無硝肉脯發色技術

摘要：采用蔗糖水解液與肉脯中蛋白質發生美拉德反應的產物替代亞硝酸鈉在肉脯中發色，并應用響應面分析法對發色工藝進行優化，以期為無硝肉脯的生產提供指導。選用糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量4個反應因素，以發色效果紅度a*為響應指標，在單因素工藝試驗的基礎上，通過4因素3水平的Box-Behnken響應面分析法優化無硝肉脯的發色工藝。結果表明，最佳的無硝肉脯發色工藝為糖水比2.67 g ∶1 mL，水解溫度179 ℃，水解時間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，與模型的預測值17.85基本一致。

關鍵詞：肉脯；無硝；發色；響應面；水解

中圖分類號： TS251.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0226-06

收稿日期：2013-11-04

基金項目：江蘇省高校科研成果產業化推進項目（編號：JHB2011-81）；江蘇省“青藍工程”人才基金（編號：蘇教師[2012]39號）；江蘇農牧科技職業學院院級重點項目（編號：ZD1206）。

作者簡介：姚芳（1980—），女，四川儀隴人，碩士，講師，研究方向為食品加工與貯藏。E-mail：46268809@qq.com。

通信作者：劉婧，博士，教授，研究方向為食品加工與貯藏。E-mail：460318854@qq.com。豬肉脯是豬肉經切片、調味、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，是我國的傳統美食[1]，其色澤棕紅，具有蛋白質含量高、芳香濃郁、余味無窮等特點。肉制品的表觀色澤是影響消費者購買行為的主要因素[2]，我國長期以來一直使用亞硝酸鈉作為肉脯制品的發色劑，但亞硝酸鈉有嚴重的毒副作用，它能使血紅蛋白轉變為高鐵血紅蛋白而失去輸氧能力，而且亞硝酸鈉長期積蓄在體內很易形成強致癌物亞硝胺。世界各國對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《食品添加劑使用標準》規定熟肉干制品不得添加亞硝酸鹽，這給肉脯行業的發展帶來了極大的挑戰，因此研究一種新型干肉制品無硝發色技術以替代亞硝酸鹽發色技術已成為肉脯行業亟待解決的難題。目前已有的肉制品無硝發色技術有一氧化碳發色[3]、亞硝基血紅蛋白發色[4]、組氨酸發色[5]、紅曲色素發色[6]、乙基麥芽酚和檸檬酸鐵發色[7]、番茄紅素發色[8]等，存在不適用于肉脯制品或者色澤不穩定、高溫易分解、風味不好等問題。Kato等研究發現，在蛋白質變性溫度下加熱含蛋白質和糖的溶液，可發生美拉德反應，并且所形成的聚合物具有良好的色澤、熱穩定性、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發生美拉德反應的產物替代亞硝酸鈉在肉脯中發色，以提高肉脯的色澤和風味，避免亞硝胺致癌物質的產生，從而為無硝肉脯的生產提供技術指導。

1材料與方法

1.1材料與試劑

Ⅳ號肉（豬后腿瘦肉）購于雙匯集團，含蛋白質21%～22%、脂肪3%～4%、水分74%～75%；食鹽、蔗糖、味精、白胡椒粉，購自當地市場；魚露，威海三源水產有限公司；食品級復合磷酸鹽（符合Q/320308XAB05—2001《復合磷酸鉀-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儀器與設備

EM-2片肉機，廈門惟一食品機械有限公司；HWY50拌料機，上海美格食品機械廠；RLY30熱風爐，常州盛得利干燥設備有限公司；輸送式遠紅外線烘爐，香港永輝電路板設備有限公司；QZ204A切片機，江陰永聯集團公司化工機械設備廠；DZ-500/2S雙室真空包裝機，蘇州蘇美特包裝機械廠；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；WSC-S數顯測色色差儀，上海精密科學儀器有限公司。

1.3試驗方法

1.3.1無硝肉脯加工工藝流程無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

↓↓

原料肉驗收→機械嫩化→切片→復合蛋白酶水解→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，再加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，便制成蔗糖水解液。

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

復合蛋白酶水解：添加0.35%復合蛋白酶（含40%菠蘿蛋白酶、35%木瓜蛋白酶和25%風味蛋白酶），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、魚露等輔料進行混合腌制。

真空滾揉：低溫真空滾揉40 min，拌料至肉片發黏，倒入容器內靜置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：將半成品放在遠紅外分段溫控烤爐的不銹鋼絲網帶輸送帶上，通過控溫儀控制3段烤爐的溫度為180、240、280 ℃，每段烤制40 s。成品顏色應呈棕紅色，有光澤，含水量<20%。

1.3.3色度測定將色差儀預熱30 min，先用標準黑筒校零，再用標準白板校準，然后將色度測定儀CIE-LAB的探測器測量口垂直置于樣品上，測定肉脯的亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*），每組隨機測10個平行值，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，負值絕對值越大則偏向綠色的程度越大；b*值又稱黃度值，表示有色物質的黃藍偏向，正值越大則偏向黃色的程度越大，說明肉越不新鮮，負值絕對值越大則偏向藍色的程度越大[11-12]。endprint

1.3.4顏色感官評定由10個經驗豐富的食品感官評定員組成評定小組，在感官評定室內對不同試驗組豬肉脯的色澤進行感官評分，去極值后取平均值，評定標準見表1。

1.3.5無硝肉脯發色工藝的單因素設定單因素試驗設計分別以感官評分、L*值、a*值、b*值作為評價指標，研究不同糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量對無硝肉脯發色效果的影響，每組試驗設3次重復。

1.3.6響應面試驗設計根據單因素試驗結果，采用響應面設計試驗，運用Box-Behnken中心組合試驗設計原理[13]，重點對肉脯中表觀色澤相關性最強的a*值進行分析研究[14]，進行糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應面試驗，試驗設計見表2。

1.3.7數據分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對數據進行2次多元回歸擬合，利用F檢驗對數據進行方差分析以評價模型的統計學意義。

2結果與分析

2.1糖水比對無硝肉脯發色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液以加工無硝發色肉脯，并研究不同糖水比對無硝肉脯發色效果的影響，試驗結果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發現，糖水比較小時，蔗糖水解液濃度低，無硝肉脯紅色較淺；糖水比高時，色度值L*和a*較小，感官評分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對無硝肉脯發色效果的影響

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，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液加工無硝發色肉脯，研究不同水解溫度對無硝肉脯發色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評分都呈先增加后降低的趨勢，b*值的變化較小，a*值和感官評分的變化幅度較大。由結果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時，對無硝肉脯的發色效果影響很??；高于185 ℃時，蔗糖在高溫下易發生焦糖化反應，且顏色發黑，色澤變暗。因此綜合試驗結果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint

1.3.4顏色感官評定由10個經驗豐富的食品感官評定員組成評定小組，在感官評定室內對不同試驗組豬肉脯的色澤進行感官評分，去極值后取平均值，評定標準見表1。

1.3.5無硝肉脯發色工藝的單因素設定單因素試驗設計分別以感官評分、L*值、a*值、b*值作為評價指標，研究不同糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量對無硝肉脯發色效果的影響，每組試驗設3次重復。

1.3.6響應面試驗設計根據單因素試驗結果，采用響應面設計試驗，運用Box-Behnken中心組合試驗設計原理[13]，重點對肉脯中表觀色澤相關性最強的a*值進行分析研究[14]，進行糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應面試驗，試驗設計見表2。

1.3.7數據分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對數據進行2次多元回歸擬合，利用F檢驗對數據進行方差分析以評價模型的統計學意義。

2結果與分析

2.1糖水比對無硝肉脯發色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液以加工無硝發色肉脯，并研究不同糖水比對無硝肉脯發色效果的影響，試驗結果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發現，糖水比較小時，蔗糖水解液濃度低，無硝肉脯紅色較淺；糖水比高時，色度值L*和a*較小，感官評分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對無硝肉脯發色效果的影響

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，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液加工無硝發色肉脯，研究不同水解溫度對無硝肉脯發色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評分都呈先增加后降低的趨勢，b*值的變化較小，a*值和感官評分的變化幅度較大。由結果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時，對無硝肉脯的發色效果影響很??；高于185 ℃時，蔗糖在高溫下易發生焦糖化反應，且顏色發黑，色澤變暗。因此綜合試驗結果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint

1.3.4顏色感官評定由10個經驗豐富的食品感官評定員組成評定小組，在感官評定室內對不同試驗組豬肉脯的色澤進行感官評分，去極值后取平均值，評定標準見表1。

1.3.5無硝肉脯發色工藝的單因素設定單因素試驗設計分別以感官評分、L*值、a*值、b*值作為評價指標，研究不同糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量對無硝肉脯發色效果的影響，每組試驗設3次重復。

1.3.6響應面試驗設計根據單因素試驗結果，采用響應面設計試驗，運用Box-Behnken中心組合試驗設計原理[13]，重點對肉脯中表觀色澤相關性最強的a*值進行分析研究[14]，進行糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應面試驗，試驗設計見表2。

1.3.7數據分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對數據進行2次多元回歸擬合，利用F檢驗對數據進行方差分析以評價模型的統計學意義。

2結果與分析

2.1糖水比對無硝肉脯發色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液以加工無硝發色肉脯，并研究不同糖水比對無硝肉脯發色效果的影響，試驗結果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發現，糖水比較小時，蔗糖水解液濃度低，無硝肉脯紅色較淺；糖水比高時，色度值L*和a*較小，感官評分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對無硝肉脯發色效果的影響

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，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液加工無硝發色肉脯，研究不同水解溫度對無硝肉脯發色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評分都呈先增加后降低的趨勢，b*值的變化較小，a*值和感官評分的變化幅度較大。由結果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時，對無硝肉脯的發色效果影響很??；高于185 ℃時，蔗糖在高溫下易發生焦糖化反應，且顏色發黑，色澤變暗。因此綜合試驗結果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint