现代滚揉腌制工艺对低盐火腿风干成熟中品质变化的影响

王　健,严文静,吴海舟,陈文斌,章建浩

(国家肉品质量与安全控制工程技术研究中心,农业部畜产品加工与质量控制重点开放实验室,江苏省食品安全与营养协同创新中心,南京农业大学食品科技学院,江苏南京　210095)



现代滚揉腌制工艺对低盐火腿风干成熟中品质变化的影响

王健,严文静,吴海舟,陈文斌,章建浩*

(国家肉品质量与安全控制工程技术研究中心,农业部畜产品加工与质量控制重点开放实验室,江苏省食品安全与营养协同创新中心,南京农业大学食品科技学院,江苏南京210095)

本研究以猪后腿为原料,采用现代滚揉腌制及风干成熟工艺加工低盐火腿,并分析滚揉腌制对火腿半膜肌及股二头肌品质的影响。结果表明,现代滚揉腌制对火腿理化品质有显著的影响(p<0.05),具体表现为半膜肌中水分含量显著高于对照组(p<0.05),股二头肌中实验组水分含量显著低于对照组(p<0.05),食盐含量显著高于对照组(p<0.05),半膜肌和股二头肌中水分及盐分含量差异较小,在火腿风干成熟过程中,滚揉腌制对火腿色差L*、a*、b*变化趋势影响较小;与对照组相比,滚揉腌制能显著降低半膜肌和股二头肌的硬度(p<0.05),显著改善了火腿的质构特性。并且对半膜肌和股二头肌中游离脂肪酸重量、蛋白质水解指数及感官品质无显著影响(p>0.05)。因此,现代滚揉腌制能平衡火腿半膜肌及股二头肌的理化品质,促进产品的内外部位品质的稳定性。

低盐火腿,滚揉腌制，品质

火腿主要是以食盐等无机盐类作为腌制剂,经过腌制、风干、发酵、成熟后加工而成的肉制品[1-2];为我国著名的传统腌腊肉制品因其风味独特而拥有大量的消费人群[3-4]。传统火腿在加工过程中蛋白质及肌内脂肪逐渐发生一系列分解、氧化反应,该反应的产物及次级产物形成了火腿独特的风味[5-6];与欧美国家干腌火腿由传统作坊向现代风干成熟相比,我国的火腿传统腌制风干成熟生产工艺、技术装备及规模化程度均相对较低[7-8];并且由于在低盐腌制火腿中,传统腌制工艺会产生食盐渗透不均,水分散失不规律等问题,产品也会出现内外颜色差异性大、内部腐败变质等现象,从而影响出品率[9-11]。

表1　火腿现代风干成熟工艺[14]Table 1　Air-dried process of Rugao hams[14]

滚揉腌制是在火腿腌制前期,一种针对火腿腌制采用的物理加工方法,即通过一定外力均匀作用于原料表面,从而促进火腿内盐分及水分的均匀渗透,达到维持内外部品质均匀的目的,不同的滚揉腌制工艺对火腿的品质影响也存在差异,随着滚揉压力的增加,肌肉内蛋白质及脂质的存在状态也会发生改变,从而影响火腿的品质,因此合适的滚揉腌制工艺对火腿品质有重要的促进作用[12-13]。虽然国际著名火腿(帕尔马火腿、伊比利亚火腿等)滚揉腌制已形成标准化和现代化,但是适用于国内现代低盐火腿腌制加工,以提高生产工艺规模化、现代化的滚揉腌制工艺还未见报道;另外,滚揉腌制对现代低盐火腿的品质影响研究也是空白。

本研究以猪后腿为原料,采用滚揉腌制-现代风干成熟工艺加工低盐火腿,并分析滚揉腌制对火腿半膜肌及股二头肌中理化指标、颜色、质构、蛋白质分解指数、游离脂肪酸总量、感官品质的影响,以期为火腿的现代化风干成熟提供技术支持。

1　材料与方法

1.1材料与设备

猪后腿江苏如皋长寿集团肉联屠宰厂(8±0.5)kg;食盐(NaCl≥98.8%);消化片(5.5 g 硫酸钾和0.5 g无水硫酸铜)丹麦Foss分析仪器公司;三羟甲基氨基甲烷(Tris);乙二胺四乙酸(EDTA);溴酚蓝考马斯亮蓝;巯基乙醇Sigma试剂公司;异丙醇、正庚烷、三氯甲烷三氯乙酸(TCA)、硫酸(H2SO4)、盐酸等常规化学试剂均为国药集团化学试剂有限公司的分析纯级。

JA2203N电子天平上海民桥精密科学仪器有限公司;LabMASTER_aw水分活度仪伯格森(北京)科技有限公司;oelta320-5 pH计梅特勒-托利多仪器公司;TDL-40B型台式离心机上海安亭科学仪器厂;恒温水浴锅上海实验总厂;SC-2型磁力搅拌器上海线曹行无线电元件厂;2300型Kjeltec TM自动凯氏定氮仪丹麦Foss分析仪器公司;101-O-S电热恒温鼓风干燥箱上海跃进医疗器械厂;602S稳压稳流电泳仪北京六一仪器厂;FR-980生物电泳图象分析系统上海复日科技有限公司;SPX-250C型恒温恒湿箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂。

1.2实验方法

1.2.1火腿风干成熟工艺实验组:原料肉→预处理→第一次滚揉→第一次上盐→第二次滚揉→第二次上盐→第三次滚揉→第三次上盐→平衡阶段→风干成熟阶段(三次滚揉)

对照组:原料肉→预处理→第一次上盐→第二次上盐→第三次上盐→平衡阶段→风干成熟阶段(无滚揉)

具体腌制方法:预处理:冷冻于-20 ℃保存3 d,并于4～8 ℃库房中解冻48 h。腌制上盐:总盐量为原料重的5%(m/m),库房温度为:4～8 ℃,湿度为:70%～80%。分三次上盐,上盐时间分别为腌制阶段的1、3、15 d,上盐量分别为总盐量的10%、70%、20%。在每次上盐前进行滚揉,滚揉方法:按照间歇式滚揉方式加工,具体滚揉时间为20 min,间歇10 min,压力为10 kPa。现代风干成熟工艺过程见表1。

1.2.2取样方法风干成熟取样点为:1.原料肉、2.腌制阶段结束、3.平衡阶段结束、4.风干阶段结束、5.成熟前期结束、6.成熟中期结束、7.成熟结束。分别对火腿半膜肌及股二头肌取样,-40 ℃储藏(n=3)。

1.2.3指标测定水分测定方法:GB/T 9695.15-2008肉与肉制品 水分含量测定;盐分测定方法:GB/T 12457-2008食品中氯化钠的测定;GB 5009.3-2010食品安全国家标准 食品中水分的测定;水分活度测定方法:GB/T 23490-2009食品水分活度的测定;pH测定方法:GB/T 9695.5-2008肉与肉制品 pH测定。色差测定[15]:将色差计调至Lab系统(采用CIE1976表色系统),每次对肉样及肉浸液测量4次,测定5个样品,取平均值。质构测定[16];游离脂肪酸总量测定[17];蛋白质水解指数测定[18];肌浆蛋白、肌纤维蛋白提取[19];SDS-PAGE实验方法[20-21]:将酶解后的蛋白产物配制成蛋白样品并与标准分子量蛋白进行SDS-PAGE,分离胶浓度为10%,浓缩胶浓度为5%,用考马斯亮蓝G-250染色,分析蛋白质分子量。感官评价方法:火腿的感官特征及定义参考Garcia等[22],详见表2。

表3　不同处理组火腿加工过程中半膜肌理化品质变化Table 3　Quality changes of semimembranosus during different ham Processing

注:同行中不同字母(a.b.c…)表示差异显著(p<0.05);同列相同指标中不同字母(A.B)表示差异显著(p<0.05),表4同。

表4　不同处理组火腿加工过程中股二头肌理化品质变化Table 4　Quality changes of biceps femoris during different ham Processing

注：1.原料肉；2.腌制阶段结束；3.平衡阶段结束；4.风干阶段结束；5.成熟前期结束；6.成熟中期结束；7.成熟，图1～图4同。

表2　火腿的感官特性及定义Table 2　Sensory atributes,definitions and extremes of dry-cured ham

1.3数据处理与统计分析

所有数据利用Microsoft Excel 2010进行统计作图,用SAS 9.2(SAS Institute Inc,Cary,NC,USA)进行方差分析,不同平均值之间利用最小二乘法进行差异显著性检验(α=0.05)。

2　结果与分析

2.1火腿理化品质变化

表3为火腿半膜肌中部分理化指标变化结果,可以看出,在火腿加工过程中水分含量及水分活度呈显著的下降趋势(p<0.05),通过滚揉加工后,火腿在加工过程中水分含量均显著高于对照组(p<0.05);对于水分活度,在腌制和平衡期内滚揉组显著高于对照组(p<0.05),但是在风干成熟过程中两组无显著的变化(p>0.05)。Villalobos-Delgado[23]研究对干腌肉制品中滚揉加工中得出了相似的结果,主要是因为施加外力导致肌肉组织形态发生改变,从而导致了火腿在成熟过程中水分的散失的差异;另外可能是内部股二头肌大量失水导致表面半膜肌水分含量相对偏高。另有研究表明[19],滚揉腌制后可以增加食盐在肌肉中的扩散速率,从表3中火腿食盐含量可以看出,在腌制阶段滚揉组食盐含量显著低于对照组(p<0.05),但是在风干成熟过程中两组无显著差异(p>0.05);分析不同主要是半膜肌存在于火腿的表面,在腌制结束后不同处理组半膜肌内食盐含量达到平衡;对于半膜肌内pH,不同处理组差异结果与食盐含量结果近似。

在火腿股二头肌中部分理化指标变化过程可以看出,对于水分含量,对照组显著高于实验组(p<0.05),与半膜肌中结果相反;而实验组食盐含量显著高于对照组。分析原因主要是滚揉腌制促进了火腿中食盐的扩散,使火腿内外部食盐含量更快的达到平衡,从而使火腿食盐含量更均匀[23]。对于股二头肌中水分活度及pH,从表中可以看出,实验组和对照组之间无显著的差异(p>0.05)。

综合分析可以看出,现代滚揉腌制对火腿水分、盐分等理化品质有显著的影响(p<0.05),具体表现为半膜肌中水分含量显著高于对照组;在股二头肌中实验组水分含量显著低于对照组,食盐含量显著高于对照组;并且滚揉处理后火腿不同取样部位水分及盐分含量差异相对于对照组各指标之间的差异较小。因此可以看出,滚揉处理有利于火腿内水分及盐分的平衡。

2.2火腿颜色变化分析

火腿在加工过程中半膜肌颜色变化见图1。从图中L*、a*、b*变化可以看出,在风干成熟过程中,滚揉腌制对半膜肌L*、a*、b*均有重要的影响,但是在腌制平衡阶段结束,两组色差无显著差异(p>0.05)。在成熟后期,滚揉处理后火腿L*、a*、b*值显著高于对照组(p<0.05),可能是因为在半膜肌滚揉处理后,实验组水分含量相对较高导致[5]。

图1　不同处理组火腿加工过程中半膜肌颜色变化Fig.1　Color changes of semimembranosus during different ham processing

对于火腿股二头肌在加工过程中颜色变化可以看出,滚揉处理对股二头肌中a*值均无显著影响(p>0.05),对风干成熟前期L*值及风干成熟中期b*值有显著影响(p<0.05),表现为实验组显著大于对照;研究表明,肌肉中颜色的改变主要是肌红蛋白的不同累积导致[21],在火腿风干成熟过程中半膜肌及股二头肌由于食盐渗透、水分差异等原因,成熟产品颜色有较大差异,而通过滚揉腌制后,不同部位颜色差异相对减少,因此可以看出,滚揉处理对减少火腿不同部位颜色差异有重要作用。

表5　不同处理组火腿加工过程中质构变化Table 5　Color Textural properties changes during different ham Processing

注:同列相同取样部位中不同字母(A.B)表示差异显著(p<0.05)，样品均为成品。

图2　不同处理组火腿加工过程中股二头肌颜色变化Fig.2　Color changes of biceps femoris during different ham processing

2.3火腿质构特性变化分析

从表5中可以看出,在火腿半膜肌中对于不同处理组,弹性、内聚性及咀嚼性均无显著差异(p>0.05),实验组硬度显著低于对照组(p<0.05);在股二头肌中,滚揉处理也能显著降低火腿的硬度,并且内聚性显著增加(p<0.05)。可能原因是经过滚揉处理后的肌肉,在风干成熟后,火腿内外部水分、盐分含量等相对均匀导致[17]。

2.4游离脂肪酸变化分析

图3为火腿半膜肌及股二头肌中游离脂肪酸总量的变化结果。从图中可以看出,在火腿加工过程中,游离脂肪酸总量呈显著的升高趋势(p<0.05),在成熟中期后略有下降;对于不同处理组,游离脂肪酸总量在风干成熟过程中无显著差异(p>0.05),即可以看出,滚揉处理对火腿中游离脂肪酸总量无显著影响(p>0.05)。

图3　不同处理组火腿加工过程中游离脂肪酸变化Fig.3　Total free fatty acids changes during different ham Processing注:a为半膜肌;b为股二头肌,图4同。

2.5蛋白质分解变化分析

图5　不同处理组火腿加工过程中肌浆蛋白质的变化Fig.5　Sarcoplasmic proteins changes during different ham Processing注:不同泳道相同数字(1.2.3…)表示同一取样点,其中组A为实验组;组B为对照组,M为marker,样品为股二头肌，图6同。

蛋白质分解过程是蛋白质的空间结构的展开及由长链断裂为多肽和游离氨基酸的过程,是影响传统干腌肉制品产品品质的重要因素,在肉制品的风干成熟过程中,通过蛋白质的降解,小分子物质累积,形成了产品的重要风味物质、风味增强剂或风味前体物质,如多肽、小肽、游离氨基酸和胺类物质。火腿加工过程即为蛋白质的深度降解过程,能显著提高产品的感官品质及营养价值,可以通过蛋白质的水解指数反映。从图4中可以看出,在半膜肌及股二头肌加工过程中,蛋白质逐渐分解,不同处理组之间存在差异,但是无统计学差异性(p>0.05)。为了进一步确认滚揉腌制对火腿中蛋白质分解的影响,以股二头肌为例,分别以SDS-PSGE法分析不同处理组间肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的差异性,见图5、图6。

图4　不同处理组火腿加工过程中蛋白质水解指数变化Fig.4　Proteolysis index changes during different ham Processing

肌浆蛋白是鸡肉蛋白质的重要组成部分,易溶于低离子的中性盐溶液,因此又称可溶性蛋白质。主要包括肌红蛋白、肌粒中的蛋白质、肌球蛋白X和即溶蛋白及一些磷酸化酶[24],主要与火腿色泽、浸出物、呈味特性有关[25]。在风干成熟过程中肌浆蛋白的分解对游离氨基酸和小分子肽的累积有重要作用,也是火腿鲜美的重要原因。火腿股二头肌中肌浆蛋白分解过程见图5。从图中可以看出,在风干过程中,大量肌浆蛋白逐渐分解为小分子蛋白,主要变现为大分子条带(100～200 ku)逐渐变暗,10～25 ku条带逐渐累积。对比不同处理组可以看出,滚揉腌制对火腿肌浆蛋白条带无明显的影响。

图6　不同处理组火腿加工过程中肌原纤维蛋白质的变化Fig.6　Myofibrillar proteins changes during different ham Processing

肌原纤维蛋白是构成肌肉蛋白质的另一重要成分,主要由重酶解肌球蛋白、肌动球蛋白、肌钙蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、α及β-辅肌动蛋白构成,易溶于高浓度的中性盐溶液;肌原纤维蛋白主要决定肌肉的质构和其他加工功能特性,如肉的热凝胶形成能力、保水能力、脂肪乳化力等[26]，在风干成熟中分解量较少,但对产品的感官品质有重要的影响。从图6中可以看出,滚揉腌制对股二头肌中肌原纤维蛋白无明显的影响,实验组对照组条带无明显的差异。此外,在风干成熟过程中,股二头肌肌原纤维蛋白质逐渐分解主要变为120～200 ku条带减少,10～15 ku条带逐渐增加。

表6　火腿感官评价结果Table 6　Sensory evaluation results of ham

注:同行相同取样部位中相同字母(a)表示差异不显著(p>0.05)。

2.6火腿感官品质变化分析

感官品质能直观的评价火腿的质量差异,是评价火腿的重要的指标。从表6中可以看出,实验组与对照组不同感官指标虽然略有差异,但是无统计学差异性(p>0.05)。因此,可以看出,在火腿腌制成熟中,滚揉腌制对于相同部位感官评价结果无显著的影响(p>0.05)。但是对比半膜肌及股二头肌可以看出，实验组的部分指标如红度、黄度、硬度等在不同部位的差值略小于对照组，实验组不同取样部位的感官指标差异相对较小，进一步说明滚揉腌制对平衡火腿品质有重要的作用。

3　结论

本研究表明,现代滚揉腌制对火腿理化品质有显著的影响(p<0.05),具体表现为相比于对照组,火腿经滚揉处理后,半膜肌及股二头肌中水分及盐分含量差异较小;在半膜肌及股二头肌中,与对照组相比,滚揉腌制能显著降低火腿硬度(p<0.05)。因此,现代滚揉腌制能平衡火腿半膜肌及股二头肌的理化品质,以促进产品的内外部位品质的稳定性。另外,对于半膜肌及股二头肌中游离脂肪酸重量、蛋白质水解指数及感官品质,实验组与对照组之间无显著差异(p>0.05)。因此,现代滚揉处理可应用于火腿现代风干成熟加工中,以降低半膜肌及股二头肌在成熟过程中品质的差异。

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Effect of modern tumbling on quality characteristics of a salt substitute dry-cured ham

WANG Jian,YAN Wen-jing,WU Hai-zhou,CHEN Wen-bin,ZHANG Jian-hao*

(National Central of Meat Quality and Safety Control,Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control,Ministry of Agriculture,Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition,College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)

To verify the influence of tumbling on semimembranosus and biceps femoris of ham,cured with tumbling and dry-cured process procedure.Compared with the control,the treatment with modern tumbling had a significant influence(p<0.05)on the quality of dry-cured ham,including higher water content(p<0.05)in the semimembranosus,lower water content(p<0.05)in the biceps femoris and higher salt content(p<0.05)in ham.The tumbling procedure can reduce the discrepancy of water and salt content in the different part of ham. The trend of the value ofL*,a*,b*was only a little affected by tumbling during the processing. Compare with the control, tumbling had a significant decreases effect on the hardness of ham,which implicated tumbling improved the characteristics of texture. And it had no significant differences(p>0.05)effect on the amount of free fatty acids,the proteolysis index and the sensory quality of semimembranosus and biceps femoris. Since through the modern tumbling procedure can balance the physicochemical quality,and promot the stability of low-salt dry-cured ham between the internal and external.

low-salt ham;tumbling;quality

2015-12-18

王健(1990-)，男，硕士研究生，研究方向:畜产品加工与质量控制，E-mail:wangjian2239@sina.com。

章建浩(1961-)，男，博士，教授，研究方向:畜产品加工与质量控制，E-mail:nau_zjh@njau.edu.cn。

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD28B01)；国家公益性行业(农业)科研专项(201303082-2)；江苏省苏北科技发展计划项目(BC2013415)。

TS201.1

B

1002-0306(2016)09-0228-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.09.036