調(diào)理配料對(duì)生鮮豬肉高氧MAP產(chǎn)品品質(zhì)的影響研究

阮貴萍，吳海舟，章建浩

(國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，教育部肉品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇南京210095)

調(diào)理食品最初出現(xiàn)在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，在快餐食品和方便食品大行其道的同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)、豐富、方便的食品成為消費(fèi)者強(qiáng)烈的需求，最開始的調(diào)理食品在產(chǎn)業(yè)界被稱為“家庭取代餐”(Home Meal Replacement)［1］。調(diào)理豬肉制品又稱預(yù)制肉制品，是以豬肉為主要原料，經(jīng)過特殊工藝，把添加劑、配料及香辛料注射到肉里，經(jīng)滾揉、腌制、分切、加工、以包裝或散裝形式在冷凍(-18℃)或冷藏(0～4℃)或常溫條件下貯存、運(yùn)輸、銷售，可直接食用或經(jīng)簡(jiǎn)單加工、處理就可食用的肉制品［2-3］。甘泉等［4］研發(fā)了調(diào)理豬肉的加工工藝，主要流程有選料、精修、滾揉、腌制等，詳細(xì)闡述了各流程的操作要點(diǎn)以及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過給豬腰肉注射食鹽、三聚磷酸納、碳酸氫鈉等腌料來改善出品率和嫩度，Tali A等［5］得出的結(jié)果表明:各處理組(注射不同比例的腌料)(除了單獨(dú)注射食鹽那一組)的出品率均顯著(p＜0.05)高于對(duì)照組(未注射腌料)，所有的腌料對(duì)剪切力值的降低都有顯著的作用(p＜0.05)。張淼［6］等研究經(jīng)黑胡椒碎、大蒜粉、姜粉、辣椒粉、雞粉、迷迭香等香料腌制的調(diào)理牦牛肉在真空包裝、4℃保藏下的細(xì)菌總數(shù)、pH等指標(biāo)的變化。經(jīng)典的氣調(diào)包裝中氣體成分主要是CO2+O2+N2，三者之間的比例不同，保鮮效果差異很大［7-8］，高氧主要是為了維持豬肉良好的色澤，這通過氧氣與肌紅蛋白形成氧合肌紅蛋白而實(shí)現(xiàn)，但是同時(shí)高氧也加速了脂質(zhì)氧化［9-11］，Ozlem Kizilirmak Esmer等［12］研究了不同比例的CO2、O2、N2對(duì)碎牛肉低溫(4℃)貯藏過程中顏色、脂質(zhì)氧化、微生物的影響，結(jié)果表明:不同氣體比例包裝的碎牛肉a值差異顯著(p≤0.01)，50%～70%O2在維持和延長(zhǎng)豬肉色澤方面起著很大的作用。Marianne N Lund［13］等探究了高氧氣調(diào)對(duì)豬肉嫩度的影響，報(bào)道了包裝中不同的氧氣比例對(duì)肉的嫩度的影響差異顯著。綜合以上研究結(jié)果及本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果，本文采用70%O2/30%CO2［14］的氣調(diào)包裝，探索不同處理的生鮮調(diào)理豬肉在儲(chǔ)藏期間感官品質(zhì)變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原料肉豬瘦肉 購(gòu)于南京蘇食專柜;食鹽、香辛料、料酒等調(diào)味料 購(gòu)于南京蘇果超市。

色差計(jì)日本M INOLTA集團(tuán);數(shù)顯式肌肉嫩度剪儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;PHS-3CW型pH計(jì) 上海里達(dá);T25 digital高速分散機(jī) 德國(guó)IKA集團(tuán)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 生鮮調(diào)理豬肉的制備 調(diào)理豬肉加工工藝流程:新鮮豬瘦肉→精修→腌制→包裝，將鮮肉切成大小一致的薄片狀，稱量調(diào)料于保鮮盒內(nèi)，將調(diào)料與鮮肉充分混合，于4℃靜腌2h，按70%O2/30%CO2的氣體比例包裝。

腌制配方:食鹽、復(fù)合香辛料［丁香(依次為0.1%、0.05%、0%)，八角∶花椒=2∶1］、料酒(見表1)、蔗糖(1.4%)、椒鹽(0.1%)、醬油(0.5%)。

1.2.2 包裝方法 選用聚丙烯(PP)熱成型盒，取調(diào)理后的生鮮肉分裝于包裝盒(HS-6型)內(nèi)，每盒包入約100g肉，選用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/氯化聚丙烯(PET/CPP)為蓋膜進(jìn)行氣調(diào)保鮮包裝，放入4℃冰箱貯藏。

1.2.3 正交實(shí)驗(yàn)方法 以食鹽含量、復(fù)合香辛料含量、料酒含量為因素，按照L9(34)正交表進(jìn)行3因素3水平正交［14-15］，因素水平設(shè)計(jì)見表1，每個(gè)處理組3個(gè)重復(fù)。調(diào)理之前測(cè)定鮮肉各項(xiàng)指標(biāo)，九個(gè)處理組同時(shí)進(jìn)行，測(cè)定調(diào)理后處理組各項(xiàng)指標(biāo)，第1、3、5、7、9d測(cè)量一次剪切力值、色差a值、水分含量。

表1 L9(34)正交設(shè)計(jì)因素水平表Table1 The factors and levels for L9(34)orthogonal test

1.2.4 測(cè)定方法

1.2.4.1 色差 色差儀用標(biāo)準(zhǔn)白板校準(zhǔn)后，在樣品肌肉層表面測(cè)亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)值，每個(gè)樣品表面隨機(jī)測(cè)4點(diǎn)取平均。

1.2.4.2 剪切力的測(cè)定 取2.5cm厚的肉塊，去除皮下脂肪和肌膜，放入72℃水浴中，加熱至肉樣中心溫度達(dá)到70℃。流水冷卻至室溫，用吸水紙吸干肉表面汁液，沿肌纖維方向取不少于6個(gè)直徑1.27cm的肉柱，肉柱長(zhǎng)度不少于2.5cm，剔除有明顯缺陷的孔樣。沿肌纖維垂直方向剪切肉柱，紀(jì)錄剪切力值，計(jì)算平均值。

1.2.4.3 水分的測(cè)定 參照GB/T9695.15-2008，采用直接干燥法。

1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)用Microsoft Excel進(jìn)行整理，用SAS 8.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析、均值之間的LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 鮮肉與生鮮調(diào)理豬肉各指標(biāo)對(duì)比

表2 鮮豬肉與生鮮調(diào)理豬肉對(duì)比分析品質(zhì)指標(biāo)Table2 Comparative analysis of fresh pork and fresh prepared pork

與鮮肉相比，調(diào)理后的各正交實(shí)驗(yàn)處理組(表中的調(diào)理正交組)的調(diào)理肉剪切力值、a*值、水分含量均有變化(見表2)。肌肉的顏色取決于肌紅蛋白的化學(xué)性質(zhì)、氧化狀態(tài)、與蛋白鍵合的配體類型及珠蛋白的狀態(tài)。均勻空間Lab表色系統(tǒng)能較全面客觀的反映肉表面的色澤和色差［16］，調(diào)理后豬肉色澤呈現(xiàn)顯著變化，表現(xiàn)為紅度值a值急劇上升，這可能由于料酒、醬油有著一定的著色作用，使得肉表面呈現(xiàn)深紅色。豬肉品質(zhì)是決定消費(fèi)者購(gòu)買意向和市場(chǎng)價(jià)格的主要因素，主要由嫩度、顏色和風(fēng)味所決定，其中，嫩度是決定質(zhì)量的最主要因素。由表2可知，調(diào)理后各處理組剪切力均有小幅度上升。雖然調(diào)理后嫩度有所下降，但剪切力值最大也僅提高53.4%(正交組3)。除調(diào)理正交組8調(diào)理后豬肉水分含量顯著下降(p＜0.05)，且正交實(shí)驗(yàn)各處理組之間差異不明顯。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table3 Results of orthogonal test

表4 氣調(diào)包裝生鮮調(diào)理豬肉調(diào)制配方正交實(shí)驗(yàn)剪切力值分析結(jié)果Table4 Shear force value change in orthogonal test of fresh prepared pork salted recipe

2.2 正交結(jié)果分析

對(duì)MAP保鮮生鮮調(diào)理豬肉產(chǎn)品的第5d實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3。

從表3極差分析結(jié)果K1、K2、K3、R得出各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)各指標(biāo)影響的主次順序和各指標(biāo)的最優(yōu)水平組合。因素C對(duì)三個(gè)指標(biāo)的影響大小均排在第一位，為主要因素。從a值、水分含量考慮，因素A取A3為好，但是從指標(biāo)優(yōu)先性考慮，因素A應(yīng)取A2。對(duì)于剪切力、a值來說因素B取B2為好，對(duì)于水分含量，第二因素水平水分含量為74.49%，僅比第三水平(74.603%)低0.113%，三個(gè)指標(biāo)均取B2為好。對(duì)于剪切力值、a值、水分含量這三個(gè)指標(biāo)，C因素均取C2為好。

通過各因素對(duì)各指標(biāo)影響的綜合分析，得出較好的實(shí)驗(yàn)方案為A2B2C2，即食鹽2%，香辛料1%，料酒7%。

2.3 生鮮調(diào)理豬肉調(diào)制配方正交實(shí)驗(yàn)剪切力值變化

2.3.1 剪切力值變化 9個(gè)處理組剪切力值均數(shù)之間有差異(p＜0.05)(見表4)，說明調(diào)料的不同添加量對(duì)豬肉剪切力有顯著影響。氯化鈉能對(duì)肉起到嫩化作用，離子強(qiáng)度是引起嫩化的主要因素，一定的離子強(qiáng)度可提高肉的保水性，降低膠原蛋白熱穩(wěn)定性;同時(shí)離子強(qiáng)度對(duì)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與水之間互相作用有一定的影響。從表4中數(shù)據(jù)可看出，不同含量的氯化鈉對(duì)豬肉嫩度有顯著影響。冷卻肉可通過貯藏期的充分成熟而獲得良好的嫩度和持水力，口感細(xì)嫩，風(fēng)味有所改善。從表4可看出，貯藏至5d時(shí)，部分處理組剪切力值有所下降，主要由于蛋白質(zhì)降解造成肌原纖維結(jié)構(gòu)破壞，使切割所需的剪切力大為減小，表現(xiàn)為肌肉嫩度增加［17］。在整個(gè)儲(chǔ)藏過程中，調(diào)理豬肉剪切力值基本呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說明豬肉嫩度逐漸下降，可能由于貯藏后期，失水嚴(yán)重使得肉表面干燥，硬度較大，嫩度降低，提示人們?cè)谏r調(diào)理豬肉加工過程中，添加一定的嫩化劑，有助于改善豬肉口感。白青云［18］等人研究對(duì)不同濃度胰蛋白酶、不同的嫩化溫度和嫩化時(shí)間對(duì)調(diào)理豬肉剪切力的影響進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明在一定溫度下胰蛋白酶可有效降低調(diào)理豬肉的剪切力，提高肉的嫩度。肉的嫩度是評(píng)價(jià)肉的品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，是肌原纖維蛋白和結(jié)締組織蛋白物理及生化狀態(tài)的反映，一般來說，肉的剪切力值小于31.4N［19］較為理想，本文中，貨架期內(nèi)豬肉剪切力值遠(yuǎn)低于31.4N(約為3.204kgf)，嫩度在可接受范圍之內(nèi)。

2.3.2 以剪切力值為目標(biāo)的回歸分析 以正交實(shí)驗(yàn)因素為變量，第5d剪切力值為響應(yīng)值進(jìn)行2次多項(xiàng)式回歸，得到回歸方程:剪切力值(JQL)=12.127-0.00867A-0.04842B-3.04154C +0.53667A2+0.45917B2+0.25046C2-0.42267AB-0.2435AC

式中:A-食鹽;B-香辛料;C-料酒。

回歸方程R2=0.9314，表明回歸方程的擬合度很高，誤差小，該模型是合適的。由回歸模型方差分析結(jié)果可以看出，整個(gè)回歸模型是極顯著的(p＜0.01)。

利用Lingo 12.0軟件對(duì)正交結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，以因素水平(食鹽含量A、復(fù)合香辛料含量B和料酒含量C)為變量代入以上回歸方程，計(jì)算剪切力值的最小響應(yīng)值，得到氣調(diào)包裝生鮮調(diào)理豬肉調(diào)制配方回歸優(yōu)化為:食鹽:1.98%，香辛料:0.97%，料酒:7.03%，這與極差分析結(jié)果基本一致。

2.3.3 食鹽、復(fù)合香辛料及料酒含量對(duì)剪切力值交互作用分析 由正交實(shí)驗(yàn)回歸系數(shù)t檢驗(yàn)結(jié)果可以看出料酒含量對(duì)剪切力值有顯著影響(p＜0.01);食鹽與復(fù)合香辛料以及料酒含量對(duì)剪切力值的影響有顯著交互作用(p＜0.05)，而且實(shí)驗(yàn)因素的二次項(xiàng)效應(yīng)對(duì)剪切力值的影響也很顯著(p＜0.05)。

2.3.3.1 食鹽和復(fù)合香辛料含量對(duì)剪切力值的交互作用 當(dāng)固定C=7時(shí):JQL=3.10876-1.71317A-0.04842B-0.42267AB+0.45917B2+0.53667A2

從圖1的曲面圖及等高線圖中可以看出，食鹽和復(fù)合香辛料含量對(duì)剪切力值的影響具有明顯的交互作用?？傮w上來看，復(fù)合香辛料添加量較少時(shí)，食鹽含量對(duì)剪切力值的影響呈上升趨勢(shì)，即食鹽添加量越低越有利;而復(fù)合香辛料添加量較多時(shí)，食鹽含量對(duì)剪切力值的影響呈下降趨勢(shì)，即食鹽添加量越高越有利。影響剪切力值的復(fù)合香辛料含量臨界值隨添加的食鹽含量的降低而降低。不同食鹽含量對(duì)復(fù)合香辛料含量臨界值的影響見表5，當(dāng)添加的食鹽量為2.5%時(shí)，復(fù)合香辛料臨界值為1.20%，當(dāng)添加的食鹽量減少到1.5%時(shí)，復(fù)合香辛料臨界值降低到0.74%。將表中復(fù)合香辛料臨界值對(duì)食鹽量進(jìn)行線性回歸分析，從其結(jié)果中可以看出復(fù)合香辛料含量對(duì)剪切力值影響的臨界值隨著添加的食鹽量降低呈線性下降(y=0.46x+0.05，R2=0.9999)。

不同復(fù)合香辛料添加量對(duì)食鹽量臨界值的影響見表6，將表中復(fù)合香辛料對(duì)食鹽量的臨界值進(jìn)行線性回歸分析，表明食鹽量影響剪切力值的臨界值隨著復(fù)合香辛料添加量的減少也呈直線下降趨勢(shì)(y= 0.4x+1.59，R2=0.9998)。從表6中可以看出當(dāng)復(fù)合香辛料添加量為1%時(shí)，食鹽量臨界值為1.99%，這與正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。以上分析結(jié)果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義，在生鮮調(diào)理肉制品的加工過程中，可以采用減少調(diào)味料的添加量來提高調(diào)理肉的嫩度。

圖1 食鹽和香辛料添加量對(duì)剪切力值的交互效應(yīng)圖Fig.1 Interaction of salt and spice on shear force values

表5 不同食鹽含量條件下復(fù)合香辛料對(duì)剪切力值影響的臨界值Table5 Spice critical values under the conditions of different amount of salt

表6 不同復(fù)合香辛料含量條件下食鹽對(duì)剪切力值影響的臨界值Table6 Salt critical values under the conditions of different amount of spice

2.3.3.2 食鹽和料酒含量對(duì)剪切力值的交互作用當(dāng)固定B=1時(shí):

從圖2曲面圖及等高線圖中可以看出食鹽和料酒添加量對(duì)剪切力值影響具有明顯交互作用，總體上在料酒添加量較少時(shí)，食鹽含量對(duì)剪切力值的影響呈上升趨勢(shì)，即食鹽添加量越低越有利，而料酒添加量較多時(shí)，食鹽含量對(duì)剪切力值的影響呈下降趨勢(shì)，即食鹽添加量越高越有利。影響剪切力值的料酒量臨界值隨食鹽量變化的具體情況見表7。當(dāng)添加的食鹽量為2.5%時(shí)，料酒臨界值為7.28%，當(dāng)添加的食鹽量減少到1.5%時(shí)，料酒臨界值降低到6.8%。對(duì)表中食鹽和料酒量臨界值進(jìn)行線性回歸，可以發(fā)現(xiàn)隨著食鹽添加量的降低，料酒臨界值呈線性下降趨勢(shì)(y=0.48x+6.08，R2=1)。

表8 氣調(diào)包裝生鮮調(diào)理豬肉調(diào)制配方正交實(shí)驗(yàn)a*值分析結(jié)果Table8 a* value change in orthogonal test of fresh prepared pork salted recipe

圖2 食鹽和料酒添加量對(duì)剪切力值的交互效應(yīng)圖Fig.2 Interaction of salt and wine on shear force values

表7 不同食鹽含量條件下料酒對(duì)剪切力值影響的臨界值Table7 Wine critical values under the conditions of different amount of salt

2.4 生鮮調(diào)理豬肉調(diào)制配方正交實(shí)驗(yàn)色差(a*值)變化

表8為生鮮調(diào)理豬肉色澤變化分析結(jié)果，從整體來看，差異不顯著。但從表中可看出，各個(gè)處理組之間a*值仍有差異。可能由于影響豬肉色澤的因素主要是O2的比例，而實(shí)驗(yàn)中氧氣比例固定。肌肉是一個(gè)復(fù)雜的體系，影響肉色的穩(wěn)定性的因素很多，光照、相對(duì)濕度、溫度及特定細(xì)菌的存在等都對(duì)肉的顏色的穩(wěn)定性有重要影響［20］。在儲(chǔ)藏過程中，豬肉色澤逐漸劣變(表現(xiàn)為a*值不斷下降)，是因?yàn)榧〖t蛋白是構(gòu)成肉色的主要因素，在儲(chǔ)藏初期，肌紅蛋白與氧氣結(jié)合形成氧合肌紅蛋白，紅度值增大，然而隨著豬肉放置時(shí)間的延長(zhǎng)，由于一些好氣性細(xì)菌消耗了袋內(nèi)的氧氣，袋內(nèi)氧氣分壓逐漸降低，肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白，呈褐色，使肉色變暗。肉色是豬肉品質(zhì)的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是最直觀、最先導(dǎo)的一個(gè)指標(biāo)，對(duì)豬肉的市場(chǎng)價(jià)格有著重要的影響，消費(fèi)者將顏色作為肉品新鮮度和衛(wèi)生程度的重要參照，鮮肉制品的顏色和食用品質(zhì)并不是完全相關(guān)，然而，消費(fèi)者仍然希望鮮肉有明亮的紅色。氣調(diào)包裝中O2的主要作用是維持豬肉的鮮紅色，從表8可看出，貯藏至第3d時(shí)，生鮮調(diào)理豬肉的a*值有明顯的增加，可能與在高氧條件下，肌肉中肌紅蛋白與氧分子結(jié)合后，成為氧合肌紅蛋白而使肉表面呈鮮紅色有關(guān)。本文中采用高氧氣調(diào)包裝，至5d時(shí)，豬肉仍有較高的紅度值，說明肉表面色澤仍保持鮮紅色。吳菊清［21］等人對(duì)宰后成熟過程中薄膜包裝的豬肉色澤和嫩度進(jìn)行了檢測(cè)，宰后5d內(nèi)，豬肉的紅度先增加后降低，與本文中a*值在貨架期內(nèi)變化趨勢(shì)一致。

2.6 生鮮調(diào)理豬肉最優(yōu)調(diào)制配方確定

綜合正交實(shí)驗(yàn)直觀分析結(jié)果及以剪切力值為目標(biāo)函數(shù)的綜合回歸，得出最優(yōu)調(diào)制配方為食鹽:2%，復(fù)合香辛料1%，料酒:7%。

3 結(jié)論

以食鹽、復(fù)合香辛料、料酒含量作為正交實(shí)驗(yàn)因素，優(yōu)化出生鮮調(diào)理豬肉的最優(yōu)配方為食鹽:2%，復(fù)合香辛料:1%，料酒:7%。與鮮肉相比，調(diào)理后的豬肉剪切力值、a值、水分含量均有變化。氣調(diào)包裝4℃貯藏過程中，貨架期內(nèi)的生鮮調(diào)理豬肉的剪切力值較低，嫩度在可接受范圍之內(nèi)，且紅度值也較高，維持消費(fèi)者所喜愛的鮮紅色。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)也表明，以最優(yōu)配方調(diào)理的豬肉的嫩度與色澤也優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組。高氧氣調(diào)包裝中由于高濃度氧氣的存在，使得二氧化碳對(duì)于好氧性細(xì)菌的抑制作用減弱，因此高氧MAP生鮮調(diào)理豬肉的貨架期維持在一周以內(nèi)，在保持生鮮調(diào)理豬肉較好的色澤及嫩度的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)其儲(chǔ)藏貨架期需要進(jìn)一步深入的研究。正交實(shí)驗(yàn)的方差與回歸分析說明調(diào)料的不同添加量對(duì)于生鮮調(diào)理豬肉的嫩度、色澤有明顯的影響，這對(duì)于生鮮調(diào)理豬肉的深加工具有重要的指導(dǎo)意義。

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