不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干品質(zhì)特性的影響

王引蘭，王恒鵬，饒勝其*

1(揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225127)2(江蘇旅游職業(yè)學(xué)院 烹飪科技學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225000)

調(diào)理豬肉干是符合當(dāng)代人口味和喜好的休閑、方便食品，以豬肉為主要原料，經(jīng)食鹽、白糖及混合香辛料腌制、預(yù)熟后干燥而成[1]，其營養(yǎng)豐富、色澤均勻、鮮甜可口、風(fēng)味獨(dú)特、咀嚼感強(qiáng)[2]，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。然而，通過傳統(tǒng)干制方式加工的肉干產(chǎn)品易受氣候影響且難以控制，熱風(fēng)干燥是解決當(dāng)前問題的有效方法，并已廣泛應(yīng)用于香腸、培根和其他腌肉制品[3-4]。

腌制處理是使肉制品呈現(xiàn)特有色澤，改善其食用品質(zhì)的重要加工環(huán)節(jié)[5]。常見的腌制方法主要包括干腌、濕腌、混合腌制及注射腌制等。作為肉品腌制的常用手段，濕腌法具有腌制均勻、產(chǎn)量損失小等優(yōu)點(diǎn)。食品的腌制過程實(shí)際上是擴(kuò)散和滲透相結(jié)合的過程，即當(dāng)食品內(nèi)、外濃度差逐漸降低直至消失時(shí)，溶劑的滲透和溶質(zhì)的擴(kuò)散達(dá)到平衡[6]。由此可見，腌制時(shí)間是影響調(diào)理豬肉干腌制效果的重要因素，腌制時(shí)間過短，滲透和擴(kuò)散無法達(dá)到平衡，產(chǎn)品難以入味；腌制時(shí)間過長，易造成蛋白質(zhì)和脂肪的過度氧化[7]，從而對(duì)肉品品質(zhì)和機(jī)體的消化吸收產(chǎn)生負(fù)面影響[8-10]。

腌制和干燥是制作調(diào)理豬肉干的關(guān)鍵加工工藝，目前大部分報(bào)道均聚焦于調(diào)理豬肉干保藏過程中的品質(zhì)監(jiān)測和控制，有少部分研究聚焦于簡單的工藝優(yōu)化，而對(duì)腌制過程如何影響調(diào)理豬肉干的品質(zhì)特性及其變化規(guī)律的研究較為缺乏。因此，本實(shí)驗(yàn)通過跟蹤豬肉的腌制過程，探究不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)的影響，以期為高品質(zhì)調(diào)理豬肉干產(chǎn)品的科學(xué)化加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用飼養(yǎng)條件一致，12月齡的三元雜交豬(杜洛克豬×長白豬×大白豬，公母各4頭)，嚴(yán)格按照GB/T 22569—2008《生豬人道屠宰技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行，取背最長肌肉樣，4 ℃懸掛排酸成熟24 h，由揚(yáng)州市鼎鑫食品集團(tuán)有限公司提供。

腌制配料：食鹽，味精，醬油，肉桂，香葉，五香粉，蔗糖，麥芽糊精，品質(zhì)優(yōu)級(jí)，揚(yáng)州麥德龍超市。

1.2 儀器與設(shè)備

BS210S(1/10 000)分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；DSC 204 F1phoenix型差示掃描量熱儀，德國耐馳公司；C-LM2型數(shù)顯式肌肉嫩度儀，北京朋利馳科技有限公司；HTG型立式鼓風(fēng)干燥箱，上海精密儀器有限公司；SCC101E 型萬能蒸烤箱，北京豐匯加機(jī)電設(shè)備銷售有限公司；SC-80C型全自動(dòng)色差儀，北京康光光學(xué)儀器有限公司；HD-3A型智能水分活度測量儀，上海精密儀器儀表有限公司；WSC-4型傳感器，無錫市華科儀器儀表有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

將所有三元豬肉背最長肌樣品進(jìn)行隨機(jī)編號(hào)，清洗整形后，切割成規(guī)格為6 cm(長)×5 cm(寬)×6 mm(厚)的片狀，以生肉重量計(jì)，調(diào)配腌制液(食鹽2%、味精1%、生抽3%、老抽1%、0.1%肉桂、0.1%香葉、五香粉0.1%、蔗糖10%、麥芽糊精10%、蒸餾水20%，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，將腌制液與肉片混合攪拌10 min，置4 ℃環(huán)境下分別腌制1、3、7、12、24 h，設(shè)置未經(jīng)腌制的樣品為空白對(duì)照組(CK)。

1.3.2 蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性

采用差示掃描量熱儀(differential scanning calorimeter, DSC)對(duì)不同腌制時(shí)間的豬肉蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性進(jìn)行測定與分析。使用前儀器須先用銦校準(zhǔn)，然后稱取15～20 mg肉樣于鋁質(zhì)樣品盤中，密封后置于樣品艙中，初始溫度25 ℃，平衡2 min，加熱溫度從25 ℃ 上升至100 ℃，溫度上升速度為10 ℃/min，以空鋁質(zhì)盤作參比。用軟件Universal Analysis 2000分析蛋白質(zhì)的熱力學(xué)參數(shù)：Tmax(峰值溫度)、ΔH(熱焓值)。

1.3.3 干燥速率

將不同腌制時(shí)間的樣品序時(shí)取出，100 ℃下蒸制5 min，隨后轉(zhuǎn)移至電熱鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行干燥處理，設(shè)定恒溫干燥溫度為65 ℃，樣品質(zhì)量損失達(dá)(50±5)%時(shí)停止干燥。干燥過程中每隔20 min將樣品取出稱重，根據(jù)樣品的ΔM(質(zhì)量損失)與t(干燥時(shí)間)的關(guān)系進(jìn)行干燥曲線的制作。

1.3.4 水分活度

參照GB 5009.238—2016《食品水分活度的測定》[11]，采用水分活度儀進(jìn)行調(diào)理豬肉干樣品水分活度(water activity,Aw)的測定。

1.3.5 水分含量

參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》[12]，采用直接干燥法進(jìn)行調(diào)理豬肉干樣品中水分的測定。

1.3.6 色澤

將便攜式色差儀經(jīng)白板校準(zhǔn)后，測定不同腌制時(shí)間的調(diào)理豬肉干樣品L*值(亮度)、a*值(紅度)、b*值(黃度)。將色差儀鏡頭垂直放置于樣品表面測量，鏡口緊貼肉面(避免漏光)，每個(gè)樣品選取不同的截面位置測定3～5次，記錄L*、a*、b*。

1.3.7 剪切力

采用肌肉嫩度儀進(jìn)行調(diào)理豬肉干剪切力的測定。

1.3.8 感官評(píng)價(jià)

選定10名經(jīng)過感官訓(xùn)練的師生(5男、5女)組成感官評(píng)定小組，所有的感官評(píng)定人員均熟悉調(diào)理豬肉干的品質(zhì)特征，篩選顏色、香氣、硬度、甜度、質(zhì)地、風(fēng)味、總體可接受性等7個(gè)指標(biāo)作為調(diào)理豬肉干的感官描述性詞匯。隨后，采用7分制原則進(jìn)行產(chǎn)品的喜好度評(píng)價(jià)，其中1～7分表示對(duì)產(chǎn)品的喜好度為極不喜歡到極喜歡(表1)。將調(diào)理豬肉干樣品分割成長×寬為2 cm×2 cm的小片狀，置于塑料托盤上，用電腦生成的3位隨機(jī)數(shù)字編碼，每次品評(píng)時(shí)提供2個(gè)樣品，樣品的供應(yīng)順序依據(jù)拉丁方設(shè)計(jì)隨機(jī)分配。小組成員在品嘗每種樣品之間需用清水漱口，確定口腔中沒有余味后才能進(jìn)行下一個(gè)樣品的評(píng)價(jià)。

表1 調(diào)理豬肉干的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria of conditioned pork jerky

1.3.9 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Origin 2018作圖，SPSS 17.0對(duì)測定結(jié)果進(jìn)行顯著性分析，利用XLSTAT進(jìn)行偏最小二乘回歸(partial least-squares reqression，PLSR)分析，差異顯著水平P為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性

DSC通過表征蛋白質(zhì)吸熱/放熱躍遷峰(Tmax)和焓值(ΔH)的變化，被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的鑒定[13]。對(duì)于肉類蛋白來說，蛋白質(zhì)變性會(huì)導(dǎo)致多肽鏈展開、分子間相互作用被破壞，此過程需吸收熱量，從而在熱分析圖譜上出現(xiàn)躍遷峰[14]。由圖1可知，不同腌制時(shí)間的樣品均有3個(gè)明顯的吸熱峰，分別對(duì)應(yīng)肌球蛋白頭部、肌球蛋白尾部和肌動(dòng)蛋白變性所引起的熱流變化[15]。

圖1 不同腌制時(shí)間豬肉DSC曲線圖Fig.1 DSC curve of pork in different pickling time

表2顯示了不同腌制時(shí)間樣品吸熱峰和熱焓值的變化，CK組樣品的3個(gè)吸熱峰分別為59.75 ℃(Tmax1)、66.13 ℃(Tmax2)和80.17 ℃(Tmax3)。相比CK組，3、7、12 h腌制組的Tmax1、Tmax3分別降低了1.1%、1.1%、2.3%、2.5%、1.4%和1.7%，相關(guān)研究表明，蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的變化可能與蛋白分子間氫鍵的斷裂有關(guān)[16]。7 h腌制組對(duì)應(yīng)的3個(gè)峰值溫度均為最小值，而24 h腌制組的峰值溫度均達(dá)最大值，可能由于腌制過程中，肌肉組織對(duì)鹽溶液的吸收程度存在差異，而不同的離子強(qiáng)度影響了蛋白質(zhì)的變性溫度[17]。熱焓值(ΔH)反映了肌肉蛋白質(zhì)變性所吸收的熱量，可用來表示蛋白質(zhì)分子的聚集程度。隨著腌制時(shí)間的延長，肌球蛋白頭部、尾部和肌動(dòng)蛋白的變性熱焓值(ΔH1、ΔH2、ΔH3)均有顯著降低(P<0.05)，其中24 h腌制組的ΔH1、ΔH3均達(dá)最低值，可能與腌制改變了蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)，使得蛋白質(zhì)分子間的交聯(lián)遭到破壞，部分肌原纖維蛋白產(chǎn)生降解有關(guān)[18]，和RIEBROY等[19]研究結(jié)果一致。

表2 不同腌制時(shí)間對(duì)豬肉蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的影響Table 2 Thermal stability of pork protein in different pickling time

2.2 干燥曲線

由圖2可知，腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干的干燥速率具有顯著影響(P<0.05)，其中短時(shí)間腌制組較先達(dá)到干燥終點(diǎn)，長時(shí)間腌制組干燥速率較慢，這可能與腌制液中食鹽的滲透和保水作用有關(guān)。在腌制前期，由于食鹽的滲透作用，致使豬肉內(nèi)部水分流失較多，而隨著腌制時(shí)間的進(jìn)一步延長，食鹽引起肌纖維膨脹斷裂，蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)形成，持水性增強(qiáng)，從而引起干燥速率變緩[20]。干燥0～80 min內(nèi)，各腌制組的質(zhì)量損失率均有明顯上升，80～120 min，除7 h腌制組外，其余各實(shí)驗(yàn)組干燥速率仍持續(xù)上升，但相比前一階段升幅有所減緩，腌制0、1、3 h的樣品組則在干燥120 min到達(dá)干燥終點(diǎn)。干燥120 min后，未達(dá)干燥終點(diǎn)的樣品組質(zhì)量損失逐漸趨于平緩。綜合來看，7 h腌制組干燥速率最快，其次為0、1、3 h腌制組，隨后為12 h腌制組，24 h腌制組的干燥速率最慢。因此，從節(jié)約能源的角度考慮，可選擇腌制7 h的豬肉進(jìn)行調(diào)理豬肉干的制作。

圖2 不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干干燥速率的影響Fig.2 Effects of pickling time on the drying rate of conditioned pork jerky

2.3 Aw和水分含量

Aw是影響肉制品保藏期和安全性的重要指標(biāo)，通過干燥處理來降低肉品的Aw值，可有效抑制微生物生長繁殖，延長肉品的保質(zhì)期。由圖3可知，CK組與其余腌制組的Aw值存在顯著差異(P<0.05)，隨著腌制時(shí)間的延長，調(diào)理豬肉干的Aw值總體呈不斷降低趨勢，主要由于腌制過程中肌肉pH逐漸下降到蛋白質(zhì)等電點(diǎn)附近，造成大量自由水的游離[21]。1 h和3 h腌制組的Aw值并無顯著差異(P>0.05)，在腌制7 h時(shí)有明顯降低，12 h腌制組Aw值達(dá)最小值0.843，與7 h腌制組無顯著差異(P>0.05)。CHANG等[22]研究認(rèn)為水分活度處于0.600～0.900的肉制品，在正常環(huán)境的溫度和濕度下保存是較為穩(wěn)定的。因此，從利于產(chǎn)品保藏的角度考慮，宜選擇腌制7、12 h的肉樣來進(jìn)行調(diào)理豬肉干的制作。

由圖3可知，不同腌制時(shí)間調(diào)理豬肉干中的水分含量與Aw值趨勢一致，CK組與1、3 h腌制組的水分含量并無顯著差異(P>0.05)，而7 h腌制組的水分含量則有顯著降低，隨后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，可能與腌制7 h后豬肉中的鹽分和水分逐漸達(dá)到了傳質(zhì)平衡狀態(tài)有關(guān)。

圖3 不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干的水分含量和AW的影響Fig.3 Effects of pickling time on the water activity and moisture content of conditioned pork jerky注：不同字母表示組間顯著差異(P<0.05)(下同)

2.4 色澤

肉色是評(píng)判調(diào)理豬肉干食用品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，在很大程度上影響消費(fèi)者的購買喜好，其可通過L*值(亮度)、a*值(紅度)、b*值(黃度)來衡量。相關(guān)研究表明，L*值主要與肉樣表面水分含量密切相關(guān)，L*值越大，肉的表面光澤度越好[23]。由圖4可知，相比CK組，腌制組L*值基本呈先降低后升高趨勢，其中7 h腌制組樣品的L*值最高，與其余各組均有顯著差異(P<0.05)，隨著腌制過程的繼續(xù)進(jìn)行，經(jīng)較長時(shí)間腌制的樣品組所吸收的腌制液會(huì)滲出并附著于肉品表面，從而造成加工后的肉干顏色變暗，L*值降低。a*值對(duì)調(diào)理豬肉干的感官品質(zhì)有重要影響，經(jīng)調(diào)理腌制后的豬肉在干燥過程中會(huì)發(fā)生非酶促褐變反應(yīng)，同時(shí)氧合肌紅蛋白的生成使得肉干表面逐漸產(chǎn)生亮紅色光澤。7 h腌制組的調(diào)理豬肉干具有最高的紅度值，與12 h腌制組并無顯著差異(P>0.05)。7 h腌制組的調(diào)理豬肉干b*值較高，與CK組、12、24 h腌制組無顯著差異(P>0.05)，與1、3 h腌制組差異顯著(P<0.05)，一定程度上說明隨著腌制時(shí)間的延長，豬肉在干制過程中更易發(fā)生氧化，主要與長時(shí)間腌制導(dǎo)致蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，疏水性基團(tuán)暴露量增加有關(guān)[24]。綜合比較，從產(chǎn)品光澤度高、色澤紅亮的角度考慮，宜選擇腌制7、12 h的肉樣來進(jìn)行調(diào)理豬肉干的制作。

圖4 不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干色澤的影響Fig.4 Effects of pickling time on the color of conditioned pork jerky注：*表示各組間b*存在顯著差異(P<0.05)

2.5 剪切力

剪切力是衡量肌肉嫩度的重要指標(biāo)，剪切力越大，表明肉品嫩度越差[25]。由圖5可知，腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干的剪切力具有顯著影響(P<0.05)，隨著腌制時(shí)間的延長，調(diào)理豬肉干的剪切力呈先增大后減小趨勢。1 h腌制組的剪切力達(dá)最大值82.95 N，與其余各組差異顯著(P<0.05)，可能與腌制初始階段豬肉內(nèi)部的水分含量略有降低，導(dǎo)致肌纖維間隙減小有關(guān)。相比1 h腌制組，當(dāng)腌制時(shí)間為3 h時(shí)，調(diào)理豬肉干的剪切力值減小了43.5%，這可能與傳質(zhì)過程中蛋白質(zhì)溶解度增大，引起蛋白質(zhì)含量的增加和及其基質(zhì)密度的增大, 肌纖維結(jié)構(gòu)變得更為平滑，導(dǎo)致加工后的肌肉嫩度下降有關(guān)[26-27]。7 h腌制組的調(diào)理豬肉干剪切力達(dá)最小值43.4 N。隨著腌制過程的繼續(xù)，12、24 h腌制組的剪切力有所增加，可能與腌制后期蛋白質(zhì)的部分聚集變性有關(guān)[28]，這與瞿丞等[29]研究結(jié)果一致。

圖5 不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干剪切力的影響Fig.5 Effects of pickling time on the shear force of conditioned pork jerky

2.6 感官評(píng)價(jià)

由圖6可知，腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干的感官特性具有顯著影響(P<0.05)。CK組因未經(jīng)腌制，其顏色、香氣、風(fēng)味、質(zhì)地、硬度、總體可接受性的得分均較低，感官品質(zhì)難以被消費(fèi)者接受。當(dāng)腌制時(shí)間在1～7 h，調(diào)理豬肉干的感官評(píng)分不斷升高，其中7 h腌制組的調(diào)理豬肉干的色澤紅亮、顏色分布均勻、硬度較低，具備肉干獨(dú)特風(fēng)味，咸甜適中，最符合大眾口味。隨著腌制時(shí)間的進(jìn)一步延長，調(diào)理豬肉干的感官品質(zhì)有所下降，其中12 h腌制組除硬度得分外，其余感官指標(biāo)的得分與7 h腌制組無顯著差異(P>0.05)。相比7、12 h腌制組，24 h腌制組的感官品質(zhì)下降明顯，這可能是與長時(shí)間腌制導(dǎo)致豬肉內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)被破壞有關(guān)，從而影響了調(diào)理豬肉干的整體感官特性。

圖6 不同腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干感官特性的影響Fig.6 Effects of pickling time on the sensory characteristics of conditioned pork jerky

2.7 PLSR分析

以不同腌制時(shí)間的調(diào)理豬肉干理化指標(biāo)為解釋變量(X)，將顏色、香氣、硬度、甜度、質(zhì)地、風(fēng)味、總體可接受性等7個(gè)感官描述詞的得分等級(jí)作為因變量(Y)進(jìn)行PLSR分析。由圖7可知，24 h腌制組的調(diào)理豬肉干樣品離中心點(diǎn)最近，與其余解釋變量的相關(guān)性均較低。7、12 h腌制組樣品與所有感官屬性的相對(duì)距離較近，相關(guān)性較高，進(jìn)一步顯示這2個(gè)腌制時(shí)間點(diǎn)對(duì)調(diào)理豬肉干的感官品質(zhì)具有較大影響。同時(shí)，1、3 h腌制組樣品和干燥速率、Tmax2等指標(biāo)均具有較好的相關(guān)性，而Aw、水分含量、Tmax3、ΔH3和剪切力的相關(guān)性較高。

X-理化指標(biāo)；Y-感官特性；Obs-樣品圖7 不同腌制時(shí)間調(diào)理豬肉干、理化指標(biāo)、感官特性的相關(guān)性分布Fig.7 Correlative distribution of conditioned pork jerky, physical and chemical indexes, and sensory characteristics

利用變量重要性投影(variable importance for the projection, VIP)描述出每個(gè)變量對(duì)模型的總體貢獻(xiàn)，圖8 將所有解釋變量對(duì)相關(guān)性模型的貢獻(xiàn)度進(jìn)行了排序，可直觀看出干燥速率、Tmax2、L*、a*、ΔH1和Tmax1等指標(biāo)對(duì)模型的影響較小。因此，在研究調(diào)理豬肉干的加工性狀時(shí)，合理優(yōu)化品質(zhì)指標(biāo)和工藝參數(shù)顯得至關(guān)重要。

a-主成分1；b-主成分2圖8 解釋變量對(duì)模型的貢獻(xiàn)度評(píng)價(jià)Fig.8 Evaluation of the contribution of explanatory variables to the model

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)腌制時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉干的品質(zhì)特性具有重要影響，腌制液在傳質(zhì)過程中引起了肌肉本身功能特性的變化，由此造成了調(diào)理豬肉干的表觀品質(zhì)差異。差異主要表現(xiàn)在腌制處理能夠顯著改變豬肉蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性，并使干燥速率發(fā)生明顯變化。隨著腌制時(shí)間的延長，調(diào)理豬肉干的Aw、水分含量、剪切力均顯著降低，直觀表現(xiàn)為保藏性能的提升和質(zhì)地的改善。同時(shí)，經(jīng)感官剖面和PLSR分析發(fā)現(xiàn)，7、12 h這2個(gè)腌制時(shí)間點(diǎn)制作的調(diào)理豬肉干最終品質(zhì)較好，對(duì)未來高品質(zhì)調(diào)理豬肉干產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。