超声辅助无花果叶蛋白酶复合嫩化剂对猪脯肉嫩度的影响

唐福元1,刘晓庚1,*,毛匡奇1,陈凯伦1,王 玮2,孙颖瑛1,曹思倩1,纪 阳1,芮 瑛1

(1.南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,江苏 南京 210023;2.南京农业大学食品科技学院,国家肉品质量安全控制工程技术研究中心,江苏 南京 210095)

摘 要:考察不同的嫩化剂、超声时间、超声功率、原料肉水分、嫩化剂用量、嫩化温度、嫩化时间和pH值等因素对猪脯肉嫩化的影响,通过单因素和正交试验,获得无花果叶蛋白酶嫩化明显优于木瓜蛋白酶,复合酶优于单一酶,酶嫩化优于无机物嫩化;超声对无花果叶蛋白酶复合嫩化剂嫩化猪脯肉有促进作用,可缩短嫩化时间1/3;最优嫩化条件为超声功率240 W、超声时间5 min、无花果叶蛋白酶复合嫩化剂用量4.0 g/100 g肉样、嫩化温度50 ℃、嫩化时间60 min、pH 7.5。在此条件下嫩化所得的猪脯肉柔软细嫩、多汁,富有弹性,明显改善了口感,嫩化效果极佳。

关键词:猪脯肉;无花果叶蛋白酶;复合嫩化剂;超声辅助;嫩度

无花果(Ficus carica L.)是人类种植了近5 000 a的桑科榕属多年生落叶果树,目前全世界的年产量约为280万 t[1],我国近20年来年产量从不足全球的1/500,迅猛发展至种植规模已超过5 000 hm2,年产量已超过8万 t,这两项均排世界前十位,是国内最富发展前景的新兴浆果典型代表[2-4]。无花果果实是一种营养高和用途广的药食兼用型水果,并且其果实、枝叶和分泌的乳汁中均含多种蛋白酶等生物活性成分,在医药、饲料甚至纳米材料应用中都有发展空间[5-7]。随着人们生活品质的提升,除对肉需求量不断增加外,对肉的品质要求也越来越高。肌肉嫩化是把品质稍低的肉改造成营养食味均佳的高品质商品肉的有效方法,也是解决当前肉食加工业这个迫在眉睫问题的有效途径[8]。肌肉嫩化方法有宰前嫩化、自然成熟嫩化、电刺激嫩化、机械嫩化、酶激活剂嫩化以及酶法嫩化等,其中酶激活剂嫩化以及酶法嫩化技术是近几年发展起来的新技术[8-10]

为开拓无花果综合利用的产业化价值,在前人对无花果蛋白酶有嫩化肉的作用[11-15]和本实验室对无花果资源利用研究[16]的基础上,发现无花果叶蛋白酶对肉有良好嫩化作用,结合超声波对肉嫩化的促进作用[17-22],因此设计用无花果叶提制的蛋白酶对猪脯肉进行嫩化实验,并考察不同无花果叶嫩化剂、嫩化温度、嫩化时间、pH值、嫩化剂用量、超声时间、超声功率、水分等对肉嫩度的影响,通过单因素试验和正交试验对复合型无花果叶蛋白酶的嫩化条件进行优化,旨在为无花果叶的高效高值利用和肉品的提档升级提供可靠的数据依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪脯肉取自南京肉联场4 头体质量为(95±3.2)kg皖白Ⅲ成年猪胴体。宰后4 ℃冷却24 h,正常肉的pH值为5.6~6.3。

无花果叶蛋白酶 自制;无花果蛋白酶(800 000 U/g) 河南百盛化工产品有限公司;精制木瓜蛋白酶(800 000 U/g) 南宁庞博生物技术有限公司;其他试剂均为国产分析纯,实验测定用水为超纯水。

1.2 仪器与设备

PHB-4型便携式pH计 上海精密科学仪器有限公司;数字显示温度计 美国Delta Trak公司;HHS-21-4型智能数显电热恒温水浴锅 上海百典仪器设备有限公司;TA-XT2i型物性仪 英国Stable Micro System公司;TE214S电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;Allegra 64R离心机 美国贝克曼集团(中国)公司;UV-8000A紫外-可见分光光度计 上海元析科学仪器有限公司;KH-300DE型超声波清洗器 昆山禾创超声仪器有限公司;JYL-D025料理机 九阳股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

选材→修整→切片→测水分→测温度→斩拌→注嫩化剂嫩化→真空包装→定温定时放置→冷藏→测定。

1.3.2 无花果叶蛋白酶的制备

于当年7~9月采自南京市种植的“布兰瑞克”无花果成熟果树的鲜叶,经除杂、清洗、晾干、破碎、装袋(用塑封袋装)后于冰箱中-18 ℃低温保藏备用。

参照郭冬青等[15]的方法略作修改。将无花果鲜叶解冻后称50 g(精确至0.001 g,下同),用料理机充分捣碎,先加80 mL9 mmol/L Na2SO3-抗坏血酸保护剂的水溶液,再加2 mL 0.5 mol/L EDTA溶液,搅拌均匀,置于25 ℃ 100~150 r/min摇床中,振荡浸提120 min,过滤,滤液于4 ℃、5 000 r/min离心15 min,取上清液(粗酶液)滴加丹宁酸,使丹宁酸质量分数达0.16%时,搅拌均匀,于-20 ℃静置30 min,再于4 ℃、5 000 r/min离心15 min,弃去上清液,沉淀即为无花果叶蛋白酶样品,冷冻干燥,装瓶于-18 ℃保存备用。

1.3.3 无花果叶蛋白酶活力的测定[23-24]

取1.0 mL蛋白酶溶液与用缓冲液配制的5.0 mL 2%酪蛋白溶液混合,37 ℃恒温水浴10 min,加2 mL 0.4 mol/L三氯乙酸溶液终止反应,继续保温10 min,使蛋白完全沉淀,过滤,滤液在2 h内以水为空白,于波长275 nm处测定吸光度A;然后将酪蛋白溶液和三氯乙酸溶液顺序互换,其他操作相同,测定此时的滤液吸光度A0;另取酪氨酸对照溶液,以0.10 mol/L盐酸溶液为空白,于波长275 nm处测定吸光度An。在上述条件下,每分钟水解酪蛋白生成1 μg酪氨酸所需粗蛋白酶的量定为1 个酶活力单位。按下式计算无花果叶蛋白酶活力:

式中:m1为对照品溶液每毫升中含酪蛋白的量/μg;m为供试样品的取样量/mg;11为测定总体积/mL;k为供试样品的稀释倍数;10为反应时间/min。

1.3.4 脯肉的嫩化

参照刘艳[12]和朱秀娟[25]等的方法,略作修改。将处理好猪脯肉沿垂直于肌纤维方向分切成长宽厚为5 cm×3 cm×3 cm,约60 g的肉块;用不同pH值磷酸盐缓冲液配得一定浓度嫩化剂溶液分别于60 ℃恒温水浴锅中保温,待温度达50~55 ℃时,将猪脯肉浸泡在嫩化液中2 min并注射一定量嫩化剂液处理(注射量按肉质量的1/50机器注射,注射要快且分布均匀),并滚揉10 min;再将温度传感器探头插入肉样中心部位,温度稳定后记录嫩化温度和时间,将其真空密封包装置超声器中,在一定超声功率条件下,嫩化一段时间(其间要不断滚揉),沸水浴灭酶10 min,冷却,捣碎,4 000 r/min离心20 min取上清液,测其氨基态氮含量。

1.3.5 无花果叶蛋白酶最佳嫩化条件的确定

根据单因素试验结果,选择嫩化温度、嫩化剂用量、嫩化时间和pH值主要影响因素,采用L9(34)正交试验,如表1所示,以猪脯肉的剪切力和感官评价作为最终评价指标,进一步优化确定无花果叶蛋白酶的最优嫩化条件。

表1 无花果叶蛋白酶嫩化猪脯肉的正交试验设计因素与水平
Table1 Factors and their coded levels and actual values used in orthogonal array design

1.3.6 氨基态氮含量的测定

氨基态氮可反映肉中蛋白质的解离程度,氨基态氮含量越大,蛋白质解离程度越高,越有助于提升肉品风味及品质[8]。因此,要采用中性甲醛电位滴定法[26-27]测定嫩化过程中氨基态氮含量。

1.3.7 剪切力和其他物性参数的测定

取约100 g肉样置于蒸煮袋中,排气,密封,90 ℃恒温水浴加热,当肉样中心温度达70 ℃时,保温30 min后,冷却至室温。沿着肌纤维方向切取厚1 cm、宽1 cm的肉条,在物性仪上测定其剪切力,重复测5 次,取其平均值。

剪切力测定参数:探头HDP/BSW,测试模式TPA,测试前速率2.0 mm/s,测试速率2.0 mm/s,测试后速率6.0 mm/s,下压距离30.0 mm,负载类型Auto-20g,数据获取率500 pps,样品规格5 cm×1 cm×1 cm。

1.3.8 持水力的测定

采用离心法[28]测定。每样平行做5 次,取其平均值。

1.3.9 蒸煮损失率的测定

参考徐舶等[29]的方法测定。每样平行做5 次,取其平均值。

1.3.10 感官分析

将处理好的肉样置于蒸煮锅中蒸制1.5 h,自然冷却至室温后切块,感官评价员按表2评价标准以GB/T 10220—2012《感官分析方法学 总论》[30]方法进行品评。

表2 感官评价标准
Table2 Criteria for sensory evaluation

1.4 数据处理

剪切力数据采用TPA-macro软件分析,其他数据采用SPSS 17.0进行统计分析与处理,结果以±s表示。

2 结果与分析

2.1 无花果叶蛋白酶的提取与活力

按1.3.2节方法提取得无花果叶蛋白酶得率为0.35%,较直接水提法(0.21%)提高了66.7%;其活性纯度可达280 000 U/g,比直接水提法(23 000 U/g)高11.2 倍。原因是使用了复合型保护剂和EDTA促提剂对无花果叶蛋白酶的提取有明显促进和协同作用。

2.2 无花果叶蛋白酶嫩化剂的影响

嫩化剂是肉嫩化的关键。因此,在研究文献[10,31-34]基础上选择单一酶、复合酶、无机嫩化剂,以及无机嫩化剂+复合酶等几种不同组成的嫩化剂进行考察,如表3所示。

表3 嫩化剂组成的影响
Table3 Effects of different individual and combined tenderizers on properties of pork

注:单一酶A为无花果蛋白酶,单一酶B为木瓜蛋白酶,单一酶C为无花果叶蛋白酶,复合酶a为无花果叶蛋白酶+木瓜蛋白酶(1∶1,m/m),复合酶b为无花果蛋白酶+木瓜蛋白酶(1∶1,m/m);同行不同肩标小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同肩标大写字母表示差异显著(P<0.05),下表同。

从表3可知,单一酶嫩化中单一酶A比单一酶C稍好,且它们都优于单一酶B;与复合酶相比,单一酶的嫩化效果不及复合酶,可见酶复合有一定的协同促进作用,但复合酶a的协同促进作用更大,这与季宏飞等[32]的报道相一致;无机嫩化剂不如酶嫩化效果好;无机嫩化剂与复合酶嫩化剂也有协同促进作用,但它比酶复合的促进作用小。因此选择稳定高效的复合型CaCl2+磷酸盐+复合酶a做嫩化剂为宜。

2.3 超声时间及超声功率对猪脯肉嫩度的影响

由图1A、B可知,超声时间对猪脯肉的持水力和蒸煮损失率的影响不及添加酶嫩化剂的影响强,与对照组相比影响较大,且在1~5 min内,随着超声时间延长,持水力和氨基态氮含量呈增加趋势,而蒸煮损失率和剪切力则随时间延长却呈下降趋势,当超声时间为5 min时,持水力和氨基态氮含量达最大,后则呈缓慢下降或处于平稳状态;而蒸煮损失率则在7 min时达最小,之后则呈缓慢增加或处于平稳状态。究其原因可能是无花果叶蛋白酶和木瓜蛋白酶都是特异性蛋白水解酶,均能将猪脯肉肌浆蛋白、肌原纤维蛋白、胶原蛋白和结缔组织弹性蛋白降解生成其他小分子蛋白[17]。在超声作用下,可削弱肌球蛋白和肌动蛋白间相互作用,也能有效瓦解肌原纤维蛋白和结缔组织。将超声与复合嫩化剂同时作用于猪脯肉,超声处理对肌纤维蛋白产生机械物理破坏作用,同时其空化作用使线粒体、肌质网和溶酶体膜破坏,加快复合酶和钙激活因子的扩散和渗透,使蛋白酶液和肌纤维接触更加充分,但超声对嫩化酶无破坏[17,22],从而使其水解大分子蛋白的速率加快,有助于提高肉的嫩化效果[18]。但超声时间过长会使超声对肉嫩化作用饱和,而使嫩化处于平衡状态。因此超声时间以5~6 min为宜,这既绿色又高效。此结果与周丹等[19]报道相一致。

由图1C、D可知,在超声波组和超声波+酶组中随着超声功率的增加,其持水力和氨基态氮含量的变化是先增后减,功率为240 W时,其值均达最大值,且它们的持水力比对照组分别增加17.5%、27.4%,氨基态氮含量则分别增加30.7%、75.0%。而蒸煮损失率和剪切力则随超声功率增大呈先降后增的变化,且均在240 W左右达最低。原因是当超声功率低于其嫩化饱和的临界功率时,超声仅表现为促进嫩化作用;而当超过临界功率时,一方面是超声会嫩化过度,另一方面是超声还会使水挥发加速,导致肉体失水加快,持水力降低,从而使肉变硬而剪切力增加;水和氨基酸等小分子挥发加快,氨基态氮含量下降,蒸煮损失率增加。此结果与Siro等[20]报道相符。故超声功率以240 W为宜。

图1 超声时间和超声功率对肉持水力、蒸煮损失率(A、C),肉剪切力、氨基态氮含量(B、D)的影响
Fig.1 Effects of ultrasonic power and irradiation time on water holding capacity, cooking loss, shear force and amino nitrogen content of meat

2.4 嫩化剂用量对猪脯肉嫩度的影响

图2 嫩化剂用量对肉持水力、蒸煮损失率(A)和肉剪切力、氨基态氮含量(B)的影响
Fig.2 Effects of tenderizer dosage on water holding capacity, cooking loss, shear force and amino nitrogen content of meat

由图2可以看出,当无花果叶蛋白酶嫩化剂用量为0~4.0 g/100 g肉样时,随无花果叶蛋白酶嫩化剂用量的增加,猪脯肉的持水力和氨基态氮含量呈增加趋势,而剪切力和蒸煮损失率则呈降低趋势;之后持水力和剪切力均呈下降趋势,氨基态氮含量则呈极缓慢增加或平衡状态,蒸煮损失率呈上升趋势。剪切力越小肉的嫩化效果并非越好,剪切力太小会使肉嫩化过度反而使其食味及品质变差。当嫩化剂用量超过4.0 g/100 g肉样时,剪切力达32.3 N,而持水力达最高为72.6%、蒸煮损失率最小为45.9%,此时嫩化效果极佳。为此嫩化剂用量以4.0 g/100 g肉样为宜。此结果与李雨林等[11]报道相吻合。

2.5 嫩化温度对肉嫩度的影响

图3 嫩化温度对肉持水力、蒸煮损失率(A)和剪切力、氨基态氮含量(B)的影响
Fig.3 Effects of tenderization temperature on water holding capacity, cooking loss, shear force and amino nitrogen content of meat

由图3可知,当嫩化温度为25~50 ℃时,嫩化温度对持水力和氨基态氮含量呈上升趋势,而剪切力和蒸煮损失率则呈下降趋势;当嫩化温度超过55 ℃后,其变化则发生反转。嫩化温度55 ℃时持水力达最大72.6%,氨基态氮含量则是在50 ℃时达最大0.146%;而蒸煮损失率和剪切力在50 ℃时均达最低,分别为46.1%、31.2 N。其原因是嫩化温度过高,使嫩化的酶部分失活,导致其分解蛋白质的能力下降,从而使持水力和氨基态氮含量降低、剪切力和蒸煮损失率则上升;当嫩化温度较低时,蛋白酶的活性未能得到全部激活,故低温时嫩化效果不佳。因此,嫩化温度以50~55 ℃为宜。此结果与刘鹭等[14]报道的无花果叶蛋白酶及木瓜蛋白酶的最适温度45~60 ℃相一致。

2.6 嫩化时间对肉嫩度的影响

图4 嫩化时间对猪脯肉持水力、蒸煮损失率(A)和剪切力、氨基态氮含量(B)的影响
Fig.4 Effects of tenderization time on water holding capacity, cooking loss, shear force and amino nitrogen content of meat

由图4可知,在0~90 min内随着嫩化时间的延长,加酶组的持水力和氨基态氮含量呈增加趋势,后呈下降变化;但加酶+超声波组的持水力在0~60 min,氨基态氮含量在0~150 min呈增加趋势,后呈下降变化。3 个实验组的剪切力和加酶组的蒸煮损失率在0~90 min内都呈明显下降趋势,后呈上升趋势。超声+酶组当嫩化时间为60 min时,持水力最大为69.5%,蒸煮损失率最小为47.4%,剪切力为22.4 N,氨基态氮含量也达0.098%。当嫩化时间过短时,嫩化剂未能充分发挥其解离蛋白质作用,嫩化效果不佳。而当嫩化时间过长,由于嫩化剂的解离作用过度,造成肉嫩化过度而使效果变差。因此从持水力、蒸煮损失率、剪切力和氨基态氮含量4个指标综合分析得到以嫩化时间在有超声辅助条件下60 min为宜,而无超声时以90 min为好。可见超声对肉嫩化有促进作用,且能缩短嫩化时间1/3。

2.7 pH值对猪脯肉嫩度的影响

由图5可知,无花果叶蛋白酶液pH值对猪脯肉的持水力和蒸煮损失率的影响较大,无花果叶蛋白酶液的pH值在7.0左右时,超声+酶组猪脯肉的持水力最大,蒸煮损失率和剪切力都较小,原因是无花果叶蛋白酶此时处于较佳的活性状态,有利于将猪脯肉中的胶原蛋白分解,从而提高肉嫩度;这与李雨林等[11]报道的无花果叶蛋白酶和木瓜蛋白酶的最适pH值相一致。但当pH 5.0时,持水力、蒸煮损失率、剪切力和氨基态氮含量均出现异常变化,原因是嫩化剂中酶等电点为pH 5.0,而等电时酶的活性会急剧下降,因此在此pH值条件下出现嫩化性能的异常;当pH值从7.0变至7.5时,剪切力有极小幅上升,原因是碱性有利于蛋白质的解离。所以,pH值应以7.0左右为宜。

图5 不同pH值对猪脯肉持水力、蒸煮损失率(A)和剪切力、氨基态氮含量(B)的影响
Fig.5 Effects of pH on water holding capacity, cooking loss, shear force and amino nitrogen content of meat

2.8 原料肉的水分对肉嫩化的影响

由表4可知,原料肉水分对嫩化处理过程中的性能指标还是有一定的影响(P<0.05),水分升高剪切力和氨基态氮含量均呈先降后略升高的变化趋势,持水力呈缓慢下降变化,蒸煮损失率呈缓慢上升趋势,但这些变化都不强烈;另外,超声对这些变化有一定促进作用(P<0.05)。其原因可能是适当的高水分有利于酶等嫩化剂在肉内流动性,提高其扩散和交换的传递作用,从而提高嫩化度;但当水分过高会使水分活性达到超饱和,同时也会稀释嫩化剂,从而使嫩化效果变差。因此原料肉的水分以66%~69%为宜。

表4 嫩化处理时水分对肉嫩化性能的影响
Table4 Effects of moisture content of pork on properties of pork tenderized by different methods

2.9 无花果叶蛋白酶嫩化条件的优化

表5 无花果叶蛋白酶嫩化猪脯肉正交试验结果
Table5 Orthogonal array design in terms of coded levels with response variables

表6 正交试验结果分析
Table6 Analysis of results from orthogonal array design

根据单因素试验结果,在超声辅助条件下,选择主要影响因素嫩化温度、嫩化剂用量、嫩化时间和pH值的较佳水平值,以剪切力和感官评分为最终评价指标,利用正交试验对嫩化条件进行优化,试验结果与分析分别如表5、6所示。

从表5、6可知,在超声功率240 W和超声时间5 min条件下,当以剪切力为评价指标,对猪脯肉嫩度影响因素的顺序为:嫩化剂用量>嫩化温度>pH值>嫩化时间;当以感官评分为评价指标,对猪脯肉嫩度影响因素的顺序为:嫩化剂用量>pH值>嫩化时间>嫩化温度;从表5可知,当剪切力最小时,感官评分并非最高,原因是剪切力太小,肉失去嚼劲,即嫩化过度,一般肉剪切力为30~40 N时嫩度最佳,因此以剪切力为评价指标的最优组合为A1B1C2D3,而以感官评分为评价指标的最优组合为A2B2C1D3。结合不同指标进行方差分析的结果和2 个评价指标的特点,采用方差分析权重0.35、指标值优劣权重0.65进行加权得到综合平衡得最优嫩化条件为:嫩化剂量4.0 g/100 g肉样、嫩化温度50 ℃、嫩化时间60 min、pH 7.5。在此条件下进行验证实验,其结果为剪切力29.8 N;感观分析结果为肉硬度、胶着性、咀嚼性颇佳,肉松软可口,鲜嫩多汁,显著提高了猪脯肉的食用品质,得分为39.2。

3 结 论

不同的嫩化剂对猪脯肉嫩化效果存在差异。无花果蛋白酶比无花果叶蛋白酶略好,但都明显优于木瓜蛋白酶;单一酶的嫩化效果不及复合酶,酶的复合有一定的协同促进作用;无机嫩化剂不如酶嫩化效果好;无机嫩化剂与复合酶嫩化剂也有协同促进作用,但它远小于酶复合的促进作用。

无花果叶蛋白酶复合嫩化剂对猪脯肉嫩化效果受原料肉水分、嫩化剂用量、嫩化温度、嫩化时间、超声功率、超声时间、pH值等因素的影响。超声对无花果叶蛋白酶复合嫩化剂嫩化猪脯肉有一定促进作用,可缩短嫩化时间1/3。经单因素试验考察和正交试验优化得到最优嫩化条件为:在超声功率240 W和超声时间5 min条件下,嫩化剂用量4.0 g/100 g肉样、嫩化温度50 ℃、嫩化时间60 min、pH 7.5。在此条件下嫩化所得的猪脯肉柔软细嫩、多汁,富有弹性,明显改善了口感,嫩化效果颇佳。

参考文献:

[1] 曹尚银. 无花果高效栽培与加工利用[M]. 北京: 中国农业出版社, 2002.

[2] FAO. FAOSTAT [DB/OL].[2016-05-31]. http://faostat.fao.org/ site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor.

[3] 孙锐, 贾眀, 孙蕾. 世界无花果资源发展现状及应用研究[J]. 世界林业研究, 2015, 28(3): 31-36. DOI:10.13348/ j.cnki.sjlyyj.2015.0011.y.

[4] 徐翔宇, 曾令宜, 张文, 等. 无花果新品种“紫宝”[J]. 园艺学报, 2016, 43(8): 1623-1624. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2016-0109.

[5] MAWA S, HUSAIN K, JANTAN I. Ficus carica L. (Moraceae):phytochemistry, traditional uses and biological activities[J]. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2013, 2013(3): 1-8. DOI:10.1155/2013/974256.

[6] 张富新, 肖旭霖, 杨建雄. 无花果蛋白酶凝乳特性的研究[J]. 陕西师范大学学报(自然科学版), 1999, 27(4): 89-92. DOI:10.15983/j.cnki. jsnu.1999.04.023.

[7] 杨萌, 吕源玲, 王洪新. 无花果蛋白酶和果胶的综合提取[J]. 食品科技, 1988, 19(7): 23-26.

[8] LAWRIE R A, LEDWARD D A. Lawrie’s肉品科学[M]. 7版. 周光宏,译. 北京: 中国农业大学出版社, 2009.

[9] 周光宏, 徐幸莲. 肉品学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1999: 237-247.

[10] 刘靖, 姚芳, 褚洁明, 等. 猪肉脯嫩化技术的研究[J]. 食品工业科技, 2007, 28(11): 78-80. DOI:10.3969/j.issn.1002-0306.2007.11.021.

[11] 李雨林, 周海英, 申琳, 等. 无花果蛋白酶与木瓜蛋白酶对牛肉嫩化的研究[J]. 肉类工业, 2006(11): 31-33. DOI:10.3969/ j.issn.1008-5467.2006.11.013.

[12] 刘艳, 段振华, 罗伟, 等. 无花果蛋白酶酶解牡蛎肉的工艺优化及其抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技, 2015, 36(18): 182-186. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2015.18.028.

[13] 刘家忠. 肌肉的加酶嫩化[J]. 肉类工业, 1988(5): 25-26; 24.

[14] 刘鹭, 李洪军. 肉类嫩化方法及技术研究进展[J]. 肉类工业, 2001(11): 40-42. DOI:10.3969/j.issn.1008-5467.2001.11.018.

[15] 郭冬青, 纪付江, 程绍杰, 等. 无花果蛋白酶的研究进展[J]. 北方园艺, 2010(7): 210-211.

[16] 纪阳, 刘晓庚, 徐征宇, 等. 无花果果脯生产中褐变糖液的脱色实验[J]. 食品工业科技, 2016, 37(10): 283-288. DOI:10.13386/ j.issn1002-0306.2016.10.049.

[17] 明建, 李洪军. 不同酶嫩化处理对牛肉物性的影响[J]. 食品科学, 2008, 29(12): 156-159. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630 2008.12.031.

[18] 黄六容, 马海乐, 穆丽君, 等. 超声波对木瓜蛋白酶的活性及动力学和热力学参数的影响[J]. 高校化学工程学报, 2012, 26(1): 89-92.

[19] 周丹, 文连奎, 董周永, 等. 响应面试验优化超声波辅助木瓜蛋白酶嫩化河蚌肉工艺[J]. 食品科学, 2016, 37(4): 62-67. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201604011.

[20] SIRO I, VEN C, BALLA C, et al. Application of an ultrasonic assisted curing technique for improving the diffusion of sodium chloride in porcine meat[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 91(2): 353-362.

[21] 李莹, 周剑忠, 黄开红, 等. 超声波-微波设备联合嫩化淘汰蛋鸡鸡胸肉[J]. 食品科学, 2013, 34(2): 83-87.

[22] 余海霞, 杨水兵, 杨志坚, 等. 超声波技术嫩化鱿鱼的研究[J]. 中国食品学报, 2013, 13(11): 6-14.

[23] 苏卫国, 董艳, 童应凯. 无花果枝、叶、果实生理活性物质的测定[J]. 天津农学院学报, 2001, 8(1): 24-26. DOI:10.3969/ j.issn.1008-5394.2001.01.007.

[24] 黄露. 无花果蛋白酶的分离纯化与性质研究[D]. 长春: 吉林大学, 2007.

[25] 朱秀娟, 余群力, 李儒仁, 等. 采用响应面优化法研究木瓜蛋白酶嫩化牦牛肉的条件[J]. 食品工业科技, 2013, 34(20): 230-234.

[26] JOHANSSON A, JOHANSSON S. Automatic titration by stepwise addition of equal volumes of titrant. Part IV. General-purpose program for evaluating potentiometric acid-base titrations[J]. Analyst, 1979, 1240:601-612. DOI:10.1039/AN 9790400601.

[27] 上海市酿造科学研究所, 商业部. 氨基态氮测定方法: ZB X 66038—87[S]. 北京: 中国商业出版社, 1987.

[28] 蒋小锋, 李芳, 任雯雯, 等. 菠萝蛋白酶结合滚揉嫩化马肉工艺的优化[J]. 食品研究与开发, 2016, 37(4): 92-96. DOI:10.3969/ j.issn.1005-6521.2016.04.023.

[29] 徐舶, 周光宏, 徐幸莲, 等. 不同部位鹿肉在成熟过程中化学成分和食用品质的变化[J]. 食品科学, 2010, 31(5): 68-72. DOI:10.3321/ j.issn:1002-6630.2009.z1.003.

[30] 国家监督检验检疫总局. 感官分析方法学 总论: GB/T 10220—2012[S]. 北京: 中国标准出版社, 2012.

[31] 刘登勇. 食品添加剂在肉类嫩化中的应用[J]. 肉类工业, 2003(3):26-30.

[32] 季宏飞, 卢进峰, 蔡克周, 等. 复合嫩化剂对猪肉嫩化效果的研究[J].肉类研究, 2010, 24(4): 13-17.

[33] 李培红, 王怀欣, 郇延军. 复合磷酸盐和木瓜蛋白酶对猪肉脯嫩化效果对比研究[J]. 肉类工业, 2011(2): 34-42.

[34] LOWDER A C, GOAD C L, LOU X Q. Evaluation of a dehydrated beef protein to replace sodium-based phosphates in injected beef strip loins[J]. Meat Science, 2011, 89(4): 491-499.

Optimization of Pork Tenderization Using Ultrasound Treatment Combined with Tenderizer Combination

TANG Fuyuan1, LIU Xiaogeng1,*, MAO Kuangqi1, CHEN Kailun1, WANG Wei2, SUN Yingying1, CAO Siqian1, JI Yang1, RUI Ying1
(1. Jiangsu Key Laboratory of Grains and Oils Quality Control and Processing, Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety, College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210023, China; 2. National Center of Meat Quality and Safety Control, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Abstract:This study aimed to investigate the effect of different tenderizers, ultrasonic power, irradiation time, pork water content, tenderizer dosage, tenderization temperature, time and pH on pork tenderness. Fig leaf protease was a signif i cantly better tenderizer than papain, and various enzymes were more effective when used in combination than when used individually. In addition, enzymes were better tenderizers than inorganic compounds. Ultrasonic treatment could facilitate the tenderization of pork by combinations of fi g leaf protease and other tenderizers, reducing the tenderization time by onethird. Using one-factor-at-a-time method and orthogonal array design, the optimal tenderization conditions were determined to be ultrasonic irradiation at 240 W for5 min and tenderization at 50 ℃ and pH 7.5 for 60 min with 4.0 g of a tenderizer combination containing fi g leaf protease per 100 g of meat, yielding a soft, juicy and elastic product with improved mouth feeling and excellent tenderness.

Key words:pork; fi g leaf protease; tenderizer combination; ultrasound-assisted tenderization; tenderness

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201712031

中图分类号:TS201.1;TS254.4

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2017)12-0204-07

引文格式:唐福元, 刘晓庚, 毛匡奇, 等. 超声辅助无花果叶蛋白酶复合嫩化剂对猪脯肉嫩度的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(12): 204-210.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201712031. http://www.spkx.net.cn

TANG Fuyuan, LIU Xiaogeng, MAO Kuangqi, et al. Optimization of pork tenderization using ultrasound treatment combined with tenderizer combination[J]. Food Science, 2017, 38(12): 204-210. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201712031. http://www.spkx.net.cn

收稿日期:2016-06-21

基金项目:江苏省高校协同创新中心现代服务业项目(WTTFY01);江苏高校优势学科建设工程资助项目(2014-2016);国家自然科学基金面上项目(31371865)

作者简介:唐福元(1962—),男,副教授,学士,研究方向为粮食储藏工程。E-mail:Tangfy@njue.edu.cn

*通信作者:刘晓庚(1962—),男,教授,硕士,研究方向为食品科学。E-mail:lxg_6288@163.com