無硝肉脯發(fā)色技術

摘要：采用蔗糖水解液與肉脯中蛋白質發(fā)生美拉德反應的產(chǎn)物替代亞硝酸鈉在肉脯中發(fā)色，并應用響應面分析法對發(fā)色工藝進行優(yōu)化，以期為無硝肉脯的生產(chǎn)提供指導。選用糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量4個反應因素，以發(fā)色效果紅度a*為響應指標，在單因素工藝試驗的基礎上，通過4因素3水平的Box-Behnken響應面分析法優(yōu)化無硝肉脯的發(fā)色工藝。結果表明，最佳的無硝肉脯發(fā)色工藝為糖水比2.67 g ∶1 mL，水解溫度179 ℃，水解時間46 min，蔗糖水解液添加量15.3 mg/g，在此條件下，肉脯的紅度a*為17.84，與模型的預測值17.85基本一致。

關鍵詞：肉脯；無硝；發(fā)色；響應面；水解

中圖分類號： TS251.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）09-0226-06

收稿日期：2013-11-04

基金項目：江蘇省高?？蒲谐晒a(chǎn)業(yè)化推進項目（編號：JHB2011-81）；江蘇省“青藍工程”人才基金（編號：蘇教師[2012]39號）；江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學院院級重點項目（編號：ZD1206）。

作者簡介：姚芳（1980—），女，四川儀隴人，碩士，講師，研究方向為食品加工與貯藏。E-mail：46268809@qq.com。

通信作者：劉婧，博士，教授，研究方向為食品加工與貯藏。E-mail：460318854@qq.com。豬肉脯是豬肉經(jīng)切片、調味、腌制、攤篩、烘干、烤制等工藝制成的干熟、薄片形的一種肉制品，是我國的傳統(tǒng)美食[1]，其色澤棕紅，具有蛋白質含量高、芳香濃郁、余味無窮等特點。肉制品的表觀色澤是影響消費者購買行為的主要因素[2]，我國長期以來一直使用亞硝酸鈉作為肉脯制品的發(fā)色劑，但亞硝酸鈉有嚴重的毒副作用，它能使血紅蛋白轉變?yōu)楦哞F血紅蛋白而失去輸氧能力，而且亞硝酸鈉長期積蓄在體內很易形成強致癌物亞硝胺。世界各國對食品中亞硝酸鹽的安全問題非常重視，在沒有理想的替代品之前，一直將其用量限制在最低水平。GB 2760—2011《食品添加劑使用標準》規(guī)定熟肉干制品不得添加亞硝酸鹽，這給肉脯行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的挑戰(zhàn)，因此研究一種新型干肉制品無硝發(fā)色技術以替代亞硝酸鹽發(fā)色技術已成為肉脯行業(yè)亟待解決的難題。目前已有的肉制品無硝發(fā)色技術有一氧化碳發(fā)色[3]、亞硝基血紅蛋白發(fā)色[4]、組氨酸發(fā)色[5]、紅曲色素發(fā)色[6]、乙基麥芽酚和檸檬酸鐵發(fā)色[7]、番茄紅素發(fā)色[8]等，存在不適用于肉脯制品或者色澤不穩(wěn)定、高溫易分解、風味不好等問題。Kato等研究發(fā)現(xiàn)，在蛋白質變性溫度下加熱含蛋白質和糖的溶液，可發(fā)生美拉德反應，并且所形成的聚合物具有良好的色澤、熱穩(wěn)定性、乳化性和抗氧化性[9-10]。本研究利用蔗糖水解液與肉脯中蛋白質發(fā)生美拉德反應的產(chǎn)物替代亞硝酸鈉在肉脯中發(fā)色，以提高肉脯的色澤和風味，避免亞硝胺致癌物質的產(chǎn)生，從而為無硝肉脯的生產(chǎn)提供技術指導。

1材料與方法

1.1材料與試劑

Ⅳ號肉（豬后腿瘦肉）購于雙匯集團，含蛋白質21%～22%、脂肪3%～4%、水分74%～75%；食鹽、蔗糖、味精、白胡椒粉，購自當?shù)厥袌觯霍~露，威海三源水產(chǎn)有限公司；食品級復合磷酸鹽（符合Q/320308XAB05—2001《復合磷酸鉀-鈉》），徐州海成食品添加劑有限公司；蛋白酶（分析純），美侖生物制品有限公司。

1.2儀器與設備

EM-2片肉機，廈門惟一食品機械有限公司；HWY50拌料機，上海美格食品機械廠；RLY30熱風爐，常州盛得利干燥設備有限公司；輸送式遠紅外線烘爐，香港永輝電路板設備有限公司；QZ204A切片機，江陰永聯(lián)集團公司化工機械設備廠；DZ-500/2S雙室真空包裝機，蘇州蘇美特包裝機械廠；AL204型電子分析天平，上海梅特勒儀器廠；C2191B型電磁爐，格蘭仕集團；WSC-S數(shù)顯測色色差儀，上海精密科學儀器有限公司。

1.3試驗方法

1.3.1無硝肉脯加工工藝流程無硝肉脯的加工工藝主要有以下步驟：

蔗糖+水→加熱水解→蔗糖水解液輔料

↓↓

原料肉驗收→機械嫩化→切片→復合蛋白酶水解→混合腌制→真空滾揉→攤篩→脫水干燥→紅外烤制→壓平、切片→冷卻、包裝和貯藏。

1.3.2操作要點蔗糖水解：先將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在150～175 ℃下緩慢水解約45 min，再加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，便制成蔗糖水解液。

嫩化切片：將處理好的肉塊通過機械嫩化后，在片肉機中切成2～3 mm的薄肉片。

復合蛋白酶水解：添加0.35%復合蛋白酶（含40%菠蘿蛋白酶、35%木瓜蛋白酶和25%風味蛋白酶），在20 ℃下水解處理薄肉片5 min。

混合腌制：添加1.5%左右的蔗糖水解液和食鹽、雞蛋、魚露等輔料進行混合腌制。

真空滾揉：低溫真空滾揉40 min，拌料至肉片發(fā)黏，倒入容器內靜置20 min，使各種輔料充分滲透到組織中。

攤篩：將肉片攤在刷好油的竹篩上成型，要求表面平整光滑。

脫水干燥：將竹篩放入分區(qū)控溫的烘爐中，按45～85 ℃程序升溫，脫水烘干5 h，使肉脯半成品含水量<30% 。

紅外烤制：將半成品放在遠紅外分段溫控烤爐的不銹鋼絲網(wǎng)帶輸送帶上，通過控溫儀控制3段烤爐的溫度為180、240、280 ℃，每段烤制40 s。成品顏色應呈棕紅色，有光澤，含水量<20%。

1.3.3色度測定將色差儀預熱30 min，先用標準黑筒校零，再用標準白板校準，然后將色度測定儀CIE-LAB的探測器測量口垂直置于樣品上，測定肉脯的亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*），每組隨機測10個平行值，去極值后取平均值。L*值表示亮度值，又稱白度值，L*值越大表明亮度越大，說明肉光澤度越好；a*值又稱紅度值，表示有色物質的紅綠偏向，正值越大則偏向紅色的程度越大，說明肉顏色越紅，負值絕對值越大則偏向綠色的程度越大；b*值又稱黃度值，表示有色物質的黃藍偏向，正值越大則偏向黃色的程度越大，說明肉越不新鮮，負值絕對值越大則偏向藍色的程度越大[11-12]。endprint

1.3.4顏色感官評定由10個經(jīng)驗豐富的食品感官評定員組成評定小組，在感官評定室內對不同試驗組豬肉脯的色澤進行感官評分，去極值后取平均值，評定標準見表1。

1.3.5無硝肉脯發(fā)色工藝的單因素設定單因素試驗設計分別以感官評分、L*值、a*值、b*值作為評價指標，研究不同糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量對無硝肉脯發(fā)色效果的影響，每組試驗設3次重復。

1.3.6響應面試驗設計根據(jù)單因素試驗結果，采用響應面設計試驗，運用Box-Behnken中心組合試驗設計原理[13]，重點對肉脯中表觀色澤相關性最強的a*值進行分析研究[14]，進行糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應面試驗，試驗設計見表2。

1.3.7數(shù)據(jù)分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對數(shù)據(jù)進行2次多元回歸擬合，利用F檢驗對數(shù)據(jù)進行方差分析以評價模型的統(tǒng)計學意義。

2結果與分析

2.1糖水比對無硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液以加工無硝發(fā)色肉脯，并研究不同糖水比對無硝肉脯發(fā)色效果的影響，試驗結果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，糖水比較小時，蔗糖水解液濃度低，無硝肉脯紅色較淺；糖水比高時，色度值L*和a*較小，感官評分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對無硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按2.5 g ∶1 mL的比例配成溶液，在一定溫度下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液加工無硝發(fā)色肉脯，研究不同水解溫度對無硝肉脯發(fā)色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評分都呈先增加后降低的趨勢，b*值的變化較小，a*值和感官評分的變化幅度較大。由結果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時，對無硝肉脯的發(fā)色效果影響很??；高于185 ℃時，蔗糖在高溫下易發(fā)生焦糖化反應，且顏色發(fā)黑，色澤變暗。因此綜合試驗結果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint

1.3.4顏色感官評定由10個經(jīng)驗豐富的食品感官評定員組成評定小組，在感官評定室內對不同試驗組豬肉脯的色澤進行感官評分，去極值后取平均值，評定標準見表1。

1.3.5無硝肉脯發(fā)色工藝的單因素設定單因素試驗設計分別以感官評分、L*值、a*值、b*值作為評價指標，研究不同糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量對無硝肉脯發(fā)色效果的影響，每組試驗設3次重復。

1.3.6響應面試驗設計根據(jù)單因素試驗結果，采用響應面設計試驗，運用Box-Behnken中心組合試驗設計原理[13]，重點對肉脯中表觀色澤相關性最強的a*值進行分析研究[14]，進行糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應面試驗，試驗設計見表2。

1.3.7數(shù)據(jù)分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對數(shù)據(jù)進行2次多元回歸擬合，利用F檢驗對數(shù)據(jù)進行方差分析以評價模型的統(tǒng)計學意義。

2結果與分析

2.1糖水比對無硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液以加工無硝發(fā)色肉脯，并研究不同糖水比對無硝肉脯發(fā)色效果的影響，試驗結果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，糖水比較小時，蔗糖水解液濃度低，無硝肉脯紅色較淺；糖水比高時，色度值L*和a*較小，感官評分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對無硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按2.5 g ∶1 mL的比例配成溶液，在一定溫度下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液加工無硝發(fā)色肉脯，研究不同水解溫度對無硝肉脯發(fā)色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評分都呈先增加后降低的趨勢，b*值的變化較小，a*值和感官評分的變化幅度較大。由結果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時，對無硝肉脯的發(fā)色效果影響很小；高于185 ℃時，蔗糖在高溫下易發(fā)生焦糖化反應，且顏色發(fā)黑，色澤變暗。因此綜合試驗結果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint

1.3.4顏色感官評定由10個經(jīng)驗豐富的食品感官評定員組成評定小組，在感官評定室內對不同試驗組豬肉脯的色澤進行感官評分，去極值后取平均值，評定標準見表1。

1.3.5無硝肉脯發(fā)色工藝的單因素設定單因素試驗設計分別以感官評分、L*值、a*值、b*值作為評價指標，研究不同糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量對無硝肉脯發(fā)色效果的影響，每組試驗設3次重復。

1.3.6響應面試驗設計根據(jù)單因素試驗結果，采用響應面設計試驗，運用Box-Behnken中心組合試驗設計原理[13]，重點對肉脯中表觀色澤相關性最強的a*值進行分析研究[14]，進行糖水比、水解溫度、水解時間和蔗糖水解液添加量的4因素3水平的響應面試驗，試驗設計見表2。

1.3.7數(shù)據(jù)分析采用Design-Expert 8.05b分析軟件對數(shù)據(jù)進行2次多元回歸擬合，利用F檢驗對數(shù)據(jù)進行方差分析以評價模型的統(tǒng)計學意義。

2結果與分析

2.1糖水比對無硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按一定比例配成溶液，在175 ℃下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液以加工無硝發(fā)色肉脯，并研究不同糖水比對無硝肉脯發(fā)色效果的影響，試驗結果見圖1。由圖1可見，隨著糖水比例的增大，L*值、a*值和感官評分先緩慢增加又迅速下降，b*值的變化較小。研究發(fā)現(xiàn)，糖水比較小時，蔗糖水解液濃度低，無硝肉脯紅色較淺；糖水比高時，色度值L*和a*較小，感官評分較低，可能是蔗糖在高

2.2水解溫度對無硝肉脯發(fā)色效果的影響

將蔗糖與水按2.5 g ∶1 mL的比例配成溶液，在一定溫度下緩慢水解45 min，加入與蔗糖等質量的水攪拌均勻，制成蔗糖水解液，再添加15 mg/g的蔗糖水解液加工無硝發(fā)色肉脯，研究不同水解溫度對無硝肉脯發(fā)色效果的影響。由圖2可以看出，隨著水解溫度的增大，L*值、a*值和感官評分都呈先增加后降低的趨勢，b*值的變化較小，a*值和感官評分的變化幅度較大。由結果還可以看出，蔗糖水解溫度低于 155 ℃ 時，對無硝肉脯的發(fā)色效果影響很小；高于185 ℃時，蔗糖在高溫下易發(fā)生焦糖化反應，且顏色發(fā)黑，色澤變暗。因此綜合試驗結果，適宜的水解溫度為175～185 ℃。endprint