我国是世界上猪肉消费量最大的国家,有着丰富、可利用的猪血资源[1],据国家统计局报告称,2021年有6.71 亿头猪被屠宰,产生了大量血液。猪血蛋白质含量高、氨基酸种类丰富,必需氨基酸总量高于全蛋和人乳,是一种优质的动物蛋白资源[2];此外,猪血中含有大量无机盐、微量元素及生物活性物质,因此猪血素有“液体肉”的美称[3]。
目前我国猪血利用率低,绝大多数加工成廉价的饲料,甚至有一部分作为废弃物排放[4],不仅污染环境,而且增加了企业成本[5]。目前,猪血豆腐由于口感粗糙等原因,在血豆腐市场上所占比例较小,大部分是鸭血豆腐[6]。 猪血豆腐加工产业也尚未形成规模,关于其生产方面的研究较少,因此猪血豆腐在生产工艺、适口性等方面仍存在许多实际问题亟需解决与改进。目前市场上现有的血豆腐生产工艺均需要加热,且产品保质期较短[7]。冷冻是延长保质期的一个好方法,不仅成本低,贮藏时间长,而且冷冻食品新鲜、卫生、方便。冷冻猪血豆腐是将猪血凝固后直接放进冷冻室冷冻制成。目前,关于猪血豆腐冷冻工艺的相关研究极少。但冷冻会使产品有不成型、孔隙大、蒸煮损失大、口感不佳等问题[8]。有研究表明,添加胶体类物质能改善冷冻所带来的不利影响[9]。王鑫等[10]也发现,魔芋胶与瓜尔豆胶复配添加至鸭血豆腐中具有协同稳定作用,能够显著改善鸭血豆腐的食用品质。
羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose sodium,CMC-Na)和羟乙基纤维素(hydroxyethyl cellulose,HEC)是醚类纤维素,广泛应用在食品、材料、建筑、医学等领域[11]。HEC是世界范围内产量位居第三、发展迅速的一种重要纤维素醚,也是未来数年内国内市场有发展潜力的纤维素醚品种[12]。CMC-Na具有优良的水溶性,制备工艺简单,现在己经实现了工业化生产,因此容易获得原材料[13]。而且CMC-Na和HEC作为新型的食品胶体,不仅具有降血压、降血脂的保健功能[14],而且能提高食品的品质特性[15],但它们对猪血豆腐品质影响的研究还比较少见。
本研究以猪血为原料,分析CMC-Na和HEC对冷冻猪血豆腐蒸煮损失、色泽、质构和感官特性等品质特性的影响,以期为冷冻猪血豆腐的生产工艺及品质改善提供理论依据。
新鲜猪血 双汇食品有限公司;冷藏盒装鸭血 豆腐 华英樱桃谷食品有限公司。
氯化钙 福晨化学试剂有限公司;柠檬酸钠、 CMC-Na、HEC(均为食品级) 河南万邦化工科技公司。
CR-5色彩色差计 柯尼卡-美能达中国投资有限 公司;TA-XT Plus质构仪 英国SNS公司;78-1磁力加热搅拌器 江苏正基仪器有限公司;DFD-700电热恒温水浴锅 北京市长风仪器仪表公司。
1.3.1 冷冻猪血豆腐制备
将CMC-Na和HEC分别溶于水中,配制成0.00、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 g/100 mL的溶液,与新鲜猪血等量混匀,然后加凝固剂CaCl2(15 mL猪血加入1 mL 1 g/100 mL CaCl2);搅拌均匀后倒入容器中凝固,将凝固后的猪血豆腐放入-20 ℃冰箱中冻存。探究CMC-Na和HEC对冷冻猪血豆腐品质的影响,并以市售鸭血豆腐为对照组。
1.3.2 蒸煮损失测定
参照陈琳等[16]的方法,稍作修改。将冷藏的鸭血豆腐和未解冻冷冻猪血豆腐直接放入80 ℃水浴熟化至中心温度72 ℃。精确称取蒸煮前冷冻猪血豆腐的质量和蒸煮后所得到的猪血豆腐质量,蒸煮损失按下式计算。
式中:m1为蒸煮前冷冻猪血豆腐质量/g;m2为蒸煮后猪血豆腐质量/g。
1.3.3 感官评价
采用孙月萍等[17]的方法并加以改进。由6 位同学组成感官评定小组,对蒸煮后的冷冻猪血豆腐和鸭血豆腐进行感官评价。为了减少误差,采用双盲法进行评定。采用5 分制,每次评定由每个评定成员单独进行,样品评定之间需用清水漱口。冷冻猪血豆腐感官评定标准如表1所示。
表 1 冷冻猪血豆腐感官评定标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation of frozen porcine blood curd
1.3.4 色差分析
根据Kim等[18]的方法,并稍作修改。将蒸煮后的鸭血豆腐和冷冻猪血豆腐切块处理,用色差计测定新鲜切面的颜色,L*表示亮度值、a*表示红度值、b*表示黄度值。每块血豆腐至少测定5 次,取平均值。
1.3.5 质构特性测定
参照Gu等[19]的方法并加以改进。将蒸煮后鸭血豆腐和冷冻猪血豆腐用锋利的刀片切成2 cm×2 cm×1 cm的长方体,放入质构仪中,所用的探头为P/50,测定参数为:测前速率2.0 mm/s,测试速率1.0 mm/s,返回速率5.0 mm/s,试样压缩比50%,2 次压缩间隔时间3.0 s,触发力5.0 g,每组样品测定5 次。
采用SPSS 16.0数据处理软件对实验数据进行单因素方差分析,结果均表示为平均值±标准差;使用Origin 2017软件作图。
图 1 CMC-Na和HEC对冷冻猪血豆腐蒸煮损失的影响
Fig. 1 Effect of CMC-Na and HEC on the cooking loss of frozen porcine blood curd
小写字母不同,表示同一组别不同添加量之间差异显著(P<0.05)。
蒸煮损失指血豆腐加热过程中由于蒸煮水分损失等原因而发生的质量减少。蒸煮过程水分等的损失不仅影响血豆腐的风味、多汁性、嫩度、加工与贮藏特性等[20], 还降低了经济效益[21]。蒸煮损失还间接反映了凝胶微观网络结构的致密程度[22],蒸煮损失越低,表明血豆腐凝胶的网络结构对水分的束缚能力越强,即凝胶的空间网络结构越致密。由图1可知,CMC-Na和HEC均能显著降低冷冻猪血豆腐的蒸煮损失(P<0.05),主要原因为CMC-Na和HEC均属于食品胶体,能直接与水分子和蛋白质发生作用,提高分子间作用力,有利于形成有序的空间网络结构,从而使产品具有良好的保水 性[23-24]。孟子晴等[25]也发现,将κ-卡拉胶加入牛肉肉糜中,κ-卡拉胶能与牛肉糜中盐溶蛋白作用,使水分子运动受到束缚,进而形成强有力的三维网状结构。随着CMC-Na添加量升高,冷冻猪血豆腐的蒸煮损失逐渐降低,添加量1.25 g/100 mL时最低,且和市售鸭血豆腐无显著性差异。而HEC却在添加量为1.00 g/100 mL时蒸煮损失最低,随后升高,且其蒸煮损失低于市售鸭血豆腐,原因可能是添加适量的亲水胶体有利于血豆腐三维网状结构的稳定,但当添加亲水胶体过多时,由于其空间位阻效应及较强的吸水性,不利于血豆腐凝胶网络结构的形成,导致保水性变差,这与韩可阳等[26]的研究一致。
表 2 CMC-Na和HEC对冷冻猪血豆腐色差的影响
Table 2 Effects of CMC-Na and HEC on the color of frozen porcine blood curd
注:同列小写字母不同,表示差异显著(P<0.05)。表3同。
纤维素醚种类添加量/(g/100 mL) L* a* b*CMC-Na对照组 31.52±0.43a 10.98±0.83c 13.39±0.46b 0.00 28.46±0.43b 15.48±0.42a 15.12±0.09a 0.25 29.48±1.58b 13.17±1.14b 12.06±0.69cd 0.50 27.72±1.05b 13.53±0.25b 10.86±0.53d 0.75 29.36±1.68b 13.54±0.31b 11.53±0.55cd 1.00 28.02±1.08b 15.26±1.02a 13.46±1.02b 1.25 28.36±0.33b 13.69±0.09b 12.35±0.90bc对照组 31.52±0.43a 10.98±0.83c 13.39±0.46b 0.00 28.46±0.43bc 15.48±0.42ab 15.12±0.09a 0.25 29.02±0.84b 14.95±0.71b 13.52±0.33b 0.50 27.21±0.69c 15.67±0.33ab 13.70±0.87b 0.75 27.47±0.89c 15.50±1.06ab 12.87±0.45b 1.00 25.65±0.46d 16.54±0.48a 15.33±1.01a 1.25 25.59±1.11d 16.39±0.89a 14.84±0.48a HEC
图 2 CMC-Na(A)和HEC(B)对冷冻猪血豆腐感官品质的影响
Fig. 2 Effect of CMC-Na (A) and HEC (B) on the sensory quality of frozen porcine blood curd
通过对消费者购买食品的行为研究发现,食品感官特性是促使消费者最终选购食品的主要因素之一。感官评价是利用人类的感觉器官对质地进行感知并分析判断,是比较准确的质地评价方法[27]。由图2可知,随着CMC-Na和HEC添加量的增加,除气味改变不大,冷冻猪血豆腐的弹性、嫩度、细腻度、可接受性均逐渐升高,但是在添加量为1.25 g/100 mL时,其弹性、嫩度、细腻度、可接受性明显降低,这可能是由于CMC-Na和HEC添加量过高,导致其黏度增大,抑制了其与猪血中蛋白质的相互作用,导致凝胶网络形成不稳定[28]。孙月萍等[17]将魔芋胶与瓜尔豆胶加入到鸭血豆腐中,发现胶体添加量过高,其凝胶强度下降,与本研究结果一致。与市售鸭血豆腐相比,1.00 g/100 mL添加量CMC-Na和HEC的冷冻猪血豆腐嫩度较好,且细腻度、弹性、可接受性、组织形态差别较小。这说明添加CMC-Na和HEC有助于提高冷冻猪血豆腐的感官品质,并符合消费者口味。
色泽不仅是评价血豆腐外观的重要指标,同时也是消费者购买时的重要影响因素。由表2可知,CMC-Na和HEC均能提高冷冻猪血豆腐的a*和b*(P<0.05),且在添加量为1.00 g/100 mL时,a*和b*最高,且均高于鸭血豆腐,这可能是由于CMC-Na和HEC能使冷冻猪血豆腐形成更稳定的凝胶结构,对血红蛋白具有保护作用[29]。而猪血豆腐的L*却随着CMC-Na和HEC添加量的升高逐渐降低,且低于鸭血豆腐,这可能是由于冷冻降低了猪血豆腐的L*,这与董佳等[30]的研究一致。综合来说,猪血豆腐中CMC-Na和HEC添加量均为1.00 g/100 mL时具有较好的色泽。
表 3 CMC-Na和HEC对冷冻猪血豆腐质构的影响
Table 3 Effects of CMC-Na and HEC on the texture of frozen porcine blood curd
纤维素醚种类添加量/(g/100 mL) 硬度/g 弹性/mm 黏聚性 咀嚼性/g 回复性CMC-Na对照组 508.36±18.50d 0.92±0.01b 0.71±0.00c 329.81±6.27de 0.19±0.01d 0.00 413.76±19.47e 0.79±0.01e 0.71±0.01c 226.60±5.87e 0.27±0.01c 0.25 559.37±33.17cd 0.90±0.00cd 0.70±0.00c 372.81±27.54cd0.29±0.01b 0.50 599.11±75.81cd 0.89±0.01d 0.73±0.01b 423.72±92.96c 0.31±0.01a 0.75 850.34±29.55b 0.92±0.01bc 0.76±0.00a 586.24±5.40b 0.32±0.00a 1.00 952.05±72.19a 0.95±0.01a 0.76±0.01a 670.96±53.56a0.32±0.00a 1.25 362.74±40.19e 0.92±0.01b 0.76±0.01a 284.27±14.99d 0.31±0.01a HEC对照组 508.36±18.50b 0.92±0.01b 0.71±0.00d 329.81±6.27c 0.19±0.01d 0.00 413.76±19.47c 0.79±0.01e 0.71±0.01d 226.60±5.87e 0.27±0.01c 0.25 520.58±14.98b 0.86±0.00d 0.73±0.00c 334.18±12.58c 0.28±0.00c 0.50 540.28±7.00ab 0.89±0.02c 0.73±0.01c 365.19±1.78b 0.29±0.01b 0.75 550.69±5.93ab 0.96±0.01a 0.75±0.01b 374.80±10.67b 0.30±0.00b 1.00 583.43±32.10a 0.96±0.00a 0.76±0.01b 415.66±14.53a 0.32±0.01a 1.25 369.20±52.35c 0.93±0.01b 0.79±0.01a 265.97±35.95d 0.26±0.01c
质构特性变化与食品的物性、品质密切相关,是食品品质评价的一个重要方面。感官评定方法存在很强的主观因素,而质构分析仪利用的是力学性质,不仅具有较高的灵敏度,更重要的是具有一定的客观性[31]。 由表3可知,随着CMC-Na和HEC添加量的增加,冷冻猪血豆腐的硬度和咀嚼性先升高后降低(P<0.05),且在添加量为1.00 g/100 mL时达到最大值,且均高于市售鸭血豆腐。硬度是衡量胶体凝胶强度的重要参数,较大的硬度表明凝胶体系的网络结构致密、坚实,抵抗变形的能力强;咀嚼性是硬度、弹性和黏聚性的综合表现,可以表示食物在咀嚼过程中使其达到可以吞咽的状态时所做功的大小,在适当的范围内,硬度和咀嚼性高的冷冻猪血豆腐具有较好的品质,添加CMC-Na和HEC的冷冻猪血豆腐的硬度和咀嚼性均较高。CMC-Na和HEC添加量分别为1.00 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐的弹性、回复性和黏聚性均最高(P<0.05),且高于鸭血豆腐。弹性和回复性能够赋予血豆腐独特的口感,对血豆腐的表观、滋味、耐贮藏性有很大影响。黏聚性可以有效反映食物在破裂前可以达到的最大变形程度。因此,当CMC-Na和HEC的添加量分别为1.00 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐的质构特性最好,这与感官结果一致,表明感官评价和质构分析具有一定的相关性,相互之间可以得到具有统计学意义的预测模型[32]。且与市售鸭血豆腐相比,添加CMC-Na和HEC猪血豆腐的质构特性均优于鸭血豆腐。
综合蒸煮损失、质构、色差、感官评价指标,当CMC-Na和HEC添加量为1.00 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐具有较好的品质特性。
研究CMC-Na和HEC对冷冻猪血豆腐蒸煮损失、色差、感官品质和质构的影响,发现添加适量的CMC-Na和HEC均能提高冷冻猪血豆腐的品质特性。CMC-Na添加量为1.25 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐的蒸煮损失最低,添加量为1.00 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐色差、感官品质和质构特性最好,但在添加量为1.25 g/100 mL,其感官品质和质构特性显著降低(P<0.05),因此综合考虑,CMC-Na添加量为1.00 g/100 mL最适宜。HEC添加量为1.00 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐的蒸煮损失、色差、质构特性和感官品质均最好,因此,HEC添加量为1.00 g/100 mL最适宜。综上所述,当CMC-Na和HEC的添加量分别为1.00 g/100 mL时,冷冻猪血豆腐的蒸煮损失较低,具有良好的质构特性、色差和感官品质。
[1] 刘又维, 刘战民, 李聪, 等. 响应面法优化酶法制备亚铁血红素肽工艺[J]. 肉类研究, 2020, 34(4): 34-39. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200228-058.
[2] 张露娟. 畜禽血液在食品工业中的应用[J]. 农产品加工, 2019(10): 58-62. DOI:10.16693/j.cnki.1671-9646(x).2019.05.052.
[3] 郑亚美, 王宇, 尚永彪. 酶法制备猪血热诱导凝胶的配方优化[J]. 食品科学, 2013, 34(22): 322-326. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201322065.
[4] 王文婷, 侯成立, 宋璇, 等. 动物血浆蛋白水解物功能及应用研究进展[J]. 食品科学, 2017, 38(7): 309-314. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707049.
[5] BAH C S F, BEKHIT A E-D A, CARNE A, et al. Slaughterhouse blood: an emerging source of bioactive compounds[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2013, 12(3): 314-331. DOI:10.1111/1541-4337.12013.
[6] 杨雪松, 孙杨赢, 潘道东, 等. 阿拉伯胶、瓜尔豆胶复配对鸭血凝胶特性的影响[J]. 食品科学, 2018, 39(5): 26-32. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201805005.
[7] 董小丽, 肖孟超, 杨静, 等. 宰前倒挂应激对鸭血凝胶特性的影响[J].食品科学, 2021, 42(17): 69-75. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200819-259.
[8] 李鑫, 王雨生, 陈海华. 海藻酸钠结合超低温冷冻处理对甘薯淀粉颗粒结构和性质的影响[J]. 食品科学, 2022, 43(3): 47-53. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210112-135.
[9] SHUI Shanshan, QI He, SHAIMAA H, et al. Kappa-carrageenan and its oligosaccharides maintain the physicochemical properties of myofibrillar proteins in shrimp mud (Xia-Hua) during frozen storage[J]. Journal of Food Science, 2021, 86(1): 140-148. DOI:10.1111/1750-3841.15547.
[10] 王鑫, 黄瑾, 吴瑀婕, 等. 瓜尔豆胶与魔芋胶复配联合超声处理改善鸡血豆腐的品质[J]. 食品科学, 2021, 42(23): 145-151. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201015-131.
[11] 罗成成, 王晖, 陈勇. 纤维素的改性及应用研究进展[J]. 化工进展, 2015, 34(3): 767-773. DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2015.03.028.
[12] 李智斌, 樊增禄, 李庆, 等. 羟乙基纤维素改性材料的研究现状[J].现代化工, 2019, 39(6): 70-74. DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.06.014.
[13] 王惟帅, 杨世琦. 羧甲基纤维素钠制备及改性研究[J]. 合成纤维, 2018, 47(10): 24-30. DOI:10.16090/j.cnki.hcxw.20181017.004.
[14] ARCA H C, MOSQUERA-GIRALDO L I, BI V, et al. Pharmaceutical applications of cellulose ethers and cellulose ether esters[J]. Biomacromolecules, 2018, 19(7): 2351-2376. DOI:10.1021/acs.biomac.8b00517.
[15] MANZOOR M, SINGH J, BANDRAL J D, et al. Food hydrocolloids: functional, nutraceutical and novel applications for delivery of bioactive compounds[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 165: 554-567. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.09.182
[16] 陈琳, 张新笑, 卞欢, 等. 血水比例对羊血豆腐凝胶特性和品质的影响[J]. 食品工业科技, 2017, 38(23): 5-9. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2017.23.002.
[17] 孙月萍, 李鹏, 孙京新, 等. 魔芋胶和瓜尔豆胶对鸭血豆腐食用品质的影响[J]. 肉类研究, 2018, 32(6): 35-39. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201806007.
[18] KIM M, SON I S, HAN J S. Evaluation of microbiological, physicochemical and sensory qualities of chitosan tofu during storage[J]. Journal of Food Quality, 2004, 27(1): 27-40. DOI:10.1111/j.1745-4557.2004.tb00635.x
[19] GU Z, LEE K Y, LEE H G. Changes in quality characteristics of tofu with freezing treatment of soybeans[J]. Food Science and Biotechnology, 2016, 25(3): 757-761. DOI:10.1007/s10068-016-0129-0
[20] 刘畅, 孟庆翔, 周振明. 拉曼光谱技术在肉品质评价中的应用[J]. 中国畜牧杂志, 2017, 53(2): 10-14. DOI:10.19556/j.0258-7033.2017-02-010.
[21] 白洁, 刘国华, 年芳, 等. 饲粮添加壳寡糖对肉鸡肉品质、抗氧化性能、小肠黏膜组织结构及肠道菌群的影响[J]. 动物营养学报, 2017, 29(12): 4485-4494. DOI:10.3969/j.Issn.1006-267x.2017.12.029.
[22] 李颖畅, 宋素珍, 杨钟燕, 等. 甲醛对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶特性的影响[J]. 中国食品学报, 2019, 19(8): 60-69. DOI:10.16429/j.1009-7848.2019.08.007.
[23] ANVARI M, CHUNG D. Dynamic rheological and structural characterization of fish gelatin-gum arabic coacervate gels crosslinked by tannic acid[J]. Food Hydrocolloids, 2016, 60: 516-524. DOI:10.1016/j.foodhyd.2016.04.028.
[24] GAO Zhiming, FANG Yapeng, CAO Yiping, et al. Hydrocolloid-food component interactions[J]. Food Hydrocolloids, 2017, 68: 149-156. DOI:10.1016/j.foodhyd.2016.08.042.
[25] 孟子晴, 赵改名, 祝超智, 等. κ-卡拉胶对西门塔尔杂交牛肉糜品质影响评价模型的建立[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(1): 136-142. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.021753.
[26] 韩可阳, 刘亚伟, 刘洁. 羧甲基纤维素钠对冷冻面团及馒头品质的影响研究[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2021, 42(3): 24-31. DOI:10.16433/j.1673-2383.2021.03.004.
[27] 来峰. 香梨不同质地声振多响应参数评估研究[D]. 石河子: 石河子大学, 2017: 4-5.
[28] 杨晨, 袁哲, 闫可心, 等. 燕麦蛋白-结冷胶冷诱导凝胶微观结构与控释特性的关联性研究[J]. 食品研究与开发, 2021, 42(1): 8-14. DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2021.01.002.
[29] 陈菲, 王道营, 诸永志, 等. 超声波破壁工艺对鸭血凝胶特性的影响[J]. 江苏农业学报, 2012, 28(1): 181-185. DOI:10.3969/j.issn.1000-4440.2012.01.033.
[30] 董佳, 胡嘉杰, 王庆, 等. 液体浸渍冷冻对鲟鱼贮藏过程中品质的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(5): 281-287. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201705046.
[31] 郑丽君. 真空包装预浸泡豆杆优势腐败菌分离鉴定、生长特性及对蛋白质的降解作用[D]. 雅安: 四川农业大学, 2018: 7.
[32] 任凯. 豆腐的物性评价模型构建及感官品质优化研究[D]. 南昌: 南昌大学, 2019: 4-6.
Effect of Addition of Carboxymethyl Cellulose Sodium or Hydroxyethyl Cellulose on the Quality of Frozen Porcine Blood Curd
邢彩云, 沈玥, 位正鹏, 等. 羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素对冷冻猪血豆腐品质的影响[J]. 肉类研究, 2022, 36(5): 37-41. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20220311-016.http://www.rlyj.net.cn
XING Caiyun, SHEN Yue, WEI Zhengpeng, et al. Effect of addition of carboxymethyl cellulose sodium or hydroxyethyl cellulose on the quality of frozen porcine blood curd[J]. Meat Research, 2022, 36(5): 37-41. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20220311-016.http://www.rlyj.net.cn