超声波清洗处理对猪肉品质的影响

徐 静，丁珊珊，曹江伟，蔡 玮

（1.蚌埠学院食品与生物工程学院，安徽 蚌埠 233030；2.蚌埠市宏业肉类联合加工有限责任公司，安徽 蚌埠 233000）

超声波是频率高于20 kHz且不引起听觉的机械弹性波[1]。超声波在介质中传播的过程中会产生压力波，扰动介质中的粒子，从而形成空腔或气泡[2]。在连续循环超声波作用下，不断增长的空腔变得不稳定，最终坍塌，从而产生高温和高压，从宏观和微观层面影响生物材料和组织，达到促进分离或变性的目的[3]。因此，超声波作为一种现代化技术，在食品加工中应用范围广泛。

超声波能破坏肉类肌肉细胞和断裂肌肉纤维，释放出细胞内的钙离子，激活钙激活酶，继而分解肌肉蛋白质，从而起到嫩化肉质的作用[4-5]。超声波也能加速质量和热量传递，从而加速肉类腌制。因此，低频高强度超声波被广泛应用于肉类行业的嫩化、乳化传质、解冻、腌制等处理中[6-8]。有关超声波处理对肉的品质的研究报道较多。康大成[9]认为超声波辅助腌制处理可促进Desmin和Troponin-T蛋白的降解，提高牛肉的嫩度和保水性，改善牛肉的质构特性，进而提高酱卤牛肉产品的食用品质。Guo Zonglin等[10]利用超声波辅助解冻白牦牛肉，发现超声波能够提高解冻效率，减少质量损失，改善肉质。李可等[11]的研究表明低频高强度超声波处理可使鸡胸肉肌原纤维蛋白结构变得更加无序，从而提高了其乳化特性。

在工业上，肉类屠体去污依赖于喷洒高压饮用水。然而，传统喷水清洗方式效率低、水耗高且存在传播细菌的可能性[12-13]。其中，用热水或蒸汽喷洒能有效减少微生物的数量，但高温水或蒸汽会对肉的营养价值和感官品质造成不利影响[14]。超声波清洗是一种利用机械作用、空化作用以及热效应达到剥离污垢的清洗方式，高功率超声波联合次氯酸盐、轻度加热、压力或少量有机酸处理能增强抗菌效果[15]。谌玲薇等[16]采用超声波与柠檬酸清洗剂联用的方式对克氏原螯虾肉进行清洗，结果表明，清洗后虾肉中菌落总数减少1.12（lg（CFU/g）），联用清洗方式对霉菌酵母、产硫化菌以及嗜冷菌有较好的抑制效果。综上，低频高强度超声波被广泛应用于食品行业清洗处理工序中，但作为食品商业化最初的关键环节，清洗与食品品质密切相关，而超声波清洗预处理对肉品品质影响的研究鲜见报道。

本研究利用超声波的热作用、空化作用和机械作用对猪肉进行清洗，通过检测肉的一般营养元素含量、贮藏品质、微量金属元素含量、挥发性风味物质含量等，考察超声波清洗预处理对猪肉品质和风味的影响，以期为超声波清洗设备进入中央厨房提供使用依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪背最长肌市售。

硫酸铜、盐酸、硫酸钾、乙醇、丙二醇、硫酸、氯化钾、无水乙醚、乙二胺四乙酸、氯化钠、氢氧化钠、乙酸镁、硼酸（均为分析纯）国药集团化学试剂有限公司；三氯乙酸（分析纯）上海阿拉丁试剂有限公司；2-硫代巴比妥酸、氧化镁（均为分析纯）上海展云化工公司。

1.2 仪器与设备

SN-SH-10A卤素水分仪 上海尚普仪器设备有限公司；KDN-04C消解炉、KDN凯氏定氮仪 杭州绿博仪器有限公司；KSL-1100X高温炉 合肥科晶材料技术有限公司；PHS-25 pH计 上海仪电科学仪器股份公司；722S可见分光光度计 上海菁华科技有限公司；F-060SD超声波清洗机 深圳福洋科技集团有限公司；CNose电子鼻、TA.XTC-18质构仪 上海保圣实业发展有限公司；微波消解仪 美国CEM MARS公司；6000 SERIES电感耦合等离子体发射光谱仪（inductively coupled plasma optical emission spectrometer，ICPOES）、ICAP Q电感耦合等离子体质谱仪（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS）、TSQ9000三重四极杆气相色谱质谱联用仪 美国赛默飞世尔科技公司；DVB/CAR/PDMS固相微萃取头 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

操作流程：

选取新鲜的猪里脊切成约500 g肉块，放在-18 ℃冰柜里冷冻5 d以上。4 ℃冰箱中自然解冻一夜，分割成5 cm×4 cm×4 cm大小的肉块，放入超声波清洗机（初始温度为20 ℃、频率恒定为40 kHz、功率为480 W）中洗涤10、20、30 min或者简单冲洗（对照组，20 ℃水冲洗解冻后的猪肉1 min），用滤纸将表面多余的水和油脂除去，放入密封袋中置于4 ℃冷藏待测。

1.3.2 指标检测

1.3.2.1 持水性的测定

加压损失率的测定：参照Zou Yunhe等[17]的实验方法利用取样器沿猪肉肌纤维垂直方向取样，称质量后，用36 层定性滤纸包裹后，采用TA.XTC-18质构仪进行恒压（35 kg）测试，保持加压3 min，称质量，计算加压前后肉样质量差值占加压前质量的百分率。

蒸煮损失率的测定：参照康大成[9]的实验方法，将肉块隔水加热，设置水浴温度为72 ℃，肉块中心温度达到70 ℃时取出，冷却至室温。用滤纸吸去肉表面水分，称质量，计算煮制前后肉样质量差值占煮前质量的百分率。

1.3.2.2 营养成分的测定

开机并质量校准后，称量约2 g用绞肉机处理后的均质试样置于卤素水分测定仪锡纸托盘上，水分质量分数直接在仪器显示盘上读取；粗脂肪质量分数按照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》[18]中的索氏抽提法进行测定；粗蛋白质量分数按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[19]中的凯氏定氮法进行测定；粗灰分质量分数按照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》[20]进行测定。

1.3.2.3 贮藏品质测定

总挥发性盐基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）值按照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[21]规定的自动凯氏定氮法测定；硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric reactive substances，TBARS）值按照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》[22]中分光光度法测定；pH值参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准食品中pH值的测定》[23]方法测定。

1.3.2.4 剪切力测定

参照农业行业标准NY/T 1180—2006 《肉嫩度的测定 剪切力测定法》[24]对肉样进行处理。用取样器按肌肉纹理方向取1 cm×1 cm×2 cm方柱，采用TA.XTC-18质构仪进行剪切，测量数值的最高点被认为是该样品的剪切力。

1.3.2.5 元素检测

参考GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》[25]的方法进行测试。将绞肉机均质后的猪肉样品进行微波消解，硒、铜、锰元素采用ICP-MS进行检测；钙、锌、镁、铁元素采用ICP-OES进行检测。

1.3.2.6 风味特征分析

采用电子鼻测定样品的风味。取均匀混合的样品2.00 g于40 mL样品瓶中，在室温下平衡1 h，以干燥的空气为载气，气体流量1 L/min，测试时间60 s。电子鼻传感器得到的数据经过仪器自带软件cNose System采用线性判别分析（linear discriminant analysis，LDA）法进行降维分析。

1.3.2.7 挥发性成分测定

样品预处理：称取5.0 g均质处理的样品于样品瓶中并旋紧瓶盖，静置平衡[26-27]。采用顶空固相微萃取（head space solid phase microextraction，HS-SPME）提取挥发性化合物。将萃取头置于气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）的进样口，在250 ℃下老化10 min，插入样品瓶中，于55 ℃下顶空微萃取40 min，随后将萃取头置于GC-MS进样口解吸5 min，进行测试分析。

GC-MS 设备参数条件：色谱柱：TG-5SilMS（30 m×0.25 mm，0.25 µm）；程序升温：温度在40 ℃保持2 min，然后以5 ℃/min升到200 ℃（保持3 min），然后以5 ℃/min升到250 ℃（保持1 min），再以8 ℃/min升温到230 ℃（保持10 min）。载气氦气的流速为1.0 mL/min。质谱在70 eV下获得，扫描质量范围为40～600m/z。

半定量分析：采用面积归一法。与标准数据库（NIST MS Search）进行比较，确定挥发性风味化合物以及相对含量。

1.4 数据处理与分析

每组实验做3 次平行，结果表示为平均值±标准差。前期利用Microsoft Excel软件整理数据，运用SPSS 26软件进行单因素方差分析，P＜0.05表示差异显著，采用Origin 9.1软件绘图。猪肉检测数据均采用Origin 9.1软件进行主成分分析（principal component analysis，PCA），得到超声处理对猪肉品质影响的载荷图。

2 结果与分析

2.1 超声波清洗处理对猪肉持水性的影响

加压损失率和蒸煮损失率是衡量肉的持水性的常用指标[9,17]。持水性代表肉品后期加工以及贮藏等过程对原有水分保持和外来水分吸收的能力[28]。由表1可知，各组猪肉蒸煮损失率无显著差异，说明超声波清洗对猪肉的蒸煮损失没有影响。Li Xiuxia等[7]的研究表明不同功率超声波辅助解冻鲣鱼对蒸煮损失没有影响，这与本研究结果一致。对照组的加压损失率为22.76%，超声处理20 min的猪肉加压损失率为17.99%，显著降低了4.77 个百分点，其他各组间猪肉的加压损失无显著差异。超声波处理能够加快Desmin和Troponin-T蛋白的降解[9]，增大肌原纤维结构空隙[29]，而肌原纤维蛋白质网络之间的空隙影响着肉品的持水力。推测超声波能够促进致密、均匀肌纤维蛋白网状结构的形成[9,29]，从而使肌纤维之间的水分子保持牢固，但超声波处理对肉品内结合水含量基本不产生影响[5,17]。然而，超声处理时间过长会使肌纤维结构过度破坏，导致肉的持水能力反而下降。因此，加压损失率随着超声处理时间延长呈先下降后上升的趋势。Wang Xiaodan等[30]在牛肉冻融过程中采用超声处理，对比发现处理后样品的持水性能从69%提升到78%；Guo Zonglin等[10]认为超声波辅助解冻肉的持水性能与超声处理条件相关，本研究与这些研究结果类似。综上，超声处理20 min能够显著改善猪肉的持水性能。

表1 超声波清洗处理对猪肉持水性的影响Table 1 Effect of ultrasonic cleaning on water-holding capacity of pork

2.2 超声波清洗处理对猪肉营养成分的影响

猪肉基本营养成分包括水分、粗蛋白质、粗脂肪以及粗灰分，与猪肉的口感、经济以及营养价值等相关。由表2可知，生猪肉的水分质量分数为64.91%，粗灰分质量分数为1.02%，粗脂肪和粗蛋白质量分数分别为3.31%和22.26%，符合动物性食物营养成分要求，超声波清洗后的猪肉的水分、粗灰分、粗蛋白质以及粗脂肪质量分数与对照组的差异不显著。查阅文献可知，猪背最长肌含营养成分的分布范围较大，营养成分一般为水分质量分数60%～75%，灰分质量分数约1%，肌内脂肪质量分数1.5%～4.0%、粗蛋白质量分数20%～26%[31-32]，本研究超声波处理组和对照组的猪肉营养成分皆在此范围内。综上，超声波清洗对猪肉中各类营养成分含量无显著影响（P＞0.05），即采用超声波设备对生猪肉进行清洗并不会造成较大的营养损失。

表2 超声波清洗处理对猪肉营养成分的影响Table 2 Effect of ultrasonic cleaning on nutritional composition of pork

2.3 超声波清洗处理对猪肉贮藏品质的影响

肉类中蛋白质和脂质的氧化会导致嫩度和多汁性降低，风味与色泽劣变，进而导致食用品质下降。TVB-N值是反映蛋白质氧化劣变程度的重要指标，常用于判断肉品的新鲜程度。TBARS值常被用于评估脂肪氧化程度。脂质氧化和蛋白质氧化之间具有相关性，甚至一些学者认为两者之间会相互促进[33-34]。pH值是反映肉酸败的重要指标，它可以影响肉的颜色、烹饪损失率等品质，可用于衡量生肉品质稳定性[35]。

从表3 可以看出，较短时间的超声波清洗对蛋白质氧化以及脂肪氧化并无显著影响，而超声处理30 min 后猪肉的TVB-N 值和TBARS 值显著降低（P＜0.05），由对照组猪肉的11.31 mg/100 g和0.52 mg/kg分别降到8.45 mg/100 g和0.36 mg/kg。脂质氧化通常会导致异味产生，从而对感官特性产生负面影响，适当时间的超声波处理能改善贮藏性能和肉的风味品质。目前很多研究表明超声波会促进脂肪氧化，Bao Gaoliang等[26]采用超声辅助干腌牦牛肉时发现，超声波促进了脂质氧化，但对蛋白质氧化并无影响。这与本研究结果差异较大，推测可能与超声波处理条件不同有关。

表3 超声波清洗处理对猪肉贮藏品质的影响Table 3 Effect of ultrasonic cleaning on storage quality of pork

生肉的pH值在贮藏期间有所下降，pH值终点一般在5.6左右[28]，本研究所有组生猪肉的pH值都在5.5附近；与对照组相比，超声波处理组的pH值变化不大，表明超声波处理组对生猪肉的pH值基本没有影响。猪肉在贮藏、解冻以及清洗的过程中，蛋白质在酶和细菌的作用下分解而产生氨以及胺类等具有挥发性碱性含氮物质；不饱和脂肪酸被氧化形成酮醛挥发酸类。TVB-N的产生使得肉的pH值升高，而脂肪氧化程度可能会使pH值降低。与对照组相比，超声20 min处理组的TVB-N值基本不变，但是脂肪氧化量降低，使得pH值宏观上呈现略微升高的表象；超声30 min处理组的TVB-N值和TBARS值整体下降，而pH值略微增加。

2.4 超声波清洗处理对猪肉剪切力的影响

剪切力与嫩度呈负相关，剪切力越小嫩度越大。如图1所示，对照组的猪肉剪切力为40.53 N，超声波清洗处理10 min后猪肉剪切力没有显著变化，超声波清洗处理20～30 min后剪切力显著变小，超声处理20 min和超声处理30 min后剪切力分别为36.08 N和33.92 N，表明适当的超声波清洗处理能明显降低肉的剪切力，提升肉的嫩度，且剪切力的下降程度与超声波处理时间存在一定的相关性。研究表明，剪切力与肌纤维结构相关[36]。适当的超声条件能够使肌原纤维碎片化，有助于降低肉品剪切力，提升肉品嫩度。很多研究表明超声波处理或者辅助处理可以嫩化肉质，如Xiong Guoyuan等[6]发现，300 W超声波（10 min、4 ℃）结合蛋白质水解酶能够提高鸡胸肉的持水性能和嫩度，这与本实验结果类似。超声处理效果受操作参数的影响，其中超声波的强度和频率被认为是影响嫩化效果的主要参数[8]，不同的原料肌肉结构组成有所差别，对应的超声波效果也有所差别。Li等[4]发现600 W超声波嫩化鹅肉的效果显著优于300 W超声。Guo Zonglin等[10]发现200 W的超声波辅助解冻能提升白牦牛肉的嫩度，而600 W超声波辅助却使得其剪切力显著增加。综上，适当的超声波清洗处理能提升猪肉嫩度，改善口感。

图1 超声波清洗处理对猪肉剪切力的影响Fig.1 Effect of ultrasonic cleaning on shear force of pork

2.5 超声波清洗处理对猪肉微量元素的影响

锰、铁、铜、锌和硒等是保证人体内正常代谢功能所必需的元素。从营养学角度来讲，肉类是人类某些矿物元素的重要来源[37]。本实验选取猪肉中常量元素钙、镁以及人体所必需的微量元素硒、铁、锌、锰、铜作为研究对象，考察超声波清洗预处理过程矿物元素含量的变化情况。如表4所示，超声波清洗能显著降低营养元素铁、锌、锰、铜、钙的含量，硒和镁元素却因超声波处理整体有所升高；不同的超声波时间处理组各营养元素含量之间总体存在明显的统计学差异，但并不都呈简单的线性变化规律。处理组间猪肉的铁、锰、钙、硒和镁5 种元素含量都是超声20 min处理组最高；超声10 min处理组铜含量相对与其他两个处理组较高，为0.432 mg/kg；处理组间猪肉中锌元素含量最高的是超声30 min处理组，为23.333 mg/kg。Guo Zonglin等[10]的研究表明解冻过程中超声波处理减少了汁液流失量，增加了肉类中矿物质和维生素的保留量。这与本研究结果有所差异，主要原因是本研究对照组是未经处理的样品。研究结果表明超声波清洗处理会导致钙、锌、锰、铜微量元素的流失，但这与后期加热处理所造成营养损失相比基本上可以忽略不计。

表4 超声波清洗处理对猪肉矿物元素含量的影响Table 4 Effect of ultrasonic cleaning on mineral element contents of pork

2.6 超声波清洗对猪肉风味的影响

电子鼻是一种模拟人类嗅觉系统的分析仪器，可以区分挥发性化合物的细微变化，且检测过程简单快速、具有非破坏性[38]，其应用能够减少食品品质评审中的人为评定差异。本研究采用LDA法对电子鼻的响应信号进行降维分析。LDA法能够使类别之间的方差最大化，并使类别内的方差最小化[39]。由图2可知，主成分（principal component，PC）1贡献率为89.51%，主成分PC2贡献率7.50%，第一和第二主成分总贡献率为97.01%，基本上覆盖了样品原始风味特征信息；各超声波清洗处理组数据相对集中，数据采集点之间的离散程度大，组间分化较好；对照组的猪肉与超声波清洗的猪肉数据点在PC1轴上分布较远，表明超声波清洗后的猪肉与对照组猪肉风味信息特征差距较大；超声波清洗的猪肉风味信息数据有部分重合，但超声波10 min与30 min处理序数据没有重合，超声波清洗时间越长对于风味品质的改善效果越明显。超声波能改善猪肉的风味，这与Zou Yunhe等[40]在利用超声波辅助蒸煮改善酱卤牛肉风味的结果类似。电子鼻分析结果表明，适当的超声波清洗处理有助于改善生猪肉的气味。电子鼻传感器雷达图显示对照组与超声处理组Sn9（对酮、醛、醇、苯类敏感）、Sn11（对烷烃类敏感）以及Sn12（对甲烷灵敏）响应值差异明显（图3）。综上，超声波能改善猪肉的特征风味，主要是酮、醛、醇、苯类以及烷烃相关的风味。

图2 主成分LDA图Fig.2 Linear discriminant analysis of principal components

图3 电子鼻传感器雷达图Fig.3 Radar plot of electronic nose responses

2.7 超声波清洗处理对猪肉挥发性气体成分的影响

猪肉的风味是影响消费者购买欲的主要指标之一，猪肉中有着丰富的油脂香味，其主要来源于猪肉中的挥发性化合物，但其同时带有腥味等不良气味。本实验通过HP-SPME-GC-MS对处理后的猪肉和对照组的猪肉中挥发性成分进行检测，考察超声波清洗处理对猪肉风味的具体影响。

由图4可知，处理组和对照组猪肉中酸、醇、醛类、烃类以及酮类等挥发性成分相对含量差别较大，表明超声波清洗处理对猪肉中的挥发性主成分影响明显。未经处理的猪肉挥发性成分主要是醛类和醇类物质，总相对含量为86.84%。处理后的猪肉中醛类和醇类物质仍含量丰富，但相比对照组相对含量明显降低。超声波清洗处理10 min后猪肉中醛醇类两者总相对含量最低，为40.67%。与未处理的猪肉相比，处理后的猪肉中烃、酯、酮以及酸类物质相对含量明显提升。随着超声处理时间的延长，酮、酸、酯类物质总相对含量呈现出先升高后降低的趋势，这与醇、醛类物质总相对含量变化趋势相反。推测可能是超声波的空化和热效应会促使部分醇、醛类氧化成酮、酸、酯类等物质。如图4和表5所示，烃类相对含量和种类与超声波处理时间呈正相关。样品中烃类化合物相对含量都在10%以内，相较于烃类化合物较高的气味阈值[41]，其对猪肉整体风味影响可以忽略不计。除烃类化合物外的其他化合物皆能由脂质氧化得到[26]。超声波清洗处理后猪肉中除烃类以外的挥发性成分总相对含量是降低的，这与前文中TBARS值分析结果相印证。未经处理的猪肉中主要的风味物质由醇、醛物质构成，超声波清洗处理后的猪肉中主要挥发性成分物质类别丰富，表明超声处理能够改善猪肉的风味。Guo Zonglin等[10]研究表明超声解冻白牦牛肉会影响其风味物质，增加挥发性化合物的含量，这与本研究结果类似。

图4 超声波清洗处理对猪肉挥发性物质的影响Fig.4 Effect of ultrasonic cleaning on contents of volatile substances in pork

表5 超声波清洗处理猪肉主要挥发性成分Table 5 Major volatile components of ultrasonic treated pork

由表5可以看出，超声处理组和对照组猪肉中酸类、醇类、醛类、酮类等挥发性成分种类和含量差异较大。对照组中酯类和酸类物质共4 种，经过超声处理后的猪肉中酯类和酸类物质最多增加到了10 种。虽然酯类和酸类的挥发性较低，对肉的风味贡献相对较小[41-42]，但随着其相对含量的增加，对肉的整体风味影响不可忽视。超声处理20 min后十二内酯相对含量由对照组的0.30%升至9.69%。超声处理10 min的猪肉己酸含量达到最高（5.95%）。醛类具有较低的味觉阈值，对肉品风味贡献较大[41]。超声波清洗处理的猪肉中醛类化合物由对照组中的7 种下降到4 种。对照组猪肉中己醛、壬醛的相对含量分别为28.21%和31.71%，经过超声波清洗处理10 min后显著下降至3.05%和19.91%，下降幅度分别为89.19%和37.21%；对照组中庚醛的相对含量为1.85%，超声处理后猪肉中基本检测不到庚醛。1-辛醇经超波声处理20 min后相对含量由对照组中的6.55%上升至7.47%；对照组猪肉中的丙二醇相对含量为5.30%，经过超声波处理后含量基本上可忽略不计。酮类物质在超声处理组之间也存在显著差异。超声波处理20 min的猪肉中环庚三烯-1-酮相对含量最高，为2.26%。挥发性风味物质大多具特殊的气味，如1-辛醇具有强烈的油脂气味；酯类具有芳香族气味；酮类对肉的花香或者果香风味有贡献[42]；辛醛、己醛、壬醛具有清香的青草味，庚醛具有油脂香和果香风味[17,42]。鲍伟等[41]认为挥发性醛类、酯类和醇类等化合物含量变化是赋予巴马香猪猪肉油脂气味、果香和清香青草气味以及减少腥味的关键。综上，酸、醇、醛类等挥发性风味物质种类以及其相对含量会影响猪肉的整体风味。

HP-SPME-GC-MS分析结果表明超声波清洗处理能够明显改善猪肉的风味，其中醛类、醇类以及酸类物质风味贡献较大，这与电子鼻分析结果相印证。

2.8 猪肉各品质指标的PCA结果

PCA是一种数据降维处理分析方法，能够综合地分析肉品相关指标数据[34]。Bao Gaoliang等[26]采用主成分分析较好地表征了超声预处理对干腌牦牛肉品质影响。根据上文中的分析，去除无明显差异蒸煮损失率以及营养成分数据，对其他所有数据进行PCA，且以主成分累计贡献率不低于85%为标准[43]，确定主成分个数和相关特征值。

由表6可知，PC1、PC2、PC3的方差贡献率分别为49.54%、23.29%、15.48%。前3 个主成分的累计方差贡献率为92.30%，基本上覆盖了猪肉品质的基本信息，可以用三维PCA图准确识别并分析数据，以评估不同处理的猪肉品质。

表6 主成分的特征值Table 6 Eigenvalues of principal components

图5A显示组内数据点相对集中，组间数据采集点分离较好。图5B显示指标pH值、微量元素（Se、Mg）含量处于PC1的负象限；指标TVB-N值、TBARS值、微量元素（Cu、Mn、Ga、Fe、Zn）含量以及加压损失率处于PC1的正象限。这表明主成分分析能很好地反映出超声处理操作与肉品品质相关性。PC1反映出对照组与超声处理组之间的品质差异，对照组和超声处理组之间的数据点在PC1轴上分布距离较远，表明超声波清洗处理后猪肉品质与对照组猪肉品质差异显著。PC1和PC2显示不同超声处理组间数据采集点离散程度较大，超声20 min处理组与其他两个处理组间距离都较远，表明不同超声处理时间的猪肉品质差异显著。PCA结果表明这些猪肉品质指标数据能够良好地体现出超声波清洗处理对猪肉的品质影响，其中超声波清洗处理20 min后猪肉品质与其他组区别最显著。

图5 猪肉品质指标的PCA图Fig.5 PCA plots of pork quality indicators

3 结论

研究通过对猪肉的营养元素、贮藏品质、微量金属元素、挥发性风味物质等进行检测，探讨超声波清洗处理（0～30 min）对猪肉品质的影响，结果发现超声波清洗处理对猪肉的营养成分、蒸煮损失、pH值没有显著影响；电子鼻和HP-SPME-GC-MS分析结果显示，超声波清洗处理的猪肉整体风味和风味层次都得到改善，尤其是与醛、醇、酸类相关的风味。超声波清洗处理20 min和30 min都能显著提升猪肉的嫩度（P＜0.05）；虽然超声波清洗处理30 min猪肉的TVB-N值和TBARS值最小，但长时间的清洗会使得肌纤维结构受损严重，持水性能变差；而超声波清洗处理20 min能显著提升猪肉的持水性能（P＜0.05），猪肉品质指标的PCA结果也显示超声处理20 min的猪肉品质显著区别于其他组，因此，猪肉超声波清洗处理20 min较为合适。本研究结果可为超声波清洗设备应用于中央厨房和企业提供理论支持。