二次殺菌時間對豬肉糜持水性的影響

鄧亞敏

摘 要：測定豬肉糜二次殺菌前后的蒸煮損失、質(zhì)構特性以及自旋-自旋弛豫時間，研究85 ℃條件下二次殺菌時間（0、5、10、15、20、25 min）對豬肉糜持水性的影響。結果表明：二次殺菌導致蒸煮損失率顯著增加（P<0.05），當殺菌時間超過15 min時，質(zhì)構特性參數(shù)值顯著降低（P<0.05），不易流動水相對含量顯著

（P<0.05）降低，而自由水相對含量則顯著（P<0.05）升高。說明二次殺菌時間會影響肉糜中蛋白質(zhì)的保油保水性，進而影響肉糜制品的質(zhì)構特性。

關鍵詞：豬肉糜；二次殺菌；持水性；低場核磁共振

Abstract： The effect of secondary sterilization time （0， 5， 10， 15， 20 and 25 min at 85 ℃） on the water-holding capacity of pork meat batters was investigated by measuring the cooking loss， texture properties and spin-spin relaxation time. The minced pork was kept in a thermostatically controlled water bath maintained at 75 ℃ for 20 min and then at 85 ℃

for different lengths of time. Results indicated that the secondary heating led to a significant increase in cooking loss

（P < 0.05）， a significant reduction in texture properties when the heating time exceeded 15 min and in the relative amount of immobilized water （P < 0.05）， and a significant increase in the relative amount of free water （P < 0.05）. Therefore we concluded that secondary sterilization time can affect the water and oil holding capacities of minced meat products， thus influencing their texture properties.

Key words： minced pork； secondary sterilization； water-holding capacity； low-field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）

中圖分類號：TS201.3 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）10-0006-04

為便于存放和延長保質(zhì)期，一些使用透氣性腸衣生產(chǎn)的肉制品在包裝之后會進行二次殺菌[1]。二次殺菌方式目前較多，應用于肉及肉制品中的既有傳統(tǒng)熱殺菌，也包括各種非熱殺菌[2-4]。研究發(fā)現(xiàn)真空包裝后進行熱殺菌處理的產(chǎn)品，較非熱處理的產(chǎn)品具有更好的貯藏性[5]。因此，為延長真空包裝產(chǎn)品貨架期而進行的二次加熱殺菌尤為重要。但殺菌條件需嚴格設定，過度熱處理包括加熱溫度過高或時間過長，均可能造成產(chǎn)品結構被破壞以致產(chǎn)生出油、出水等不良現(xiàn)象，且表面大量滲出的汁液極易成為細菌營養(yǎng)源，使產(chǎn)品保質(zhì)期縮短，且品質(zhì)特性下降，最終影響市場銷售[6-7]。

目前，不少學者已從風味、感官特性[8-9]以及保水性[10]等方面研究二次殺菌帶給肉與肉制品品質(zhì)的影響。然而鑒于持水性對于肉類產(chǎn)業(yè)是一個不容忽視的技術以及經(jīng)濟指標[11]，水分子的存在形式和活性分布狀態(tài)決定蛋白質(zhì)的保水能力，直接影響產(chǎn)品的硬度等質(zhì)構特性[12]。因此，為進一步了解有關加熱處理對肉制品保水性及水分分布的影響，本實驗模擬實際生產(chǎn)，對熟制之后的豬肉糜進行不同時間的二次加熱，用以研究不同殺菌時間對豬肉糜持水性和質(zhì)構特性的影響，以期為低溫肉制品包裝后的二次殺菌參數(shù)的設定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬精肉和豬背膘均購自當?shù)卮鬂櫚l(fā)超市。

食鹽、亞硝酸鈉、復合磷酸鹽、淀粉、冰水（1∶1，m/m），均為食用級。

1.2 儀器與設備

AL104電子天平 上海梅特勒-托利多儀器有限公司；L420臺式低速離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；SY-1230恒溫水浴槽 上海滬粵明科學儀器有限責任公司；Stephan-M5低溫真空斬拌機 德國Stephan機械有限公司；質(zhì)構分析儀 英國Stable Micro System公司；BCD-215KALM海爾立式冷藏柜 青島海爾股份有限公司；低場核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；TJ12-H絞肉機 廣東恒聯(lián)食品機械制有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料肉預處理

豬精肉去除筋腱、可見脂肪等，通過孔徑6 mm的絞肉機絞碎；豬背膘洗凈，去筋腱，使用孔徑6 mm的絞肉機絞碎，低溫放置備用。

1.3.2 肉糜制備

將備用的豬精肉加入低溫真空斬拌機，依次添加食鹽、亞硝酸鈉、復合磷酸鹽，高速斬拌2 min；然后加入備用的豬背膘、淀粉、冰水，高速斬拌4 min。

1.3.3 二次殺菌蒸煮損失的測定

取質(zhì)量約35 g且斬拌好的肉糜于50 mL的離心管（螺旋蓋密封），2 300 r/min低速離心5 min，驅(qū)除肉糜中的氣泡，然后75 ℃恒溫水浴20 min，取出離心管，靜置1 h冷卻，除去流失的汁液后稱質(zhì)量m1。然后將冷卻后的離心管里的肉糜再次密封，按照二次殺菌時間0（對照組）、5、10、15、20、25 min均置于85 ℃水浴進行加熱處理，加熱完畢后再次取出離心管，冷卻至室溫，除去離心管中的水分，稱質(zhì)量m2。蒸煮損失用二次殺菌的蒸煮損失率表示。每組設5 個平行，實驗重復3 次。

1.3.4 質(zhì)構特性的測定

取出離心管中未二次加熱（對照組）以及二次加熱后進行冷卻的肉糜，將樣品處理成直徑16 mm、高10 mm的圓柱形樣品，備用。

采用質(zhì)構儀質(zhì)構剖面分析（texture profile analysis，TPA）程序模塊測定乳化凝膠的質(zhì)構特性。測定指標為硬度、彈性、黏聚性、咀嚼度、膠著度。具體測定參數(shù)為：探頭P5；測前速率2 mm/s，測中速率1 mm/s，測后速率1 mm/s，間隔時間5 s，數(shù)據(jù)收集率200點/s，壓縮比50%，觸發(fā)力5.0 kg，觸發(fā)類型auto；每組5個平行，重復3次。測試完畢，采用儀器自帶的軟件Texture Expert Exceed 2.64a內(nèi)部宏TPA.MAC對測試結果進行處理。

1.3.5 NMR自旋-自旋弛豫時間（T2）的測定

取質(zhì)量約2 g的斬拌肉糜，置于2 mL色譜瓶中并密封，75 ℃水浴10 min，冷卻后備用。然后同樣按照二次殺菌時間0（對照組）、5、10、15、20、25 min均置于85 ℃水浴進行加熱處理，加熱完畢后取出色譜瓶，室溫冷卻，并進行低場核磁測定。主要測試條件為質(zhì)子共振頻率為22 MHz，測量溫度32 ℃。T2使用CPMG序列進行測量，所用參數(shù)為：重復掃描32 次，重復間隔時間TR為3 000 ms，采樣間隔150 ?s，回波個數(shù)2 500。將盛有冷卻之后樣品的色譜瓶置于直徑15 mm核磁管，之后放入分析儀，每個測試有5 個重復。

由脈沖序列CPMG（carr-purcell-meiboom-gill）得到的指數(shù)衰減曲線用儀器自帶的Multi Explnv Analysis軟件進行T2反演，得到T2值。反演的結果為生成弛豫圖和各個弛豫過程的弛豫幅值、其對應時間常數(shù)（峰值）及其所占峰面積比例、每個峰的起始時間和結束時間。為分析方便，弛豫圖每個組分峰值對應的時間作為T2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS17.0，結果以平均值±標準差的形式表示。方差分析采用ANOVA分析，數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布檢驗，符合正態(tài)分布的多重比較采用Duncans法，不符合正態(tài)分布的用Kruskal-Wallis檢驗，差異顯著性為

P<0.05。作圖采用Origin8.6軟件。

2 結果與分析

由圖2可知，相比未經(jīng)過二次殺菌處理的肉糜，所有經(jīng)過二次殺菌的肉糜蒸煮損失均顯著增加（P<0.05）。二次殺菌時間超過15 min之后，蒸煮損失差異不顯著，但仍有上升趨勢。說明二次殺菌會影響乳化凝膠的蒸煮損失，尤其殺菌前期損失率上升較快，損失相對明顯，這與陳亞勵等[3]對蝦仁做殺菌處理時出現(xiàn)含水率降低的結果一致。肉糜持水性主要依靠蛋白質(zhì)分子，因蛋白質(zhì)分子所帶靜電荷與水分子極化基團靜電荷相互吸引的結果，從而使得水分子被納入蛋白質(zhì)高分子網(wǎng)狀立體結構的空間中[13]。因此，由于緩慢的加熱滲透熟制過程已經(jīng)造成蛋白質(zhì)的部分變性，引起蛋白質(zhì)生物活性喪失、分子形態(tài)改變以及溶解度下降等，再經(jīng)過二次加熱處理，很可能造成蛋白質(zhì)的完全變性，引起其肌肉纖維結構的嚴重破壞，從而導致產(chǎn)品在二次殺菌之后產(chǎn)生蒸煮損失加重的后果[7，14-15]。

2.2 二次殺菌時間對質(zhì)構特性的影響

由表1可知，肉糜凝膠的黏聚性、膠著度和咀嚼度均隨二次殺菌時間的延長呈現(xiàn)下降趨勢，尤其殺菌時間25 min的處理與對照組相比下降顯著（P<0.05），表明較長時間的加熱處理在一定程度上造成了產(chǎn)品的組織結構劣化，與曾憲澤等[16]短時殺菌更有利于減輕殺菌后的質(zhì)構破壞程度的結論相一致。而肉糜彈性、硬度隨著二次殺菌時間的延長有稍微下降趨勢，不同的殺菌時間會出現(xiàn)程度不一的變化。原因可能是長時間加熱致使形成蛋白質(zhì)交聯(lián)等空間結構的共價鍵破壞嚴重[17]，蛋白質(zhì)結合水分的能力下降，部分水分流失，宏觀上表現(xiàn)出凝膠強度下降，產(chǎn)品變軟、彈性變差等特點。

2.3 二次殺菌時間對弛豫時間T2的影響

由圖2可知，乳化凝膠中存在3種不同的弛豫組分，分別代表不同狀態(tài)的水分。隨著二次殺菌時間的延長，弛豫時間T20逐漸升高，差異顯著（P<0.05），說明乳化凝膠中的結合水隨著殺菌時間的延長，與蛋白質(zhì)的結合能力逐漸降低，自由度升高。正因為蛋白質(zhì)黏合力下降，致使產(chǎn)品的彈性、黏聚性等變差。而對于弛豫時間T21，實驗組（進行二次殺菌）顯著高于對照組（不進行二次殺菌）（P<0.05），說明二次殺菌會顯著降低乳化凝膠中蛋白質(zhì)結合不易流動水的能力，不易流動水的自由度也因二次殺菌而升高。但是蛋白質(zhì)結合不易流動水的能力不受二次殺菌時間長短的影響（P>0.05）。同時T22的結果則表明了乳化凝膠截留自由水的能力不受二次殺菌的影響。

2.4 二次殺菌時間對弛豫組分峰面積比例的影響

由圖3可知，弛豫峰面積比例可估算氫質(zhì)子的相對含量，從而反映各種狀態(tài)水分群的含量，其變化可表征不同殺菌時間下各種狀態(tài)水分群的流動轉(zhuǎn)移情況[12]。由P21和P22的變化情況可以看出，相比對照組，殺菌時間延長，不易流動水所占總水分比例呈下降趨勢，自由水的含量則有一定的上升趨勢。這與朱曉紅等[10]的研究結果一致，表明隨著二次殺菌的進行，部分不易流動水結合蛋白質(zhì)的能力減弱，逐漸轉(zhuǎn)化為自由水狀態(tài)。尤其殺菌時間15 min時，相比于對照組，由弛豫組分峰面積比例可以看出，不易流動水所占總水分比例顯著降低（P<0.05），自由水所占總水分比例則顯著升高

（P<0.05）。對于蛋白質(zhì)結合水，相比對照組，加熱時間較短時的變化基本不大，當殺菌時間為25 min時差異顯著（（P<0.05）。表明25 min后自由水的增多是因結合水與不易流動水兩種相態(tài)水分的共同轉(zhuǎn)化造成的。

3 結 論

熟制之后的豬肉糜經(jīng)過二次加熱，持水性、質(zhì)構特性均會受到一定程度的影響。在本實驗條件下，二次加熱造成豬肉糜蒸煮損失率顯著升高，殺菌時間超過15 min后，黏聚性降低、膠著度下降，不易流動水相對含量降低，而自由水相對含量則升高。說明二次殺菌時間過長會造成豬肉糜制品中蛋白質(zhì)持水能力的降低，影響蛋白質(zhì)與水分的結合能力，造成豬肉糜制品的蒸煮損失和質(zhì)量劣變。因此，實際生產(chǎn)中應綜合考慮產(chǎn)品配方、制品形狀大小等，科學合理的選擇二次殺菌條件，以使豬肉糜制品因二次殺菌造成的的蒸煮損失和質(zhì)量劣變降到最低。

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