低鈉鹽臘肉液熏及烘烤工藝優化

董 雪，黃晴豁，王海濱,2,，路洪艷,2，張 瑩,2，彭利娟,2，陳平權，龔厚樸，張紅宇，潘秀云

（1.武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北武漢 430023；2.農產品加工與轉化湖北省重點實驗室，湖北武漢 430023；3.湖北大派食品集團有限公司，湖北恩施 445599；4.益鹽堂（應城）健康鹽制鹽有限公司，湖北應城 432499）

臘肉是中國傳統肉制品之一，以鮮、凍畜禽肉為原料，經剔骨、切割成條狀后再用食鹽及其他調料腌制，經長期風干或經人工烘烤、煙熏而成的生肉類制品，食用時需加熱處理，因色澤鮮明、味道鮮美、香氣濃郁以及造型獨特而聞名中外，是中國也是世界珍貴飲食文化的重要組成部分[1]。同時，臘肉營養豐富、風味獨特，貯藏期較長，深受廣大消費者的青睞[2-3]。近年來，隨著現代技術的不斷發展以及飲食理念的轉變，人們認識到鹽分的過量攝入對血壓和心血管疾病的潛在危害，因此人們對于低鈉食品的需求與日俱增[4-5]。為了迎合消費者需求的轉變，必須對傳統臘肉的品質進行改善，采用低鈉鹽腌制是對傳統臘肉加工技術改良的重要方法之一。

煙熏及烘烤工藝是增強腌臘肉制品風味至關重要的一步。傳統的煙熏方法是利用木屑等各種材料燜燒時所產生的煙氣來熏制肉制品，賦予產品特有的茶褐色和煙熏風味，并且抑制微生物的生長，防止肉制品腐敗變質[6-7]；但該方法生產周期長，且木材燃燒時產生的有害煙氣物質會影響肉制品的食用安全，還易造成環境污染[8-9]。此外，傳統的烘烤工藝受當地的氣候及地區條件的影響較大，產品品質不穩定。要克服以上缺陷，就必須通過現代化的加工技術來改進傳統的煙熏及烘烤工藝。在工藝開發方面，芮露明[10]研究了一種新型煙熏技術，不僅改善了臘肉的品質，而且簡化了整個加工工藝。葛蕊等[11]為開發低鹽快速腌制隴西臘肉，實驗以配料中鹽含量、腌制方式、干燥方式為因素，測定了產品感官得分、嫩度和色度等指標，優化隴西臘肉的生產工藝。

煙熏液是通過冷凝由木屑或木片熱解產生的木煙，隨后除去致癌多環芳烴產生的。與傳統工藝相比，煙熏液熏制食品與傳統煙熏制品有著近乎一樣的煙熏風味，但相較于前者而言更為綠色環保，抗氧化和抗癌功效也更勝一籌[12-13]。本文主要研究不同煙熏液添加量、液熏時間、烘烤時間和烘烤溫度對低鈉鹽腌制的臘肉制品成品率、水分活度、pH 和色澤的影響，細化了液熏及烘烤過程中煙熏液添加量、液熏時間、烘烤時間和烘烤溫度梯度，更細致地研究了低鈉鹽臘肉制品在此條件下感官評分的變化情況，并同市面上同類型臘肉進行電子舌風味的對比，確定了較優的液熏及烘烤工藝參數，為營養健康型低鈉鹽臘肉的加工工藝優化和生產打下基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

后腿肉、市售臘肉 湖北大派食品集團有限公司；食品級氯化鈉 湖北鹽業集團有限公司；食品級氯化鉀 河南強利化工產品有限公司；料酒 山西紫林醋業股份有限公司；十三香、辣椒粉 北京市邦味調味品有限公司；白砂糖 太古糖業（中國）有限公司上海第一分公司。

HD-5A 水分活度儀 廈門雄發儀器儀表有限公司；FSH-2 高速勻漿機 常州榮華儀器制造有限公司；STARTER 3100 實驗室pH 計 奧豪斯儀器有限公司；JZ-300 通用色差儀 上海專色貿易有限公司；TS-S000Z 電子舌 日本Insent 公司；Milli-Qintergral超純水系統 美國Millipore 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 低鈉鹽臘肉加工工藝流程及操作要點

1.2.1.1 工藝流程 原料預處理（篩選、切塊）→腌制→液熏→烘烤→包裝→成品。

1.2.1.2 操作要點 原料的預處理：選用新鮮的豬后腿肉，首先剔除豬后腿肉表面的筋膜，然后將其切成大小均一的肉塊，經稱量每個肉塊約200 g，誤差不超過5 g。

腌制：將預處理后的肉塊置于腌制器皿內，加入原料肉重3%（NaCl:KCl=7:3）的低鈉鹽和一定量的復合腌制料均勻地涂抹在肉塊表面，然后于0～4 ℃條件下進行干腌。

液熏：將腌制4 d 的豬肉取出置于清洗干凈的器皿內，浸泡于一定濃度的煙熏液中，于低溫條件下液熏適宜時間。

烘烤：原料肉液熏完成后取出，放入烘箱內烘烤，烘烤溫度為40～60 ℃隨時關注肉表面顏色的變化。

包裝：對烘烤好的肉塊采用真空包裝。

1.2.2 煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉品質的影響 煙熏液添加量是影響臘肉品質的一個因素，將液熏時間固定在90 min，烘烤時間固定在28 h，烘烤溫度50 ℃，煙熏液添加量為1%、2%、3%、4%、5%進行單因素實驗，以成品率、水分活度、pH 和色澤作為指標來衡量分析，確定適宜的煙熏液添加量。

1.2.3 液熏時間對低鈉鹽臘肉品質的影響 液熏時間是影響臘肉品質的一個因素，將煙熏液添加量固定在3%，烘烤時間固定在28 h，烘烤溫度50 ℃，液熏時間為30、60、90、120、150 min 進行單因素實驗，以成品率、水分活度、pH 和色澤作為指標來衡量分析，從而確定適宜的液熏時間。

1.2.4 烘烤溫度對低鈉鹽臘肉品質的影響 烘烤溫度是影響臘肉品質的一個因素，將煙熏液添加量固定在3%，液熏時間固定在90 min，烘烤時間28 h，烘烤溫度為40、45、50、55、60 ℃進行單因素實驗，以成品率、水分活度、pH 和色澤作為指標來衡量分析，確定適宜的烘烤溫度。

1.2.5 烘烤時間對低鈉鹽臘肉品質的影響 烘烤時間是影響臘肉品質的一個因素，將煙熏液添加量固定在3%，液熏時間固定在90 min，烘烤溫度50 ℃，烘烤時間為20、24、28、32、36 h 進行單因素實驗，以成品率、水分活度、pH 和色澤作為指標來衡量分析，確定適宜的烘烤時間。

1.2.6 低鈉鹽臘肉液熏及烘烤工藝正交試驗設計在單因素實驗的基礎上，選出合適的范圍進行四因素三水平的正交試驗（表1），繼續完成低鈉鹽臘肉制品加工中液熏及烘烤工藝的優化。

1.2.7 主要評價指標及其檢測方法

1.2.7.1 感官評價方法 采用優化后的工藝制備低鈉鹽臘肉制品，將其切成同等大小的薄片，于蒸鍋內沸水煮20 min，取出進行感官評定。抽取10 名肉制品領域的感官評定人員組成評定小組，分別為5 男5 女，并進行相關培訓。在飯后2 h 對臘肉的外觀、色澤、氣味、滋味和口感進行評分，具體的評分標準見表2。

表2 低鈉鹽臘肉制品液熏及烘烤工藝的感官評分Table 2 Sensory rating table of liquid smoke and baking process for low-sodium cured pork products

1.2.7.2 成品率的測定 稱取臘肉烘烤前平均重量W1及烘烤后平均重量W2，按下式計算：

1.2.7.3 水分活度的測定 參照GB 5009.238-2016食品安全國家標準《食品中水分活度的測定》[14]中的方法。

1.2.7.4 pH 的測定 參照GB 5009.237-2016 食品安全國家標準《食品pH 值的測定》[15]方法。

1.2.7.5 色澤的測定 臘肉色澤采用JZ-300 型通用色差儀進行分析。將臘肉切成約3 cm×3 cm×1 cm厚大小的薄片，放入色差儀進行測定，每個樣品做三次平行，取其平均值。其中L*為亮度值；a*為紅度值；b*為黃度值。

1.2.7.6 電子舌的測定 臘肉斬拌混勻后，準確稱取5 g，加入100 mL 蒸餾水，再用高速分散器均質，條件為8000 r/min，均質15 s，暫停15 s，重復三次。均質后的溶液經超聲處理30 min，取出后用快速濾紙過濾，取濾液進行測定。

1.3 數據處理

實驗數據使用Microsoft Excel 進行記錄，并對數據做基本的處理和方差分析；用SPSS 19.0 統計軟件對測定的實驗數據進行Duncan’s 多重比較（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉品質的影響

2.1.1 煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉理化指標的影響

由表3 可知，產品的成品率與其在加工過程中造成的損失呈負相關。本實驗中不同煙熏液添加量下的低鈉鹽臘肉成品率無顯著變化（P>0.05）。低鈉鹽臘肉水分活度在添加量為1%～3%時呈下降趨勢，4%～5%時增大，但各梯度之間無顯著性差異（P>0.05），表明煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉成品率和水分活度影響不大。低鈉鹽臘肉的pH 隨著煙熏液的增加顯著下降（P<0.05），pH 從5.87 降低至5.33。這主要是因為煙熏液中的酚類物質、酸類物質降低了肉制品中的pH，增加了食鹽對微生物生長的抑制作用[16]。由于煙熏液濃度與臘肉風味醇厚程度呈正相關關系，且煙熏液濃度較大時，臘肉pH 較低，可抑制微生物生長，延長臘肉保質期，故選擇煙熏液添加量3%、4%、5%作為正交試驗的液熏濃度水平。

表3 煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉理化指標的影響Table 3 Effect of addition of smoking liquid on physicochemical indexes of low-sodium cured pork

2.1.2 煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉色澤的影響 顏色是衡量肉制品質量的重要指標，亮度值L*表示肉制品的光澤度；紅度值a*表示肉制品的紅色程度；黃度值b*值表示肉制品的黃色程度。由圖1 可知，隨著煙熏液添加量的增加，臘肉的L*值緩慢增大；a*值呈起伏式下降；b*值緩慢上升，不同煙熏液濃度組之間顏色差異不顯著，表明煙熏液添加量對肉制品紅黃色澤的影響較小。臘肉顏色變化的主要原因是煙熏液中含有的羰基會與肉蛋白分子中的氨基發生褐變反應，最終產生的棕色物質會造成顏色的改變[17-18]。另外，羰基化合物和酚類物質的氧化聚合反應也會促進褐變的產生[19]。

圖1 煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉色澤的影響Fig.1 Effect of addition of smoking liquid on the color of lowsodium cured pork

2.2 液熏時間對減鹽臘肉品質的影響

2.2.1 液熏時間對低鈉鹽臘肉理化指標的影響 液熏時間對低鈉鹽臘肉成品率、水分活度和pH 的影響如表4 所示。由表4 可知，隨著液熏時間的增加，臘肉成品率呈緩慢上升的趨勢，在液熏150 min 時達到最大值，顯著（P<0.05）高于30 min 組和60 min 組；水分活度則呈先降低，后略微上升的趨勢，且在液熏時間90～150 min 無顯著變化（P>0.05），這可能是因為煙熏液與臘肉形成濃度差，導致部分自由水的流失；隨著內外滲透壓逐漸穩定，這種變化趨于平緩[20]；臘肉pH 呈下降趨勢，且不同的時間組之間差異性顯著（P<0.05），這可能是在液熏過程中煙熏液中的酚類物質和酸性物質緩慢滲透入肉制品，液熏到一定時間后，煙熏液已經很難滲透到肉中，所以臘肉制品的pH 下降緩慢。由于液熏時間增長后，臘肉成品率上升，且隨著液熏時間增長，臘肉pH 降低，可抑制微生物生長，延長臘肉保質期，故選擇液熏時間90、120、150 min 作為正交試驗的液熏時間水平。

表4 液熏時間對低鈉鹽臘肉理化指標的影響Table 4 Effect of liquid smoking time on physicochemical indexes of low-sodium cured pork

2.2.2 液熏時間對低鈉鹽臘肉色澤的影響 由圖2可知，隨著液熏時間的延長，L*值緩慢增加，在150 min時達到最大值，且顯著高于（P<0.05）30、60、90 min組；a*值緩慢降低，不同液熏時間組之間無顯著性差異（P>0.05）；b*值緩慢增加，在150 min 時達到最大值，且與30 min 組和60 min 組之間差異顯著（P<0.05）。造成顏色發生改變的原因除了煙熏液自身棕黃色的影響和美拉德反應引起的褐變之外，還與酚類物質的化學反應有關，周洪仁等[19]通過采用不同濃度的煙熏液浸漬提前鹽漬的新鮮豬皮，研究煙熏液的形成情況，推測出煙熏液浸漬豬皮形成煙熏色澤與酚的自聚合反應以及某些成分的酚醛縮合和氧化密切相關。

圖2 液熏時間對低鈉鹽臘肉色澤的影響Fig.2 Effect of liquid smoking time on the color of low-sodium cured pork

2.3 烘烤溫度對低鈉鹽臘肉品質的影響

2.3.1 烘烤溫度對低鈉鹽臘肉理化指標的影響 由表5 可知，隨著烘烤溫度的升高，臘肉成品率和水分活度呈穩步下降的趨勢，pH 無顯著變化（P>0.05）。當烘烤溫度為40、45～50、55～60 ℃之間時，臘肉的成品率存在顯著差異（P<0.05），這主要是因為溫度升高加快了臘肉中水分的蒸發，導致水分含量下降，同時水分揮發導致臘肉干重減少，成品率降低[21]。由表5 可知，當烘烤溫度為40～50 ℃，臘肉的水分活度隨著溫度的增加顯著降低（P<0.05），55～60 ℃趨于平穩。這主要是因為高溫導致豬肉蛋白質中肌纖維遭到破壞，持水力減弱，大量自由水區和多層水區的水分從中迅速流失[22]，從而降低了臘肉的水分活度。烘烤溫度在40 ℃時，臘肉水分活度較高，不利于臘肉保存。過高溫度烘烤則會使臘肉中蛋白質變性，影響臘肉的口感和營養價值，綜合加工成本和臘肉品質來考慮，選擇烘烤溫度為45、50、55 ℃作為正交試驗的溫度水平。

表5 烘烤溫度對低鈉鹽臘肉理化指標的影響Table 5 Effect of baking temperature on physicochemical indexes of low-sodium cured pork

2.3.2 烘烤溫度對低鈉鹽臘肉色澤的影響 由圖3可知，臘肉的亮度值隨著溫度的升高呈下降的趨勢，烘烤溫度為40～60 ℃之間時，無顯著差異（P>0.05）；但40 ℃烘烤條件下的亮度值明顯高于其他四組，表明亮度值L*在烘烤溫度為40～45 ℃之間較為敏感，并且40 ℃可以賦予臘肉更好的亮度，這是因為臘肉在烘烤過程中會發生一系列反應，使臘肉產生引人注目的鮮紅色；但是隨著烘烤溫度的上升，由于水分的大量流失使得辣椒粉、五香粉等配料沾附在臘肉表面，嚴重影響臘肉的亮度值[23]。烘烤溫度對臘肉的黃度值b*無顯著影響（P>0.05），紅度值a*稍有降低，這可能是因為高溫使脂肪氧化導致臘肉色澤劣變，從而使得臘肉的紅度值a*降低[24]。

圖3 烘烤溫度對低鈉鹽臘肉色澤的影響Fig.3 Effect of baking temperature on the color of low-sodium cured pork

2.4 烘烤時間對低鈉鹽臘肉品質的影響

2.4.1 烘烤時間對低鈉鹽臘肉理化指標的影響 不同烘烤時間對低鈉鹽臘肉理化指標的影響如表6 所示，臘肉的成品率和水分活度受烘烤時間的影響較為顯著（P<0.05），對臘肉的pH 無顯著影響（P>0.05）。臘肉成品率指熏制后的臘肉質量與熏制前鮮肉質量的比值，是評判臘肉加工的重要指標。由表6 知，烘烤20 h 時，臘肉的成品率最高，這是因為隨著高溫時間的延長，加熱會使豬肉表面的肌原纖維蛋白變性，對水的束縛能力減小，肌肉的持水性減弱，自由水從臘肉表面流失并快速蒸發，導致臘肉的水分含量逐漸降低，成品率降低[25]。此現象與Destefanis 等[26]的研究結果相一致。烘烤時間在20 h 時，臘肉水分活度較高，不利于臘肉保存。長時間烘烤則會使肉中蛋白質發生物理變性，破壞其空間結構，對臘肉的色澤、口感產生較大影響[27]。故選擇烘烤時間為24、28、32 h 作為正交試驗的時間水平。

表6 烘烤時間對低鈉鹽臘肉理化指標的影響Table 6 Effects of baking time on physicochemical indexes of low-sodium cured pork

2.4.2 烘烤時間對低鈉鹽臘肉色澤的影響 由圖4可知，烘烤時間對臘肉的色澤有顯著影響（P<0.05），隨著烘烤時間的延長，亮度值L*呈現穩定的下降趨勢，且在烘烤時間為20～24、28～32 和36 h 這三個區間時存在顯著差異（P<0.05）。這可能是由于豬肉在烘烤過程中，還原糖類與氨基化合物間發生的反應會引起臘肉亮度的改變。同時，隨著烘烤時間的持續，臘肉內部的營養物質會因受到高溫的影響進一步發生脂肪的氧化、蛋白的氧化聚合等多種反應[28-29]，嚴重影響臘肉表面的色澤。臘肉的黃度值b*隨烘烤時間的延長無顯著性變化（P>0.05）；紅度值a*隨時間增加呈上升趨勢，其中臘肉烘烤32 h 和36 h 時的a*值比較接近，顯著高于其他組（P<0.05），表明隨著時間的延長，臘肉表面的顏色越來越暗，從鮮紅變成暗紅，且紅色加深。

圖4 烘烤時間對低鈉鹽臘肉色澤的影響Fig.4 Effect of baking time on the color of low-sodium cured pork

2.5 正交試驗結果

從表7～表8 可以看出，影響低鈉鹽臘肉液熏及烘烤工藝的主次因素為：D>C>A>B，即烘烤時間>烘烤溫度>煙熏液添加量>液熏時間。由方差分析表可以看到，烘烤時間、烘烤溫度和煙熏液添加量對低鈉鹽臘肉制品的感官評分影響顯著，而液熏時間對其影響不顯著。以感官評分為指標，根據正交結果，得到低鈉鹽臘肉液熏及烘烤工藝的最佳水平組合為A2B3C2D2：即煙熏液添加量為4%，液熏150 min，烘烤溫度為50 ℃，烘烤時間為28 h，在此工藝條件下的感官評分為37 分。

表7 低鈉鹽臘肉液熏及烘烤工藝正交試驗結果Table 7 Orthogonal test results of liquid smoke and baking process for low-sodium cured pork

表8 低鈉鹽臘肉液熏及烘烤工藝的方差分析Table 8 Analysis of variance of liquid smoke and baking process for low-sodium cured pork

2.6 低鈉鹽臘肉與市售產品電子舌的測定

為了進一步探索最終臘肉產品的風味品質，本實驗以最佳工藝條件A 制備的臘肉作為參考對象，對最佳工藝條件B 制備的臘肉、市售臘肉行電子舌分析。圖5 顯示了上述5 種臘肉產品酸（Sourness）、咸（Saltiness）、苦（Bitterness）、澀（Astringency）、鮮（Umami）五種基本味以及苦的回味（Aftertaste-B）、澀的回味（Aftertaste-A）、鮮的回味（Richness）這八種味道的濃淡程度，外圍射線表示相應指標的產品味道濃厚。2 號臘肉產品的咸味雖低于1 號，但是在濃厚味、鮮味和酸味方面，1 號臘肉產品均優于2 號，進一步驗證了液熏及烘烤工藝正交試驗的正確性。由圖5可知，實驗臘肉產品咸味和回味明顯低于市售產品，鮮味也略低于市售臘肉產品，苦味和澀味與市售臘肉產品無顯著差別，表明使用適量的氯化鉀部分替代氯化鈉后，并未增加臘肉產品的苦澀味，反而減少了臘肉產品中的鈉相對含量，從而使得咸味較弱[30-31]。從產品豐富度來看，低鈉鹽臘肉制品的加工工藝進行優化后，制備得到的臘肉產品口味豐富度在同類產品中表現優秀，極具市場競爭力。

圖5 實驗低鈉鹽臘肉產品與市售臘肉產品電子舌雷達圖Fig.5 Electronic tongue radar chart of experimental low-sodium cured pork products and commercial cured pork products

3 結論

本文對低鈉鹽臘肉的液熏及烘烤工藝進行了優化研究，首先通過單因素實驗，研究了煙熏液添加量、液熏時間、烘烤時間和烘烤溫度對低鈉鹽臘肉品質特性的影響，實驗結果表明烘烤時間是影響低鈉鹽臘肉感官品質的主要因素，其次是烘烤溫度和煙熏液添加量，液熏時間對低鈉鹽臘肉制品感官品質影響較小；綜合實驗結果和臘肉制品實際生產工藝，確定了低鈉鹽臘肉液熏及烘烤最佳工藝為煙熏液添加量4%，液熏時間150 min，烘烤溫度50 ℃，烘烤時間28 h，該工藝條件下的感官評分為37 分。同時，將本實驗臘肉產品和市售同類臘肉產品進行了電子舌對比，確保了本實驗臘肉產品在達到減少鈉含量的同時還具有市場競爭力。