庾 坤，趙良忠, ，李 明,3，黃展銳，周曉潔，尹世鮮，劉斌斌，舒 敏

（1.邵陽(yáng)學(xué)院食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南邵陽(yáng) 422000；2.豆制品加工與安全控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南邵陽(yáng) 422000；3.廣州佳明食品科技有限公司，廣東廣州 511458；4.勁仔食品集團(tuán)股份有限公司，湖南岳陽(yáng) 414000）

湘味鹵牛肉是湖南地域重要的傳統(tǒng)鹵肉制品，以獨(dú)特的口感和風(fēng)味，受廣大消費(fèi)者追捧。目前，企業(yè)生產(chǎn)工藝多采用基于夾層鍋設(shè)備的傳統(tǒng)鹵制技術(shù)，需鹵制4～6 h，存在生產(chǎn)效率低、鹵制工藝科學(xué)性差技巧性強(qiáng)、原輔料損失率高、香辛料特征成分揮發(fā)損失大等問(wèn)題，限制湘味鹵牛肉工業(yè)化和程序控制化。

現(xiàn)階段鹵牛肉研究主要集中于前期腌制、貯藏保鮮、調(diào)味工藝等方面，加之湘味鹵牛肉需在鹵汁中多次浸漬熱鹵，適合其生產(chǎn)工藝需求的僅有真空鹵制、微壓鹵制、脈沖鹵制等工藝。顧思遠(yuǎn)與高幫君分別以牛肉與鴨腿肉為原料，對(duì)其真空低溫鹵制工藝進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)真空鹵制可提高二者出品率，改善產(chǎn)品食用品質(zhì)，但鹵制時(shí)間較長(zhǎng)。郭昕等研究發(fā)現(xiàn)，加壓與常壓相比可提高豬肉腌制速率，促進(jìn)腌制液吸收。此外，團(tuán)隊(duì)前期設(shè)計(jì)出一種脈沖鹵制設(shè)備，通過(guò)真空和微壓、冷鹵和熱鹵交替，產(chǎn)生流體動(dòng)力學(xué)、機(jī)械變形松弛和毛細(xì)管力等作用，促進(jìn)鹵汁擴(kuò)散和加速溶質(zhì)傳質(zhì)。李海濤等利用脈沖鹵制設(shè)備將湘味休閑豆干鹵制時(shí)長(zhǎng)由8 h 縮短至80 min，微生物數(shù)量從傳統(tǒng)鹵制的3.70×10降低至1.80×10CFU/g，減少4 個(gè)數(shù)量級(jí)。伍濤等發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)鹵制的鹵汁、豆干中的N（）羧甲基賴氨酸與N（）羧乙基賴氨酸含量均高于脈沖鹵制，脈沖鹵制有良好的安全性。而在改進(jìn)工藝提升鹵制效率、鹵制過(guò)程中傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)、牛肉微觀結(jié)構(gòu)變化等方面的研究較少。

綜上，本研究采用脈沖鹵制設(shè)備制作湘味鹵牛肉，以傳統(tǒng)鹵制為對(duì)照，比對(duì)真空、微壓、脈沖鹵制過(guò)程中NaCl 傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)及牛肉感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、微觀結(jié)構(gòu)變化，確定最佳鹵制工藝。對(duì)提升生產(chǎn)效率，降低原輔料損失、湘味鹵牛肉工業(yè)化和程序控制化具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

廣能牛腿肉、鹽、醬油、鹵料以及配料 市售；基準(zhǔn)NaCl、AgNO、KCrO、COHO、乙醇、戊二醛、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

FYLZ-1 型脈沖鹵煮機(jī)（真空脈沖鹵制設(shè)備）如圖1 所示 北京康得利機(jī)械設(shè)備制造有限公司；JM8013 型多功能蒸煮鍋 廉江市聚一美電器有限公司；LS-5 型物性測(cè)定儀 美國(guó)AMETEK 有限公司；CR-400 型便攜式色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司；TESCAN MIRA4 型掃描電鏡 捷克泰思肯有限公司。

圖1 鹵制設(shè)備Fig.1 Marinated equipment

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鹵制前處理

1.2.1.1 牛肉原料選取與前處理 選擇新鮮牛后腿肉（要求色澤紅潤(rùn)，脂肪、筋膜含量少，無(wú)腐敗味），進(jìn)行焯水處理（牛肉剔除多余筋膜和脂肪，于95 ℃焯水8 min），再切塊定型（2.5 cm×3 cm×4 cm）。

1.2.1.2 湘味鹵汁制作 60 kg 水中加入小茴600 g、八角500 g、香果250 g、草果250 g、山230 g、砂仁150 g、白芷120 g、桂皮100 g、香葉100 g、甘草70 g、白扣60 g、花椒50 g、母丁香30 g、公丁香30 g、蓽撥250 g，沸騰后中小火熬制成50 kg 水，過(guò)300 目濾布加入食鹽1500 g，醬油310 g，焦糖27 g。

1.2.2 鹵制工藝研究 真空和微壓鹵制階段，以傳質(zhì)系數(shù)和感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)；脈沖鹵制以牛肉感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)；并對(duì)真空、微壓、常壓、脈沖鹵制最佳鹵制工藝條件下的湘味鹵牛肉進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性、色差、微觀結(jié)構(gòu)分析。各鹵制工藝中，牛肉與鹵汁質(zhì)量比均為1:50。

1.2.2.1 傳統(tǒng)鹵制 將前處理完成后的牛肉放入多功能蒸煮鍋中鹵制，設(shè)置鹵制條件為常壓，95℃。

1.2.2.2 真空鹵制 將前處理完成后的牛肉放入鹵制罐中鹵制，為鹵汁控制在沸點(diǎn)以下，根據(jù)不同壓力下水的沸點(diǎn)，分別設(shè)定-30 kPa，90 ℃；-40 kPa，85 ℃；-50 kPa，80 ℃；-50 kPa，75 ℃；-60 kPa，73 ℃ ；5 組鹵制條件。

1.2.2.3 微壓鹵制 將前處理完成后的牛肉放入鹵制罐中鹵制，分別設(shè)定+40 kPa，95 ℃；+50 kPa，90 ℃；+50 kPa，95 ℃；+50 kPa，100 ℃；+60 kPa，95 ℃ ；5 組鹵制條件。

1.2.2.4 脈沖鹵制 將真空和微壓鹵制階段傳質(zhì)速率最快的鹵制條件結(jié)合成脈沖鹵制，鹵制時(shí)長(zhǎng)3 h，按表1 進(jìn)行脈沖頻次工藝設(shè)定，按以下流程進(jìn)行操作。

表1 脈沖頻次工藝設(shè)計(jì)Table 1 Pulse frequency process design

牛肉→放入鹵制罐→吸入熱鹵汁→抽真空→真空鹵制→回收熱鹵汁→吸入冷卻鹵汁→真空冷卻→回收冷卻鹵汁→泵入熱鹵汁→加壓→微壓鹵制→回收熱鹵汁→吸入冷卻鹵汁→真空冷卻→回收冷卻鹵汁→循環(huán)該過(guò)程→產(chǎn)品。

1.2.3 鹵制過(guò)程中傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)

1.2.3.1 牛肉質(zhì)量變化率、水分含量變化率和鹽分變化率，按式（1）～式（3）計(jì)算。

式中：△M、M、M：分別為牛肉在t 時(shí)刻的質(zhì)量變化率，t 及0 時(shí)刻的質(zhì)量，%；△M、X、X：分別為牛肉在t 時(shí)刻的水分含量變化率、t 及0 時(shí)刻的水分含量，%；△M、X、X：分別為牛肉鹽分變化率、t 及0 時(shí)刻牛肉的鹽度，%。

1.2.3.2 傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)模型

式 中：△M包 括△M、△M、△M；1+k：截距，可反映0 時(shí)刻的傳質(zhì)情況，與流體力學(xué)的壓力梯度有關(guān)；k：斜率，由動(dòng)力學(xué)擴(kuò)散機(jī)制決定。

1.2.3.3 牛肉水相的鹽度Z計(jì)算

式中：X、X分別為牛肉的鹽度和水分含量，%。

1.2.3.4 傳質(zhì)平衡方程

式中：Z、y—分別為達(dá)到平衡時(shí)牛肉水相與鹵汁的鹽度，%；k—0 時(shí)刻牛肉與鹵汁的質(zhì)量比；X、X、y、y—分別為牛肉和鹵汁在0 時(shí)刻水分含量及鹽度，%。因牛肉與鹵汁質(zhì)量比達(dá)1:50，可認(rèn)定Z、y即為y。

1.2.3.5 擴(kuò)散系數(shù)（De）

式中：Y：牛肉水相與鹵汁之間的傳質(zhì)推動(dòng)力；l：牛肉高度的一半，m；De：擴(kuò)散系數(shù)，m/s；Z、Z、y：分別為牛肉水相在0、t 時(shí)刻的鹽度以及鹵汁中t 時(shí)刻的鹽度，%；k：傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)校正系數(shù)。

1.2.4 品質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)

1.2.4.1 水分測(cè)定 參照GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》。

1.2.4.2 鹽度（氯化物）測(cè)定 參照GB 5009.44-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯化物的測(cè)定》。

1.2.4.3 色差測(cè)定 采用色差儀對(duì)牛肉亮度（L）、紅度（a）、黃度（b）測(cè)定。

1.2.4.4 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 參照李海濤等的方法稍作修改。采用P35 圓柱型平底探頭測(cè)定，設(shè)定測(cè)前、中、后速度分別為40、30 和40 mm/s，下壓距離為40%，中間停留時(shí)間為5 s，觸發(fā)力為0.05 N。樣品采用5 點(diǎn)取樣法對(duì)肌纖維平行面進(jìn)行測(cè)定，取其平均值。

1.2.4.5 掃描電鏡 參照閆曉晶的方法稍作修改。將樣品順著肌纖維方向切成2 mm×2 mm×5 mm的肉塊，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%的戊二醛中固定48 h后用0.1 mol/L 的磷酸鹽緩沖液清洗，再用蒸餾水清洗，采用體積分?jǐn)?shù)為25%、50%、70%、95%、100%的乙醇梯度脫水1 h，共2 次，再經(jīng)冷凍干燥揮去溶劑，噴金，用掃描電鏡進(jìn)行觀察。

1.2.4.6 感官品質(zhì) 邀請(qǐng)食品專業(yè)的學(xué)生男女各5 名，培訓(xùn)后按照感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，評(píng)價(jià)過(guò)程采用盲評(píng)法，總分為100 分，最終結(jié)果取平均值，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 鹵牛肉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Table 2 Sensory scoring standard of marinated beef

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 25 對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析（顯著水平為＜0.05）、Origin 2018 進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制對(duì)鹵牛肉傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)與感官評(píng)分的影響

2.1.1 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制對(duì)鹵牛肉△M與△M的影響 由圖2、圖3 可知，真空鹵制過(guò)程中，牛肉的△M與△M在一定范圍內(nèi)隨鹵制溫度升高而增大，隨鹵制壓力降低而降低，隨鹵制時(shí)間延長(zhǎng)逐漸減緩。4.5 h 時(shí)傳統(tǒng)鹵制△M（-28.13%）、△M（-26.32%）顯著高于各真空鹵制條件（＜0.05），其中-60 kPa，73 ℃鹵制條件下△M（-24.33%）、△M（-22.98%）最低。原因可能是，鹵制過(guò)程中，牛肉質(zhì)量變化主要由水分流失、脂肪熔化、蛋白質(zhì)溶解、肌肉碎解和NaCl 傳質(zhì)等引起。水分流失主要由蛋白質(zhì)受熱變性、水溶性蛋白溶解引起，鹵制加熱時(shí)，肌原纖維蛋白變性收縮，引起肌束收縮，導(dǎo)致細(xì)胞受擠壓，細(xì)胞膜破損，水分流出；加熱還引起了肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白結(jié)構(gòu)疏張，疏水基團(tuán)暴露，肌肉保水性降低。另一方面蛋白質(zhì)變性速率與溫度成正比，溫度越高水分損失越快，所以傳統(tǒng)鹵制與-30 kPa，90 ℃鹵制條件下△M、△M高于其它各組，這與彭子寧等的研究結(jié)果相似。鹵制壓力對(duì)△M與△M的影響，原因可能是，壓力降低，活化分子數(shù)降低，蛋白質(zhì)變性、溶解速率降低，分子運(yùn)動(dòng)速度變慢，物質(zhì)交換率降低。

圖2 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制牛肉的△MmtFig.2 Vacuum and traditional marinated beef △Mmt

圖3 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制牛肉的△MwtFig.3 Vacuum and traditional marinated beef △Mwt

2.1.2 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制對(duì)鹵牛肉△M與De 的影響 由圖4 可知，真空鹵制過(guò)程中，牛肉的△M在一定范圍內(nèi)隨鹵制溫度升高而增大、隨壓力降低而增大。4.5 h 時(shí)，-50 kPa，80 ℃鹵制條件下的△M（1.12%）高于其它各組，但差異不顯著（0.05）。原因可能是，NaCl 傳質(zhì)依靠鹵汁和牛肉之間鹽度的濃度差產(chǎn)生傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力所驅(qū)動(dòng)，但傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力受溫度、壓力、牛肉微觀結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)變性程度、水分遷移等影響。一定范圍內(nèi)，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力增大，NaCl 傳質(zhì)速率增加。鹵制壓力降低對(duì)NaCl 傳質(zhì)速率的影響，原因可能是在真空下，牛肉內(nèi)部初始?jí)毫Ω哂邴u制環(huán)境壓力，牛肉向外疏張，增大肌纖維束之間的間隙，傳質(zhì)阻力減小，NaCl 傳質(zhì)速率加快，真空度越大肌纖維束的間隙越大，傳質(zhì)效果越明顯。

圖4 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制牛肉的△MNtFig.4 Vacuum and traditional marinated beef △MNt

由表3 可知，真空鹵制條件與傳統(tǒng)鹵制對(duì)牛肉傳質(zhì)系數(shù)（De）及其動(dòng)力學(xué)參數(shù)的的影響（≥0.8995）。其中，-50 kPa，80 ℃的De（1.91×10m/s）最大，高于-30 kPa，90 ℃的De（1.70×10m/s）與傳統(tǒng)鹵制的De（1.64×10m/s），說(shuō)明真空鹵制階段壓力降低可有效減低傳質(zhì)阻力，提高傳質(zhì)效率；而高于-50 kPa，75 ℃的De（1.65×10m/s），說(shuō)明溫度升高可有效提高傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力，提高傳質(zhì)效率。

表3 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制的動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 3 Kinetic parameters of vacuum marinated versus traditional marinated

2.1.3 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制對(duì)鹵牛肉感官評(píng)分的影響 由圖5 可知，隨鹵制時(shí)間延長(zhǎng)，傳統(tǒng)鹵制與各真空鹵制條件下的牛肉感官評(píng)分先升高后降低，其中，-50 kPa，80 ℃在3 h 時(shí)，感官評(píng)分達(dá)至最佳85.2 分，高于其它真空鹵制條件的最佳感官評(píng)分，傳統(tǒng)鹵制在4 h 時(shí)，感官評(píng)分達(dá)至最佳為83.6 分，但低于-50 kPa，80 ℃鹵制條件，原因可能是傳統(tǒng)鹵制傳質(zhì)速率慢，當(dāng)達(dá)到合適鹽度時(shí)，牛肉因長(zhǎng)時(shí)間高溫鹵制質(zhì)構(gòu)特性破壞嚴(yán)重，導(dǎo)致感官評(píng)分較低。綜上，真空鹵制階段，以De 值大小與感官評(píng)分評(píng)判出-50 kPa，80 ℃，鹵制時(shí)長(zhǎng)3 h 為最佳真空鹵制條件。

圖5 真空鹵制與傳統(tǒng)鹵制牛肉的感官評(píng)分Fig.5 Vacuum and traditional marinated beef sensory scores

2.2 微壓鹵制對(duì)鹵牛肉傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)與感官評(píng)分的影響

2.2.1 微壓鹵制對(duì)鹵牛肉△M與△M的影響 由圖6、圖7 可知，微壓鹵制過(guò)程中，牛肉的△M、△M隨鹵制壓力、溫度升高而增大。4.5 h 時(shí)+50 kPa，100 ℃的△M（-30.21%）、△M（-29.45%）最高，+50 kPa，90 ℃的△M（-28.89%）、△M（-28.32%）最低，但均顯著高于4.5 h 時(shí)的各真空鹵制條件與傳統(tǒng)鹵制的△M與△M（＜0.05）。原因可能是，高溫高壓下蛋白質(zhì)變性、溶解、脂肪熔化可在短時(shí)間內(nèi)完成，導(dǎo)致水分快速流失，且超過(guò)一定時(shí)間，還會(huì)引起牛肉結(jié)締組織降解，肌肉碎解，導(dǎo)致微壓鹵制階段牛肉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流出高于各真空鹵制條件與傳統(tǒng)鹵制。

圖6 微壓鹵制牛肉的△MmtFig.6 Pressurization marinated beef △Mmt

圖7 微壓鹵制牛肉的△MwtFig.7 Pressurization marinated beef △Mwt

2.2.2 微壓鹵制對(duì)鹵牛肉△M與De 的影響 由圖8 可知，微壓鹵制過(guò)程中，牛肉△M隨溫度、壓力升高先增大后降低。4.5 h 時(shí)+50 kPa，95 ℃鹵制條件△M（1.08%）最大，顯著高于傳統(tǒng)鹵制與其它微壓鹵制條件（＜0.05），與-50 kPa，80 ℃鹵制4.5 h的△M（1.12%）無(wú)顯著差異（＞0.05），原因可能是，微壓鹵制通過(guò)增強(qiáng)鹵制壓力增大細(xì)胞膜滲透性，增加分子運(yùn)動(dòng)速度，提高傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力，協(xié)迫鹵汁快速滲入牛肉內(nèi)部，NaCl 傳質(zhì)速率增大。但溫度與壓力過(guò)高，△M降低，原因可能是，肌原纖維蛋白變性形成凝膠硬度速度與溫度成正比，高壓對(duì)該現(xiàn)象有催化效果，導(dǎo)致牛肉在+50 kPa，100 ℃與+60 kPa，95 ℃鹵制時(shí)，蛋白質(zhì)完成變性時(shí)間更短，在鹵制前期外表快速形成硬膜，內(nèi)部肌漿蛋白快速聚集堵住肌纖維束間隙，增大傳質(zhì)阻力，不利于NaCl 傳質(zhì)。

圖8 微壓鹵制牛肉的△MNtFig.8 Pressurization marinated beef △MNt

由表4 可知，微壓鹵制條件對(duì)牛肉De 及其動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響（≥0.9000）。其中，+50 kPa，95 ℃的De（1.92×10m/s）最大，高于傳統(tǒng)鹵制、+40 kPa，95 ℃的De 值，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，增加鹵制壓力，可增加傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力，提高傳質(zhì)速率；而+50 kPa，100 ℃與+60 kPa，95 ℃的De 值低于+50 kPa，95 ℃，說(shuō)明溫度與壓力過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)快速變性，增加傳質(zhì)阻力，不利于傳質(zhì)速率提升。

表4 微壓鹵制牛肉動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 4 Kinetic parameters for pressurization marinated

2.2.3 微壓鹵制對(duì)鹵牛肉感官評(píng)分的影響 由圖9可知，隨鹵制時(shí)間延長(zhǎng)，各微壓鹵制條件下的牛肉感官評(píng)分先升高后降低，其中，+50 kPa，95 ℃在3 h 時(shí)鹵牛肉感官評(píng)分達(dá)至最佳為86.1 分，且高于傳統(tǒng)鹵制與其它微壓鹵制條件的最佳感官評(píng)分，原因可能是其它微壓鹵制條件傳質(zhì)速率較慢，鹵汁中風(fēng)味成分進(jìn)入牛肉中較少，導(dǎo)致感官評(píng)分較低。綜上，微壓鹵制階段，以De 值大小與感官評(píng)分評(píng)判出+50 kPa，95 ℃，鹵制時(shí)長(zhǎng)3 h，為最佳微壓鹵制條件。

圖9 微壓鹵制牛肉的感官評(píng)分Fig.9 Pressurization marinated beef sensory scores

2.3 脈沖頻次對(duì)鹵牛肉傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)與感官品分的影響

2.3.1 脈沖頻次對(duì)鹵牛肉△M與△M的影響 由圖10、圖11 可知，在-50 kPa，80 ℃與+50 kPa，95 ℃結(jié)合的脈沖鹵制中，牛肉△M、△M隨脈沖頻次增加顯著降低（＜0.05）。3 h 時(shí)脈沖工藝一△M（-24.68%）、△M（-24.17%）最高，脈沖工藝四的△M（-23.36%）、△M（-22.63%）最低，介于鹵制3 h 后-50 kPa，80 ℃與+50 kPa，95 ℃的△M、△M之間。原因可能是，相比真空鹵制，脈沖鹵制結(jié)合了微壓鹵制環(huán)節(jié)，蛋白質(zhì)變性，水分流失較真空鹵制劇烈。相比微壓鹵制，結(jié)合了真空與冷卻階段，且隨脈沖頻次增加，冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，可有效緩解蛋白質(zhì)變性與降解，利于牛肉質(zhì)量與水分保持。

圖10 脈沖鹵制牛肉的△MmtFig.10 Pulsed marinated beef △Mmt

圖11 脈沖鹵制牛肉的△MwtFig.11 Pulsed marinated beef △Mwt

2.3.2 脈沖頻次對(duì)鹵牛肉△M與De 的影響 由圖12 可知，脈沖鹵制3 h 內(nèi)，△M隨脈沖頻次增加而增加，脈沖工藝四△M（1.07%）最高，且顯著高于鹵制3 h 時(shí)的傳統(tǒng)鹵制（0.84%）、-50 kPa，80 ℃（1.00%）、+50 kPa，95 ℃（0.96%）條件下的△M（＜0.05）。這是因?yàn)檎婵栈蛭蝴u制過(guò)程中，牛肉內(nèi)部壓力與鹵制環(huán)境壓力接近時(shí)，壓力對(duì)傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力提升效果降低。而在脈沖鹵制中，牛肉可在真空和微壓不斷變換，導(dǎo)致牛肉內(nèi)部各個(gè)小環(huán)境壓力不斷變化，肌纖維間始終有大小不一間隙，微壓再協(xié)迫鹵汁快速滲入，提高NaCl 傳質(zhì)速率。隨脈沖頻次增加該過(guò)程加快，減緩牛肉內(nèi)外壓力隨著時(shí)間趨于平衡引起傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力下降，提升傳質(zhì)速率，與Mayara 等增加脈沖頻次提升魚(yú)片腌制速率的結(jié)果相似。

圖12 脈沖鹵制牛肉的△MNtFig.12 Pulsed marinated beef △MNt

由表5 可知，脈沖鹵制的De 值介于2.62×10～2.97×10m/s 之間（≥0.9162），高于傳統(tǒng)鹵制、真空鹵制以及微壓鹵制的De 值，說(shuō)明脈沖可有效提升傳質(zhì)速率。但與楊登玲等采用微波加熱鴨肉的De（2.97×10m/s）相比較低，可能是因?yàn)榕Ｈ庠陬A(yù)煮時(shí)，表面蛋白質(zhì)變性，形成硬膜，增加了傳質(zhì)阻力；另外牛肉與鴨肉在肌肉結(jié)構(gòu)上有一定差異，以及牛肉切塊體積大于鴨肉，相對(duì)表面積低，導(dǎo)致NaCl 傳質(zhì)速率減小。

表5 脈沖鹵制動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 5 Kinetic parameters of pulsed marinated

2.3.3 脈沖鹵制對(duì)鹵牛肉感官評(píng)分影響 由圖13 可知，脈沖鹵制工藝三，鹵制到2.7 h 時(shí)，感官評(píng)分（89.6 分）顯著高于其它工藝（＜0.05）。其中，脈沖工藝三優(yōu)于脈沖工藝四，原因可能是牛肉需要熟化時(shí)間使腥味物質(zhì)揮發(fā)，通過(guò)美拉德反應(yīng)產(chǎn)生醛類、酮類等風(fēng)味物質(zhì)增加肉香味，脈沖工藝四，傳質(zhì)速率過(guò)快，牛肉達(dá)到熟化時(shí)間時(shí)，NaCl 含量較高，影響感官評(píng)分。傳統(tǒng)鹵制感官評(píng)分低，是因?yàn)閭髻|(zhì)速率慢，鹵味和咸度達(dá)到時(shí)，牛肉質(zhì)構(gòu)特性因高溫長(zhǎng)時(shí)間鹵制破壞嚴(yán)重，影響感官評(píng)分。綜上，最佳脈沖鹵制工藝條件為脈沖工藝三，鹵制2.7 h。

圖13 脈沖鹵制牛肉的感官評(píng)分Fig.13 Pulsed marinated beef sensory scoring

2.4 不同鹵制工藝牛肉質(zhì)構(gòu)與色差比較

由表6 可知，脈沖工藝三的牛肉質(zhì)構(gòu)特性顯著高于另外三種鹵制工藝（＜0.05），證明鹵制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致牛肉質(zhì)構(gòu)特性降低，影響牛肉口感，不利于感官品質(zhì)提升。色差方面，脈沖鹵制與傳統(tǒng)鹵制L值顯著低于其它各組（＜0.05），是因?yàn)?span id="syggg00" class="emphasis_italic">L變化由鹵汁的吸附量與美拉德反應(yīng)程度影響，脈沖傳質(zhì)速率快，鹵汁吸收多；傳統(tǒng)鹵制鹵制時(shí)間長(zhǎng)，美拉德反應(yīng)程度深引起。

表6 不同鹵制工藝牛肉的質(zhì)構(gòu)、色差數(shù)據(jù)Table 6 Texture and color difference data of beef with different marinated techniques

2.5 不同鹵制工藝牛肉的△Mmt、△Mwt 與△MNt 預(yù)測(cè)模型

表7顯示了牛肉脈沖、真空、微壓、傳統(tǒng)鹵制工藝△M、△M與△M的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，≥0.9387，該模型可較好預(yù)測(cè)四種鹵制工藝△M、△M、△M隨時(shí)間的變化。k值一定程度上可反映變化速率快慢，脈沖工藝三△M的k值最高，說(shuō)明脈沖鹵制相對(duì)另外三種鹵制工藝傳質(zhì)速率更快，可縮短鹵制時(shí)間。

表7 不同鹵制工藝牛肉△Mmt、△Mwt、△MNt 預(yù)測(cè)模型參數(shù)Table 7 Beef with different marinated techniques △Mmt、△Mwt、△MNt predictive model parameters

2.6 不同鹵制工藝牛肉微觀結(jié)構(gòu)觀察

由圖14 可知，脈沖鹵制工藝的牛肉肌纖維束完整度最接近空白對(duì)照組，肌纖維束輪廓完整，因此質(zhì)構(gòu)特性優(yōu)于其它工藝，營(yíng)養(yǎng)成分流失更少，△M更低；肌纖維束之間間隙保留較好，有利于鹵汁快速滲透，De 值更高。微壓鹵制和傳統(tǒng)鹵制由于鹵制溫度高，肌纖維束破壞嚴(yán)重，出現(xiàn)肌原纖維小片，肌纖維束之間間隙被解體的蛋白質(zhì)聚集堵塞，傳質(zhì)阻力增大，后續(xù)不利于鹵汁滲透及風(fēng)味物質(zhì)傳質(zhì)。傳統(tǒng)鹵制肌纖維束還出現(xiàn)團(tuán)塊結(jié)構(gòu)裂解，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)特性顯著劣于其它工藝。與陳美玉等發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間加熱牛肉微觀結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)團(tuán)塊結(jié)構(gòu)破碎現(xiàn)象的結(jié)果相似。

圖14 不同鹵制工藝牛肉微觀結(jié)構(gòu)（200×）Fig.14 Different marinated techniques beef microstructure (200×)

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)鹵制、真空鹵制、微壓鹵制階段的NaCl 傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)研究得出，傳統(tǒng)鹵制傳質(zhì)系數(shù)為1.64×10m/s。真空鹵制與微壓鹵制條件中-50 kPa，80 ℃與+50 kPa，95 ℃?zhèn)髻|(zhì)速率最快，De 值分別為1.91×10m/s 與1.92×10m/s，分別在3 h 時(shí)感官評(píng)分達(dá)至最佳為85.2 與86.1 分。將二者結(jié)合成脈沖鹵制，通過(guò)感官評(píng)分優(yōu)化出最佳脈沖鹵制工藝條件為：-50 kPa，80 ℃結(jié)合+50 kPa，95 ℃，脈沖頻次4 次，鹵制時(shí)長(zhǎng)2.7 h。此工藝下，湘味鹵牛肉最佳感官評(píng)分達(dá)至89.6 分，De 值為2.71×10m/s。脈沖鹵制在質(zhì)構(gòu)特性上相比另外三種工藝有顯著提升（＜0.05）；質(zhì)量變化率顯著低于微壓鹵制與傳統(tǒng)鹵制（＜0.05）。電鏡掃描結(jié)果顯示，脈沖鹵制對(duì)牛肉微觀結(jié)構(gòu)影響最小，有助于NaCl 傳質(zhì)與保持質(zhì)構(gòu)特性。脈沖鹵制可有效提升湘味鹵牛肉鹵制效率，縮短鹵制時(shí)間，減少鹵制原輔料損失，提高出品率。