不同食鹽添加量和蒸煮溫度對豬肉糜品質的影響

王春彥，康壯麗*，馬漢軍，朱東陽，宋照軍，高雪琴，楊保進

1(河南科技學院食品學院，河南 新鄉，453003) 2(河南牧業經濟學院食品學院，河南 鄭州，450011)

近年來，我國肉制品行業取得了飛快的發展，成為最大的肉制品生產和消費國。肉糜制品在我國肉制品深加工中的地位舉足輕重，其品種豐富，能夠給消費者在營養、質構、風味和價格等方面提供選擇。在肉糜制作和加熱成熟過程中，食鹽添加量和蒸煮溫度對肉糜制品的品質起決定性作用。首先，食鹽能夠促使肌原纖維蛋白發生溶解和溶脹，較多提取肉糜中的肌原纖維蛋白，同時也能夠賦予肉糜制品良好的滋味和風味[1-2]。因此，傳統的肉糜制品中食鹽的含量普遍比較高(質量分數2%左右)，而過多的攝入食鹽增加患高血壓和心血管疾病的風險[3]。所以，如何減少肉糜制品中食鹽含量是一個研究難點[4-5]。

在加熱過程中，肉糜中提取出來的肌原纖維蛋白變性，發生聚集和交聯，形成三維凝膠網絡結構[6]。肉糜凝膠的品質與蒸煮溫度密切相關，因為肌原纖維蛋白質熱誘導凝膠的形成需要經歷變性、聚集和交聯3個過程。首先是蛋白質受熱引起非共價鍵解離，改變蛋白質構象，引起蛋白質變性，變性暴露出來的蛋白質基團因交聯和聚合作用而形成較大分子的凝膠體[7]。低于40 ℃時，肌球蛋白變性凝聚程度較低，而高于40 ℃，肌球蛋白凝聚成聚合體，隨著溫度升高，到60 ℃時已形成直徑大于500 nm的聚合體[8]。也有報道發現在30 ℃，肌球蛋白重鏈的α-螺旋結構含量減少，到70 ℃時α-螺旋結構含量最少；在65 ℃時，表面疏水作用力最大，隨著溫度的升高，疏水作用力減少，主要原因是溫度增加，部分疏水鍵參與蛋白質交聯，形成網絡凝膠結構[9]。因此，本實驗將不同食鹽添加量和蒸煮溫度結合，研究兩者對豬肉糜凝膠品質的影響，為降低食鹽添加量，提高豬肉糜制品的品質提供理論依據。

1　材料與方法

1.1　實驗材料

冷卻24 h的豬后腿肉(水分為70.52%；蛋白質為20.05%；脂肪為8.08%；pH為5.75)和新鮮豬背膘(水分為8.72%；蛋白質為1.42%；脂肪為89.45%)購于新鄉洪門菜市場。膠原蛋白腸衣購于中國神冠控股有效公司。

食鹽為分析純。

1.2　儀器與試劑

Stephan UMC-5C 斬拌機，德國；絞肉機，山東嘉信食品機械有限公司；CR-400色差計，日本美能達公司；Hanna pH計，意大利；T25高速勻漿器，德國IKA公司；HH-42水浴鍋，常州國華電器有限公司；TA-XT.plus質構儀，英國Stable Microsystem公司；ShimadzuAUY120電子天平，日本島津公司；HAAKE MARS流變儀,Thermo scientific；VF608灌裝機, 德國；離心機，美國Beckman L-80-XP Ultracentrifuge；干燥箱，上海博訊實業有限公司。

1.3　方法

1.3.1豬肉糜的制備

所有豬肉糜均添加豬肉500 g，食鹽加量分別為1%、2%和3%(質量分數)。剔除豬肉中可見的結締組織和脂肪，使用絞肉機絞碎(6 mm孔板)，用PE/尼龍真空包裝袋進行分裝，每袋500 g，真空包裝，儲存于-20℃直到加工，不得超過2周。使用前在0～4℃冷庫中解凍約12 h至中心溫度為0℃左右。解凍后的豬后腿肉應用如下方法進行加工，每種加工方法均重復4次：將1 000 g解凍后的豬后腿肉放入斬拌機，1 500 r/min斬拌30 s，斬拌過程中加入食鹽，停3 min；再1 500 r/min斬拌30 s，停3 min；最后3 000 r/min斬拌60 s，中心溫度低于10℃。加工好的豬肉糜立即使用真空灌裝機進行灌裝，使用18 mm的膠原蛋白腸衣。將灌裝好的香腸分為16 cm的段，并稱重。分別放入溫度為70、80和90 ℃的水中煮制30 min。撈出放入流水中冷卻中心溫度至室溫，4 ℃過夜冷卻。

1.3.2色差的測定方法

使用色差計對熟肉糜中心部位進行測定，標準白色比色板為L*=96.86,a*=-0.15,b*=1.87。不同食鹽添加量和蒸煮溫度的樣品測定5次。其中L*代表亮度值，a*代表紅度值，b*代表黃度值。

1.3.3蒸煮得率

蒸煮得率為豬肉糜蒸煮后重量與蒸煮前重量的百分比。蒸煮得率按照公式(1)計算：

(1)

每組測定4次。

1.3.4質構的測定

不同食鹽添加量和蒸煮溫度的豬肉糜在室溫環境中放置2 h。取蒸煮豬肉糜的中心部位，制成高20 mm，直徑為25 mm的圓柱體，使用質構儀的P/36圓柱型探頭進行質構測定。測試條件如下：測試前速度為2.0 mm/s，測試速度為2.0 mm/s，測試后速度為2.0 mm/s；壓縮比為50%，時間5 s；觸發類型：自動。得到的質構參數為：硬度(hardness)：第1次壓縮時使用力的最大值(N)；內聚性(cohesiveness)：第2次壓縮曲線面積和第1次壓縮曲線面積的比值；彈性(springiness)：第1次壓縮后樣品的回復百分比[10]。

每個處理組重復6次。

1.3.5流變

不同食鹽添加量和乳化工藝的肉糜使用熱動態流變性使用流變儀進行測定。用35 mm不銹鋼圓形平板探頭，間隙為0.5 mm，肉糜均勻涂抹在2個平板之間，外周涂一層薄薄的硅油，防止水分蒸發。測定方法為20 ℃保溫10 min，然后從20 ℃到 95 ℃，加熱速率為2 ℃/min。在加熱過程中，在一個振蕩模式和一個固定的頻率為0.1 Hz下對樣品進行連續剪切。在此過程中，測量儲能模量(G′)的變化。每個處理組測量3次。

1.3.6統計方法

本實驗所有處理重復4次。應用軟件SPSS v.18.0(SPSS Inc., USA)進行統計分析，使用單因素方差分析(ANOVA)的方法對數據進行分析，當p<0.05時認為組間存在差異顯著，p<0.01認為組間存在差異極顯著。

2　結果與分析

2.1　色差

由表1可知，不同食鹽添加量和溫度蒸煮豬肉糜的色差影響顯著。在相同溫度下，隨著食鹽添加量的增加L*值顯著(p<0.05)升高，b*值顯著(p<0.05)下降，而a*值差異不顯著(p>0.05)。TOBIN等[11]報道了1%(質量分數)食鹽添加量法蘭克福香腸的色澤較2%(質量分數)食鹽添加量的色澤黑一些。KANG等[1]報道了增加食鹽添加量從0.5%到3%(質量分數)，L*值顯著(p<0.05)升高。在相同食鹽濃度下，隨著溫度的升高，在80 ℃時L*值最高(p<0.05)，而90 ℃時下降，與70 ℃時差異不顯著(p<0.05)。a*值在70 ℃時值最大，隨著溫度的升高而降低，b*值隨著溫度的升高而增加。在所有蒸煮豬肉糜中，80 ℃時2%(質量分數)食鹽和3%(質量分數)食鹽的L*值最高，70 ℃和90 ℃時1%(質量分數)食鹽的L*值最低(p<0.05)；70 ℃時所有食鹽添加量蒸煮豬肉糜的a*值最高，90 ℃時最低(p<0.05)。因為生豬肉糜中肌紅蛋白的含量是一定的，變性肌紅蛋白含量為0；溫度升高到65～80 ℃時，肌紅蛋白變性生成變性珠蛋白高鐵血色原，當蒸煮中心溫度達到50 ℃時，變性肌紅蛋白含量為15%左右；當中心溫度達到83 ℃時，變性肌紅蛋白上升到80%以上[12-13]。所以升高溫度造成蒸煮豬肉糜的a*值降低，L*值在80℃時最高。

表1　不同食鹽添加量和蒸煮溫度豬肉糜的色差(L*, a*, b*值)Table 1　Effect on color (L*, a*, b* value) of cookedbatters product with various salt contents at differenttemperature

注：a-d不同字母表示縱列存在顯著差異(p<0.05)。每組數據包含平均值+/-標準差，n=4。

2.2　蒸煮得率

保水性是豬肉糜凝膠的重要指標，蒸煮得率能夠反映豬肉糜保水性的優劣。由圖1可知，不同食鹽添加量和溫度對豬肉糜的蒸煮得率影響顯著。在相同溫度下，蒸煮得率隨著食鹽添加量的增加而升高。這是因為增加食鹽添加量，提高鹽溶性蛋白的溶出量，在加熱過程中形成良好的三維網狀結構，提高肉糜凝膠的保水性[1]。CARDOSO等[14]報道了增加食鹽添加量，提高鹽溶性蛋白的溶解度，降低肉糜的蒸煮損失。TOTOSAUS和PEREZ-CHABELA[15]報道了減少肉糜中食鹽添加量，降低肌原纖維蛋白的提取量和溶解度，降低肉糜的蒸煮得率。1%(質量分數)食鹽添加量時隨著溫度的升高而降低(p<0.05)，90 ℃時豬肉糜的蒸煮得率最低；但食鹽添加量2%和3%(質量分數)時，70 ℃時豬肉糜的蒸煮得率最高，80 ℃和90 ℃時顯著降低(p<0.05)，因為升高溫度，蛋白質之間的聚集增加，凝膠結構變得粗糙，保水性降低[16]。而80 ℃和90 ℃時差異不顯著(p>0.05)，因為保水性與凝膠結構相關，較差的凝膠結構導致水分的大量滲出，致密的凝膠結構提高凝膠的保水性[17]，增加食鹽添加量，凝膠強度提高，在一定的溫度范圍內能夠維持凝膠的結構和保水性。

圖1　不同食鹽添加量和蒸煮溫度豬肉糜的蒸煮得率Fig.1　Cooking yield (%) of pork meat batters made withvarious amounts of added NaCl at different temperature注：每個值是平均值± SD, n=4。a-c不同字母表示存在顯著差異(p<0.05)。

2.3　質構

食鹽添加量和蒸煮溫度影響蒸煮肉糜的質構(表2)。在相同蒸煮溫度下，增加食鹽添加量顯著(p<0.05)提高蒸煮肉糜的硬度、彈性和內聚性，3%(質量分數)食鹽添加量最佳。凝膠肉制品要獲得良好的質構，肌原纖維蛋白在凝膠的形成過程起著重要作用。離子強度的增加會改變肌原纖維蛋白分子表面的電荷分布，從而改變穩定天然蛋白質結構的分子內靜電相互作用，有利于肌原纖維蛋白在熱作用下的解折疊[18]。減少食鹽添加量，降低離子強度，導致肌原纖維蛋白，特別是肌球蛋白和肌動蛋白提取量和溶解量的減少，降低凝膠的質構特性[19]。蒸煮溫度顯著(p<0.05)影響蒸煮肉糜的硬度、彈性和內聚性。食鹽添加量為3%(質量分數)，80 ℃和90 ℃時，蒸煮豬肉糜的硬度最高，而70 ℃時蒸煮豬肉糜的硬度與食鹽添加量為2%(質量分數)，80 ℃和90 ℃時的豬肉糜差異不顯著(p>0.05)；溫度對蒸煮豬肉糜特性和內聚性的影響最顯著，在相同食鹽添加量下，70 ℃時蒸煮豬肉糜的彈性最好，而內聚性在90 ℃時最高，且食鹽添加量為3%(質量分數)時蒸煮豬肉糜的內聚性最高。豬肉糜凝膠強度和肌原纖維蛋白變性與離子強度、溫度等條件下的展開程度有關，功能基團的暴露程度越高和變性程度越高，凝膠強度就越大，硬度與內聚性升高[20]。升高溫度彈性下降的原因可能是過高蒸煮溫度對凝膠的質構造成了破壞。

表2　不同食鹽添加量和蒸煮溫度豬肉糜的質構Table 2　Texture profile of pork meat batters made withvarious amounts of added NaCl at different temperature

注：每個值是平均值± SD,n=4。a～g不同字母表示存在顯著差異(p<0.05)。

2.4　流變

由圖2可知，不同食鹽添加量豬肉糜在加熱過程中G′值變化顯著。1%、2%和3%(質量分數)食鹽添加量的豬肉糜流變曲線相似，由蛋白質變性引起的G′的變化分為3個階段。在第1階段中，隨著溫度升高，蛋白質與蛋白質之間開始交聯，形成的凝膠結構較弱[21-22]，1%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜的G′從42 ℃到53 ℃之間緩慢升高，而2%和3%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜的G′從43 ℃到51 ℃之間緩慢升高。第1階段結束后，立即進入第2階段，由于肌球蛋白尾部在55 ℃左右時發生變性，對第1階段形成的凝膠結構產生破壞[23-24]，造成1%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜的G′從54～58 ℃之間緩慢下降，而2%和3%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜G′下降的溫度區間為52～56 ℃。最后進入第3階段，1%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜的G′從59～89 ℃，2%和3%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜G′從59～88 ℃之間，G′隨著溫度的升高快速增加，豬肉糜從黏稠的溶膠結構轉變為富有彈性的凝膠網絡[25]。由于過度加熱對凝膠結構的破壞[16]，1%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜的G′從90～95℃，2%和3%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜G′從89～95 ℃之間，G′隨著溫度的升高緩慢下降。

圖2　不同食鹽添加量豬肉糜在不同溫度下(T, ℃)儲能模量(G′, kPa)的變化Fig.2　Changes in dynamic storage modulus (G′, kPa) withtemperature (T, ℃) for pork batters made with variousamounts of added NaCl

3　結論

食鹽添加量從1%增加至3%(質量分數)，豬肉糜蒸煮得率、L*值和硬度、彈性、內聚性顯著(p<0.05)升高，b*值顯著(p<0.05)下降。在相同食鹽添加量下，70 ℃時，蒸煮豬肉糜的蒸煮得率和彈性值最高；80 ℃時，蒸煮豬肉糜的L*值和硬度值最大；90 ℃時，蒸煮豬肉糜的b*值和內聚性值最大(p<0.05)。隨著溫度升高，不同食鹽添加量豬肉糜的G′有相似的變化趨勢，加熱到25 ℃以后，3%(質量分數)食鹽添加量豬肉糜的G′最高；加熱到89 ℃以后，不同食鹽添加量豬肉糜的G′都下降。

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