570.192 630.548 662.894 576.46 3004.05 600.8100±43.6674 bc 45 611.728 543.023 545.405 627.296 731.885 3059.337 611.8674±77.1348 cd 50 658.012 632.073 648.235 648.72 657.307 3244.347 648.8694±10.4562 cd 55 644.758 585.933 643.3 747.837 625.284 3247.112 649.4224±59.9129 cd 60 622.23 617.606 778.595 743.621 633.906 3395.958 679.1916±76.0269 cd 65 639.766 646.013 710.365 687.241 668.479 3351.864 670.3728±29.2304 e 70 707.419 842.869 648.94 880.52 888.717 3968.465 793.693±108.8386 de 75 760.906 778.172 699.434 788.807 606.763 3634.082 726.8164±75.5065 e 80 828.176 758.295 890.162 743.446 729.892 3949.971 789.9942±67.5931 de 85 771.095 625.722 1014.541 670.955 611.478 3693.791 .738.7582±166.3404 性，咀嚼性在25%~85%内呈显著相关性，粘聚性在30%~85%内呈显著相关性，胶着性在30%~60%内呈显著相关性，回复性在35%~85%内呈显著相关性。综合各指标便可知，压缩比在35%~60%内各物性指标呈现出很好的相关性。也就是说，测定牛肉物性时，压缩比在35%~60%内均可准确的测出各物性指标。 表2 不同压缩比间各物性指标的差异显著性 Table 2 Signicant difference of physical index among diffferentcompression ratios 压缩比15 20 2530 35 40 45 50 55 6065707580 85 脆(硬)度 a ab bc cd cd bc bc cd cd cd cd e de e de 弹性 abbbbb bbb b ) b b b b )b 咀嚼性 abcccccccccccccc 黏聚性 abb c cde e de cde de de cde e e de e cde 胶着性 aab bc bc bcc cd bc cd de e de ee 回复性 a b c cd de de e e：e e e eee e 注：相同字母之间表示有相关性。 3 结 论 3.1 不同压缩比对嫩化牛肉的硬(脆)度、弹性、咀嚼性、黏聚性、胶着性、回复性等物性指标有明显的影响，压缩比在35%以后，各物性值的变化趋势较为平缓。 3.2 通过相关性分析，压缩比在35%~60%内各物性指标呈现出很好的相关性。也就是说，测定嫩化牛肉 物性值时，压缩比在35%~60%内均可准确的测出各物性值。 ( 参考文献： ) ( [1] 周光宏.畜产食品加工学[M].北京：中国农业出版社，2002：11-12； 40-47. ) ( [2] 王 光光.食品营养 学 [M].北京：中国农业出版社，2001：77-78；194- 195. ) ( [3] 岁欣.中 国 肉牛业的现状与发展思考[C].中国畜产品加工业发展科 技年会，2003：84-85. ) ( [4] TUCKER G A， WOODS L F J.酶在食品 加 工中的应用[M].2版.李 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