木瓜蛋白酶與Na2CO3對(duì)臘肉皮嫩化效果的研究

尹旭敏，曾志紅，廖洪波，陳龍，明建，曾順德，*

（1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶401329；2.重慶市標(biāo)準(zhǔn)化研究院，重慶400023；3.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715）

木瓜蛋白酶與Na2CO3對(duì)臘肉皮嫩化效果的研究

尹旭敏1，曾志紅1，廖洪波2，陳龍3，明建3，曾順德1，*

（1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶401329；2.重慶市標(biāo)準(zhǔn)化研究院，重慶400023；3.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715）

以豬肉肉皮為原料，利用TA-XT2i物性測(cè)定儀，研究木瓜蛋白酶和Na2CO3對(duì)臘肉肉皮嫩化效果的影響。結(jié)果表明：木瓜蛋白酶的用量、處理溫度、處理時(shí)間對(duì)臘肉肉皮的剪切力有顯著影響，對(duì)臘肉肉皮的復(fù)水性影響不明顯；Na2CO3的用量對(duì)臘肉肉皮的嫩化有一定的影響，處理溫度和時(shí)間對(duì)臘肉肉皮的剪切力和復(fù)水性影響不明顯。經(jīng)正交試驗(yàn)獲得各因素的顯著性次序?yàn)椋篘a2CO3濃度＞酶濃度＞時(shí)間＞溫度。臘肉肉皮嫩化最優(yōu)工藝條件：木瓜蛋白酶用量0.02 g/100 mL、Na2CO3的用量6%、處理溫度21℃、處理時(shí)間2 h。

木瓜蛋白酶；Na2CO3；臘肉皮；嫩化效果

臘肉是我國(guó)一種歷史悠久的傳統(tǒng)肉制品，它是將原料肉用食鹽、糖和調(diào)味料等腌制后，經(jīng)晾曬、煙熏或烘烤等工藝加工而成的生肉類(lèi)制品，具有色澤美觀、風(fēng)味濃郁的特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者青睞［1］。但臘肉普遍存在肉皮太硬，烹調(diào)食用前需燒皮的特點(diǎn)，不方便食用。目前，科研工作者的研究重點(diǎn)主要集中在臘肉制品的理化特性、主體風(fēng)味物質(zhì)以及加工工藝等方面［2］，針對(duì)臘肉加工后肉皮太硬的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。為解決臘肉皮硬，復(fù)水性差，難咀嚼等特性，本文主要目的在于對(duì)臘肉制作過(guò)程中對(duì)肉皮進(jìn)行嫩化處理，研究嫩化條件對(duì)臘肉皮硬度的影響。目前肉類(lèi)嫩化方法主要有物理嫩化法、化學(xué)嫩化法、生物化學(xué)嫩化法［3-5］。其中，木瓜蛋白酶作為肉類(lèi)嫩化劑，在生產(chǎn)上應(yīng)用較多，它可降解肌原纖維和膠原蛋白，從而提高肉類(lèi)的嫩度［6-7］。此外，肉皮在堿的作用下，膠原纖維長(zhǎng)度收縮、直徑增大、使膠原纖維結(jié)構(gòu)松散［8］，從而使肉皮硬度減弱。本文通過(guò)單因素和正交設(shè)計(jì)研究木瓜蛋白酶和Na2CO3對(duì)豬肉皮進(jìn)行嫩化處理，利用TA-XT2i物性測(cè)定儀研究各個(gè)因素對(duì)臘肉皮嫩化效果，確定肉皮的最佳嫩化條件，為臘肉制品的嫩化處理提供一定參考。

1材料與方法

1.1材料及試劑

新鮮豬肉購(gòu)于當(dāng)?shù)爻?，?duì)肉皮清洗、去殘留的豬毛、切成5 cm×3 cm×2 cm肉塊備用。木瓜蛋白酶（酶活≥50萬(wàn)U/g），北京奧博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司，食用堿（Na2CO3）為食品級(jí)。

1.2試驗(yàn)儀器

TA-XT2i物性測(cè)定儀：Stable Micro Systems公司；DHG-9076A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司；KYXX煙熏爐：嘉興市凱斯不銹鋼機(jī)械制造有限公司；電子天平（精度0.000 1 g）：奧豪斯國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司；恒溫水浴鍋（溫度范圍+5℃～99.9℃）：金壇市城西春蘭試驗(yàn)儀器廠等儀器。

1.3方法

1.3.1臘肉加工工藝

鮮豬肉→剃毛→切塊→嫩化→腌制→烘烤→（煙熏）→包裝→成品

1.3.2肉皮嫩化處理

配制不同濃度的酶液，取50 mL酶液放入500 mL燒杯中，將切好的鮮豬肉肉皮放入燒杯中嫩化，肉皮剛好浸沒(méi)在燒杯中，嫩化后，取出肉塊，用自來(lái)水沖洗干凈肉皮表面的酶液，晾干，加鹽、味精等腌制香料，腌制3 d～5 d后烘烤。

1.3.3木瓜蛋白酶對(duì)肉皮嫩化處理

在其他條件不變的情況下，分別設(shè)計(jì)木瓜蛋白酶濃度（0.02%、0.04%、0.06%）、溫度（5、20、37、50℃）、酶解時(shí)間（1、2、3、4 h）對(duì)肉皮進(jìn)行嫩化處理，然后腌制、烘烤，測(cè)定肉皮的剪切力和復(fù)水比。

1.3.4Na2CO3對(duì)肉皮嫩化處理

在其他條件不變的情況下，分別設(shè)計(jì)Na2CO3的濃度（2%、4%、6%）、溫度（40、60℃）、時(shí)間（1、1.5、2 h）對(duì)肉皮進(jìn)行嫩化處理，然后腌制、烘烤，測(cè)定肉皮的剪切力和復(fù)水比。

1.3.5正交設(shè)計(jì)

基于木瓜蛋白酶、Na2CO3單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9（34），共設(shè)9個(gè)處理，正交試驗(yàn)各因素水平和設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1　木瓜蛋白和Na2CO3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表Table 1Factors and levels of orthogonal test with papain and Na2CO3

1.3.6測(cè)定方法

復(fù)水比測(cè)定：臘肉烘烤好后，取下肉皮，切成5cm× 3 cm方塊，剃凈肉皮上的肥肉，用濾紙把表面的油吸干凈，稱重放入盛有100 mL蒸餾水的燒杯中置于90℃水浴鍋中加熱40 min，取出冷卻至常溫后稱重。

復(fù)水比（Rf）=復(fù)水后重量/復(fù)水前重量。

剪切力測(cè)定：將上述冷卻好的肉皮，切成5 cm× 0.5 cm的肉條，用TA-XT2i物性測(cè)定儀測(cè)定肉皮剪切力，重復(fù)8次，取平均值。

剪切力測(cè)定的TA-XT2i參數(shù)為，探頭：HDP/BSW；PPS：200.0；測(cè)試模式與選擇：Measure Force in Confrerensing；測(cè)試前速度：2.0 mm/s；測(cè)試速度：2.0 mm/s；測(cè)試后速度；2.0 mm/s；測(cè)試距離：20 mm；時(shí)間：10.0 s。

1.3.7數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

剪切力數(shù)據(jù)采用TPA-macro軟件分析，Excel 2000和DPS統(tǒng)計(jì)分析其他數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.1木瓜蛋白酶濃度對(duì)臘肉皮嫩度的影響

木瓜蛋白酶濃度對(duì)臘肉皮嫩度的影響見(jiàn)圖1。

圖1　木瓜蛋白酶濃度對(duì)臘肉皮剪切力、復(fù)水比的影響Fig.1The influence of the concentration of papain on the shearforce and rehydration rate of bacon skin

由圖1可知，隨著木瓜蛋白酶用量增加，臘肉皮的剪切力減小，復(fù)水比增加。木瓜蛋白酶濃度在0.02%～0.06%范圍內(nèi)，剪切力從5.72 kg下降到5.11 kg，復(fù)水比變化不明顯，從1.11增加到1.16。因此，木瓜蛋白酶濃度選擇0.06%為佳。

2.2不同處理溫度對(duì)臘肉皮嫩度的影響

溫度對(duì)臘肉皮嫩度的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可知，4℃～37℃范圍內(nèi)，隨著溫度升高，剪切力先增大后減小，從4.10 kg下降到3.23 kg，下降了21.22%，37℃后，剪切力增大。溫度在20℃～37℃時(shí)，復(fù)水比變化不大，分別為1.27、1.26。因此，嫩化溫度在20℃～37℃范圍內(nèi)肉皮嫩化效果較好。

圖2　不同溫度對(duì)臘肉皮剪切力、復(fù)水比的影響Fig.2The influence of different temperature on the shear force and rehydration rate of bacon skin

2.3嫩化時(shí)間對(duì)臘肉肉皮嫩度的影響

嫩化時(shí)間對(duì)臘肉皮嫩度的影響見(jiàn)圖3。

根據(jù)脫氧烏頭堿的加熱研究結(jié)果表明，由于其與烏頭堿都為C19二萜生物堿，結(jié)構(gòu)相似，故二者的水解途徑類(lèi)似，脫氧烏頭堿在加熱的過(guò)程中，主要有去氧烏頭次堿、去氧烏頭原堿和焦去氧烏頭堿這幾種產(chǎn)物，在此過(guò)程中，脫氧烏頭堿易先水解為去氧烏頭次堿，再分解為去氧烏頭原堿，該成分沒(méi)有紫外吸收，在色譜圖中沒(méi)有顯示，在質(zhì)譜圖中能夠檢測(cè)到。

圖3　木瓜蛋白酶嫩化時(shí)間對(duì)臘肉皮剪切力、復(fù)水比的影響Fig.3The influence of the tenderizing time of papain on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由圖3可知，隨著嫩化時(shí)間的延長(zhǎng)，臘肉皮的剪切力越小。在1 h～3 h內(nèi)，剪切力從2.60 kg下降到1.87 kg，之后剪切力略有增加。在2 h～3 h內(nèi)，復(fù)水比從1.24增加到1.31。3 h后，復(fù)水比減少。因此，確定嫩化時(shí)間為3 h比較理想。

2.4Na2CO3溶液濃度對(duì)臘肉皮嫩度的影響

Na2CO3溶液濃度對(duì)臘肉皮嫩度的影響見(jiàn)圖4。

圖4　Na2CO3溶液濃度對(duì)臘肉皮剪切力、復(fù)水比的影響Fig.4The influence of the concentration of Na2CO3solution on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由圖4可知，Na2CO3不同濃度處理對(duì)臘肉肉皮嫩度影響較大，Na2CO3處理肉皮的濃度為4%～6%時(shí)，剪切力比2%Na2CO3處理肉皮的剪切力明顯降低，分別降低了38.59%和37.24%。復(fù)水比由2%時(shí)的1.27增加到6%時(shí)的1.39，增加了9.45%，由此選擇4%～6%作為正交試驗(yàn)的參考值為宜。

2.5Na2CO3處理溫度對(duì)臘肉皮嫩度的影響

Na2CO3處理溫度對(duì)臘肉皮嫩度的影響見(jiàn)圖5。

圖5　Na2CO3溶液處理溫度對(duì)臘肉皮剪切力、復(fù)水比的影響Fig.5The influence of the processing temperature of Na2CO3solution on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由圖5可知，Na2CO3處理溫度對(duì)臘肉皮嫩度的影響不大，嫩化溫度為40℃時(shí)，剪切力為6.23 kg，嫩化溫度為60℃，剪切力為5.98，分別比20℃的剪切力減小了4.89%和8.70%，復(fù)水比在40℃時(shí)最大為1.29，比20℃時(shí)的復(fù)水比只增加了3.20%，因此溫度對(duì)臘肉皮的影響較小。

2.6Na2CO3處理時(shí)間對(duì)臘肉皮嫩度的影響

圖6　Na2CO3溶液嫩化時(shí)間對(duì)臘肉皮剪切力、復(fù)水比的影響Fig.6The influence of tenderizing time of Na2CO3solution on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由圖6可知，隨著嫩化時(shí)間的延長(zhǎng)，臘肉皮的剪切力在降低，復(fù)水比在增加，在1 h～2 h范圍內(nèi)，剪切力從4.35 kg下降到4.04 kg，復(fù)水比從1.44增加到1.46，變化幅度較小，因此，Na2CO3處理臘肉皮的時(shí)間對(duì)臘肉皮的嫩度影響較小。

2.7木瓜蛋白酶和Na2CO3最佳嫩化條件的篩選

正交試驗(yàn)直觀分析見(jiàn)表2和圖7，方差分析見(jiàn)表3。

表2　木瓜蛋白酶和Na2CO3正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2Results of orthogonal test on tenderization conditions of bacon skin with papain and Na2CO3

圖7　因素直觀分析圖Fig.7Intuitive factor analysis

表3　正交試驗(yàn)方差分析Table 3Variance analysis of orthogonal test result

在單因素試驗(yàn)中，由于各因素對(duì)復(fù)水比影響較小，因此，在正交試驗(yàn)中，剪切力作為評(píng)價(jià)臘肉皮嫩度的指標(biāo)，剪切力越小肉的嫩度越好。由表2、圖7可以看出試驗(yàn)最優(yōu)組合為A1B3C2D2，在本次試驗(yàn)處理中無(wú)這個(gè)組合，但由表3可知，酶對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率最大，其次是Na2CO3，溫度和時(shí)間對(duì)指標(biāo)貢獻(xiàn)不大，且溫度與時(shí)間的因素中3個(gè)水平間無(wú)差異，由此可用試驗(yàn)組合A1B3C3D3來(lái)代替。但考慮到在實(shí)際生產(chǎn)中，做臘肉的季節(jié)和效率的關(guān)系，本試驗(yàn)的最優(yōu)組合選擇A1B3C2D2，即木瓜蛋白酶（0.02 g/100 mL）、Na2CO3（6%）、嫩化溫度21℃、嫩化時(shí)間2 h，各因素影響指標(biāo)的大小順序?yàn)椋篘a2CO3濃度＞酶濃度＞時(shí)間＞溫度。

根據(jù)木瓜蛋白酶和Na2CO3所確定的最佳嫩化條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　木瓜蛋白酶與Na2CO3最佳嫩化條件對(duì)臘肉皮物性的影響Table 4Physical characteristics of bacon skin treated with papain and Na2CO3under optimum conditions

表4結(jié)果表明，臘肉皮的物性指標(biāo)均達(dá)到很好的效果，在該條件下鮮肉肉皮和嫩化后鮮肉皮相比，剪切力從3.01 kg下降到1.78 kg，下降了40.86%，硬度、咀嚼性分別下降了21.37%、18.54%。未嫩化鮮肉皮烘烤后與嫩化肉皮烘烤后相比，復(fù)水比增加了6.56%，剪切力、硬度、咀嚼性分別下降了15.87%、38.75%、43.93%。

3結(jié)論

1）木瓜蛋白酶用量對(duì)臘肉皮的剪切力有顯著影響，對(duì)臘肉皮的復(fù)水性影響不明顯，酶用量在0.02%～ 0.06%范圍內(nèi)，剪切力從5.72 kg下降到5.11 kg，下降了0.61 kg，復(fù)水比只增加了0.05。

2）不同處理溫度對(duì)臘肉皮的剪切力有顯著影響，處理溫度在37℃時(shí)，臘肉皮嫩化效果最好，比4℃時(shí)的剪切力降低了21.22%，復(fù)水比在4℃～50℃范圍內(nèi)變化不明顯。

3）不同處理時(shí)間對(duì)臘肉皮的剪切力有顯著影響，處理時(shí)間延長(zhǎng)剪切力下降，處理3.0 h時(shí)，剪切力最小為1.87 kg，復(fù)水比最大為1.31。

4）Na2CO3的濃度對(duì)臘肉皮剪切力有顯著影響，濃度在4%～6%時(shí)，剪切力較小，比2%時(shí)的剪切力分別降低了38.59%、37.24%，復(fù)水比分別增加了6.30%、9.45%，嫩化時(shí)間和嫩化溫度對(duì)剪切力和復(fù)水比的影響不顯著。

5）通過(guò)正交試驗(yàn)，并進(jìn)行直觀分析和方差分析，得出木瓜蛋白酶和Na2CO3最佳嫩化條件為：酶用量0.02 g/100 mL、Na2CO3的用量為6 g/100 mL、嫩化溫度為21℃、嫩化時(shí)間為2 h。各因素的顯著性次序?yàn)椋篘a2CO3濃度＞酶濃度＞時(shí)間＞溫度。

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Research about the Tenderizing Effect of Papain and Na2CO3on the Skin of Bacon

YIN Xu-min1，ZENG Zhi-hong1，LIAO Hong-bo2，CHEN Long3，MING Jian3，ZENG Shun-de1，*
（1.Chongqing Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 401329，China；2.Chongqing Institute of Standardization，Chongqing 400023，China；3.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China）

Taken pork rind as material，the tendering effect of papain and Na2CO3was researched with physical analyzer TA-XT2i.The result showed that：the usage，processing temperature and processing time of papain had a significant impact on the shear force of the bacon skin，while had little impact on the reconstitution properties of bacon skin；the usage of Na2CO3had an impact on the tenderizing of bacon skin，while the processing temperature and processing time made little difference on the shear force and reconstitution properties of bacon skin.The significant order of various factors obtained by orthogonal test was Na2CO3concentration＞enzyme concentration＞time＞temperature.The optimal conditions for tenderizing bacon skin were 0.02 g/100 mL of papain、6%of Na2CO3，processing temperature of 21℃and processing time of 2 h.

papain；Na2CO3；bacon skin；tenderizing effect

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.17.025

2014-04-25

重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（CSTC，2008BB1377）

尹旭敏（1978—），女（漢），副研究員，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與發(fā)酵工程。