不同腌制時間對調理豬肉干品質特性的影響

王引蘭，王恒鵬，饒勝其*

1(揚州大學 旅游烹飪學院，江蘇 揚州，225127)2(江蘇旅游職業學院 烹飪科技學院，江蘇 揚州，225000)

調理豬肉干是符合當代人口味和喜好的休閑、方便食品，以豬肉為主要原料，經食鹽、白糖及混合香辛料腌制、預熟后干燥而成[1]，其營養豐富、色澤均勻、鮮甜可口、風味獨特、咀嚼感強[2]，深受廣大消費者的喜愛。然而，通過傳統干制方式加工的肉干產品易受氣候影響且難以控制，熱風干燥是解決當前問題的有效方法，并已廣泛應用于香腸、培根和其他腌肉制品[3-4]。

腌制處理是使肉制品呈現特有色澤，改善其食用品質的重要加工環節[5]。常見的腌制方法主要包括干腌、濕腌、混合腌制及注射腌制等。作為肉品腌制的常用手段，濕腌法具有腌制均勻、產量損失小等優點。食品的腌制過程實際上是擴散和滲透相結合的過程，即當食品內、外濃度差逐漸降低直至消失時，溶劑的滲透和溶質的擴散達到平衡[6]。由此可見，腌制時間是影響調理豬肉干腌制效果的重要因素，腌制時間過短，滲透和擴散無法達到平衡，產品難以入味；腌制時間過長，易造成蛋白質和脂肪的過度氧化[7]，從而對肉品品質和機體的消化吸收產生負面影響[8-10]。

腌制和干燥是制作調理豬肉干的關鍵加工工藝，目前大部分報道均聚焦于調理豬肉干保藏過程中的品質監測和控制，有少部分研究聚焦于簡單的工藝優化，而對腌制過程如何影響調理豬肉干的品質特性及其變化規律的研究較為缺乏。因此，本實驗通過跟蹤豬肉的腌制過程，探究不同腌制時間對調理豬肉干關鍵品質指標的影響，以期為高品質調理豬肉干產品的科學化加工提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用飼養條件一致，12月齡的三元雜交豬(杜洛克豬×長白豬×大白豬，公母各4頭)，嚴格按照GB/T 22569—2008《生豬人道屠宰技術規范》進行，取背最長肌肉樣，4 ℃懸掛排酸成熟24 h，由揚州市鼎鑫食品集團有限公司提供。

腌制配料：食鹽，味精，醬油，肉桂，香葉，五香粉，蔗糖，麥芽糊精，品質優級，揚州麥德龍超市。

1.2 儀器與設備

BS210S(1/10 000)分析天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；DSC 204 F1phoenix型差示掃描量熱儀，德國耐馳公司；C-LM2型數顯式肌肉嫩度儀，北京朋利馳科技有限公司；HTG型立式鼓風干燥箱，上海精密儀器有限公司；SCC101E 型萬能蒸烤箱，北京豐匯加機電設備銷售有限公司；SC-80C型全自動色差儀，北京康光光學儀器有限公司；HD-3A型智能水分活度測量儀，上海精密儀器儀表有限公司；WSC-4型傳感器，無錫市華科儀器儀表有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

將所有三元豬肉背最長肌樣品進行隨機編號，清洗整形后，切割成規格為6 cm(長)×5 cm(寬)×6 mm(厚)的片狀，以生肉重量計，調配腌制液(食鹽2%、味精1%、生抽3%、老抽1%、0.1%肉桂、0.1%香葉、五香粉0.1%、蔗糖10%、麥芽糊精10%、蒸餾水20%，均為質量分數)，將腌制液與肉片混合攪拌10 min，置4 ℃環境下分別腌制1、3、7、12、24 h，設置未經腌制的樣品為空白對照組(CK)。

1.3.2 蛋白質熱穩定性

采用差示掃描量熱儀(differential scanning calorimeter, DSC)對不同腌制時間的豬肉蛋白質熱穩定性進行測定與分析。使用前儀器須先用銦校準，然后稱取15～20 mg肉樣于鋁質樣品盤中，密封后置于樣品艙中，初始溫度25 ℃，平衡2 min，加熱溫度從25 ℃ 上升至100 ℃，溫度上升速度為10 ℃/min，以空鋁質盤作參比。用軟件Universal Analysis 2000分析蛋白質的熱力學參數：Tmax(峰值溫度)、ΔH(熱焓值)。

1.3.3 干燥速率

將不同腌制時間的樣品序時取出，100 ℃下蒸制5 min，隨后轉移至電熱鼓風干燥箱中進行干燥處理，設定恒溫干燥溫度為65 ℃，樣品質量損失達(50±5)%時停止干燥。干燥過程中每隔20 min將樣品取出稱重，根據樣品的ΔM(質量損失)與t(干燥時間)的關系進行干燥曲線的制作。

1.3.4 水分活度

參照GB 5009.238—2016《食品水分活度的測定》[11]，采用水分活度儀進行調理豬肉干樣品水分活度(water activity,Aw)的測定。

1.3.5 水分含量

參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》[12]，采用直接干燥法進行調理豬肉干樣品中水分的測定。

1.3.6 色澤

將便攜式色差儀經白板校準后，測定不同腌制時間的調理豬肉干樣品L*值(亮度)、a*值(紅度)、b*值(黃度)。將色差儀鏡頭垂直放置于樣品表面測量，鏡口緊貼肉面(避免漏光)，每個樣品選取不同的截面位置測定3～5次，記錄L*、a*、b*。

1.3.7 剪切力

采用肌肉嫩度儀進行調理豬肉干剪切力的測定。

1.3.8 感官評價

選定10名經過感官訓練的師生(5男、5女)組成感官評定小組，所有的感官評定人員均熟悉調理豬肉干的品質特征，篩選顏色、香氣、硬度、甜度、質地、風味、總體可接受性等7個指標作為調理豬肉干的感官描述性詞匯。隨后，采用7分制原則進行產品的喜好度評價，其中1～7分表示對產品的喜好度為極不喜歡到極喜歡(表1)。將調理豬肉干樣品分割成長×寬為2 cm×2 cm的小片狀，置于塑料托盤上，用電腦生成的3位隨機數字編碼，每次品評時提供2個樣品，樣品的供應順序依據拉丁方設計隨機分配。小組成員在品嘗每種樣品之間需用清水漱口，確定口腔中沒有余味后才能進行下一個樣品的評價。

表1 調理豬肉干的感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria of conditioned pork jerky

1.3.9 數據處理

所有數據用平均值±標準差表示，采用Origin 2018作圖，SPSS 17.0對測定結果進行顯著性分析，利用XLSTAT進行偏最小二乘回歸(partial least-squares reqression，PLSR)分析，差異顯著水平P為0.05。

2 結果與分析

2.1 蛋白質熱穩定性

DSC通過表征蛋白質吸熱/放熱躍遷峰(Tmax)和焓值(ΔH)的變化，被廣泛應用于蛋白質熱穩定性的鑒定[13]。對于肉類蛋白來說，蛋白質變性會導致多肽鏈展開、分子間相互作用被破壞，此過程需吸收熱量，從而在熱分析圖譜上出現躍遷峰[14]。由圖1可知，不同腌制時間的樣品均有3個明顯的吸熱峰，分別對應肌球蛋白頭部、肌球蛋白尾部和肌動蛋白變性所引起的熱流變化[15]。

圖1 不同腌制時間豬肉DSC曲線圖Fig.1 DSC curve of pork in different pickling time

表2顯示了不同腌制時間樣品吸熱峰和熱焓值的變化，CK組樣品的3個吸熱峰分別為59.75 ℃(Tmax1)、66.13 ℃(Tmax2)和80.17 ℃(Tmax3)。相比CK組，3、7、12 h腌制組的Tmax1、Tmax3分別降低了1.1%、1.1%、2.3%、2.5%、1.4%和1.7%，相關研究表明，蛋白質熱穩定性的變化可能與蛋白分子間氫鍵的斷裂有關[16]。7 h腌制組對應的3個峰值溫度均為最小值，而24 h腌制組的峰值溫度均達最大值，可能由于腌制過程中，肌肉組織對鹽溶液的吸收程度存在差異，而不同的離子強度影響了蛋白質的變性溫度[17]。熱焓值(ΔH)反映了肌肉蛋白質變性所吸收的熱量，可用來表示蛋白質分子的聚集程度。隨著腌制時間的延長，肌球蛋白頭部、尾部和肌動蛋白的變性熱焓值(ΔH1、ΔH2、ΔH3)均有顯著降低(P<0.05)，其中24 h腌制組的ΔH1、ΔH3均達最低值，可能與腌制改變了蛋白質的高級結構，使得蛋白質分子間的交聯遭到破壞，部分肌原纖維蛋白產生降解有關[18]，和RIEBROY等[19]研究結果一致。

表2 不同腌制時間對豬肉蛋白質熱穩定性的影響Table 2 Thermal stability of pork protein in different pickling time

2.2 干燥曲線

由圖2可知，腌制時間對調理豬肉干的干燥速率具有顯著影響(P<0.05)，其中短時間腌制組較先達到干燥終點，長時間腌制組干燥速率較慢，這可能與腌制液中食鹽的滲透和保水作用有關。在腌制前期，由于食鹽的滲透作用，致使豬肉內部水分流失較多，而隨著腌制時間的進一步延長，食鹽引起肌纖維膨脹斷裂，蛋白凝膠網絡形成，持水性增強，從而引起干燥速率變緩[20]。干燥0～80 min內，各腌制組的質量損失率均有明顯上升，80～120 min，除7 h腌制組外，其余各實驗組干燥速率仍持續上升，但相比前一階段升幅有所減緩，腌制0、1、3 h的樣品組則在干燥120 min到達干燥終點。干燥120 min后，未達干燥終點的樣品組質量損失逐漸趨于平緩。綜合來看，7 h腌制組干燥速率最快，其次為0、1、3 h腌制組，隨后為12 h腌制組，24 h腌制組的干燥速率最慢。因此，從節約能源的角度考慮，可選擇腌制7 h的豬肉進行調理豬肉干的制作。

圖2 不同腌制時間對調理豬肉干干燥速率的影響Fig.2 Effects of pickling time on the drying rate of conditioned pork jerky

2.3 Aw和水分含量

Aw是影響肉制品保藏期和安全性的重要指標，通過干燥處理來降低肉品的Aw值，可有效抑制微生物生長繁殖，延長肉品的保質期。由圖3可知，CK組與其余腌制組的Aw值存在顯著差異(P<0.05)，隨著腌制時間的延長，調理豬肉干的Aw值總體呈不斷降低趨勢，主要由于腌制過程中肌肉pH逐漸下降到蛋白質等電點附近，造成大量自由水的游離[21]。1 h和3 h腌制組的Aw值并無顯著差異(P>0.05)，在腌制7 h時有明顯降低，12 h腌制組Aw值達最小值0.843，與7 h腌制組無顯著差異(P>0.05)。CHANG等[22]研究認為水分活度處于0.600～0.900的肉制品，在正常環境的溫度和濕度下保存是較為穩定的。因此，從利于產品保藏的角度考慮，宜選擇腌制7、12 h的肉樣來進行調理豬肉干的制作。

由圖3可知，不同腌制時間調理豬肉干中的水分含量與Aw值趨勢一致，CK組與1、3 h腌制組的水分含量并無顯著差異(P>0.05)，而7 h腌制組的水分含量則有顯著降低，隨后達到相對穩定狀態，可能與腌制7 h后豬肉中的鹽分和水分逐漸達到了傳質平衡狀態有關。

圖3 不同腌制時間對調理豬肉干的水分含量和AW的影響Fig.3 Effects of pickling time on the water activity and moisture content of conditioned pork jerky注：不同字母表示組間顯著差異(P<0.05)(下同)

2.4 色澤

肉色是評判調理豬肉干食用品質的重要指標之一，在很大程度上影響消費者的購買喜好，其可通過L*值(亮度)、a*值(紅度)、b*值(黃度)來衡量。相關研究表明，L*值主要與肉樣表面水分含量密切相關，L*值越大，肉的表面光澤度越好[23]。由圖4可知，相比CK組，腌制組L*值基本呈先降低后升高趨勢，其中7 h腌制組樣品的L*值最高，與其余各組均有顯著差異(P<0.05)，隨著腌制過程的繼續進行，經較長時間腌制的樣品組所吸收的腌制液會滲出并附著于肉品表面，從而造成加工后的肉干顏色變暗，L*值降低。a*值對調理豬肉干的感官品質有重要影響，經調理腌制后的豬肉在干燥過程中會發生非酶促褐變反應，同時氧合肌紅蛋白的生成使得肉干表面逐漸產生亮紅色光澤。7 h腌制組的調理豬肉干具有最高的紅度值，與12 h腌制組并無顯著差異(P>0.05)。7 h腌制組的調理豬肉干b*值較高，與CK組、12、24 h腌制組無顯著差異(P>0.05)，與1、3 h腌制組差異顯著(P<0.05)，一定程度上說明隨著腌制時間的延長，豬肉在干制過程中更易發生氧化，主要與長時間腌制導致蛋白質二級結構發生改變，疏水性基團暴露量增加有關[24]。綜合比較，從產品光澤度高、色澤紅亮的角度考慮，宜選擇腌制7、12 h的肉樣來進行調理豬肉干的制作。

圖4 不同腌制時間對調理豬肉干色澤的影響Fig.4 Effects of pickling time on the color of conditioned pork jerky注：*表示各組間b*存在顯著差異(P<0.05)

2.5 剪切力

剪切力是衡量肌肉嫩度的重要指標，剪切力越大，表明肉品嫩度越差[25]。由圖5可知，腌制時間對調理豬肉干的剪切力具有顯著影響(P<0.05)，隨著腌制時間的延長，調理豬肉干的剪切力呈先增大后減小趨勢。1 h腌制組的剪切力達最大值82.95 N，與其余各組差異顯著(P<0.05)，可能與腌制初始階段豬肉內部的水分含量略有降低，導致肌纖維間隙減小有關。相比1 h腌制組，當腌制時間為3 h時，調理豬肉干的剪切力值減小了43.5%，這可能與傳質過程中蛋白質溶解度增大，引起蛋白質含量的增加和及其基質密度的增大, 肌纖維結構變得更為平滑，導致加工后的肌肉嫩度下降有關[26-27]。7 h腌制組的調理豬肉干剪切力達最小值43.4 N。隨著腌制過程的繼續，12、24 h腌制組的剪切力有所增加，可能與腌制后期蛋白質的部分聚集變性有關[28]，這與瞿丞等[29]研究結果一致。

圖5 不同腌制時間對調理豬肉干剪切力的影響Fig.5 Effects of pickling time on the shear force of conditioned pork jerky

2.6 感官評價

由圖6可知，腌制時間對調理豬肉干的感官特性具有顯著影響(P<0.05)。CK組因未經腌制，其顏色、香氣、風味、質地、硬度、總體可接受性的得分均較低，感官品質難以被消費者接受。當腌制時間在1～7 h，調理豬肉干的感官評分不斷升高，其中7 h腌制組的調理豬肉干的色澤紅亮、顏色分布均勻、硬度較低，具備肉干獨特風味，咸甜適中，最符合大眾口味。隨著腌制時間的進一步延長，調理豬肉干的感官品質有所下降，其中12 h腌制組除硬度得分外，其余感官指標的得分與7 h腌制組無顯著差異(P>0.05)。相比7、12 h腌制組，24 h腌制組的感官品質下降明顯，這可能是與長時間腌制導致豬肉內部組織結構被破壞有關，從而影響了調理豬肉干的整體感官特性。

圖6 不同腌制時間對調理豬肉干感官特性的影響Fig.6 Effects of pickling time on the sensory characteristics of conditioned pork jerky

2.7 PLSR分析

以不同腌制時間的調理豬肉干理化指標為解釋變量(X)，將顏色、香氣、硬度、甜度、質地、風味、總體可接受性等7個感官描述詞的得分等級作為因變量(Y)進行PLSR分析。由圖7可知，24 h腌制組的調理豬肉干樣品離中心點最近，與其余解釋變量的相關性均較低。7、12 h腌制組樣品與所有感官屬性的相對距離較近，相關性較高，進一步顯示這2個腌制時間點對調理豬肉干的感官品質具有較大影響。同時，1、3 h腌制組樣品和干燥速率、Tmax2等指標均具有較好的相關性，而Aw、水分含量、Tmax3、ΔH3和剪切力的相關性較高。

X-理化指標；Y-感官特性；Obs-樣品圖7 不同腌制時間調理豬肉干、理化指標、感官特性的相關性分布Fig.7 Correlative distribution of conditioned pork jerky, physical and chemical indexes, and sensory characteristics

利用變量重要性投影(variable importance for the projection, VIP)描述出每個變量對模型的總體貢獻，圖8 將所有解釋變量對相關性模型的貢獻度進行了排序，可直觀看出干燥速率、Tmax2、L*、a*、ΔH1和Tmax1等指標對模型的影響較小。因此，在研究調理豬肉干的加工性狀時，合理優化品質指標和工藝參數顯得至關重要。

a-主成分1；b-主成分2圖8 解釋變量對模型的貢獻度評價Fig.8 Evaluation of the contribution of explanatory variables to the model

3 結論

研究發現腌制時間對調理豬肉干的品質特性具有重要影響，腌制液在傳質過程中引起了肌肉本身功能特性的變化，由此造成了調理豬肉干的表觀品質差異。差異主要表現在腌制處理能夠顯著改變豬肉蛋白質的熱穩定性，并使干燥速率發生明顯變化。隨著腌制時間的延長，調理豬肉干的Aw、水分含量、剪切力均顯著降低，直觀表現為保藏性能的提升和質地的改善。同時，經感官剖面和PLSR分析發現，7、12 h這2個腌制時間點制作的調理豬肉干最終品質較好，對未來高品質調理豬肉干產品的加工、生產具有指導意義。