摘要:为获得海上平台厨房用最适的解冻方法,试验选取了5种解冻方法,研究其对畜禽肉品质的影响。结果表明,低温高湿空气解冻方法具有解冻均匀,便于分切的特点,且能较好地保存肉品的品质;超高压解冻方法对肉品的破坏力最大, 其解冻肉品的品质最差;微波解冻方法易导致肉品表面发生过热现象;超声波解冻和水浸泡解冻方法虽能较好地保持肉品的品质,但营养素的损失比较大;因此,低温高湿空气解冻方法可作为冻结畜禽肉的最适解冻方法,其最适解冻条件为空气温度5℃、空气湿度90%。
关键词:海上平台解冻方法;畜禽肉;品质
随着社会的发展,人们开始更多地关注食品的品质,追求营养与健康。而对于海上平台作业人员这一特殊人群来说,他们生活在远离陆地的“人工小岛”式的钻井平台及采油平台中,工作与生活环境空闲狭小、单调,并且海上气候多变,容易诱发各种疾病。因此海上平台作业人员的营养与健康更需要给予更多的关注。
中国海洋石油总公司主要从事海上石油及天然气的勘探、开发、生产和销售,与其他陆地作业人员相比,海上作业人员的劳动环境、时间、强度以及饮食结构和规律都有很大的不同。动物性食品在平台日常饮食结构中占相当的比例,动物性原料具有很高营养和食用价值,几乎包含了人体所需要的主要营养素,如蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素等。海上平台应用的动物性原料主要为畜禽类。目前,国内的海上平台对于畜禽类肉品的解冻方法主要为水浸泡解冻法,但该法难以有效保留畜禽类肉品的营养价值,而且浪费宝贵的水资源。选择适当的解冻方法是保证优质冻结肉在经过解冻处理后仍然保持良好品质的关键步骤,同时对确保餐饮机构或食堂能够稳定地获得高质量原材料也具有重要的意义。
目前,国内外研究较多的解冻方法主要有低温高湿空气解冻、水浸泡解冻、电解冻、高静水压解冻、真空解冻、远红外辐射解冻和超声波解冻等方法。中小型餐饮机构和食堂厨房在实际的烹饪加工过程中,应根据不同的要求来选择合适的解冻方法。试验通过对目前应用较为广泛的几种解冻方法进行研究,以畜禽肉的汁液流失率、可溶性蛋白质、维生素B1、pH、质构特性以及微观结构为评价指标,以确定最优的适用于海上平台厨房的解冻方法。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与设备
冻结的猪里脊、鸡胸肉、鸡腿肉:由中海油能源发展股份有限公司配餐服务分公司提供。
TA.XT plus型质构仪;AL204型电子天平;WS-A4型温湿度表;T6型紫外-可见分光光度计;H-7500型透射电子显微镜。
1.2 解冻方法
猪里脊与鸡胸肉在冻结状态下切成体积为6cm×6cm×5cm、质量为200±5g的肉块,鸡腿则选择形状大小相似的肉样。将冻结肉用聚乙烯袋包装起来,排出袋内空气,分别利用水浸泡解冻法、低温高湿空气解冻法、超声波解冻法、超高压解冻法和微波解冻法,在其最优工艺条件下解冻样品,详见表1。
表1 不同解冻方法的最适条件
序号 | 解冻方法 | 最适解冻条件 |
1 | 水浸泡解冻 | 肉和水质量比1:5;水温5℃ |
2 | 低温高湿空气解冻 | 空气湿度:90%;空气温度5℃ |
3 | 超声波解冻 | 功率40W |
4 | 超高压解冻 | 压力100MPa |
5 | 微波解冻 | 频率为2450MHz |
1.3 测定方法
1.3.1 汁液流失率
取一定大小的肉样,分别在解冻前后用吸水纸擦去表面渗出的水分并准确称量其质量,按照公式
(1)计算汁液流失率。
r=(m0-m1)/m0×100% (1)
式中:r——汁液流失率,%;m0和m1——解冻前质量和解冻后质量,g。
1.3.2 可溶性蛋白质的测定
参照李兰会的方法并稍作修改,用双缩脲法测定可溶性蛋白质含量。
1.3.3 维生素B1的测定
参考GB/T 9695.27—2008规定的方法测定。
1.3.4 蒸煮损失率的测定
参考Honikel的方法,测定样品的蒸煮损失率。
1.3.5 pH的测定
参考GB/T 9695.5—2008酸度计法进行测定。
1.3.6 水分含量的测定
按照GB/T 9695.15—2008 规定的方法对水分含量进行测定。
1.3.7 质构特性的测定
主要测定4种质构特性参数:硬度、弹性、咀嚼度和回复性。测定条件:探头型号P35,测前速率2.00mm/s,测试速率2.00mm/s,测后速率10.00mm/s,压缩变形率40%,探头两次测定间隔时间5.00s。
1.3.8 微观结构的观察
参考荣建华等报道的样品制备及扫描电子显微镜使用方法,并适当改进,利用扫描电镜测定样品的微观结构。
1.4 验证方法
为了进一步验证低温高湿空气解冻方法的可行性,试验以海上平台最常用的整块猪里脊和切成体积为6cm×6cm×5cm、质量为200±5g的小块的猪里脊为解冻对象,并测定其汁液流失率、维生素B1、可溶性蛋白质以及pH,通过对比试验进行验证。
1.5 数据处理
用Microsoft Excel和SPSS 13.0软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 不同解冻方法对汁液流失率的影响
不同解冻方法对汁液流失率的影响,如图1所示。对于鸡胸肉和猪里脊来说,低温高湿空气解冻法的汁液流失率最小。肉的解冻过程就是为冻结肉提供合适的热量,使肉内的冰晶融化成水并被肉品吸收回复到解冻前状态的过程。空气的传热系数小,解冻速度慢,当肉品中心达到解冻终点时肉品表面到中心的温度比较均匀,解冻过程中产生的汁液大部分又重新被肉品吸收,因此,低温高湿空气解冻方法的汁液流失率最小。其中,超高压解冻方法的汁液流失率最大,这是因 为高压使蛋白质变性,肉的保水性变差,所以汁液流失率变大。超声波和微波解冻方法的汁液流失率也比较大,因为解冻时间太短,肉品内部汁液无法充分回复到细胞内而流失,造成大量营养物质的流失。对于鸡腿肉来说,水解冻、空气解冻和超声波解冻三种方法的汁液流失率接近,但都低于其他两种解冻方法的汁液流失率。
图1 不同解冻方法对汁液流失率的影响
2.2 不同解冻方法对可溶性蛋 白质含量的影响
不同解冻方法对可溶性蛋白质含量的影响,如图2所示。不同的解冻方法对可溶性蛋白质含量的影响存在着细微的差异,其中,超高压解冻方法对肉品可溶性蛋白质含量的影响最为显著。从整体来看,低温高湿空气解冻方法能够很好地保留各种肉品的可溶性蛋白质 ,这与不同解冻方式对肉品汁液流失率影响的结果较为一致。
2.3 不同解冻方法对维生素B1含量的影响
不同解冻方法对维生素B1含量的影响如图3所示。在5种不同的解冻方式中,低温高湿空气解冻方法处理的3种肉品中维生素B1的含量最高,可见空气解冻方法对维生素B1的保持效果最好。
图2 不同解冻方法对可溶性蛋白质含量的影响
图3 不同解冻方法对维生素B1含量的影响
2.4 不同解冻方法 对肉品pH的影响
不同解冻方法对肉品pH的影响如图4所示。3种肉品经不同解冻方法处理后肉品pH之间的差异不明显,这表明解冻方法对肉品pH的影响较小。肉品pH没有明显的改变可能是因为各种解冻方法所需的时间都不太长,并且是包装在塑料袋内解冻的,没有受到解冻用水的pH的影响。同时试验器具的卫生状况良好,没有引起肉表面微生物大量繁殖,导致肉品的腐败变质。
图4 不同解冻方法对pH的影响
2.5 不同解冻方法对蒸煮损失率的影响
不同解冻方法对蒸煮损失率的影响如图5所示。不同解冻方法的蒸煮损失率差别不大,蒸煮损失是由于脂肪融化和蛋白质变性引起的不易流动水损失造成的,超高压解冻在解冻过程中,蛋白质已经变性,不易流动的水已经作为汁液损失率流出,因此,蒸煮损失率反而最小。
图5 不同解冻方法对蒸煮损失率的影响
2.6 不同解冻方法对肉品质构特性的影响
表2 不同解冻方法对鸡胸肉质构特性的影响
解冻方法 | 硬度/g | 弹性 | 咀嚼度/g | 回复性/% |
水浸泡解冻 | 3006.54±145.45c | 0.746±0.026a | 1223.53±98.54b | 0.136±0.021b |
空气解冻 | 3380.91±70.34bc | 0.759±0.041a | 1154.65±48.87b | 0.107±0.011b |
超声波解冻 | 2961.09±98.56c | 0.596±0.034c | 876.66±35.98c | 0.118±0.023b |
超高压解冻 | 13545.90±196.78a | 0.558±0.048c | 4470.67±125.42a | 0.212±0.049a |
微波解冻 | 3477.23±176.76b | 0.705±0.097b | 1444.29±134.65b | 0.108±0.045b |
注: 表中数值表示为平均值±标准差, 后面不同的小写字母表示同一纵列数据间存在显著性差异 (p<0.05)。表3和表4同 |
表3 不同解冻方法对猪里脊质构特性的影响
解冻方法 | 硬度/g | 弹性 | 咀嚼度/g | 回复性/% |
水浸泡解冻 | 4816.76±181.43b | 0.682±0.051a | 2466.41±97.34b | 0.155±0.013b |
空气解冻 | 4078.51±136.98c | 0.623±0.031a | 2271.87±126.32b | 0.142±0.033b |
超声波解冻 | 3458.30±85.24d | 0.633±0.046a | 966.76±49.76c | 0.128±0.021b |
超高压解冻 | 7770.05±112.45a | 0.571±0.021b | 3053.09±109.79a | 0.194±0.015a |
微波解冻 | 4325.52±94.55c | 0.654±0.028a | 2067.21±110.34b | 0.132±0.035b |
表4 不同解冻方法对鸡腿质构特性
解冻方法 | 硬度/g | 弹性 | 咀嚼度/g | 回复性/% |
水浸泡解冻 | 8913.98±110.32b | 0.839±0.021a | 4407.24±78.12b | 0.327±0.011b |
空气解冻 | 7761.57±89.24c | 0.811±0.033a | 4298.04±115.98b | 0.342±0.031ab |
超声波解冻 | 6124.34±201.21d | 0.663±0.017b | 1978.79±58.46c | 0.283±0.027b |
超高压解冻 | 11243.00±187.65a | 0.461±0.086c | 5865.11±101.66a | 0.428±0.047a |
微波解冻 | 7671.45±78.45c | 0.802±0.099a | 4134.29±88.28b | 0.341±0.036ab |
不同解冻方法对肉品质构 特性的影响见表2~表4。超高压解冻对3种肉的影响最大,超高压解冻后肉样的硬度、咀嚼度和回复度均较大,弹性相对较小,水浸泡解冻和低温高湿空气解冻后肉品的质构特性保持较好,这两种方法解冻的肉样质构特性相近,微波解冻相对能较好地保持肉品的质构,超声波解冻后肉品的硬度下降,可能与超声波破坏了肉品的纤维组织有关,不同肉品在用五种解冻方法解冻后质构变化不完全一样,这可能与肉品本身的特性相关。
2.7 不同解冻方法对微观结构的影响
不同解冻方法对鸡胸肉微观结构的影响如图6所示。鸡胸肉经水浸泡解冻、低温高湿空气解冻和微波解冻处理后仍保持着良好的微观结构,肌肉纤维组织排列紧密,纤维整体性保持良好,超声波解冻对肌纤维结构稍有破坏,发生断裂现象,肌纤维间出现缝隙。超压解冻对肌纤维组织破坏严重,断裂现象较多,肌纤维彼此排列混乱。
图6 不同解冻方法对鸡胸肉微观结构的影响
2.8 验证试验
应用低温高湿空气解冻方法对整块和小块猪里脊两种样品进行解冻操作,具体结果见表5。由表5可知,两种样品的汁液流失率非常接近,且处于较低的水平,这表明低温高湿空气解冻法可有效降低猪里脊的汁液流失率,有助于减少可溶性营养素的损失,提高解冻里脊肉的品质。两种样品中维生素B1和可溶性蛋白质的含量差异也非常小、pH也没有明显的差异大。经过验证试验可以看出,整块和小块猪里脊经低温高湿空气解冻方法处理后,其汁液流失率、pH、维生素B1和可溶性蛋白质的含量均差别不大,这表明低温高湿解冻法能够较好地保持解冻后肉品的品质,且样品尺寸大小对该法所解冻肉品品质的影响不显著。
表5 解冻后两种样品汁液流失率、维生素B1、可溶性蛋白质和pH的对比
项目 | 汁液流失率/% | 维生素B1/mg.kg-1 | 可溶性蛋白质/mg.g-1 | pH |
小块猪里脊 | 0.42±0.12a | 7.67±0.52a | 85.43±1.83a | 5.22±0.10a |
整块猪里脊 | 0.40±0.13a | 7.49±0.39a | 84.12±2.32a | 5.19±0.07a |
3 结论
试验以鸡胸肉、猪里脊和鸡腿为研究对象,对比分析了5种不同的解冻方法(水浸泡解冻、低温高湿空气解冻、超声波解冻、超高压解冻和微波解冻)对冻结肉品质的影响,结果表明,超高压解冻对肉的破坏力最大,其解冻肉品的品质最差;微波解冻易发生表面过热的现象;超声波解冻和水浸泡解冻虽能较好地保持肉的品质,但营养素的损失较大,低温高湿空气解冻方法则能够确保解冻均匀,便于分切,且较好地保存肉的品质。此外,试验还以整块和小块猪里脊两种样品为研究对象,对低温高湿空气解冻方法进行了放大验证试验,结果表明,低温高湿解冻法能够较好地保持解冻后肉品的品质,且样品尺寸大小对该法所解冻肉品品质的影响不显著。因此,低温高湿空气解冻方法是一种适用于海上平台以及中小型餐饮机构和食堂厨房的最优解冻方法,最适解冻条件为空气温度5℃、空气湿度90%。