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超声波协同低温卤煮对牛肉品质特性的影响及蛋白质氧化作用研究

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超声波协同低温卤煮对牛肉品质特性的影响及蛋白质氧化作用研究

作者：高子武扬州大学

学位级别：硕士

我国传统酱卤牛肉存在出品率低、品质不可控及能耗高等问题,不适宜工业化生产。已有研究表明,低温酱卤工艺可有效改善产品质地并提高其出品率。但低温酱卤工艺耗时较长,提高生产效率及节约能源的目标并未完全实现。目前,超声波加工技术... 详细信息

我国传统酱卤牛肉存在出品率低、品质不可控及能耗高等问题,不适宜工业化生产。已有研究表明,低温酱卤工艺可有效改善产品质地并提高其出品率。但低温酱卤工艺耗时较长,提高生产效率及节约能源的目标并未完全实现。目前,超声波加工技术已被应用于肉品加工领域,可有效缩短加工时间,保证产品质量。因此,采用新设备及新方法对牛腱肉进行定量卤制,开发超声波协同低温煮制酱卤牛肉产品,对解决传统酱卤牛肉存在的问题具有实际指导意义。本文系统探究了基于新设备的超声波协同低温煮制酱卤牛肉工艺参数的优化及最佳工艺下酱卤牛肉卤煮过程中理化品质和风味的变化规律,并从蛋白质氧化角度阐释其变化机理,为相关产品的品质控制提供理论依据。首先,在现有低温酱卤牛肉工艺的基础上,选择超声波频率、超声波功率、超声时间及卤煮温度四个因素作为本研究的影响因素。分别利用出品率、剪切力及模糊感官评分作为响应面试验的响应值,建立的数学模型效果均极显著（P＜0.01）。所得综合优化回归方程为:Y=70.30+0.56X1-0.26X2+0.15X3+0.93X4-0.29X1X2+0.42X1X3-0.32X1X4+0.47X2X3+0.34X2X4+0.17X3X4-2.22X12-1.6322-1.69X32-1.77X42。同时,结合实际试验的可操作性确定了超声波协同低温煮制酱卤牛肉的最佳工艺参数为:超声波频率为28 kHz、超声波功率为60 W、超声时间为37 min、卤煮温度为71℃。验证实验结果表明,与传统酱卤方式相比,超声波协同低温煮制能显著提高酱卤牛肉出品率并改善其口感（P＜0.05）。其次,以传统酱卤牛肉（CT组）和低温酱卤牛肉（SV组）为对照,在超声波协同低温煮制酱卤牛肉（USV组）最佳工艺的基础上进一步测定其卤煮过程中出品率、色差、嫩度、质构、微观结构、加压损失率、水分分布及感官评分等指标。结果表明,USV组的出品率随卤煮时间的延长而逐渐降低,但显著高于CT组（P＜0.05）。在卤煮80min时,超声波协同低温煮制酱卤牛肉中心温度已基本达到所设定温度,有效缩短了加工时间。低温煮制减缓了酱卤牛肉的氧化,而长时间的高温煮制使酱卤牛肉中肌红蛋白氧化程度加深,对其色泽会产生不利影响。质构特性、嫩度及微观结构结果表明,传统酱卤牛肉肉质松散,超声波协同低温煮制酱卤牛肉食用性更佳,且卤煮时间控制在80～100 min时口感较好。这也与感官评价结果相互印证。卤煮40～80 min时,超声波的空化效应使能使牛肉肌原纤维溶胀,酱卤牛肉的吸水能力增强,保水性有所提高。当酱卤牛肉中心温度趋于稳定后,持续的煮制会破坏肌纤维的完整性,酱卤牛肉中水分加速流失而导致其保水性降低。采用气相色谱质谱联用技术、电子鼻和相对气味活性值（Relative ordor activity value,ROAV）探究超声波协同低温煮制酱卤牛肉卤煮过程挥发性风味物质及其前体物的变化规律。结果表明,超声波协同低温煮制能够促进酱卤牛肉中游离脂肪酸和游离氨基酸的形成。从游离脂肪酸和游离氨基酸含量及组成看,USV100组和USV120组食用价值和风味品质更佳。电子鼻检测结果显示不同处理组之间香气成分区分明显,说明不同煮制方式和卤煮时间下酱卤牛肉的挥发性气味具有较大差异。利用ROAV法共筛选出60种酱卤牛肉香气成分,其中己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛,十二醛及丁香酚是各处理组酱卤牛肉中共有的关键性主体风味物质（ROAV≥1.00）,修饰性风味成分（0.10≤ROAV＜1.00）主要由醇、烃、酚类物质组成。挥发性风味物质多集中在第一主成分最右端和第二主成分的最上端,且USV80组、USV100组和USV120组的挥发性风味物质更为丰富。综合分析,超声波协同低温煮制能促进酱卤牛肉蛋白质及脂质的降解而产生更多阈值低的挥发性风味物质,进而使其整体风味更为丰富。最后,探究了超声波协同低温煮制对酱卤牛肉蛋白质氧化及消化特性的影响,并通过偏最小二乘法（Partial least-squares discrimination analysis,PLS-DA）建立指标间相关性模型。结果表明,CT组蛋白质、脂质氧化程度显著高于USV组和SV组（P＜0.05）。席夫碱类物质荧光强度显示,超声波协同低温煮制使蛋白质与脂质发生了剧烈的相互作用,对酱卤牛肉的风味品质具有一定的促进作用。此外,USV组蛋白溶解度高于CT组和SV组,表明超声波协同低温煮制酱卤牛肉肌肉品质更佳。SDS聚丙烯凝胶电泳和二级结构结果显示,三种酱卤方式引起了不同程度和类型的蛋白质交联聚集。CT组蛋白条带消失殆尽,SV组和USV组产生较多小分子质量蛋白。超声波和低温煮制的协同作用减弱了维持α-螺旋结构稳定的氢键作用,并转变为β-转角和无规则卷曲。SV组和USV组两步消化率均显著高于CT组（P＜0.05）,且超声波协同低温煮制酱卤牛肉卤煮过程中两步消化率呈先增加后降低趋势,因而从消化吸收

关键词：超声波低温煮制酱卤牛肉品质蛋白氧化

基于LF-NMR技术对不同鸡汤制品的营养品质分析及区分

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美食研究 2022年第2期39卷 65-71页

作者：张汤磊沈海军高子武曹仲文扬州大学旅游烹饪学院江苏扬州225127 扬州生活科技学校烹饪管理系江苏扬州225100 江苏省扬州旅游商贸学校烹饪系江苏扬州225001 扬州大学中餐非遗技艺传承文化和旅游部重点实验室江苏扬州225127

以原味鸡汤、浓缩鸡汤(吴太婆牌和史云生牌)和勾兑鸡汤(家乐牌浓汤宝和太太乐牌浓缩鸡汁)为研究对象,对不同鸡汤制品普通营养成分(粗脂肪、粗蛋白和固形物)含量、色差和感官评分等进行分析比较;并利用低场核磁共振(LF-NMR)技术结合主成... 详细信息

以原味鸡汤、浓缩鸡汤(吴太婆牌和史云生牌)和勾兑鸡汤(家乐牌浓汤宝和太太乐牌浓缩鸡汁)为研究对象,对不同鸡汤制品普通营养成分(粗脂肪、粗蛋白和固形物)含量、色差和感官评分等进行分析比较;并利用低场核磁共振(LF-NMR)技术结合主成分分析法对上述鸡汤进行检测区分。结果表明:原味鸡汤营养成分含量和感官评分最高;LF-NMR数据结合主成分分析的结果,可使不同种类鸡汤得到明显的区分;且LF-NMR弛豫特性数据与食品感官评分、鸡汤的理化营养成分参数3者之间具有较好的相关性。该研究结果说明低场核磁共振技术应用于食品品质的区分识别具有可行性。

关键词：鸡汤低场核磁共振技术主成分分析

牛肉低温蒸煮过程中挥发性风味成分及其前体物动态变化

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食品与机械 2022年第4期38卷 20-28,244页

作者：崔伟孟祥忍高子武马音睿扬州大学旅游烹饪学院江苏扬州225127 江苏省淮扬菜产业化工程中心江苏扬州225127 中餐非遗技艺传承文化和旅游部重点实验室江苏扬州225127

目的:探究牛肉低温蒸煮过程中挥发性风味成分及其前体物动态变化情况。方法:以中心温度98℃的牛肉为对照组,分别测定中心温度60,65,70,75,80℃的牛肉中核苷酸、游离氨基酸、游离脂肪酸、总糖和挥发性风味成分,并进行感官评价。结果:低... 详细信息

目的:探究牛肉低温蒸煮过程中挥发性风味成分及其前体物动态变化情况。方法:以中心温度98℃的牛肉为对照组,分别测定中心温度60,65,70,75,80℃的牛肉中核苷酸、游离氨基酸、游离脂肪酸、总糖和挥发性风味成分,并进行感官评价。结果:低温组中鲜味核苷酸含量、等效鲜味浓度及味觉活性值显著高于对照组(P<0.05),且牛肉中心温度为65℃时肌苷酸含量最高;牛肉中心温度为60℃时,游离氨基酸总量高达739.01 mg/100 g;中心温度为65℃的牛肉游离脂肪酸含量显著高于其他温度组(P<0.05);总糖含量随牛肉中心温度的升高而降低;醛类物质在牛肉中心温度为65~75℃时大量出现,且通过计算主效风味成分的气味活度值(ROAV),发现己醛、壬醛、庚醛、辛醛、苯甲醛、乙酸乙酯、蒎烯及对-二甲苯是低温蒸煮牛肉的关键挥发性风味物质(ROAV≥1);感官评价显示中心温度为70℃的牛肉综合评分最高,牛肉香味浓郁。结论:牛肉中心温度为65~75℃时,食用性及风味品质更佳。

关键词：牛肉低温蒸煮风味前体物挥发性风味物质

超声波协同低盐处理对萝卜泡菜水菌群分布和特征风味的影响

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食品与发酵工业 2022年第15期48卷 154-161,I0004,I0005页

作者：高苏敏吴丹璇高子武刘宗振吴鹏姜松松王恒鹏孟祥忍扬州大学食品科学与工程学院江苏扬州225127 中餐非遗技艺传承文化和旅游部重点实验室江苏扬州225127 江苏省淮扬菜工程中心江苏扬州225127

为明确超声波干预结合低盐处理对泡菜发酵的影响,以传统自然腌制泡菜为对照(CK),将超声波技术(25 kHz,40 W,15 min)与低盐腌制(盐质量浓度20~40 g/L)结合,监测发酵期间各处理组(CK6、CK4、U2、U3、U4)泡菜水样品理化指标、挥发性风味物... 详细信息

为明确超声波干预结合低盐处理对泡菜发酵的影响,以传统自然腌制泡菜为对照(CK),将超声波技术(25 kHz,40 W,15 min)与低盐腌制(盐质量浓度20~40 g/L)结合,监测发酵期间各处理组(CK6、CK4、U2、U3、U4)泡菜水样品理化指标、挥发性风味物质和微生物多样性的变化。结果表明,发酵6 d时,所有处理组发酵成熟,其中CK4、U2、U3组酸度处于适宜范围6~8 g/kg。与CK组相比,相同盐含量下,超声波组泡菜水中有机酸和游离氨基酸含量更高,挥发性风味物质种类更丰富,其中二甲基三硫阈值小,对风味贡献大,仅存于超声波组样品,在U3组中含量最高。随着发酵时间的延长,泡菜水微生物多样性逐渐降低,超声波组中腐败菌丰度较CK组降低明显(P<0.05),同时U3组在属水平上的物种组成变化小,发酵过程中品质更加稳定。综上可知,采用超声波协同低盐(盐质量浓度30 g/L)处理,能有效加速泡菜的发酵进程,促进特征风味的释放和乳杆菌等有益菌的生成,该结果可为超声波辅助低盐工艺在泡菜加工中的应用提供理论依据。

关键词：萝卜泡菜超声波浸渍低盐挥发性风味微生物多样性

偏最小二乘回归分析市售牛肉丸感官特性与挥发性风味化合物的关系

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现代食品科技 2022年第3期38卷 276-285页

作者：吴丹璇高子武吴鹏许志诚高苏敏孟祥忍王恒鹏扬州大学旅游烹饪学院江苏扬州225127 中餐非遗技艺传承文化和旅游部重点实验室江苏扬州225127

该研究选取10种不同品牌市售牛肉丸,首先以28个感官特性为指标对牛肉丸进行定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA),其次采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatograph-mass spectrometry,GC-MS)检测牛肉丸中的挥发性风... 详细信息

该研究选取10种不同品牌市售牛肉丸,首先以28个感官特性为指标对牛肉丸进行定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA),其次采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatograph-mass spectrometry,GC-MS)检测牛肉丸中的挥发性风味化合物,并结合相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)明确其特征风味成分,最后通过偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)构建牛肉丸的感官特性与挥发性风味物质之间的关系。结果表明,牛肉丸的感官评价体系中前6个主成分的累计贡献率为89.9%,高于85%,能解释牛肉丸感官特征的大部分变异信息。不同市售牛肉丸挥发性风味物质的种类及含量存在明显差异,确定了二烯丙基硫醚和(-)-β-蒎烯等18种挥发性化合物为牛肉丸的特征风味物质。(+)-柠檬烯、(-)-β-蒎烯、对丙烯基茴香醚等与香辛料味呈显著相关;反式-2-辛烯-1-醇、正辛醛、壬醛、反-2-辛烯醛等与油味呈显著相关;正癸醛、柠檬醛与甜香呈显著相关;二烯丙基二硫醚与蒜味呈显著相关;二烯丙基硫醚对葱香味影响显著。该试验为牛肉丸的感官质量评价体系的构建提供了理论依据。

关键词：牛肉丸特征性风味感官特性定量描述分析偏最小二乘回归

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不同腌制方式对扬州盐水鹅预制品品质的影响

食品工业科技 2023年第9期44卷 104-110页

作者：孟祥忍刘宗振吴鹏许志诚王恒鹏高子武吴丹璇高苏敏张桓张泰立扬州大学旅游烹饪学院·食品科学与工程学院江苏扬州225127 中餐非遗技艺传承文化和旅游部重点实验室江苏扬州225127

为改进盐水鹅预制品的品质,试验设置以下处理组:滚揉超声复合腌制法(G+C处理组)、滚揉腌制法(G处理组)、超声腌制法(C处理组)、加盐滚揉腌制法(G+NaCl处理组)和常规湿腌法(常规处理组),以肉色、持水力、脂肪氧化值、质构、感官评价、微... 详细信息

为改进盐水鹅预制品的品质,试验设置以下处理组:滚揉超声复合腌制法(G+C处理组)、滚揉腌制法(G处理组)、超声腌制法(C处理组)、加盐滚揉腌制法(G+NaCl处理组)和常规湿腌法(常规处理组),以肉色、持水力、脂肪氧化值、质构、感官评价、微观结构、脂肪酸等为评价指标,探究超声处理、滚揉处理对盐水鹅预制品品质的影响。结果表明:G+NaCl处理组的肉色鲜亮,持水力最好。常规处理组TBARS值最低,经过滚揉、超声处理的其他处理组的脂肪氧化程度均高于常规处理组。感官评价及质构结果表明G+NaCl处理组的弹性和咀嚼性为最佳。各处理组共检测出8种脂肪酸,饱和脂肪酸(SFA)2种、不饱和脂肪酸(UFA)6种;单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)各为3种。其中C处理组、G+NaCl处理组和G+C处理组的脂肪酸总量相近,且G+C的脂肪酸总量最小。综上,G+NaCl处理组是最优组。

关键词：扬州盐水鹅滚揉腌制超声波腌制脂肪氧化质构脂肪酸

主成分分析法构建循环卤煮牛肉挥发性风味强度评价模型

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食品与机械 2022年第10期38卷 29-36页

作者：孟祥忍高子武王恒鹏屠明亮吴丹璇高苏敏刘宗振扬州大学旅游烹饪学院江苏扬州225127 江苏省淮扬菜产业化工程中心江苏扬州225127 中餐非遗技艺传承文化和旅游部重点实验室江苏扬州225127

目的:评判不同循环卤煮次数牛肉之间特征性风味强度的差异。方法:采用固相微萃取—气相色谱—质谱联用技术测定循环卤煮牛肉中的挥发性风味物质,依据相对气味活性值筛选出对其具有重要贡献的关键性风味物质。采用主成分分析法对循环卤... 详细信息

目的:评判不同循环卤煮次数牛肉之间特征性风味强度的差异。方法:采用固相微萃取—气相色谱—质谱联用技术测定循环卤煮牛肉中的挥发性风味物质,依据相对气味活性值筛选出对其具有重要贡献的关键性风味物质。采用主成分分析法对循环卤煮牛肉具有贡献的风味物质进行分析,建立循环卤煮牛肉的风味强度评价模型,并结合感官评价对循环卤煮牛肉进行综合评价。结果:7个关键性风味物质分别为正己醛、十一醛、壬醛、正己醇、3-甲基戊烷、桉叶油醇及茴香脑。主成分分析法得出的第1~3主成分贡献率分别为52.40%,25.64%,12.95%,累计贡献率为90.98%,可代表循环卤煮牛肉中挥发性风味物质的主要信息。模型特征性风味强度评价结果与感官评分相关系数为0.90(P<0.05),一致性良好。结论:该模型可应用于循环卤煮牛肉的风味评价。

关键词：主成分分析法牛肉循环卤煮特征性风味物质评价模型

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低温蒸煮牛肉品质评价模型的构建与分析

食品科学技术学报 2020年第1期38卷 88-96页

作者：孟祥忍王恒鹏吴鹏陈胜姝屠明亮高子武扬州大学旅游烹饪学院/江苏省淮扬菜产业化工程中心

以新鲜西冷牛肉为研究对象,将其真空包装后于恒温水浴锅中加热至中心温度分别为60℃(加热28~32 min)、65℃(加热46~50 min)、70℃(加热60~65 min)、75℃(加热82~86 min)。以100℃(加热165~170 min)为对照,对各低温蒸煮牛肉样品的嫩度、... 详细信息

以新鲜西冷牛肉为研究对象,将其真空包装后于恒温水浴锅中加热至中心温度分别为60℃(加热28~32 min)、65℃(加热46~50 min)、70℃(加热60~65 min)、75℃(加热82~86 min)。以100℃(加热165~170 min)为对照,对各低温蒸煮牛肉样品的嫩度、保水性、pH值、色泽、蛋白质、脂肪、水分等品质指标进行测定,同时利用主成分分析法构建低温蒸煮牛肉的品质评价模型。结果表明,牛肉的pH值、色泽、水分含量受加热温度的影响变化显著(P<0.05),低温65℃加热条件下的牛肉剪切力12.82 N,保水性86.71%,色彩强度7.33,均为最佳。由主成分分析法建模,得到第一、第二和第三主成分的特征根,均大于1,其累计贡献率高达96.514%,能较好反映低温蒸煮牛肉品质指标构成的原始信息。由该模型得出低温蒸煮牛肉的质量优劣对应的加热温度顺序为:65、60、70、75、100℃,与模糊数学感官评分结果呈极显著正相关(P<0.01),进一步证实了此模型的客观可靠性。

关键词：低温蒸煮牛肉理化品质评价模型主成分分析法模糊数学法

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循环卤煮过程中牛肉品质变化规律研究

中国调味品 2022年第5期47卷 39-42页

作者：屠明亮孟祥忍王恒鹏吴鹏陈胜姝高子武吴丹璇扬州大学江苏扬州225127

通过分析循环卤煮过程中牛肉的色差、pH、质构特性、微观结构、粗脂肪、蛋白质、游离脂肪酸,探究卤煮次数对牛肉品质的影响。结果表明,随着卤煮次数的增加,卤牛肉的表面色差L*值逐渐减小,而切面色差L*值逐渐增大;牛肉蛋白质含量上升,脂... 详细信息

通过分析循环卤煮过程中牛肉的色差、pH、质构特性、微观结构、粗脂肪、蛋白质、游离脂肪酸,探究卤煮次数对牛肉品质的影响。结果表明,随着卤煮次数的增加,卤牛肉的表面色差L*值逐渐减小,而切面色差L*值逐渐增大;牛肉蛋白质含量上升,脂肪含量下降,不饱和脂肪酸相对含量先增后减,上述指标都在第15次卤煮后趋于平缓,pH呈现先显著上升再缓慢下降的趋势,维持在6.0左右,质构特性中硬度和咀嚼性都下降明显,内聚性无显著差异,微观结构与质构的结果基本相符。综合分析,循环卤煮15次之后,卤牛肉体系稳定。

关键词：循环卤煮卤牛肉质构特性色差 pH