肉制品熟度是指肉类经过某种热加工方式而得到的不同熟制程度,熟度会对肉类食用品质造成不同程度的影响,SCHWARTZ等[1]发现随着熟度增加,肌肉纤维中蛋白质变性收缩形成间隙使肌肉中水分排出;PRILL等[2]发现当牛排增加烹饪熟度时,肌红蛋白变性加剧导致内部肉色由红色(生)变为棕色(熟)。不同程度的热加工对肉类蛋白质消化特性有很大的影响[3],BHAT等[4]发现热加工会使蛋白质发生变性、氧化和交联聚集从而降低其消化率。在肉品熟化过程中使用热电偶探头测定肉样的中心温度来判断肉类成熟度[5]。中心温度影响肉类品质,是判断肉类熟度的核心参数,但利用中心温度对肉类熟度进行分级多数集中在西餐牛排中,中式菜肴没有明确的肉类熟度分级标准。因此本研究以中心温度为肉类熟度分级标准,开展肉类菜肴熟度研究。

油炒熟化是典型中式预制菜肴加工方式,其本质是食料颗粒在具有稳定热源的容器中搅拌发生传热传质,致使食物色泽、质地、风味等品质特性发生变化,通常使用带有搅拌功能的恒温油浴营造稳定的环境温度并使烹饪物料与油发生相对运动模拟油炒烹饪过程[6]。适宜的加工温度可以显著改善硬度、嫩度、咀嚼性等品质指标[7],结合预实验和SOBOWALE等[8]的研究选取150 ℃作为油炒预制的温度。

预制菜肴多采用冷链供应,结合我国消费者食用熟食习惯,所以食用前需进行复热。家庭中预制菜常用复热方式包括蒸煮复热、油炸复热、烘烤复热、微波复热等,微波复热因其时间短、耗能少、复鲜率高等优点[9]被广泛应用到预制菜中。而常见的肉类预制菜肴如鱼香肉丝、回锅肉及梅菜扣肉等常将原料加工至全熟,使蛋白质大量变性,部分油脂氧化,经复热后菜肴易出现蒸煮味或酸败味等过熟味,严重影响产品的食用品质和消化特性[10]。

因此本研究以猪肉为原料,经不同油炒预制熟度预制后再微波复热,探究油炒预制熟度对预制猪肉复热后食用品质和消化特性的影响。旨在减少因预制而造成的肉类预制菜肴复热后品质劣化,为预制菜肴及后续热加工选择合适的熟化程度提供理论参考,为预制菜加工企业以及家庭饮食中获得高质量的预制菜肴提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

Na2HPO4、NaHPO4、2,4-二硝基苯肼,上海麦克林生化科技有限公司;胰蛋白酶、胃蛋白酶,西亚化学科技(山东)有限公司;丝氨酸,四川维克奇生物科技有限公司;谷胱甘肽,南通飞宇生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

K型热电偶温度采集器,余姚市讯研电子有限公司;K型铠装热电偶,东台宏泰电热科技有限公司;DF-101S数显恒温搅拌油浴锅,深圳市鼎鑫宜试验设备有限公司;TA.XT Plus质构仪,英国Stable Micro System公司;ZEN3690马尔文粒度分析仪,英国马尔文仪器有限公司;UV-1900紫外可见分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司;LSCM800激光共聚焦显微镜,德国卡尔蔡司公司。

1.3 实验方法

1.3.1 原料预处理

1.3.1.1 成熟度分级

把猪里脊肉剔除脂肪,冷冻10 h成型后切割成1.8 cm3的肉丁,4 ℃冷藏8 h,试验前取出恒温到室温使用。将探针插入猪肉几何中心,放入恒温油浴锅中,设定温度150 ℃,打开搅拌转子,模拟油炒预制,获得到达中心温度范围40～45 ℃、60～65 ℃、70～75 ℃和80～85 ℃所需时间,为防止余温继续加热影响熟度,炒制后立即将猪肉放于冰水中降温至室温,取出后擦干表面水分进行指标测定,熟度分级标准如表1所示。

1.3.1.2 微波复热工艺

将不同油炒预制熟度的猪肉样品真空包装于-18 ℃冷冻保藏3 d后,于4 ℃冰箱解冻24 h,将肉样放入微波炉中以80火力进行复热,至肉样中心温度达到72 ℃安全食用温度时停止复热,立即取出肉样,冷却至室温,待测。对照组则是将猪肉样品在150 ℃恒温油浴锅模拟油炒,当中心温度达到72 ℃安全食用温度时停止加热,放于冰水中降至室温,取出后擦干表面水分,待测。

1.3.2 色泽测定

使用自动色差仪测定猪肉样品色泽,记录L*值,a*值,b*值。

1.3.3 质构测定

参照谭青玲等[11]的方法,采用P/R36柱形探头;采用A/MORS探头测定剪切力。

1.3.4 体外消化试验

1.3.4.1 体外消化模型的建立

模拟胃液消化实验:将样品绞碎,准确称取4.00 g,加16 mL 10 mmol/L PBS(pH 7.0)冰浴匀浆3次(10 000 r/min,30 s)。用1 mol/L HCl溶液调节pH值至2.0±0.1。加入4 mL胃蛋白酶溶液(在15 mL的0.1 mol/L HCl溶液中加入0.48 g比活性≥250 U/mg胃蛋白酶),将模拟胃消化液在37 ℃恒温振荡器上模拟体外胃液消化2 h(160 r/min)。

模拟肠液消化实验:胃液消化反应结束后,迅速用1 mol/L NaOH溶液将pH值调至7.0终止胃液消化反应。再用1 mol/L NaOH溶液调节pH值至7.5±0.1,加入4 mL胰蛋白酶溶液(在12 mL 0.01 mol/L pH 7.0的PBS中加入0.288 g比活性为8×USP胰蛋白酶),在37 ℃恒温振荡器上模拟体外肠液消化2 h(160 r/min)。在100 ℃水浴中加热5 min终止酶解反应。

1.3.4.2 蛋白消化率测定

模拟消化实验结束后,消化液分别加入3倍体积无水乙醇,4 ℃静置12 h后10 000 r/min离心20 min,得到沉淀。在50 ℃下对沉淀和未消化的复热猪肉进行烘干至恒重,用凯氏定氮法测定未消化复热猪肉蛋白质含量(m0)以及沉淀中的蛋白质含量(m1)。根据公式(1)计算蛋白消化率。

蛋白消化率

(1)

式中:m0,未消化复热猪肉蛋白含量,g/100 g;m1,消化产物醇沉淀蛋白含量,g/100 g。

1.3.4.3 平均粒径测定

取1.3.4.1节中未消化猪肉匀浆液和消化液,测定其平均粒径。参数如下:粒径类型为非球形,密度为0.95 g/cm2,水为分散剂,分散相折射率为1.33,遮光处于8～20,样品相对折射率和吸收率分别为1.54和0.001。

1.3.4.4 多肽含量测定

参考NEBBIA等[12]的方法,并略作修改。以谷胱甘肽绘制标准曲线,双缩脲法对消化产物中的多肽含量进行测定。

1.3.4.5 水解程度测定

参考DUQUE-ESTRADA等[13]的方法,并略作修改。采用邻苯二甲醛法测定所得消化产物中游离氨基的含量。

1.3.4.6 微观结构

消化完成后的上清液与40 μL 0.1%(质量分数)尼罗蓝染液混合均匀,取1滴置于载玻片中央,在一侧轻放盖玻片,避免产生气泡,后倒置于载物台上,在50倍下观察。激发波长为633 nm,接收波长为680 nm。

1.3.5 复热感官评价测定

参考王林[14]的方法略作修改,邀请10位食品专业研究生组成感官评定小组,并进行综合感官评价专业培训,对不同油炒预制熟度预制再经复热后的猪肉样品进行评定。评价标准如表2所示。

1.4 数据处理

每组试验设置3个平行,结果用“平均值±标准差”表示。采用Origin 2024进行图像处理,采用SPSS 23.0对测定结果进行显著性方差分析。

2 结果与分析

2.1 油炒预制熟度对猪肉复热后食用品质的影响

2.1.1 色泽变化

在加工过程中,熟度是影响肌肉色素含量非常重要的因素。对照组L*值显著高于其他组(P<0.05),这是由于油炒预制过程中猪肉内部美拉德反应和焦糖化反应不断产生类黑精致使颜色褐变,再经微波复热进一步增加猪肉褐变程度,色泽发生劣变。如表3所示,随着油炒预制熟度的增加,L*值显著降低,a*值显著升高(P<0.05),b*值整体呈增加趋势,表现为肉逐渐变红、变黄,整体色泽变暗,与王林[14]研究的微波复热小酥肉结果相似。油炒预制熟度越高,美拉德反应和焦糖化反应越剧烈,整体颜色越暗沉,色泽越不均匀,这表明较高油炒预制熟度不利于保留猪肉原有色泽。

2.1.2 质构变化

剪切力可以直观反映肉的嫩度,如表4所示,与对照组相比,5组不同油炒预制熟度的剪切力和硬度均明显升高,这可能在冷冻贮藏和复热过程中肌纤维结构被破坏,水分严重流失,导致嫩度降低,硬度变高[15-16]。剪切力随着油炒预制熟度增加呈先增加后减小趋势,一级油炒预制熟度的剪切力较小(15.17 N),肉质较嫩,与叶柯等[17]对猪肉熟化的研究结果一致。一级到三级油炒预制熟度的猪肉因肌肉收缩脱水致使肉质变硬,剪切力升高;继续熟化至五级油炒预制熟度剪切力降低是由于油炒预制受热时间长,在再经过微波复热蛋白过度变性、肌肉微观结构发生了改变,肌纤维发生断裂,肌原纤维小片化。随油炒预制熟度增加,猪肉的硬度、咀嚼性显著增加(P<0.05);胶黏性呈先增加后减小趋势;弹性变化不明显。在油炒预制的过程中,肌肉纤维由于受热紧密,且组织在加工过程中大量失水,导致硬度、咀嚼性和胶黏性增加;此外,由于蛋白质的氧化,使其溶解度降低,同时交联反应引起蛋白质的聚集,形成使其硬度升高的络合物[18]。一、二级油炒预制熟度的猪肉剪切力较小、硬度较低、肉质较嫩,更接近对照组,表明低油炒预制熟度(一、二级油炒预制熟度)预制后再进行微波复热有利于保留肉品柔嫩口感。

2.1.3 感官评价的影响

感官评价可以反映出消费者对产品的可接受程度和喜爱度。对照组的各项感官评分显著高于其他组(P<0.05),这是由于冷冻贮藏和复热过程中猪肉品质发生劣变,水分丧失、肌纤维碎片化以及脂肪和部分游离脂肪酸挥发导致肉质干柴,嫩度差,香味损失,消费者喜爱程度低。随着油炒预制熟度增加,猪肉微波复热后各项感官评价分数均显著降低(P<0.05)。低油炒预制熟度的感官评分明显高于其他油炒预制熟度,其色泽鲜亮,肉质细嫩汁液丰富,香味馥郁无异味,有诱人食欲且喜好度较高;而五级油炒预制熟度复热后猪肉过度熟化,色泽暗沉,且不易咀嚼口感干硬,感官品质大幅度下降。这表明低油炒预制熟度经复热后可以较大程度减少复热带来的品质劣变,尽可能保留预制菜肴原有风味。

2.2 油炒预制熟度对猪肉复热后体外消化特性的影响

2.2.1 蛋白消化率变化

蛋白质消化率可以衡量肉类蛋白营养价值,反映了蛋白质在人体内被消化分解的程度。如图1所示,胃肠消化后猪肉的蛋白消化率明显高于胃消化,表明猪肉蛋白只有一部分在胃中消化,另外的蛋白继续在小肠中被消化吸收。不同油炒预制熟度对猪肉复热后蛋白消化率的影响差异显著(P<0.05),这由于熟度会改变蛋白底物与消化酶结合位点的数量从而影响蛋白消化率[19]。一、二级油炒预制熟度的猪肉经复热后热加工适度,蛋白质热变性,分子间氢键、二硫键部分断裂,其与酶结合位点暴露,因而蛋白消化率较高;但随着油炒预制熟度增加,蛋白热聚集加剧,隐藏部分酶结合位点[20],同时蛋白质的氧化修饰程度加深,其不易被消化酶降解导致蛋白消化率下降[21];四、五级油炒预制熟度的猪肉复热后加工过度时,凝胶化的蛋白质聚集体逐渐降解展开,酶结合位点重新暴露出来,致使蛋白质体外消化率上升[22]。对照组与低油炒预制熟度的蛋白消化率差异不显著(P>0.05),这是由于低油炒预制熟度的猪肉还经过二次加热,加工适度,使蛋白结构舒展,提高了蛋白消化率。这表明肉类菜肴在预制阶段加工至低油炒预制熟度时,更有利于其复热后的肉类蛋白的利用。

2.2.2 平均粒径变化

如图2所示,随着油炒预制熟度的增加,蛋白平均粒径先呈增大后减小趋势,且呈现肠胃消化组<胃消化组<未消化组的显著差异(P<0.05)。可能由于油炒预制的过程中蛋白质受热发生变性、聚集、凝胶化,促进较大尺寸聚集物的形成,导致平均粒径逐渐增大;但继续加工至五级油炒预制熟度时,热加工过度,蛋白质聚集体降解使平均粒径减小;经体外模拟胃液消化、肠液消化后,蛋白质平均粒径减小,这是因为胃蛋白酶和胰蛋白酶的酶解作用使蛋白构象和理化性质发生变化,分子质量减小。肉类蛋白经消化后会降解成多肽等水解产物,粒径越小消化越彻底,越利于人体吸收利用,而经肠胃消化后对比组的平均粒径与低油炒预制熟度的平均粒径差异不明显,可能是由于猪肉在油炒预制时加工适度,复热后使蛋白质发生适度变性与聚集,增加了与胃蛋白酶的接触位点,使蛋白质可以被分解成更小的颗粒,这表明低油炒预制熟度有利于营养物质的吸收。

2.2.3 消化水解度变化

由图3可知,随着油炒预制熟度增加,蛋白质水解度呈先降低后上升趋势,这由于随油炒预制熟度的增加,蛋白的酶结合位点被重新包埋,致使蛋白水解程度下降;但在四、五级油炒预制熟度再经复热后加工过度,蛋白聚集体发生降解展开,消化酶的接触面积增大导致蛋白水解程度增加。肠胃消化组蛋白水解度大于胃消化组,这是由于胰蛋白酶和胃蛋白酶的专一性程度不一样,胰蛋白酶由多种内切酶和外切酶混合而成,可作用于多种类的肽键;胃蛋白酶是一种内肽酶,主要切割内部肽键,研究结果与楚鹏飞等[23]对低温长时间热加工中海参体壁水解度的变化规律较类似。一、二级油炒预制熟度的猪肉经复热加工适度,蛋白结构伸展内部消化酶结合位点暴露[24],其肠胃消化后水解度与对照组的水解度差异不显著(P>0.05),进一步说明低油炒预制熟度有利于猪肉蛋白的消化。

2.2.4 多肽含量变化

由表6可知,随着油炒预制熟度增加,胃消化与胃肠消化产物中多肽含量呈降低趋势,可能由于猪肉随着油炒预制熟度的增加,蛋白质氧化、聚集程度增加,消化和转运水平下降,与YU等[25]研究熟化鲍鱼的体外消化结果相似。胃消化组的多肽含量明显小于肠胃消化组,这是由于蛋白酶和胰蛋白酶的裂解位点是特异的,在这2种酶的联合作用下,可能会产生更多的多肽。对照组的蛋白多肽含量显著高于5组油炒预制组(P<0.05),这可能是由于在冷冻贮藏过程中蛋白会降解[26],再经微波复热,热加工进一步促进蛋白质的氧化[27],导致对照组的在整个消化过程中释放的肽或氨基酸较多。低级油炒预制熟度的多肽含量明显高于其他油炒预制熟度,这进一步说明了低油炒预制熟度猪肉经复热后可以提高其生物利用度,有利于营养物质的利用。

2.2.5 微观结构

油炒预制猪肉复热体外消化后蛋白的结构状态如图4所示,图中的荧光红点是被染色的蛋白颗粒。在同一组中,未消化蛋白产物大小>胃消化产物大小>胃肠消化产物大小,经胃消化后,可见大量破碎的蛋白质颗粒,这些颗粒大小不一,分布不均,说明它们还没有完全消化;再经胃肠消化后,各组大分子聚集体几乎消失,仅有少量红色小点,表明蛋白酶对蛋白有较好的消化效果。其中四、五级油炒预制熟度与对照组相比蛋白颗粒大小和数量明显增多,而低油炒预制熟度组的蛋白聚集程度较小,这是由于适当的加工使蛋白结构舒展能更好地与消化酶结合,促进蛋白质降解,有助于人体的吸收[28]。

3 结论

不同油炒预制熟度对猪肉复热后食用品质与消化特性变化明显。随着油炒预制熟度增加,猪肉食用品质逐级劣化,颜色发生褐变,口感干硬嫩度变差,感官评分显著降低(P<0.05),其消化特性总体变差。低油炒预制熟度(一、二级油炒预制熟度)经过复热后加工适度,颜色鲜亮有光泽、肉质柔嫩,同时蛋白质适度变性,提高了蛋白消化率和水解度,有利于人体消化吸收营养物质。由于低油炒预制熟度在色泽、嫩度、感官以及营养利用上有较大优势,建议预制菜肴加工时采用低油炒预制熟度来进行预制。

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Effect of stir-fry prepared doneness on pork eating quality and digestive characteristics

CHEN Chen1, YE Ke1, JIA Weiyi1, ZHENG Siyu1, ZHANG Ze1, XIA Yangyi1,2*

1(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)2(Chongqing Key Laboratory of Speciality Food Co-Built by Sichuan and Chongqing, Chongqing 400715, China)

ABSTRACT Stir-fry is one of the typical cooking methods in Chinese dishes.The center temperature is the core parameter for determining the degree of doneness.Stir-fry prepped in oil and then reheated for serving, it exists a problem of quality deterioration.The raw material is pork loin, the doneness grading standard is center temperature (40-85 ℃).The pork with different stir-fry prepared doneness prepared under the condition of constant temperature oil bath (150 ℃), and then reheated by microwave to safe consumption condition(72 ℃), to analyze the effect of different stir-fry prepared doneness on the edible quality and in vitro digestive characteristics of pork.With the increase of stir-fry prepared doneness, the L* value decreased significantly and a* value increased significantly (P<0.05), the browning degree intensified to make the meat color dull;the shear force increased and then decreased, the hardness and chewiness increased significantly (P<0.05), it is not good for the retention of meat tenderness;organoleptic evaluation results decreased significantly (P<0.05).In different stir-fry prepared doneness groups, the first grade of stir-fry prepared doneness has the highest protein digestibility and hydrolysis (65.63%, 59.31%), the smallest average particle size (30.63 μm), and the highest polypeptide content (5.91 mg/mL).In summary, it shows the low stir-fry prepared doneness is beneficial to maintain the color and tenderness of the meat products after microwave reheating, it is beneficial to the human body’s digestion and absorption.

Key words stir-fry prepared;doneness;pork;edible quality; in vitro digestion

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.040587

引用格式：陈晨,叶柯,贾伟祎,等.油炒预制熟度对猪肉食用品质与消化特性的影响[J].食品与发酵工业,2025,51(13):269-275.CHEN Chen, YE Ke, JIA Weiyi, et al.Effect of stir-fry prepared doneness on pork eating quality and digestive characteristics[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(13):269-275.

第一作者：硕士研究生(夏杨毅副教授为通信作者,E-mail:2658355128@qq.com)

基金项目：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0032)

收稿日期：2024-07-27,改回日期:2024-10-16