現代滾揉腌制工藝對低鹽火腿風干成熟中品質變化的影響

王　健,嚴文靜,吳海舟,陳文斌,章建浩

(國家肉品質量與安全控制工程技術研究中心,農業部畜產品加工與質量控制重點開放實驗室,江蘇省食品安全與營養協同創新中心,南京農業大學食品科技學院,江蘇南京　210095)

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現代滾揉腌制工藝對低鹽火腿風干成熟中品質變化的影響

王健,嚴文靜,吳海舟,陳文斌,章建浩*

(國家肉品質量與安全控制工程技術研究中心,農業部畜產品加工與質量控制重點開放實驗室,江蘇省食品安全與營養協同創新中心,南京農業大學食品科技學院,江蘇南京210095)

本研究以豬后腿為原料,采用現代滾揉腌制及風干成熟工藝加工低鹽火腿,并分析滾揉腌制對火腿半膜肌及股二頭肌品質的影響。結果表明,現代滾揉腌制對火腿理化品質有顯著的影響(p<0.05),具體表現為半膜肌中水分含量顯著高于對照組(p<0.05),股二頭肌中實驗組水分含量顯著低于對照組(p<0.05),食鹽含量顯著高于對照組(p<0.05),半膜肌和股二頭肌中水分及鹽分含量差異較小,在火腿風干成熟過程中,滾揉腌制對火腿色差L*、a*、b*變化趨勢影響較小;與對照組相比,滾揉腌制能顯著降低半膜肌和股二頭肌的硬度(p<0.05),顯著改善了火腿的質構特性。并且對半膜肌和股二頭肌中游離脂肪酸重量、蛋白質水解指數及感官品質無顯著影響(p>0.05)。因此,現代滾揉腌制能平衡火腿半膜肌及股二頭肌的理化品質,促進產品的內外部位品質的穩定性。

低鹽火腿,滾揉腌制，品質

火腿主要是以食鹽等無機鹽類作為腌制劑,經過腌制、風干、發酵、成熟后加工而成的肉制品[1-2];為我國著名的傳統腌臘肉制品因其風味獨特而擁有大量的消費人群[3-4]。傳統火腿在加工過程中蛋白質及肌內脂肪逐漸發生一系列分解、氧化反應,該反應的產物及次級產物形成了火腿獨特的風味[5-6];與歐美國家干腌火腿由傳統作坊向現代風干成熟相比,我國的火腿傳統腌制風干成熟生產工藝、技術裝備及規模化程度均相對較低[7-8];并且由于在低鹽腌制火腿中,傳統腌制工藝會產生食鹽滲透不均,水分散失不規律等問題,產品也會出現內外顏色差異性大、內部腐敗變質等現象,從而影響出品率[9-11]。

表1　火腿現代風干成熟工藝[14]Table 1　Air-dried process of Rugao hams[14]

滾揉腌制是在火腿腌制前期,一種針對火腿腌制采用的物理加工方法,即通過一定外力均勻作用于原料表面,從而促進火腿內鹽分及水分的均勻滲透,達到維持內外部品質均勻的目的,不同的滾揉腌制工藝對火腿的品質影響也存在差異,隨著滾揉壓力的增加,肌肉內蛋白質及脂質的存在狀態也會發生改變,從而影響火腿的品質,因此合適的滾揉腌制工藝對火腿品質有重要的促進作用[12-13]。雖然國際著名火腿(帕爾馬火腿、伊比利亞火腿等)滾揉腌制已形成標準化和現代化,但是適用于國內現代低鹽火腿腌制加工,以提高生產工藝規模化、現代化的滾揉腌制工藝還未見報道;另外,滾揉腌制對現代低鹽火腿的品質影響研究也是空白。

本研究以豬后腿為原料,采用滾揉腌制-現代風干成熟工藝加工低鹽火腿,并分析滾揉腌制對火腿半膜肌及股二頭肌中理化指標、顏色、質構、蛋白質分解指數、游離脂肪酸總量、感官品質的影響,以期為火腿的現代化風干成熟提供技術支持。

1　材料與方法

1.1材料與設備

豬后腿江蘇如皋長壽集團肉聯屠宰廠(8±0.5)kg;食鹽(NaCl≥98.8%);消化片(5.5 g 硫酸鉀和0.5 g無水硫酸銅)丹麥Foss分析儀器公司;三羥甲基氨基甲烷(Tris);乙二胺四乙酸(EDTA);溴酚藍考馬斯亮藍;巰基乙醇Sigma試劑公司;異丙醇、正庚烷、三氯甲烷三氯乙酸(TCA)、硫酸(H2SO4)、鹽酸等常規化學試劑均為國藥集團化學試劑有限公司的分析純級。

JA2203N電子天平上海民橋精密科學儀器有限公司;LabMASTER_aw水分活度儀伯格森(北京)科技有限公司;oelta320-5 pH計梅特勒-托利多儀器公司;TDL-40B型臺式離心機上海安亭科學儀器廠;恒溫水浴鍋上海實驗總廠;SC-2型磁力攪拌器上海線曹行無線電元件廠;2300型Kjeltec TM自動凱氏定氮儀丹麥Foss分析儀器公司;101-O-S電熱恒溫鼓風干燥箱上海躍進醫療器械廠;602S穩壓穩流電泳儀北京六一儀器廠;FR-980生物電泳圖象分析系統上海復日科技有限公司;SPX-250C型恒溫恒濕箱上海博訊實業有限公司醫療設備廠。

1.2實驗方法

1.2.1火腿風干成熟工藝實驗組:原料肉→預處理→第一次滾揉→第一次上鹽→第二次滾揉→第二次上鹽→第三次滾揉→第三次上鹽→平衡階段→風干成熟階段(三次滾揉)

對照組:原料肉→預處理→第一次上鹽→第二次上鹽→第三次上鹽→平衡階段→風干成熟階段(無滾揉)

具體腌制方法:預處理:冷凍于-20 ℃保存3 d,并于4～8 ℃庫房中解凍48 h。腌制上鹽:總鹽量為原料重的5%(m/m),庫房溫度為:4～8 ℃,濕度為:70%～80%。分三次上鹽,上鹽時間分別為腌制階段的1、3、15 d,上鹽量分別為總鹽量的10%、70%、20%。在每次上鹽前進行滾揉,滾揉方法:按照間歇式滾揉方式加工,具體滾揉時間為20 min,間歇10 min,壓力為10 kPa。現代風干成熟工藝過程見表1。

1.2.2取樣方法風干成熟取樣點為:1.原料肉、2.腌制階段結束、3.平衡階段結束、4.風干階段結束、5.成熟前期結束、6.成熟中期結束、7.成熟結束。分別對火腿半膜肌及股二頭肌取樣,-40 ℃儲藏(n=3)。

1.2.3指標測定水分測定方法:GB/T 9695.15-2008肉與肉制品 水分含量測定;鹽分測定方法:GB/T 12457-2008食品中氯化鈉的測定;GB 5009.3-2010食品安全國家標準 食品中水分的測定;水分活度測定方法:GB/T 23490-2009食品水分活度的測定;pH測定方法:GB/T 9695.5-2008肉與肉制品 pH測定。色差測定[15]:將色差計調至Lab系統(采用CIE1976表色系統),每次對肉樣及肉浸液測量4次,測定5個樣品,取平均值。質構測定[16];游離脂肪酸總量測定[17];蛋白質水解指數測定[18];肌漿蛋白、肌纖維蛋白提取[19];SDS-PAGE實驗方法[20-21]:將酶解后的蛋白產物配制成蛋白樣品并與標準分子量蛋白進行SDS-PAGE,分離膠濃度為10%,濃縮膠濃度為5%,用考馬斯亮藍G-250染色,分析蛋白質分子量。感官評價方法:火腿的感官特征及定義參考Garcia等[22],詳見表2。

表3　不同處理組火腿加工過程中半膜肌理化品質變化Table 3　Quality changes of semimembranosus during different ham Processing

注:同行中不同字母(a.b.c…)表示差異顯著(p<0.05);同列相同指標中不同字母(A.B)表示差異顯著(p<0.05),表4同。

表4　不同處理組火腿加工過程中股二頭肌理化品質變化Table 4　Quality changes of biceps femoris during different ham Processing

注：1.原料肉；2.腌制階段結束；3.平衡階段結束；4.風干階段結束；5.成熟前期結束；6.成熟中期結束；7.成熟，圖1～圖4同。

表2　火腿的感官特性及定義Table 2　Sensory atributes,definitions and extremes of dry-cured ham

1.3數據處理與統計分析

所有數據利用Microsoft Excel 2010進行統計作圖,用SAS 9.2(SAS Institute Inc,Cary,NC,USA)進行方差分析,不同平均值之間利用最小二乘法進行差異顯著性檢驗(α=0.05)。

2　結果與分析

2.1火腿理化品質變化

表3為火腿半膜肌中部分理化指標變化結果,可以看出,在火腿加工過程中水分含量及水分活度呈顯著的下降趨勢(p<0.05),通過滾揉加工后,火腿在加工過程中水分含量均顯著高于對照組(p<0.05);對于水分活度,在腌制和平衡期內滾揉組顯著高于對照組(p<0.05),但是在風干成熟過程中兩組無顯著的變化(p>0.05)。Villalobos-Delgado[23]研究對干腌肉制品中滾揉加工中得出了相似的結果,主要是因為施加外力導致肌肉組織形態發生改變,從而導致了火腿在成熟過程中水分的散失的差異;另外可能是內部股二頭肌大量失水導致表面半膜肌水分含量相對偏高。另有研究表明[19],滾揉腌制后可以增加食鹽在肌肉中的擴散速率,從表3中火腿食鹽含量可以看出,在腌制階段滾揉組食鹽含量顯著低于對照組(p<0.05),但是在風干成熟過程中兩組無顯著差異(p>0.05);分析不同主要是半膜肌存在于火腿的表面,在腌制結束后不同處理組半膜肌內食鹽含量達到平衡;對于半膜肌內pH,不同處理組差異結果與食鹽含量結果近似。

在火腿股二頭肌中部分理化指標變化過程可以看出,對于水分含量,對照組顯著高于實驗組(p<0.05),與半膜肌中結果相反;而實驗組食鹽含量顯著高于對照組。分析原因主要是滾揉腌制促進了火腿中食鹽的擴散,使火腿內外部食鹽含量更快的達到平衡,從而使火腿食鹽含量更均勻[23]。對于股二頭肌中水分活度及pH,從表中可以看出,實驗組和對照組之間無顯著的差異(p>0.05)。

綜合分析可以看出,現代滾揉腌制對火腿水分、鹽分等理化品質有顯著的影響(p<0.05),具體表現為半膜肌中水分含量顯著高于對照組;在股二頭肌中實驗組水分含量顯著低于對照組,食鹽含量顯著高于對照組;并且滾揉處理后火腿不同取樣部位水分及鹽分含量差異相對于對照組各指標之間的差異較小。因此可以看出,滾揉處理有利于火腿內水分及鹽分的平衡。

2.2火腿顏色變化分析

火腿在加工過程中半膜肌顏色變化見圖1。從圖中L*、a*、b*變化可以看出,在風干成熟過程中,滾揉腌制對半膜肌L*、a*、b*均有重要的影響,但是在腌制平衡階段結束,兩組色差無顯著差異(p>0.05)。在成熟后期,滾揉處理后火腿L*、a*、b*值顯著高于對照組(p<0.05),可能是因為在半膜肌滾揉處理后,實驗組水分含量相對較高導致[5]。

圖1　不同處理組火腿加工過程中半膜肌顏色變化Fig.1　Color changes of semimembranosus during different ham processing

對于火腿股二頭肌在加工過程中顏色變化可以看出,滾揉處理對股二頭肌中a*值均無顯著影響(p>0.05),對風干成熟前期L*值及風干成熟中期b*值有顯著影響(p<0.05),表現為實驗組顯著大于對照;研究表明,肌肉中顏色的改變主要是肌紅蛋白的不同累積導致[21],在火腿風干成熟過程中半膜肌及股二頭肌由于食鹽滲透、水分差異等原因,成熟產品顏色有較大差異,而通過滾揉腌制后,不同部位顏色差異相對減少,因此可以看出,滾揉處理對減少火腿不同部位顏色差異有重要作用。

表5　不同處理組火腿加工過程中質構變化Table 5　Color Textural properties changes during different ham Processing

注:同列相同取樣部位中不同字母(A.B)表示差異顯著(p<0.05)，樣品均為成品。

圖2　不同處理組火腿加工過程中股二頭肌顏色變化Fig.2　Color changes of biceps femoris during different ham processing

2.3火腿質構特性變化分析

從表5中可以看出,在火腿半膜肌中對于不同處理組,彈性、內聚性及咀嚼性均無顯著差異(p>0.05),實驗組硬度顯著低于對照組(p<0.05);在股二頭肌中,滾揉處理也能顯著降低火腿的硬度,并且內聚性顯著增加(p<0.05)。可能原因是經過滾揉處理后的肌肉,在風干成熟后,火腿內外部水分、鹽分含量等相對均勻導致[17]。

2.4游離脂肪酸變化分析

圖3為火腿半膜肌及股二頭肌中游離脂肪酸總量的變化結果。從圖中可以看出,在火腿加工過程中,游離脂肪酸總量呈顯著的升高趨勢(p<0.05),在成熟中期后略有下降;對于不同處理組,游離脂肪酸總量在風干成熟過程中無顯著差異(p>0.05),即可以看出,滾揉處理對火腿中游離脂肪酸總量無顯著影響(p>0.05)。

圖3　不同處理組火腿加工過程中游離脂肪酸變化Fig.3　Total free fatty acids changes during different ham Processing注:a為半膜肌;b為股二頭肌,圖4同。

2.5蛋白質分解變化分析

圖5　不同處理組火腿加工過程中肌漿蛋白質的變化Fig.5　Sarcoplasmic proteins changes during different ham Processing注:不同泳道相同數字(1.2.3…)表示同一取樣點,其中組A為實驗組;組B為對照組,M為marker,樣品為股二頭肌，圖6同。

蛋白質分解過程是蛋白質的空間結構的展開及由長鏈斷裂為多肽和游離氨基酸的過程,是影響傳統干腌肉制品產品品質的重要因素,在肉制品的風干成熟過程中,通過蛋白質的降解,小分子物質累積,形成了產品的重要風味物質、風味增強劑或風味前體物質,如多肽、小肽、游離氨基酸和胺類物質。火腿加工過程即為蛋白質的深度降解過程,能顯著提高產品的感官品質及營養價值,可以通過蛋白質的水解指數反映。從圖4中可以看出,在半膜肌及股二頭肌加工過程中,蛋白質逐漸分解,不同處理組之間存在差異,但是無統計學差異性(p>0.05)。為了進一步確認滾揉腌制對火腿中蛋白質分解的影響,以股二頭肌為例,分別以SDS-PSGE法分析不同處理組間肌漿蛋白和肌原纖維蛋白的差異性,見圖5、圖6。

圖4　不同處理組火腿加工過程中蛋白質水解指數變化Fig.4　Proteolysis index changes during different ham Processing

肌漿蛋白是雞肉蛋白質的重要組成部分,易溶于低離子的中性鹽溶液,因此又稱可溶性蛋白質。主要包括肌紅蛋白、肌粒中的蛋白質、肌球蛋白X和即溶蛋白及一些磷酸化酶[24],主要與火腿色澤、浸出物、呈味特性有關[25]。在風干成熟過程中肌漿蛋白的分解對游離氨基酸和小分子肽的累積有重要作用,也是火腿鮮美的重要原因。火腿股二頭肌中肌漿蛋白分解過程見圖5。從圖中可以看出,在風干過程中,大量肌漿蛋白逐漸分解為小分子蛋白,主要變現為大分子條帶(100～200 ku)逐漸變暗,10～25 ku條帶逐漸累積。對比不同處理組可以看出,滾揉腌制對火腿肌漿蛋白條帶無明顯的影響。

圖6　不同處理組火腿加工過程中肌原纖維蛋白質的變化Fig.6　Myofibrillar proteins changes during different ham Processing

肌原纖維蛋白是構成肌肉蛋白質的另一重要成分,主要由重酶解肌球蛋白、肌動球蛋白、肌鈣蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白、α及β-輔肌動蛋白構成,易溶于高濃度的中性鹽溶液;肌原纖維蛋白主要決定肌肉的質構和其他加工功能特性,如肉的熱凝膠形成能力、保水能力、脂肪乳化力等[26]，在風干成熟中分解量較少,但對產品的感官品質有重要的影響。從圖6中可以看出,滾揉腌制對股二頭肌中肌原纖維蛋白無明顯的影響,實驗組對照組條帶無明顯的差異。此外,在風干成熟過程中,股二頭肌肌原纖維蛋白質逐漸分解主要變為120～200 ku條帶減少,10～15 ku條帶逐漸增加。

表6　火腿感官評價結果Table 6　Sensory evaluation results of ham

注:同行相同取樣部位中相同字母(a)表示差異不顯著(p>0.05)。

2.6火腿感官品質變化分析

感官品質能直觀的評價火腿的質量差異,是評價火腿的重要的指標。從表6中可以看出,實驗組與對照組不同感官指標雖然略有差異,但是無統計學差異性(p>0.05)。因此,可以看出,在火腿腌制成熟中,滾揉腌制對于相同部位感官評價結果無顯著的影響(p>0.05)。但是對比半膜肌及股二頭肌可以看出，實驗組的部分指標如紅度、黃度、硬度等在不同部位的差值略小于對照組，實驗組不同取樣部位的感官指標差異相對較小，進一步說明滾揉腌制對平衡火腿品質有重要的作用。

3　結論

本研究表明,現代滾揉腌制對火腿理化品質有顯著的影響(p<0.05),具體表現為相比于對照組,火腿經滾揉處理后,半膜肌及股二頭肌中水分及鹽分含量差異較小;在半膜肌及股二頭肌中,與對照組相比,滾揉腌制能顯著降低火腿硬度(p<0.05)。因此,現代滾揉腌制能平衡火腿半膜肌及股二頭肌的理化品質,以促進產品的內外部位品質的穩定性。另外,對于半膜肌及股二頭肌中游離脂肪酸重量、蛋白質水解指數及感官品質,實驗組與對照組之間無顯著差異(p>0.05)。因此,現代滾揉處理可應用于火腿現代風干成熟加工中,以降低半膜肌及股二頭肌在成熟過程中品質的差異。

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Effect of modern tumbling on quality characteristics of a salt substitute dry-cured ham

WANG Jian,YAN Wen-jing,WU Hai-zhou,CHEN Wen-bin,ZHANG Jian-hao*

(National Central of Meat Quality and Safety Control,Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control,Ministry of Agriculture,Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition,College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)

To verify the influence of tumbling on semimembranosus and biceps femoris of ham,cured with tumbling and dry-cured process procedure.Compared with the control,the treatment with modern tumbling had a significant influence(p<0.05)on the quality of dry-cured ham,including higher water content(p<0.05)in the semimembranosus,lower water content(p<0.05)in the biceps femoris and higher salt content(p<0.05)in ham.The tumbling procedure can reduce the discrepancy of water and salt content in the different part of ham. The trend of the value ofL*,a*,b*was only a little affected by tumbling during the processing. Compare with the control, tumbling had a significant decreases effect on the hardness of ham,which implicated tumbling improved the characteristics of texture. And it had no significant differences(p>0.05)effect on the amount of free fatty acids,the proteolysis index and the sensory quality of semimembranosus and biceps femoris. Since through the modern tumbling procedure can balance the physicochemical quality,and promot the stability of low-salt dry-cured ham between the internal and external.

low-salt ham;tumbling;quality

2015-12-18

王健(1990-)，男，碩士研究生，研究方向:畜產品加工與質量控制，E-mail:wangjian2239@sina.com。

章建浩(1961-)，男，博士，教授，研究方向:畜產品加工與質量控制，E-mail:nau_zjh@njau.edu.cn。

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD28B01)；國家公益性行業(農業)科研專項(201303082-2)；江蘇省蘇北科技發展計劃項目(BC2013415)。

TS201.1

B

1002-0306(2016)09-0228-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.09.036