超高压结合热处理对黑猪肉品质的影响

王 健，陈发庆，王成忠，* ，张新明

(1.山东轻工业学院食品与生物工程学院，山东济南 250353;2.山东省食品发酵工业研究设计院，山东济南 250013)

随着社会经济的发展和安全健康意识的提高，消费者对肉及肉制品的质量提出了更高的要求，推动了研究者加快研发新的物理保藏方法以便来代替传统的加工手段，像冷冻、灌装或者干燥等物理手段，虽然这些技术有助于提高食品安全，但同时它也会造成一些食品特性的降低。超高压技术是以非加热手段使食品中致腐微生物失活［1－3］。这种新技术在食品工业中有很大潜力，能够控制食品变质，改善食品品质和延长货架期，同时能够保持风味、气味和最重要的营养价值不受影响［4－8］。超高压协同温度处理成为当今超高压研究领域的热点之一［9－10］。高压作用于猪肉能够使品质发生显著变化，AMIR I ZAMRI［11］研究超高压和加热协同处理对鸡肉胸脯质构的影响时发现，处理温度在50℃以下，温度和压力对增加肌肉的硬度起协同作用。但是，在60、70℃，硬度在200MPa以上压力处理后降低。同时超高压处理也会造成色泽变化和加快油脂氧化，马汉军等［12］研究不同压力处理对绞碎牛肉颜色及肌红蛋白的影响发现:随压力的上升，L*值增加、a*值下降，肌肉逐渐失去红色变为灰棕色。Thawatchai［13］利用超高压结合温度对香肠进行处理，实验结果与上述相似。油脂氧化是引起肉及肉制品腐败的主要原因，从目前研究来看，几乎所有肉食品都对压力诱导油脂氧化敏感［14－17］，已有报道声明引起这种现象的原因是肉类中含有金属的复合物释放出游离金属离子而造成的，游离金属离子浓度的富集加快了油脂氧化速率［18］。黑猪肉的维生素E含量明显高于普通猪肉。其胆固醇含量低，更有益于人类的身体健康。除此之外，黑猪肉中还富含钾、钠、镁、铁、锌、硒等十种人体所需矿物质元素。超高压处理能很大程度上保留黑猪肉原有的营养价值，本实验研究超高压结合热处理对黑猪肉品质的影响，旨在为超高压在黑猪肉加工方面的应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

成熟后的黑猪背最长肌 山东省临邑佑一品食品有限公司;硫代巴比妥酸、1，1，3，3－四甲氧基丙烷、三氯乙酸、磷酸、盐酸、二乙胺四乙酸二钠 济南三新俐华医疗器械有限公司。

HPP.L3－600/0.6型超高压处理设备 天津市华泰森淼生物工程技术有限公司;ADCI－60－C全自动测色色差计 北京辰泰克仪器技术有限公司;TA－XT.PLUS物性测试仪 英国Stable Micro System公司。

1.2 实验方法

1.2.1 肉样制备 在卫生干净的环境下将黑猪肉样品用不锈钢刀修正除去可见脂肪和结缔组织，顺肌原纤维方向切成3cm×3cm×15cm的肉块，用聚乙烯真空袋进行真空包装，储存于－18℃，备用。实验前，随机取出肉块，在4℃下解冻12h。

1.2.2 高压处理 将化冻后的肉样放到超高压容器中，添加蒸馏水到指定刻度，在20、40、60℃下分别于200、400、600MPa进行30min的处理。与此同时与之对应的对照组在常压下分别于20、40、60℃下处理30min。实验后取出肉样，用干净的毛巾擦干包装表面的水分，然后置于4℃下保存，备用。以处理当天为0d。对于所有的实验，开袋后的肉样要尽快进行测定，以免影响实验结果。

1.3 测定分析

1.3.1 肉样质构分析 高压处理后，用不锈钢刀将高压处理组和对照组切成2cm3肉块，用滤纸吸干表面水分。根据实验说明将肉样放在载物台上，使其肌原纤维方向与载物台平行，测定时使用直径为50mm的圆柱形探头(P/50)，测定条件为:测试前速5mm/s，测试速度2mm/s，测试后速度5mm/s，压缩样品高度为50%，时间5s，然后使质构仪在设定参数下沿肌原纤维垂直方向压缩样品。所有测试均重复6次求平均值。

1.3.2 色泽分析 使用全自动测色色差计对肉样进行色泽测定。首先需要对色差计进行调黑和调白校准，用滤纸吸干肉样表面水分，然后对肉表面进行色泽测定。每块肉样进行10次测量求平均值，每个处理重复3次。

1.3.3 硫代巴比妥(TBA)值测定 参考文献方法［19］测定TBA值。准确秤取10g肉样于烧杯中，加入60mL蒸馏水并用玻璃棒搅匀后倒入蒸馏烧瓶中，再用38mL蒸馏水冲洗一并倒入，加2mL左右4mol/L的HCl将pH调至1.5，加几粒玻璃珠，加热蒸馏收集蒸馏物50mL。吸取5mL于25mL具塞反应管中，加入5mL TBA试剂，盖塞摇匀后沸水浴35min。用5mL蒸馏水做对照。水浴后至冷水中冷却10min，测定在532nm处的吸光度(D)。在测试前需要制作标准曲线，并测出蒸馏法中丙二醛的转化率。以往文献报道TBA值(以mg丙二醛/kg样品计)=7.8D，丙二醛转化率在 70%左右［20－21］，由于实验中各个因素的影响，本实验测得的丙二醛转化率在53%左右。通过标准曲线斜率和丙二醛转化率计算:

式中，D:吸光度。

2 结果与分析

2.1 超高压结合热处理对肉品质的影响

由图1～图3可以看出，常压下加热处理能使猪肉的硬度、凝聚性和咀嚼性增加，40℃时，三个指标稍有增加，但是当温度上升到60℃时，指标数值显著升高，这说明肌原纤维蛋白变性温度在40～60℃之间。在20～40℃范围内的压力处理能够引起硬度、凝聚性和咀嚼性的增加，最明显的增加发生在200～400MPa之间。这个结果与 AMIR I ZAMRI［11］在加热和超高压结合处理鸡胸脯的实验结果是一致的。K Angsupanich［22］对超高压处理的鳕鱼肉进行差示扫描量热分析显示400MPa高压处理能使肌动蛋白和大部分的肌浆蛋白变性，而肌球蛋白在200MPa就已经完全变性。但是在600MPa处理时，咀嚼性有所降低。

图1 超高压结合热处理对硬度的影响Fig.1 Effect of combined heat and ultra－high pressure treatment on hardness

图2 超高压结合热处理对凝聚性的影响Fig.2 Effect of combined heat and ultra－high pressure treatment on cohesiveness

2.2 超高压结合热处理对肉色泽的影响

不同的压力和温度处理后，猪肉的外观和色泽发生明显的变化。室温下，猪肉的色泽随着压力的升高由红色逐渐变成粉红色，当压力升高到400MPa时变成灰色，当压力进一步升高，色泽变成灰棕色。在40℃下，常压处理的猪肉变成粉红色，在200MPa下变成灰色，当压力在400～600MPa时，猪肉变成灰褐色。60℃时，由于大部分蛋白已发生变性，随着压力的增加，猪肉的外观色泽变化不明显。

压力处理后L*、a*值的变化如图4、图5。常压下，L*值随着温度的升高而升高，在40～60℃范围内，L*值增加的最明显，这些变化是由于肌原纤维和肌浆蛋白的变性。室温条件下，在200～400MPa，L*值明显升高，随着压力的进一步升高，L*值变化不大。60℃下压力处理，L*值基本没有变化。a*值则相反，随着压力的上升而下降，高于400MPa后下降速度趋于减缓。40～60℃的a*值变化不大。

图3 超高压结合热处理对咀嚼性的影响Fig.3 Effect of combined heat and ultra－high pressure treatment on chewiness

图4 超高压结合热处理对L*值的影响Fig.4 Effect of combined heat and ultra－high pressure treatment on L*value

图5 超高压结合热处理对L*值的影响Fig.5 Effect of combined heat and ultra－high pressure treatment on a*value

2.3 超高压结合热处理对TBA值的影响

由表1可以看出，高压处理和加热处理都能使起始TBA值升高。高压结合热处理组在储存期间TBA值的增加速率明显快于未处理组。这与P.B.Cheah［23］和朱晓红［24］的实验结果基本相符。据称这种现象是由于高压导致自由金属离子从复合物中释放出来，进而导致油脂氧化速率加快。金属离子螯合剂能有效阻止氧化速率的增加。

表1 超高压结合热处理对TBA值的影响(mg/mL)Table1 Effect of combined heat and ultra－high pressure treatment on TBA values(mg/mL)

3 结论

超高压结合热处理能够使黑猪肉品质发生显著变化，温度和压力对黑猪肉的硬度、凝聚性和咀嚼性起协同作用。同时超高压处理也会造成色泽变化和加快油脂氧化，随压力和温度的上升，L*值增加、a*值下降，肌肉逐渐失去红色变为灰棕色，油脂氧化是引起肉及肉制品腐败的主要原因，高压结合热处理组在储存期间TBA值的增加速率明显快于未处理组。

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