低鹽液熏臘肉加工工藝優化及品質分析

宋忠祥 樊少飛 付浩華 孫琦 夏啟禹 寧鵬

摘 要：以湖南臘肉為研究對象，研究食鹽添加量、滾揉時間、滾揉真空度和煙熏液添加量對臘肉品質的影響，采用單因素及響應面試驗對加工工藝進行優化，并對比傳統煙熏工藝與最佳液熏工藝對臘肉品質的影響。結果表明：通過單因素及響應面試驗，得到低鹽液熏臘肉最佳工藝參數為滾揉真空度0.08 MPa、食鹽添加量2.28%、滾揉時間12.5 min、煙熏液添加量11%，臘肉感官評分達84.5 分;相比于傳統煙熏工藝臘肉，使用煙熏液制作的臘肉具有較高的水分含量和出品率，較低的鹽含量，風味相似，且低鹽液熏臘肉中苯并芘含量遠低于傳統煙熏臘肉。

關鍵詞：低鹽臘肉;液熏法;響應面優化;真空滾揉

Abstract： The effects of salt addition， tumbling time， vacuum degree and liquid smoke concentration on the quality of Chinese bacon from Hunan were studied. These processing parameters were optimized using a combination of single factor experiments and response surface methodology， and the effect of the optimized liquid smoking process on the product quality was evaluated in comparison with the traditional smoking process. The results showed that the best processing parameters were as follows： vacuum degree 0.08 MPa， adding 2.28% salt， tumbling time 12.5 min， and liquid smoke concentration 11%. The sensory score of the Chinese bacon prepared using the optimized conditions was 84.5. It was found that the low salt liquid smoked Chinese bacon had higher moisture content and yield， and lower salt content than did traditional smoked Chinese bacon， but both possessed similar flavor. The content of benzopyrene in the former was far lower than in the latter.

Keywords： low salt Chinese bacon; liquid smoking method; response surface methodology; vacuum tumbling

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200712-170

中圖分類號：TS251.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）07-0046-07

引文格式：

宋忠祥， 樊少飛， 付浩華， 等. 低鹽液熏臘肉加工工藝優化及品質分析[J]. 肉類研究， 2020， 34（7）： 46-52. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200712-170.? ? http：//www.rlyj.net.cn

SONG Zhongxiang， FAN Shaofei， FU Haohua， et al. Processing optimization and quality analysis of low salt liquid smoked Chinese bacon[J]. Meat Research， 2020， 34（7）： 46-52. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200712-170.? ? http：//www.rlyj.net.cn

臘肉是一種傳統腌肉制品，在我國已有幾千年歷史[1]。臘肉因風味獨特、臘香濃郁、色澤鮮艷、保質期較長而深受人們喜愛[2]。在貯藏手段缺乏的時代，臘肉加工多以保藏為目的。傳統臘肉由于高鹽、低水分含量和煙熏，使其保存時間較長，產品貨架期可長達6～8 個月[3]。傳統臘肉制品采用高鹽腌制，產品鹽含量約為10%，食用時口味偏咸[4]。許多研究表明，攝入過量食鹽能夠增加患高血壓和心血管疾病的風險[5]。傳統臘肉經煙熏賦予產品鮮美、柔和的色澤、濃郁的風味，但是同時產品中多環芳烴、苯并芘含量更容易超標[6-8]。

隨著現代冷藏鏈的不斷發展，臘肉的加工不再以保藏為目的，人們更加注重追求臘肉制品獨特的風味和食用的安全健康。降低臘肉中鹽分含量及煙熏液的應用成為研究熱點。張東等[9]用添加量22% KCl和11% VC-Ca替代添加量33%的鹽分，以降低臘肉中的食鹽含量。顧仁勇等[10]研究表明，復配防腐劑（檸檬酸1.20 g/kg、雙乙酸鈉0.97 g/kg、Nisin 0.16 g/kg）可以延長低鹽湘西臘肉保藏期，低鹽湘西臘肉抑菌率達95.98%，保藏期達160 d。馮彩平等[11]研究食鹽添加量對臘肉的影響，結果表明，食鹽添加量2.5%的臘肉感官品質最佳，臘肉中氯化物含量（以濕基計）為3.8%，且有良好的貯藏性能，達到了降低傳統臘肉中食鹽含量的目的。趙冰等[12]以湖南臘肉為研究對象，對比不同煙熏液及傳統煙熏工藝對臘肉感官品質、苯并（a）芘含量及揮發性風味物質組成的影響，結果表明，采用蘋果木煙熏液制作的臘肉感官品質較好，風味清新，無苯并（a）芘檢出，且揮發性風味物質中酚類化合物含量達到7 226.87 μg/kg，可以賦予湖南臘肉良好的品質。

目前，降低臘肉鹽含量及有害物質含量兩方面均有一定的研究進展，但多數研究都比較單一，只降低臘肉中鹽含量或只應用液熏法技術進行研究，同時降低鹽含量和應用煙熏液技術制作臘肉的研究很少。因此本研究以湖南臘肉為研究對象，結合降低鹽含量和液熏法技術，重點探討食鹽添加量、滾揉時間、真空度、煙熏液添加量對臘肉水分含量、鹽含量、色澤、出品率及感官評分等品質指標的影響，對低鹽液態煙熏臘肉的制備工藝參數進行優化，比較傳統臘肉和液熏低鹽臘肉的品質，旨在為安全健康臘肉產品的開發提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍帶皮豬后腿肉、食鹽、白酒、五香汁 湖南唐人神肉制品有限公司;亞硝酸鈉（分析純） 鄭州拓洋實業有限公司;煙熏液 美國紅箭公司。

1.2 儀器與設備

GR-100滾揉機 山東省諸城佳利機械廠;AUY120電子天平、UV-2450紫外分光光度計 日本島津公司;RXY-W-DL煙熏爐 浙江瑞邦智能裝備股份有限公司;CR-400/410彩色色差計 日本柯尼卡-美能達公司;L-80-XP Ultracentrifuge離心機 美國Beckman公司;T25高速勻漿器 德國IKA公司;5975C氣相色譜-質譜聯用儀、1200高效液相色譜儀 美國Agilent公司;57330-U固相微萃取手動進樣手柄、CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司;DF-101S集熱式磁力加熱攪拌器 江蘇省金壇市醫療器械廠。

1.3 方法

1.3.1 臘肉的制備

工藝流程：原料→解凍→選料→打胚→拌料→腌制→浸漬→穿杠→上柜→烘烤→冷卻→燒毛→包裝

操作要點：1）解凍、選料、打胚：冷凍肉在25 ℃以下自然解凍12～16 h后打胚，分割車間溫度低于15 ℃，采用帶皮后腿肉的臀尖作胚料，選擇肥膘厚度1.0～2.5 cm的部分進行打條，打成長18～30 cm、厚2.3～2.5 cm的胚條，要求無毛、無骨、無瘀血、無雜物，分割后產品溫度應低于8 ℃，胚料分割后在分割現場存放時間不得超過30 min;2）拌料、腌制：將臘肉胚條投入滾揉機，加入輔料（3%食鹽、1%白酒、0.007 5%亞硝酸鈉、0.075%五香汁）后，慢速滾揉攪拌12 min，真空度0.08 MPa，滾揉間溫度15 ℃以下，將胚條層層疊實擺放于腌制缸內，15 ℃以下腌制24 h后翻缸1 次，翻缸時要求胚條上下異位，繼續腌制24 h后出缸，總腌制時間48 h;3）浸漬：將腌制好的臘肉坯料放入煙熏液添加量（煙熏液質量/煙熏溶液質量）為10%的溶液中（4 ℃），浸漬3 次，間隔10 min，每次90 s，傳統煙熏工藝不經過浸漬，在烘烤時進行煙熏;4）烘烤、冷卻：烘烤過程使用的是全自動控溫煙熏爐，液熏法臘肉烘烤參數設置為：0～8 h，58 ℃、不加煙;8～16 h，55 ℃、不加煙;16～28 h，50 ℃、不加煙;傳統煙熏法臘肉烘烤參數設置為：0～8 h，58 ℃、不加煙;8～16 h，55 ℃、不加煙;16～28 h，50 ℃、加煙。

產品出爐后，均勻擺放于料車中進行冷卻，產品最終溫度以不超過室溫為準。采用真空包裝，放置于20 ℃以下貯藏待測。

1.3.2 實驗設計

1.3.2.1 單因素試驗設計

按照1.3.1節臘肉制備的基礎配方工藝，分別考察下列因素對臘肉水分含量、鹽含量、色澤、出品率及感官評分的影響：1）食鹽添加量：1%、2%、3%、4%、5%;2）滾揉時間：4、8、12、16、20 min;3）真空度：0.05、0.06、0.07、0.08、0.09 MPa;4）煙熏液添加量：5%、10%、15%、20%、25%。

1.3.2.2 響應面試驗設計

根據單因素試驗結果，選取食鹽添加量（A）、滾揉時間（B）、煙熏液添加量（C）為自變量，以臘肉感官評分（Y）為響應值，根據Box-Behnken Design中心組合試驗設計原理，運用Design Expert 8.0.6軟件設計3因素3水平響應面試驗，并對試驗數據進行分析優化，得出液熏低鹽臘肉的最佳制備工藝，響應面試驗因素與水平見表1。

1.3.2.3 液熏法與傳統煙熏法對比實驗設計

對比液熏法與傳統煙熏法制得臘肉的感官評分、色澤、水分含量、硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值、苯并芘含量及風味物質組成。其中液熏法工藝參數為響應面試驗結果所得最佳工藝;傳統煙熏法工藝除浸漬、烘烤工藝不同外，其他參數均與液熏法最佳工藝相同。

1.3.3 臘肉指標測定

1.3.3.1 水分含量測定

參照GB 5009.3—2010《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中的直接干燥法。

1.3.3.2 鹽含量測定

參照GB/T 9695.8—2008《肉與肉制品 氯化物含量測定》中的福爾哈德法。

1.3.3.3 色澤測定

采用彩色色差計測量樣品的亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。每組臘肉均取平整表面3 個不同的點進行重復測定，避開肥肉和結締組織，取平均值作為樣品顏色參數的測量值。

1.3.3.4 出品率測定

分別測定原料肉質量（m1，kg）和成品臘肉質量（m2，kg），出品率按下式計算。

1.3.3.5 感官評定

選定20 名感官評定人員并進行培訓。將不同生產工藝和配方的臘肉打開包裝，切成厚度約為3 mm的肉片，要求包含肥肉和瘦肉，用清水洗凈表面異物，100 ℃蒸煮15 min，對蒸煮臘肉從色澤、組織結構、香味和口味四方面進行感官評定。

1.3.3.6 TBARs值測定

將加工好的臘肉冷卻至室溫后立即進行TBARs值測定。按照Andres等[13]的方法進行，每組樣品測定3 次。結果以每千克臘肉中丙二醛含量（mg/kg）表示。

1.3.3.7 苯并芘含量測定

參照GB 5009.27—2016《食品安全國家標準 食品中苯并（a）芘的測定》中的高效液相色譜法。

1.3.3.8 風味物質的提取與分析

參照羅青雯等[14]中揮發性風味物質測定方法對臘肉風味物質進行提取及分析。

1.4 數據處理

實驗均重復3 次，結果用平均值±標準差表示。應用SPSS 18.0（SPSS Inc.， USA）軟件對數據進行單因素方差分析，P<0.05時認為組間存在顯著差異。運用Design Expert 8.0.6軟件進行響應面分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 食鹽添加量對臘肉品質的影響

由表3可知，隨著食鹽添加量由1%～5%不斷增加，臘肉的水分含量顯著降低（P<0.05），從39.70%降低到34.23%，臘肉鹽含量不斷增加，從2.47%增加到7.59%。這可能由于食鹽添加量的增加會增大原料肉表面的滲透壓，使內部水分快速滲出，更多的鹽分滲透到肉的中心部位，因此臘肉水分含量降低，鹽含量增加。隨著臘肉中食鹽添加量的增加，L*逐漸減小，b*顯著增加，而a*變化不顯著，說明臘肉色澤隨食鹽添加量的增加不斷變暗、變黑。臘肉內部水分的減少降低了光的反射作用，使L*逐漸變小。食鹽添加量的變化對臘肉的出品率沒有顯著影響。食鹽添加量2%時，臘肉感官評分達到最高。較低的食鹽添加量導致臘肉香味不足，同時水分含量較高，使得臘肉滋味較差;過高的食鹽添加量導致臘肉色澤變差，同時鹽分過高，對消費者健康造成不良影響[15]，與鐘玉虎[16]、葛蕊[17]等研究結果一致。因此，選擇2%作為最佳食鹽添加量。

2.1.2 滾揉時間對臘肉品質的影響

由表4可知，隨著滾揉時間由4 min不斷增加至20 min，臘肉的水分含量從34.56%提高到39.97%，鹽含量由3.57%提高到4.19%。滾揉時間的延長也會使臘肉L*、b*及出品率增加。滾揉過程中，原料肉隨滾揉機旋轉，在滾筒內翻滾，并隨滾筒轉至一定高度摔落，與腌制料充分混勻;同時原料肉與原料肉之間、原料肉與機械之間產生沖擊力、擠壓力和摩擦力，對肌原纖維造成破壞，使肌原纖維之間的結合變得松弛，空隙增加，使得原料肉組織變得疏松、柔軟，有利于臘肉腌制過程中鹽分的滲透和分散[18]。滾揉時間過短，原料肉的肌原纖維結構破壞不充分，不利于鹽分的進入和滲透，因此臘肉鹽含量最低，也容易造成食鹽分散不均勻，臘肉L*和出品率下降。隨著滾揉時間增加，原料肉的肌原纖維和結締組織受到較充分的破壞，鹽分的滲透和分散較快，也較均勻，有利于提高臘肉的L*和出品率。但是過長的滾揉時間會使原料肉的組織結構受到更進一步的破壞，大多數鹽分滲入，同時鹽溶性蛋白也有部分溶解，增加了肉的保水性，不利于臘肉的風干，因此，有較高的L*、出品率和鹽含量。滾揉時間為12 min時臘肉感官評分最高，短時間的滾揉，鹽分滲入、分散不足，臘肉香味、色澤都不好;過長的滾揉時間增加了臘肉水分含量，使得臘肉滋味及組織結構略差，感官評分有所降低。因此，選擇12 min作為最佳滾揉時間。

2.1.3 真空度對臘肉品質的影響

由表5可知，隨著真空度的增加，臘肉水分含量不斷升高，同時臘肉鹽含量也小幅上升。真空度越高，臘肉L*也越高，同時由于水分含量升高，出品率也不斷升高。滾揉過程中，真空度是關鍵指標之一。通過抽真空，原料肉在真空狀態下物理組織膨松，促進鹽分等腌制料的滲入，原料肉中肌原纖維和結締組織受到較充分的破壞;真空度的增加可以減少肉制品腌制過程中的氧化反應，一定程度上改善肉制品色澤;真空狀態下能排出肉品原料及其滲出物間的空氣，在之后的熱加工中不致產生熱膨脹現象，破壞產品的結構，一定程度上改善肉制品組織結構[19]。因此增加真空度可以改善臘肉腌制過程色澤及組織結構。隨真空度增加，臘肉感官評分也不斷增加。在真空度達到0.08 MPa以上時，感官評分變化幅度不大。滾揉工藝中真空度越高，臘肉品質越佳，考慮到能耗問題，選擇真空度為0.08 MPa進行后續實驗。

2.1.4 煙熏液添加量對臘肉品質的影響

由表6可知，煙熏液添加量對臘肉水分含量、鹽含量及出品率均無顯著影響。隨著煙熏液添加量增加，臘肉顏色逐漸變深，L*不斷降低，a*和b*不斷增加。煙熏液添加量10%時，臘肉感官評分最高。煙熏液的浸泡改變臘肉色澤，同時可以改善臘肉風味;但是過高的煙熏液添加量會使臘肉色澤發黑，有刺激風味，感官評分反而有所下降[20-21]。煙熏液添加量10%與15%臘肉的感官評分無顯著差異，結合生產成本，選擇最佳煙熏液添加量為10%。

2.2 響應面試驗結果

2.2.1 響應面試驗設計與結果分析

以食鹽添加量、滾揉時間和煙熏液添加量為自變量，感官評分為響應值，鹽含量為輔助指標（煙熏液添加量對鹽含量無顯著影響）進行響應面優化試驗。運用Design Expert 8.0.6軟件對表7試驗結果進行多元二次回歸擬合，得到感官評分（Y）與食鹽添加量（A）、滾揉時間（B）、煙熏液添加量（C）的回歸方程為：Y=83.96+2.60A+0.94B+2.84C+1.15AB-0.45AC-1.27BC-4.74A2-4.82B2-6.22C2。

對表7響應面試驗結果進行方差分析，驗證回歸方程的有效性。由表8可知，響應值模型P<0.01，表示模型顯著具有統計學意義。模型的失擬項P值為0.059 5，影響不顯著，表明模型的擬合度較好，殘差由隨機誤差造成。模型的決定系數R2=0.995，調整決定系數R2Adj=0.989，表明各響應值實際值與預測值之間具有較好的擬合度;變異系數為0.77%，表明模型方程預測值與實際測量值離散程度小。因此，該模型可用于分析和預測臘肉感官評分。根據各因素F值的大小可以判斷影響臘肉感官評分因素的主次，食鹽添加量與煙熏液添加量影響大于滾揉時間。

2.2.2 因素交互作用分析

通過方差分析結果可知，BC交互項對響應值感官評分影響不顯著，故不作分析。

由圖1～2可知，因素A、C的響應面曲線弧度幾乎相同，但因素A比因素B響應面弧度更大，證明食鹽添加量與煙熏液添加量對感官評分的影響大于滾揉時間，與方差分析結果一致。圖1～2的等高線圖均呈橢圓形，表明食鹽添加量和滾揉時間、食鹽添加量和煙熏液添加量對感官評分的影響存在一定的交互作用;響應面圖均朝下，表明感官評分存在最高值。為得到最高感官評分，從等高線圖中可以看出，最佳食鹽添加量為2.0%～2.5%，最佳滾揉時間為11～13 min，最佳煙熏液添加量為10%～12%。

2.2.3 最優工藝條件的確定與驗證

通過軟件分析得到臘肉最佳工藝條件為食鹽添加量2.28%、滾揉時間12.41 min、煙熏液添加量11.04%，在此條件下預測制得低鹽液熏臘肉感官評分為84.66 分。為驗證上述結果，并考慮實際可操作性，將最佳工藝參數修正為食鹽添加量2.28%、滾揉時間12.5 min、煙熏液添加量11%。按照修正參數進行實驗，測定實際臘肉感官評分平均值為84.5 分，與模型預測結果接近，說明該模型能夠較好地預測臘肉感官評分結果;臘肉鹽含量為4.13%，遠小于10%，達到研制低鹽臘肉預期，表明該工藝參數適合低鹽液熏臘肉的制作。

2.3 傳統煙熏與液熏工藝對臘肉品質的影響

由表9可知，與傳統煙熏工藝制得臘肉相比，采用煙熏液法最佳工藝制得的臘肉水分含量較高，L*、a*、b*無顯著差異，感官評分也較接近。這可能是由于煙熏液浸漬與傳統煙熏相比水分含量損失較少。說明煙熏液浸漬法在適合參數下可以得到與傳統煙熏工藝類似的臘肉制品。傳統煙熏工藝中熏煙和煙熏液中都含有大量的抗氧化活性物質，有一定的殺菌及抗氧化作用，可以起到延長保質期的作用[22]。2 種工藝制得臘肉TBARs值均較小，說明煙熏液浸漬法制得臘肉中脂質過氧化程度低。傳統煙熏制得臘肉中苯并芘含量為0.4 mg/kg，遠遠低于國家標準。但在方法檢出限為0.2 mg/kg條件下，煙熏液浸漬工藝制得臘肉未檢出苯并芘。傳統煙熏工藝烘烤溫度高，臘肉中的油脂、膽固醇等成分在煙熏過程中容易焦化碳化，很容易形成苯并芘[23]。傳統煙熏在食品安全方面一直存在隱患，煙熏液浸漬工藝一定程度上避免了苯并芘的產生。

由表10可知，傳統煙熏工藝制得臘肉和煙熏液浸漬制得臘肉中，醛類、酚類和烴類化合物種類復雜且含量較高，酯類和酮類化合物種類較少。二者相比，傳統煙熏工藝制得臘肉中風味物質種類較多，可能是傳統煙熏工藝在煙熏過程中，煙熏氣味與蛋白質和脂肪的氧化、降解等共同反應，賦予臘肉多種揮發性氣味。與傳統煙熏工藝相比，煙熏液浸漬工藝制得臘肉中酚類化合物種類差別不大，但在含量上有明顯區別，特別是2-甲氧基-4-甲基苯酚、2，5-二甲基-1，4-苯二酚和2，3，5-三甲基對苯二酚差異較為顯著，其他的酚類化合物含量差異不大。酚類物質是臘肉制品煙熏味的主要成分，特別是氣相的酚類物質[24]。傳統煙熏工藝制得臘肉中酚類物質相對含量為61.154%，煙熏液浸漬制得臘肉為66.484%，二者均含有較多的酚類物質，一方面酚類化合物可以使得臘肉的煙熏風味更加濃郁，另一方面酚類化合物具有較強的抗氧化活性，能夠降低臘肉TBARs值。醛類物質在臘肉中的形成是在脂肪氧化酶和過氧化氫異構酶對亞麻酸和亞油酸的化學反應或氨基酸和還原糖發生的美拉德反應過程中，醛類物質含量與脂肪氧化程度呈正相關[25]。傳統煙熏工藝制得臘肉和煙熏液浸漬制得臘肉中醛類化合物相對含量分別為16.23%和17.48%。這些特有的煙熏風味物質會隨著熏煙附著在臘肉的表面，并逐步滲透進肉內部，使臘肉風味更好。

大多數物質，特別是烴類、部分酮類和酸類等閾值均較高，因此鑒定出的大部分揮發性物質都不是臘肉的特征風味成分[26]。酚類是對臘肉風味影響最大的一類物質，主要分為苯酚、甲基苯酚和甲氧基苯酚3 類物質[27]。本研究所采用的是湖南臘肉的生產加工工藝，煙熏（或使用添加煙熏液替代煙熏工序）是重要的加工步驟，能使臘肉制品擁有濃郁的煙熏風味。煙熏液浸漬工藝與傳統煙熏工藝相比，臘肉風味差別并不大，但使用煙熏液替代傳統的煙熏工藝可以減少有害物質的產生，有利于消費者的身體健康。

3 結 論

通過單因素試驗及響應面試驗優化低鹽液熏臘肉工藝。單因素試驗結果表明，最佳滾揉真空度為0.08 MPa;響應面優化試驗結果表明，采用食鹽添加量2.28%、滾揉時間12.5 min、煙熏液添加量11%工藝制作的低鹽液熏臘肉感官評分達到84.5 分，與預測值84.66 分相近，鹽含量僅為4.13%;對比傳統煙熏工藝和煙熏液對臘肉制品的影響發現，使用煙熏液制作的臘肉具有較高的水分含量和出品率，較低的鹽含量，且苯并芘含量遠低于傳統煙熏臘肉制品;對采用最佳煙熏液浸漬工藝和傳統煙熏工藝生產的臘肉中揮發性風味化合物進行對比分析發現，2 種臘肉中酚類物質含量均較高，醛類化合物含量較接近。液熏法制得低鹽臘肉的感官評分、風味均與傳統煙熏工藝制得臘肉無明顯差別，且鹽含量低，有害物質少，該工藝可以為消費者提供更加健康的臘肉。

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