三種豬肉質構特性比較研究

2018-05-30 09:34:35李瑩張偉敏黃海珠胡曉蘋

食品研究與開發 2018年10期

李瑩，張偉敏，黃海珠，胡曉蘋，*

（1.海南大學食品學院，海南海口570228；2.海南羅牛山肉類食品有限公司，海南海口571133）

豬肉是我國產消量最大的肉類，目前，豬肉市場上主要為瘦肉型豬種如三江白豬、湖北白豬等。三江白豬主要產于黑龍江省東部合江地區境內，胴體瘦肉多、肉質良好；湖北白豬體格較大，生長較快、瘦肉率較高、肉質優良。

肉的質構特性與嚼碎過程中其力學特性的變化相關[1]，主要包括粘附性、彈性、黏聚性、膠著性、回復性、咀嚼性、硬度、剪切力等指標，是肉的重要的食用品質指標[2]。感官評定和質構儀測定是目前肉品質構特性評估的主要方法。感官評定受主觀影響大、數據差異大，而質構儀是通過模擬人的觸覺，結合力學特性，分析檢測觸覺中的物理特征，有較高的靈敏度和客觀性，可避免人為因素對肉的質構評價結果的影響[3]。

劉興余等[4]以熟豬肉為研究對象，建立了質構特性參數與感官評分之間的模型，最優模型相關系數為0.81；田祥磊等[5]構建的豬肉彈性、嫩度與感官評分模型的相關系數分別為0.961 1、0.946 4；陳磊等[6]應用質構儀分析了豬肉感官性狀與儀器質構性狀間的相關性；汪磊[7]利用質構儀測試牛肉干的硬度、彈性和黏聚性指標，測試結果與感官評分具有極顯著的相關性；楊遠劍[8]以質地剖面分析（Texture Profile Analysis，TPA）中各參數為自變量，建立了感官評定指標的線性回歸方程，假設性檢驗顯著（p<0.05）。由此可見，質構儀測定可很好地替代感官評分法對肉類質構特性的評估。Herrero、W?siserka 等[9-10]應用質構儀分別對熟肉、臘肉和熏肉的質構進行了研究；Canto等[11]利用質構儀研究了高靜水壓處理的鱷魚肉的質構；田曉靜、夏南、肖桂華、陳燕、姚周、Lorenzo等[12-17]分別利用質構儀對雞肉、羅非魚、鮑魚、蚶類、魷魚及駒肉的質構進行了研究。王笑丹[18]研究發現，彈力、彈性長度、內聚性、彈性、膠著性和咀嚼性與牛肉嫩度均成負相關，相關系數分別為-0.92、-0.939、-0.771、-0.776、-0.815、-0.882。金穎等[19]研究發現，延邊黃牛肉剪切力與硬度之間高度相關，其相關系數為0.975。

海南黑豬具有皮薄、肉嫩、味香等特點，此外，其豬肉中多種氨基酸及不飽和脂肪酸含量明顯高于其他豬種[20]。但關于海南黑豬與其它白豬品種的豬肉質構特性的比較研究尚未見諸報道。本研究以海南黑豬、三江白豬、湖北白豬為研究對象，對比其質構特性，為海南黑豬肉質品質提供客觀數據支持，并為其資源利用提供數據參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

海南黑豬肉、三江白豬肉、湖北白豬肉由海南羅牛山肉類食品有限公司養殖場提供。

1.2 試驗儀器與設備

質構儀TA-XT plus：Stable Micro Systems（英國）公司；HH-S型水浴鍋：鞏義市予華儀器有限責任公司；取樣器（D=1.27 cm）：上海亭衡衡器有限公司；食品中心溫度計：北京騰泉科技有限公司。

1.3 試驗方法

樣品制備：海南黑豬、三江白豬、湖北白豬的第5根～第6根肋骨背最長肌各50個樣，取樣（切成10cm×10 cm×3 cm小塊），并置于-20℃下保存備用。

樣品前處理：將所取樣品完全解凍后，用取樣器（D=1.27 cm）沿肌纖維方向取肉樣1.5 cm長，放入離心管中，在95℃水浴加熱20 min，至中心溫度達70℃，后放置在4℃環境下備用。

剪切力測定：參考任琳等[21]研究的測定法，并做適當調整。選用WBS探頭，測前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度 10 mm/s，位移 15 mm，觸發力 20 g測定剪切力值。每個樣品測量三次求平均值。

TPA測定：將儀器調制TPA模式，參考林芳棟等[22]研究的測定方法并做適當調整。選用P/36R探頭，測前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度1 mm/s，觸發力20 g，測定時間間隔5 s，壓縮比75%。選擇硬度粘附性、內聚性、彈性、咀嚼性、回復性為測量指標。每個樣品平行測量三次求平均值。

1.4 數據處理

數據結果采用平均值±標準差（±SD）形式表示，應用SPSS24.0統計軟件對試驗數據進行統計分析。采用單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）和多重比較（新復極差法）進行顯著性差異分析，用Pearson相關系數進行相關檢驗，并且應用逐步回歸法（stepwise regression）進行回歸分析，建立了參數之間回歸預測模型。

2 結果與分析

2.1 不同豬種質構特性參數的顯著性差異分析

海南黑豬、三江白豬、湖北白豬的剪切力分析結果見表1。

TPA分析對樣品進行兩次壓縮，模擬人口腔的咀嚼運動，通過輸出質地測試曲線，由軟件分析可得粘附性（adhesiveness，Ad）、彈性（springiness，Sp）、黏聚性（cohesiveness，Co）、膠著性（gumminess，Gu）、回復性（resilience，Re）、咀嚼性（chewiness，Ch）、硬度（hardness，Ha）等質構特性參數。在TPA分析中，粘附性是模擬探頭與樣品接觸時用以克服兩者表面間吸引力所必需的力[23]。如表1所示海南黑豬肉的粘附性顯著小于三江白豬肉，且與湖北白豬肉的粘附性無顯著性差異。彈性是變形樣品在去除變形力后恢復到變形前的條件下的高度或體積比率[24]，湖北白豬肉的彈性顯著大于其它兩種豬肉，海南黑豬肉的彈性顯著大于三江白豬肉。黏聚性是樣品經過第一次壓縮變形后所表現出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力，在曲線上表現為兩次壓縮所做正功之比，測量值用以模擬樣品內部粘合力[25]，海南黑豬肉的黏聚性顯著小于其它兩種白豬肉，而三江白豬肉和湖北白豬肉的黏聚性無顯著性差異。膠著性測量值模擬將半固態樣品破裂成吞咽時的穩定狀態所需的能量[24]，海南黑豬肉膠著性顯著小于其它兩種白豬肉，湖北白豬肉的顯著小于三江白豬肉。回復性測量值度量出變形樣品在與導致變形同樣的速度、壓力條件下回復的程度[26]，海南黑豬肉的回復性顯著小于其它兩種白豬肉，三江白豬肉與湖北白豬肉的回復性無顯著性差異。咀嚼性摸擬表示將半固體的樣品咀嚼成吞咽時的穩定狀態所需的能量[23]，海南黑豬肉的咀嚼性顯著小于其它兩種白豬肉，湖北白豬的咀嚼性與三江白豬肉的無顯著性差異。硬度測量值是使物體達到形變所需要的最大力[27]，海南黑豬肉的硬度顯著小于三江白豬肉，與湖北白豬肉無顯著性差異。由TPA分析結果可見，海南黑豬肉具有最小的膠黏性、咀嚼性、粘附性和回復性，即海南黑豬肉的嫩度明顯優于其它兩種白豬；湖北白豬肉的粘附性、硬度和膠著性小于三江白豬肉，彈性大于三江白豬，而其余4個特性參數無顯著差異，綜合來看，湖北白豬的嫩度稍優于三江白豬。剪切力（warner bratzler shear force，WBSF）是反映肌肉組織嫩度的指標之一，其值越高嫩度越差[28]，如表1所示海南黑豬肉的剪切力值顯著小于其它兩種白豬肉，而三江白豬肉與湖北白豬肉的剪切力無顯著差異。

表1 海南黑豬、三江白豬、湖北白豬的剪切力分析結果Table 1 Analysis results of Hainan black pig，Sanjiang white pig，Hubei white pig and shear force

2.2 各豬種質構特性參數的相關性分析

海南黑豬肉各質構參數的相關性分析結果如表2所示。

粘附性與彈性、黏聚性與硬度、咀嚼性與剪切力、膠著性與剪切力、回復性與硬度均呈低度相關，其相關系數分別為 0.30、0.39、0.42、0.42和 0.47；硬度與剪切力、回復性與咀嚼性、黏聚性與回復性、膠著性與回復性、黏聚性與膠著性、黏聚性與咀嚼性、咀嚼性與硬度、膠著性與硬度呈中度相關，其相關系數分別為0.54、0.66、0.68、0.68、0.68、0.69、0.77 和 0.79；膠著性與咀嚼性呈高度相關，相關系數為0.90。

三江白豬肉各質構參數的相關性分析結果如表3所示。

粘附性與彈性、咀嚼性與剪切力、膠著性與剪切力、黏聚性與硬度、回復性與硬度均呈低度相關，其相關系數分別為 0.28、0.31、0.33、0.35 和 0.36；咀嚼性與硬度、膠著性與硬度、黏聚性與膠著性、黏聚性與咀嚼性、回復性與咀嚼性、膠著性與回復性均呈中度相關，其相關系數分別為 0.59、0.64、0.67、0.68、0.73 和 0.74；黏聚性與回復性和膠著性與咀嚼性呈高度相關，其相關系數為 0.81、0.96。

表3 三江白豬豬肉TPA參數及剪切力的相關性Table 3 The correlation coefficients among texture parameters of Sanjiang white pork

湖北白豬肉各質構參數的相關性分析結果如表4所示。

表4 湖北白豬豬肉TPA參數及剪切力的相關性Table 4 The correlation coefficients among texture parameters of Hubei white pork

黏聚性與剪切力、咀嚼性與剪切力、回復性與剪切力、粘附性與硬度、膠著性與剪切力、彈性與咀嚼性、黏聚性與硬度和粘附性與彈性均呈低度相關，其相關系數分別為 0.28、0.28、0.29、0.29、0.31、0.38、0.41 和0.42；回復性與硬度、回復性與咀嚼性、膠著性與回復性、黏聚性與膠著性、黏聚性與回復性、黏聚性與咀嚼性和咀嚼性與硬度均呈中度相關，其相關系數分別為0.57、0.68、0.70、0.72、0.72、0.75 和 0.79；膠著性與硬度和膠著性與咀嚼性呈高度相關，其相關系數為0.90和0.91。

2.3 各豬種質構特性參數的多元逐步回歸分析

為了進一步研究質構參數之間的相互關系，進行了多元逐步回歸分析。

海南黑豬肉逐步回歸的偏回歸系數及顯著性檢驗見表5。

如表5所示，海南黑豬肉質構特性參數的最佳多元逐步回歸模型是以咀嚼性為因變量，逐步引入自變量膠著性、彈性、硬度、黏聚性所構建，各自變量的偏回歸系數均達極顯著水平，即通過了顯著性檢驗。此時，對應的逐步回歸模型的F=121.751（＞F0.01），即該模型達到顯著水平，回歸方程為：Y=-2 046.283+0.372X4+2 110.947X2+0.106X7+1 805.640X3（X2、X3、X4、X7分別代表彈性、黏聚性、膠著性、硬度），調整后R2為0.91。

表5 海南黑豬肉逐步回歸的偏回歸系數及顯著性檢驗Table 5 Partial regression coefficients and their significance test of the stepwise regression analysis for Hainan black pork

三江白豬肉逐步回歸的偏回歸系數及顯著性檢驗見表6。

表6 三江白豬肉逐步回歸的偏回歸系數及顯著性檢驗Table 6 Partial regression coefficients and their significance test of the stepwise regression analysis for Sanjiang white pork

如表6所示，三江白豬肉質構特性參數的最佳多元逐步回歸模型是以咀嚼性為因變量，逐步引入膠著性和彈性所構建，各自變量的偏回歸系數均達極顯著水平，即通過了顯著性檢驗。此時，對應的逐步回歸模型的 F=728.512（＞F0.01），即該模型達到顯著水平，回歸方程為：Y=-2 079.58+0.619X4+3 403.214 7X2（X2、X4分別代表彈性、膠著性），調整后R2為0.97。

湖北白豬肉逐步回歸的偏回歸系數及顯著性檢驗見表7。

表7 湖北白豬肉逐步回歸的偏回歸系數及顯著性檢驗Table 7 Partial regression coefficients and their significance test of the stepwise regression analysis for Hubei white pork

如表7所示，湖北白豬肉質構特性參數的最佳多元逐步回歸模型是以膠著性為因變量，逐步引入自變量咀嚼性、彈性、硬度、黏聚性所構建，各自變量的偏回歸系數均達極顯著水平，即通過了顯著性檢驗。此時，對應的逐步回歸模型的F=267.227（＞F0.01），即該模型達到顯著水平，回歸方程為：Y=-1 206.588+0.422X6-923.523 7X2+0.290X7+4 571.463X3（X2、X3、X6、X7分別代表彈性、黏聚性、咀嚼性、硬度），調整后R2為0.96。

3 結論

通過TPA分析及剪切力測試發現，海南黑豬較其它兩種白豬具有更大的黏聚性，更小的膠著性、咀嚼性、粘附性、回復性及剪切力。另外，每種豬肉的質構參數之間均表現出了不同程度的相關性，其中海南黑豬肉的膠著性與咀嚼性呈現了高度相關，相關系數為0.90；三江白豬肉的黏聚性與回復性和膠著性與咀嚼性呈現了高度相關，其相關系數為0.81、0.96；湖北白豬肉的膠著性與硬度和膠著性與咀嚼性呈高度相關，其相關系數為0.90和0.91。此外，對海南黑豬肉、三江白豬肉、湖北白豬肉質構參數所構建的最佳逐步回歸模型，調整后的 R2分別為 0.91、0.97、0.96。

[1]趙改名,郝紅濤,柳艷霞,等.肉糜類制品質地的感官評定方法[J].中國農業大學學報,2015,15(2):100-105

[2]董慶利,羅欣.肉制品的質構測定及國內外研究現狀[J].食品工業科技,2004(7):134-135

[3]孫彩玲,田紀春,張永禪.質構儀分析法在面條品質評價中的應用[J].實驗技術與管理,2007,24(12):40-43

[4]劉興余,金邦荃,詹巍,等.豬肉質構的儀器測定與感官評定之間的相關性分析[J].食品科學,2007,28(4):245-248

[5]田祥磊,阮美娟.豬肉質地客觀評價方法的研究[J].食品工業,2013(2):146-148

[6]陳磊,王金勇,李學偉.儀器測定的豬肉質構性狀與感官性狀的回歸分析[J].農業工程學報,2010,26(6):357-362

[7]汪磊.牛肉干感官與質構的相關性[J].食品科技,2013(1):142-144

[8]楊劍遠.羊肉食用品質評價技術研究[D].北京:中國農業科學院,2010

[9]HERRERO A,DE L H L,ORDó?EZ J,et al.Tensile properties of cooked meat sausages and their correlation with texture profile analysis(TPA)parameters and physico-chemical characteristics[J].Meat Science,2008,80(3):690-696

[10]WSIERSKA E,PALKA K,BOGDASKA J,et al.Sensory quality of selected raw ripened meat products[J].Acta Sci Pol,Technol Aliment,2013,12(1):41-45

[11]CANTO A,LMABRCC,CRUZAG A G,et al.Effect of high hydrostatic pressure on the cobrand texture param eters of refrigerated caiman(caiman crocodilus yacare)tailm eat[J].Meat Science,2012,91(3):255-260

[12]田曉靜,文紹山,申曉蓉,等.基于質地特性的雞肉新鮮度研究[J].食品工業科技,2012,33(17):63-66

[13]夏南.新鮮羅非魚片肌肉的質構特性分析[J].包裝與食品機械,2013(5):6-10

[14]肖桂華.鮑魚的組織結構及質構研究[D].大連:大連工業大學,2011

[15]陳燕,蘇秀榕,邵亮亮,等.蚶類的質構特性研究[J].食品科技,2009(2):92-95

[16]姚周麟.利用物性儀測定魷魚片不同含水量的質構特性研究[J].現代農業科技,2010(21):372-373

[17]LORENZO J M,PATEIRO M,FRANCO D.Influence of muscle type on physicochemical and sensory properties of foal meat[J].Meat Science,2013,94(1):77-83

[18]王笑丹.基于自組織神經網絡模型與質構特性的牛肉嫩度評定方法[J].農業工程學報,2015,31(18):262-268

[19]金穎,董玉影,李官浩,等.成熟期間不同部位延邊黃牛肉嫩度及質構特性的相關性分析[J].食品科技,2015(3):132-135

[20]王常華,周益.海南本土黑豬產業現狀及對策[J].商場現代化,2015(11):142-143

[21]任琳,張春江,趙冰,等.北京黑豬的肉質特性研究[J].食品科學,2011,32(23):43-46

[22]林芳棟,蔣珍菊,廖珊,等.質構儀檢測參數與食用肌肉嫩度相關性研究[J].食品科技,2009(12):176-179

[23]楚炎沛.物性測試儀在食品品質評價中的應用研究[J].糧食與飼料工業,2003(7):40-42