減鹽臘肉制作工藝及加工過程中揮發(fā)性成分變化分析

任昌娟，王榮蘭，許振興，沈捷

(1.江蘇省濱海中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 鹽城 224500；2.揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院·食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；3.江蘇省揚(yáng)州旅游商貿(mào)學(xué)校，江蘇 揚(yáng)州 225001)

1 概述

傳統(tǒng)臘肉類制品不僅制作方法簡易、儲藏方便，而且含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)和人體所需的多種礦物質(zhì)成分[1]，受到眾多消費(fèi)者的青睞。隨著社會的發(fā)展，人們對食品的要求越來越嚴(yán)格，不僅需要解決溫飽問題[2]，更需要注重營養(yǎng)健康的平衡[3]。現(xiàn)今臘肉加工工藝中存在的問題主要包括技術(shù)落后、設(shè)備簡陋、生產(chǎn)周期長、成本高、缺乏更規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)、食鹽含量高、脂肪氧化嚴(yán)重和煙熏技術(shù)產(chǎn)生的物質(zhì)對人體有害等[4]。

食鹽是臘肉中不可或缺的腌制材料，添加食鹽能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，保護(hù)臘肉中的水分，減少蒸煮損失，使得產(chǎn)品得率增加[5-6]。臘肉中添加食鹽不僅能夠抑制微生物的生長，延長臘肉的保質(zhì)期，而且能使產(chǎn)品的保水性在一定程度上得到提高[7]。目前，我國人均每天食鹽攝入量為10.5 g，世界衛(wèi)生組織建議的食鹽攝入量不能超過6 g/d，據(jù)悉，我國的人均食鹽攝入量超過了9 g/d，食鹽超標(biāo)已經(jīng)成為我國居民普遍存在的問題[8]。過度攝入食鹽會提高人體患病的幾率，對人體造成傷害[9-10]。

鉀鹽和鎂鹽都有咸味，其性質(zhì)與鈉鹽比較接近，在生產(chǎn)過程中，可以用鉀鹽替代鈉鹽，但是高濃度的鈉鹽會增加產(chǎn)品中的苦澀味道[11]；相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，使用氯化鉀替代比例為20%～40%時(shí)，減鹽臘肉加工的效果較佳[12]。減鹽臘肉制作過程中，其風(fēng)味成分的變化規(guī)律目前尚沒有相關(guān)的研究和報(bào)道[13]。基于此，本研究對減鹽臘肉的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對減鹽臘肉加工過程中的風(fēng)味成分進(jìn)行分析，旨在為減鹽臘肉的工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)支持[14-15]。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

豬后腿肉、可食用氯化鈉、可食用氯化鉀、料酒、花椒粉、白砂糖和辣椒粉。

2.2 試驗(yàn)儀器和設(shè)備

電子天平、恒溫水浴鍋、溫度計(jì)、數(shù)顯式肌肉嫩度儀。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

2.3.1 減鹽臘肉的制作工藝

肉的分割和修整→腌制→第一階段烘烤→第二階段烘烤→煙熏→冷卻→包裝。

2.3.2 腌制時(shí)間、食鹽添加量和氯化鉀替代比例對減鹽臘肉品質(zhì)的影響

將臘肉腌制時(shí)間固定為5 d，氯化鉀替代比例固定為45%和食鹽添加量固定為5%[16]，通過固定其中兩個(gè)參數(shù)，研究另一個(gè)參數(shù)的變量對臘肉剪切力和蒸煮損失率的影響。其中腌制時(shí)間的水平值為2，3，4，5，6 d；食鹽添加量的水平值為2%、3%、4%、5%、6%；氯化鉀替代量的水平值為0%、15%、30%、45%、60%，從而確定最佳腌制時(shí)間、食鹽添加量和氯化鉀替代量。

2.3.3 減鹽臘肉腌制的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇一定范圍內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)研究，以感官評分作為試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對減鹽臘肉的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化。

表1 減鹽臘肉制作工藝正交試驗(yàn)因素水平表

2.3.4 蒸煮損失和剪切力的測定

將腌制之后的臘肉切成一定的大小(2 cm×1 cm×1 cm)，用電子天平進(jìn)行稱重，獲得的重量為M1，將肉放入80 ℃的水浴鍋中加熱，當(dāng)肉中心的溫度達(dá)到75 ℃時(shí)[17]，取出,冷卻到室內(nèi)溫度進(jìn)行稱重(M2)。

蒸煮損失(%)=(M1-M2)/M1。

將腌制后的臘肉切成條狀(1 cm3)，同上，將肉放入水浴鍋中進(jìn)行水浴加熱，當(dāng)肉內(nèi)部的溫度升至75 ℃，取出，冷卻，用嫩度儀進(jìn)行測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 減鹽臘肉制作工藝優(yōu)化

3.1.1 腌制時(shí)間對減鹽臘肉制品品質(zhì)的影響

圖1 腌制時(shí)間對減鹽臘肉制品品質(zhì)的影響Fig.1 The effect of curing time on the quality of salt-reduced bacon products

由圖1可知，減鹽臘肉的蒸煮損失率隨著腌制時(shí)間的增長一直呈現(xiàn)下降的趨勢，說明減鹽臘肉中的含水量一直持續(xù)增長。這是由于氯化鈉進(jìn)入減鹽臘肉內(nèi)部，作用于減鹽臘肉中的肌肉纖維，增強(qiáng)了水中離子強(qiáng)度，提高了減鹽臘肉中肌球蛋白的溶解性；此外，鹽效應(yīng)的產(chǎn)生，導(dǎo)致肌肉纖維膨脹，從而提高肌肉的保水性[18]。腌制6 h之后，可以明顯看出減鹽臘肉中的含水量增加明顯變緩慢，這是由于隨著食鹽的富集，蛋白質(zhì)在高濃度食鹽條件下會發(fā)生變性，降低了減鹽臘肉的保水性，從而導(dǎo)致減鹽臘肉的蒸煮損失率降低減緩。剪切力隨著減鹽臘肉腌制時(shí)間的延長先下降后升高，剪切力的大小代表肉的嫩度[19]。所以本試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)臘肉腌制時(shí)間為5 d時(shí)減鹽臘肉最嫩。

3.1.2 食鹽添加量對減鹽臘肉制品品質(zhì)的影響

圖2 食鹽添加量對減鹽臘肉制品品質(zhì)的影響Fig.2 The effect of salt additive amount on the quality of salt-reduced bacon products

由圖2可知，當(dāng)食鹽的添加量為2%～5%時(shí)，減鹽臘肉的蒸煮損失率明顯降低；當(dāng)食鹽的添加量為5%～6%時(shí)，食鹽的添加量對蒸煮損失無明顯影響。當(dāng)減鹽臘肉中添加的食鹽量逐漸增加時(shí)，臘肉中的負(fù)離子也逐漸增加，導(dǎo)致臘肉的肉質(zhì)松弛，從而提高臘肉的保水性。張平等[20]的研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，增大食鹽濃度能夠顯著提高臘肉的保水性。當(dāng)食鹽的添加量為2%～5%時(shí)，臘肉的剪切力下降的速度也比較明顯；當(dāng)食鹽的添加量為5%～6%時(shí)，食鹽的添加量對臘肉剪切力的影響不明顯。

3.1.3 氯化鉀替代比例對減鹽臘肉制品品質(zhì)的影響

圖3 氯化鉀替代比例對減鹽臘肉制品品質(zhì)的影響Fig.3 The effect of potassium chloride replacement ratio on the quality of salt-reduced bacon products

由圖3可知，隨著氯化鉀替代比例逐漸增加，減鹽臘肉的剪切力逐漸增加，且替代的比例越大，剪切力增加的速度越明顯。這是由于鉀離子和鈉離子在細(xì)胞膜中的通透性不一致，鉀離子的擴(kuò)散速率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈉離子的擴(kuò)散速率；隨著氯化鉀替代比例逐漸增加，鉀離子的比例逐漸增大，高濃度的鉀離子與臘肉表面的蛋白質(zhì)結(jié)合，造成臘肉收縮，臘肉的干硬程度逐漸增加，從而剪切力逐漸增大。隨著氯化鉀替代比例逐漸增加，臘肉的蒸煮損失率呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，當(dāng)氯化鉀替代比例小于45%時(shí)，其蒸煮損失呈現(xiàn)下降的趨勢，當(dāng)氯化鉀的替代比例大于45%時(shí)，蒸煮損失率上升的速率加劇。所以，選擇氯化鉀的替代比例為45%，此時(shí)能夠獲得品質(zhì)較佳的減鹽臘肉。

3.1.4 減鹽臘肉制品腌制工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表2 減鹽臘肉制品腌制工藝的正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，用不同的指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)時(shí)，得到的最優(yōu)加工工藝會存在差異，故選用綜合平衡法，分析并獲得最優(yōu)方案。

由表3可知，影響減鹽臘肉制品的剪切力、蒸煮損失率和感官評分的因素主次排序?yàn)椋号D肉腌制時(shí)間>食鹽添加量>氯化鉀替代比例；由表2可知最佳的減鹽臘肉制作工藝為X1Y2Z2或者X3Y1Z2，腌制時(shí)間在4～6 d之間，對減鹽臘肉的剪切力影響較小，故選擇腌制時(shí)間為4 d時(shí)能夠節(jié)省成本。氯化鉀替代比例為30%和45%時(shí)，對減鹽臘肉的剪切力和蒸煮損失影響都比較小，低濃度的氯化鉀替代能夠節(jié)省原料，所以選擇30%的氯化鉀替代比例作為最佳條件。最佳減鹽臘肉制作工藝條件為：臘肉腌制時(shí)間為4 d，氯化鉀替代比例為30%和食鹽的添加量為5%。

3.2 不同加工階段的減鹽臘肉風(fēng)味化合物的鑒定及分析

表4 不同加工階段的減鹽臘肉風(fēng)味物質(zhì)的鑒定及分析Table 4 The identification and analysis of flavor substances of salt-reduced bacon in different processing stages

由表4可知，不同的加工時(shí)期，減鹽臘肉中的風(fēng)味成分含量均有不同程度的變化，檢測結(jié)果表明，在減鹽臘肉加工過程中，主要風(fēng)味成分為醛類、酯類、醇類、酸類、酮類、酚類和烴類。

醛類成分的含量隨著加工工序的進(jìn)行呈現(xiàn)出一定幅度的增加，但是增加效果不明顯；酯類成分增加的幅度比較明顯，主要是由于減鹽臘肉加工過程中加入一定量的料酒，料酒發(fā)生酯化反應(yīng)，導(dǎo)致臘肉中的酯類成分快速增長；醇類主要來源于人為添加，隨著加工工序的進(jìn)行，醇類在一定程度上出現(xiàn)了下降的情況，主要是由于加工過程中發(fā)生的酯化反應(yīng)造成醇類含量降低；酸類成分在前3個(gè)加工階段均沒有明顯的變化，經(jīng)過煙熏后，酸類成分增加較多。酮類成分從減鹽臘肉剛開始加工就含有較高的量，但整個(gè)加工過程中增加的幅度并不明顯，且酮類成分含量遠(yuǎn)低于酯類、醇類和酸類含量。酚類成分是臘肉中典型的風(fēng)味成分，從剛開始加工時(shí)酚類的含量為10.24 μg/kg，加工完成之后的含量為1131.24 μg/kg，含量提高較為明顯。

4 小結(jié)

減鹽臘肉加工過程中品質(zhì)主要受食鹽添加量、氯化鉀替代比例和腌制時(shí)間的影響，這些因素通過影響減鹽臘肉的含水量和剪切力，從而改變減鹽臘肉的品質(zhì)。本研究基于此，對這些條件進(jìn)行了優(yōu)化，獲得減鹽臘肉的加工工藝為臘肉腌制時(shí)間4 d、氯化鉀替代比例30%和食鹽的添加量5%。同時(shí)，本研究還對不同加工時(shí)期減鹽臘肉中風(fēng)味成分的變化進(jìn)行了測定，旨在分析減鹽臘肉制作過程中風(fēng)味成分的變化規(guī)律。