部分KCl替代NaCl對強化高溫成熟工藝干腌火腿肌肉色澤形成的影響

陳文彬，黎良浩，王 健，戴照琪，徐幸蓮，章建浩*

（南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，國家肉品質(zhì)量與安全控制工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點開放實驗室，江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

部分KCl替代NaCl對強化高溫成熟工藝干腌火腿肌肉色澤形成的影響

陳文彬，黎良浩，王 健，戴照琪，徐幸蓮，章建浩*

（南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，國家肉品質(zhì)量與安全控制工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點開放實驗室，江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

采用強化高溫成熟現(xiàn)代工藝（36 ℃強化高溫成熟45 d，用鹽量6.5%，以火腿質(zhì)量計）制作干腌火腿，分析加工過程中火腿半膜肌鹽分含量、水分含量、pH值、色差值、肌紅蛋白氧化狀態(tài)、血紅素類色素和鋅卟啉（Zn-protoporphyrin，Zn-PP）Ⅸ含量，研究火腿色澤的形成及KCl替代NaCl對火腿加工過程中色澤變化的影響。結(jié)果表明：鹽量30% KCl替代NaCl對干腌火腿產(chǎn)品理化特性、色差值及色素狀態(tài)和含量沒有顯著影響（P＞0.05）；干腌火腿的獨特色澤是由肌 紅蛋白的氧化狀態(tài)、紅色色素的含量及肌肉組織的狀態(tài)共同形成的，火腿加工過程中氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin，OMb）和高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin，MMb）相對含量分別上升約22.07%和25.21%，脫氧肌紅蛋白（deoxymyolglobin，DMb）相對含量下降約47.27%，DMb與亮度L*值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），OMb、MMb與L*值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），并受OMb與MMb相對含量比值極顯著影響（P＜0.01）。在較低范圍內(nèi)（0%～27.49%），MMb相對含量越高紅綠度a*值越大，并且MMb的影響力大于OMb。血紅素類色素和Zn-PP Ⅸ含量在火腿加工過程中都顯著增加，約394%和5 296%，并與a*值和色飽和度C值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

干腌火腿；KCl替代；強化高溫成熟；色澤

陳文彬, 黎良浩, 王健, 等. 部分KCl替代NaCl對強化高溫成熟工藝干腌火腿肌肉色澤形成的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(17): 77-84. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717014. http://www.spkx.net.cn

CHEN Wenbin, LI Lianghao, WANG Jian, et al. Effect of partial replacement of NaCl with KCl combined with high-temperature ripening on color formation in dry-cured hams[J]. Food Science, 2017, 38(17): 77-84. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201717014. http://www.spkx.net.cn

食品顏色是評價食品感官品質(zhì)的一個重要指標，良好的顏色外觀能提高消費者的食欲與購買欲[1-2]。干腌火腿做為傳統(tǒng)腌臘肉制品中的典型代表具有“鮮紅似火”的肉色特點[3]。以金華火腿為例，其皮色黃亮，肉色紅潤，香氣濃郁，以色、香、味、形“四絕”聞名于世。其中，“色”做為“四絕”之首是火腿等級鑒定的重要依據(jù)[4-5]。在干腌火腿加工過程中，保持火腿良好的色澤狀態(tài)是一項重要的工藝目標。干腌火腿的獨特色澤依賴于其獨特的加工方式，受原料豬品種、光照、氧氣、加工時間、微生物繁殖、添加劑等因素的影響[6-11]。火腿中的呈色物質(zhì)主要是肌紅蛋白類和血紅素及其衍生物類[12]。如果放血較為徹底，肌紅蛋白含量可占肉中色素物質(zhì)的80%～90%，因此其含量和化學狀態(tài)對于肌肉的色澤呈現(xiàn)具有很大的影響[13]。使用硝酸鹽或亞硝酸鹽腌制時，因生成亞硝基血色原，肌肉會呈現(xiàn)品紅色[1]。如果不使用硝酸鹽，肌紅蛋白在加工過程中也會發(fā)生珠蛋白變性脫離，生成血紅素類物質(zhì)，表現(xiàn)為紅色[14-15]。近年來研究人員還發(fā)現(xiàn)巴馬火腿之所以具有穩(wěn)定的亮紅色是因為肌肉中存在鋅卟啉（Zn-protoporphyrin，Zn-PP）Ⅸ[16-17]，它占肌肉中卟啉化合物的60%～70%[18]，并且在火腿加工過程中含量逐漸上升[19]。

然而隨著近年來國內(nèi)傳統(tǒng)火腿市場的日益萎縮，尋求新的火腿加工工藝成為眾多企業(yè)的迫切需求。其中，降低火腿鹽分，縮短加工時間成為了火腿現(xiàn)代化工藝的兩大突破點。由于過多的高鈉飲食容易引起人體心血管疾病[20]，利用部分鹽替代技術(shù)降低食品中鈉鹽含量，開發(fā)低鈉食品成為了近些年的研究熱點。研究表明，采用KCl替代部分NaCl在降低火腿鹽分尤其是Na含量上具有很大的潛力。吳海舟[21]、黎良浩[22]等研究發(fā)現(xiàn)，KCl替代不僅可以有效降低火腿Na含量和咸度，且對火腿加工過程中肌肉蛋白質(zhì)水解無顯著影響，并能保持火腿原有的風味品質(zhì)。章建浩等[23]通過強化高溫成熟工藝縮短火腿加工時間至原時長一半左右，且同樣能保持傳統(tǒng)火腿優(yōu)良的風味感官品質(zhì)。但是國內(nèi)外關(guān)于KCl 替代對火腿色澤形成的影響研究還比較少，且大多都停留在色澤的視覺色差方面，并沒有對決定色澤形成的色素及肌紅蛋白含量的變化進行系統(tǒng)研究。Ali?o等[24-25]采用鹽量0%～70%的KCl替代NaCl加工干腌里脊，發(fā)現(xiàn)部分鹽替代對產(chǎn)品色差值無影響。Lorenzo等[26]用鹽量25%、50% KCl加上少量CaCl2、MgCl2替代部分NaCl腌制肉塊，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品色差值也未受到顯著影響。

為此，在鹽替代腌制方式和強化高溫加工條件下，能否保持火腿的肌肉色澤具有重要的研究意義。本實驗在黎良浩等[21-22]研究基礎(chǔ)上，以鹽量30% KCl替代NaCl對火腿進行腌制，強化高溫成熟工藝進行風干，研究了干腌火腿加工過程中理化指標、色差值、肌紅蛋白氧化狀態(tài)和血紅素及其衍生物的變化，通過與非替代組火腿的比較，探討KCl部分替代NaCl對強化高溫成熟工藝下火腿色澤可能產(chǎn)生的影響，以期為KCl替代結(jié)合強化高溫成熟工藝在干腌火腿加工中的應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火腿由南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院實驗室制作加工而成。

KCl（食品級） 連云港樹人科創(chuàng)食品添加劑有限公司；NaCl 市售；核黃素、血紅素 美國Sigma公司；甲醇、丙酮、硝酸、濃鹽酸、硝酸銀、乙酸鋅、硫氰酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉等均為國產(chǎn)分析純試劑。

1.2 儀器與設備

人工氣候控制系統(tǒng) 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院；T18型分散機 德國IKA公司；Allegra 64R型高速冷凍離心機美國Beckman公司；JA2203N電子天平 上海民橋精密科學儀器有限公司；UV-2600紫外分光光度計 日本島津公司；M2e多功能酶標儀 美國MD公司；96 孔酶標板美國Corning/Costar公司；S20K型pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；CR400型色差計 日本Minolta集團；CNWBOND HC-C18反向固相萃?。╯olid phase extraction，SPE）柱（1 g/6 mL）、真空SPE裝置 上海安普公司；101-O-S電熱恒溫鼓風干燥箱 上海躍進醫(yī)療器械廠。

1.3 方法

1.3.1 火腿加工與取樣

火腿工藝流程及參數(shù)參照章建浩等[23]的方法：原料腿選擇→修胚→攤涼→上鹽堆疊→腌制（4 ℃、60 d）→發(fā)酵成熟（10～15 ℃、相對濕度75%、10 d；16～20 ℃、相對濕度65%、15 d；21～30 ℃、相對濕度55%、15 d；31～35 ℃、相對濕度60%、15 d；35～37 ℃、相對濕度70%、45 d）→貯藏后熟。實驗組根據(jù)黎良浩[22]、章建浩[23]等方法稍作調(diào)整，采用強化高溫36 ℃，高溫強化45 d，腌制用鹽量為6.5%（以火腿質(zhì)量計，下同），KCl替代組配比為70% NaCl＋30% KCl，對照組為100% NaCl。

取火腿工藝過程中原料（工藝點1）、腌制結(jié)束（工藝點2）、成熟30 d（工藝點3）、成熟60 d（工藝點4）、成熟100 d（工藝點5）5 個工藝點的半膜肌中間樣品為實驗材料，每個工藝點各取自3 條腿，切成2 cm見方的小塊真空包裝，于－40 ℃條件下凍藏。

1.3.2 水分含量的測定

參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》中的直接干燥法測定水分含量。

1.3.3 鹽分含量的測定

參照GB/T 9695.8—2008《肉與肉制品中氯化物含量測定》，鹽分含量以NaCl含量計。

1.3.4 pH值的測定

參照GB/T 969 5.5—2008《肉與肉制品中pH測定》。

1.3.5 色差值的測定

參照Parolari等[27]的方法。光源D65，角度10o，色差計開機預熱1 h，標準黑筒較零，再用標準白板校正。完成火腿取樣后立即測量亮度L*值、紅綠度a*值、黃藍度b*值，測試時測量口垂直于肉面，緊扣肉面不漏光，按下測量鍵，改變位置重復測量5 次取平均值。色飽和度C值按照下式計算。

1.3.6 肌紅蛋白氧化狀態(tài)的測定

參照Krzywicki[28]、Tang[29]等的方法，略作改動。樣品解凍后剔除肉表部分、結(jié)締組織、可見脂肪并絞碎，稱取3.000 g原料肉，加入25 mL 50 mmol/L pH 7.2的磷酸緩沖液，冰浴條件下以10 000 r/min勻漿20 s。勻漿物在4 ℃環(huán)境避光放置1 h后在4 ℃、4 000×g條件下冷凍離心30 min，過濾，用磷酸緩沖液在棕色容量瓶中定容至50 mL。濾液分別在503、525、557、582、710 nm波長處用紫外分光光度計測定吸光度，測定時用磷酸緩沖液調(diào)零。

1.3.7 血紅素類色素含量的測定

根據(jù)M?ller[14]、Ali?o[24]等的方法，略作改動。樣品解凍后剔除肉表部分、結(jié)締組織、可見脂肪并絞碎，稱取4.000 g樣品于離心管中，加入40 mL濃鹽酸酸化過的體積分數(shù)75%的丙酮溶液（HCl終濃度為0.38 mol/L），冰浴條件下10 000 r/min勻漿15 s。勻漿物在4 ℃環(huán)境避光放置45 min并不時攪拌，然后6 500r/min條件下冷凍離心20 min，上清液用定性濾紙過濾，濾液以丙酮溶液定容至50 mL，在640 nm波長處以75%的丙酮溶液作空白比色測定。用體積分數(shù)75%的丙酮溶液溶解血紅素標準品制作標準曲線，并確定樣品血紅素類色素含量。

1.3.8 Zn-PPⅨ含量的測定

根據(jù)Wakamatsu[16]、Adamsen[19]等的方法，略作改動。樣品解凍后剔除肉表部分、結(jié)締組織、可見脂肪并絞碎，稱取2.500 g樣品于離心管中加10 mL蒸餾水，冰浴條件下10 000 r/min勻漿15 s。然后6 500 r/min冷凍離心20 min，快速定性濾紙過濾后向濾液中加入3 倍體積的冰丙酮，振蕩搖勻，冰浴15 min?；旌衔? 500 r/min冷凍離心4 min，取上清液加入等體積的蒸餾水，混勻備用。用7.5 mL甲醇和7.5 mL蒸餾水活化C18SPE柱后，過濾備用樣液。過濾完畢，用12.5 mL蒸餾水清洗柱體，再用10 mL體積分數(shù)75%的丙酮溶液洗脫Zn-PPⅨ物質(zhì)，洗脫液以含有1.000 mg/mL核黃素的體積分數(shù)為75%的丙酮溶液作參照，取激發(fā)波長420 nm、發(fā)射波長589 nm處的相對熒光強度指示Zn-PPⅨ含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實驗重復3 次，用Excel 2013軟件進行整理并用SAS 9.2統(tǒng)計軟件進行方差分析，平均值之間利用Fisher’s最小顯著差異法進行差異顯著性檢驗，用Origin軟件進行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 干腌火腿加工過程中鹽分含量的變化

圖 1 干腌火腿加工過程中鹽分含量的變化Fig. 1 Changes in salt content in dry-cured ham during processing

由圖1可知，鹽分含量隨著火腿加工過程的進行逐漸上升，KCl替代組半膜肌鹽分由原料的0.11%上升到成熟100 d時的7.08%（P＜0.05），NaCl組在成熟100 d時鹽分達到7.42%，KCl替代組和NaCl組鹽分含量變化趨勢相近。腌制結(jié)束及成熟100 d時，NaCl組的鹽分含量顯著高于KCl替代組（P＜0.05），這主要是NaCl相對分子質(zhì)量比KCl小導致的，也說明了采用KCl替代NaCl可以降低產(chǎn)品鹽分。腌制階段和成熟初期，火腿半膜肌鹽分含量顯著上升（P＜0.05），且速率較快，成熟中后期，兩者鹽分含量上升不顯著（P＞0.05），略有增加。

圖 2 干腌火腿加工過程中水分含量的變化Fig. 2 Changes in moisture content in dry-cured ham during processing

2.2 干腌火腿加工過程中水分含量的變化由圖2可知，火腿加工過程中半膜肌水分含量呈顯著下降趨勢（P＜0.05）。KCl替代組和NaCl組的下降趨勢相近，在腌制期水分含量下降迅速，進入風干成熟期水分含量下降趨勢變得相對平緩，各工藝點之間差異不顯著（P＞0.05）。腌制期鹽離子在半膜肌外形成很高的滲透壓，造成肌肉水分含量顯著下降（P＜0.05）；成熟前期，溫度升高同時風速加大是造成肌肉失水的主要原因；成熟中期，盡管溫度進一步升高，但是由于前期肌肉表面失水較快形成阻隔帶，此階段水分散失較慢，各點間差異不顯著（P＞0.05）；成熟后期，在長時間高溫作用下，水分又加快散失，但差異并不顯著（P＞0.05）。

2.3 干腌火腿加工過程中pH值的變化

圖 3 干腌火腿加工過程中pH值的變化Fig. 3 Changes in pH in dry-cured ham during processing

由圖3可知，加工過程中火腿的pH值偏差較大，總體略有上升。KCl替代組和NaCl組的pH值分別從原料的5.63上升到成熟100 d時的5.88和6.09（P＜0.05），腌制階段KCl替代組pH值高于NaCl組，進入風干成熟期二者差異縮小，KCl替代組pH值略低于NaCl組并呈上升趨勢，成熟結(jié)束時二者差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 干腌火腿加工過程中色差值的變化

干腌火腿加工過程中，半膜肌的顏色隨著水分的降低、肌紅蛋白狀態(tài)的變化而變化。由圖4A可得，火腿半膜肌L*值在加工過程中呈顯著下降趨勢（P＜0.05），KCl替代組和NaCl組無顯著性差異（P＞0.05）。處理組間a*值在腌制期略有下降，在風干成熟期則逐步上升，處理組間無顯著性差異（P＞0.05）（圖4 B）。a*值反映肌肉紅度變化，腌制期肌紅蛋白會發(fā)生降解導致紅度下降，進入成熟期，隨著紅色色素物質(zhì)的增加及水分含量的下降，紅度值上升，產(chǎn)品逐步形成特征性的紅色[30]。b*值反映黃度變化，由圖4C可知，兩組產(chǎn)品在加工過程中b*值都不穩(wěn)定但總體都呈上升趨勢（P＜0.05），這與孫衛(wèi)青[4]及王艷[31]等在切片火腿和中式培根中得出的實驗結(jié)果趨勢相近。成熟末期上升比較顯著（P＜0.05），這與脂肪的氧化加劇是相對應的，有學者認為黃度值更能反映肉制品品質(zhì)[32]。C值為色飽和度，由紅度與黃度計算得來，色飽和度越高表示顏色越鮮艷。由圖4可知，色飽和度與紅度變化趨勢較為接近，這與中式培根加工中的研究結(jié)果一致[31]。隨著加工的進行，火腿中的色素物質(zhì)含量升高，顏色也越發(fā)鮮艷[30]。

圖 4 干腌火腿加工過程中色差值的變化Fig. 4 Changes in color values in dry-cured ham during processing

綜合各色差指標實驗結(jié)果，采用KCl替代30% NaCl對火腿半膜肌色差值影響不顯著（P＞0.05）。這與西式火腿、干腌里脊上用鹽量0%～40% KCl替代NaCl的實驗結(jié)果是一致的[32]。

2.5 干腌火腿加工過程中肌紅蛋白的氧合及氧化變化

圖 5 干腌火腿加工過程中肌紅蛋白的氧化變化Fig. 5 Evolution of myoglobin oxidation in dry-cured ham during processing

肌紅蛋白是干腌火腿中呈色物質(zhì)的基礎(chǔ)，脫氧肌紅蛋白（deoxymyolglobin，DMb）存在時可以發(fā)生氧合及氧化反應生成氧合肌紅蛋白（oxymyoglobin，OMb）和高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin，MMb），它還能通過降解反應產(chǎn)生其他衍生物。由圖5可知，在干腌火腿加工過程中，DMb向氧化形式轉(zhuǎn)變，相對含量呈顯著下降趨勢（P＜0.05），OMb的相對含量在腌制期和成熟前期逐漸升高，在成熟中后期變化不顯著（P＞0.05），MMb的相對含量則呈顯著上升趨勢（P＜0.05），在成熟期上升速率加快。采用鹽量30% KCl替代NaCl后，處理組間各工藝點的DMb、OMb及MMb相對含量無顯著性差異（P＞0.05）。腌制期，溫度較低、水分活度較高，氧分子容易滲透到半膜肌中，肌肉中的氧含量較高，此時利于DMb氧合為OMb而不利于MMb的形成，因為MMb的形成需要氧分壓較低[13]。成熟前期，溫度升高氧氣擴散變慢溶解度下降，OMb形成變慢但利于MMb的形成，同時溫度升高，MMb還原酶系活性較高，MMb可以向OMb轉(zhuǎn)化，此階段DMb相對含量下降較快。成熟中后期，溫度和鹽分進一步升高，水分含量下降，氧氣溶解度進一步下降，同時肌肉表面致密層的形成進一步造成氧氣的滲透，DMb直接氧化為MMb，而MMb還原酶系逐漸喪失活性則阻斷了MMb向DMb及OMb的轉(zhuǎn)化；而OMb上血紅素周圍的疏水環(huán)境使其具有更大穩(wěn)定性[31]，OMb的相對含量變化不顯著（P＞0.05）。

2.6 干腌火腿加工過程中紅色色素的變化

肌紅蛋白由一條珠蛋白鏈聯(lián)接血紅素分子構(gòu)成，其中血紅素分子為發(fā)色基團[33-34]。干腌火腿加工過程中肌紅蛋白受到溫度、鹽分含量上升的影響，珠蛋白變性并可能與血紅素分子斷開，形成血紅素衍生物，它們也使肌肉呈現(xiàn)紅色[35-36]。由圖6A可以看出，血紅素類色素含量從腌制開始就在顯著上升（P＜0.05），且各工藝點KCl替代組和NaCl組間總體無顯著性差異（P＞0.05）。腌制期，鹽離子大量滲入是造成肌紅蛋白變性紅色色素含量上升的主要原因。進入風干成熟期，溫度升高，水分含量降低，理化環(huán)境的改變使肌紅蛋白變性加劇[35]，血紅素類色素含量顯著上升（P＜0.05）。成熟中后期，血紅素類色素含量的增加速率變慢，可能是因為高溫使得某些紅色色素的血紅素分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。整個火腿加工過程中，KCl替代組和NaCl組的血紅素類色素含量分別顯著增加了394%和533%，差異顯著（P＜0.05）。

圖 6 干腌火腿加工過程中紅色色素含量的變化Fig. 6 Changes in red pigment content in dry-cured ham during processing

在研究巴瑪火腿時，研究人員發(fā)現(xiàn)盡管腌制過程中沒有使用硝酸鹽或亞硝酸鹽，但其色澤仍非常鮮艷，且有部分色素物質(zhì)對光和熱都極其穩(wěn)定[37]，被認為是巴瑪火腿的特征色素。后來，研究人員通過高分辨率電噴霧電離質(zhì)譜（high resolution electrospray ionization mass spectrometry，ESI-HR-MS）及色譜手段證實它為Zn-PP Ⅸ，并且可在酶催化下合成[16,18]。由圖6B可以看出，原料中Zn-PP Ⅸ含量幾乎沒有，但從腌制開始后就顯著增加（P＜0.05），這與Adamsen等[19]等在巴瑪火腿中的研究結(jié)果一致。進入風干成熟期，Zn-PP Ⅸ含量上升顯著（P＜0.05）。這可能與肌紅蛋白分子的變性有關(guān)，Adamsen等[19]認為肌紅蛋白分子變性，易于Zn2＋進入血紅素卟啉環(huán)中間生成Zn-PP Ⅸ。整個火腿加工過程中，KCl替代組和NaCl組的Zn-PP Ⅸ含量分別顯著增加了5 296%和4 497%，差異顯著（P＜0.05）。

2.7 干腌火腿加工過程中呈色物質(zhì)對產(chǎn)品表觀色澤的影響

對于鮮肉及腌制期間的肉品，肌紅蛋白的氧化狀態(tài)對肉品的表觀色澤有很大的影響。L*值與a*值直接反映肉與肉制品的色澤品質(zhì)，被廣泛地用來進行肉色分析。Lindahl等[15]對新鮮豬背最長肌和股二頭肌的研究表明MMb相對含量與a*值為顯著正相關(guān)（P＜0.05），而OMb相對含量對a*值影響不顯著（P＞0.05）。Karamucki等[38]對新鮮背最長肌的研究則表明OMb相對含量與a*值為顯著正相關(guān)（P＜0.05），DMb相對含量與a*值為顯著負相關(guān)（P＜0.05），而MMb相對含量對a*值影響不顯著（P＞0.05）。

表 1 KCl替代組干腌火腿加工過程中肌紅蛋白氧化狀態(tài)與色差的相關(guān)性分析結(jié)果Table 1 Correlation analysis between changes in myoglobin oxidation state and color values during the processing of dry-cured hams with partial KCl replacement

由表1可得，在干腌火腿中肌紅蛋白的氧化狀態(tài)都與表觀色澤顯著相關(guān)（P＜0.05，P＜0.01）。DMb相對含量與L*值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），OMb、MMb相對含量與L*值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），而OMb/MMb與L*值呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），說明L*值受OMb和MMb相對含量的交互作用影響也很大。結(jié)合圖5中MMb的相對含量變化可知，在火腿加工過程中MMb相對含量在0%～27.49%的較低范圍內(nèi)呈緩慢上升趨勢。因為MMb顯紅褐色且MMb相對含量與a*值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），說明當MMb相對含量較低時，a*值隨著MMb相對含量的升高而變大，MMb對a*值影響力大于OMb，這與Lindahl等[15]的研究結(jié)果是一致的。DMb相對含量與a*值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），這與Karamucki等[38]的研究也是一致的。b*值在加工過程中通常是極不穩(wěn)定的，但干腌火腿由于加工期長，b*值表現(xiàn)得相對穩(wěn)定。當肌紅蛋白發(fā)生氧合或氧化反應時，b*值都會上升，同時色飽和度C值也會上升。

由表1還可以看出，紅色色素物質(zhì)含量都與L*值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），而與a*、b*、C值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。除了色素物質(zhì)與b*值的相關(guān)關(guān)系結(jié)果不同外，其他相關(guān)關(guān)系結(jié)果與Lindahl等[15]在鮮肉中的結(jié)果一致。這可能是因為在鮮肉中，b*值通常表現(xiàn)不穩(wěn)定，而火腿中b*值相對穩(wěn)定?；鹜鹊募庸ぶ芷诒纫话汶缗D肉制品要長很多，在加工過程中受到高鹽高溫的作用，會產(chǎn)生很多的紅色色素物質(zhì)，它們很可能是形成火腿特征紅色的主要原因[19,37]。

水對色素物質(zhì)具有稀釋作用，同時水作為一種光敏劑，可以通過光的作用顯著影響肉品的表觀色澤[1]?；鹜仍诩庸み^程中水分逐漸散失，肌肉變得致密，肉品中的肌紅蛋白及其他色素物質(zhì)產(chǎn)生富集，這可能是水分含量對表觀色澤產(chǎn)生影響的主要原因。豬肉中肌紅蛋白含量約為0.05%，當水分含量降到55%以下時，水分含量及其造成的肌肉組織的改變對肉品表觀色澤產(chǎn)生的影響可能會大于肌紅蛋白的氧化狀態(tài)。

2.8 干腌火腿加工過程中理化指標變化對呈色物質(zhì)的影響

干腌火腿加工過程中的水分和鹽分含量發(fā)生了顯著變化，它們通過影響呈色物質(zhì)的變化最終影響產(chǎn)品的感官色澤變化。表2是干腌火腿加工過程中水分、鹽分含量及pH值與呈色物質(zhì)的相關(guān)分析結(jié)果。水分含量越低鹽分含量越高，水分活度越低，氧分子在肌肉組織中的滲透越困難，MMb還原酶系隨著水分活度的下降而下降，利于OMb氧化形成MMb。同時由于OMb相對較高的穩(wěn)定性[39]和MMb還原條件被破壞的不可逆性，OMb和MMb在組織中存在一定的積累效應，它們與時間的正相關(guān)性也造成了與水分含量之間的負相關(guān)性，與鹽分之間的正相關(guān)性。pH值通過影響亞硝酸鹽的還原從而對含亞硝酸鹽的肉品的色澤產(chǎn)生重要影響，但在本研究中pH值與呈色物質(zhì)間的相關(guān)性較弱。

表 2 KCl替代組干腌火腿加工過程中理化條件與呈色物質(zhì)的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis between changes in physicochemical properties and pigments during the processing of dry-cured hams with partial KCl replacement

由表2可知，血紅素類色素與Zn-PP Ⅸ含量變化都與水分含量呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與鹽分呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），這主要是因為這兩類色素在干腌火腿的加工過程中具有很強的積累效應。同時，高鹽低水分含量的環(huán)境結(jié)合高溫作用易造成肌紅蛋白分子上珠蛋白鏈的斷裂形成其他色素。關(guān)于Zn-PP Ⅸ的形成，有學者認為是血紅素分子發(fā)生了中心原子的置換[25]，有學者認為它是在特定酶系催化下由卟啉Ⅸ合成的[40]。而有學者進一步證實，合成Zn-PP Ⅸ的酶在高鹽條件下活性更強[41]。因此，Zn-PP Ⅸ含量與鹽分含量呈現(xiàn)出極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

3 結(jié) 論

干腌火腿獨特色澤的形成是由肌紅蛋白的氧化狀態(tài)、紅色色素的含量及肌肉組織的狀態(tài)共同決定的。KCl部分替代NaCl的工藝條件下，火腿的OMb和MMb相對含量分別上升約22.07%和25.21%，DMb相對含量下降約47.27%，L*值與DMb呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與OMb、MMb呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），且受OMb與MMb相對含量比值影響。在較低范圍內(nèi)（0%～27.49%），MMb相對含量越高，a*值越大，并且MMb的影響力大于OMb。30% KCl替代NaCl后血紅素類色素和Zn-PP Ⅸ含量在火腿加工過程中都顯著增加，約394%和5 296%，并與a*值和C值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。采用KCl替代30% NaCl結(jié)合強化高溫成熟工藝對干腌火腿產(chǎn)品半膜肌理化性質(zhì)、色差值及色素狀態(tài)和含量沒有顯著影響，因此，在火腿生產(chǎn)過程中通過KCl部分替代NaCl腌制可以在降低火腿鹽分的同時依舊保持傳統(tǒng)火腿獨特的色澤狀態(tài)，可為實際生產(chǎn)中采用該工藝提供較好的參考。

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Effect of Partial Replacement of NaCl with KCl Combined with High-Temperature Ripening on Color Formation in Dry-Cured Hams

CHEN Wenbin, LI Lianghao, WANG Jian, DAI Zhaoqi, XU Xinglian, ZHANG Jianhao*
(Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Quality and Safety Control, Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, National Central of Meat Quality and Safety Control, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural Universi ty, Nanjing 210095, China)

Dry-cured hams were produced by intensifi ed high-temperature ripening at 36 ℃ for 45 days with 6.5% salt curing. Changes in the salt and moisture contents, pH, color, myoglobin oxidation, and haem pigments and Zn porphyrinⅨ (Zn-PP Ⅸ) of semimembranosus were examined during processing. Furthermore, the color formation of dry-cured hams was studied and the effect of NaCl replacement with KCl on the color change during processing was examined. The results showed that there was no signifi cant difference (P ＞ 0.05) in physicochemical indicators, color parameters, and the content and state of red pigments between the control and 30% NaCl substitution with KCl. The unique color of dry-cured hams was formed by a combination of the oxidation state of myoglobin, red pigments contents and the state of muscle tissue. The relative contents of oxymyoglobin (OMb) and metmyoglobin (MMb) increased by about 22.07% and 25.21%, but deoxymyoglobin (DMb) decreased about 47.27%. L* value was signifi cantly positively correlated with the relative content of DMb (P ＜ 0.01) and negatively with the relative contents of OMb and MMb (P ＜ 0.01) and it was signifi cantly affected by the ratio of OMb to MMb (P ＜ 0.01). In the low range (0%–27.49%), the higher relative content of MMb could result in a bigger a* value, and MMb had a bigger impact on a* value than did OMb. The contents of haem pigments and Zn-PP IX increased by about 394% and 5 296% during the processing of dry-cured hams and were signifi cantly positively correlated with a* and C values (P ＜ 0.01).

dry-cured ham; partial replacement with KCl; high-temperature ripening; color

10.7506/spkx1002-6630-201717014

TS201.1

A

1002-6630（2017）17-0077-08引文格式：

2016-06-30

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303082-2）

陳文彬（1992—），男，碩士研究生，研究方向為畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。E-mail：2014108074@njau.edu.cn *通信作者：章建浩（1961—），男，教授，博士，研究方向為畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。E-mail：nau_zjh@njau.edu.cn