氯化鈣對艾草豬肉脯品質特性的影響

王路 徐作政

摘 要：以艾草豬肉脯（PJAW）作為研究對象，考察CaCl2對NaCl的替代比（0～40%）對PJAW色澤、水分活度、pH值與質構的影響。結果顯示：CaCl2替代比對PJAW的色澤、水分活度、pH值、硬度和韌性均有顯著影響（P<0.05）；CaCl2替代NaCl有利于改善PJAW的L*值和質構參數(shù)，但會給水分活度和pH值帶來不利影響；適宜的CaCl2替代比為30%。

關鍵詞：氯化鈣；艾草豬肉脯；替代比；品質

中圖分類號：TS251.51 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）04-0032-04

隨著生活水平的提高與生活節(jié)奏的加快，大眾對食品的需求越來越趨向于健康化、營養(yǎng)化與方便化。肉脯作為一種方便食用的休閑肉制品，有著良好的市場基礎與發(fā)展前景。艾草是一種藥食兼用的植物，所含揮發(fā)油類、黃酮類等化合物，具有抗氧化、抗衰老、增強免疫力等功效[1]；艾草還能夠對香腸的品質特性產(chǎn)生積極的影響[2]。

食鹽（NaCl）是肉制品加工中必不可少的輔料，會直接影響肉制品的風味、質構、貨架期等。而現(xiàn)代醫(yī)學證明，人體攝入過多的鈉鹽，會誘發(fā)高血壓等心血管疾病[3]。低鈉鹽肉制品的開發(fā)研究已成為肉類產(chǎn)業(yè)界和學術界共同關注的一個熱點問題。

目前，利用其他食用氯化鹽（KCl、CaCl2、MgCl2）[4]、乳酸鹽[5]等替代傳統(tǒng)的鈉鹽，已成為低鹽肉制品開發(fā)研究的一個熱點。CaCl2作為食品加工中的一種稠化劑、穩(wěn)定劑和口感改良劑[6]，可用于改善牛肉[7]與豬肉脯[8]的嫩度。但CaCl2與艾草影響豬肉脯品質的研究，尚未見文獻報道。為此，本研究以艾草豬肉脯（pork jerky with argy wormwood，PJAW）為對象，以CaCl2部分替代NaCl，考察0～40%替代比對PJAW品質特性的影響，為低鹽、功能肉制品的開發(fā)提供一定技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮豬后腿肉 市購；艾草粉 郎溪上野忠食品加工有限公司；食鹽（NaCl>99%）、氯化鈣（>99.5%，分析純）、去離子水。

1.2 儀器與設備

CYA-100遠紅外食品電烤箱 瑞安市成業(yè)食品機械制造廠；WB-2000 IXA全自動測色色差計 北京康光光學儀器有限公司；TA-XT Plus型質構儀 英國Stable Micro System公司；AquaLab水分活度測定儀 美國Decagon公司；PHS-3C型精密酸度計 上海大普儀器有限公司；FA2004N型電子天平 上海精密科學科儀器有限公司；SXC12型絞肉機（孔徑6mm） 上海雙蝶廚具有限公司大溪分公司。

1.3 方法

1.3.1 PJAW的制備

剔除豬后腿肉中的可見脂肪與結蹄組織，分切成小塊，用絞肉機絞制2次，得原料肉糜。將所制肉糜分裝于保鮮袋中，放入冰柜（—20℃）中保存，備用。

隨機抽取冷凍肉糜，放入冰箱冷藏室（4℃）中解凍24h，按照表1配料比例，先將NaCl和CaCl2溶于去離子水中，再與肉糜充分攪拌使復合鹽在肉糜中均勻分布，后用保鮮袋封口，放入冰箱（9℃）中靜置約12h。將肉糜壓片成型后（厚度約3mm），在50℃烘干約2h，每0.5h翻面1次，在170℃條件下烘烤2min（每面1min）。冷卻后切分成25mm×25mm×3mm片狀，放入冰箱中保存待測。

1.3.2 色澤檢測

在色差計的“Sample”模式下，測定PJAW切片色澤。結果以亮度L*、紅度a*與黃度b*表示，n=6。

1.3.3 水分活度檢測

試驗前，水分活度儀預熱20min；將待測樣品切碎后，稱取5g樣品，放入水分活度儀樣品杯中，記錄穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)，n=3。

1.3.4 質構檢測

通過預試驗，選用HDP/BSK探頭和剪切模式；檢測參數(shù)設定為：觸發(fā)類型Auto（Force）、觸發(fā)力20.00g、測試速率2.00mm/s、返回速率10.00mm/s、下壓距離10.00mm。硬度以切斷樣品的最大剪切力（kg）表示，彈性以探頭切斷樣品所經(jīng)過的距離（mm）表示，韌性以切斷樣品所需的功（kg·s）表示，n=6。

1.3.5 pH值檢測

參照John等[9]方法，并稍作修改。在3g樣品中加入30mL蒸餾水，用高剪切乳化機乳化10s，室溫下進行pH值測定。n=3。

1.3.6 綜合評分法

總分為100，考察指標為：L*、a*、b*、aw、pH值、彈性、硬度、韌性，各指標所占的權重依次為：20%、5%、5%、10%、10%、10%、20%、20%。其中除了指標aw越小越好，其余指標均越大越好。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件計算重復試驗的平均值和標準偏差，并對試驗數(shù)據(jù)進行ANOVA分析、t-檢驗以及分析圖繪制。

2 結果與分析

2.1 CaCl2替代比對色澤的影響

方差分析顯示，CaCl2替代比對PJAW亮度L*、a*、b*值均有影響顯著（P<0.05）。隨著CaCl2替代比的增加，PJAW的L*值和b*值顯著增加（P<0.05）；且在CaCl2替代比40%時，L*值達到最大值；CaCl2替代比在30%～40%的范圍內(nèi)，a*變化不顯著（P>0.05）。

在本實驗中，PJAW色澤隨CaCl2替代比增加而變化的現(xiàn)象，與袁濤等[10]在利用CaCl2處理眼肌時所觀察到的現(xiàn)象一致；Gimeno等[11]在研究CaCl2（添加水平0.74%）影響發(fā)酵香腸色澤時也發(fā)現(xiàn)，添加的CaCl2可顯著增加香腸的L*值和b*值。而Horita等[12]研究發(fā)現(xiàn)，添加的CaCl2雖可明顯提高低脂意式肉腸的L*值，但對a*值和b*值無顯著影響。由此可見，盡管產(chǎn)品不同，添加CaCl2對肉制品色澤的影響結果有差異。但是，CaCl2對NaCl的替代有利于提高PJAW的亮度。

方差分析顯示，CaCl2替代比對PJAW的aw有顯著影響（P<0.05）。提高CaCl2的替代比會導致PJAW的aw值顯著增加（圖1）（P<0.05）。黃梅香等[13]研究低溫火腿腸時發(fā)現(xiàn)，隨著CaCl2替代比的增加，水分活度也會逐漸上升；這與本實驗結果相似。

CaCl2導致PJAW水分活度增加的原因可能在于：1）與NaCl相比，CaCl2對水分的束縛能力較弱[14]，在給定食鹽添加量的條件下，CaCl2對NaCl的替代，會相對降低PJAW對水的束縛能力，使得水的逸出能力增強，導致aw值增加；2）CaCl2的分子質量大于NaCl，添加食鹽總質量一定時，CaCl2對NaCl的替代會相對降低鹽的總物質的量濃度，相對減少了束縛水分子的鹽分子數(shù)量，使得更多的水分子轉化為非締合狀態(tài)，引發(fā)aw值上升；3）加工過程中，部分Ca2+離子會與肌肉蛋白質發(fā)生鍵合作用，形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡結構[15]，也會降低Ca2+對水分子的締合能力，使得aw值增加。

水分活度是影響肉制品貯藏特性的一個重要因素，aw值越高，微生物越容易生長，不利于肉制品的貯藏。從本試驗中，CaCl2部分替代NaCl，致使aw值顯著增大，尤其是替代比40%時，aw值顯著高于其他替代組（圖1）（P<0.05），對產(chǎn)品的貯藏帶來不良影響。因此，從水分活度角度看，CaCl2的替代比不宜超過30%。

2.3 CaCl2替代比對pH值的影響

方差分析顯示，CaCl2替代比對PJAW的pH值有顯著影響（P<0.05）。CaCl2替代比在10%～30%的范圍內(nèi)，pH值隨著CaCl2含量的增加而依次顯著下降（P<0.05）；當CaCl2替代比40%時，pH值與最低值（替代比30%）相比又顯著上升（圖2）（P<0.05）。

Horita等[12]發(fā)現(xiàn)，在低脂意式肉腸中添加0.5%的CaCl2會產(chǎn)生較低的pH值。吳濤等[16]在觀察0.2%～0.4%的CaCl2處理魚糜時發(fā)現(xiàn)，魚糜的pH值也會在加熱前后呈現(xiàn)下降的趨勢。Pigott等[17]單獨或復合使用CaCl2及MgCl2兩種二價鹽處理牛肉糜，與對照組相比pH值均有顯著降低，并推斷在肉制品中添加二價鹽會降低肉制品pH值。在肉的成熟過程中，其pH值的下降與肌糖原無氧酵解產(chǎn)生乳酸以及ATP分解產(chǎn)生磷酸根離子有關；而在肉制品加工過程中，外源CaCl2降低pH值的確切機理尚不清楚，有待進一步研究。

2.4 CaCl2對PJAW質構的影響

方差分析顯示，CaCl2替代比對PJAW的硬度及韌性有顯著影響（P<0.05）。由圖3A和圖3B可看出，硬度和韌性的變化趨勢相同，均在CaCl2替代比30%時達到最大值，且顯著高于對照組（P<0.05）；而其他CaCl2替代組（10%～20%與40%）的硬度和韌性均明顯低于對照組（P<0.05）。CaCl2替代比對PJAW的彈性無顯著影響（圖3C）（P>0.05）。

豬肉中約有20%的蛋白質，主要由肌原纖維蛋白、肌漿蛋白及結蹄組織蛋白組成；而肌原纖維蛋白中包含的肌球蛋白、肌鈣蛋白、肌球蛋白等，對肉制品的質構特性有重要影響[18]。Ma等[19]發(fā)現(xiàn)，0.2%～0.8%的CaCl2可以提高鹽溶蛋白凝膠的硬度，降低了其彈性及黏結性。Yongsawatdigul等[20]研究發(fā)現(xiàn)，用CaCl2處理羅非魚也可提高蛋白凝膠強度，并指出Ca2+離子通過以下兩種方式改變肌動球蛋白構象，進而提高了蛋白的凝膠強度：1）Ca2+離子可以增加內(nèi)源性轉谷氨酰胺酶的活性，促使肌動球蛋白通過非二硫共價鍵交聯(lián)；2）Ca2+離子可促進肌動球蛋白的展開，使其通過疏水作用鍵合，促進了肌肉蛋白凝膠強度的提高。

本試驗中，30% CaCl2溶液替代比使得PJAW的硬度達到最大值，其主要原因可能在于：在30%的CaCl2替代比時，PJAW的pH值與肌球蛋白（肌原纖維蛋白中的主要蛋白質）的等電點相近（約pH5.4），使得PJAW中的肌球蛋白溶解度降低，由此提高了肌球蛋白的凝膠化程度，并進而提高了PJAW的硬度與韌性。

2.5 PJAW品質的綜合評價

按照1.3.6節(jié)方法，對低鹽PJAW的品質進行綜合評分，結果如表3所示。顯而易見，當CaCl2替代比30%時，制品的綜合得分最高。因此，為獲得良好的PJAW品質，CaCl2的替代比宜選擇30%。

3 結 論

3.1 在10%～40%的CaCl2替代范圍內(nèi)，CaCl2替代比對PJAW的色澤（L*值、a*值和b*值）、水分活度、pH值、硬度和韌性均有顯著影響（P<0.05）；而且CaCl2對NaCl的替代有利于改善PJAW的L*值和質構參數(shù)，但會給水分活度和pH值帶來不利影響。

3.2 綜合評價結果顯示，30%的CaCl2替代比可以獲得品質良好的艾草豬肉脯。

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