煙熏火腿肉液熏工藝的研究

胡武，王維民，諶素華 ，李志權

（廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江524088)

煙熏肉制品因為其色澤美觀、風味誘人受到國內外人們的廣泛喜愛。作為肉制品生產中重要的工序，煙熏可使肉制品部分脫水，產生怡人的香味，有一定的可以改善肉的顏色、殺菌消毒、防止腐敗變質等作用[1-2]。但此方法時間長，產品失重多，并且多環(huán)芳香類化合物會沉積或吸附在肉制品表面[1]，肉制品上也會有甲醛的污染[3-4]。而液熏法則有熏制時間短，不污染環(huán)境，操作方便，產品質量高的優(yōu)點[5]。液熏已在肉類灌腸和水產品上應用[6-7]。但目前所用的液熏液與傳統(tǒng)方法相比，有風味成分損失大，產品質構性能差的不足，并有致癌物去除量不大等方面的不足。為改善傳統(tǒng)熏制臘肉的高鹽分和苯并芘等致癌物多的特點，本研究選用新鮮豬后腿肉為原料，以實驗室自制的木菠蘿煙熏液為熏制劑，分析不同的液熏工藝條件對煙熏火腿肉的綜合品質的影響，確定最佳的液熏工藝條件，為其工業(yè)化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬腿肉、料酒、醬油、蔗糖、食鹽等 購于湛江沃爾瑪超市；亞硝酸鈉（食品級） 購于四川金山制藥有限公司 。

煙熏液：用本實驗室研制的木菠蘿煙熏液（采用干餾工藝制備，方法參考本校專利[8]，特點是致癌物含量低，其酚類物質含量:16.41mg/mL，羰基化合物含量:18.25g /100mL，3,4-苯并芘含量:1.89ug/mL）。

TMS-PRO型質構儀 美國FTC公司；UV-3200 紫外分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；GZX－9240MBE 數顯鼓風干燥箱 常州諾基儀器有限公司；日本島津UX420H型電子天平 陜西海聯(lián)化玻儀器化工有限公司；KDN-08C型數控消化爐 上海新嘉電子有限公司；80-2型電動離心機，金壇市富華儀器有限公司；SZF-06A粗脂肪測定儀 上海洪紀儀器設備有限公司；精密pH計，德國賽多利斯公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程 原料肉→清洗→剔骨→低溫腌制（濕腌法）→靜置→液熏（浸漬液熏）→干制（熱風干燥）→冷卻→成品→真空包裝→5℃冷藏 工藝配方：豬后腿肉100g，亞硝酸鈉0.008%，鹽6%，糖0.3%，醬油1.6%，黃酒1.6%，水50%。

1.2.2 指標測定與評價 質構測定：采用TMS-PRO質構儀對樣品進行質構剖面分析（TPA）分析，探頭選取P50，直徑5mm；形變量50%；測試速度60mm/min。設定好條件，將樣品為切成厚度為1cm圓柱體，置于探頭底座上，每個樣品取4～6個點進行測定，選擇硬度、彈性、咀嚼性作為主要的考察數據。

感官評價：選擇10位本校研究生組成感官評定小組，采用接受性檢驗法，分別對樣品的外觀顏色、氣味、滋味和質地進行評定。感官評定標準如表1所示。

表1 感官評分標準Table1 The standards of sensory score

所得產品采用綜合評價，本實驗有4個考察指標：感官得分、硬度、彈性、咀嚼性，求其綜合得分（總分1分）。參考相關文獻[9-10]以及根據各指標的重要性和實際要求，取感官得分，硬度、彈性、咀嚼性的權重分別為0.55、0.15、0.15、0.15。綜合得分=感官得分隸屬度×0.55+硬度隸屬度×0.15+彈性隸屬度×0.15+咀嚼性隸屬度×0.15。各指標隸屬度計算公式如下

1.2.3 實驗方法

1.2.3.1 單因素實驗設計 以綜合評分和感官評分為指標，選取木菠蘿煙熏液的稀釋倍數（1.5、3、4.5、6、7.5倍以及原液），煙熏液添加量（0、15%、30%、45%、60%、75%、90%），液熏時間（0.5、2、3.5、5、6.5h），干制時間（0.5、2、3.5、5、6.5、8h），干制溫度（40、55、70、85、100℃）進行單因素實驗。

1.2.3.2 響應面實驗設計 在單因素實驗基礎上，選擇煙熏液稀釋倍數、液熏時間、干制時間和干制溫度進行四因素三水平的Box-Behnken的中心組合實驗設計，實驗因素水平表見表2，利用Design-expert8.0軟件進行響應面分析，確定液熏火腿肉產品的最優(yōu)加工工藝。

表2 Box-Behnken實驗設計因素水平Table2 Experimental design and variables levels for Box-Behnken

1.2.3.3 理化指標的測定 質構指標測定如 1.2.2所示；水分測定采用常壓干燥法；灰分測定采用灼燒稱重法；凱氏定氮法測定蛋白質含量；索氏抽提法測定脂肪含量；揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的測定選用微量擴散法；2-硫代巴比妥酸（TBA值）的測定是根據韓衍青等[11]的方法進行測定；pH計測定有效酸度。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗結果與分析

2.1.1 稀釋倍數對煙熏火腿肉的影響 由圖1看出，當煙熏液稀釋倍數在4.5倍時綜合評分都最高，感官評分也是在該點最高。當煙熏液稀釋倍數低，濃度過大時，高濃度煙熏液滲入食品組織內，提高食品組織外的滲透壓使組織內水分降低，產品煙熏味及酸澀味很重，致使綜合評分較低。當稀釋倍數大于4.5倍后，滲透壓小而導致酚類等呈味物質很難進入食品內，使火腿煙熏味淡且色淺，相應的質構參數也都比較低，因而感官和綜合評分也都很低，因此選取稀釋倍數4.5倍較宜。

圖1 煙熏液稀釋倍數對煙熏火腿肉品質的影響Fig.1 Effect of jackfruit liquid smoke diluted times on smoked ham

2.1.2 添加量對煙熏火腿肉的影響 由圖2可知，當煙熏液添加量在45%時火腿的感官和綜合評分最高，添加量較低時，熏制不充分，致使火腿肉的風味較淡，添加量在30%時雖然感官評分較低，但綜合評分較高，由于質構參數中硬度和咀嚼性指標高，當添加量高于 45%時，火腿評分逐漸下降，煙熏液的酚類物質和酸類物質進入食品組織多，導致火腿肉酸味過酸和熏味過重，所以選取45%的添加量為最佳添加量。

圖2 煙熏液添加量對煙熏火腿肉品質的影響Fig.2 Effect of liquid smoke additions on smoked ham

2.1.3 液熏時間對煙熏火腿肉的影響 由圖3可知，當液熏時間為2h時綜合評分和感官評分最高。當液熏時間小于2h時，煙熏液中的呈味物質還未完全滲入到肉中，導致產品煙熏風味很差，隨著液熏時間的延長，煙熏液滲入肉中已達平衡，感官評分趨于穩(wěn)定，但是綜合評分略有增加趨勢，這是因為隨液熏時間的延長肉的硬度、咀嚼性會增大進而導致綜合評分有所增加，因此選取液熏時間2h較宜。

圖3 液熏時間對火腿肉品質的影響Fig.3 Effect of liquid smoked times on smoked ham

2.1.4 干制時間對煙熏火腿肉的影響 由圖4可見，隨著干制時間的延長，煙熏火腿肉的綜合和感官評分變化較大，當干燥時間低于5h時，肉質較軟，且略有酸味，煙熏色澤也較淺，硬度等質構參數較低；當干制時間大于5h后，由于時間過長，火腿肉的質構雖很好，但是色澤過深，煙熏風味減弱，故評分較低，綜合來看，5h為最適干制時間。

圖4 干制時間對煙熏火腿肉品質的影響Fig. 4 Effect of drying time on smoked ham

2.1.5 干制溫度對煙熏火腿肉的影響 由圖5可見，當干制溫度的在70℃這個點綜合評分最高，低于55℃時，溫度太低，影響煙熏液中的風味物質和肉制品的反應，同時低溫需要更長的時間反應形成色澤，致使干制后的火腿肉的肉質軟，且煙熏色澤淡；當高于85℃后，溫度過高，且時間5h較長，導致干制后的肉質過硬且肉的表面有發(fā)黑的現(xiàn)象，且煙熏的風味會減弱，故評分較低。

圖5 干制溫度對煙熏火腿肉的品質影響Fig. 5 Effect of drying temperature on smoked ham

2.2 響應面結果與分析

2.2.1 回歸模型的建立與分析 響應面設計與分析結果見表3，利用軟件Design-expert8.0進行煙熏液稀釋倍數、液熏時間、干制時間和干制溫度四個因素對煙熏火腿肉的綜合評分影響的多元回歸擬合分析，建立二次多項式模型為：

Y=-2.48+0.17A+0.25B+0.72C+0.01D-3.33AB-0.02AC+5.55AD-0.02BC+1.00BD-3.22CD-0.02A2-0.03B2-0.04C2+5.59D2（R2=0.9389，R2Adj=0.8778）

表3 響應面設計及實驗結果Table3 Box-Behnken design matrix and the experimental results

表4 回歸系數顯著性Table4 The significance test of regression coefficients

注：“**”（p＜0.01）為極顯著；“*”（p＜0.05）為顯著

從表 4可知，回歸方程極顯著（p＜0.0001），失擬項具有不顯著性（p=0.0618＞0.05），預測值與實驗值具有高度相關性（R2=0.9389）。擬合程度＞90%，說明模型能反應響應值的變化，可用該實驗方法對煙熏火腿肉的綜合評分進行很好的分析和預測。由表4還可以看出因素A、B、D、CD、A2、B2、C2對煙熏火腿肉的綜合評分有極顯著的影響（p＜0.01），AC、BC對煙熏火腿肉的綜合評分的交互作用顯著（p＜0.05）。

2.2.2 煙熏火腿肉液熏工藝響應面分析與優(yōu)化 由圖6中a可以看出，等高線呈橢圓表明煙熏液的稀釋倍數和干制時間的交互作用顯著，干制時間的曲面較陡，稀釋倍數的曲面較平緩，且等高線沿干制時間軸向較稀釋倍數軸向密集，說明干制時間對煙熏火腿肉綜合評分的影響比煙熏液的稀釋倍數大。

圖6 稀釋倍數、干制時間、液熏時間和干制時間的交互作用對煙熏火腿肉綜合評分的影響Fig. 6 Interaction effect of the diluted times, drying time, liquid smoked times and drying temperature on the comprehensive of smoked ham

由圖6中b可見，干制時間和液熏時間的曲面都是較陡，表明兩者對煙熏火腿肉的綜合評分的影響都是顯著的；且等高線沿液熏時間的軸向較干制時間軸向密集說明液熏時間對煙熏火腿肉綜合評分的影響比干制時間大。

由圖6中c可見，等高線的形狀表明干制溫度和干制時間的交互作用是極顯著的，干制溫度的曲面陡，且等高線沿干制溫度的軸向密集。由圖還可知當干制溫度處于低溫時，隨干制時間的延長，綜合評分呈先增加后減小的趨勢，但是當干制溫度處于高溫時，隨干制時間的延長，綜合評分是呈緩慢增加后逐漸減小。

2.2.3 煙熏火腿肉最佳液熏工藝條件的確定和驗證實驗 根據回歸模型通過 Design-Expert8.0軟件分析得出，煙熏火腿肉的最佳液熏工藝條件為：煙熏液稀釋倍數2.63倍、液熏時間3.53h、干制時間4.29h、干制溫度85℃，在此條件下得到的煙熏火腿肉的綜合評分為0.72。為了驗證響應面法的可行性，用預測的最佳工藝條件進行驗證，通過3組平行實驗得到煙熏火腿肉的綜合評分平均值為0.69，誤差在5%以內。因此所建模型與實際基本吻合，說明響應面法可適用于煙熏火腿肉液熏工藝的優(yōu)化研究。

2.3 理化指標

煙熏火腿肉質構指標和營養(yǎng)衛(wèi)生指標的檢測結果分別見表5和表6。

表5 質構指標測定結果Table5 The result of texture index of enema

表6 理化成分測定結果Table 6 The result of physical and chemical compositions

由表5可知，最佳工藝煙熏火腿肉在硬度、膠粘性和咀嚼性都有所增加，而彈性、內聚性差不多，這表明煙熏工藝過程可有效改善火腿肉質地。由表6可知，液熏過的火腿肉其粗蛋白、粗脂肪和灰分的含量與未熏火腿肉相差細微，說明熏制過程不會降低肉的品質。但過氧化值、酸價的含量與未熏火腿肉比較均較低，主要是煙熏液中酚類物質酸類物質降低了制品中的 pH并有一定的抗氧化作用，增加了食鹽對微生物生長的抑制作用[12]。與國家標準GB/T 20711-2006熏煮火腿指標相比，水分含量、脂肪含量以及蛋白質含量均符合相應指標。而本實驗放置9天后測的揮發(fā)性鹽基氮含量也符合GB 2707-2005 鮮(凍)畜肉衛(wèi)生標準中≤15mg/g的指標。

3 結論

在單因素的基礎上，利用Design-expert8.0軟件進行了分析，采用響應面法對液體煙熏火腿肉的工藝條件建立了多項式數學模型，確定了最佳的液熏工藝條件為煙熏液稀釋倍數 2.63倍、液熏時間3.53h、干制時間4.29h、干制溫度85℃，在此條件下得到煙熏火腿肉的綜合評分為0.69，實際值與理論值誤差在5%內，表明所建液熏火腿肉數學模型可很好的用于指導工藝。對最優(yōu)工藝產品所得液熏火腿肉進行了理化及質構指標的測定，參考國家GB2730-2005腌臘肉制品衛(wèi)生標準，本研究所得火腿肉的各項指標均符合國標。

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