清酱肉加工过程中理化特性的变化

张顺亮1,郝宝瑞1,2,王守伟1,*,成晓瑜1,潘晓倩1,乔晓玲1,陈文华1,艾 婷1

(1.中国肉类食品综合研究中心,北京 100068;2.天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津 300134)

 

摘 要:为清酱肉在市场上的产品质量、正常流通、延长货架期等实际问题的解决提供基础理论数据,该研究分析清酱肉在加工过程中的理化特性,分别测定各阶段的水分活度、水分含量、pH值、酸价、硫代巴比妥酸反应产物(thiobarbituric acid-reactive substances,TBARS)值、过氧化值(peroxide value,POV)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVBN)和游离氨基酸等指标的变化情况。结果表明,清酱肉样品的最终水分含量和水分活度分别为27.19%和0.801,加工过程中最低pH值为5.6,TBARS值和过氧化值在加工过程中先上升然后略微下降,酸价和挥发性盐基氮呈逐渐上升的趋势。游离氨基酸在加工过程中有不同程度的变化,腌制后游离氨基酸提高的倍数最大,谷氨酸在最终样品中的含量最高。

关键词:清酱肉;理化特性;品质;风味

 

Changes in Physico-chemical Properties of Pickled Sauced Meat during Processing

 

ZHANG Shun-liang1, HAO Bao-rui1,2, WANG Shou-wei1,*, CHENG Xiao-yu1, PAN Xiao-qian1, QIAO Xiao-ling1, CHEN Wen-hua1, AI Ting1

(1. China Meat Research Center, Beijing 100068, China; 2. College of Biological Technology and Food Science,
Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

 

Abstract: This study analyzed the physico-chemical properties of pickled sauced meat at each stage during processing in order to provide useful data for solving problems concerning the product quality, normal distribution and extension of the shelf life of pickled sauced meat. The changes in moisture content, water activity (aw), pH, acidity value, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value, peroxide value, volatile basic nitrogen and free amino acids were measured during the processing of pickled sauced meat. The results showed that moisture content and aw in the final product were 27.19% and 0.801, respectively. The lowest pH was 5.6 during the manufacturing process. TBARS value and peroxide value at the earlier stage increased and then decreased slightly. Acid value and volatile basic nitrogen showed a gradual upward trend. The levels of free amino acids were changed differently at different stages with the maximal increase observed after the curing stage and glutamic acid being the most abundant in the final product.

Key words: pickled sauced meat; physico-chemical property; quality; flavor

中图分类号:TS251.1 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)05-0048-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201405010

清酱肉创制于明代,至今已有400多年的历史。清酱肉属于我国的传统腌腊肉制品,因产品色泽酱红、入口酥松、清香鲜美、利口不腻、风味独特深受人们的喜爱。与其他腌腊肉制品一样,清酱肉在加工过程中受到外部环境因素(温度、湿度、微生物等)及内源酶作用的影响,内部会发生一系列复杂的化学变化。肉中的蛋白质、脂肪在酶和微生物的作用下发生分解反应,水分也会因温度、湿度等因素发生改变。目前,关于清酱肉的研究报道较少,尤其对其加工过程中理化特性缺乏深入研究,致使清酱肉在加工过程中的关键工艺缺少理论指导,从而成为限制清酱肉大规模现代化生产的一个重要因素。本研究对清酱肉加工过程中理化指标的变化情况进行测定,分析其变化规律,探究变化原因,以期为清酱肉的工业化生产和产品质量提高提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

精品五花猪肉、甜面酱,购于乐天玛特超市。

清酱肉加工用辅料:食盐、白砂糖、味精、亚硝酸钠和异抗坏血酸钠,购于中国肉类食品综合研究中心香辛料部;冰醋酸、三氯甲烷、无水乙醇、乙醚和石油醚 北京化工厂;碳酸钾、硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸二钠 国药集团化学试剂有限公司;碘化钾 西陇化工股份有限公司;三氯乙酸 天津市福晨化学试剂厂;盐酸标准液 东方化工厂;硫代硫酸钠标准液、氢氧化钾标准液 天津市津科精细化工研究所。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

HWS-150型恒温恒湿箱 上海森信实验仪器有限公司;GSY-Ⅱ不锈钢电热恒温水浴锅 北京医疗设备厂;UV-2800紫外-可见分光光度计 尤尼柯(上海)有限公司;便携式pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;Lab Master-aw水分活度自动分析仪 瑞士Novasina公司;RE52CS-1旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;HZQ-X100振荡培养箱 哈尔滨市东明医疗仪器厂;L-8900全自动氨基酸分析仪 日本日立公司;EN2257电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 清酱肉加工工艺

1.3.1.1 选料

选择肥瘦比约为11的带皮去骨五花猪肉,分割为长30 cm、宽4 cm、厚3 cm的肉条。

1.3.1.2 滚揉腌制

将盐、亚硝酸钠、味精等腌制料和原料肉混匀放入滚揉机,滚揉机置于冷库中,控制冷库温度为4 ℃,时间设置为:滚揉时间5 min,静置时间55 min,循环总工作时间6h。滚揉腌制后静腌1d。

1.3.1.3 酱腌

将配好的酱腌料与腌制后的肉按适当的比例混匀,放入冷库中腌制2d,每隔6h翻动一次。

1.3.1.4 烘干

酱腌后,将肉放入烟熏炉中,控制温度为50 ℃,干燥30 min。

1.3.1.5 成熟

将烘干后的肉放入恒温恒湿箱中,控制温度15 ℃,相对湿度65%,成熟15d后取出包装(成品率控制在60%~65%)。

1.3.2 理化指标测定方法

1.3.2.1 水分活度(aw)测定

将肉切碎,在水分活度自动分析仪上测定样品aw值,待测样品设5组平行(下同)。

1.3.2.2 水分含量测定

按照GB/T 9695.15—2008《肉与肉制品水分含量测定》的方法测定。

1.3.2.3 pH值的测定

用便携式pH计测定样品的pH值。

1.3.2.4 酸价测定

样品处理按GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》规定的方法提取脂肪,GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》中的规定进行酸价测定。

1.3.2.5 脂肪氧化硫代巴比妥酸反应产物(thiobarbituric acid-reactive substances,TBARS)值测定

参考白艳红[1]的方法,取10g肉样绞碎,加入50mL 7.5%三氯乙酸(含0.1% EDTANa2)摇床摇30 min,双层中速滤纸过滤两次,取5mL上清液加入5mL 0.02mol/L硫代巴比妥酸溶液,90 ℃水浴保温40 min,取出冷却至室温,加入5mL氯仿振摇,静置分层后取上清液,分别在532nm和600nm波长处测定吸光度A532nm、A600nm,按下式计算TBARS值。

TBARS/(mg/100 g)=(A532nm-A600nm)/155×(1/10)×72.6×100

1.3.2.6 过氧化值测定

样品处理按GB/T 5009.44—2003的方法操作,按GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》规定的方法测定。

1.3.2.7 游离氨基酸含量的测定

参考赵改名等[2]的方法,剔除清酱肉样品可见的脂肪和筋膜,绞碎,称取5.000g,加入去离子水40mL,静置一段时间后,加入磺基水杨酸混合均匀,于4 ℃条件下放置17h,用0.2μm微孔滤膜过滤。采用全自动氨基酸分析仪测定,主要技术参数:日立阳离子交换树脂(4.6mm×60mm,2622填料);L-8900自带的配套缓冲液,流速0.4mL/min;加热温度135 ℃;等光程凹面衍射光栅分光光度计检测,波长为440nm和570nm;EZChrom Elite for Hitachi AAA控制。

1.3.2.8 挥发性盐基氮测定

按GB/T 5009.44—2003规定方法,采用微量扩散法测定。

1.4 数据处理

所有数据用Excel 统计软件处理分析。

2 结果与分析

2.1 水分含量和水分活度的变化

水分含量的变化对肉制品的风味和贮藏特性有重要影响。清酱肉选择的是肥瘦比约为11的五花猪肉,原料肉本身水分含量较低。由图1可知,干燥期间样品的水分含量变化最大,其他加工阶段水分含量的变化不大。样品的水分含量由最初的47.71%降为27.19%。Nives等[3]测定的伊斯特拉干腌火腿的水分含量为37.91%,陈美春等[4]测定四川腊肉在贮藏30d后水分含量为14%,可见腌腊肉制品在加工过程中水分损失较大,最终水分含量都低于原料肉水平。

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图 1 清酱肉不同加工阶段水分含量的变化

Fig.1 Changes in moisture content during processing of pickled sauced meat

aw是肉制品中水的蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压之比,当环境中aw值较低时,可以抑制微生物的生长。一般来说,大部分细菌生长的最低aw高于0.90,在0.8以下时,除霉菌外基本都不能生长。此外,aw的高低还会影响清酱肉中内源酶(主要是脂肪酶和蛋白酶)的活性,对其风味和品质产生一定的影响。由图2可知,aw总体呈下降趋势,成熟第5~10天的aw下降速度最快,样品最终aw为0.801。

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图 2 清酱肉加工过程中水分活度的变化

Fig.2 Changes in aw during processing of pickled sauced meat

2.2 pH值的变化

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图 3 清酱肉加工过程中pH值的变化

Fig.3 Changes in pH during processing of pickled sauced meat

由图3可知,清酱肉的pH值在酱腌后明显下降,这可能是由于腌制和酱腌的时间较长,乳酸菌作用于原料肉中产生乳酸不断积累的结果。在成熟的前期,pH值较低,较低的pH值会影响肉中蛋白质和脂肪水解酶类的活性,并改变产品最终的风味[5]。成熟期第5天,pH值达到最低,为5.6;成熟期第10天时,肉中的pH值明显升高,这可能与酶/微生物对蛋白质进行作用产生碱性化合物有关。

2.3 脂肪的氧化变化

脂肪的氧化在腌腊制品的加工成熟过程中始终存在,变化程度随工艺条件的不同而表现不同的趋势,脂肪适度氧化产生的挥发性物质是形成肉品风味的重要基础[6-7]。清酱肉中的脂肪含量高达50%,因此,脂肪的变化对产品品质有非常重要的作用。例如不饱和脂肪酸氧化形成羰基化合物,这种羰基化合物含量适宜时,口感风味甚佳[8]。若加工过程控制不好脂肪氧化的程度,会对产品风味造成不利的影响。清酱肉的生产周期较长,有利于脂质酶解反应的发生;同时加工中受到光、氧、热的作用,这些因素会影响脂肪氧化。

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图 4 清酱肉生产过程中的TBARS值的变化

Fig.4 Changes in TBARS during processing of pickled sauced meat

由图4可知,TBARS值在前期变化不大,成熟第5~10天之间有明显的增加,第10~15天之间略有下降,可能是脂肪氧化的产物丙二醛与其他物质发生了结合,从而使测定值偏低[9]。脂肪氧化产生的初级产物氢过氧化物非常不稳定,它的分解涉及一系列非常复杂的反应[10-11]。

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图 5 清酱肉生产过程中过氧化值的变化

Fig.5 Changes in peroxide value during processing of pickled sauced meat

由图5可知,过氧化值从腌制后增长较快,在成熟第5天达到最高值0.850meq/kg,此后开始下降。原因可能是过氧化物是脂类氧化的中间产物,其性质极不稳定,会分解为醛、酮、酸等低分子物质,从而使过氧化值降低。

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图 6 清酱肉生产过程中酸价的变化

Fig.6 Changes in acidity value during processing of pickled sauced meat

由图6可知,酸价在清酱肉的加工过程中一直保持上升的趋势,成熟期内上升趋势明显,说明在成熟期内脂肪水解及氧化产生的游离脂肪酸较多,这些脂肪酸有可能与清酱肉特有的风味形成相关。

2.4 挥发性盐基氮和游离氨基酸的变化

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图 7 清酱肉生产过程中的挥发性盐基氮含量的变化

Fig.7 Changes in total volatile basic nitrogen during processing in pickled sauced meat

挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVBN)指动物性食品腐败过程中,由于酶和细菌的作用,蛋白质分解产生氮以及胺类等碱性含氮物质[12]。由图7可知,实验中原料肉的TVBN为9.02 mg/100 g;加工前期,TVBN量缓慢增加;腌制后到酱腌干燥后变化最大。腌制后可能由于肉中水分含量较高,微生物作用强,从而导致蛋白质较多的分解反应。在成熟第5~10天之间TVBN量开始减少,原因可能是由于产生TVBN的酶/微生物的作用受到抑制,样品包装时的TVBN量为27.97 mg/100 g,约是原料肉含量的3倍。

由表1可知,清酱肉中的游离氨基酸含量在加工过程均有不同程度的变化,这与其他腌腊肉制品游离氨基酸的报道一致[2,13-14]。氨基酸是风味形成的重要前体物质,因此,游离氨基酸的含量能表征蛋白质的降解及风味的形成情况[15]。在测定的5个阶段中,腌制后游离氨基酸含量提高的倍数最大,谷氨酸含量是原料肉的25倍,其次赖氨酸、苯丙氨酸和精氨酸提高的倍数也在5倍以上。成熟期第5天,大多氨基酸的含量均有不同程度的下降,可能是氨基酸与肉中的其他成分发生了反应。成熟期第10天游离氨基酸的总体含量比成熟期第5天有较高的增长,其中赖氨酸增长了144.406 mg/100 g,精氨酸增长了87.821 mg/100 g,苏氨酸增长了108.523 mg/100 g。最终样品中,谷氨酸的含量最高,为928.540 mg/100 g。谷氨酸为鲜味氨基酸,是食物中的重要鲜味物质,有助于形成清酱肉的良好风味;丙氨酸和丝氨酸具有甜味;赖氨酸兼有甜味和苦味。这3种氨基酸在最终样品中的含量均在75 mg/100 g以上,对于形成清酱肉的特有滋味具有重要意义。精氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸等具有苦味,这4种物质在样品的含量在60 mg/100 g以上,这可能与内源酶的活性或微生物的作用有关,精氨酸与还原性物质可进行美拉德反应产生风味物质,同时适当的苦味可能对清酱肉的整体风味有利。

表 1 清酱肉不同加工阶段游离氨基酸含量的变化

Table 1 The contents of free a mino acids at each stage during processing of pickled sauced meat

mg/100 g

游离氨基酸

原料肉

腌制后

腌制干燥后

成熟第5天

成熟第10天

成熟第15天

丝氨酸

7.680

33.692

58.320

55.934

95.160

75.138

谷氨酸

19.791

498.839

808.399

485.579

698.578

928.540

甘氨酸

18.577

26.936

49.431

49.818

76.819

61.386

丙氨酸

33.209

65.204

111.202

99.049

159.180

135.970

半胱氨酸

1.665

ND

ND

3.417

3.102

2.143

缬氨酸

6.362

37.970

57.521

51.566

87.072

68.923

甲硫氨酸

2.616

26.283

29.309

19.970

52.237

37.759

异亮氨酸

3.809

31.326

44.958

34.576

69.842

52.324

亮氨酸

6.686

75.421

88.693

57.410

141.814

107.526

酪氨酸

3.781

22.880

32.448

0.000

39.548

37.132

苯丙氨酸

11.631

78.453

76.675

48.712

96.790

87.660

赖氨酸

9.092

106.294

126.071

95.473

239.879

176.700

组氨酸

3.527

10.433

21.760

19.067

32.153

29.345

色氨酸

0.429

ND

ND

2.503

ND

ND

精氨酸

7.430

75.956

81.243

48.610

136.431

110.940

苏氨酸

61.188

75.190

116.742

80.450

188.973

139.686

 

注:ND.没有在自动氨基酸分析仪中检测到该物质的峰,从而没有计算出含量。

3 结 论

清酱肉在加工过程中水分含量逐渐下降,因在干燥过程中受到热风的影响,此阶段水分含量变化最大。清酱肉成熟第15天时水分活度为0.801,在此水分活度下,几乎所有的细菌都不生长,从而有利于产品的保藏。加工过程中pH值在成熟期第5天前总体趋势是下降的,成熟期第5天时pH值达到最低,这可能是在酶的作用下产生有机酸类物质导致的结果。TBARS值、过氧化值和酸价值是反映脂肪氧化程度的重要指标,在清酱肉的加工过程中三者总体呈上升趋势,脂肪的氧化在一定程度上有利于风味物质的产生[16-17]。成熟期第5天时测定的POV值最高,TBARS值、过氧化值也在较高的水平,在此时可能脂肪氧化产生较多的有机酸,成为pH值达到最低的重要原因。挥发性盐基氮的量随着加工时间的延长逐渐增加,成熟第5天达到最高值。在内源性蛋白酶和微生物的作用下,游离氨基酸在加工过程中表现出不同程度的变化,氨基酸是肉类风味形成的重要前体物质,可参与美拉德反应产生风味物质[18]。传统腌腊肉制品因其风味、颜色独特而深受喜爱,是我国饮食文化的珍贵遗产,其加工技术对于现代肉制品加工理论的形成也有着重要的影响[19-20]。目前,我国腌腊肉制品的工业化程度低,缺乏理论指导,同时在加工中存在着过氧化值超标、风味差、出油等质量问题[21-23]。本研究通过测定加工过程中水分含量、脂肪氧化、氨基酸变化等指标,以期为清酱肉加工过程中风味的提高、脂肪氧化的控制和产品的保藏等方面提供理论基础。

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收稿日期:2013-11-21

基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201303082)

作者简介:张顺亮(1985—),男,工程师,硕士,研究方向为畜产品加工。E-mail:l270157988@qq.com

*通信作者:王守伟(1961—),男,教授级高工,硕士,研究方向为畜产品加工及食品安全。E-mail:cmrcen@163.com