調理豬排制品滾揉腌制工藝的優化

高　天，李蛟龍，張　林，江　蕓，尹茂文，付亞楠，宋　蕾，馬瑞雪，高　峰，*，周光宏

（1.南京農業大學動物科技學院，江蘇省動物源食品生產與安全保障重點實驗室，食品安全與營養協同創新中心，江蘇南京210095；2.南京師范大學金陵女子學院，江蘇南京210097）

調理豬排制品滾揉腌制工藝的優化

高天1，李蛟龍1，張林1，江蕓2，尹茂文1，付亞楠1，宋蕾1，馬瑞雪1，高峰1，*，周光宏1

（1.南京農業大學動物科技學院，江蘇省動物源食品生產與安全保障重點實驗室，食品安全與營養協同創新中心，江蘇南京210095；2.南京師范大學金陵女子學院，江蘇南京210097）

以豬背最長肌為原料，開發一種調理豬排制品，并先后采用單因素和L9（34）正交實驗，以出品率和剪切力值為考察指標，對該調理豬排滾揉腌制工藝進行優化。結果表明：調理豬排制品的最佳滾揉腌制工藝條件為滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量35%，采用該最佳滾揉腌制工藝條件生產加工的調理豬排出品率最高（83.57%），剪切力值最低（12.46N）。

調理豬排，滾揉，腌制，工藝優化

近年來，隨著快餐業的迅速發展和人們生活水平的提高，調理豬排制品憑借其味道鮮美、營養豐富、烹飪方式簡單的優點受到眾多消費者的喜愛。調理豬排是以生鮮豬肉為主要原料，在特定的腌制液中經過滾揉腌制以后，再經分切和加工等多道工序，以包裝或散裝形式在冷凍（-18℃）或冷藏（0～4℃）或常溫條件下貯存、運輸、銷售，可以直接食用或經簡單加工處理后就可食用的肉制品［1］。

真空滾揉腌制是豬肉調理制品加工中的一種關鍵技術，可以顯著提高肉制品品質和縮短腌制時間。該工藝自20世紀80年代初引進我國后，已在我國肉制品加工行業中廣泛推廣。李煜等［2］采用真空間歇滾揉腌制90min使碳烤豬排產品品質最佳。Pietrasik等［3］發現滾揉腌制時間從0h延長到16h，可顯著降低牛肉剪切力和硬度，提高其保水性和出品率。Plimpton等［4］報道連續滾揉腌制比間歇滾揉腌制提高了豬肉火腿的pH和鹽溶性蛋白（Salt soluble protein，SSP）溶解度，降低了豬肉火腿的保水性和出品率。然而也有學者發現了不同的規律，孫建清等［5］報道滾揉腌制時間從4h延長到10h時，豬肉火腿的蒸煮損失率和殺菌失水率反而呈增大趨勢；Mueller［6］發現經過10～12h的滾揉腌制以后，股四頭肌和半膜肌的蒸煮損失率反而增大。由此可見，不同的產品都有各自的滾揉腌制工藝參數，但是有關調理豬排制品的此類參數在國內外還鮮有提及，有待于進一步研究。

鑒于此，本實驗目的是以豬背最長肌為原料，開發一種調理豬排制品，并通過單因素和L9（34）正交實驗，以出品率和剪切力值為考察指標，對該調理豬排滾揉腌制工藝參數進行優化，以期為調理豬排的工業生產提供理論參考。

表1　正交實驗因素水平表Table 1　Factors and levels in orthogonal array design

1　材料與方法

1.1材料與儀器

新鮮的豬背最長肌（宰后24h） 購于南京蘇食食品有限公司；食鹽、磷酸鹽、香辛料（白胡椒粉等） 為食用級食品添加劑，購于南京蘇果超市。

ESK-125型真空滾揉機德國Kakona Gmbh公司；TA-XT2i型物性測試儀英國Stable Micro System公司；ME V.2型電熱恒溫水浴箱德國JULABO公司；SZM-120A型四功能攪拌機中國成都明輝機械有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1工藝流程與操作要點調制豬排的加工工藝如下：

主要操作要點如下：

精修：實驗時，剔去背最長肌外圍的脂肪和結締組織，沿著肌纖維方向修剪整理成大小為10cm×5cm× 2cm的肉塊備用；腌制液配制：腌制液中各輔料與總肉質量的質量比例一致，其中食鹽質量分數為原料肉重的1.5%，復合磷酸鹽［其中焦磷酸鈉（SAP）、三聚磷酸鈉（STP）、六偏磷酸鈉（HMP）的復合比例為2∶1∶1［7］］質量分數為原料肉重的0.3%，白胡椒粉質量分數為原料肉重的0.4%，在冰水（冰水質量比為1∶1）中邊加輔料邊攪拌，然后攪拌機均質10min（2000r/min），待滾揉時添加使用；滾揉腌制：將配制好的腌制液及半成品肉塊裝入滾揉機中滾揉，滾筒內溫度為2℃，真空度為-0.08MPa，滾筒傾角55度，根據實驗要求進行滾揉；速凍：將經過腌制好的半成品送入-35℃冷庫進行速凍，速凍時間長短視產品后續成型效果而定；定量包裝：對速凍加工后的半成品進行定量包裝；質檢入庫：對包裝好的產品進行檢驗，送入-20℃的成品庫。

1.2.2單因素實驗在4℃低溫庫中，將準備好的新鮮豬肉塊稱重記錄（約為5kg）后倒入滾揉機中滾揉腌制。滾揉程序結束后取出豬肉，用吸水紙擦干肉塊表面的水分，以出品率和剪切力值為參考指標，分別對滾揉時間（4、6、8、10h）、滾揉機轉速（5、8、11、14r/min）和腌制液添加量（25%、30%、35%和40%）等3個影響因素做單因素4水平的實驗。研究其中1個因素變化對結果的影響時，固定其他2個因素的值，3個因素的固定值分別為滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量30%。

1.2.3正交實驗在單因素實驗的基礎上，針對滾揉時間、滾揉機轉速和腌制液添加量等進行L9（34）正交實驗，從而確定調理豬排的最佳滾揉腌制工藝條件。

1.3測定指標

1.3.1出品率測定參考Gurikar等［8］的方法，腌制前的原料肉稱其質量W1（g），完成腌制后的所有肉塊，分別密封在各蒸煮袋中，于78℃水浴中加熱至肉塊中心溫度75℃（采用穿刺溫度計測量肉塊的中心溫度），約保持15min，然后將熟肉塊用流水冷卻至室溫，用吸水紙吸干其表面水分，稱量熟肉塊的質量W2（g），出品率（R）計算如下：

1.3.2剪切力值測定測定完出品率的肉樣，用直徑為1.27cm的圓形取樣器平行于肌纖維方向切成4cm長度的肉條，使用物性測試儀剪切力刀片垂直于肌纖維方向進行測定，每個肉條測定兩次，計算平均值，單位：牛頓（N）。參考Pe?a等［9］的方法，選擇HDP/ BSW型探頭，測定條件設置如下：探頭下行速度為3.0mm/s，探頭返回速度為10.0mm/s，下行距離為30mm。

1.4數據處理與統計分析

數據結果采用SAS 8.1軟件（美國SAS公司）對均值進行統計分析，顯著性水平為0.05。單因素實驗采用鄧肯氏多重比較方差分析；正交實驗結果綜合采用極差分析和方差分析；驗證實驗結果采用獨立t檢驗分析。實驗結果繪圖采用Origin 8.5軟件（美國微軟公司）。實驗重復3次，數據結果表示為平均值±標準差。

圖1　滾揉腌制時間對調理豬排出品率和剪切力值的影響Fig.1　Effect of tumbling time on the final product yield and shear force value of prepared pork chops

2　結果與討論

2.1單因素實驗

2.1.1滾揉腌制時間對調理豬排出品率和剪切力的影響由圖1可知，調理豬排的出品率隨著滾揉時間的延長先增大后減小，并且滾揉時間為8h和10h的出品率顯著高于其余2組的出品率（p＜0.05）；剪切力值隨著滾揉時間的延長先減小后增大，并且滾揉時間為6h和8h的剪切力值顯著低于其余2組的剪切力值（p＜0.05），但是在滾揉時間8h時調理豬排取得出品率最高值和剪切力最低值。

在滾揉腌制過程中，調理豬排受到滾揉機械力和腌制液的物理化學聯合作用，使其肌肉結構松散，腌制液滲透到肉塊內部［10］，腌制液中的Cl-與肌肉中陽離子結合從而釋放出帶負電荷的多肽鏈羧基末端，電極斥力的增大在微觀水平上提供了更多的容水空間［11-12］；另外，機械滾揉有利于肌原纖維蛋白等SSP向肉塊表面富集，阻止水分滲出［13］，加熱時溶膠狀態的SSP凝膠化形成具有致密空間網格結構的凝膠體，該結構可以有效的提高肌肉彈性［14］，并且蛋白質處于膨脹膠體狀態時將水分、脂肪等包裹起來凝固或者依靠毛細管力吸附更多的水分，從而提高了調理豬排的保水性，降低了剪切力值［15-16］。Kim等［17］曾經報道隨著滾揉腌制時間由10min延長到60min，顯著提高了雞肉腸的保水性能和出品率。當滾揉腌制時間超過8h時，可能由于過度滾揉腌制導致肌肉蛋白質結構發生不可逆轉的破壞，從而導致了調理豬排出品率下降和剪切力值顯著上升的現象。Dolata等［18］報道過度延長滾揉時間并不能繼續提高肌肉的保水性能；羅揚［19］也報道豬肉背最長肌在真空腌制時間由8h延長到10h的過程中，其出品率反而出現下降的現象，這些都與本實驗的結論一致。綜上所述，宜選取滾揉腌制時間6、8、10h設計正交實驗。

2.1.2滾揉機轉速對調理豬排出品率和剪切力的影響由圖2可知，調理豬排的出品率隨著滾揉機轉速的提高先增大后減小，并且滾揉機轉速為11r/min時的出品率顯著高于滾揉機轉速為5r/min和8r/min時的出品率（p＜0.05）；剪切力值隨著滾揉機轉速的提高先減小后增大，并且滾揉機轉速為11r/min時的剪切力值顯著低于其余各組的剪切力值（p＜0.05）。

圖2　滾揉機轉速對調理豬排出品率和剪切力值的影響Fig.2　Effect of tumbling speed on the final product yield and shear force value of prepared pork chops

在單位時間內滾揉機轉速的提高，實際上是提高了腌制過程中滾揉機械力的作用，即增加了機械與肉塊之間、肉塊與肉塊之間的摔打、擠壓和摩擦，通過破壞肌纖維、結締組織等之間的連接，促進SSP的溶出［13］，同時可以加速內源性蛋白酶（如泛素蛋白酶、溶酶體組織蛋白酶等）的釋放，協同促進腌制液的作用效果，加速肉塊的成熟［20］，從而提高肉的嫩度和出品率。但是，過度提高滾揉機轉速會使肌纖維溶解破碎嚴重，正常的肌肉結構破壞崩潰，肌肉蛋白質保水性能下降［6］，最終導致調理豬排剪切力值逆向增大。湯春輝等［21］報道，調理鴨胸肉出品率隨著滾揉機轉速的提高先增大后減小，即過度滾揉會導致出品率下降，這與本實驗的結論一致。綜上所述，宜選取滾揉機轉速8、11、14r/min設計正交實驗。

2.1.3腌制液添加量對調理豬排出品率和剪切力的影響由圖3可知，調理豬排的出品率隨著腌制液添加量的提高先增大后減小，并且腌制液添加量為35%時的出品率顯著高于腌制液添加量為25%和40%時的出品率（p＜0.05）；剪切力值隨著腌制液添加量的提高先減小后增大，并且腌制液添加量為35%時的剪切力值顯著低于其余各組的剪切力值（p＜0.05）。

圖3　腌制液添加量對調理豬排出品率和剪切力值的影響Fig.3　Effect of marinade/meat ratio on the final product yield and shear force value of prepared pork chops

腌制液添加量的提高，實際上是增加了其與肉塊的接觸機會，可以在一定程度上加速調理豬排的滾揉腌制過程。但是，本實驗表明過度提高腌制液添加量會導致調理豬排的出品率降低和剪切力值升高，這可能與肌肉纖維過度溶解破碎有關。綜上所述，宜選取腌制液添加量30%、35%和40%設計正交實驗。

2.2正交實驗

正交實驗極差分析結果（表2）表明A、B和C等3個因素對調理豬排品質（出品率和剪切力值）具有不同的影響，并且其影響大小的主次順序全部為：A＞B＞C。以出品率為參考指標，調理豬排滾揉腌制最佳工藝條件為A2B2C3，即滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量40%。進一步方差分析結果表明，滾揉時間和滾揉機轉速等2個因素均顯著影響調理豬排出品率（p＜0.05，表3）。以剪切力值為參考指標，調理豬排滾揉腌制最佳工藝條件為A2B2C2，即滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量35%。進一步方差分析結果表明，滾揉時間因素顯著影響調理豬排剪切力值（p＜0.05，表4）。綜合以上極差分析和方差分析結果可知，A因素的影響最大，其次是B因素，而C因素影響最小。

雖然，出品率和剪切力值等參考指標確定的前2個最佳滾揉腌制工藝條件均為滾揉時間8h和滾揉機轉速11r/min，但是腌制液添加量卻有所不同。另外，單因素實驗的結果表明，過度提高腌制液添加量會導致調理豬排出品率顯著降低和剪切力值顯著升高的現象，并且在調理豬排的實際生產中，過度提高腌制液添加量也會增加滾揉機的負荷和提高生產運行成本，因此，本研究建議采用腌制液添加量35%。綜上所述，本實驗確定調理豬排的最佳滾揉腌制工藝條件為A2B2C2，即滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量35%。但是，由于此組合不在該正交實驗設計中，故需進行驗證實驗。

2.3驗證實驗

按照本實驗確定的調理豬排最佳滾揉腌制工藝條件A2B2C2生產加工調理豬排，以出品率和剪切力值為考察指標做驗證實驗，與正交實驗中最優組合A2B2C3對比分析結果見表5，可知A2B2C2組合的剪切力值顯著小于A2B2C3組合（p＜0.05），雖然2種組合的出品率差異不顯著（p＞0.05），但是A2B2C2組合的出品率還是要高于A2B2C3組合，即按照最佳滾揉腌制工藝條件A2B2C2生產加工的調理豬排優于正交實驗中的其他所有組合，剪切力值最低，出品率最高，品質最佳。因此，本實驗最終確定調理豬排的最佳滾揉腌制工藝條件為A2B2C2，即滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量35%。

表2　調理豬排正交實驗設計及結果Table 2　Orthogonal array design and results for prepared pork chops

表3　出品率方差分析Table 3　Variance analysis for product yield

表4　剪切力方差分析Table 4　Variance analysis for shear force value

表5　驗證實驗結果Table 5　Verification of the optimum tumbling conditions

3　結論

調理豬排制品的最佳滾揉腌制工藝條件為滾揉時間8h、滾揉機轉速11r/min和腌制液添加量35%，按照該最佳滾揉腌制工藝條件生產加工的調理豬排出品率最高，剪切力值最低，嫩度最好。

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Optimization of tumbling marinade conditions for prepared pork chops

GAO Tian1，LI Jiao-long1，ZHANG Lin1，JIANG Yun2，YIN Mao-wen1，FU Ya-nan1，SONG Lei1，MA Rui-xue1，GAO Feng1，*，ZHOU Guang-hong1
（1.College of Animal Science and Technology，Key Laboratory of Animal Origin Food Production and Safety Guarantee，Jiangsu Province，Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2.Ginling College，Nanjing Normal University，Nanjing 210097，China）

Pork loins（Longissimus dorsi）were used as materials to develop a kind of prepared pork chops.Single factor experiment and a three-level orthogonal array design were applied to optimize three vacuum tumbling marinade conditions including tumbling time，tumbling speed and marinade/meat ratio on the final product yield and shear force value for the development of a new style of prepared pork chops.The most optimal processing conditions for tumbling time，tumbling speed and marinade/meat ratio were 8h，11r/min and 35%，respectively. Under these conditions，the prepared pork chops exhibited the highest final product yield（83.57%）and the lowest shear force value（12.46N）.

prepared pork chop；tumbling；marinade；optimization

TS251.4

B

1002-0306（2015）12-0211-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.036

2014－11－13

高天（1988-），男，博士研究生，研究方向：動物營養與畜產品品質。

高峰（1970-），男，博士，教授，研究方向：動物營養與畜產品品質。

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD28B03）。