食盐对调理重组牛肉制品品质及水分分布特性的影响

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨 150030；2.南京农业大学食品科技学院，江苏南京 210095）

摘要：为探讨不同食盐添加量（0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%）对调理重组牛肉制品品质特性的影响，以碎牛肉为实验原料，经过调理和重组工艺，研究不同食盐添加量对产品的质构特性、黏结强度、色差、水分活度、弛豫时间以及肌肉微观结构的变化。结果表明，随着食盐添加量的增加，调理重组牛肉制品的水分活度显著降低，黏结强度显著增强，产品的质构特性得到显著改善（P＜0.05），但是色泽变暗。另外，低场核磁共振分析发现，增加食盐的添加量，不易流动水含量逐渐增多，自由水含量逐渐减少，产品的保水性逐渐增强。扫描电子显微镜结果显示，增加食盐的添加量可以使肉块黏结处的三维网络结构越来越致密，提高了产品的保水性和黏结强度。对产品进行感官评价表明，当食盐添加量为1.5%时，产品品质最好，咸味适中。综合考虑产品品质和感官品质，确定在调理重组牛肉制品中食盐的最佳添加量为1.5%。

Abstract:This study evaluated the effect of salt addition (0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0% and 2.5%) on quality characteristics of ready-to-eat restructured beef products. Restructured beef was prepared from beef trimmings with different amounts of added salt and the quality characteristics such as texture properties, bind strength, color, water activity, relaxation timeT2and microstructure were examined and compared. Results showed that with increasing salt addition, the water activity of the products signifi cantly reduced, and the bind strength and texture properties were signifi cantly improved (P＜ 0.05), but the color became darker. In addition, with the increase in salt concentration, the proportion of immobilized water increased and the proportion of free water decreased gradually, as determined by low-fi eld nuclear magnetic resonance, suggesting enhanced water retention in products. Scanning electron microscopic results showed that a more compact gel structure was formed after salt addition, which might contribute to the increase in water-holding capacity and bind strength of the product.Addition of 1.5% salt resulted in best quality products with moderate salty taste. Overall, the suitable amount of salt added to ready-to-eat restructured beef products was 1.5%.

Key words:salt; ready-to-eat restructured beef products; quality characteristics; water distribution

随着生活水平的提高，人们越来越重视食品的安全性和健康性，并且牛肉制品所占的比重越来越大。在牛肉制品加工行业中，会有大量的碎肉、剔骨肉和边角料肉得不到充分利用[1]，如何既能高效利用这些碎肉又能生产出安全健康、营养美味的牛肉制品成为近些年研究的热点[2]。调理重组牛肉制品是指以碎牛肉、边角料肉、剔骨牛肉为原料，添加适当的黏结剂和调味料或营养物质，经过腌制、滚揉、成型等加工工艺，以包装或散装的形式在低温冷冻或冷藏条件下进行运输、储存和销售，消费者可直接食用或经简单加热处理就可食用的一类肉制品[3-4]。调理重组牛肉制品结合了调理牛肉制品和重组牛肉制品二者的加工工艺，具有二者的产品特性。目前国内外对于肉制品的研究多集中在调理肉制品和重组肉制品，而对于调理重组肉制品的研究还比较少[5]。

食盐在烹饪调味中起着极其重要的作用，应用极为广泛，它能够增强菜肴的风味和调和滋味，素有“百味之王”的美称。除了制作咸味菜肴需要用食盐外，还有一些糖醋菜肴和某些甜味菜肴中也常需要加入适量的食盐[6]。食盐对于肉制品的品质特性也具有重要的影响，食盐与块状肉的作用过程中主要发生以下3 种变化：肌肉细胞胞质分离、蛋白质变性、酶变性。这3 种变化使得蛋白酶不能有效地作用于蛋白质，从而使蛋白质的原有功效得到一定保留。与此同时，伴随胞质分离的渗透脱水作用能够使肉制品的肌肉组织更为紧密地连接在一起，从而改变了肌肉组织蛋白的变性温度和蛋白质的变性焓值[7]。

本实验主要通过在调理重组牛肉制品的加工过程中添加不同含量的食盐，从而探究食盐添加量对调理重组牛肉制品黏结强度、水分活度（aw）、感官品质等物理、化学特性指标的影响，为后续的调理重组牛肉制品加工及工业化提供理论指导和技术支持。

1 材料与方法

复合磷酸盐（食品级）黑龙江省丰达食品配料有限公司；食盐中盐黑龙江盐业集团有限公司；转谷酰胺氨酶泰兴市一鸣生物制品有限公司；酪蛋白酸钠（食品级）北京亿诺食品配料有限公司；魔芋粉山东省菏泽市穷妮有限公司；黄原胶（食品级）河南天冠生物工程有限公司。

JD500-2型电子天平沈阳龙腾电子称量仪器有限公司；WSC-S型测色色差计上海物理光学仪器厂；TA-XT plus型质构分析仪英国Stable Micro System公司；A/SPR型适配探头（15 cm×9 cm×10 cm）、成型模具东北农业大学食品学院；MC-SH2115型电磁炉广州美的生活电器制造有限公司；SOB150型烤箱日本三洋电机有限公司；Mq-20低场核磁共振分析仪德国布鲁克公司；AquaLab水分活度仪广州德润仪器科技有限公司；ES-2030型冷冻干燥仪日本Hitachi公司；E-1010型离子溅射镀膜仪美国PVD公司。

取碎肉块500 g，加入辅料（以质量分数计）：味素0.5%、孜然粒0.5%、白胡椒粉0.3%、孜然粉0.3%、辣椒面0.3%、花椒粉0.05%、桂皮粉0.05%、大料粉0.05%、姜粉0.1%、香油1.5%、复合磷酸盐0.3%。按照前期的实验结果，采用黏结剂（转谷氨酰胺酶与酪蛋白酸钠质量比1∶4）1.2%[8]、复合食用胶（魔芋粉与黄原胶质量比6∶4）0.4%[9]、水6%[10]。

取500 g碎牛肉，将其切成1 cm左右的肉块，将黏合剂、复合食用胶和其他调味辅料与水混合均匀后加入到碎牛肉中，充分混匀后装入模具。将模具放入4 ℃冰箱中反应4 h，然后于-18 ℃的冰箱中冷冻过夜。

固定其他工艺条件和试验配方，对食盐的添加量进行单因素试验。试验组共设6 个组，以不添加食盐为样品对照组，其他组分别添加食盐0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%，按照工艺流程制作肉样并进行产品指标的测定。同时，设立鲜肉组，即没有加任何调味料，直接从超市购买的牛肉。

熟肉是指肉片缓化完全之后放入烤箱，150 ℃烤制10 min至肉样表面呈深红褐色，用于测定色差值、质构特性、感官评定。生肉是未经过任何加热处理的调理重组牛肉，用于测定水分动态分布、黏结强度、色差、aw、微观结构。

根据Aursand等[11]的方法并略作改动。将样品经缓化后放在专用的测定试管中（试管直径为1.8 cm，高度为18 cm）。分析仪的磁场强度设为0.47 T，质子共振频率设为20 MHz。使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill程序测定肉样中的弛豫时间（T2）。对于每个样品测定时，程序自动扫描16 次，每次扫描重复的间隔时间为2 s。测定后的每个样品的T2，通过CONTIN软件进行反演，反映出相应的弛豫时间（T2b、T21和T22）。

根据Pietrasik等[12]的研究方法并略做改动。将样品取出，进行切片（9 cm×2 cm×0.5 cm）并缓化，之后采用A/SPR探头进行拉伸实验，质构分析仪力臂设定为25 kg，测试速率为1.0 mm/s，测试前后速率为2.0 mm/s，测试模式为tension，感应力为5 g，断裂感应力20 g。探头开始向上移动，记录拉断肉条所需的最大拉力。黏结强度根据下式计算。

式中：F为拉断肉片时所需最大力/g；S为肉片的横截面积/cm2。

参考Kayaardi等[13]的方法并略做改动。将样品切成4 cm×4 cm×2 cm的肉块，分别使用WSC-E色差计测定。白板色度值L*为96.22，a*为6.03，b*为15.06。使用O/D测试头，测定样品的色差值。L*、a*、b*分别表示样品的亮度值、红度值和黄度值。

打开AquaLab水分活度仪预热20 min左右，将2.0 g左右缓化完全的样品剪碎，平铺于专用的水活测量皿内（至少铺满皿的底层），以完全覆盖样品盒底为标准，样品盒打开盖放入样品池，拧紧样品池盖，打开电源，当读数稳定时即可从显示屏上直接读出样品的aw。

制作1.3.3.3节中的熟肉状态样品，直接进行质构剖面分析（texture profile analysis，TPA）的测定，每组样品做8 个平行样，质构分析仪的参数设定为压力，测定参数为：测试前速率5 mm/s、测试速率和测试后速率为2 mm/s，压缩比为30%，两次下压间隔时间为5 s，负载类型为Auto-20 g，数据收集率为200点/s，温度为室温，采用P/50探头，探头的直径是5 cm。测定结果主要取硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性。

按Pan等[14]显微镜分析的方法并略加调整，用扫描电子显微镜（scanning electron micrograph，SEM）。取样品，切成约2 mm×5 mm的小条，先用2.5%、pH 6.8戊二醛溶液浸泡过夜固定，之后用0.1 mol、pH 6.8磷酸缓冲液洗涤3 次，每次10 min。然后分别用50%、70%、80%、90%乙醇进行脱水，每次10 min；再用100%乙醇脱水3 次，每次10 min，最后用氯仿脱脂1 h后，依次用体积比为1∶1的100%乙醇与叔丁醇混合溶液和叔丁醇各置换1 次，每次15 min。用ES-2030型冷冻干燥仪对样品进行干燥。样品观察面向上黏贴在SEM样品台上，用E-1010型离子溅射镀膜仪进行离子溅射喷金，SEM观察。

感官评价参考Gök等[15]的方法并做适当改动，邀请10 名从事食品专业的研究生，其中5 男5 女，组成评定小组，采用双盲法进行检验。主要对产品的色泽、气味、组织状态、口感和整体可接受性进行评定，每项指标的最高得分为9 分，最低为1 分，根据评分来判定样品的优劣（表1）。实验所用样品为1.3.3节中的熟肉状态样品。

表1 感官评价标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation for restructured beef

每个处理重复3 次，结果表示为 ±s。数据统计分析采用Statistix 8.1软件中Linear Models程序进行，差异显著性（P＜0.05）分析使用Tukey HSD程序，采用Sigmaplot 12.0软件作图。

2 结果与分析

图1 食盐添加量对T2分布的影响
Fig. 1 Representative distributions ofT2for products with different salt amounts

T2分布的变化可体现不同食盐添加量处理时的调理重组牛肉制品中存在的3 种状态水分的分布情况，即各状态下水分与食品的结合情况和自由移动程度。如图1和表2所示，T2分布主要为3 个峰：1.60～1.82 ms之间出现第1个峰，35.35～51.60 ms之间出现第2个峰，158.35～181.33 ms之间又出现第3个峰。根据各个峰出现的时间和各自的峰面积比，认为3 处T2分别代表调理重组牛肉制品中3 种不同的水分存在状态，即结合水（T2b）、不易流动水（T21）和自由水（T22）。

表2 食盐添加量对T2的影响
Table 2 Effect of salt addition onT2

注：同列肩标字母不同表示差异显著（P＜0.05）。下同。

不同食盐添加量对T2的影响如表2所示。与鲜肉组相比，随着食盐添加量的增加，3 种不同状态的水分（T2b、T21、T22）均向快的弛豫方向移动，即T2缩短，弛豫速率增大。T2b由样品对照组的1.73 ms左右下降至食盐添加量为2.5%时的1.60 ms左右，但是变化不显著（P＞0.05），这可能是由于这部分水是与肉中蛋白紧密结合的水，食盐的添加很难对其造成显著性影响，这与吴亮亮等[16]的研究结果一致；T21由样品对照组的41.08 ms左右下降至食盐添加量为2.5%时的35.35 ms左右；T22由样品对照组的173.75 ms左右下降至食盐添加量为2.5%时的158.35 ms左右。这说明随着食盐添加量的增加，不易流动水和自由水与肌肉蛋白质分子的结合度明显增强（P＜0.05），导致水分子的移动性明显减弱（P＜0.05），从而提高产品的保水性和出品率[17]。而样品对照组与鲜肉组相比，T2b、T21和T22均缩短，这可能与样品对照组中添加的其他辅料有关。

表3 食盐添加量对弛豫峰面积百分数的影响
Table 3 Effect of salt addition onT2peak area percentages

弛豫峰面积百分数（A）可以估算出氢质子的相对含量，从而反映各种状态水分的含量，其变化可以表征经不同食盐添加量处理后调理重组牛肉制品中各种状态水分子含量的变化情况，即各种状态水分的流动转移情况。由表3可知，与鲜肉组相比，各实验组的3 种不同状态水分的A均显著减小（P＜0.05），这可能是由于食盐或者其他辅料的添加使肉中氢质子的分布受到影响[18]；并且随着食盐添加量的增加，A2b和A21显著增大（P＜0.05），而A22逐渐下降，这说明食盐处理可以使调理重组牛肉制品中的自由水向不易流动水和结合水转化，并且结合水和自由水所占的比例非常小而不易流动水所占比例最大。有文献指出，肉制品的保水性主要是由存在于纤丝、肌原纤维及膜之间的不易流动水决定的，它能够溶解盐类和其他小分子物质，使得食盐在水中电离出Na+和Cl-，由于Cl-可以结合肌肉蛋白中带正电荷的基团，使蛋白分子的静电斥力增强，肌原纤维蛋白分子间的内聚力降低，网状结构松弛，结合大量的不易流动水，从而降低了肉制品的解冻损失并提高了产品保水性[19]。

肉的颜色是重要的食用品质之一，同时，颜色还是肉的生理学、生物化学和微生物学变化的外部表现。如表4所示，对于生肉来说，与鲜肉组相比，各实验组的肉样L*显著降低，a*和b*显著升高（P＜0.05），这可能是由于食盐或其他辅料（如复合磷酸盐）的腌制作用，使肉中的色素蛋白与辅料反应生成氧合肌红蛋白而呈现鲜红色[17]；对于生肉各实验组来说，随着食盐添加量的增加，调理重组牛肉制品的L*逐渐降低，a*和b*呈升高趋势但b*变化不显著（P＞0.05）。这可能是由于食盐的添加可以提高肉制品的持水性，肉凝胶的吸水能力会影响肉制品色泽，水分含量提高使肉凝胶的含氧量降低，从而被水分子包围的血红蛋白的数量升高，最终导致去氧肌红蛋白在肉制品凝胶体系所占比重有所提高，使得肉制品凝胶色泽变暗、红度增大[20]。

表4 食盐添加量对色差的影响
Table 4 Effect of salt addition on color difference

注：-.代表未测。

一般来说，烹饪后肉制品的颜色与球蛋白血色原组成和未变性肌红蛋白的数量（包括氧合肌红蛋白）紧密相关。脂肪、蛋白和碳水化合物的氧化和聚合作用也会影响烹饪肉制品的最终颜色[21]。熟肉的色泽见表4，随着食盐添加量的升高，L*值变化不显著（P＞0.05），这可能是由于各实验组采用的烘烤温度和烘烤时间一致，使肉制品的外观呈现肉眼不可见的亮度值差异。a*值随食盐添加量的增加而升高，且变化显著（P＜0.05），b*值呈现先升高后降低又升高趋势，这可能是由于加热过程中，3 种形式的肌红蛋白通过氧化作用和氧化还原反应发生互变，最终影响着肉的表面颜色[22]。从表4还可以看出，食盐添加量在0.5%～1.5%之间时，熟肉的L*值和b*值的变化不显著（P＞0.05）。

表5 食盐添加量对质构特性的影响
Table 5 Effect of salt addition on texture parameters

TPA测试可以模拟人的牙齿咀嚼肉块时的质构特性，测试的指标有硬度、弹性和咀嚼性等。调理重组牛肉制品的质构特性决定了肉在食用时的口感，是决定调理重组牛肉制品质地的指标。如表5所示，与样品对照组相比，随着食盐添加量的增加，牛肉硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性等质构特性均随着食盐添加量的增加而显著增大（P＜0.05）。当食盐添加量为2.0%时，各项指标达到较大值，这可能是由于食盐可以作用于肉制品蛋白体系，从而增加其中肌原纤维蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，使得蛋白质间的交互作用增强，形成稳定的三维网络结构[23]，从而起到提高肉制品硬度、咀嚼性等质构特性的作用。继续增加食盐的添加量，硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性等虽然也呈现增加趋势，但是差异不显著（P＞0.05），这可能是由于在食盐添加量为2%左右时，盐溶性蛋白的提取效果最佳[24]。

aw是指食品中水分存在的状态，能反映水与各种非水成分缔合的强度，即水分与食品的结合程度（游离程度），aw值越高，结合程度越低，反之，aw值越低，则结合程度越高[25]。食盐添加量对aw和黏结强度的影响如图2所示。随着食盐添加量的增加，aw由0.99左右逐渐下降至0.98左右，aw显著降低（P＜0.05）。这说明食盐的添加可以促进水分与肌肉纤维的结合，结合程度越高则产品的保水性越好，同时产品的品质得到提高，这与谢主兰等[26]的研究结果相似。

由图2还可以看出，随着食盐添加量的增加，肉样的黏结强度呈现显著性变化（P＜0.05），由37.5 g/cm2左右逐渐上升至41.5 g/cm2左右，黏结强度显著增强（P＜0.05）。这可能是由于肌原纤维蛋白是盐溶性的，随着食盐添加量的增多，萃取出的可溶性肌原纤维蛋白的量增大，肌原纤维蛋白与水结合形成一种黏性的蛋白“渗出液”，这种渗出液附着在肉块表面，可以起到增加黏性的作用[27]，有助于在后续的热处理时形成品质更稳定，质构更佳的产品。

如图3所示，与样品对照组相比，随着食盐添加量的增加，肉块黏结处形成的三维网络结构越来越致密，孔洞越来越小，分布也越来越均匀。尤其是当食盐添加量为0%时，肉块黏结处空洞很大，黏结剂几乎不能形成三维网络结构，肉样整体成型性较差；当食盐添加量为2.5%时，肉块黏结处孔洞较小，黏结剂形成的三维网络结构比较致密，肉样的黏结性较好。这可能是由于食盐的添加使得肌原纤维膨胀，大量Cl－被束缚在肌原纤维中，Na+则在肌丝蛋白周围形成离子云将其包裹，当肌动蛋白膨胀时，肌球蛋白从肌原纤维蛋白中分离出来，在肉的表面形成一种黏性渗出物，将自由水固定，从而增强了肉的黏结性及持水力[28]。同时负电荷引起的静电斥力增加，使肉的离子强度增大，所以肉制品中肌原纤维蛋白的溶出量增多，乳化能力得到提高，从而使得体系中形成更好更紧密的三维网络结构，而改善了产品的黏结强度，并提高了对水的束缚力，而增加了肉制品的保水性[29]。

如表6所示，食盐的添加对调理重组牛肉制品的感官品质具有显著影响（P＜0.05）。当食盐添加量为0%时，色泽发暗，咸味不足、口感发涩，这是由于调理重组牛肉制品中含有大量的蛋白质、脂肪等具有鲜味的成分，常常需要在一定程度咸味的基础上才能表现出来[30]，此时烤制过程中肉样易碎，成型性不好，难以接受；随着食盐添加量的增加，各项感官评分上升，肉样的品质越来越好，当食盐添加量为1.5%时，肉样的品质最好，色泽呈亮红棕色，肉香突出，咸味适中，烤制过程中肉片不易碎，成型性较好，此时各项感官评分最高。继续增加食盐的添加量，色泽变暗，口味过咸，肉香味被食盐掩盖，各项感官评分开始下降，这可能是由于继续添加食盐，调理重组牛肉制品的保水性进一步增大，导致组织状态松软，咀嚼性下降，口味变咸。这说明食盐的添加对于调理重组牛肉制品的品质特性和感官品质具有显著影响。综合各项感官指标和总体可接受性，最终确定食盐的最佳添加量为1.5%。

表6 不同食盐添加量对感官品质的影响
Table 6 Effect of salt addition on sensory evaluation

3 结论

食盐的添加量能够影响调理重组牛肉制品的质量特性。结果发现，产品中3 种状态水分的T2均随着食盐添加量的增加而减小，且自由水逐渐向不易流动水和结合水转变，不易流动水显著增多，产品的保水性和持水能力增强。另外，SEM结果也表明，食盐添加量的增加使肉块黏结处的孔洞越来越小，形成的三维网状结构越来越致密，提高了产品的品质。此外，调理重组牛肉制品的色泽变暗，aw显著降低（P＜0.05），黏结强度显著增强（P＜0.05），产品的质构特性得到提高，产品品质提高。

由感官评价结果发现，当食盐添加量为1.5%时，各项感官评分均达到最高，产品品质最好，咸味适中，总体可接受性最好。所以最终确定在调理重组牛肉制品的生产工艺中，选取食盐的添加量为1.5%，可以提高调理重组牛肉制品的产品质量。

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Effect of Salt on Quality and Water Distribution Characteristics of Ready-to-Eat Restructured Beef Products

LI Longxiang1,2, ZHAO Xinxin1, XIA Xiufang1, KONG Baohua1,*, LIU Bing1
(1. College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;2. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

李龙祥, 赵欣欣, 夏秀芳, 等. 食盐对调理重组牛肉制品品质及水分分布特性的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(19):143-148. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201719023. http://www.spkx.net.cn

LI Longxiang, ZHAO Xinxin, XIA Xiufang, et al. Effect of salt on quality and water distribution characteristics of readyto-eat restructured beef products[J]. Food Science, 2017, 38(19): 143-148. (in Chinese with English abstract)

基金项目：黑龙江省应用技术研究与开发重点计划项目（GA15B302）；国家自然科学基金面上项目（31471599）

作者简介：李龙祥（1990—），男，硕士，研究方向为畜产品加工及贮藏工程。E-mail：lilongxiang2016@163.com

*通信作者：孔保华（1963—），女，教授，博士，研究方向为畜产品加工及贮藏工程。E-mail：kongbh@163.com

食盐对调理重组牛肉制品品质及水分分布特性的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 结 论

3 结论