超聲波處理對豬肉腌制效果的影響

劉新玲 ，黃明 ，孫京新 ，*，田輝

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 青島市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)質(zhì)量與安全工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266109；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 教育部肉品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095）

超聲波處理對豬肉腌制效果的影響

劉新玲1，黃明2，孫京新1，*，田輝1

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 青島市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)質(zhì)量與安全工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266109；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 教育部肉品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095）

研究超聲波處理對豬肉腌制效果的影響。將豬背脊肉（每個樣本50 g）浸入濃度為10%食鹽溶液中，采用功率為 300 W、頻率為 40 kHz的超聲波，分別處理 0、20、40、60、80、100、120 min；再 4 ℃靜置腌制，共腌制 12 h（從浸入食鹽溶液開始計時）。通過測定豬肉中氯化鈉含量、蛋白質(zhì)含量、豬肉嫩度及保水力，比較超聲波處理組與對照組各性能的優(yōu)劣。結(jié)果表明，在總腌制時間相同的情況下，隨超聲波處理時間延長，腌制速度、蛋白質(zhì)的溶出、肉的嫩度都能得到提高，并在100 min～120 min階段急劇變化；而保水性在處理60 min時最好。超聲波處理技術(shù)能較好地改善豬肉的腌制效果。

豬肉；超聲波；腌制

腌肉腌制的傳統(tǒng)工藝依賴高鹽分的腌制，沒有促進(jìn)食鹽快速滲透的有效手段，這就造成了食鹽滲透緩慢且不均勻，產(chǎn)品口感、質(zhì)量不穩(wěn)定，腌制時間長，易引起微生物污染等問題。自20世紀(jì)90年代以來，超聲波正逐漸被用于肉品加工工藝中，并已有報道，如蔡華珍等[1-2]的研究表明超聲波的空化效應(yīng)能促進(jìn)豬肉鹽分的滲透和擴(kuò)散。李蘭會等[3]采用頻率40 kHz，電功率1000 W，強(qiáng)度為1.33 W/cm2的超聲波水浴處理山羊肉塊3 min～5 min，發(fā)現(xiàn)明顯提高了肉塊的嫩化速率。鐘賽意[4]用超聲波改進(jìn)鹽水鴨的傳統(tǒng)腌制工藝，表明超聲波能夠有效的促進(jìn)鹽分和香辛料的擴(kuò)散與滲透，同時顯著提高了肉的嫩度；游離氨基酸含量也明顯增加，大大縮短了腌制時間。Lyng等[5]用一定范圍的低頻率超聲波處理牛肉之后，證明超聲波處理技術(shù)可以提高牛肉的嫩度，縮短其成熟期，增加經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)在普遍認(rèn)為空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)是超聲波技術(shù)的三大理論依據(jù)[6-7]。超聲波處理作為一種加速肉品加工的新技術(shù)，有著廣闊的應(yīng)用前景。雖然已經(jīng)有了很多研究，但一般肉制品的大規(guī)模生產(chǎn)加工中，腌制處理方面還沒有針對性的應(yīng)用報道。本研究采用超聲波處理技術(shù)，研究其對豬肉腌制效果的影響，為探索快速腌制及促進(jìn)肉品腌制工藝的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮豬背脊肉、食鹽：購自中聯(lián)大潤發(fā)城陽店；40%氫氧化鈉溶液；甲基紅-溴甲酚綠綜合指示劑；飽和硼酸溶液；0.1%鹽酸溶液；5%鉻酸鉀溶液；0.1 mol/L硝酸銀溶液。試劑均為分析純。

超聲波清洗器（KQ-300型）：昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)；半自動凱氏定氮儀（UDK142型）：Velp Scientifica公司生產(chǎn)；嫩度儀（C-LM3型）：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院研制；保水力儀（WW-3型）：南京土壤儀器廠；封口機(jī)（配套300 mL塑料杯）：KG-A1型，佛山市順德區(qū)杏壇鎮(zhèn)民發(fā)食品包裝機(jī)械廠生產(chǎn)；冰箱；分析天平：AUY220，上海臺衡儀器儀表有限公司；電子調(diào)溫萬用電爐：龍口市電爐制造廠；馬弗爐：昆山檢測儀器有限公司；酸式和堿式滴定管；鐵架臺；電磁爐等。

1.2 方法

1.2.1 超聲波處理輔助豬肉腌制

取新鮮豬背脊肉,切成7個50 g（40 mm×35 mm×35 mm）的小塊，將其中6個樣品作為處理組，1個為對照組。將它們分別裝入300 mL塑料杯中，置于20 W紫外燈下殺菌1 h，分別向杯中加入200 mL鹽水（以肉與水的總質(zhì)量計算食鹽用量，鹽水濃度為10%），用封口機(jī)封口。在超聲波清洗器的清洗箱中注入4000 mL水，用40 kHz頻率超聲波在300 W功率下作用于處理組，各樣品處理時間分別為 20、40、60、80、100、120 min；樣品經(jīng)處理后取出，置于4℃冰箱中腌制。從浸入食鹽溶液開始計時，總腌制時間為12 h，之后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)值的測定。對照樣品不作超聲波處理，其余步驟相同。

1.2.2 腌制豬肉中氯化鈉的測定

切取每個豬肉樣品5 g，用去離子水清洗樣品表面，置于用去離子水清洗過的坩堝中，電爐碳化到無煙冒出后，轉(zhuǎn)移到馬弗爐中灰化。灰化后用去離子水轉(zhuǎn)移到三角瓶中，稀釋至50 mL。采用莫爾法[8]對樣品中氯化鈉進(jìn)行測定。氯化鈉含量呈增加則表示腌制速度加快。

1.2.3 腌制豬肉中蛋白質(zhì)的測定

采用凱氏定氮法[9]進(jìn)行測定。按下列公式換算出蛋白質(zhì)的含量：

式中：c為標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的摩爾量濃度，（mol/L）;V為滴定各樣液所耗0.1 mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積數(shù)，mL；v0為對照實(shí)驗(yàn)消耗HCl標(biāo)準(zhǔn)液的體積數(shù)，mL；6.25為氮的蛋白質(zhì)換算系數(shù)；M為所取樣品的質(zhì)量，g。

1.2.4 腌制豬肉嫩度的測定

在每個樣品肉塊上，用取樣器順豬肉纖維方向取樣，在嫩度儀上測定每個樣品的剪切力[10]。每組樣品重復(fù)試驗(yàn)3次。以各樣品的平均值表示嫩度。剪切力越大，豬肉的嫩度越差。

1.2.5 腌制豬肉保水力的測定[10-11]

將樣品平置在潔凈的橡皮片上，用取樣器取直徑為2.532 cm，厚度為1 cm的圓形肉塊，稱重，放置于鋪有吸水性好的多層定性中速濾紙上，在保水力儀上加壓至35 kg，保持5 min。撤除壓力后，立即稱量肉樣重量，肉樣加壓前后重量的差異即為肉樣失水重量。每組樣品重復(fù)試驗(yàn)3次。

肌肉總水量按肉重的72%計算，肌肉總水分量=樣品重量×72%，求保水力：

2 結(jié)果與分析

2.1 不同超聲波處理時間的腌制豬肉中氯化鈉含量的變化

不同超聲波處理時間的腌制豬肉中氯化鈉含量的變化見圖1。

由圖1可知，隨超聲波處理時間的延長，豬肉中氯化鈉含量呈增加趨勢。超聲波處理100 min～120 min時肉中氯化鈉含量急劇增加。100 min時，處理組氯化鈉含量為3.73%；120 min時，處理組氯化鈉含量已達(dá)到了4.51%。

2.2 不同超聲波處理時間的腌制豬肉中蛋白質(zhì)含量變化

不同超聲波處理時間的腌制豬肉中蛋白質(zhì)含量變化見圖2。

由圖2可知，超聲波處理時間小于80 min階段，豬肉中蛋白質(zhì)含量變化不大。在處理時間為80 min時蛋白質(zhì)含量開始下降：處理時間為100 min時，處理組蛋白質(zhì)含量比未處理組降低2%；處理時間為120 min時，處理組蛋白質(zhì)含量急劇下降，比未處理組降低8%。

2.3 不同超聲波處理時間的腌制豬肉嫩度的變化

不同超聲波處理時間的腌制豬肉剪切力的變化見圖3。

由圖3可知，超聲波處理時間越長，腌制豬肉的剪切力下降越大，即嫩度越大。在超聲波處理100min～120 min階段可觀察到剪切力明顯下降：在處理時間為100 min時，處理組的剪切力比未處理組降低19%；處理時間為120 min時，比未處理組降低39%。

2.4 不同超聲波處理時間的腌制豬肉保水力的變化

不同超聲波處理時間的腌制豬肉保水力的變化見圖4。

由圖4可知，腌制豬肉經(jīng)40 kHz頻率、300 W功率的超聲波處理，在前60 min階段，保水力隨處理時間的增加而增大，并在60 min時達(dá)到最大值；在60 min到120 min階段，保水力隨處理時間的增加而減小，到120 min時，保水力甚至下降到未處理組的97%。

3 討論

超聲波處理后豬肉中食鹽含量提高，這與蔡華珍等[1-2]的研究相符合，很可能是超聲波的空化效應(yīng)沖擊肉質(zhì)，使肉的肌纖維斷裂、細(xì)胞膜破壞或其滲透性增加，一定程度上消除腌制劑進(jìn)入肌肉內(nèi)部的阻力，促進(jìn)鹽分含量的提高；在超聲波處理100 min～120 min階段，最有利于豬肉腌制速度的提高。

超聲波處理也使豬肉中蛋白質(zhì)溶出增加，據(jù)蔡華珍等[1-2]的研究，可能是由于超聲波激活了肉中的蛋白酶，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)分解為氨基酸，增加蛋白質(zhì)的溶出，最終增加腌制豬肉的風(fēng)味；超聲波處理100 min～120 min階段，是有效提高蛋白質(zhì)風(fēng)味的階段。

豬肉嫩度的提高與氯化鈉含量的提高、蛋白質(zhì)的溶出加劇是一致的；超聲波處理豬肉，對肉組織結(jié)構(gòu)的破壞作用和對蛋白質(zhì)的溶出作用都有利于豬肉嫩度的提高。蔡華珍等[12]和朱杰[13]都曾論證了超聲波處理對肌肉的組織結(jié)構(gòu)有明顯的破壞作用；Lyng等[5]發(fā)現(xiàn)肉在超聲波作用下，肌原纖維蛋白和結(jié)締組織遭到破壞，同時溶酶體被破壞，使組織蛋白酶和鈣蛋白酶體系釋放而發(fā)揮嫩化作用。

超聲波處理一定時間可以提高腌制豬肉的保水力，這可能是由于超聲波處理后，肌肉組織被破壞，肌球蛋白溶出，更多的水分被保持；同時，處理時間過長則可能引起蛋白質(zhì)變性，不利于腌制豬肉的保水。本試驗(yàn)中，超聲波處理60 min時，腌制豬肉的保水力是最佳的。

[1]蔡華珍，劉曉華.不同頻率超聲波處理對低鹽咸肉腌制的影響[J].肉類工業(yè)，2007(9):81

[2]蔡華珍，王銀傳.超聲波技術(shù)加工低鹽咸肉的工藝研究[J].食品科學(xué)，2008，29(2)：192-195

[3]李蘭會，張志勝，李艷琴，等.超聲波在羊肉嫩化中的應(yīng)用研究[J].食品科學(xué)，2005，26(4)：107-110

[4]鐘賽意.超聲波在鹽水鴨加工中的應(yīng)用研究[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007：31-33

[5]Lyng J G,McKenna B M,Allen P.The effectiveness of selected ultrasound treatments in tenderising meat[EB/OL].Http://www.ucd.ie/agri/html/homepage/research_96_99/research_1998_99/Food/Food4.html

[6]馮若，李化茂.聲化學(xué)及其應(yīng)用[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,1992：10

[7]Mc Clements D J.Advances in the application ultrasound in food analysisandprocessing[J].Trendsinfoodscience&technology,1995,6(9):293-299

[8]曲寶涵.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002：228-229

[9]張水華.食品分析[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008：156-160

[10]彭增起，蔣愛民.畜產(chǎn)品加工學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：9-10

[11]東北農(nóng)學(xué)院.畜產(chǎn)品加工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1987：55

[12]蔡華珍，王玨，梁啟好.超聲波處理對咸肉腌制影響的初步研究[J].肉類研究，2005，31(12)：110-113

[13]朱杰.超聲波及其在食品科學(xué)中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā)，2005，26(2)：101-103

Effect of Ultrasonic Treatment on Pork Brining

LIU Xin-ling1,HUANG Ming2,SUN Jing-xin1，*,TIAN Hui1
（1.Qingdao Key Laboratory of Modern Agricultural Quality and Safety Engineering，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，Shandong，China；2.Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control，Ministry of Education，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，Jiangsu，China）

The effects of ultrasonic treatment on the brining of pork were studied in this paper.Pork loin samples were immersed in sodium chloride brine（10%）,treated respectively for 0,20,40,60,80,100,120 min with ultrasonic wave（power of 300 W,frequency of 40 kHz）,and kept at 4 ℃ for 12 h（timing from the beginning of brining）.The differences （speed of brining,dissolution of protein,tenderness and water-holding capacity）among the treatments were investigated by measuring contents of sodium chloride,protein,shear force and water-holding capacity.Results showed that as the extending of treatment time,the speed of brining,dissolution of protein and tenderness of pork all increased,especially during 100 min-120 min;however,water-holding capacity was at the highest point when pork was treated for 60 min.Results showed that ultrasonic treatment could improve pork brining well.

pork;ultrasonic wave;brining

“十一五”國家863計劃重點(diǎn)項(xiàng)目“食品綠色供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品”之豬肉產(chǎn)品綠色供應(yīng)鏈技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)備研制（2008AA100804）

劉新玲(1986—)，女（漢），研究生，主要從事肉類質(zhì)量控制研究。

*通訊作者：孫京新（1970—），男（漢），教授，博士，主要從事肉類質(zhì)量與安全控制研究。

2009-08-16