無(wú)硝肉脯發(fā)色技術(shù)

摘要：采用蔗糖水解液與肉脯中蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物替代亞硝酸鈉在肉脯中發(fā)色，并應(yīng)用響應(yīng)面分析法對(duì)發(fā)色工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期為無(wú)硝肉脯的生產(chǎn)提供指導(dǎo)。選用糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量4個(gè)反應(yīng)因素，以發(fā)色效果紅度a*為響應(yīng)指標(biāo)，在單因素工藝試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過4因素3水平的Box-Behnken響應(yīng)面分析法優(yōu)化無(wú)硝肉脯的發(fā)色工藝。結(jié)果表明，最佳的無(wú)硝肉脯發(fā)色工藝為糖水比2.67 g ∶1 mL，水解溫度179 ℃，水解時(shí)間46 min，蔗糖水解液添加量15.3 mg/g，在此條件下，肉脯的紅度a*為17.84，與模型的預(yù)測(cè)值17.85基本一致。

關(guān)鍵詞：肉脯；無(wú)硝；發(fā)色；響應(yīng)面；水解

中圖分類號(hào)： TS251.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0226-06

收稿日期：2013-11-04

基金項(xiàng)目：江蘇省高校科研成果產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)項(xiàng)目（編號(hào)：JHB2011-81）；江蘇省“青藍(lán)工程”人才基金（編號(hào)：蘇教師[2012]39號(hào)）；江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院院級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：ZD1206）。

作者簡(jiǎn)介：姚芳（1980—），女，四川儀隴人，碩士，講師，研究方向?yàn)槭称芳庸づc貯藏。E-mail：46268809@qq.com。

通信作者：劉婧，博士，教授，研究方向?yàn)槭称芳庸づc貯藏。E-mail：460318854@qq.com。豬肉脯是豬肉經(jīng)切片、調(diào)味、腌制、攤篩、烘干、烤制等工藝制成的干熟、薄片形的一種肉制品，是我國(guó)的傳統(tǒng)美食[1]，其色澤棕紅，具有蛋白質(zhì)含量高、芳香濃郁、余味無(wú)窮等特點(diǎn)。肉制品的表觀色澤是影響消費(fèi)者購(gòu)買行為的主要因素[2]，我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)一直使用亞硝酸鈉作為肉脯制品的發(fā)色劑，但亞硝酸鈉有嚴(yán)重的毒副作用，它能使血紅蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)楦哞F血紅蛋白而失去輸氧能力，而且亞硝酸鈉長(zhǎng)期積蓄在體內(nèi)很易形成強(qiáng)致癌物亞硝胺。世界各國(guó)對(duì)食品中亞硝酸鹽的安全問題非常重視，在沒有理想的替代品之前，一直將其用量限制在最低水平。GB 2760—2011《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定熟肉干制品不得添加亞硝酸鹽，這給肉脯行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，因此研究一種新型干肉制品無(wú)硝發(fā)色技術(shù)以替代亞硝酸鹽發(fā)色技術(shù)已成為肉脯行業(yè)亟待解決的難題。目前已有的肉制品無(wú)硝發(fā)色技術(shù)有一氧化碳發(fā)色[3]、亞硝基血紅蛋白發(fā)色[4]、組氨酸發(fā)色[5]、紅曲色素發(fā)色[6]、乙基麥芽酚和檸檬酸鐵發(fā)色[7]、番茄紅素發(fā)色[8]等，存在不適用于肉脯制品或者色澤不穩(wěn)定、高溫易分解、風(fēng)味不好等問題。Kato等研究發(fā)現(xiàn)，在蛋白質(zhì)變性溫度下加熱含蛋白質(zhì)和糖的溶液，可發(fā)生美拉德反應(yīng)，并且所形成的聚合物具有良好的色澤、熱穩(wěn)定性、乳化性和抗氧化性[9-10]。本研究利用蔗糖水解液與肉脯中蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物替代亞硝酸鈉在肉脯中發(fā)色，以提高肉脯的色澤和風(fēng)味，避免亞硝胺致癌物質(zhì)的產(chǎn)生，從而為無(wú)硝肉脯的生產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1材料與試劑

Ⅳ號(hào)肉（豬后腿瘦肉）購(gòu)于雙匯集團(tuán)，含蛋白質(zhì)21%～22%、脂肪3%～4%、水分74%～75%；食鹽、蔗糖、味精、白胡椒粉，購(gòu)自當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)；魚露，威海三源水產(chǎn)有限公司；食品級(jí)復(fù)合磷酸鹽（符合Q/320308XAB05—2001《復(fù)合磷酸鉀-鈉》），徐州海成食品添加劑有限公司；蛋白酶（分析純），美侖生物制品有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

EM-2片肉機(jī)，廈門惟一食品機(jī)械有限公司；HWY50拌料機(jī)，上海美格食品機(jī)械廠；RLY30熱風(fēng)爐，常州盛得利干燥設(shè)備有限公司；輸送式遠(yuǎn)紅外線烘爐，香港永輝電路板設(shè)備有限公司；QZ204A切片機(jī)，江陰永聯(lián)集團(tuán)公司化工機(jī)械設(shè)備廠；DZ-500/2S雙室真空包裝機(jī)，蘇州蘇美特包裝機(jī)械廠；AL204型電子分析天平，上海梅特勒儀器廠；C2191B型電磁爐，格蘭仕集團(tuán)；WSC-S數(shù)顯測(cè)色色差儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1無(wú)硝肉脯加工工藝流程無(wú)硝肉脯的加工工藝主要有以下步驟：

蔗糖+水→加熱水解→蔗糖水解液輔料

↓↓

原料肉驗(yàn)收→機(jī)械嫩化→切片→復(fù)合蛋白酶水解→混合腌制→真空滾揉→攤篩→脫水干燥→紅外烤制→壓平、切片→冷卻、包裝和貯藏。

1.3.2操作要點(diǎn)蔗糖水解：先將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在150～175 ℃下緩慢水解約45 min，再加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍阒瞥烧崽撬庖骸?/p>

嫩化切片：將處理好的肉塊通過機(jī)械嫩化后，在片肉機(jī)中切成2～3 mm的薄肉片。

復(fù)合蛋白酶水解：添加0.35%復(fù)合蛋白酶（含40%菠蘿蛋白酶、35%木瓜蛋白酶和25%風(fēng)味蛋白酶），在20 ℃下水解處理薄肉片5 min。

混合腌制：添加1.5%左右的蔗糖水解液和食鹽、雞蛋、魚露等輔料進(jìn)行混合腌制。

真空滾揉：低溫真空滾揉40 min，拌料至肉片發(fā)黏，倒入容器內(nèi)靜置20 min，使各種輔料充分滲透到組織中。

攤篩：將肉片攤在刷好油的竹篩上成型，要求表面平整光滑。

脫水干燥：將竹篩放入分區(qū)控溫的烘爐中，按45～85 ℃程序升溫，脫水烘干5 h，使肉脯半成品含水量<30% 。

紅外烤制：將半成品放在遠(yuǎn)紅外分段溫控烤爐的不銹鋼絲網(wǎng)帶輸送帶上，通過控溫儀控制3段烤爐的溫度為180、240、280 ℃，每段烤制40 s。成品顏色應(yīng)呈棕紅色，有光澤，含水量<20%。

1.3.3色度測(cè)定將色差儀預(yù)熱30 min，先用標(biāo)準(zhǔn)黑筒校零，再用標(biāo)準(zhǔn)白板校準(zhǔn)，然后將色度測(cè)定儀CIE-LAB的探測(cè)器測(cè)量口垂直置于樣品上，測(cè)定肉脯的亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*），每組隨機(jī)測(cè)10個(gè)平行值，去極值后取平均值。L*值表示亮度值，又稱白度值，L*值越大表明亮度越大，說明肉光澤度越好；a*值又稱紅度值，表示有色物質(zhì)的紅綠偏向，正值越大則偏向紅色的程度越大，說明肉顏色越紅，負(fù)值絕對(duì)值越大則偏向綠色的程度越大；b*值又稱黃度值，表示有色物質(zhì)的黃藍(lán)偏向，正值越大則偏向黃色的程度越大，說明肉越不新鮮，負(fù)值絕對(duì)值越大則偏向藍(lán)色的程度越大[11-12]。endprint

1.3.4顏色感官評(píng)定由10個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的食品感官評(píng)定員組成評(píng)定小組，在感官評(píng)定室內(nèi)對(duì)不同試驗(yàn)組豬肉脯的色澤進(jìn)行感官評(píng)分，去極值后取平均值，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.5無(wú)硝肉脯發(fā)色工藝的單因素設(shè)定單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別以感官評(píng)分、L*值、a*值、b*值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究不同糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響，每組試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。

1.3.6響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)，運(yùn)用Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理[13]，重點(diǎn)對(duì)肉脯中表觀色澤相關(guān)性最強(qiáng)的a*值進(jìn)行分析研究[14]，進(jìn)行糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

1.3.7數(shù)據(jù)分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行2次多元回歸擬合，利用F檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析以評(píng)價(jià)模型的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果與分析

2.1糖水比對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍瞥烧崽撬庖海偬砑?5 mg/g的蔗糖水解液以加工無(wú)硝發(fā)色肉脯，并研究不同糖水比對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評(píng)分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，糖水比較小時(shí)，蔗糖水解液濃度低，無(wú)硝肉脯紅色較淺；糖水比高時(shí)，色度值L*和a*較小，感官評(píng)分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按2.5 g ∶1 mL的比例配成溶液，在一定溫度下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍瞥烧崽撬庖海偬砑?5 mg/g的蔗糖水解液加工無(wú)硝發(fā)色肉脯，研究不同水解溫度對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評(píng)分都呈先增加后降低的趨勢(shì)，b*值的變化較小，a*值和感官評(píng)分的變化幅度較大。由結(jié)果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時(shí)，對(duì)無(wú)硝肉脯的發(fā)色效果影響很小；高于185 ℃時(shí)，蔗糖在高溫下易發(fā)生焦糖化反應(yīng)，且顏色發(fā)黑，色澤變暗。因此綜合試驗(yàn)結(jié)果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint

1.3.4顏色感官評(píng)定由10個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的食品感官評(píng)定員組成評(píng)定小組，在感官評(píng)定室內(nèi)對(duì)不同試驗(yàn)組豬肉脯的色澤進(jìn)行感官評(píng)分，去極值后取平均值，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.5無(wú)硝肉脯發(fā)色工藝的單因素設(shè)定單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別以感官評(píng)分、L*值、a*值、b*值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究不同糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響，每組試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。

1.3.6響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)，運(yùn)用Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理[13]，重點(diǎn)對(duì)肉脯中表觀色澤相關(guān)性最強(qiáng)的a*值進(jìn)行分析研究[14]，進(jìn)行糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

1.3.7數(shù)據(jù)分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行2次多元回歸擬合，利用F檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析以評(píng)價(jià)模型的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果與分析

2.1糖水比對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍瞥烧崽撬庖海偬砑?5 mg/g的蔗糖水解液以加工無(wú)硝發(fā)色肉脯，并研究不同糖水比對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評(píng)分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，糖水比較小時(shí)，蔗糖水解液濃度低，無(wú)硝肉脯紅色較淺；糖水比高時(shí)，色度值L*和a*較小，感官評(píng)分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按2.5 g ∶1 mL的比例配成溶液，在一定溫度下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍瞥烧崽撬庖海偬砑?5 mg/g的蔗糖水解液加工無(wú)硝發(fā)色肉脯，研究不同水解溫度對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評(píng)分都呈先增加后降低的趨勢(shì)，b*值的變化較小，a*值和感官評(píng)分的變化幅度較大。由結(jié)果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時(shí)，對(duì)無(wú)硝肉脯的發(fā)色效果影響很小；高于185 ℃時(shí)，蔗糖在高溫下易發(fā)生焦糖化反應(yīng)，且顏色發(fā)黑，色澤變暗。因此綜合試驗(yàn)結(jié)果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint

1.3.4顏色感官評(píng)定由10個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的食品感官評(píng)定員組成評(píng)定小組，在感官評(píng)定室內(nèi)對(duì)不同試驗(yàn)組豬肉脯的色澤進(jìn)行感官評(píng)分，去極值后取平均值，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.5無(wú)硝肉脯發(fā)色工藝的單因素設(shè)定單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別以感官評(píng)分、L*值、a*值、b*值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究不同糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響，每組試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。

1.3.6響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)試驗(yàn)，運(yùn)用Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理[13]，重點(diǎn)對(duì)肉脯中表觀色澤相關(guān)性最強(qiáng)的a*值進(jìn)行分析研究[14]，進(jìn)行糖水比、水解溫度、水解時(shí)間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

1.3.7數(shù)據(jù)分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行2次多元回歸擬合，利用F檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析以評(píng)價(jià)模型的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果與分析

2.1糖水比對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍瞥烧崽撬庖海偬砑?5 mg/g的蔗糖水解液以加工無(wú)硝發(fā)色肉脯，并研究不同糖水比對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評(píng)分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，糖水比較小時(shí)，蔗糖水解液濃度低，無(wú)硝肉脯紅色較淺；糖水比高時(shí)，色度值L*和a*較小，感官評(píng)分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按2.5 g ∶1 mL的比例配成溶液，在一定溫度下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆颍瞥烧崽撬庖海偬砑?5 mg/g的蔗糖水解液加工無(wú)硝發(fā)色肉脯，研究不同水解溫度對(duì)無(wú)硝肉脯發(fā)色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評(píng)分都呈先增加后降低的趨勢(shì)，b*值的變化較小，a*值和感官評(píng)分的變化幅度較大。由結(jié)果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時(shí)，對(duì)無(wú)硝肉脯的發(fā)色效果影響很小；高于185 ℃時(shí)，蔗糖在高溫下易發(fā)生焦糖化反應(yīng)，且顏色發(fā)黑，色澤變暗。因此綜合試驗(yàn)結(jié)果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint