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    低鈉發(fā)酵肉制品理化特性及風(fēng)味分析

    2019-11-16 03:12:46侯婷婷崔福順鄭乾坤李官浩
    食品與機械 2019年10期
    關(guān)鍵詞:腌肉肉塊鉀鹽

    侯婷婷 劉 鑫 崔福順 金 清 鄭乾坤 李 敏 王 娟 李官浩

    (1. 延邊大學(xué)食品研究中心,吉林 延吉 133002;2. 山東省得利斯集團有限公司,山東 濰坊 262200)

    發(fā)酵肉制品是指自然或人工控制條件下,利用微生物發(fā)酵作用生產(chǎn)的具有特殊風(fēng)味、色澤和質(zhì)地,且可較長保存的肉制品[1]。食鹽是發(fā)酵火腿的主要原料之一,發(fā)酵肉制品在加工過程中普遍存在含鹽量超標(biāo)問題。

    氯化物類復(fù)配鹽(氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂)是目前研究中采用較多的食鹽替代物,替代部分氯化鈉是減少肉制品中鈉含量的最佳選擇[2],氯化鉀與氯化鈉具有相同的理化特性,而鈣、鎂在人體生理過程中起著重要作用。Gelabert等[3]研究表明氯化鉀40%替代量的樣品水分含量降低,硬度和苦味略有增加;陳佳新等[4]在肉脯生產(chǎn)過程中分別以10%~40%的KCl部分替代NaCl,發(fā)現(xiàn)KCl的替代比例在20%~30%較為合適;當(dāng)KCl替代比例為40%時,肉脯品質(zhì)下降且出現(xiàn)金屬味和后苦味。故添加氯化鉀、氯化鈣以及氯化鎂等能降低肉制品中鈉含量,但添加量過多會產(chǎn)生苦味、異味、金屬和澀味等。而掩蓋異味的方法主要是使用風(fēng)味增強劑來增加肉制品的咸味,咸味肽中主要的呈味物質(zhì)為氨基酸,其本身具有咸味[5]。

    試驗擬將鉀鹽復(fù)配鹽(63% NaCl、30% KCl、7%咸味肽)、鈣鹽復(fù)配鹽(63% NaCl、30% CaCl2、7%咸味肽)及鎂鹽復(fù)配鹽(63% NaCl、30% MgCl2、7%咸味肽)用于干腌肉制品的加工,通過測定不同階段的理化指標(biāo)及風(fēng)味指標(biāo)的變化,篩選出與鈉鹽試驗組理化性質(zhì)及風(fēng)味接近且鈉含量能夠降低的復(fù)配鹽,為低鈉火腿的研究提供理論依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 材料與試劑

    豬后腿肉:山東省濰坊市得利斯同路食品有限公司;

    氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣:食品級,河南祥瑞食品添加有限公司;

    鈉、鉀、鈣、鎂標(biāo)準(zhǔn)品:國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

    1.2 儀器與設(shè)備

    分析天平:AL-204型,賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;

    色彩色差計:CR-410型,柯尼卡美能達(中國)投資有限公司;

    水分活度儀:LabMaster-aw型,大昌華嘉商業(yè)(中國)有限公司;

    電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:DHG-9146A型,上海精宏實驗設(shè)備有限公司;

    紫外—可見分光光度計:UV-6100型,上海元析儀器有限公司;

    自動凱式定氮儀:K9840型,濟南海能儀器股份有限公司;

    高速分散均質(zhì)機:FJ-200型,上海標(biāo)本模型廠;

    臺式離心機:TDL-40B型,上海安亭科學(xué)儀器廠;

    旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:R-215型,瑞士Buchi公司;

    原子吸收光譜儀contrAA700型,德國耶拿公司;

    便攜式電子鼻系統(tǒng):PEN3型,德國Airsense公司;

    味覺分析系統(tǒng):SA-402B型,日本Insent公司;

    純水儀:FBZ1002-UP-P型,青島富勒姆有限公司。

    1.3 方法

    1.3.1 干腌肉塊加工 選擇新鮮豬后腿肉修整成大小厚度一致的肉塊,上鹽量為肉重的8%,0~4 ℃下腌制3 d,13~15 ℃下發(fā)酵24 d,于加工的第0,3,11,19,27天取樣。對照組和復(fù)配鹽添加比列如表1所示。

    表1 復(fù)配鹽添加比例

    1.3.2 顏色的測定 肉樣瘦肉部位隨機取3個點,用色差計測定3次取平均值。

    1.3.3 水分含量的測定 按照GB/T 5009.3—2016中的直接干燥法進行測定。

    1.3.4 水分活度的測定 用水分活度測定儀進行測定。

    1.3.5 揮發(fā)性鹽基氮的測定 按照GB 5009.228—2016中硝酸銀滴定自動凱氏定氮儀法測定。

    1.3.6 微量元素含量測定

    (1) 鈉:按GB 5009.91—2017執(zhí)行。

    (2) 鉀:按GB 5009.91—2017執(zhí)行。

    (3) 鎂:按GB 5009.241—2017執(zhí)行。

    (4) 鈣:按GB 5009.92—2016執(zhí)行。

    1.3.7 電子鼻、電子舌分析 參照許美娜[6]的方法。

    1.3.8 風(fēng)味分析 取5 g(精確到0.01 g)樣品直接置于20 mL頂空進樣瓶中,60 ℃孵育20 min后進樣進行檢測。GC-IMS條件:色譜分析時間25 min,柱溫40 ℃,IMS溫度45 ℃,色譜柱FS-SE-54-CB-1 15 m×0.53 mm,進樣體積500 μL,孵育時間20 min,孵育溫度60 ℃,進樣針溫度85 ℃,孵化轉(zhuǎn)速500 r/min,載氣為高純度氮氣。

    1.4 數(shù)據(jù)處理

    試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件整理,用OriginPro 2018軟件統(tǒng)計分析及繪圖。GC-IMS數(shù)據(jù)分析采用儀器配套的分析軟件包括LAV(Laboratory Analytical Viewer)和三款插件以及GC×IMS Library Search,從不同角度進行樣品分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 對干腌肉塊顏色的影響

    由圖1可知,隨著肉塊加工時間的延長,各試驗組的亮度(L*)值和紅度(a*)值逐漸下降,鎂鹽復(fù)配鹽的黃度(b*)值在發(fā)酵結(jié)束時顯著低于其他組的;鉀鹽復(fù)配鹽與對照組在發(fā)酵結(jié)束時肉塊色澤均具有干腌肉制品的鮮紅色,而鈣鹽復(fù)配鹽發(fā)酵后的肉塊顏色發(fā)白。

    2.2 對干腌肉塊水分含量及水分活度的影響

    由圖2可知,隨著肌肉組織中鹽的擴散,各試驗組水分含量均逐漸下降且存在差異,發(fā)酵結(jié)束時鉀鹽復(fù)配鹽與對照組水分含量更為接近。

    由圖3可知,各試驗組的水分活度在肉塊加工過程中均迅速下降,發(fā)酵結(jié)束時鉀鹽復(fù)配鹽與對照組的水分活度較為接近且低于其他兩組。

    2.3 對干腌肉塊揮發(fā)性鹽基氮的影響

    由圖4可知,各試驗組肉塊的揮發(fā)性鹽基氮含量先上升后降低,第19天時達最大,其中以鉀鹽復(fù)配鹽揮發(fā)性鹽基氮含量值最大。發(fā)酵結(jié)束后,鉀鹽復(fù)配鹽與對照組的揮發(fā)性鹽基氮含量顯著高于其他兩組,且較為接近。

    2.4 對干腌肉塊微量元素的影響

    由圖5可知,各試驗組肉塊的鈉含量逐漸上升,是因為食鹽隨著加工時間的延長逐漸滲透到肉的中心部位;3種復(fù)配鹽均能顯著降低干腌肉塊中鈉含量,鈣鹽復(fù)配鹽的鈉含量相對最低;鉀、鈣、鎂含量除相對應(yīng)食鹽復(fù)配鹽在含量上有顯著增加外,其余各試驗組在發(fā)酵結(jié)束時含量均較接近。研究[7]表明,低鈉產(chǎn)品的長期攝入能夠降低動脈高血壓的風(fēng)險,有益于消費者的健康。

    2.5 風(fēng)味分析

    由圖6可知,原料豬肉樣品中揮發(fā)性有機物種類較少,加入鹽進行腌制3 d后,由于鹽析作用,豬肉中揮發(fā)性有機物種類增多,風(fēng)味成分更豐富。

    由圖7可知,區(qū)域A中標(biāo)出的物質(zhì)如2-丙酮、己醛、2,3-丁二酮、1-丙醇等物質(zhì)在原料肉中含量最高,但腌制結(jié)束時該類物質(zhì)含量大幅下降;區(qū)域C中物質(zhì)如己烷-2-酮、2-丁酮、1,8-桉樹腦、2-己烯-1-醇等物質(zhì)在原料肉中含量最高,腌制后的該類物質(zhì)含量降低,發(fā)酵后含量繼續(xù)降低,可能是腌制及發(fā)酵過程中與其他化合物發(fā)生了反應(yīng)生成新的風(fēng)味物質(zhì);區(qū)域B中標(biāo)出的物質(zhì)如2-庚酮、2-丙酮、己醛、1-戊醇、2-乙基-1-己醇、戊醛、2-甲基吡嗪等物質(zhì)在原料肉中含量較低,但腌制結(jié)束及發(fā)酵結(jié)束后該類物質(zhì)的含量均升高。酮類可能是由不飽和脂肪酸的熱氧化或降解產(chǎn)生的,主要呈現(xiàn)桉葉味、脂肪味和焦燃味,酮類香氣閾值總體低,且對肉中甜的花香及果香風(fēng)味有貢獻,并且隨著碳鏈的增長會呈現(xiàn)出更強的花香特征[8-10];己醛具有清香的青草香,戊醛具有讓人愉悅的水果香,一般飽和的C6~C12醛類物質(zhì)具有草香、脂肪香的氣味[11-12],有利于腌肉制品揮發(fā)性風(fēng)味化合物的產(chǎn)生;1-戊醇具有刺激氣味[13];2-甲基吡嗪則具有堅果香、霉香、烤香。這些物質(zhì)可能是干腌肉塊制品風(fēng)味形成的主要化合物。

    圖1 不同復(fù)配鹽干腌肉塊色澤的變化

    圖2 不同復(fù)配鹽干腌肉塊水分含量的變化

    Figure 2 Changes in moisture content of dry cured meat pieces in different salt substitution groups

    圖3 不同復(fù)配鹽干腌肉塊水分活度的變化

    Figure 3 Changes in water activity of dry cured meat pieces in different salt substitution groups

    圖4 不同復(fù)配鹽干腌肉塊揮發(fā)性鹽基氮含量的變化

    Figure 4 Changes of volatile base nitrogen content in dry cured meat pieces of different salt substitution groups

    2.6 電子鼻/舌分析

    由圖8可知,主成分1(PC1)、主成分2(PC2)的方差貢獻率分別為69.71%,22.62%,累計解釋了92.33%的方差,說明主成分 1 和主成分 2 包含了樣品的大部分信息,能夠反映出不同試驗組干腌肉塊的整體氣味信息。電子鼻檢測能使不同加工階段的干腌肉塊制品得到區(qū)分,且不同復(fù)配鹽的肉塊在腌制階段氣味有差別,而在發(fā)酵結(jié)束時,對照組與鉀鹽復(fù)配鹽區(qū)域上有部分重疊,說明其組分相近。

    圖5 不同復(fù)配鹽干腌肉塊微量元素含量的變化

    YL-1. 原料肉 1-2-A. 對照組 2-1-A. 鉀鹽復(fù)配鹽 3-1-A. 鎂鹽復(fù)配鹽 4-1-B. 鈣鹽復(fù)配鹽

    A~Q分別表示1-butanol、hexan-2-one、2-butanone、1,8-cineole、2-hexen-1-ol、2-heptanone、2-propanone、hexanal、1-pentanol、2-ehtyl-1-hexanol、pentanal、2-methyl pyrazine、2-pentanone、pentanone dimer、hexanal、2,3-butanedione、1-propanol。每組腌制方式均有3個樣品,編號分別為1-1、1-2、1-3,每個樣品做兩個平行樣,編號分別為1-1-A、1-1-B,對應(yīng)的發(fā)酵產(chǎn)品編號分別為1-1-C、1-1-D;從上到下依次是YL、鉀鹽復(fù)配鹽、鎂鹽復(fù)配鹽、對照組和鈣鹽復(fù)配鹽樣品

    圖7 肉塊部分揮發(fā)性有機物指紋圖譜

    Figure 7 Fingerprint of some volatile organic compounds in raw meat, pickled and corresponding fermented meat pieces

    P. 腌制結(jié)束 M. 發(fā)酵結(jié)束

    Figure 8 Analysis of the principal components of the electronic nose of dry cured meat in different salt substitution groups

    由圖9可知,鈣鹽復(fù)配鹽咸味、酸味輸出值最高,對照組咸味、酸味輸出值最低;鉀鹽復(fù)配鹽和對照組樣品的滋味響應(yīng)強度基本相同,說明二者滋味物質(zhì)成分及含量較為接近。

    圖9 不同復(fù)配鹽成熟干腌肉塊電子舌雷達圖

    Figure 9 Electronic tongue radar diagram of mature dry cured meat block with different salt substitution group

    3 結(jié)論

    試驗表明,發(fā)酵結(jié)束時鉀鹽復(fù)配鹽的肉塊在顏色、含水量、揮發(fā)性鹽基氮含量以及風(fēng)味上都與對照組更為接近;3種低鹽配方終產(chǎn)品的鈉含量較對照組明顯降低,其中鈣鹽復(fù)配鹽降低鈉含量效果最為顯著,但鈣鹽復(fù)配鹽干腌肉塊的色澤、風(fēng)味較差;為保證產(chǎn)品質(zhì)量,采用30% KCl和7%咸味肽用于干腌肉塊制品中替代鈉鹽的效果更佳。后續(xù)可考慮將鉀鹽與鈣鹽、鎂鹽等聯(lián)合使用替代鈉鹽來提升發(fā)酵肉制品品質(zhì)。

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