不同干燥溫度對(duì)牛肉脯水分分布遷移規(guī)律的影響（一）

發(fā)布時(shí)間：2022-01-09 21:54 編輯者：特邀作者周世紅

肉脯是肉類(lèi)制品深加工的主要產(chǎn)品之一，因其本身諸多特點(diǎn)深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。水分是牛肉脯的重要組成部分，牛肉脯的品質(zhì)、感官及各種變化受其水分含量及分布情況的影響。牛肉脯經(jīng)過(guò)干燥后，水分含量有所降低，微生物的生長(zhǎng)減緩。對(duì)于目前的一些干燥方法來(lái)說(shuō)，曬干和風(fēng)干因時(shí)間長(zhǎng)、溫差大、干燥慢，產(chǎn)品干燥效果不好，內(nèi)外硬度不一等現(xiàn)象容易出現(xiàn)：用恒溫鼓風(fēng)干燥箱干燥，能使肉脯內(nèi)外水分?jǐn)U散較快，有利于產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)并提高產(chǎn)品品質(zhì)。干燥能賦予肉脯良好的色澤和可接受性，牛肉經(jīng)過(guò)高溫會(huì)產(chǎn)生表面卷曲、體積減小、保水力下降等變化，這些變化都與水分損失遷移密切相關(guān)。與此同時(shí)，干燥溫度和干燥時(shí)問(wèn)顯著影響著肉脯質(zhì)量特征。

劉麗美等探討油炸溫度對(duì)牛肉干水分變化與品質(zhì)的影響圈：渠琛玲等研究了熱風(fēng)干燥過(guò)程中花生仁內(nèi)部水分的分布規(guī)律。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)能夠?qū)Σ煌瑺顟B(tài)的水分加以區(qū)分，分析與其他物質(zhì)之間的相互作用。低場(chǎng)核磁共振包括低場(chǎng)核磁共振波譜及核磁共振成像技術(shù)。它是一種現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)，具備了高精準(zhǔn)、速度快、零損傷、無(wú)侵入等特點(diǎn)。不同的弛豫時(shí)間T₂值反映了樣品中不同的水分狀態(tài)。T₂值越高，水分子的流動(dòng)性越高，在T₂圖譜上峰位置越靠右；而孔值越低，水分子的流動(dòng)性越差，在T₂圖譜上峰位置越靠左同。因此通過(guò)樣品中橫向弛豫時(shí)間乃的變化來(lái)觀察水分狀態(tài)的變化過(guò)程。氫質(zhì)子核磁共振成像可以顯示樣品中水分分布和加工過(guò)程中的水分結(jié)構(gòu)變化。

作者以熱風(fēng)干燥牛肉脯為研究對(duì)象，運(yùn)用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)動(dòng)態(tài)觀測(cè)牛肉脯不同干燥溫度和不同干燥時(shí)間下橫向弛豫時(shí)間和核磁共振成像，了解不同干燥溫度對(duì)牛肉脯色澤、水分含量、水分狀態(tài)、活躍程度及水分遷移動(dòng)態(tài)規(guī)律。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，為干燥牛肉脯品質(zhì)提升、產(chǎn)品研發(fā)和節(jié)約能源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冰鮮牛肉、調(diào)味品(包括味精、白砂糖、食鹽)、馬鈴薯淀粉、復(fù)合磷酸鹽、大豆分離蛋白、卡拉膠、紅曲紅(食品級(jí))：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

JP728料理機(jī)：蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品：WSC-S色差計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品：SQP電子天平：多利斯科學(xué)儀器北京有限公司產(chǎn)品：DHG-9123A恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品；NMll20核磁共振成像分析儀：上海紐邁電子科技有限公司產(chǎn)品：K30FK806電烤箱：蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品：BCD-649WDGK冰箱：海爾股份有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

選料→原料預(yù)處理→絞肉→混勻→腌制→攤篩→烘干→烘烤→壓平切片→冷卻→包裝→成品。

1.3.2 干燥試驗(yàn)

熱風(fēng)干燥的干燥溫度為50、60、70℃。樣品尺寸為6.0cm×4.5cm×0.3cm。通過(guò)控制恒溫鼓風(fēng)干燥箱加熱干燥設(shè)備中的溫度開(kāi)關(guān)進(jìn)行干燥。其中，每30min取樣，當(dāng)含水率由干燥前的68％降至30％以下時(shí)，肉脯半成品的干燥過(guò)程結(jié)束。實(shí)驗(yàn)重復(fù)做3次取平均值。

1.3.3 初始含水量的測(cè)定

采用烘干恒重法測(cè)定初始含水量。

1.3.4 濕基含水率的測(cè)定

參照馬慧俐等的方法。

1.3.5 干基含水率的測(cè)定

照楚文靜等的方法。

1.3.6 干燥速率的測(cè)定參

照朱文學(xué)等的方法。

1.3.7 低場(chǎng)核磁共振的測(cè)定

照Caia等的方法，略做修改。將樣品切成肉條，進(jìn)行橫向弛豫時(shí)問(wèn)(T₂)的測(cè)定。質(zhì)子共振頻率為20MHz，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.47T。T₂測(cè)量用90。脈沖時(shí)間16μs；180。脈沖時(shí)間33μs。掃描16次，回波2000次，采樣點(diǎn)180030。

1.3.8 低場(chǎng)核磁共振成像的測(cè)定

參照Li等的方法，略做修改。主要參數(shù)：重復(fù)時(shí)問(wèn)1500ms；縱向弛豫時(shí)間T₁為20ms；自旋回波時(shí)間T₂為20ms。

1.3.9 色澤測(cè)定

采用WSC-S測(cè)色色差計(jì)，分別記錄L^*=值、a^*術(shù)值和b^*值，其中L^*值表示亮度，a^*值表示紅度，6^*值表示黃度。每個(gè)處理測(cè)定4次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS23軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，所有分析圖均采用Origin2018軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥溫度對(duì)干燥耗時(shí)及濕基含水率的影響

由圖1可知.不同干燥環(huán)境下的干燥曲線(xiàn)趨勢(shì)較為一致，在50、60、70℃3種干燥溫度下，含水率由68％降至30％以下.分別用的時(shí)間為180、150、120min。其中干燥時(shí)間與含水率成反比，在溫度為70℃時(shí)含水率下降最明顯。如圖，干燥時(shí)問(wèn)延長(zhǎng)，其含水率并不是勻速下降的，而是逐漸趨于緩慢。在干燥時(shí)間一致下。牛肉脯70℃干燥比50℃和60℃的濕基含水率要低，表明干燥溫度越高越能夠有效加快水分的遷移，提高干燥效率。與曹葉萍等的研究結(jié)果一致。這可能與蛋白質(zhì)變性和肌纖維收縮有關(guān)。

2.2 不同干燥溫度對(duì)干燥速率的影響

在50、60、70℃3種干燥溫度下，牛肉脯干燥過(guò)程的平均干燥速率分別為0.2265、0.2779和0.3539g／(g·min)，結(jié)果見(jiàn)如圖2，在干燥初期水分含量高干燥速率較大。干燥后期水分含量低干燥速率減小。在干燥前90min干燥速率較快。因?yàn)楦稍锍跗?，樣品水分含量高肌纖維沒(méi)有收縮，孔隙度較大致使水分能快速向外遷移。隨著干燥過(guò)程的進(jìn)行水分含量降低，肌纖維收縮卷曲，孔隙度減小抑制了水分的擴(kuò)散，使其干燥速率降低并趨于平緩。干燥后期，溫度為70℃的干燥速率顯著低于(P＜0.05)50℃與60℃溫度干燥，說(shuō)明在干燥前期水分下降較快，越到后期擴(kuò)散相對(duì)較難。牛肉脯水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到40％以上時(shí)70℃干燥效果更好，在水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％以下時(shí)效果一般。因此水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％以上時(shí)用70℃干燥，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到40％以下時(shí)降低溫度可以適當(dāng)節(jié)省能量。