嫩化型玉米風(fēng)味豬肉脯工藝配方的研究

馬麗媛，張 鑠，陳美燕，蔡 炎，粱領(lǐng)芳，王海旭

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化 152061）

0 引言

豬肉脯是豬肉經(jīng)切片或絞碎、調(diào)味、腌制、攤篩、烘烤而制成的片狀肉制品。傳統(tǒng)的豬肉脯品種單一、口感干硬，不適合老人和小孩食用。嫩度是肉品食用品質(zhì)的首要指標(biāo)，其實質(zhì)主要是結(jié)締組織的含量與性質(zhì)及肌原纖維蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，為提高肉脯品質(zhì)，對其嫩度進(jìn)行改善很有必要[1]。目前，肉的嫩化方法有機械法、電刺激法、拉伸法、肉制品成化法、嫩化劑嫩化法（蛋白酶）[2]。蛋白酶能有效降解膠原纖維和結(jié)締組織中的蛋白質(zhì)，使部分氨基酸之間的連接發(fā)生斷裂，破壞其分子結(jié)構(gòu)，提高肉的嫩度[3]。

近年來，新型豬肉脯的研制已成為熱點[4-6]。玉米食用消化率高，營養(yǎng)豐富，含有鈣、鎂、硒、谷胱甘肽、脂肪酸和核黃素等多種營養(yǎng)保健物質(zhì)[7-9]。玉米具有綿軟適口、甜黏清香的獨特口感和風(fēng)味[10]，把玉米汁添加到肉脯中，再加入蛋白酶進(jìn)行嫩化，制作的嫩化型玉米風(fēng)味豬肉脯口味清甜、營養(yǎng)豐富，更適合老人與小孩食用，市場潛力巨大。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)備

1.1.1 材料

試驗所用到的豬肉、玉米、白砂糖、味精、食鹽、生姜、大蔥等，購自黑龍江省綏化市華辰超市，豬肉經(jīng)過檢測各項指標(biāo)合格；桶裝礦泉水，吉林吉成科技有限公司提供。

食鹽，中鹽黑龍江鹽業(yè)集團有限公司提供；味精，哈爾濱飛花味精有限公司提供；醬油，黑龍江華滋佐味釀造有限公司提供；桂皮，廣西京桂香料有限公司提供；木瓜蛋白酶，300萬U/g，陜西源優(yōu)生物科技有限公司提供；菠蘿蛋白酶，50萬U/g，山東萍聚生物科技有限公司提供；堿性蛋白酶，10萬U/g，河南譽信誠生物科技有限公司提供。

1.1.2 設(shè)備

MJE2802D型榨汁機，泉州雅物貿(mào)易有限公司產(chǎn)品；FA124型電子天平，上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司產(chǎn)品；BCD-215KAN型電冰箱，青島海爾股份有限公司產(chǎn)品；PVH-324型烘烤箱，廣東宏展科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 肉脯制作工藝

肉脯基礎(chǔ)配方：以肉脯100 g計，食鹽添加量2%，白砂糖添加量3%，味精添加量0.3%，復(fù)合香辛料（醬油、生姜、大蔥、肉桂、花椒）添加量0.1%。

1.2.1 工藝流程

鮮玉米→清洗→剝粒→榨汁

豬肉→選料→修整→切片→腌制→拌料→靜置→攤篩→脫水干燥→烘燒→壓片冷卻→指標(biāo)測定→真空包裝→成品。

1.2.2 操作要點

（1）選料。試驗中豬肉和鮮玉米均經(jīng)檢驗合格，豬肉選用新鮮豬后腿肉，玉米選用顆粒飽滿的有光澤的鮮嫩玉米。

（2）預(yù)處理。豬肉去除結(jié)締組織和血污等，并用純凈水清洗干凈。玉米清洗干凈，剝粒并榨汁，備用。

（3）切片。將處理好的自然肉塊按自然紋理切成片狀，厚度為2～3 mm。

（4）腌制。加入玉米汁及其他配料與肉片攪拌均勻，置于6～8℃下腌制一定時間后，再加入蛋白酶混勻。

（5）拌料、靜置。10℃以下正反轉(zhuǎn)拌料，拌料至肉片發(fā)黏，倒入容器內(nèi)在10℃以下靜置一定時間，使各種輔料滲透到肌肉組織中，蛋白酶充分發(fā)揮嫩化作用。

（6）攤篩。將腌制好的肉片平鋪在篩網(wǎng)上，肉片兩面刷涂上植物油，要求表面平整光滑。

（7）脫水干燥。將篩網(wǎng)放入熱風(fēng)爐中，以50～90℃程序升溫脫水烘干2 h。

（8）烘烤。將肉片放入200℃烤爐中烘烤，成品顏色呈棕紅色、有光澤，豬肉脯表面油潤。

（9）壓片冷卻。熟制后的肉片壓平后，于室溫下冷卻，并迅速真空包裝。

1.3 試驗方法

1.3.1 單因素試驗

分別選取木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、堿性蛋白酶為蛋白酶，以蛋白酶添加量（0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%）、玉米汁添加量（10%，20%，30%，40%，50%）、腌制時間（30，50，70，90，110 min）為單因素，以感官品質(zhì)為考查指標(biāo)，進(jìn)行試驗，從中選取適宜的條件，進(jìn)行下一步響應(yīng)面試驗。

1.3.2 響應(yīng)面試驗

由單因素試驗結(jié)果選擇蛋白酶添加量、玉米汁添加量、腌制時間3個因素，進(jìn)行響應(yīng)面試驗，以感官評分為響應(yīng)值，對玉米豬肉脯進(jìn)行優(yōu)化。

響應(yīng)面分析因素與水平設(shè)計見表1。

表1 響應(yīng)面分析因素與水平設(shè)計

1.4 玉米豬肉脯的感官評價

邀請10位有經(jīng)驗的食品從業(yè)人員通過形態(tài)、滋味氣味、色澤、咀嚼度4個方面，對豬肉脯進(jìn)行感官評分。

感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 蛋白酶種類的確定

蛋白酶種類對肉脯感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 蛋白酶種類對肉脯感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，添加木瓜蛋白酶的肉脯感官評分最高，其次是菠蘿蛋白酶，堿性蛋白酶的肉脯感官評分最低。木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶都屬于植物蛋白酶，植物蛋白酶是一種安全、衛(wèi)生、無毒的天然嫩化劑，利用植物蛋白酶處理肉脯，可對肉中的彈性蛋白和膠原蛋白進(jìn)行部分水解，使肉脯的口感達(dá)到嫩而不爛、鮮香美味的效果。謝超等人[11]研究了菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、無花果蛋白酶等應(yīng)用于肉中的嫩化效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)木瓜蛋白酶對鹽溶性、水溶性和不溶性肌肉組織片段都有較好的酶解效果。與試驗結(jié)果相符。而堿性蛋白酶在堿性條件下能酶解蛋白質(zhì)肽鍵，在試驗中沒有達(dá)到很好的嫩化效果，可能是因為沒有在其最適pH值范圍內(nèi)。因此，試驗選用木瓜蛋白酶作為嫩化劑對豬肉脯進(jìn)行嫩化研究。

2.1.2 木瓜蛋白酶添加量的確定

木瓜蛋白酶添加量對豬肉脯感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 木瓜蛋白酶添加量對豬肉脯感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著木瓜蛋白酶添加量的增加，豬肉脯感官品質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)木瓜蛋白酶添加量為0.02%時，感官評分達(dá)到最高值，肉脯呈棕紅色，表面油潤有光澤，香味濃郁，具有玉米香味，口感較好，無雜質(zhì)。姚芳等人[12]的試驗中，添加0.035%的木瓜蛋白酶效果最好，與試驗的結(jié)果有一定差別，可能是因為腌制的溫度和時間不同，導(dǎo)致嫩化的效果不一樣。當(dāng)木瓜蛋白酶的添加量為0.01%時，豬肉脯的口感干硬，嫩化效果較差；當(dāng)木瓜蛋白酶的添加量為0.03%時，豬肉脯的感官品質(zhì)較差，嚼勁略差，有點黏牙，滋味偏淡。當(dāng)繼續(xù)增加木瓜蛋白酶添加量，肉脯逐漸軟綿黏牙、松散，甚至不能整塊拿起，嫩滑過度。因此，選擇0.01%，0.02%，0.03%添加量的木瓜蛋白酶進(jìn)行響應(yīng)面試驗。

2.1.3 玉米汁添加量的確定

玉米汁添加量對豬肉脯感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 玉米汁添加量對豬肉脯感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著玉米汁添加量的增加，豬肉脯的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)玉米汁添加量為30%時，肉脯的感官品質(zhì)達(dá)到最優(yōu)，有濃郁的玉米風(fēng)味和肉脯的風(fēng)味，較有嚼勁，滋味鮮美，醇厚，咸甜適中，表面有光澤，口感較好。在肉脯中添加玉米汁，不僅能增加玉米風(fēng)味，滿足更多人對肉脯的口味需求，而且玉米中含有許多營養(yǎng)物質(zhì)，融合到肉脯中，可提高肉脯的營養(yǎng)價值，也能滿足人們對食品越來越高的要求。但是當(dāng)玉米汁添加量為10%和20%時，肉脯的玉米風(fēng)味特別淡，口感偏咸；當(dāng)玉米汁添加量40%和50%時，肉脯的玉米風(fēng)味過重，掩蓋了肉脯本身的風(fēng)味，但感官評分高于10%和20%的玉米汁添加量。因此，選擇30%，40%和50%添加量的玉米汁來進(jìn)行響應(yīng)面試驗。

2.1.4 腌制時間的確定

腌制時間對豬肉脯感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 腌制時間對豬肉脯感官品質(zhì)的影響

由圖4可知，隨著腌制時間的增加，豬肉脯的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)豬肉脯的腌制時間在70 min時，肉脯的感官品質(zhì)有最好的結(jié)果，肉脯的咀嚼度較好，咸甜剛好，有玉米風(fēng)味，滋味鮮美，表面有光澤，色澤均勻。在田娜娜[13]的試驗中，豬肉脯腌制的時間為90 min時，取得的效果與試驗相同，其原因可能是與試驗所使用的蛋白酶品種不同。當(dāng)豬肉脯的腌制時間為30 min時，豬肉脯的感官品質(zhì)最差，這是因為腌制的時間過短，木瓜蛋白酶的嫩化效果還沒有達(dá)到最佳程度，有點偏硬；當(dāng)肉脯的腌制時間為110 min時，由于嫩化過度，起到適得其反的效果。因此，選擇50，70，90 min的腌制時間來進(jìn)行響應(yīng)面試驗。

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果

通過單因素試驗，確定了響應(yīng)面試驗三因素：蛋白酶添加量（A）、玉米汁添加量（B）、腌制時間（C），根據(jù)Box-behnken的中心組合試驗設(shè)計原理，設(shè)計了17組試驗，并用Design軟件對試驗結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面回歸分析。

響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果見表3。

運用Design Expert 8.0軟件程序?qū)憫?yīng)值進(jìn)行回歸分析，經(jīng)回歸擬合后得到回歸方程：

對該模型進(jìn)行方差分析及模型系數(shù)顯著性檢驗。

響應(yīng)面二次模型及回歸系數(shù)的方差分析結(jié)果見表4。

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果

表4 響應(yīng)面二次模型及回歸系數(shù)的方差分析結(jié)果

由表4可知，回歸模型p＜0.01，說明回歸模型達(dá)到極顯著水平，該模型的建立有意義；失擬項p=0.181 0＞0.05，說明失擬不顯著，即模型是合理的；一次項A對肉脯感官品質(zhì)影響極顯著，交互項AC和BC對肉脯感官品質(zhì)影響顯著，一次項B，C和交互項AB對肉脯感官品質(zhì)影響不顯著；相關(guān)系數(shù)為96.59%，說明此模型能解釋96.59%的響應(yīng)值變化，該二次回歸方程能夠較好地擬合各因素與模擬評判值之間的關(guān)系，可利用該回歸方程確定嫩化型玉米風(fēng)味豬肉脯感官評分最高的組合。

對3個因素進(jìn)行3D響應(yīng)面分析，響應(yīng)面越陡，表明該因素對響應(yīng)值影響越顯著。

玉米豬肉脯感官評分的響應(yīng)曲面圖見圖5。

由圖5可知，各單因素之間交互作用對響應(yīng)值的影響程度，結(jié)合線性回歸方程可知，試驗中各因素及因素間交互作用對玉米豬肉脯感官品質(zhì)的影響程度依次為AC＞A＞BC＞B＞AB=C。

通過回歸方程進(jìn)行計算，得到肉脯感官評分較高時的工藝參數(shù)為蛋白酶添加量0.02%，玉米汁添加量38.57%，腌制時間69.91 min。根據(jù)實際操作可行性，將其調(diào)整為蛋白酶添加量0.02%，玉米汁添加量39%，腌制時間70 min。為了對最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行驗證，按照最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行了3次平行試驗，得到的平均分為86.67分，與預(yù)測值為86.45分基本相符。

3 結(jié)論

通過對嫩化型玉米風(fēng)味豬肉脯的工藝配方進(jìn)行優(yōu)化，軟件優(yōu)化后的感官評分為86.45分，而實測值為86.67分，二者相差不大。該模型極顯著（p＜0.01），失擬項不顯著（p＞0.05），說明模型是合理的。相關(guān)系數(shù)較高（R2=96.59%），證明模型的可靠性及試驗誤差較小。響應(yīng)面優(yōu)化得到最佳工藝條件為木瓜蛋白酶添加量0.02%，玉米汁添加量39%，腌制時間70 min，在此條件下制得的豬肉脯呈棕紅色，油潤有光澤，片形完整，滋味鮮美醇厚，甜咸適中，具有該產(chǎn)品特有的玉米風(fēng)味，咀嚼度適中，有一定的嚼勁，品質(zhì)較好，為日后新型豬肉脯的研發(fā)提供理論依據(jù)。

圖5 玉米豬肉脯感官評分的響應(yīng)曲面圖