木瓜蛋白酶与Na2CO3对腊肉皮嫩化效果的研究

尹旭敏，曾志红，廖洪波，陈龙，明建，曾顺德，*

（1.重庆市农业科学院，重庆401329；2.重庆市标准化研究院，重庆400023；3.西南大学食品科学学院，重庆400715）

木瓜蛋白酶与Na2CO3对腊肉皮嫩化效果的研究

尹旭敏1，曾志红1，廖洪波2，陈龙3，明建3，曾顺德1，*

（1.重庆市农业科学院，重庆401329；2.重庆市标准化研究院，重庆400023；3.西南大学食品科学学院，重庆400715）

以猪肉肉皮为原料，利用TA-XT2i物性测定仪，研究木瓜蛋白酶和Na2CO3对腊肉肉皮嫩化效果的影响。结果表明：木瓜蛋白酶的用量、处理温度、处理时间对腊肉肉皮的剪切力有显著影响，对腊肉肉皮的复水性影响不明显；Na2CO3的用量对腊肉肉皮的嫩化有一定的影响，处理温度和时间对腊肉肉皮的剪切力和复水性影响不明显。经正交试验获得各因素的显著性次序为：Na2CO3浓度＞酶浓度＞时间＞温度。腊肉肉皮嫩化最优工艺条件：木瓜蛋白酶用量0.02 g/100 mL、Na2CO3的用量6%、处理温度21℃、处理时间2 h。

木瓜蛋白酶；Na2CO3；腊肉皮；嫩化效果

腊肉是我国一种历史悠久的传统肉制品，它是将原料肉用食盐、糖和调味料等腌制后，经晾晒、烟熏或烘烤等工艺加工而成的生肉类制品，具有色泽美观、风味浓郁的特点，深受广大消费者青睐［1］。但腊肉普遍存在肉皮太硬，烹调食用前需烧皮的特点，不方便食用。目前，科研工作者的研究重点主要集中在腊肉制品的理化特性、主体风味物质以及加工工艺等方面［2］，针对腊肉加工后肉皮太硬的研究鲜见报道。为解决腊肉皮硬，复水性差，难咀嚼等特性，本文主要目的在于对腊肉制作过程中对肉皮进行嫩化处理，研究嫩化条件对腊肉皮硬度的影响。目前肉类嫩化方法主要有物理嫩化法、化学嫩化法、生物化学嫩化法［3-5］。其中，木瓜蛋白酶作为肉类嫩化剂，在生产上应用较多，它可降解肌原纤维和胶原蛋白，从而提高肉类的嫩度［6-7］。此外，肉皮在碱的作用下，胶原纤维长度收缩、直径增大、使胶原纤维结构松散［8］，从而使肉皮硬度减弱。本文通过单因素和正交设计研究木瓜蛋白酶和Na2CO3对猪肉皮进行嫩化处理，利用TA-XT2i物性测定仪研究各个因素对腊肉皮嫩化效果，确定肉皮的最佳嫩化条件，为腊肉制品的嫩化处理提供一定参考。

1材料与方法

1.1材料及试剂

新鲜猪肉购于当地超市，对肉皮清洗、去残留的猪毛、切成5 cm×3 cm×2 cm肉块备用。木瓜蛋白酶（酶活≥50万U/g），北京奥博星生物技术责任有限公司，食用碱（Na2CO3）为食品级。

1.2试验仪器

TA-XT2i物性测定仪：Stable Micro Systems公司；DHG-9076A型电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏试验设备有限公司；KYXX烟熏炉：嘉兴市凯斯不锈钢机械制造有限公司；电子天平（精度0.000 1 g）：奥豪斯国际贸易（上海）有限公司；恒温水浴锅（温度范围+5℃～99.9℃）：金坛市城西春兰试验仪器厂等仪器。

1.3方法

1.3.1腊肉加工工艺

鲜猪肉→剃毛→切块→嫩化→腌制→烘烤→（烟熏）→包装→成品

1.3.2肉皮嫩化处理

配制不同浓度的酶液，取50 mL酶液放入500 mL烧杯中，将切好的鲜猪肉肉皮放入烧杯中嫩化，肉皮刚好浸没在烧杯中，嫩化后，取出肉块，用自来水冲洗干净肉皮表面的酶液，晾干，加盐、味精等腌制香料，腌制3 d～5 d后烘烤。

1.3.3木瓜蛋白酶对肉皮嫩化处理

在其他条件不变的情况下，分别设计木瓜蛋白酶浓度（0.02%、0.04%、0.06%）、温度（5、20、37、50℃）、酶解时间（1、2、3、4 h）对肉皮进行嫩化处理，然后腌制、烘烤，测定肉皮的剪切力和复水比。

1.3.4Na2CO3对肉皮嫩化处理

在其他条件不变的情况下，分别设计Na2CO3的浓度（2%、4%、6%）、温度（40、60℃）、时间（1、1.5、2 h）对肉皮进行嫩化处理，然后腌制、烘烤，测定肉皮的剪切力和复水比。

1.3.5正交设计

基于木瓜蛋白酶、Na2CO3单因素试验结果的基础上进行四因素三水平的正交试验设计L9（34），共设9个处理，正交试验各因素水平和设计见表1。

表1　木瓜蛋白和Na2CO3正交试验设计因素水平表Table 1Factors and levels of orthogonal test with papain and Na2CO3

1.3.6测定方法

复水比测定：腊肉烘烤好后，取下肉皮，切成5cm× 3 cm方块，剃净肉皮上的肥肉，用滤纸把表面的油吸干净，称重放入盛有100 mL蒸馏水的烧杯中置于90℃水浴锅中加热40 min，取出冷却至常温后称重。

复水比（Rf）=复水后重量/复水前重量。

剪切力测定：将上述冷却好的肉皮，切成5 cm× 0.5 cm的肉条，用TA-XT2i物性测定仪测定肉皮剪切力，重复8次，取平均值。

剪切力测定的TA-XT2i参数为，探头：HDP/BSW；PPS：200.0；测试模式与选择：Measure Force in Confrerensing；测试前速度：2.0 mm/s；测试速度：2.0 mm/s；测试后速度；2.0 mm/s；测试距离：20 mm；时间：10.0 s。

1.3.7数据统计分析

剪切力数据采用TPA-macro软件分析，Excel 2000和DPS统计分析其他数据。

2结果与分析

2.1木瓜蛋白酶浓度对腊肉皮嫩度的影响

木瓜蛋白酶浓度对腊肉皮嫩度的影响见图1。

图1　木瓜蛋白酶浓度对腊肉皮剪切力、复水比的影响Fig.1The influence of the concentration of papain on the shearforce and rehydration rate of bacon skin

由图1可知，随着木瓜蛋白酶用量增加，腊肉皮的剪切力减小，复水比增加。木瓜蛋白酶浓度在0.02%～0.06%范围内，剪切力从5.72 kg下降到5.11 kg，复水比变化不明显，从1.11增加到1.16。因此，木瓜蛋白酶浓度选择0.06%为佳。

2.2不同处理温度对腊肉皮嫩度的影响

温度对腊肉皮嫩度的影响见图2。

由图2可知，4℃～37℃范围内，随着温度升高，剪切力先增大后减小，从4.10 kg下降到3.23 kg，下降了21.22%，37℃后，剪切力增大。温度在20℃～37℃时，复水比变化不大，分别为1.27、1.26。因此，嫩化温度在20℃～37℃范围内肉皮嫩化效果较好。

图2　不同温度对腊肉皮剪切力、复水比的影响Fig.2The influence of different temperature on the shear force and rehydration rate of bacon skin

2.3嫩化时间对腊肉肉皮嫩度的影响

嫩化时间对腊肉皮嫩度的影响见图3。

根据脱氧乌头碱的加热研究结果表明，由于其与乌头碱都为C19二萜生物碱，结构相似，故二者的水解途径类似，脱氧乌头碱在加热的过程中，主要有去氧乌头次碱、去氧乌头原碱和焦去氧乌头碱这几种产物，在此过程中，脱氧乌头碱易先水解为去氧乌头次碱，再分解为去氧乌头原碱，该成分没有紫外吸收，在色谱图中没有显示，在质谱图中能够检测到。

图3　木瓜蛋白酶嫩化时间对腊肉皮剪切力、复水比的影响Fig.3The influence of the tenderizing time of papain on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由图3可知，随着嫩化时间的延长，腊肉皮的剪切力越小。在1 h～3 h内，剪切力从2.60 kg下降到1.87 kg，之后剪切力略有增加。在2 h～3 h内，复水比从1.24增加到1.31。3 h后，复水比减少。因此，确定嫩化时间为3 h比较理想。

2.4Na2CO3溶液浓度对腊肉皮嫩度的影响

Na2CO3溶液浓度对腊肉皮嫩度的影响见图4。

图4　Na2CO3溶液浓度对腊肉皮剪切力、复水比的影响Fig.4The influence of the concentration of Na2CO3solution on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由图4可知，Na2CO3不同浓度处理对腊肉肉皮嫩度影响较大，Na2CO3处理肉皮的浓度为4%～6%时，剪切力比2%Na2CO3处理肉皮的剪切力明显降低，分别降低了38.59%和37.24%。复水比由2%时的1.27增加到6%时的1.39，增加了9.45%，由此选择4%～6%作为正交试验的参考值为宜。

2.5Na2CO3处理温度对腊肉皮嫩度的影响

Na2CO3处理温度对腊肉皮嫩度的影响见图5。

图5　Na2CO3溶液处理温度对腊肉皮剪切力、复水比的影响Fig.5The influence of the processing temperature of Na2CO3solution on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由图5可知，Na2CO3处理温度对腊肉皮嫩度的影响不大，嫩化温度为40℃时，剪切力为6.23 kg，嫩化温度为60℃，剪切力为5.98，分别比20℃的剪切力减小了4.89%和8.70%，复水比在40℃时最大为1.29，比20℃时的复水比只增加了3.20%，因此温度对腊肉皮的影响较小。

2.6Na2CO3处理时间对腊肉皮嫩度的影响

图6　Na2CO3溶液嫩化时间对腊肉皮剪切力、复水比的影响Fig.6The influence of tenderizing time of Na2CO3solution on the shear force and rehydration rate of bacon skin

由图6可知，随着嫩化时间的延长，腊肉皮的剪切力在降低，复水比在增加，在1 h～2 h范围内，剪切力从4.35 kg下降到4.04 kg，复水比从1.44增加到1.46，变化幅度较小，因此，Na2CO3处理腊肉皮的时间对腊肉皮的嫩度影响较小。

2.7木瓜蛋白酶和Na2CO3最佳嫩化条件的筛选

正交试验直观分析见表2和图7，方差分析见表3。

表2　木瓜蛋白酶和Na2CO3正交试验结果Table 2Results of orthogonal test on tenderization conditions of bacon skin with papain and Na2CO3

图7　因素直观分析图Fig.7Intuitive factor analysis

表3　正交试验方差分析Table 3Variance analysis of orthogonal test result

在单因素试验中，由于各因素对复水比影响较小，因此，在正交试验中，剪切力作为评价腊肉皮嫩度的指标，剪切力越小肉的嫩度越好。由表2、图7可以看出试验最优组合为A1B3C2D2，在本次试验处理中无这个组合，但由表3可知，酶对试验指标的贡献率最大，其次是Na2CO3，温度和时间对指标贡献不大，且温度与时间的因素中3个水平间无差异，由此可用试验组合A1B3C3D3来代替。但考虑到在实际生产中，做腊肉的季节和效率的关系，本试验的最优组合选择A1B3C2D2，即木瓜蛋白酶（0.02 g/100 mL）、Na2CO3（6%）、嫩化温度21℃、嫩化时间2 h，各因素影响指标的大小顺序为：Na2CO3浓度＞酶浓度＞时间＞温度。

根据木瓜蛋白酶和Na2CO3所确定的最佳嫩化条件进行验证试验，试验结果见表4。

表4　木瓜蛋白酶与Na2CO3最佳嫩化条件对腊肉皮物性的影响Table 4Physical characteristics of bacon skin treated with papain and Na2CO3under optimum conditions

表4结果表明，腊肉皮的物性指标均达到很好的效果，在该条件下鲜肉肉皮和嫩化后鲜肉皮相比，剪切力从3.01 kg下降到1.78 kg，下降了40.86%，硬度、咀嚼性分别下降了21.37%、18.54%。未嫩化鲜肉皮烘烤后与嫩化肉皮烘烤后相比，复水比增加了6.56%，剪切力、硬度、咀嚼性分别下降了15.87%、38.75%、43.93%。

3结论

1）木瓜蛋白酶用量对腊肉皮的剪切力有显著影响，对腊肉皮的复水性影响不明显，酶用量在0.02%～ 0.06%范围内，剪切力从5.72 kg下降到5.11 kg，下降了0.61 kg，复水比只增加了0.05。

2）不同处理温度对腊肉皮的剪切力有显著影响，处理温度在37℃时，腊肉皮嫩化效果最好，比4℃时的剪切力降低了21.22%，复水比在4℃～50℃范围内变化不明显。

3）不同处理时间对腊肉皮的剪切力有显著影响，处理时间延长剪切力下降，处理3.0 h时，剪切力最小为1.87 kg，复水比最大为1.31。

4）Na2CO3的浓度对腊肉皮剪切力有显著影响，浓度在4%～6%时，剪切力较小，比2%时的剪切力分别降低了38.59%、37.24%，复水比分别增加了6.30%、9.45%，嫩化时间和嫩化温度对剪切力和复水比的影响不显著。

5）通过正交试验，并进行直观分析和方差分析，得出木瓜蛋白酶和Na2CO3最佳嫩化条件为：酶用量0.02 g/100 mL、Na2CO3的用量为6 g/100 mL、嫩化温度为21℃、嫩化时间为2 h。各因素的显著性次序为：Na2CO3浓度＞酶浓度＞时间＞温度。

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Research about the Tenderizing Effect of Papain and Na2CO3on the Skin of Bacon

YIN Xu-min1，ZENG Zhi-hong1，LIAO Hong-bo2，CHEN Long3，MING Jian3，ZENG Shun-de1，*
（1.Chongqing Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 401329，China；2.Chongqing Institute of Standardization，Chongqing 400023，China；3.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China）

Taken pork rind as material，the tendering effect of papain and Na2CO3was researched with physical analyzer TA-XT2i.The result showed that：the usage，processing temperature and processing time of papain had a significant impact on the shear force of the bacon skin，while had little impact on the reconstitution properties of bacon skin；the usage of Na2CO3had an impact on the tenderizing of bacon skin，while the processing temperature and processing time made little difference on the shear force and reconstitution properties of bacon skin.The significant order of various factors obtained by orthogonal test was Na2CO3concentration＞enzyme concentration＞time＞temperature.The optimal conditions for tenderizing bacon skin were 0.02 g/100 mL of papain、6%of Na2CO3，processing temperature of 21℃and processing time of 2 h.

papain；Na2CO3；bacon skin；tenderizing effect

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.17.025

2014-04-25

重庆市自然科学基金项目（CSTC，2008BB1377）

尹旭敏（1978—），女（汉），副研究员，硕士研究生，研究方向：农产品加工与发酵工程。