烟熏火腿肉液熏工艺的研究

胡武，王维民，谌素华 ，李志权

（广东海洋大学食品科技学院，广东湛江524088)

烟熏肉制品因为其色泽美观、风味诱人受到国内外人们的广泛喜爱。作为肉制品生产中重要的工序，烟熏可使肉制品部分脱水，产生怡人的香味，有一定的可以改善肉的颜色、杀菌消毒、防止腐败变质等作用[1-2]。但此方法时间长，产品失重多，并且多环芳香类化合物会沉积或吸附在肉制品表面[1]，肉制品上也会有甲醛的污染[3-4]。而液熏法则有熏制时间短，不污染环境，操作方便，产品质量高的优点[5]。液熏已在肉类灌肠和水产品上应用[6-7]。但目前所用的液熏液与传统方法相比，有风味成分损失大，产品质构性能差的不足，并有致癌物去除量不大等方面的不足。为改善传统熏制腊肉的高盐分和苯并芘等致癌物多的特点，本研究选用新鲜猪后腿肉为原料，以实验室自制的木菠萝烟熏液为熏制剂，分析不同的液熏工艺条件对烟熏火腿肉的综合品质的影响，确定最佳的液熏工艺条件，为其工业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪腿肉、料酒、酱油、蔗糖、食盐等 购于湛江沃尔玛超市；亚硝酸钠（食品级） 购于四川金山制药有限公司 。

烟熏液：用本实验室研制的木菠萝烟熏液（采用干馏工艺制备，方法参考本校专利[8]，特点是致癌物含量低，其酚类物质含量:16.41mg/mL，羰基化合物含量:18.25g /100mL，3,4-苯并芘含量:1.89ug/mL）。

TMS-PRO型质构仪 美国FTC公司；UV-3200 紫外分光光度计 上海美谱达仪器有限公司；GZX－9240MBE 数显鼓风干燥箱 常州诺基仪器有限公司；日本岛津UX420H型电子天平 陕西海联化玻仪器化工有限公司；KDN-08C型数控消化炉 上海新嘉电子有限公司；80-2型电动离心机，金坛市富华仪器有限公司；SZF-06A粗脂肪测定仪 上海洪纪仪器设备有限公司；精密pH计，德国赛多利斯公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程 原料肉→清洗→剔骨→低温腌制（湿腌法）→静置→液熏（浸渍液熏）→干制（热风干燥）→冷却→成品→真空包装→5℃冷藏 工艺配方：猪后腿肉100g，亚硝酸钠0.008%，盐6%，糖0.3%，酱油1.6%，黄酒1.6%，水50%。

1.2.2 指标测定与评价 质构测定：采用TMS-PRO质构仪对样品进行质构剖面分析（TPA）分析，探头选取P50，直径5mm；形变量50%；测试速度60mm/min。设定好条件，将样品为切成厚度为1cm圆柱体，置于探头底座上，每个样品取4～6个点进行测定，选择硬度、弹性、咀嚼性作为主要的考察数据。

感官评价：选择10位本校研究生组成感官评定小组，采用接受性检验法，分别对样品的外观颜色、气味、滋味和质地进行评定。感官评定标准如表1所示。

表1 感官评分标准Table1 The standards of sensory score

所得产品采用综合评价，本实验有4个考察指标：感官得分、硬度、弹性、咀嚼性，求其综合得分（总分1分）。参考相关文献[9-10]以及根据各指标的重要性和实际要求，取感官得分，硬度、弹性、咀嚼性的权重分别为0.55、0.15、0.15、0.15。综合得分=感官得分隶属度×0.55+硬度隶属度×0.15+弹性隶属度×0.15+咀嚼性隶属度×0.15。各指标隶属度计算公式如下

1.2.3 实验方法

1.2.3.1 单因素实验设计 以综合评分和感官评分为指标，选取木菠萝烟熏液的稀释倍数（1.5、3、4.5、6、7.5倍以及原液），烟熏液添加量（0、15%、30%、45%、60%、75%、90%），液熏时间（0.5、2、3.5、5、6.5h），干制时间（0.5、2、3.5、5、6.5、8h），干制温度（40、55、70、85、100℃）进行单因素实验。

1.2.3.2 响应面实验设计 在单因素实验基础上，选择烟熏液稀释倍数、液熏时间、干制时间和干制温度进行四因素三水平的Box-Behnken的中心组合实验设计，实验因素水平表见表2，利用Design-expert8.0软件进行响应面分析，确定液熏火腿肉产品的最优加工工艺。

表2 Box-Behnken实验设计因素水平Table2 Experimental design and variables levels for Box-Behnken

1.2.3.3 理化指标的测定 质构指标测定如 1.2.2所示；水分测定采用常压干燥法；灰分测定采用灼烧称重法；凯氏定氮法测定蛋白质含量；索氏抽提法测定脂肪含量；挥发性盐基氮（TVB-N）的测定选用微量扩散法；2-硫代巴比妥酸（TBA值）的测定是根据韩衍青等[11]的方法进行测定；pH计测定有效酸度。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1 稀释倍数对烟熏火腿肉的影响 由图1看出，当烟熏液稀释倍数在4.5倍时综合评分都最高，感官评分也是在该点最高。当烟熏液稀释倍数低，浓度过大时，高浓度烟熏液渗入食品组织内，提高食品组织外的渗透压使组织内水分降低，产品烟熏味及酸涩味很重，致使综合评分较低。当稀释倍数大于4.5倍后，渗透压小而导致酚类等呈味物质很难进入食品内，使火腿烟熏味淡且色浅，相应的质构参数也都比较低，因而感官和综合评分也都很低，因此选取稀释倍数4.5倍较宜。

图1 烟熏液稀释倍数对烟熏火腿肉品质的影响Fig.1 Effect of jackfruit liquid smoke diluted times on smoked ham

2.1.2 添加量对烟熏火腿肉的影响 由图2可知，当烟熏液添加量在45%时火腿的感官和综合评分最高，添加量较低时，熏制不充分，致使火腿肉的风味较淡，添加量在30%时虽然感官评分较低，但综合评分较高，由于质构参数中硬度和咀嚼性指标高，当添加量高于 45%时，火腿评分逐渐下降，烟熏液的酚类物质和酸类物质进入食品组织多，导致火腿肉酸味过酸和熏味过重，所以选取45%的添加量为最佳添加量。

图2 烟熏液添加量对烟熏火腿肉品质的影响Fig.2 Effect of liquid smoke additions on smoked ham

2.1.3 液熏时间对烟熏火腿肉的影响 由图3可知，当液熏时间为2h时综合评分和感官评分最高。当液熏时间小于2h时，烟熏液中的呈味物质还未完全渗入到肉中，导致产品烟熏风味很差，随着液熏时间的延长，烟熏液渗入肉中已达平衡，感官评分趋于稳定，但是综合评分略有增加趋势，这是因为随液熏时间的延长肉的硬度、咀嚼性会增大进而导致综合评分有所增加，因此选取液熏时间2h较宜。

图3 液熏时间对火腿肉品质的影响Fig.3 Effect of liquid smoked times on smoked ham

2.1.4 干制时间对烟熏火腿肉的影响 由图4可见，随着干制时间的延长，烟熏火腿肉的综合和感官评分变化较大，当干燥时间低于5h时，肉质较软，且略有酸味，烟熏色泽也较浅，硬度等质构参数较低；当干制时间大于5h后，由于时间过长，火腿肉的质构虽很好，但是色泽过深，烟熏风味减弱，故评分较低，综合来看，5h为最适干制时间。

图4 干制时间对烟熏火腿肉品质的影响Fig. 4 Effect of drying time on smoked ham

2.1.5 干制温度对烟熏火腿肉的影响 由图5可见，当干制温度的在70℃这个点综合评分最高，低于55℃时，温度太低，影响烟熏液中的风味物质和肉制品的反应，同时低温需要更长的时间反应形成色泽，致使干制后的火腿肉的肉质软，且烟熏色泽淡；当高于85℃后，温度过高，且时间5h较长，导致干制后的肉质过硬且肉的表面有发黑的现象，且烟熏的风味会减弱，故评分较低。

图5 干制温度对烟熏火腿肉的品质影响Fig. 5 Effect of drying temperature on smoked ham

2.2 响应面结果与分析

2.2.1 回归模型的建立与分析 响应面设计与分析结果见表3，利用软件Design-expert8.0进行烟熏液稀释倍数、液熏时间、干制时间和干制温度四个因素对烟熏火腿肉的综合评分影响的多元回归拟合分析，建立二次多项式模型为：

Y=-2.48+0.17A+0.25B+0.72C+0.01D-3.33AB-0.02AC+5.55AD-0.02BC+1.00BD-3.22CD-0.02A2-0.03B2-0.04C2+5.59D2（R2=0.9389，R2Adj=0.8778）

表3 响应面设计及实验结果Table3 Box-Behnken design matrix and the experimental results

表4 回归系数显著性Table4 The significance test of regression coefficients

注：“**”（p＜0.01）为极显著；“*”（p＜0.05）为显著

从表 4可知，回归方程极显著（p＜0.0001），失拟项具有不显著性（p=0.0618＞0.05），预测值与实验值具有高度相关性（R2=0.9389）。拟合程度＞90%，说明模型能反应响应值的变化，可用该实验方法对烟熏火腿肉的综合评分进行很好的分析和预测。由表4还可以看出因素A、B、D、CD、A2、B2、C2对烟熏火腿肉的综合评分有极显著的影响（p＜0.01），AC、BC对烟熏火腿肉的综合评分的交互作用显著（p＜0.05）。

2.2.2 烟熏火腿肉液熏工艺响应面分析与优化 由图6中a可以看出，等高线呈椭圆表明烟熏液的稀释倍数和干制时间的交互作用显著，干制时间的曲面较陡，稀释倍数的曲面较平缓，且等高线沿干制时间轴向较稀释倍数轴向密集，说明干制时间对烟熏火腿肉综合评分的影响比烟熏液的稀释倍数大。

图6 稀释倍数、干制时间、液熏时间和干制时间的交互作用对烟熏火腿肉综合评分的影响Fig. 6 Interaction effect of the diluted times, drying time, liquid smoked times and drying temperature on the comprehensive of smoked ham

由图6中b可见，干制时间和液熏时间的曲面都是较陡，表明两者对烟熏火腿肉的综合评分的影响都是显著的；且等高线沿液熏时间的轴向较干制时间轴向密集说明液熏时间对烟熏火腿肉综合评分的影响比干制时间大。

由图6中c可见，等高线的形状表明干制温度和干制时间的交互作用是极显著的，干制温度的曲面陡，且等高线沿干制温度的轴向密集。由图还可知当干制温度处于低温时，随干制时间的延长，综合评分呈先增加后减小的趋势，但是当干制温度处于高温时，随干制时间的延长，综合评分是呈缓慢增加后逐渐减小。

2.2.3 烟熏火腿肉最佳液熏工艺条件的确定和验证实验 根据回归模型通过 Design-Expert8.0软件分析得出，烟熏火腿肉的最佳液熏工艺条件为：烟熏液稀释倍数2.63倍、液熏时间3.53h、干制时间4.29h、干制温度85℃，在此条件下得到的烟熏火腿肉的综合评分为0.72。为了验证响应面法的可行性，用预测的最佳工艺条件进行验证，通过3组平行实验得到烟熏火腿肉的综合评分平均值为0.69，误差在5%以内。因此所建模型与实际基本吻合，说明响应面法可适用于烟熏火腿肉液熏工艺的优化研究。

2.3 理化指标

烟熏火腿肉质构指标和营养卫生指标的检测结果分别见表5和表6。

表5 质构指标测定结果Table5 The result of texture index of enema

表6 理化成分测定结果Table 6 The result of physical and chemical compositions

由表5可知，最佳工艺烟熏火腿肉在硬度、胶粘性和咀嚼性都有所增加，而弹性、内聚性差不多，这表明烟熏工艺过程可有效改善火腿肉质地。由表6可知，液熏过的火腿肉其粗蛋白、粗脂肪和灰分的含量与未熏火腿肉相差细微，说明熏制过程不会降低肉的品质。但过氧化值、酸价的含量与未熏火腿肉比较均较低，主要是烟熏液中酚类物质酸类物质降低了制品中的 pH并有一定的抗氧化作用，增加了食盐对微生物生长的抑制作用[12]。与国家标准GB/T 20711-2006熏煮火腿指标相比，水分含量、脂肪含量以及蛋白质含量均符合相应指标。而本实验放置9天后测的挥发性盐基氮含量也符合GB 2707-2005 鲜(冻)畜肉卫生标准中≤15mg/g的指标。

3 结论

在单因素的基础上，利用Design-expert8.0软件进行了分析，采用响应面法对液体烟熏火腿肉的工艺条件建立了多项式数学模型，确定了最佳的液熏工艺条件为烟熏液稀释倍数 2.63倍、液熏时间3.53h、干制时间4.29h、干制温度85℃，在此条件下得到烟熏火腿肉的综合评分为0.69，实际值与理论值误差在5%内，表明所建液熏火腿肉数学模型可很好的用于指导工艺。对最优工艺产品所得液熏火腿肉进行了理化及质构指标的测定，参考国家GB2730-2005腌腊肉制品卫生标准，本研究所得火腿肉的各项指标均符合国标。

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