楊書(shū)捷，陳津津，張龍濤，徐智勇，鄭寶東，繆松，鄧凱波*

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002）（2.中國(guó)-愛(ài)爾蘭國(guó)際合作食品物質(zhì)學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中心，福建福州 350002）（3.莆田市城廂區(qū)誠(chéng)味食品有限公司，福建莆田 351100)

我國(guó)的牛肉表觀消費(fèi)量在近十年內(nèi)一直在不斷的增長(zhǎng)，從2010年至2020年增幅達(dá)到40.45%[1]。市場(chǎng)中對(duì)于食用方便的肉制品需求不斷增長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、易于制作、具有更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的深加工肉制品具有重要意義[2]。調(diào)理肉制品是以畜禽肉等為原料，加以輔料進(jìn)行初步加工后的非即食肉制品[3]。低鈉膳食已經(jīng)受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，減鹽肉制品越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。鈉鹽對(duì)肉制品的作用在于獲得誘人的質(zhì)地，增加風(fēng)味，改善多汁性及抑制微生物生長(zhǎng)，故直接降低鈉鹽含量可能對(duì)其造成不利影響，這對(duì)肉制品行業(yè)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)[4]。采用鈉鹽替代物部分取代肉制品中原有的鈉鹽、增加風(fēng)味添加劑或品質(zhì)改良劑、改進(jìn)腌制技術(shù)等是現(xiàn)有低鈉肉制品加工產(chǎn)業(yè)的研究熱點(diǎn)[5]。鎂鹽和鈣鹽常作為鈉鹽替代物使用，氯化鎂可以提高肌原纖維蛋白的溶解度[6]，抗壞血酸鈣有助于腌制肉制品形成穩(wěn)定的色澤[7]，乳酸鉀和食鹽之間具有協(xié)同作用，能增加咸味，改善保水性，提高產(chǎn)量[8]，因此乳酸鹽也能夠用來(lái)降低鈉鹽含量。L-賴(lài)氨酸可作為肉制品的品質(zhì)改良劑，具有增添肉制品風(fēng)味，減少水分流失及改善質(zhì)構(gòu)特性的作用[9]；山梨糖醇作為無(wú)磷保水劑，在改善肉制品的質(zhì)構(gòu)特性和降低蒸煮損失上也具有顯著效用[10]。將鈉鹽替代物與品質(zhì)改良劑協(xié)同作用，從配方上降低肉制品鈉含量的同時(shí)，保證產(chǎn)品的食用品質(zhì)。

鈉鹽替代物和品質(zhì)改良劑使用可能會(huì)影響氯化鈉的吸收和擴(kuò)散效率。在氯化鈉與乳酸鉀鹽腌豬肉中，乳酸鉀會(huì)減少鈉的吸收，減少的部分由更高的鉀來(lái)補(bǔ)償[11]；Liu等[12]發(fā)現(xiàn)多羥基醇（甘油、山梨糖醇、木糖醇）介導(dǎo)腌制會(huì)降低鈉鹽的擴(kuò)散和水分遷移，并且阻礙鹽擴(kuò)散到肉中。為使鹽分能夠均勻擴(kuò)散到肉中，需通過(guò)一定加工技術(shù)來(lái)加速鹽分的滲透吸收。因此，腌制配方的差異化必然需要加工工藝配合調(diào)整，以達(dá)到最佳效果。滾揉是肉制品加工最常用的腌制手段之一，它是通過(guò)機(jī)械作用力和低壓環(huán)境使腌制液與原料肉能夠接觸得更加均勻并加速腌制液在肉中的滲透，能夠改善肉制品的品質(zhì)，已經(jīng)在肉制品加工中得到了廣泛的應(yīng)用[13]。但要將低鈉調(diào)理牛肉同生產(chǎn)相結(jié)合，還需要進(jìn)一步調(diào)整腌制工藝，以期在較短時(shí)間提高肉制品均勻吸收腌制液，提升品質(zhì)。并且復(fù)合替代鹽調(diào)理牛肉的滾揉工藝以及滾揉工藝對(duì)調(diào)理牛肉的品質(zhì)影響有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，將滾揉技術(shù)與復(fù)合替代鹽調(diào)理牛肉的結(jié)合，能夠使調(diào)理牛肉更加具有可生產(chǎn)性。

課題組前期確定的最佳復(fù)合低鈉替代鹽配方 （2.4%食鹽、0.8%乳酸鉀、0.4%氯化鎂、0.4%抗壞血酸鈣、0.2% L-賴(lài)氨酸、4%山梨糖醇，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）可顯著降低調(diào)理牛肉的鈉含量并保證原有品質(zhì)[14,15]，但含水量較低，腌制時(shí)間較長(zhǎng)，直接影響經(jīng)濟(jì)效益。因此，為滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)的需求，提高調(diào)理牛肉的出品率和食用品質(zhì)，本研究在此基礎(chǔ)上，以最佳配比腌制液和牛霖肉為原材料，以腌制吸收率與蒸煮損失率為指標(biāo)，調(diào)整液料比、滾揉時(shí)間和真空度參數(shù)進(jìn)行真空滾揉腌制，并采用響應(yīng)面分析法對(duì)復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉的真空滾揉工藝進(jìn)行優(yōu)化，探討其對(duì)肉品質(zhì)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)和水分分布的改善，為復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉的工業(yè)化生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮牛霖肉，福州大潤(rùn)發(fā)超市；乳酸鉀，北京清源食品添加劑有限公司；氯化鎂、抗壞血酸鈣，石藥集團(tuán)維生藥業(yè)有限公司；L-賴(lài)氨酸，廈門(mén)墨奕懷食品貿(mào)易有限公司；山梨糖醇液，山東天力藥業(yè)有限公司；食鹽，四川久大制鹽有限責(zé)任公司；以上試劑均為食品級(jí)。戊二醛電鏡固定液、磷酸緩沖液，北京索萊寶科技有限公司；無(wú)水乙醇，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；以上試劑均為分析級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

GR-30真空滾揉機(jī)，諸城市恒順機(jī)械有限公司；電子分析天平，德國(guó)Sartorius公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州國(guó)華電器有限公司；NMI20系列核磁共振成像分析儀，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；TMS-Touch物性分析儀，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；Phenom ProX臺(tái)式掃描電鏡，復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)材料準(zhǔn)備與靜腌工藝

將冷鮮牛霖肉制備成大小為3.5 cm×2.5 cm× 0.8 cm的牛肉片，于-18 ℃中保藏，滾揉腌制前12 h在4 ℃環(huán)境中解凍，取出瀝干備用。腌制液提前配制后放置4 ℃中保存，腌制液各成分按腌制液質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算添加量：食鹽2.4%，乳酸鉀0.8%，氯化鎂0.4%，抗壞血酸鈣0.4%，L-賴(lài)氨酸0.2%，山梨糖醇4%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

靜置腌制處理：將牛霖肉與腌制液以1:2（m/m）置于保鮮盒中，在4 ℃環(huán)境中腌制4 h后取出瀝干，以備后續(xù)指標(biāo)測(cè)定。

1.3.2 腌制吸收率測(cè)定

滾揉前對(duì)肉片進(jìn)行標(biāo)記并稱(chēng)重，滾揉結(jié)束后，將肉片在瀝水盆中靜置10 min，將吸水紙覆蓋在肉片表面吸水后稱(chēng)重，腌制吸收率計(jì)算公式：

式中：

A——腌制吸收率，%；

m0——滾揉前肉片質(zhì)量，g；

m1——滾揉后肉片質(zhì)量，g。

1.3.3 蒸煮損失率測(cè)定

將腌制后肉片（m2）置于蒸煮袋中，于78 ℃水浴鍋中加熱至中心溫度為72 ℃時(shí)取出，流水冷卻至室溫，去除肉片表面水分后稱(chēng)重（m3），蒸煮損失率（B，%）計(jì)算公式：

式中：

B——蒸煮損失率，%；

m2——蒸煮前肉片質(zhì)量，g；

m3——蒸煮后肉片質(zhì)量，g。

1.3.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

滾揉機(jī)參數(shù)設(shè)定為：10 r/min，采用間歇滾揉方式，滾揉20 min，休息10 min，根據(jù)不同因素試驗(yàn)調(diào)整滾揉工藝參數(shù)。不同液料比（10%、20%、30%、40%和50%）：滾揉時(shí)間3 h，真空度0.06 MPa；不同滾揉時(shí)間（1、2、3、4和5 h）：液料比30%，真空度0.06 MPa；不同真空度（0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 MPa）：滾揉時(shí)間3 h，液料比30%。

1.3.5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)表1的Box-Behnken設(shè)計(jì)因素水平表，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以液料比、滾揉時(shí)間和真空度為試驗(yàn)因素，腌制吸收率和蒸煮損失率為響應(yīng)值，采用三因素三水平設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，共進(jìn)行17組試驗(yàn)（具體分組見(jiàn)表2），優(yōu)化復(fù)合低鈉調(diào)理牛肉的滾揉腌制 工藝。

表1 Box-Behnken設(shè)計(jì)因素水平表Table 1 Variables and levels used in Box-Behnken design

1.3.6 質(zhì)構(gòu)特性和剪切力測(cè)定

將復(fù)合低鈉調(diào)理牛肉置于78 ℃水浴中，加熱至肉片中心溫度為72 ℃時(shí)取出，流水冷卻至室溫。蒸煮后的肉片分別切成1.0 cm×1.0 cm正方形和1.0 cm× 2.5 cm長(zhǎng)方形。采用TMS-Touch物性分析儀分別對(duì)調(diào)理牛肉進(jìn)行質(zhì)構(gòu)和剪切力測(cè)定。TPA測(cè)定：采用P/36R探頭，測(cè)試距離15 mm，測(cè)試速度50 mm/min，最小感應(yīng)力0.75 N，型變量50%；單刀剪切測(cè)定：采用HDP/BS探頭，測(cè)試距離25 mm，測(cè)試速度50 mm/min，最小感應(yīng)力0.75 N。

1.3.7 低場(chǎng)核磁共振測(cè)定

將復(fù)合低鈉調(diào)理牛肉在室溫下平衡30 min，制成一定質(zhì)量（3±0.5）g肉塊后放置在專(zhuān)用測(cè)定試管中。儀器磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.47 T，磁體溫度為32 ℃，共振頻率為22.6 MHz。采用Carr-Purcell-Mei-boom-Gill（CPMG）脈沖序列法測(cè)定橫向弛豫時(shí)間T2，采樣頻率200 kHz，等待時(shí)間1 500.000 ms，回波時(shí)間0.200 ms，累加次數(shù)8，回波個(gè)數(shù)6 000。測(cè)定后通過(guò)Contin軟件反演操作獲得衰減曲線，得到橫向弛豫時(shí)間，并計(jì)算出相應(yīng)的弛豫峰面積和比值。

1.3.8 掃描電鏡觀察

將復(fù)合低鈉調(diào)理牛肉制備成1.0 cm×1.0 cm× 0.2 cm肉塊。樣品在戊二醛電鏡固定液（2.5%）溶液中固定（4 ℃，24 h），然后采用0.1 mol/L磷酸緩沖液漂洗2次，進(jìn)行（φ=25%、50%、70%和90%）乙醇梯度脫水，再使用無(wú)水乙醇脫水2次，真空冷凍干燥，噴金后進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀察。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA）評(píng)估，在5%的置信水平下，通過(guò)鄧肯檢驗(yàn)（Duncan）對(duì)平均數(shù)進(jìn)行比較。采用Design Expert 13軟件進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析，用Origin 2019b繪圖軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 液料比對(duì)腌制吸收和蒸煮損失的影響

由圖1可知，隨著液料比的提高，腌制吸收率逐漸增大，液料比為50%時(shí)最高達(dá)到31.13%，這可能是因?yàn)殡缰埔禾砑恿康脑黾訉?dǎo)致牛肉片表面與腌制液的接觸面積增大，腌制吸收率隨之增加。蒸煮損失率隨液料比提高呈先減小后增大的趨勢(shì)，當(dāng)液料比為30%時(shí)蒸煮損失率最低達(dá)到26.17%。液料比為10%~30%時(shí)，腌制吸收率上升，蒸煮損失同時(shí)降低，這與張東等[16]研究結(jié)果相似。當(dāng)液料比為10%~30%時(shí)，蒸煮損失率逐漸降低可能是因?yàn)?，此時(shí)的腌制液主要與肌原蛋白結(jié)合，提高了調(diào)理牛肉的持水性。但隨著液料比進(jìn)一步增加，此時(shí)多余的腌制液則無(wú)法與肌原蛋白結(jié)合，主要以自由水的形式存在，故外部加熱時(shí)容易流失[17]，蒸煮損失率也隨之上升。因此，液料比20%~40%適合作為響應(yīng)面試驗(yàn)的因素水平。

圖1 液料比對(duì)腌制吸收和蒸煮損失的影響Fig.1 Effect of marinade/meat ratio on marinade absorption and cooking loss

注：圖中不同大寫(xiě)英文字母表示試驗(yàn)組之間腌制吸收率差異顯著，不同小寫(xiě)英文字母表示試驗(yàn)組之間蒸煮損失率差異顯著（P<0.05），下同。

2.2 滾揉時(shí)間對(duì)腌制吸收和蒸煮損失的影響

由圖2可知，在5 h滾揉腌制過(guò)程內(nèi)，腌制吸收率隨滾揉時(shí)間的增加而逐漸升高，滾揉5 h時(shí)達(dá)到34.05%。當(dāng)滾揉時(shí)間增加時(shí)，調(diào)理牛肉的肌纖維因機(jī)械作用致間隙逐漸增大，腌制液滲透率增高，故腌制吸收率隨之上升。隨著滾揉時(shí)間的延長(zhǎng)，蒸煮損失率在1 h至 3 h呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，在3 h到4 h呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)（P＜0.05），3 h時(shí)蒸煮損失率最低僅為25.46%。這可能是因?yàn)樵? h時(shí)，鹽溶性蛋白因滾揉作用釋放到調(diào)理牛肉的表面，達(dá)到了保水效果[18]，而在3 h后隨著滾揉時(shí)間進(jìn)一步增加，調(diào)理牛肉的肌原纖維結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的破壞，使肌原纖維蛋白內(nèi)的水分向外擴(kuò)散，蛋白質(zhì)保水性下降，從而加劇了蒸煮損失[19]。因此，滾揉時(shí)間2~4 h適合作為響應(yīng)面試驗(yàn)的因素水平。

圖2 滾揉時(shí)間對(duì)腌制吸收和蒸煮損失的影響Fig.2 Effect of tumbling time on marinade absorption and cooking loss

2.3 真空度對(duì)腌制吸收和蒸煮損失的影響

由圖3可知，腌制吸收率隨著真空度的增加不斷升高，在0.02~0.06 MPa時(shí)顯著增高（P＜0.05），在0.06~0.08 MPa時(shí)增長(zhǎng)較為緩慢，最高為29.64%。蒸煮損失率隨著真空度增加先下降后上升（P＜0.05），其中在0.06 MPa時(shí)達(dá)到最低26.17%，之后隨著真空度上升而增高。腌制吸收率的升高可能是因?yàn)闈L揉機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓，使肌肉內(nèi)部空氣因內(nèi)外部的壓力差而被排出，所以腌制液能夠有效滲透進(jìn)肉塊中[20]，同時(shí)因?yàn)樨?fù)壓作用排出空氣，調(diào)理牛肉能夠在蒸煮過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榭諝馀蛎洭F(xiàn)象造成結(jié)構(gòu)變化，減少了汁液流失。但真空度過(guò)高時(shí)則擠壓出原料肉的水分，所以腌制吸收率增速放緩[21]，同時(shí)真空度過(guò)高會(huì)嚴(yán)重破壞調(diào)理牛肉的肌纖維組織結(jié)構(gòu)[22]，降低調(diào)理牛肉的保水性。綜上所述，在一定范圍內(nèi)提高真空度，能夠促進(jìn)調(diào)理牛肉對(duì)腌制液的吸收，同時(shí)降低蒸煮損失，因此選擇真空度0.04~0.08 MPa作為響應(yīng)面試驗(yàn)的因素水平。

圖3 滾揉時(shí)間對(duì)腌制吸收和蒸煮損失的影響Fig.3 Effect of vacuum degree on marinade absorption and cooking loss

2.4 復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉的滾揉腌制工藝響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

2.4.1 回歸方程的建立與方差分析

表2為響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，采用Design Expert 13軟件擬合出腌制吸收率（Y1）和蒸煮損失率（Y2）的二次多項(xiàng)式回歸方程，分別為：

表2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)表及結(jié)果Table 2 The design and results of Box-Behnken experiments

通過(guò)Design Expert 13軟件進(jìn)行方差分析，腌制吸收率回歸模型相關(guān)結(jié)果如表3所示。方程中因素A、B2對(duì)腌制吸收率影響極顯著（P＜0.01），因素B、A2影響顯著（P＜0.05），因素C、AB、AC、BC、C2影響不顯著（P＞0.05）。根據(jù)二次多項(xiàng)回歸方程一次項(xiàng)系數(shù)的大小，可以判斷出各因素對(duì)腌制吸收率影響的大小依次為液料比、滾揉時(shí)間、真空度，液料比對(duì)腌制吸收率的影響最顯著。以腌制吸收率為響應(yīng)值時(shí)，模型P值小于0.01，表明該二次項(xiàng)方程模型極顯著。同時(shí)該模型失擬性在0.05水平上不顯著（P=0.364 4＞0.05），表示試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)學(xué)模型擬合良好，即模型選擇合適，可用該模型推測(cè)試驗(yàn)結(jié)果。該回歸方程的相關(guān)系數(shù)R2=0.971 4，說(shuō)明腌制吸收率的變化有97.14%來(lái)源于所選變量。同理，從表4可以判斷出各因素對(duì)蒸煮損失率影響的大小依次為液料比、真空度、滾揉時(shí)間，液料比對(duì)腌制吸收率的影響最大，模型選擇合適。

表3 腌制吸收率回歸模型方差分析Table 3 Analysis of variance of the regression equation for marinade absorption rate

表4 蒸煮損失率回歸模型方差分析Table 4 Analysis of variance of the regression equation for cooking loss

2.4.2 響應(yīng)面結(jié)果分析

響應(yīng)面圖能夠反映各因素之間的相互作用，表面坡度越陡峭，因素對(duì)響應(yīng)值影響越大。圖4為各因素對(duì)調(diào)理牛肉腌制吸收率的交互影響，圖4a、4b響應(yīng)面較陡，腌制吸收率隨著液料比與滾揉時(shí)間、液料比與真空度的提高呈現(xiàn)逐漸增大趨勢(shì)，說(shuō)明前兩組因素的交互作用對(duì)調(diào)理牛肉腌制吸收率的影響較大；圖4c響應(yīng)面相對(duì)平緩，說(shuō)明真空度和滾揉時(shí)間的交互作用對(duì)腌制吸收率的影響較小。

圖4 因素交互作用對(duì)腌制吸收率影響的響應(yīng)面圖Fig.4 Response surface plots showing the interactive effects of factors on the marinade absorption rate

圖5反映各因素對(duì)調(diào)理牛肉蒸煮損失率的交互影響，圖5a~c響應(yīng)面坡度較陡，蒸煮損失率分別隨液料 比、滾揉時(shí)間和真空度的增加均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，在各因素的中心水平有最低值，各因素之間存在明顯的交互作用。

圖5 因素交互作用對(duì)蒸煮損失率影響的響應(yīng)面圖Fig.5 Response surface plots showing the interactive effects of factors on cooking loss

2.5 工藝優(yōu)化結(jié)果

通過(guò)Design-Expert 13數(shù)據(jù)分析軟件優(yōu)化，得到調(diào)理牛肉最佳滾揉腌制工藝參數(shù)為液料比32.021%、滾揉時(shí)間3.046 h、真空度0.060 MPa，在此最佳工藝條件下，腌制吸收率理論值為26.177%，蒸煮損失率理論值為26.263%?？紤]到可操作性，將最優(yōu)滾揉腌制條件調(diào)整為液料比32%、滾揉時(shí)間3.0 h、真空度0.060 MPa。將調(diào)整后的參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到調(diào)理牛肉滾揉腌制吸收率平均值為24.65%，蒸煮損失率為26.39%，與響應(yīng)面理論預(yù)測(cè)值接近，說(shuō)明通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化后得出的方程具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義，模型能夠較好地預(yù)測(cè)調(diào)理牛肉在滾揉腌制后腌制吸收率和蒸煮損失率的變化情況。

2.6 質(zhì)構(gòu)特性、剪切力分析

質(zhì)地特征是用來(lái)評(píng)價(jià)肉質(zhì)的關(guān)鍵因素，而剪切力值是用來(lái)評(píng)價(jià)肉制品嫩度的重要指標(biāo)。表5為復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉在靜置腌制和滾揉腌制兩種方式下的質(zhì)構(gòu)特性和剪切力值。真空滾揉工藝可通過(guò)低壓和滾揉作用，對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械損傷，使肌原纖維斷裂，促進(jìn)鹽溶性蛋白的溶解，從而提高肉制品的嫩度[23]。由表可知，經(jīng)過(guò)滾揉調(diào)理牛肉的硬度、彈性、咀嚼性均顯著低于靜腌組（P＜0.05）。滾揉腌制調(diào)理牛肉的剪切力（32.07 N）顯著低于靜腌組（42.94 N）（P＜0.05），說(shuō)明滾揉處理對(duì)牛肉的嫩度起到了積極作用。因此，優(yōu)化后的滾揉腌制可有效改善調(diào)理牛肉的質(zhì)構(gòu)特性和嫩度。

表5 滾揉工藝對(duì)復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉質(zhì)構(gòu)和剪切力的影響Table 5 Effects of tumbling process on texture and shearing force of beef marinated with compound low-sodium substitution salts

2.7 低場(chǎng)核磁共振分析

如圖6所示，復(fù)合替代鹽調(diào)理牛肉的低場(chǎng)核磁共振T2弛豫時(shí)間在0.1~1 000 ms的范圍內(nèi)皆表現(xiàn)出四個(gè)區(qū)間。其中，0.1~1 ms的T20和1~10 ms的T21被歸為結(jié)合水，水分子與蛋白質(zhì)表面緊密結(jié)合，不易受到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或外力影響[24]。T22為不易流動(dòng)水，弛豫時(shí)間在30~100 ms，為主要位于肌原纖維中的水[25]，與肌原纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)。T23的弛豫時(shí)間大于100 ms，指位于細(xì)胞外間隙的水[26]。弛豫時(shí)間T2的信號(hào)幅度越低，表明水與調(diào)理牛肉的肌原纖維蛋白結(jié)合越緊密，如果T2向延長(zhǎng)方向移動(dòng)，表明部分水的波動(dòng)變大[27]。

圖6 復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉T2弛豫圖譜Fig.6 Tumbling process on T2 relaxation spectrum of marinated beef with compound low-sodium substitution salts

表6顯示出三種成分的水在調(diào)理牛肉中的變化，滾揉處理T20由0.19 ms延遲至0.43 ms，T21由1.34 ms延遲至1.73 ms，表明肉中的水分與蛋白質(zhì)和肌原纖維成分的結(jié)合更加松散。滾揉處理的T22和T23顯著低于靜腌組，表明滾揉處理可以增強(qiáng)調(diào)理牛肉中不易流動(dòng)水與蛋白質(zhì)的結(jié)合能力，增加水與蛋白質(zhì)的物理化學(xué)相互作用。滾揉組調(diào)理牛肉中P20、P21略有下降，但無(wú)顯著變化（P＞0.05）。滾揉組P22（95.47%）與P23（1.3%）均高于靜腌組P22（94.74%）與P23（0.4%），這與Li Y等[21]研究中P22的增加是由自由水轉(zhuǎn)變而來(lái)的結(jié)果不同。推測(cè)本研究結(jié)果的原因可能是滾揉作用破壞了某些蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)，增加了肌原纖維之間的間隙[28]，導(dǎo)致部分結(jié)合水向不易流動(dòng)水和自由水轉(zhuǎn)變。綜上所述，滾揉處理能夠增強(qiáng)調(diào)理牛肉吸水能力，增加肌纖維細(xì)胞內(nèi)外的水分含量。

表6 滾揉工藝對(duì)復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉橫向弛豫時(shí)間T2的影響Table 6 Effects of tumbling process on transverse relaxation time T2 of marinated beef with compound low-sodium substitution salts

2.8 掃描電鏡分析

圖7為復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉橫截面的掃描電鏡圖，可以觀察到，靜腌狀態(tài)下的調(diào)理牛肉肌原纖維結(jié)構(gòu)較完整，大小均勻，均呈現(xiàn)橢圓形狀。滾揉組的肌原纖維發(fā)生了明顯變形，由于較為劇烈的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致肌原纖維之間的間隙明顯增大，產(chǎn)生了碎片化結(jié)構(gòu)，這與滾揉腌制調(diào)理牛肉的剪切力較低結(jié)果互相印證。

圖7 復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉掃描電鏡圖（×1 000）Fig.7 SEM image of marinated beef with compound low-sodium substitute salts (×1 000)

3 結(jié)論

本研究以復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉片為研究對(duì)象，腌制吸收率和蒸煮損失率為參考指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)確定液料比、滾揉時(shí)間和真空度最佳范圍的基礎(chǔ)上，通過(guò)響應(yīng)面分析建立回歸模型，得到復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉最佳真空滾揉工藝參數(shù)為：液料比32%、滾揉時(shí)間3.0 h、真空度0.06 MPa。工藝優(yōu)化得到參考指標(biāo)與各因素變量的兩個(gè)二次方程模型，模型回歸均極顯著，對(duì)試驗(yàn)擬合較好。滾揉處理的調(diào)理牛肉硬度、彈性、咀嚼性、剪切力均顯著降低，不易流動(dòng)水和自由水弛豫時(shí)間顯著低于靜腌組，且其自由水弛豫峰面積顯著高于靜腌組（P＜0.05），滾揉操作使肌肉組織持水能力顯著增強(qiáng)。這說(shuō)明真空滾揉工藝對(duì)調(diào)理牛肉的品質(zhì)和結(jié)構(gòu)皆有顯著影響（P＜0.05），表現(xiàn)為可明顯改善復(fù)合低鈉替代鹽調(diào)理牛肉的質(zhì)構(gòu)特性，提高肉品嫩度，增大肌纖維內(nèi)外的水分含量，并可使肌原纖維產(chǎn)生一定的碎片化結(jié)構(gòu)。本研究為復(fù)合替代鹽調(diào)理牛肉滾揉工藝合理性提供理論依據(jù)，也為低鈉調(diào)理肉制品的工業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)參考。