调理配料对生鲜猪肉高氧MAP产品品质的影响研究

阮贵萍，吴海舟，章建浩

(国家肉品质量安全控制工程技术研究中心，教育部肉品加工与质量控制重点实验室，农业部农畜产品加工与质量控制重点开放实验室，南京农业大学食品科技学院，江苏南京210095)

调理食品最初出现在美国、日本等发达国家，在快餐食品和方便食品大行其道的同时，营养、丰富、方便的食品成为消费者强烈的需求，最开始的调理食品在产业界被称为“家庭取代餐”(Home Meal Replacement)［1］。调理猪肉制品又称预制肉制品，是以猪肉为主要原料，经过特殊工艺，把添加剂、配料及香辛料注射到肉里，经滚揉、腌制、分切、加工、以包装或散装形式在冷冻(-18℃)或冷藏(0～4℃)或常温条件下贮存、运输、销售，可直接食用或经简单加工、处理就可食用的肉制品［2-3］。甘泉等［4］研发了调理猪肉的加工工艺，主要流程有选料、精修、滚揉、腌制等，详细阐述了各流程的操作要点以及产品质量标准。通过给猪腰肉注射食盐、三聚磷酸纳、碳酸氢钠等腌料来改善出品率和嫩度，Tali A等［5］得出的结果表明:各处理组(注射不同比例的腌料)(除了单独注射食盐那一组)的出品率均显著(p＜0.05)高于对照组(未注射腌料)，所有的腌料对剪切力值的降低都有显著的作用(p＜0.05)。张淼［6］等研究经黑胡椒碎、大蒜粉、姜粉、辣椒粉、鸡粉、迷迭香等香料腌制的调理牦牛肉在真空包装、4℃保藏下的细菌总数、pH等指标的变化。经典的气调包装中气体成分主要是CO2+O2+N2，三者之间的比例不同，保鲜效果差异很大［7-8］，高氧主要是为了维持猪肉良好的色泽，这通过氧气与肌红蛋白形成氧合肌红蛋白而实现，但是同时高氧也加速了脂质氧化［9-11］，Ozlem Kizilirmak Esmer等［12］研究了不同比例的CO2、O2、N2对碎牛肉低温(4℃)贮藏过程中颜色、脂质氧化、微生物的影响，结果表明:不同气体比例包装的碎牛肉a值差异显著(p≤0.01)，50%～70%O2在维持和延长猪肉色泽方面起着很大的作用。Marianne N Lund［13］等探究了高氧气调对猪肉嫩度的影响，报道了包装中不同的氧气比例对肉的嫩度的影响差异显著。综合以上研究结果及本实验室前期研究结果，本文采用70%O2/30%CO2［14］的气调包装，探索不同处理的生鲜调理猪肉在储藏期间感官品质变化规律。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

原料肉猪瘦肉 购于南京苏食专柜;食盐、香辛料、料酒等调味料 购于南京苏果超市。

色差计日本M INOLTA集团;数显式肌肉嫩度剪仪 东北农业大学工程学院;电热恒温鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械厂;PHS-3CW型pH计 上海里达;T25 digital高速分散机 德国IKA集团。

1.2 实验方法

1.2.1 生鲜调理猪肉的制备 调理猪肉加工工艺流程:新鲜猪瘦肉→精修→腌制→包装，将鲜肉切成大小一致的薄片状，称量调料于保鲜盒内，将调料与鲜肉充分混合，于4℃静腌2h，按70%O2/30%CO2的气体比例包装。

腌制配方:食盐、复合香辛料［丁香(依次为0.1%、0.05%、0%)，八角∶花椒=2∶1］、料酒(见表1)、蔗糖(1.4%)、椒盐(0.1%)、酱油(0.5%)。

1.2.2 包装方法 选用聚丙烯(PP)热成型盒，取调理后的生鲜肉分装于包装盒(HS-6型)内，每盒包入约100g肉，选用聚对苯二甲酸乙二醇酯/氯化聚丙烯(PET/CPP)为盖膜进行气调保鲜包装，放入4℃冰箱贮藏。

1.2.3 正交实验方法 以食盐含量、复合香辛料含量、料酒含量为因素，按照L9(34)正交表进行3因素3水平正交［14-15］，因素水平设计见表1，每个处理组3个重复。调理之前测定鲜肉各项指标，九个处理组同时进行，测定调理后处理组各项指标，第1、3、5、7、9d测量一次剪切力值、色差a值、水分含量。

表1 L9(34)正交设计因素水平表Table1 The factors and levels for L9(34)orthogonal test

1.2.4 测定方法

1.2.4.1 色差 色差仪用标准白板校准后，在样品肌肉层表面测亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)值，每个样品表面随机测4点取平均。

1.2.4.2 剪切力的测定 取2.5cm厚的肉块，去除皮下脂肪和肌膜，放入72℃水浴中，加热至肉样中心温度达到70℃。流水冷却至室温，用吸水纸吸干肉表面汁液，沿肌纤维方向取不少于6个直径1.27cm的肉柱，肉柱长度不少于2.5cm，剔除有明显缺陷的孔样。沿肌纤维垂直方向剪切肉柱，纪录剪切力值，计算平均值。

1.2.4.3 水分的测定 参照GB/T9695.15-2008，采用直接干燥法。

1.4 统计与分析

所有数据用Microsoft Excel进行整理，用SAS 8.2统计软件进行方差分析、均值之间的LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与讨论

2.1 鲜肉与生鲜调理猪肉各指标对比

表2 鲜猪肉与生鲜调理猪肉对比分析品质指标Table2 Comparative analysis of fresh pork and fresh prepared pork

与鲜肉相比，调理后的各正交实验处理组(表中的调理正交组)的调理肉剪切力值、a*值、水分含量均有变化(见表2)。肌肉的颜色取决于肌红蛋白的化学性质、氧化状态、与蛋白键合的配体类型及珠蛋白的状态。均匀空间Lab表色系统能较全面客观的反映肉表面的色泽和色差［16］，调理后猪肉色泽呈现显著变化，表现为红度值a值急剧上升，这可能由于料酒、酱油有着一定的着色作用，使得肉表面呈现深红色。猪肉品质是决定消费者购买意向和市场价格的主要因素，主要由嫩度、颜色和风味所决定，其中，嫩度是决定质量的最主要因素。由表2可知，调理后各处理组剪切力均有小幅度上升。虽然调理后嫩度有所下降，但剪切力值最大也仅提高53.4%(正交组3)。除调理正交组8调理后猪肉水分含量显著下降(p＜0.05)，且正交实验各处理组之间差异不明显。

表3 正交实验结果Table3 Results of orthogonal test

表4 气调包装生鲜调理猪肉调制配方正交实验剪切力值分析结果Table4 Shear force value change in orthogonal test of fresh prepared pork salted recipe

2.2 正交结果分析

对MAP保鲜生鲜调理猪肉产品的第5d实验结果进行分析，正交实验结果如表3。

从表3极差分析结果K1、K2、K3、R得出各实验因素对各指标影响的主次顺序和各指标的最优水平组合。因素C对三个指标的影响大小均排在第一位，为主要因素。从a值、水分含量考虑，因素A取A3为好，但是从指标优先性考虑，因素A应取A2。对于剪切力、a值来说因素B取B2为好，对于水分含量，第二因素水平水分含量为74.49%，仅比第三水平(74.603%)低0.113%，三个指标均取B2为好。对于剪切力值、a值、水分含量这三个指标，C因素均取C2为好。

通过各因素对各指标影响的综合分析，得出较好的实验方案为A2B2C2，即食盐2%，香辛料1%，料酒7%。

2.3 生鲜调理猪肉调制配方正交实验剪切力值变化

2.3.1 剪切力值变化 9个处理组剪切力值均数之间有差异(p＜0.05)(见表4)，说明调料的不同添加量对猪肉剪切力有显著影响。氯化钠能对肉起到嫩化作用，离子强度是引起嫩化的主要因素，一定的离子强度可提高肉的保水性，降低胶原蛋白热稳定性;同时离子强度对蛋白质与蛋白质、蛋白质与水之间互相作用有一定的影响。从表4中数据可看出，不同含量的氯化钠对猪肉嫩度有显著影响。冷却肉可通过贮藏期的充分成熟而获得良好的嫩度和持水力，口感细嫩，风味有所改善。从表4可看出，贮藏至5d时，部分处理组剪切力值有所下降，主要由于蛋白质降解造成肌原纤维结构破坏，使切割所需的剪切力大为减小，表现为肌肉嫩度增加［17］。在整个储藏过程中，调理猪肉剪切力值基本呈现上升趋势，说明猪肉嫩度逐渐下降，可能由于贮藏后期，失水严重使得肉表面干燥，硬度较大，嫩度降低，提示人们在生鲜调理猪肉加工过程中，添加一定的嫩化剂，有助于改善猪肉口感。白青云［18］等人研究对不同浓度胰蛋白酶、不同的嫩化温度和嫩化时间对调理猪肉剪切力的影响进行测试，结果表明在一定温度下胰蛋白酶可有效降低调理猪肉的剪切力，提高肉的嫩度。肉的嫩度是评价肉的品质的重要指标之一，是肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白物理及生化状态的反映，一般来说，肉的剪切力值小于31.4N［19］较为理想，本文中，货架期内猪肉剪切力值远低于31.4N(约为3.204kgf)，嫩度在可接受范围之内。

2.3.2 以剪切力值为目标的回归分析 以正交实验因素为变量，第5d剪切力值为响应值进行2次多项式回归，得到回归方程:剪切力值(JQL)=12.127-0.00867A-0.04842B-3.04154C +0.53667A2+0.45917B2+0.25046C2-0.42267AB-0.2435AC

式中:A-食盐;B-香辛料;C-料酒。

回归方程R2=0.9314，表明回归方程的拟合度很高，误差小，该模型是合适的。由回归模型方差分析结果可以看出，整个回归模型是极显著的(p＜0.01)。

利用Lingo 12.0软件对正交结果进行优化，以因素水平(食盐含量A、复合香辛料含量B和料酒含量C)为变量代入以上回归方程，计算剪切力值的最小响应值，得到气调包装生鲜调理猪肉调制配方回归优化为:食盐:1.98%，香辛料:0.97%，料酒:7.03%，这与极差分析结果基本一致。

2.3.3 食盐、复合香辛料及料酒含量对剪切力值交互作用分析 由正交实验回归系数t检验结果可以看出料酒含量对剪切力值有显著影响(p＜0.01);食盐与复合香辛料以及料酒含量对剪切力值的影响有显著交互作用(p＜0.05)，而且实验因素的二次项效应对剪切力值的影响也很显著(p＜0.05)。

2.3.3.1 食盐和复合香辛料含量对剪切力值的交互作用 当固定C=7时:JQL=3.10876-1.71317A-0.04842B-0.42267AB+0.45917B2+0.53667A2

从图1的曲面图及等高线图中可以看出，食盐和复合香辛料含量对剪切力值的影响具有明显的交互作用。总体上来看，复合香辛料添加量较少时，食盐含量对剪切力值的影响呈上升趋势，即食盐添加量越低越有利;而复合香辛料添加量较多时，食盐含量对剪切力值的影响呈下降趋势，即食盐添加量越高越有利。影响剪切力值的复合香辛料含量临界值随添加的食盐含量的降低而降低。不同食盐含量对复合香辛料含量临界值的影响见表5，当添加的食盐量为2.5%时，复合香辛料临界值为1.20%，当添加的食盐量减少到1.5%时，复合香辛料临界值降低到0.74%。将表中复合香辛料临界值对食盐量进行线性回归分析，从其结果中可以看出复合香辛料含量对剪切力值影响的临界值随着添加的食盐量降低呈线性下降(y=0.46x+0.05，R2=0.9999)。

不同复合香辛料添加量对食盐量临界值的影响见表6，将表中复合香辛料对食盐量的临界值进行线性回归分析，表明食盐量影响剪切力值的临界值随着复合香辛料添加量的减少也呈直线下降趋势(y= 0.4x+1.59，R2=0.9998)。从表6中可以看出当复合香辛料添加量为1%时，食盐量临界值为1.99%，这与正交实验结果基本一致。以上分析结果对实际生产具有指导意义，在生鲜调理肉制品的加工过程中，可以采用减少调味料的添加量来提高调理肉的嫩度。

图1 食盐和香辛料添加量对剪切力值的交互效应图Fig.1 Interaction of salt and spice on shear force values

表5 不同食盐含量条件下复合香辛料对剪切力值影响的临界值Table5 Spice critical values under the conditions of different amount of salt

表6 不同复合香辛料含量条件下食盐对剪切力值影响的临界值Table6 Salt critical values under the conditions of different amount of spice

2.3.3.2 食盐和料酒含量对剪切力值的交互作用当固定B=1时:

从图2曲面图及等高线图中可以看出食盐和料酒添加量对剪切力值影响具有明显交互作用，总体上在料酒添加量较少时，食盐含量对剪切力值的影响呈上升趋势，即食盐添加量越低越有利，而料酒添加量较多时，食盐含量对剪切力值的影响呈下降趋势，即食盐添加量越高越有利。影响剪切力值的料酒量临界值随食盐量变化的具体情况见表7。当添加的食盐量为2.5%时，料酒临界值为7.28%，当添加的食盐量减少到1.5%时，料酒临界值降低到6.8%。对表中食盐和料酒量临界值进行线性回归，可以发现随着食盐添加量的降低，料酒临界值呈线性下降趋势(y=0.48x+6.08，R2=1)。

表8 气调包装生鲜调理猪肉调制配方正交实验a*值分析结果Table8 a* value change in orthogonal test of fresh prepared pork salted recipe

图2 食盐和料酒添加量对剪切力值的交互效应图Fig.2 Interaction of salt and wine on shear force values

表7 不同食盐含量条件下料酒对剪切力值影响的临界值Table7 Wine critical values under the conditions of different amount of salt

2.4 生鲜调理猪肉调制配方正交实验色差(a*值)变化

表8为生鲜调理猪肉色泽变化分析结果，从整体来看，差异不显著。但从表中可看出，各个处理组之间a*值仍有差异。可能由于影响猪肉色泽的因素主要是O2的比例，而实验中氧气比例固定。肌肉是一个复杂的体系，影响肉色的稳定性的因素很多，光照、相对湿度、温度及特定细菌的存在等都对肉的颜色的稳定性有重要影响［20］。在储藏过程中，猪肉色泽逐渐劣变(表现为a*值不断下降)，是因为肌红蛋白是构成肉色的主要因素，在储藏初期，肌红蛋白与氧气结合形成氧合肌红蛋白，红度值增大，然而随着猪肉放置时间的延长，由于一些好气性细菌消耗了袋内的氧气，袋内氧气分压逐渐降低，肌红蛋白和氧合肌红蛋白被氧化成高铁肌红蛋白，呈褐色，使肉色变暗。肉色是猪肉品质的一个重要评价指标，也是最直观、最先导的一个指标，对猪肉的市场价格有着重要的影响，消费者将颜色作为肉品新鲜度和卫生程度的重要参照，鲜肉制品的颜色和食用品质并不是完全相关，然而，消费者仍然希望鲜肉有明亮的红色。气调包装中O2的主要作用是维持猪肉的鲜红色，从表8可看出，贮藏至第3d时，生鲜调理猪肉的a*值有明显的增加，可能与在高氧条件下，肌肉中肌红蛋白与氧分子结合后，成为氧合肌红蛋白而使肉表面呈鲜红色有关。本文中采用高氧气调包装，至5d时，猪肉仍有较高的红度值，说明肉表面色泽仍保持鲜红色。吴菊清［21］等人对宰后成熟过程中薄膜包装的猪肉色泽和嫩度进行了检测，宰后5d内，猪肉的红度先增加后降低，与本文中a*值在货架期内变化趋势一致。

2.6 生鲜调理猪肉最优调制配方确定

综合正交实验直观分析结果及以剪切力值为目标函数的综合回归，得出最优调制配方为食盐:2%，复合香辛料1%，料酒:7%。

3 结论

以食盐、复合香辛料、料酒含量作为正交实验因素，优化出生鲜调理猪肉的最优配方为食盐:2%，复合香辛料:1%，料酒:7%。与鲜肉相比，调理后的猪肉剪切力值、a值、水分含量均有变化。气调包装4℃贮藏过程中，货架期内的生鲜调理猪肉的剪切力值较低，嫩度在可接受范围之内，且红度值也较高，维持消费者所喜爱的鲜红色。验证实验也表明，以最优配方调理的猪肉的嫩度与色泽也优于实验组。高氧气调包装中由于高浓度氧气的存在，使得二氧化碳对于好氧性细菌的抑制作用减弱，因此高氧MAP生鲜调理猪肉的货架期维持在一周以内，在保持生鲜调理猪肉较好的色泽及嫩度的基础上，延长其储藏货架期需要进一步深入的研究。正交实验的方差与回归分析说明调料的不同添加量对于生鲜调理猪肉的嫩度、色泽有明显的影响，这对于生鲜调理猪肉的深加工具有重要的指导意义。

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