調理配料對生鮮豬肉高氧MAP產品品質的影響研究

阮貴萍，吳海舟，章建浩

(國家肉品質量安全控制工程技術研究中心，教育部肉品加工與質量控制重點實驗室，農業部農畜產品加工與質量控制重點開放實驗室，南京農業大學食品科技學院，江蘇南京210095)

調理食品最初出現在美國、日本等發達國家，在快餐食品和方便食品大行其道的同時，營養、豐富、方便的食品成為消費者強烈的需求，最開始的調理食品在產業界被稱為“家庭取代餐”(Home Meal Replacement)［1］。調理豬肉制品又稱預制肉制品，是以豬肉為主要原料，經過特殊工藝，把添加劑、配料及香辛料注射到肉里，經滾揉、腌制、分切、加工、以包裝或散裝形式在冷凍(-18℃)或冷藏(0～4℃)或常溫條件下貯存、運輸、銷售，可直接食用或經簡單加工、處理就可食用的肉制品［2-3］。甘泉等［4］研發了調理豬肉的加工工藝，主要流程有選料、精修、滾揉、腌制等，詳細闡述了各流程的操作要點以及產品質量標準。通過給豬腰肉注射食鹽、三聚磷酸納、碳酸氫鈉等腌料來改善出品率和嫩度，Tali A等［5］得出的結果表明:各處理組(注射不同比例的腌料)(除了單獨注射食鹽那一組)的出品率均顯著(p＜0.05)高于對照組(未注射腌料)，所有的腌料對剪切力值的降低都有顯著的作用(p＜0.05)。張淼［6］等研究經黑胡椒碎、大蒜粉、姜粉、辣椒粉、雞粉、迷迭香等香料腌制的調理牦牛肉在真空包裝、4℃保藏下的細菌總數、pH等指標的變化。經典的氣調包裝中氣體成分主要是CO2+O2+N2，三者之間的比例不同，保鮮效果差異很大［7-8］，高氧主要是為了維持豬肉良好的色澤，這通過氧氣與肌紅蛋白形成氧合肌紅蛋白而實現，但是同時高氧也加速了脂質氧化［9-11］，Ozlem Kizilirmak Esmer等［12］研究了不同比例的CO2、O2、N2對碎牛肉低溫(4℃)貯藏過程中顏色、脂質氧化、微生物的影響，結果表明:不同氣體比例包裝的碎牛肉a值差異顯著(p≤0.01)，50%～70%O2在維持和延長豬肉色澤方面起著很大的作用。Marianne N Lund［13］等探究了高氧氣調對豬肉嫩度的影響，報道了包裝中不同的氧氣比例對肉的嫩度的影響差異顯著。綜合以上研究結果及本實驗室前期研究結果，本文采用70%O2/30%CO2［14］的氣調包裝，探索不同處理的生鮮調理豬肉在儲藏期間感官品質變化規律。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原料肉豬瘦肉 購于南京蘇食專柜;食鹽、香辛料、料酒等調味料 購于南京蘇果超市。

色差計日本M INOLTA集團;數顯式肌肉嫩度剪儀 東北農業大學工程學院;電熱恒溫鼓風干燥箱 上海躍進醫療器械廠;PHS-3CW型pH計 上海里達;T25 digital高速分散機 德國IKA集團。

1.2 實驗方法

1.2.1 生鮮調理豬肉的制備 調理豬肉加工工藝流程:新鮮豬瘦肉→精修→腌制→包裝，將鮮肉切成大小一致的薄片狀，稱量調料于保鮮盒內，將調料與鮮肉充分混合，于4℃靜腌2h，按70%O2/30%CO2的氣體比例包裝。

腌制配方:食鹽、復合香辛料［丁香(依次為0.1%、0.05%、0%)，八角∶花椒=2∶1］、料酒(見表1)、蔗糖(1.4%)、椒鹽(0.1%)、醬油(0.5%)。

1.2.2 包裝方法 選用聚丙烯(PP)熱成型盒，取調理后的生鮮肉分裝于包裝盒(HS-6型)內，每盒包入約100g肉，選用聚對苯二甲酸乙二醇酯/氯化聚丙烯(PET/CPP)為蓋膜進行氣調保鮮包裝，放入4℃冰箱貯藏。

1.2.3 正交實驗方法 以食鹽含量、復合香辛料含量、料酒含量為因素，按照L9(34)正交表進行3因素3水平正交［14-15］，因素水平設計見表1，每個處理組3個重復。調理之前測定鮮肉各項指標，九個處理組同時進行，測定調理后處理組各項指標，第1、3、5、7、9d測量一次剪切力值、色差a值、水分含量。

表1 L9(34)正交設計因素水平表Table1 The factors and levels for L9(34)orthogonal test

1.2.4 測定方法

1.2.4.1 色差 色差儀用標準白板校準后，在樣品肌肉層表面測亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)值，每個樣品表面隨機測4點取平均。

1.2.4.2 剪切力的測定 取2.5cm厚的肉塊，去除皮下脂肪和肌膜，放入72℃水浴中，加熱至肉樣中心溫度達到70℃。流水冷卻至室溫，用吸水紙吸干肉表面汁液，沿肌纖維方向取不少于6個直徑1.27cm的肉柱，肉柱長度不少于2.5cm，剔除有明顯缺陷的孔樣。沿肌纖維垂直方向剪切肉柱，紀錄剪切力值，計算平均值。

1.2.4.3 水分的測定 參照GB/T9695.15-2008，采用直接干燥法。

1.4 統計與分析

所有數據用Microsoft Excel進行整理，用SAS 8.2統計軟件進行方差分析、均值之間的LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與討論

2.1 鮮肉與生鮮調理豬肉各指標對比

表2 鮮豬肉與生鮮調理豬肉對比分析品質指標Table2 Comparative analysis of fresh pork and fresh prepared pork

與鮮肉相比，調理后的各正交實驗處理組(表中的調理正交組)的調理肉剪切力值、a*值、水分含量均有變化(見表2)。肌肉的顏色取決于肌紅蛋白的化學性質、氧化狀態、與蛋白鍵合的配體類型及珠蛋白的狀態。均勻空間Lab表色系統能較全面客觀的反映肉表面的色澤和色差［16］，調理后豬肉色澤呈現顯著變化，表現為紅度值a值急劇上升，這可能由于料酒、醬油有著一定的著色作用，使得肉表面呈現深紅色。豬肉品質是決定消費者購買意向和市場價格的主要因素，主要由嫩度、顏色和風味所決定，其中，嫩度是決定質量的最主要因素。由表2可知，調理后各處理組剪切力均有小幅度上升。雖然調理后嫩度有所下降，但剪切力值最大也僅提高53.4%(正交組3)。除調理正交組8調理后豬肉水分含量顯著下降(p＜0.05)，且正交實驗各處理組之間差異不明顯。

表3 正交實驗結果Table3 Results of orthogonal test

表4 氣調包裝生鮮調理豬肉調制配方正交實驗剪切力值分析結果Table4 Shear force value change in orthogonal test of fresh prepared pork salted recipe

2.2 正交結果分析

對MAP保鮮生鮮調理豬肉產品的第5d實驗結果進行分析，正交實驗結果如表3。

從表3極差分析結果K1、K2、K3、R得出各實驗因素對各指標影響的主次順序和各指標的最優水平組合。因素C對三個指標的影響大小均排在第一位，為主要因素。從a值、水分含量考慮，因素A取A3為好，但是從指標優先性考慮，因素A應取A2。對于剪切力、a值來說因素B取B2為好，對于水分含量，第二因素水平水分含量為74.49%，僅比第三水平(74.603%)低0.113%，三個指標均取B2為好。對于剪切力值、a值、水分含量這三個指標，C因素均取C2為好。

通過各因素對各指標影響的綜合分析，得出較好的實驗方案為A2B2C2，即食鹽2%，香辛料1%，料酒7%。

2.3 生鮮調理豬肉調制配方正交實驗剪切力值變化

2.3.1 剪切力值變化 9個處理組剪切力值均數之間有差異(p＜0.05)(見表4)，說明調料的不同添加量對豬肉剪切力有顯著影響。氯化鈉能對肉起到嫩化作用，離子強度是引起嫩化的主要因素，一定的離子強度可提高肉的保水性，降低膠原蛋白熱穩定性;同時離子強度對蛋白質與蛋白質、蛋白質與水之間互相作用有一定的影響。從表4中數據可看出，不同含量的氯化鈉對豬肉嫩度有顯著影響。冷卻肉可通過貯藏期的充分成熟而獲得良好的嫩度和持水力，口感細嫩，風味有所改善。從表4可看出，貯藏至5d時，部分處理組剪切力值有所下降，主要由于蛋白質降解造成肌原纖維結構破壞，使切割所需的剪切力大為減小，表現為肌肉嫩度增加［17］。在整個儲藏過程中，調理豬肉剪切力值基本呈現上升趨勢，說明豬肉嫩度逐漸下降，可能由于貯藏后期，失水嚴重使得肉表面干燥，硬度較大，嫩度降低，提示人們在生鮮調理豬肉加工過程中，添加一定的嫩化劑，有助于改善豬肉口感。白青云［18］等人研究對不同濃度胰蛋白酶、不同的嫩化溫度和嫩化時間對調理豬肉剪切力的影響進行測試，結果表明在一定溫度下胰蛋白酶可有效降低調理豬肉的剪切力，提高肉的嫩度。肉的嫩度是評價肉的品質的重要指標之一，是肌原纖維蛋白和結締組織蛋白物理及生化狀態的反映，一般來說，肉的剪切力值小于31.4N［19］較為理想，本文中，貨架期內豬肉剪切力值遠低于31.4N(約為3.204kgf)，嫩度在可接受范圍之內。

2.3.2 以剪切力值為目標的回歸分析 以正交實驗因素為變量，第5d剪切力值為響應值進行2次多項式回歸，得到回歸方程:剪切力值(JQL)=12.127-0.00867A-0.04842B-3.04154C +0.53667A2+0.45917B2+0.25046C2-0.42267AB-0.2435AC

式中:A-食鹽;B-香辛料;C-料酒。

回歸方程R2=0.9314，表明回歸方程的擬合度很高，誤差小，該模型是合適的。由回歸模型方差分析結果可以看出，整個回歸模型是極顯著的(p＜0.01)。

利用Lingo 12.0軟件對正交結果進行優化，以因素水平(食鹽含量A、復合香辛料含量B和料酒含量C)為變量代入以上回歸方程，計算剪切力值的最小響應值，得到氣調包裝生鮮調理豬肉調制配方回歸優化為:食鹽:1.98%，香辛料:0.97%，料酒:7.03%，這與極差分析結果基本一致。

2.3.3 食鹽、復合香辛料及料酒含量對剪切力值交互作用分析 由正交實驗回歸系數t檢驗結果可以看出料酒含量對剪切力值有顯著影響(p＜0.01);食鹽與復合香辛料以及料酒含量對剪切力值的影響有顯著交互作用(p＜0.05)，而且實驗因素的二次項效應對剪切力值的影響也很顯著(p＜0.05)。

2.3.3.1 食鹽和復合香辛料含量對剪切力值的交互作用 當固定C=7時:JQL=3.10876-1.71317A-0.04842B-0.42267AB+0.45917B2+0.53667A2

從圖1的曲面圖及等高線圖中可以看出，食鹽和復合香辛料含量對剪切力值的影響具有明顯的交互作用。總體上來看，復合香辛料添加量較少時，食鹽含量對剪切力值的影響呈上升趨勢，即食鹽添加量越低越有利;而復合香辛料添加量較多時，食鹽含量對剪切力值的影響呈下降趨勢，即食鹽添加量越高越有利。影響剪切力值的復合香辛料含量臨界值隨添加的食鹽含量的降低而降低。不同食鹽含量對復合香辛料含量臨界值的影響見表5，當添加的食鹽量為2.5%時，復合香辛料臨界值為1.20%，當添加的食鹽量減少到1.5%時，復合香辛料臨界值降低到0.74%。將表中復合香辛料臨界值對食鹽量進行線性回歸分析，從其結果中可以看出復合香辛料含量對剪切力值影響的臨界值隨著添加的食鹽量降低呈線性下降(y=0.46x+0.05，R2=0.9999)。

不同復合香辛料添加量對食鹽量臨界值的影響見表6，將表中復合香辛料對食鹽量的臨界值進行線性回歸分析，表明食鹽量影響剪切力值的臨界值隨著復合香辛料添加量的減少也呈直線下降趨勢(y= 0.4x+1.59，R2=0.9998)。從表6中可以看出當復合香辛料添加量為1%時，食鹽量臨界值為1.99%，這與正交實驗結果基本一致。以上分析結果對實際生產具有指導意義，在生鮮調理肉制品的加工過程中，可以采用減少調味料的添加量來提高調理肉的嫩度。

圖1 食鹽和香辛料添加量對剪切力值的交互效應圖Fig.1 Interaction of salt and spice on shear force values

表5 不同食鹽含量條件下復合香辛料對剪切力值影響的臨界值Table5 Spice critical values under the conditions of different amount of salt

表6 不同復合香辛料含量條件下食鹽對剪切力值影響的臨界值Table6 Salt critical values under the conditions of different amount of spice

2.3.3.2 食鹽和料酒含量對剪切力值的交互作用當固定B=1時:

從圖2曲面圖及等高線圖中可以看出食鹽和料酒添加量對剪切力值影響具有明顯交互作用，總體上在料酒添加量較少時，食鹽含量對剪切力值的影響呈上升趨勢，即食鹽添加量越低越有利，而料酒添加量較多時，食鹽含量對剪切力值的影響呈下降趨勢，即食鹽添加量越高越有利。影響剪切力值的料酒量臨界值隨食鹽量變化的具體情況見表7。當添加的食鹽量為2.5%時，料酒臨界值為7.28%，當添加的食鹽量減少到1.5%時，料酒臨界值降低到6.8%。對表中食鹽和料酒量臨界值進行線性回歸，可以發現隨著食鹽添加量的降低，料酒臨界值呈線性下降趨勢(y=0.48x+6.08，R2=1)。

表8 氣調包裝生鮮調理豬肉調制配方正交實驗a*值分析結果Table8 a* value change in orthogonal test of fresh prepared pork salted recipe

圖2 食鹽和料酒添加量對剪切力值的交互效應圖Fig.2 Interaction of salt and wine on shear force values

表7 不同食鹽含量條件下料酒對剪切力值影響的臨界值Table7 Wine critical values under the conditions of different amount of salt

2.4 生鮮調理豬肉調制配方正交實驗色差(a*值)變化

表8為生鮮調理豬肉色澤變化分析結果，從整體來看，差異不顯著。但從表中可看出，各個處理組之間a*值仍有差異。可能由于影響豬肉色澤的因素主要是O2的比例，而實驗中氧氣比例固定。肌肉是一個復雜的體系，影響肉色的穩定性的因素很多，光照、相對濕度、溫度及特定細菌的存在等都對肉的顏色的穩定性有重要影響［20］。在儲藏過程中，豬肉色澤逐漸劣變(表現為a*值不斷下降)，是因為肌紅蛋白是構成肉色的主要因素，在儲藏初期，肌紅蛋白與氧氣結合形成氧合肌紅蛋白，紅度值增大，然而隨著豬肉放置時間的延長，由于一些好氣性細菌消耗了袋內的氧氣，袋內氧氣分壓逐漸降低，肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白，呈褐色，使肉色變暗。肉色是豬肉品質的一個重要評價指標，也是最直觀、最先導的一個指標，對豬肉的市場價格有著重要的影響，消費者將顏色作為肉品新鮮度和衛生程度的重要參照，鮮肉制品的顏色和食用品質并不是完全相關，然而，消費者仍然希望鮮肉有明亮的紅色。氣調包裝中O2的主要作用是維持豬肉的鮮紅色，從表8可看出，貯藏至第3d時，生鮮調理豬肉的a*值有明顯的增加，可能與在高氧條件下，肌肉中肌紅蛋白與氧分子結合后，成為氧合肌紅蛋白而使肉表面呈鮮紅色有關。本文中采用高氧氣調包裝，至5d時，豬肉仍有較高的紅度值，說明肉表面色澤仍保持鮮紅色。吳菊清［21］等人對宰后成熟過程中薄膜包裝的豬肉色澤和嫩度進行了檢測，宰后5d內，豬肉的紅度先增加后降低，與本文中a*值在貨架期內變化趨勢一致。

2.6 生鮮調理豬肉最優調制配方確定

綜合正交實驗直觀分析結果及以剪切力值為目標函數的綜合回歸，得出最優調制配方為食鹽:2%，復合香辛料1%，料酒:7%。

3 結論

以食鹽、復合香辛料、料酒含量作為正交實驗因素，優化出生鮮調理豬肉的最優配方為食鹽:2%，復合香辛料:1%，料酒:7%。與鮮肉相比，調理后的豬肉剪切力值、a值、水分含量均有變化。氣調包裝4℃貯藏過程中，貨架期內的生鮮調理豬肉的剪切力值較低，嫩度在可接受范圍之內，且紅度值也較高，維持消費者所喜愛的鮮紅色。驗證實驗也表明，以最優配方調理的豬肉的嫩度與色澤也優于實驗組。高氧氣調包裝中由于高濃度氧氣的存在，使得二氧化碳對于好氧性細菌的抑制作用減弱，因此高氧MAP生鮮調理豬肉的貨架期維持在一周以內，在保持生鮮調理豬肉較好的色澤及嫩度的基礎上，延長其儲藏貨架期需要進一步深入的研究。正交實驗的方差與回歸分析說明調料的不同添加量對于生鮮調理豬肉的嫩度、色澤有明顯的影響，這對于生鮮調理豬肉的深加工具有重要的指導意義。

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