黎良浩 陳文彬 戴照琪 王健 徐幸蓮 章建浩
摘 要:以強(qiáng)化高溫溫度、用鹽量、強(qiáng)化高溫時(shí)間、KCl替代比例為試驗(yàn)因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),研究工藝因素對(duì)干腌火腿蛋白質(zhì)水解和感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:蛋白質(zhì)水解指數(shù)與強(qiáng)化高溫時(shí)間呈顯著正相關(guān)
(P<0.05);游離氨基酸(free amino acids,F(xiàn)AA)含量與強(qiáng)化時(shí)間呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與用鹽量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);感官品質(zhì)評(píng)分與強(qiáng)化時(shí)間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01);強(qiáng)化溫度與KCl替代比例對(duì)各指標(biāo)均無顯著影響(P>0.05);強(qiáng)化時(shí)間與KCl替代比例、強(qiáng)化溫度和強(qiáng)化時(shí)間的交互作用對(duì)感官評(píng)分有極顯著負(fù)影響(P<0.01);用鹽量與KCl替代比例、強(qiáng)化溫度和強(qiáng)化時(shí)間的交互作用對(duì)FAA含量有極顯著正影響(P<0.01)。綜合分析,優(yōu)化工藝組合為:強(qiáng)化溫度35 ℃、用鹽量5%、高溫強(qiáng)化55 d、KCl替代比例30%。
關(guān)鍵詞:干腌火腿;KCl替代;強(qiáng)化高溫成熟;工藝時(shí)間;蛋白質(zhì)水解;感官品質(zhì)
干腌火腿是國際上最具代表性的腌臘肉制品,產(chǎn)品具有香味濃郁、色澤紅白鮮明、滋味及風(fēng)味物質(zhì)豐富的特點(diǎn)。目前,歐洲國家的干腌火腿基本都采用了機(jī)械化、智能化生產(chǎn)方式,產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)化得到了基本保障。而我國干腌火腿的加工仍以傳統(tǒng)加工方式為主,以金華火腿為例,其加工周期長達(dá)8~10 個(gè)月[1-2],產(chǎn)品鹽分含量高達(dá)8%~12%[3-5],嚴(yán)重制約了產(chǎn)品的生產(chǎn)及消費(fèi)。改進(jìn)干腌火腿加工工藝、縮短其加工周期、降低鹽分含量是火腿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。國外的學(xué)者通過提高發(fā)酵溫度、降低環(huán)境濕度、使用添加物等措施來加快火腿等干腌肉制品的成熟[6-9]。國內(nèi)的研究人員主要是利用滾揉腌制裝置加快腌制過程[10],利用人工氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)提高發(fā)酵成熟溫度來加快火腿的生產(chǎn)[11-13]。章建浩等[11]成功地將干腌火腿的加工周期縮短到了80 d,獲得了質(zhì)量穩(wěn)定、感官品質(zhì)達(dá)到傳統(tǒng)火腿標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
傳統(tǒng)火腿的加工主要依靠自然氣候變化來實(shí)現(xiàn)溫/濕度的調(diào)控,為了降低火腿腌制過程中出現(xiàn)腐敗的風(fēng)險(xiǎn),保證產(chǎn)品的出品率,大多數(shù)企業(yè)依舊采用傳統(tǒng)的高鹽腌制方法進(jìn)行火腿生產(chǎn)。其結(jié)果是火腿鹽分含量高,口感過咸,與現(xiàn)代健康膳食中提倡的低鹽、低鈉理念不符。由于過多的高鈉飲食容易引起人體心血管疾病[14],利用部分鹽替代技術(shù)降低食品中鈉鹽含量,從而開發(fā)低鈉食品是目前備受國內(nèi)外認(rèn)可的方法。該技術(shù)主要的鈉鹽替代物為KCl、MgCl2、CaCl2等[15]。Ali?o等[16]用KCl、CaCl2和MgCl2部分替代NaCl腌制豬腰肉,發(fā)現(xiàn)干腌豬腰肉感官品質(zhì)不受影響。Guàrdia等[17]用KCl與乳酸鉀復(fù)合物替代50%的NaCl制作發(fā)酵香腸,發(fā)現(xiàn)在保證產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的同時(shí)能顯著降低其鈉離子含量。吳海舟等[18]研究了不同替代比例的KCl對(duì)干腌中式培根蛋白質(zhì)降解及產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,得出最佳替代比例為40%。越來越多的研究[19-22]表明,用KCl部分替代NaCl降低干腌肉制品中鈉離子含量是一種可行的方法。
目前使用KCl部分鹽替代技術(shù)在一些腌臘產(chǎn)品中已經(jīng)得以應(yīng)用,但規(guī)?;a(chǎn)低鹽干腌火腿還未見報(bào)道。本研究試圖將“強(qiáng)化高溫成熟,縮短工藝時(shí)間”火腿加工新技術(shù)和KCl部分替代NaCl技術(shù)結(jié)合來改進(jìn)干腌火腿的生產(chǎn)工藝,縮短其加工周期,降低終產(chǎn)品鹽分及鈉含量,為干腌火腿的現(xiàn)代化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
火腿原料 江蘇省長壽集團(tuán);氯化鉀(食品級(jí)) 連云港樹人科創(chuàng)食品添加劑有限公司;食鹽 南京市售;氨基酸標(biāo)樣(35 種游離氨基酸) 德國Sykam
公司;硼酸、氯化鋰 美國Alfa Aesar公司;甲醇、一水合氫氧化鋰 美國Sigma Aldrich公司;檸檬酸 美國Fluka公司;硝酸銀、硫氰酸鉀、磺基水楊酸、茚三酮、亮氨酸、氯化鈉、三氯乙酸等試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
人工氣候控制系統(tǒng) 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院;IKAT18型分散機(jī) 德國Ika公司;Beckman Allegra 64R型高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman公司;JA2203N型電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;UV-2600型紫外分光光度計(jì) 日本島津公司;2300型Kjeltec?自動(dòng)凱氏定
氮儀 丹麥Foss公司;S20K型pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;S433D型自動(dòng)氨基酸分析儀(鋰鹽體系) 德國Sykam公司。
1.3 方法
1.3.1 火腿新工藝加工流程
鮮豬腿→修整→凍藏→解凍→上鹽堆疊→腌制→風(fēng)干成熟→貯藏后熟
鮮豬腿:來自同品種同批養(yǎng)殖的豬,肥膘適中、質(zhì)量在(15±0.5) kg,共計(jì)70 條。修整:經(jīng)專業(yè)的火腿師傅修割成型。凍藏:在豬腿運(yùn)輸前期于-20 ℃凍藏,并在運(yùn)輸過程中保持凍藏狀態(tài),凍藏時(shí)間為5 d。解凍:將凍藏的豬腿攤放在干凈通風(fēng)的場(chǎng)地,環(huán)境溫度約4 ℃,解凍48 h。上鹽堆疊:在腌制1、8、23 d分別按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用鹽量的60%、30%、10%上鹽涂抹,涂抹完畢,將火腿肉面朝上堆疊擺放。腌制:腌制環(huán)境溫度4 ℃,腌制期60 d。腌制過程中,每日打掃腌制冷庫衛(wèi)生,每隔4 d翻1 次堆。風(fēng)干成熟:將火腿用麻繩懸掛在固定架上擺放在成熟房中。成熟過程中為了模擬自然氣候條件晝夜變化,溫/濕度控制程序晝開夜關(guān)。貯藏后熟:風(fēng)干成熟結(jié)束后,將火腿放置在干凈的日常環(huán)境中存放。
1.3.2 鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
按1.3.1節(jié)火腿加工工藝制作火腿,以強(qiáng)化溫度、用鹽量、高溫強(qiáng)化時(shí)間和KCl替代比例為試驗(yàn)因素,按表1所示L9(34)正交表試驗(yàn),其中溫/濕度和時(shí)間程序按表2所示。以蛋白水解指數(shù)、游離氨基酸總量和感官評(píng)分為參考指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。
1.3.3 樣品采集
取各處理組火腿風(fēng)干成熟結(jié)束時(shí)的股二頭肌中間樣品為實(shí)驗(yàn)材料,每個(gè)處理組各取3 條腿,剔除脂肪及可見筋膜后切碎,真空包裝,于-40 ℃凍藏。
1.3.4 水分含量測(cè)定
按照GB/T 5009.3—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法測(cè)定。
1.3.5 鹽分含量測(cè)定
參照GB/T 9695.8—2008《肉與肉制品 氯化物含量測(cè)定》進(jìn)行,鹽分含量以NaCl含量計(jì)。
1.3.6 蛋白質(zhì)水解指數(shù)測(cè)定
參照江慧等[23]的方法。
總氮(total nitrogen,TN)測(cè)定:樣品解凍后剔除筋膜和可見脂肪并絞碎,稱取1.000 g上述肉樣和1 勺消化劑、12 mL濃硫酸在消化管中,消煮1.5 h(420 ℃),用凱氏定氮儀完成樣品中總氮含量的測(cè)定。
非蛋白氮(non protein nitrogen,NPN)含量測(cè)定:樣品解凍后剔除筋膜和可見脂肪并絞碎,稱取5.000 g上述樣品于離心管中,并加入25 mL的10 g/100 mL三氯乙酸溶液混勻,10 000 r/min條件下分3 次高速勻漿20 s,4 ℃條件下放置過夜后5 000×g冷凍離心5 min,過濾后取濾液于消化管中,加5 mL硫酸,在220 ℃條件下烘干水分,再將7 mL硫酸加入消化管中在420 ℃條件下消煮1.5 h,用凱氏定氮儀測(cè)定樣品中非蛋白氮的含量。
1.3.7 游離氨基酸(free amino acids,F(xiàn)AA)測(cè)定
游離氨基酸的測(cè)定采用氨基酸自動(dòng)分析儀法,參考Virgili等[24]方法并略作修改:取適量的樣品,加入pH 6.5的0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液60 mL,6 000×g冷凍高速勻漿3 min,10 000×g冷凍離心20 min,過濾后取上清液0.5 mL,并用3 g/100 mL水楊酸溶液調(diào)節(jié)pH 2.0,加入雙蒸水0.25 mL,15 000×g冷凍離心20 min,吸取上清液0.5 mL,用0.02 mol/L鹽酸溶液稀釋5~10 倍,檢測(cè)游離氨基酸的組成。檢測(cè)條件:pH 3.3~4.9的檸檬酸緩沖液為洗脫液,茚三酮、乙二醇甲醚、乙酸鈉混合緩沖液為顯色液,羥脯氨酸在440 nm波長條件下檢測(cè),其余氨基酸均在570 nm波長處檢測(cè)。
1.3.8 感官評(píng)定
火腿成熟結(jié)束時(shí),首先請(qǐng)10 名火腿加工資深人員對(duì)火腿進(jìn)行簽香評(píng)定,評(píng)分為三簽香綜合得分,然后對(duì)火腿肌肉切面進(jìn)行色澤評(píng)定。質(zhì)地及滋味評(píng)定參照GB 22210—2008《肉與肉制品 感官評(píng)定規(guī)范》的要求進(jìn)行。各項(xiàng)分?jǐn)?shù)去掉極值后相加求平均值。評(píng)分采用9 分制,具體評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表4。
1.3.9 正交試驗(yàn)最優(yōu)工藝驗(yàn)證
以正交試驗(yàn)最優(yōu)工藝參數(shù)為加工條件制作干腌火腿,以食鹽非替代組為對(duì)照,測(cè)定2 組火腿股二頭肌的水分含量、鹽分含量、蛋白質(zhì)水解指數(shù)、FAA含量、感官評(píng)分,驗(yàn)證KCl部分替代NaCl協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝的可行性。
1.4 數(shù)據(jù)處理
所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2013進(jìn)行整理并用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析、回歸分析和Pearson相關(guān)分析,用SPSS 22.0進(jìn)行交互作用分析,平均值之間用Fishers最小顯著差異法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝正交試驗(yàn)極差及相關(guān)分析
由表5~6可知,成熟結(jié)束時(shí)火腿水分含量在強(qiáng)化溫度處理組中差異不顯著(P>0.05),結(jié)合產(chǎn)品情況來看,主要是前期產(chǎn)品表面脫水較快形成水分?jǐn)鄬?,?dǎo)致中高溫階段水分蒸發(fā)困難大,程序差別體現(xiàn)不出來。水分含量與蛋白水解指數(shù)和游離氨基酸總量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),這可能是因?yàn)樗稚⑹л^快的火腿脫水通道順暢更有利于熱量的傳遞,組織蛋白酶及氨肽酶的作用也更強(qiáng)。影響水分含量的因素主次順序?yàn)椋河?/p>
鹽量>強(qiáng)化時(shí)間>強(qiáng)化溫度>KCl替代比,考慮到產(chǎn)品得率,最優(yōu)參數(shù)組合為A3B3C1D1。
成熟結(jié)束火腿鹽分含量在各處理組間差異極顯著(P<0.01),鹽分含量與用鹽量呈極顯著正相關(guān)
(P<0.01),與KCl替代比呈負(fù)相關(guān),說明使用KCl替代NaCl來降低終產(chǎn)品鹽含量是可行的[19-22]。影響水分含量的因素主次順序?yàn)椋河名}量>強(qiáng)化時(shí)間>KCl替代比>強(qiáng)化溫度,最優(yōu)參數(shù)組合為A1B1C1D3,即強(qiáng)化溫度為35 ℃、用鹽量5%、高溫強(qiáng)化35 d、KCl替代比例為40%。
蛋白水解指數(shù)反映肽類及FAA總量的變化,被廣泛用于評(píng)價(jià)加工肉制品蛋白質(zhì)降解程度[25],是評(píng)價(jià)火腿質(zhì)量的重要指標(biāo),經(jīng)過后熟的金華火腿蛋白水解指數(shù)在14%~20%之間[26]。蛋白質(zhì)水解指數(shù)在各處理組間差異顯著(P<0.05),與強(qiáng)化時(shí)間及游離氨基酸總量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。極差分析結(jié)果顯示影響蛋白水解指數(shù)的各因素影響力大小為:強(qiáng)化時(shí)間>用鹽量>KCl替代比例>強(qiáng)化溫度,對(duì)應(yīng)最優(yōu)組合A2B2C3D3。
游離氨基酸含量最能代表火腿中滋味物質(zhì)的情況,同時(shí)游離氨基酸還可進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)或與脂質(zhì)等物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生次級(jí)滋味物質(zhì),因此游離氨基酸含量是評(píng)定火腿質(zhì)量的一個(gè)最重要指標(biāo)。FAA總量在各處理組間差異不顯著(P>0.05),與強(qiáng)化時(shí)間呈顯著正相關(guān)(P<0.05),
與用鹽量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。由極差分析知二者對(duì)FAA影響力大小相近,因此造成各處理組間差異不顯著,各因素影響力大小為:用鹽量>強(qiáng)化時(shí)間>KCl替代比例>強(qiáng)化溫度,最優(yōu)組合為A3B1C3D2。
感官評(píng)分各處理組間感官評(píng)分差異顯著(P<0.05)。
由極差分析結(jié)果可知,影響感官評(píng)分的各因素主次順序?yàn)椋簭?qiáng)化時(shí)間>KCl替代比例>用鹽量>強(qiáng)化溫度。感官評(píng)分與強(qiáng)化時(shí)間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),說明加工時(shí)間越長火腿品質(zhì)更高。感官評(píng)分與KCl替代比例為負(fù)相關(guān)關(guān)系,說明采用高替代比例的KCl可能會(huì)導(dǎo)致異樣口感,而結(jié)合感官評(píng)分的結(jié)果來看30%的替代量是可以接受的。
2.2 方差分析結(jié)果
由表7可知,水分對(duì)應(yīng)的模型為顯著,解釋了57.63%的變異,用鹽量和強(qiáng)化時(shí)間對(duì)水分的影響是顯著的
(P<0.05),各因素影響力大小為:B>C>A>D,與極差分析結(jié)果一致。鹽分對(duì)應(yīng)的模型為極顯著(P<0.01),可以解釋90.31%的變異,用鹽量和強(qiáng)化時(shí)間對(duì)鹽分的影響是極顯著的(P<0.01),各因素影響力大小為:B>C>D>A,與極差分析結(jié)果一致。蛋白水解指數(shù)所用模型為顯著(P<0.05),強(qiáng)化時(shí)間的影響表現(xiàn)為極顯著
(P<0.01),用鹽量的影響表現(xiàn)為顯著(P<0.05),各因素影響力大小為:C>B>D>A,與極差分析結(jié)果一致。FAA所用模型不顯著(P>0.05),與各組間方差分析結(jié)果一致,用鹽量對(duì)其顯示出顯著的影響力
(P<0.05),各因素影響力大小為:B>C>D>A。感官評(píng)分所用模型極顯著(P<0.01),能解釋93.8%的變異,用鹽量、強(qiáng)化時(shí)間、KCl替代比例均表現(xiàn)出極顯著的影響力(P<0.01),強(qiáng)化溫度亦為顯著(P<0.05),各因素影響力大小為:C=D>B>A。
2.3 回歸優(yōu)化及顯著性分析
火腿的質(zhì)量評(píng)定中感官評(píng)分、游離氨基酸總量(FAA)和蛋白水解指數(shù)是3 個(gè)很重要的指標(biāo)。感官評(píng)分直觀反映火腿的商品品質(zhì)和食用品質(zhì),F(xiàn)AA總量可以代表火腿產(chǎn)品中滋味物質(zhì)含量及風(fēng)味物質(zhì)發(fā)展?jié)摿Γ鞍姿庵笖?shù)通常用來反映火腿蛋白質(zhì)降解程度。因此,本研究選擇這3 個(gè)指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù),以強(qiáng)化溫度(A)、用鹽量(B)、強(qiáng)化時(shí)間(C)和KCl替代比例(D)4 個(gè)工藝參數(shù)為自變量來進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸優(yōu)化。
2.3.1 以感官評(píng)分為目標(biāo)函數(shù)的回歸分析
以感官評(píng)分為目標(biāo)函數(shù)的回歸方程為:感官評(píng)分=
0.32-0.03AC+1.30AD-1.38CD+1.81C?;貧w方程R2=0.988 3,R2Adj=0.976 6,表明回歸方程的擬合度很高。方差分析結(jié)果顯示,該回歸模型是極顯著的(P<0.01),強(qiáng)化時(shí)間及其與強(qiáng)化溫度、KCl替代比例的一級(jí)交互項(xiàng)、強(qiáng)化溫度與KCl替代比例的一級(jí)交互項(xiàng)的影響都是極顯著的(P<0.01)。逐步回歸過程顯示,各項(xiàng)影響力大小為:C>CD>AC>AD,說明強(qiáng)化時(shí)間是最重要的影響因素,與極差分析及相關(guān)分析的結(jié)果一致,同時(shí)強(qiáng)化溫度在與強(qiáng)化時(shí)間及替代比的交互作用中也發(fā)揮了作用。
根據(jù)回歸方程,將各加工因素的三水平值代入計(jì)算,計(jì)算感官評(píng)分的最大響應(yīng)值,得到鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝回歸優(yōu)化結(jié)果為:A1(強(qiáng)化溫度35 ℃)、C3(強(qiáng)化時(shí)間55 d)、D1(KCl替代比例20%),與極差分析結(jié)果一致,得到最大響應(yīng)值為36.04。
2.3.2 以游離氨基酸總量(FAA)為目標(biāo)函數(shù)的回歸分析
以游離氨基酸總量為目標(biāo)函數(shù)的回歸方程為:FAA=6676.28+10.33B2-0.50C2-6339.51D2+1.65AC+
683.56BD-458.67B+3.31C?;貧w方程R2=0.973 3,R2Adj=0.967 6,表明回歸方程的擬合度很高(P<0.01),試驗(yàn)誤差小。逐步回歸過程顯示,各項(xiàng)影響力大小為:B>C2>D2>BD>AC>B2>C,方差分析顯示B、D2、AC、BD的影響是極顯著的(P<0.01),B2、C2的影響是顯著的(P<0.05),這與極差分析和相關(guān)分析的結(jié)果是一致的。
根據(jù)回歸方程,將各加工因素的三水平值代入計(jì)算,計(jì)算FAA總量的最大響應(yīng)值,得到鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝回歸優(yōu)化結(jié)果為:A3(強(qiáng)化溫度37 ℃)、B1(用鹽量5%)、C3(強(qiáng)化時(shí)間55 d)、D2(KCl替代比例30%),最大響應(yīng)值為7 123.64 mg/100 g,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
2.3.3 以蛋白水解指數(shù)為目標(biāo)函數(shù)的回歸分析
以蛋白水解指數(shù)為目標(biāo)函數(shù)的回歸方程為:蛋白水解指數(shù)=-4.85-0.51B2+9.69D2+5.96B+0.14C。回歸方程R2=0.994 7,R2Adj=0.989 5,顯示出較高的擬合度?;貧w模型方差分析結(jié)果顯示為極顯著(P<0.01),逐步回歸過程顯示各項(xiàng)影響力大小為:C>B2>D2>B,且各項(xiàng)影響都為極顯著(P<0.01),影響力大小與極差分析和相關(guān)分析結(jié)果一致。該過程還顯示,用鹽量與KCl替代比例的交互作用影響力是大于用鹽量的。
根據(jù)回歸方程,將各加工因素的三水平值代入計(jì)算,計(jì)算蛋白水解指數(shù)的最大響應(yīng)值,得到鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟干腌火腿新工藝回歸優(yōu)化結(jié)果為:A2(強(qiáng)化溫度36℃)、B2(用鹽量6.5%)、C3(強(qiáng)化時(shí)間55 d)、D3(KCl替代比例40%),最大響應(yīng)值為21.59%,與極差分析結(jié)果一致。
綜合各方面因素,最優(yōu)參數(shù)組合為A1B1C3D2,即強(qiáng)化溫度為35 ℃、用鹽量5%、高溫強(qiáng)化55 d、KCl替代比例為30%。
2.4 最優(yōu)工藝條件下干腌火腿品質(zhì)指標(biāo)分析
表 8 KCl替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝對(duì)干腌火腿品質(zhì)指標(biāo)的影響
由表8可知,由最優(yōu)工藝參數(shù)加工得到的火腿,與非鹽替代組相比,其在鹽分、蛋白質(zhì)水解指數(shù)、游離脂肪酸總量上皆存在顯著差異(P<0.05)。進(jìn)一步說明了KCl部分替代NaCl可以有效降低鹽含量,同時(shí)由于鹽分抑制氨肽酶活性,但KCl對(duì)某些氨肽酶活性卻可能存在保護(hù)作用,所以鹽替代對(duì)火腿蛋白質(zhì)水解具有促進(jìn)作用,增加了火腿中游離脂肪酸的總量,為火腿風(fēng)味物質(zhì)提供了更多的前體物質(zhì)。另外,鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫下的火腿感官評(píng)分顯著高于食鹽組,可見鹽分組成對(duì)火腿感官的影響較大。這些品質(zhì)指標(biāo)從側(cè)面驗(yàn)證了正交試驗(yàn)最優(yōu)工藝的正確性,為低鹽干腌火腿的快速成熟加工提供了參考。
3 討 論
3.1 鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝對(duì)干腌火腿蛋白質(zhì)水解的影響
本研究在章建浩[11-12]“強(qiáng)化高溫成熟,縮短工藝時(shí)間”干腌火腿加工新工藝和吳海舟等[18]“KCl部分替代NaCl”中式培根新工藝的基礎(chǔ)上試圖將這2 種技術(shù)相結(jié)合來改進(jìn)干腌火腿的生產(chǎn),降低產(chǎn)品鹽分含量特別是鈉含量。蛋白水解指數(shù)是火腿加工中衡量火腿成熟度的重要指標(biāo)[26]。高溫強(qiáng)化的時(shí)間對(duì)蛋白水解指數(shù)有極顯著影響(P<0.01),用鹽量對(duì)蛋白水解指數(shù)有顯著影響
(P<0.05),并表現(xiàn)出用鹽量越高,強(qiáng)化時(shí)間越長火腿蛋白質(zhì)水解越充分的趨勢(shì)。這與鹽分越高,水分活度越低,蛋白酶活性越低有關(guān)。在蛋白酶活性受到抑制的條件下,強(qiáng)化時(shí)間的累積效應(yīng)越發(fā)顯著,表現(xiàn)出很高的正相關(guān)性(P<0.01)。FAA總量反映火腿滋味物質(zhì)含量,方差分析和回歸優(yōu)化的結(jié)果顯示,F(xiàn)AA含量不僅受用鹽量影響顯著,而且還受用鹽量與KCl替代比例交互作用的顯著影響(P<0.01)。鹽分含量抑制氨肽酶活性,但KCl對(duì)某些氨肽酶活性卻可能存在保護(hù)作用。
采用高溫強(qiáng)化后火腿的成熟速度顯著提高,較傳統(tǒng)火腿1 年的加工時(shí)間縮短了6個(gè)月的時(shí)間,表現(xiàn)出很大的時(shí)間優(yōu)勢(shì)。以FAA為代表的蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物是火腿貯藏后熟期間風(fēng)味物質(zhì)生成的重要前體[27],但強(qiáng)化時(shí)間都顯著影響著蛋白水解指數(shù)與FAA,因此為了提高火腿風(fēng)味品質(zhì),也應(yīng)該適當(dāng)延長工藝過程中的強(qiáng)化時(shí)間。
3.2 鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝對(duì)干腌火腿感官品質(zhì)的影響
干腌火腿加工過程中,隨著溫度升高、加工時(shí)間延長,肌肉組織水分下降,質(zhì)構(gòu)改變,組織致密;鹽含量上升,產(chǎn)品咸味加重;蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物增多,游離氨基酸等滋味物質(zhì)含量升高,產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)提高;色澤改變,形成特有的“火紅”色[28-29]。此外,KCl替代部分NaCl能改變火腿中某些氨基酸的含量,同時(shí)鉀離子的引入也對(duì)終產(chǎn)品的口感會(huì)產(chǎn)生影響。方差分析和回歸優(yōu)化的結(jié)果顯示各加工因素及其交互作用都顯著影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)。有研究[30-32]顯示,火腿的特征風(fēng)味依賴于高鹽分含量,但高鹽分含量嚴(yán)重影響火腿產(chǎn)品的口感并潛在損害著人們健康。KCl替代比例對(duì)感官品質(zhì)有著顯著影響,有引入苦味的風(fēng)險(xiǎn),但用鹽量與KCl替代比例的顯著(P<0.05)交互作用提示我們可以通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來降低產(chǎn)品鹽分及鈉含量,保留產(chǎn)品特征風(fēng)味同時(shí)不引入苦味。本研究通過KCl替代部分NaCl在一定程度上改善了這個(gè)問題。強(qiáng)化時(shí)間對(duì)感官評(píng)分的影響也證明了適當(dāng)延長強(qiáng)化時(shí)間對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)能起到積極的作用。
綜上所述,與傳統(tǒng)火腿加工工藝相比,采用高溫強(qiáng)化處理,能顯著縮短干腌火腿的成熟時(shí)間,同時(shí)KCl對(duì)NaCl的替代效應(yīng)可以顯著降低產(chǎn)品鈉含量,有利健康。高溫強(qiáng)化時(shí)間與干腌火腿的感官評(píng)分及游離氨基酸總量都呈正相關(guān)性,從提高產(chǎn)品食用品質(zhì)的角度考慮,在快速成熟工藝的基礎(chǔ)上有必要延長火腿的加工時(shí)間或延長后熟貯藏期。以感官評(píng)分和游離氨基酸總量為目標(biāo)函數(shù)綜合回歸優(yōu)化分析,鹽替代協(xié)同強(qiáng)化高溫成熟工藝的最優(yōu)工藝條件為:強(qiáng)化溫度35 ℃、用鹽量5%、高溫強(qiáng)化55 d、KCl替代比例為30%。該工藝條件可為干腌火腿的現(xiàn)代化加工提供參考,有助于推進(jìn)傳統(tǒng)干腌肉制品加工的現(xiàn)代化。
參考文獻(xiàn):
[1] 龔潤龍. 金華火腿加工技術(shù)[M]. 北京: 科學(xué)普及出版社, 1987.
[2] 章建浩. 腌臘肉制品加工技術(shù)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2014.
[3] 周光宏, 趙改名, 彭增起. 我國傳統(tǒng)腌臘肉制品存在的問題及對(duì)策[J]. 肉類研究, 2003, 17(1): 3-7.
[4] 竺尚武, 張春榮. 干腌火腿研究[J].食品工業(yè)科技, 2004(9): 89-90. DOI:10.3969/j.issn.1002-0306.2004.09.031.
[5] 喬發(fā)東. 干腌火腿的食用品質(zhì)及影響因素[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工: 學(xué)刊, 2006(1): 4-7. DOI:10.3969/j.issn.1671-9646-B.2006.01.001.
[6] ARNAU J, GOU P, COMAPOSADA J. Effect of the relative humidity of drying air during the resting period on the composition and appearance of dry-cured ham surface[J]. Meat Science, 2003, 65(4): 1275-1280. DOI:10.1016/S0309-1740(03)00036-6.
[7] BARAT J M, GRAU R, IB??EZ J B, et al. Post-salting studies in Spanish cured ham manufacturing. Time reduction by using brine thawing-salting[J]. Meat Science, 2005, 69(2): 201-208. DOI:10.1016/j.meatsci.2004.05.020.
[8] BARAT J M, GRAU R, IB??EZ J B, et al. Accelerated processing of dry-cured ham. Part I. Viability of the use of brine thawing/salting operation[J]. Meat Science, 2006, 72(4): 757-765. DOI:10.1016/j.meatsci.2005.10.013.
[9] BLOM H, HAGEN B F, PEDERSEN B O, et al. Accelerated production of dry fermented sausage[J]. Meat Science, 1996, 43: 229-242. DOI:10.1016/0309-1740(96)00068-X.
[10] 曾弢, 章建浩, 甄宗圓, 等. 干腌火腿現(xiàn)代滾揉腌制工藝研究[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(2): 88-91.
[11] 章建浩, 唐志勇, 曾弢, 等. 金華火腿發(fā)酵成熟現(xiàn)代工藝及裝備研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2006(8): 230-234. DOI:10.3321/j.issn:1002-6819.2006.08.048.
[12] 章建浩, 靳國鋒, 王永麗, 等. 強(qiáng)化高溫成熟縮短工藝時(shí)間對(duì)干腌火腿蛋白質(zhì)水解的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2009(增刊1): 97-101.
[13] 陳松, 張春暉, 馮月榮, 等. 低鹽金華火腿控溫控濕新工藝的研究[J].肉類研究, 2006, 20(1): 30-32.
[14] GOU P, GUERRERO L, GELABERT J, et al. Potassium chloride, potassium lactate and glycine as sodium chloride substitutes in fermented sausages and in dry-cured pork loin[J]. Meat Science, 1996, 42(1): 37-48. DOI:10.1016/0309-1740(95)00017-8.
[15] RIPOLLES S, CAMPAGNOL P C, ARMENTEROS M, et al. Influence of partial replacement of NaCl with KCl, CaCl2 and MgCl2 on lipolysis and lipid oxidation in dry-cured ham[J]. Meat Science, 2011, 89(1): 58-64. DOI:10.1016/j.meatsci.2011.03.021.
[16] ALI?O M, GRAU R, FUENTES A, et al. Influence of low-sodium mixtures of salts on the post-salting stage of dry-cured ham process[J]. Journal of Food Engineering, 2010, 99(2): 198-205. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2010.02.020.
[17] GU?RDIA M D, GUERRERO L, GELABERT J, et al. Sensory characterisation and consumer acceptability of small calibre fermented sausages with 50% substitution of NaCl by mixtures of KCl and potassium lactate[J]. Meat Science, 2008, 80(4): 1225-1230. DOI:10.1016/j.meatsci.2008.05.031.
[18] 吳海舟, 張迎陽, 黎良浩, 等. KCl部分替代NaCl腌制對(duì)干腌肉制品蛋白質(zhì)水解和感官品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(1): 39-43. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201401008.
[19] G?VEN M, KARACA O B. Proteolysis levels of white cheeses salted and ripened in brines prepared from various salts[J]. International Journal of Dairy Technology, 2001, 54(1): 29-33. DOI:10.1046/j.1471-0307.2001.00003.x.
[20] ALI?O M, GRAU R, TOLDR? F, et al. Physicochemical changes in dry-cured hams salted with potassium, calcium and magnesium chloride as a partial replacement for sodium chloride[J]. Meat Science, 2010, 86(2): 331-336. DOI:10.1016/j.meatsci.2010.05.003.
[21] BARAT J M, BAIGTS D, ALI?O M, et al. Kinetics studies during NaCl and KCl pork meat brining[J]. Journal of Food Engineering, 2011, 106(1): 102-110. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2011.04.022.
[22] ALI?O M, GRAU R, TOLDR?F, et al. Influence of sodium replacement on physicochemical properties of dry-cured loin[J]. Meat Science, 2009, 83(3): 423-430. DOI:10.1016/j.meatsci.2009.06.022.
[23] 江慧, 何立超, 常辰曦. 風(fēng)干成熟工藝對(duì)木瓜蛋白酶嫩化淘汰蛋雞胸肉效果的影響[J]. 食品科學(xué), 2011, 32(4): 31-36.
[24] VIRGILI R, SACCANI G, GABBA L. Changes of free amino acids and biogenic amines during extended ageing of Italian dry-cured ham[J]. Food Science and Technology, 2007, 40(5): 871-878.
[25] HARKOUSS R, MIRADE P S, GATELLIER P. Development of a rapid, specific and efficient procedure for the determination of proteolytic activity in dry-cured ham: definition of a new proteolysis index[J]. Meat Science, 2012, 92(2): 84-88. DOI:10.1016/j.meatsci.2012.04.017.
[26] 趙改名. 肌肉蛋白水解酶在金華火腿加工過程中作用的研究[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2004.
[27] 章建浩, 黃明, 趙改名, 等. 干腌火腿工藝過程蛋白質(zhì)與脂質(zhì)分解氧化及其對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)[J]. 食品工業(yè)科技, 2003, 24(12): 103-105. DOI:10.3969/j.issn.1002-0306.2003.12.052.
[28] 黨亞麗, 王璋, 許時(shí)嬰. 干腌火腿的質(zhì)量分析及改善方法[J]. 食品工業(yè)科技, 2008, 29(2): 308-312.
[29] 王健, 嚴(yán)文靜, 吳海舟, 等. 現(xiàn)代滾揉腌制工藝對(duì)低鹽火腿風(fēng)干成熟中品質(zhì)變化的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2016, 37(9): 228-234.
[30] WU H, ZHANG Y, LONG M, et al. Proteolysis and sensory properties of dry-cured bacon as affected by the partial substitution of sodium chloride with potassium chloride[J]. Meat Science, 2014, 96(3): 1325-1331.
[31] WU Haizhou, ZHANG Y Y, LI Lianghao, et al. Influence of potassium chloride as partial substitute for sodium chloride on proteolysis and sensory properties of dry-cured meat products[J]. Food Science, 2014, 35(1): 39-43.
[32] 劉楊, 李沆, 唐靜, 等. 干腌火腿低鹽腌制強(qiáng)化高溫發(fā)酵成熟工藝優(yōu)化[J]. 肉類研究, 2014, 28(8): 8-10.