微波處理對鹵制豬肉貨架期及其品質的影響

唐彬，李大虎，折彎彎，張敏

(西南大學 食品科學學院，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

微波處理對鹵制豬肉貨架期及其品質的影響

唐彬，李大虎，折彎彎，張敏*

(西南大學 食品科學學院，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

以鹵制豬肉貯藏過程中水溶性氮(water soluble nitrogen, WSN)、pH值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)、揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)、菌落總數和感官評價為指標，與高溫高壓處理作對比，研究不同微波處理時間(微波時間為10、15、20、25 s，微波功率800 W)對鹵制豬肉(3 cm×3 cm×0.5 cm)貨架期及其品質的影響。結果表明，微波處理和高溫高壓處理均能有效抑制鹵制豬肉pH值、TBA值、TVB-N含量和菌落總數上升，其中高溫高壓處理組、微波20 s和25 s處理組效果較好，其貨架期均在30 d以上。微波20 s和25 s處理組還能較好地抑制鹵制豬肉WSN含量上升，而高溫高壓處理組的WSN含量較高，說明高溫高壓處理組鹵制豬肉蛋白質降解情況較嚴重。微波20 s處理組感官品質保持最好，而高溫高壓處理組感官品質保持最差。經綜合評定，微波20 s處理能有效延長鹵制豬肉貨架期的同時最大限度保持其品質。

微波；鹵制豬肉；處理時間；貨架期；品質

鹵制豬肉口感細膩獨特、味道鮮美，具有較高的營養價值，深受廣大消費者喜愛。但是很多有地方特色的、味美質優的鹵制豬肉由于缺乏有效的保鮮手段難以銷售到其他地區。而現有的保鮮技術，如高溫高壓殺菌技術，雖在一定程度上延長了鹵制豬肉貨架期，卻不能有效保持其原有的品質和風味，而使產品競爭力大幅度下降。近幾年來，一種新式的殺菌技術逐漸被人們重視，那就是微波殺菌技術。微波殺菌技術(microwave sterilization)，是指利用微波來殺死產品表面和內部微生物，從而達到保鮮目的的一種殺菌方法，其熱效應[1]和非熱效應[2]協同作用，可以在短時間內達到較好的殺菌效果。有研究表明，使用微波對食品進行殺菌，不僅可以有效殺滅微生物，延長食品保質期，還可以最大程度地保持食品原有風味和口感[3-4]。PATERSON[5]發現牛肉經微波殺菌后不僅微生物數量明顯降低，食用品質也幾乎沒有變化。李秋庭[6]用微波處理鹽焗雞，發現經微波處理后的鹽焗雞各項感官指標均優于蒸汽處理。近年來國內外對微波技術的研究較為廣泛，但是微波處理對鹵制豬肉貨架期及其品質的研究卻尚未見報道。

不同的食品因其形狀、大小、質地和成分不同，對于微波的吸收速率和效率就不同，需要的微波功率和加熱時間就不同。這些都限制了微波殺菌的通用性，在實際運用中就需要針對產品情況找到合適的殺菌功率和持續時間。同時，通過本實驗室前期的研究發現，鹵制豬肉經微波處理或熱處理后其品質的改變很大程度是由處理方式以及微生物共同作用使蛋白質降解和脂質氧化引起的，并且發現蛋白質降解對肉制品pH值、感官品質、TVB-N含量等保鮮指標影響較大。因此本次試驗選用微波對鹵制豬肉(3 cm×3 cm×0.5 cm)進行殺菌處理，探討不同微波處理時間(微波時間為10、15、20、25 s，微波功率800 W)對鹵制豬肉微生物、脂肪氧化、蛋白質降解、pH值、感官品質的綜合影響，試圖找出合理的微波殺菌時間，能有效延長鹵制豬肉貨架期的同時最大限度保持其品質。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

新鮮豬后腿肉、沁星牌自香鹵川味鹵料(袋裝成品)，重慶市永輝超市；尼龍真空包裝袋(18 cm×25 cm×18絲)，山東慶祥塑料廠。

HCI、乙二胺四乙酸二鈉、NaOH、K2HPO4、MgO、NaH2PO4、H3BO3、硫代巴比妥酸、無水乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀、2,4-二硝基苯肼、三氯乙酸、KH2PO4、Na2HPO4、NaCI，分析純，成都市科龍化工試劑廠；丙二醛二乙縮醛：分析純，北京大田豐拓化學技術有限公司。

1.2儀器與設備

UV-2450PC型全自動紫外分光光度計，日本島津公司；5810型臺式高速離心機，德國Eppendorf公司；HH-2型恒溫水浴鍋，常州奧華儀器有限公司；DPH型電熱恒溫培養箱，上海一恒科技儀器有限公司；KD23B-DA型微波爐，廣東美的廚房電器制造有限公司；XHF-D型內切式勻漿機，寧波新芝生物科技有限公司；PHS-3E 型pH計，上海精密科技有限責任公司；BXM-30R型立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博訊實業有限公司。

1.3實驗方法

1.3.1 樣品準備

將豬后腿肉的可見脂肪去除，清洗干凈后，用無菌刀切成3 cm×3 cm×0.5 cm厚的肉片。先用開水預煮10 min，除去血腥，撈起后再按照鹵料說明進行鹵制。鹵制完成后，將鹵肉置于5 ℃無菌展示柜中冷卻5 min。冷卻后的豬肉裝于高溫蒸煮袋中，再真空包裝，包裝量控制在(50±1)g，總共被分成6個處理組。(1)對照組，冷卻后不作處理；(2)微波10 s處理組，每袋鹵制豬肉殺菌10 s；(3)微波15 s處理組，每袋鹵制豬肉殺菌15 s；(4)微波20 s處理組，每袋鹵制豬肉殺菌20 s；(5)微波25 s處理組，每袋鹵制豬肉殺菌25 s；(6)高溫高壓殺菌，將鹵制豬肉放置于立式壓力蒸汽滅菌鍋內，121 ℃殺菌15 min。微波功率均為800 W，所有樣品處理后，放置在常溫(25 ℃)條件下貯藏，每6 d隨機取樣進行分析，貯藏周期30 d。

1.3.2 水溶性氮(WSN)含量的測定

參考顧偉鋼[7]的方法，提取液用凱氏定氮法測定水溶性氮含量。

1.3.3 pH值的測定

按 GB/T9695.5—2008《肉與肉制品 pH 值測定》執行。

1.3.4 硫代巴比妥酸(TBA)值的測定

參照MIELNIK[8]的方法，略修改。取10 g肉樣研細，然后加50 mL 7.5%的三氯乙酸(含0.1% EDTA)，再連續均質(10 000 r/min)30 s，混合物雙層濾紙過濾。取濾液5 mL，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，100 ℃沸水浴中保持30 min，取出后用流動自來水冷卻10 min，用紫外可見分光光度計在532 nm處測定反應溶液的吸光值。通過與標準曲線對照可得出TBA值，其結果用 mg MDA/kg表示。

1.3.5 揮發性鹽基氮(TVB-N)含量的測定

按 GB/T 5009.44—2003 《肉與肉制品衛生標準的分析方法》中的揮發性鹽基氮測定方法執行。

1.3.6 菌落總數的測定

按GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗-菌落總數測定》執行。

1.3.7 感官評定

感官評定由10位經過專業培訓的食品評判員完成。共設定色澤、氣味、滋味、組織狀態4個評價項目，分值1～9分別代表極差，非常差，較差，略差，一般，略好，較好，非常好，極好。感官評定標準如表1[7，9]。

表1 感官評定標準

1.4數據分析

采用Origin8.5 對數據進行圖像處理，使用SPSS 20.0軟件進行相關性分析和顯著性差異分析，p>0.05表示差異不顯著，p<0.05表示具有顯著性差異，p<0.01表示具有極顯著性差異。

2 結果與分析

2.1水溶性氮含量的變化

水溶性氮是指能溶于水的含氮物質，代表著肉制品中蛋白質的降解程度[10]，其含量可反映鹵制豬肉在微波和高溫高壓處理前后以及貯藏期間蛋白質的降解程度。如圖1所示，對照組、微波10 s處理組和微波15 s處理組水溶性氮含量分別只檢測到第6天、第12天和第18天，這是因為對照組、微波10 s處理組和微波15 s處理組的鹵肉分別在第6天、第12天、第18天失去食用價值(由圖5不同微波處理時間下菌落總數的變化可知)。各處理組水溶性氮含量隨貯藏時間的增加呈上升趨勢，說明貯藏過程中蛋白質均發生一定的降解。在第0天，微波處理10 s與對照組差異不顯著(p>0.05)，這可能是因為微波處理時間過短，對蛋白質的影響較小。而貯藏第0天，微波處理15 s以上，水溶性氮含量與對照組相比增加明顯，且差異極顯著(p<0.01)，這是因為微波加熱時間越長，鹵肉中大分子蛋白質變性越劇烈，分子中各種氫鍵及偶極鍵的斷裂越多，形成的肽、氨基酸和核酸代謝產物就越多[11]。貯藏第0天，高溫高壓處理組水溶性氮含量最大，達到264.4 mg N/100 g，與其他處理組差異均顯著(p<0.05)，這是因為高溫高壓處理時間較長，溫度較高，蛋白質降解速度較快引起的。在貯藏第30天，微波20 s組水溶性氮含量顯著低于微波25 s組和高溫高壓處理組(p<0.05)，含量僅為277.2 mg N/100 g，且微波20 s組在整個貯藏期間水溶性氮含量上升比較平緩。對照組和微波10 s組水溶性氮含量上升較快，可能是因為殺菌不足導致豬肉腐敗引起的。綜上可知，微波和高溫高壓處理后鹵制豬肉中水溶性氮含量均有所上升；在貯藏期30 d內，微波處理20 s組抑制水溶性氮含量上升效果較好，能一定程度抑制蛋白質降解；高溫高壓處理組水溶性氮含量一直維持在較高水平。

圖1 不同微波處理時間下鹵制豬肉中水溶性氮含量的變化Fig.1 Changes in WSN of marinating pork treated by microwave in different time

2.2pH值的變化

如圖2所示，第0～6天，微波處理和高溫高壓處理組pH值呈下降趨勢，這是因為肉中的微生物在貯藏初期分解糖類物質，生成乳酸、醋酸等弱有機酸[12]。對照組在第6天pH值明顯升高，與其他組差異極顯著(p<0.01)，這主要是因為對照組未經殺菌處理，在貯藏第6天，大量微生物分解蛋白質，生成了較多的堿性含氮物質[13]。隨著貯藏時間增加，各處理組pH值呈上升趨勢，這是因為貯藏后期微生物以及微生物分泌的酶共同作用而引起了脫氨反應，結果導致一些氨、三甲胺等堿性物質產生[14]，使pH值逐漸上升。這與楊家蕾[15]的重組醬肉實驗結果類似。微波20 s組和25 s組在貯藏后期鹵肉pH值變化差異不明顯(p>0.05)。在貯藏第24天和第30天，高溫高壓處理組pH值顯著低于微波20 s組和25 s組，這可能是因為高溫高壓處理后大量微生物被殺死，對樣品pH值影響較小造成的。綜上可知，微波處理可抑制鹵制豬肉pH值上升，但在后期pH值增大明顯；微波處理20 s和25 s差異不顯著(p>0.05)；高溫高壓處理抑制pH值上升效果最好。

圖2 不同微波處理時間下鹵制豬肉pH值的變化Fig.2 Changes in pH of marinating pork treated by microwave in different time

2.3硫代巴比妥酸(TBA)值的變化

TBA是客觀反映脂肪氧化程度的敏感指標之一[16](圖3)。

圖3 不同微波處理時間下鹵制豬肉TBA的變化Fig.3 Changes in TBA of marinating pork treated by microwave in different time

如圖3所示，在貯藏期間，所有試驗組TBA值均呈上升趨勢，這說明隨著貯藏時間的增加各處理組中脂質氧化越嚴重，這可能與微生物數量增多有關[17]，微生物數量越多，脂質分解速度越快。對照組第6天完全腐敗，TBA值較高，與其他組差異極顯著(p<0.01)。微波20 s和25 s組在貯藏期內TBA值都有所增加，到第30天時兩者TBA值差異不顯著(p>0.05)。貯藏0～12 d，高溫高壓處理組TBA值變化不明顯，12 d以后高溫高壓處理組TBA值不斷增大，但相同貯藏時間下均小于微波處理組。這可能是因為高溫高壓殺菌較為徹底，貯藏前期微生物數量較少脂質氧化不明顯，而貯藏12 d以后，微生物開始大量繁殖，脂質氧化加劇，TBA值上升。綜上可知，微波處理和高溫高壓處理能一定程度抑制鹵制豬肉中TBA值的上升；高溫高壓處理對抑制貯藏期內TBA值上升效果最好。

2.4揮發性鹽基氮(TVB-N)含量的變化

揮發性鹽基氮是鑒定肉品新鮮度的一個重要指標，其值越高說明微生物分解活動越劇烈，因此TVB-N可反映貯藏期間微生物分解蛋白質的情況[18]。如圖4所示，各處理組TVB-N含量均隨著貯藏時間增加而增加。其中對照組在第6天與其他組差異極顯著(p<0.01)，達到42.7 mg/100 g，失去食用價值，而微波處理10 s和15 s分別在第12天和第18天完全腐敗變質。有資料表明[19]，肉制品經較長時間和較高溫度煮制后，其內源酶已經完全失活，因此在貯藏中TVB-N一般是由微生物及其分泌的酶相互作用而產生的。對照組、微波10 s組和微波15 s組在貯藏過程中TVB-N含量上升較快，這說明貯藏期間微生物繁殖較為嚴重。微波20 s和25 s組在貯藏期內TVB-N含量增加較為緩慢，在第30天時2組TVB-N含量相差不大。高溫高壓處理在貯藏期內TVB-N含量一直低于其他處理組，從第6天開始與其他組差異極顯著(p<0.01)，這是因為高溫高壓殺菌效果較好，微生物對蛋白質分解較少，生成的TVB-N含量因此就較少。綜上所述，高溫高壓殺菌組TVB-N含量較少；微波20 s和25 s處理組能一定程度的抑制鹵制豬肉貯藏期內TVB-N含量的上升。

圖4 不同微波處理時間下鹵制豬肉揮發性鹽基氮(TVB-N)含量的變化Fig.4 Changes in TVB-N of marinating pork treated by microwave in different time

2.5菌落總數的變化

如圖5所示，各處理組菌落總數隨貯藏時間的延長而呈上升趨勢。對照組和微波10 s處理組增加速度最快，分別在第6天和第12天達到5.02 lg(CFU/g)和5.3 lg(CFU/g)，失去食用價值。而微波15 s處理組也在第18天時失去食用價值。微波20 s和25 s組菌落總數在貯藏期內上升趨勢較為平緩，貯藏結束時菌落總數差異不顯著(p>0.05)，常溫貯藏下保質期可達30 d。高溫高壓處理在第0天時菌落總數明顯低于其他組，與其他組差異極顯著(p<0.01)，說明其殺菌效果最好；隨著貯藏時間增加，高溫高壓處理組菌落總數也呈上升趨勢，但整個貯藏期間其菌落總數均顯著低于微波處理組(p<0.05)。綜上可知，微波20 s和25 s處理能一定程度地抑制微生物生長繁殖，延緩鹵制豬肉菌落總數上升；高溫高壓處理組對鹵制豬肉微生物的抑制效果最好。

圖5 不同微波處理時間后鹵制豬肉菌落總數的變化Fig.5 Changes in the total bacterial counts of marinating pork treated by microwave in different time

2.6感官評定

如圖6所示，貯藏第0天，對照組的分值是9分，在所有處理組中評價最高，其余各處理組均在處理后感官得分有一定下降，說明各處理方式均對鹵制豬肉的感官品質有一定的影響，其中高溫高壓處理組感官品質保持最差。

圖6 不同微波處理時間下鹵制豬肉感官分值的變化Fig.6 Changes in sensory scores of marinating pork treated by microwave in different time

各微波處理后的感官得分隨著貯藏時間的增加而降低，但均高于高溫高壓處理組，且貯藏時間較對照組明顯提高。在整個貯藏期間，微波20 s處理組對鹵制豬肉感官品質的保持效果最好，第0天的感官分值是8.54分，隨著貯藏時間的增加得分逐漸降低，到第30天時，感官分值是6.02分。在貯藏0～24 d，微波25 s處理組的感官得分均比微波20 s低，在貯藏第30天，兩者感官得分差異不顯著(p>0.05)。而對照組、微波10 s處理組、微波15 s處理組由于未殺菌或殺菌不徹底，貯藏后不久，感官品質均迅速下降。高溫高壓殺菌后的口感和風味明顯劣變，第0天感官分值7.6分，而第6天后感官分值迅速下降到6.12分，第30天感官分值是5.02分。有學者提出[20-21]，熱處理會對結締組織產生一定的損壞，超過一定的溫度和時間，肉會由于膠原蛋白發生部分溶解、轉換成明膠而導致軟化，液體流失，硬度下降。高溫高壓處理破壞了鹵制豬肉組織，從而使其內聚性下降，保水性變差，咀嚼性降低，最終引起肉質松散，缺乏細膩感，這可能便是高溫高壓殺菌鹵制豬肉感官品質保持最差的原因。綜上可知，與高溫高壓殺菌相比，微波處理能夠有效緩解貯藏中鹵制豬肉感官品質下降，其中微波20 s處理組緩解鹵制豬肉感官品質下降效果最好。

2.7鹵制豬肉各指標間相關性分析

對鹵制豬肉貯藏期間WSN含量、pH值、TBA值、TVB-N含量、菌落總數以及感官評價進行相關性分析，結果如表2所示。各指標之間均存在一定相關性，其中WSN含量、TBA值、TVB-N含量分別與菌落總數呈顯著相關性(r(0.01)=0.950，r(0.01)=0.969，r(0.01)=0.976)。感官評價分別與WSN含量、pH值、TBA值、TVB-N含量、菌落總數呈顯著負相關性(r(0.05)=-0.838，r(0.05)=-0.850，r(0.01)=-0.932，r(0.05)=-0.888，r(0.01)=-0.938)。WSN含量與TVB-N含量呈顯著相關性(r(0.01)=0.985)。pH值分別與TBA值、TVB-N含量呈顯著相關性(r(0.05)=0.897，r(0.05)=0.848)。綜上可知，雖然相關性并不意味著因果關系，但可推測合理的殺菌方式對鹵制豬肉貯藏過程中品質的保持是至關重要的。殺菌不徹底，菌落總數上升或過度殺菌均會引起TBA值、pH值、WSN含量、TVB-N含量上升，引起脂質氧化，蛋白質等營養物質降解，這對鹵制豬肉感官品質有很大影響。

表2 鹵制豬肉貯藏期間各指標之間的相關系數

注：**相關系數顯著水平為0.01，*相關系數顯著水平為0.05。

3 結論

研究表明，微波處理和高溫高壓處理均能一定程度地抑制貯藏期間鹵制豬肉菌落總數上升，其中高溫高壓處理組效果最好；貯藏期間微波處理時間越長，菌落總數上升越緩慢，鹵制豬肉貨架期越長；微生物的減少，有效地抑制了鹵制豬肉pH值、TBA值、TVB-N含量、水溶性氮含量的上升；微波處理和高溫高壓處理都會造成鹵制豬肉水溶性氮含量上升，說明2種處理方式都會使蛋白質降解，其中高溫高壓處理影響最大；微波處理能較好保持鹵制豬肉的感官品質，而高溫高壓處理感官品質保持最差。考慮到貨架期和品質問題，微波20 s處理組常溫貯藏下鹵制豬肉貨架期可達30 d，在所有處理組中其感官品質保持最好，且微波20 s處理還能有效抑制貯藏期間鹵制豬肉pH值、TBA值、TVB-N含量和水溶性氮含量上升。經綜合評定，微波20 s處理能夠有效延長鹵制豬肉貨架期的同時最大限度保持其品質。

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Effectsofmicrowaveprocessingontheshelflifeandqualityofmarinatingpork

TANG Bin, LI Da-hu, SHE Wan-wan, ZHANG Min*

(College of Food Science, Southwest University, Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Argo-products on Storage and Preservation (Chongqing), Chongqing Engineering Research Center for Special Foods, Chongqing 400715, China)

WSN, pH, TBA, TVB-N, colonies numbers and sensory assessment of marinating pork during storage are used as indexes. Compared with high temperature and high pressure treatment, effects of different microwave processing time (microwave processing time: 10 s, 15 s, 20 s, 25 s; microwave power: 800 W) on the shelf life and quality of marinating pork (3 cm×3 cm×0.5 cm) were studied. The results showed that microwave processing, high temperature and high pressure processing can effectively inhibited pH value, TBA value, TVB-N value and total bacterial counts of marinating pork rising, and the results of high temperature, high pressure and microwave processing (20 s and 25 s) were better. The shelf lives were all more than 30 days. Microwave processing (20 s and 25 s) can significantly inhibit WSN rising, but high temperature and high pressure processing increased WSN and accelerated the protein decomposition. Sensory quality was kept the best for microwave processing (20 s) products, while sensory quality of high temperature and high pressure processing was the worst. By comprehensive analysis, microwave processing (20 s) could effectively extend the shelf life of marinating pork and keep its quality.

microwave; marinating pork; processing time; the shelf life; quality

碩士研究生(張敏副教授為通訊作者，E-mail：zmqx123@163.com)。

重慶市科委社會事業與民生保障科技創新專項(cstc2015shmszx80036)

2017-01-24，改回日期：2017-04-06

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013938