间歇微波复合热处理对卤制猪肉保鲜品质的影响

唐彬，李大虎，折弯弯，张敏

(西南大学 食品科学学院，农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆)，重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆，400715)

间歇微波复合热处理对卤制猪肉保鲜品质的影响

唐彬，李大虎，折弯弯，张敏*

(西南大学 食品科学学院，农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆)，重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆，400715)

以贮藏过程中水分含量、水溶性氮(water soluble nitrogen, WSN)、剪切力、硬度、pH值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)、菌落总数为指标，研究间歇微波复合热处理对卤制猪肉保鲜品质的影响。结果表明，间歇微波复合热处理能更有效地抑制卤制猪肉菌落总数、TVB-N含量、pH值上升，提高卤制猪肉贮藏初期WSN含量，并能明显减少卤制猪肉水分流失，更好地维持卤制猪肉原有的剪切力和硬度，有利于卤制猪肉口感的保持，但会使TBA值增大，促进脂质氧化。

间歇微波；热处理；卤制猪肉；保鲜；品质

微波是指频率在300 MHz～3 000 GHz之间的电磁波，当食品被放置于微波电场中时，其热效应和非热效应共同作用[1-2]，可以在短时间内杀灭微生物，延长食品保质期[3-4]。微波间歇处理是指微波处理一定时间后停止微波照射，间隔一定时间后，再次或多次进行微波处理的一种杀菌方式。与连续微波处理相比，间歇微波由于间断处理，避免了连续微波加热升温过快而引起的食品感官及营养品质的下降[5-7]，食品更容易被消费者接受，是一种很有前景的杀菌技术。然而由于间歇微波处理在暂停期间降低了产品温度，使得相同处理时间下，间歇微波处理较连续微波处理杀菌效果有所下降，同时无论连续微波杀菌还是间歇微波杀菌都会导致产品水分流失[5]。故提升间歇微波的杀菌效率并抑制水分流失是发展该技术需要解决的关键问题。

有研究表明[8]，水分在食品内部不同组分或区域间的迁移运动及状态的重新分布，是肉制品多汁性下降等品质劣化的重要原因。微波加热首先作用于食品中的极性分子(如水分子)，在微波杀菌前期，食品表面吸收了较多能量，温度升高后水分蒸发加快，减少了食品表面水分子对微波能量的进一步吸收，增加了热量散失，食品表面升温速率降低，从而造成了一个内高外低的温度梯度[9]。这个温度梯度的方向与水分蒸发方向一致，最终引起水分流失[10]。故间歇微波处理后卤制猪肉水分的流失可能与微波杀菌时卤制猪肉内外温差有关，减小微波杀菌时卤制猪肉内外温差对水分的保持是有利的。因此，本试验将卤制猪肉先进行热处理，提高卤制猪肉的初始温度，再用间歇微波进行杀菌，减少微波杀菌时卤制猪肉的内外温差，试图降低水分流失，同时由于热处理也具备杀菌功能，其联合杀菌效果应可得到进一步加强，弥补间歇微波杀菌效果不如连续微波的不足。此外，本试验还对WSN含量、剪切力、硬度、pH值、TVB-N含量、TBA值等指标进行研究，评价间歇微波复合热处理对卤制猪肉其他品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪后腿肉，购于重庆市北碚区永辉超市；沁星自香卤川味卤料(成品)，重庆沁星食品有限公司；尼龙真空包装袋(18丝)：山东庆祥塑料厂；HCI、硫代巴比妥酸(TBA)、无水乙醇、MgO、三氯乙酸、CHCI3、NaCI、KCI、H3BO3：分析纯，成都市科龙化工试剂厂；其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

PHS-3EpH计，上海精密科技有限责任公司；CT-3质构分析仪，美国Brookfield公司；UV-2450PC全自动紫外分光光度计，日本岛津公司；TA.XT2i物性测定仪，英国Stable Micro System公司；5810台式高速离心机，德国Eppendorf公司；HH-2恒温水浴锅，常州奥华仪器有限公司；KD23B-DA微波炉，广东美的厨房电器制造有限公司；DPH电热恒温培养箱，上海一恒科技仪器有限公司；BXM-30R立式压力蒸汽灭菌锅，上海博讯实业有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品准备

将切成小块并且清洗干净后的猪后腿瘦肉先用开水预煮10 min，除去腥味，捞起后按照沁星牌卤料说明进行卤制：每100 g沁星自香卤卤料(成品)需加水2 500 g，烧沸制成卤汁后，可放入2 000 g猪肉进行卤制，再次煮沸后改用中火卤制30 min。卤制完成后，将卤制猪肉置于5 ℃无菌展示柜中冷却5 min。冷却后的猪肉用高温蒸煮袋真空包装，包装量控制在(501)g。总共分成2个处理组，每次微波处理(501)g卤制猪肉，微波功率为800 W，即微波密度为16 W/g。(1) IM1组，即间歇微波处理组：将包装好的猪肉用微波加热20 s，间隔1 min后，再次微波加热20 s；(2) HT+IM1组，即间歇微波复合热处理组：将包装好的猪肉先置于75 ℃热水中，水浴15 min，然后用微波加热20 s，间隔1 min后，再次微波加热20 s。所有样品处理后，放置在常温(25 ℃)条件下贮藏。

1.3.2 水分含量的测定

参照GB 50093—2010中的方法[11]。

1.3.3 水溶性氮(WSN)含量的测定

参考顾伟钢[12]的方法，提取液用微量凯氏定氮法测定WSN含量。

1.3.4 剪切力的测定

使用TA.XT2i物性测定仪测定剪切力。将卤肉顺着肌纤维方向取1 cm × 1 cm × 3 cm的肉条状，用设置好的物性测定仪垂直肌纤维方向，用V型刀头剪切。设置参数：测前速率1.50 mm/s、测中速率1.50 mm/s、测后速率10 mm/s、触发力40 g、距离30.0 mm。

1.3.5 硬度的测定

使用CT-3质构分析仪测定样品硬度。将肉块切成大小均一的长方体(2 cm × 2 cm × 1 cm)进行测定。设定参数：目标50%、测试速率1.00 mm/s、返回速率1 mm/s、触发点负载5 g、循环次数2.0、探头TA44。

1.3.6 pH值的测定

参照GB/T 9695.5—2008中的方法[13]。

1.3.7 挥发性盐基氮(TVB-N)含量的测定

参照GB/T 5009.44—2003中挥发性盐基氮测定的方法[14]。

1.3.8 硫代巴比妥酸(TBA)值的测定

参照MIELNIK[15]的方法，稍作修改。先称取研磨均匀的卤制猪肉10 g，然后加入50 mL 7.5%的三氯乙酸(内含0.1% EDTA)，再均质(10 000 r/min)30 s。将混合物用双层滤纸过滤好之后，取滤液5 mL，再加入5 mL 0.02 mol/L 的TBA溶液，放置在100 ℃水浴锅中30 min后取出。再用流动的自来水冷却10 min后加入5 mL CHCl3摇匀。静置分层后，取上清液在532 nm波长处测定吸光值。通过与丙二醛标准曲线进行比较得出TBA值，结果用 mg MDA/kg样品来表示。

1.3.9 菌落总数的测定

参照GB 4789.2—2010中的方法[16]。

1.4 数据分析

使用ORIGIN 8.5 和 SPSS 20.0软件进行数据分析，p<0.05表示具有显著性差异，p<0.01表示具有极显著性差异，p>0.05表示差异不显著，具有相同字母的表示差异不显著，反之则表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 水分含量的变化

如图1所示，在贮藏第0～6天，HT+IM1组水分含量明显高于IM1组，且2组水分含量差异显著(p<0.05)。有研究表明，食品中水分含量的变化通常是由自由水引起，微波加热会使卤制猪肉温度分布不均匀，一般情况下肉品表面温度低于肉品内部温度[17-18]。在温差下，水分由高温区向低温区迁移，进而引起水分流失[9,19-20]。

图1 卤制猪肉贮藏过程中水分含量的变化Fig.1 Changes in moisture content of marinating pork during storage

可以推测， HT+IM1组由于先进行水浴缓慢加热，使卤制猪肉温度达到75 ℃左右，降低了微波杀菌时卤制猪肉内部和外部的温差，减少了水分流失，从而使水分含量高于IM1组。随着贮藏时间的增加，各处理组水分含量均呈下降趋势，这是因为腐败菌引起卤制猪肉蛋白质降解，肌原纤维蛋白对水的持水能力降低，从而引起水分含量降低[21]。在贮藏后期，其中贮藏第18天、第30天，HT+IM1组水分含量仍高于IM1组，可能是因为HT+IM1组在微波杀菌前水浴加热已经杀死部分不耐热菌，在贮藏后期微生物数量仍低于IM1组，蛋白质降解更少，肌原纤维蛋白持水能力更高，因此水分含量更高。综上可知，间歇微波与热处理协同(HT+IM1)作用能较好地抑制卤制猪肉水分含量降低。

2.2 水溶性氮(WSN)含量的变化

水溶性氮指能够溶于水的含氮物质，它代表肉制品中蛋白质的降解程度[22]，其含量可以反映杀菌方式以及微生物引起的蛋白质降解程度。如图2所示，在贮藏期间，各处理组卤制猪肉WSN含量整体呈上升趋势。在贮藏第0～12天，HT+IM1组WSN含量明显高于IM1组，其中第6天两者差异显著(p<0.05)。有研究[23]报道，热处理会使蛋白质变性、降解，促进WSN的生成，本实验的水浴温度为75 ℃，可能会破坏蛋白质中的部分氢键，造成蛋白质水解，最终导致HT+IM1组WSN含量比IM1组高。在贮藏后期，其中贮藏第18天、第30天HT+IM1组WSN含量明显低于IM1组。贮藏第30天时，HT+IM1组WSN含量为275.8 mgN/100 g，而IM1组WSN含量为281.75 mgN/100 g。这可能是因为微波和热处理协同作用卤制猪肉贮藏后期微生物数量较少，分解蛋白质较少引起的。综上可知，在贮藏前期，HT+IM1组能提高卤制猪肉中水溶性氮含量，为其风味的保持提供较多物质基础；在贮藏后期，由于微生物的作用IM1组水溶性氮含量较高。

图2 卤制猪肉贮藏过程中水溶性氮含量的变化Fig.2 Changes in WSN content of marinating pork during storage

2.3 剪切力的变化

如图3所示，HT+IM1组和IM1组卤制猪肉剪切力均随贮藏时间增加而减小。在贮藏第0～6天，HT+IM1组剪切力小于IM1组(p>0.05)，这可能是因为贮藏前期HT+IM1组含水量较高引起的。贮藏第12～30天，HT+IM1组剪切力一直高于IM1组(p>0.05)，这是因为HT+IM1组在微波处理前经过75 ℃的水浴加热，杀菌效果好于IM1组，在贮藏后期对肌纤维蛋白影响较小，使其仍保持较大的剪切力[24]。剪切力在一定程度上代表卤肉的嫩度，贮藏前期由于杀菌导致剪切力偏大，肉质偏老，而贮藏后期剪切力的减小则代表蛋白质分解，是对卤肉口感不利的。因此，在贮藏前期HT+IM1组卤制猪肉剪切力相对IM1组偏小，而贮藏后期HT+IM1组剪切力相对IM1组偏大，这样的结果对卤制猪肉口感的保持是有利的。综上可知，HT+IM1组在贮藏过程中能更好维持卤制猪肉本身的剪切力，有利于口感的保持。

图3 卤制猪肉贮藏过程中剪切力的变化Fig.3 Changes in shear force of marinating pork during storage

2.4 硬度的变化

如图4所示，贮藏第0～18天，2种处理方式对卤制猪肉硬度的变化影响较小，其硬度值呈极缓慢下降趋势，其中贮藏第0～12天，HT+IM1组硬度略低于IM1组。这可能是因为猪肉在卤制过程中蛋白质凝聚已经达到一定极限且贮藏初期微生物数量较少，难以使凝聚的蛋白质分开引起的[25]。相对于IM1组而言，贮藏前期HT+IM1组水分含量较大，因此有较低的硬度表观。在贮藏第18～30天，2种处理方式卤制猪肉硬度下降迅速，这可能是因为贮藏后期，微生物以对数生长，蛋白质易在大量微生物及其分泌的酶共同作用下发生水解，致使卤制猪肉组织结构破坏，使硬度下降迅速。贮藏第18～30天，HT+IM1组卤制猪肉硬度高于IM1组，其中贮藏第30天，HT+IM1组硬度为1 138 g，而IM1组硬度为1 039 g。综上可知，与IM1组相比，在贮藏前期HT+IM1组能一定程度地抑制因失水引起的硬度增大，在贮藏后期HT+IM1组能一定程度抑制因微生物分解蛋白质引起的硬度降低，故HT+IM1组能更好地维持卤制猪肉本身的硬度。

图4 卤制猪肉贮藏过程中硬度的变化Fig.4 Changes in hardness of marinating pork during storage

2.5 pH值的变化

如图5所示，在卤制猪肉贮藏初期第0～6天，HT+IM1组和IM1组pH值呈下降趋势，而在贮藏后期，pH值又逐渐增大。贮藏初期pH值的下降与糖酵解产生乳酸有关[26]，而在贮藏后期pH值逐渐增加是因为蛋白质在微生物和微生物分泌的酶共同作用下分解，生成含氮的碱性物质(如氨、三乙胺等)导致的[27-28]。贮藏第0～6天，HT+IM1组pH值略高于IM1组，说明贮藏初期HT+IM1组能够一定程度抑制乳酸菌分解糖类物质，进行无氧酵解，生成乳酸。贮藏第12～30天，HT+IM1组pH值略低于IM1组，说明贮藏后期HT+IM1组能一定程度抑制微生物及其分泌的酶共同作用分解蛋白质。综上可知，微波与热处理协同，即HT+IM1组在贮藏前期能一定程度抑制糖酵解引起的pH值下降，在贮藏后期能一定程度抑制蛋白质分解引起的pH值上升，这对卤制猪肉的保存是有利的。

图5 卤制猪肉贮藏过程中pH值的变化Fig.5 Changes in pH values of marinating pork during storage

2.6 挥发性盐基氮(TVB-N)含量的变化

TVB-N可反映微生物分解蛋白质的情况，其值越高说明贮藏期间微生物分解活动越剧烈[29]。如图6所示，HT+IM1组和IM1组TVB-N含量均随贮藏时间增加而呈上升趋势。在贮藏前6天，HT+IM1组TVB-N含量高于IM1组，这可能是因为HT+IM1组较IM1组在微波杀菌前先进行了热处理，造成部分蛋白质分解，生成了一定量的含氮挥发性物质引起的。在贮藏第12～30天，HT+IM1组TVB-N含量一直低于IM1组，其中第18天时2组TVB-N含量差异显著(p<0.05)。这是因为HT+IM1组杀菌效果更好，在贮藏后期微生物分解蛋白质较少，因此HT+IM1组TVB-N含量较少。综上可知，微波复合热处理对卤制猪肉的保鲜是有利的，在贮藏前期HT+IM1组TVB-N含量略高于IM1组，但在贮藏中后期HT+IM1组能明显抑制TVB-N含量上升。

图6 卤制猪肉贮藏过程中挥发性盐基氮含量的变化Fig.6 Changes in TVB-N content of marinating pork during storage

2.7 硫代巴比妥酸 (TBA) 值的变化

TBA值能够客观反映脂质氧化程度[30]。如图7所示，HT+IM1组和IM1组TBA值随贮藏时间增加而呈上升趋势。

图7 卤制猪肉贮藏过程中硫代巴比妥酸值的变化Fig.7 Changes in TBA values of marinating pork during storage

在贮藏第0～30天，HT+IM1组TBA值均大于IM1组，其中贮藏第0～12天，HT+IM1组和IM1组TBA值差异不显著(p>0.05)；而贮藏第18～30天，HT+IM1组TBA值显著高于IM1组(p<0.01)，其中贮藏第30天，IM1组TBA值表示的丙二醛含量为1.229 mgMDA/kg，而HT+IM1组TBA值表示的丙二醛含量为1.396 mgMDA/kg，两者差异显著(p<0.01)。综上可知，贮藏期间HT+IM1组卤制猪肉TBA值均高于IM1组，其中贮藏前期HT+IM1组和IM1组TBA值相差不大，但在贮藏后期HT+IM1组TBA值明显高于IM1组。

2.8 菌落总数的变化

如图8所示，HT+IM1组和IM1组菌落总数均随贮藏时间增加而呈上升趋势，这是由于2种杀菌方式均不能彻底杀灭全部微生物和芽孢引起的。在贮藏过程中，HT+IM1组菌落总数除贮藏第6天外均低于IM1组(p>0.05)，说明HT+IM1组杀菌效果较好。这是因为热处理本身具有一定的杀菌效果，能够抑制微生物生长繁殖[31]，同时先热处理可以提高微波杀菌前卤制猪肉的初始温度，使微波再次加热时受热更均匀，杀菌效率更高[32]，因此HT+IM1组杀菌效果好于IM1组。综上所述，在贮藏过程中HT+IM1组杀菌效果整体好于IM1组。

图8 卤制猪肉贮藏过程中菌落总数的变化Fig.8 Changes in the total bacterial counts of marinating pork during storage

2.9 间歇微波复合热处理各指标间的相关性分析

间歇微波复合热处理贮藏期间各指标之间的相关系数如表1所示。菌落总数分别与TVB-N、WSN、TBA值极显著正相关(p<0.01)，与剪切力、水分含量极显著负相关(p<0.01)，与硬度显著负相关(p<0.05)。TVB-N、WSN与剪切力、硬度极显著负相关(p<0.01)。TBA值与剪切力极显著负相关(p<0.01)，与硬度显著负相关(p<0.05)。水分含量分别与TVB-N、WSN、TBA值极显著负相关(p<0.01)。pH值与硬度极显著负相关(p<0.01)。由此可知，虽然相关性并不意味着因果关系，但是可以推测卤制猪肉贮藏过程中，菌落总数上升会促使蛋白质等营养物质降解以及脂质氧化，同时蛋白质等营养物质降解会引起卤制猪肉剪切力、硬度、水分含量下降，pH值上升，最终引起卤制猪肉品质下降。其中贮藏期间水分含量的下降主要由蛋白质降解导致肌原纤维蛋白持水性能下降引起[21]，贮藏期间硬度、剪切力的下降主要受蛋白质降解的影响，肌原纤维蛋白、结构组织的破坏引起硬度、剪切力下降[24]。而通过比较图1水分含量的变化，图3剪切力的变化以及图4硬度的变化可以看出，在贮藏第0天，间歇微波复合热处理组较间歇微波处理组水分含量更高，而剪切力和硬度则相对更低，我们可以推测间歇微波复合热处理可以抑制微波杀菌过程中水分的流失，进一步抑制卤制猪肉因失水而导致的剪切力和硬度上升，这对后期的贮藏是有利的。

表1 间歇微波复合热处理贮藏期间各指标之间的相关系数Table 1 The correlation coefficient among each index of intermittent microwave processing combined heat treatment during storage

注：**，相关系数显著水平为0.01，即p<0.01；*，相关系数显著水平为0.05，即p<0.05。

3 结论

研究表明：本试验75 ℃热处理后增加了微波杀菌前卤制猪肉的初始温度，有利于降低微波杀菌过程中水分的流失速度，进一步减少水分流失，这对卤制猪肉贮藏初期硬度、剪切力的保持是有利的。

间歇微波复合热处理能有效地抑制卤制猪肉贮藏期间菌落总数上升，其杀菌效果更好，微生物数量更少，能抑制蛋白质等营养物质降解，故肌原纤维蛋白对水的持水性能更好，进一步抑制贮藏期间水分流失。同时蛋白质降解更少说明结构组织破坏更少，能抑制卤制猪肉剪切力、硬度下降。

间歇微波复合热处理还能有效地抑制卤制猪肉TVB-N含量上升，提高贮藏初期WSN含量，为卤制猪肉风味的保持提供较多物质基础，在贮藏前期能一定程度抑制糖酵解引起的pH值下降，在贮藏后期能一定程度抑制因蛋白质分解引起的pH值上升，但会使TBA值增大，促进脂质氧化。

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Effectsofintermittentmicrowavecombinedheattreatmentonfresh-keepingofmarinatedpork

TANG Bin, LI Da-hu, SHE Wan-wan, ZHANG Min*

(College of Food Science, Southwest University, Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Argo-products on Storage and Preservation (Chongqing), Chongqing Engineering Research Center for Special Foods, Chongqing 400715, China)

The moisture content, WSN, shear force, hardness, pH value, TVB-N, TBA and total bacterial counts were used as indexes for this study. Effects of intermittent microwave combined heat treatment on fresh-keeping quality of marinated pork were studied. The results showed that this unique heating method significantly inhibited the total bacterial counts, increased the contents of TVB-N and pH values, improved the contents of WSN during the early stage of the storage, and significantly reduced moisture loss of marinated pork, kept the original shear force and hardness of marinated pork. The method benefits the mouthfeel of the pork, but increases TBA value, which therefore causes speedy fat oxidation.

intermittent microwave; heat treatment; marinating pork; fresh-keeping; quality

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014325

硕士研究生(张敏副教授为通讯作者，E-mail：zmqx123@163.com)。

重庆市科委社会事业与民生保障科技创新专项(cstc2015shmszx80036)

2017-03-16，改回日期：2017-04-20