火腿風(fēng)味的低鈉發(fā)酵肉制品品質(zhì)及風(fēng)味研究

侯婷婷 劉 鑫 田學(xué)宗 樸春香 崔明勛 李官浩

(延邊大學(xué)食品研究中心，吉林 延吉 133000)

西式發(fā)酵火腿是以豬后腿肉為原料，采用控溫控濕調(diào)控裝置控制加工條件，借助微生物和酶的作用使蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生降解和轉(zhuǎn)化，進(jìn)而形成具有特殊風(fēng)味和色澤的一類(lèi)即食高檔發(fā)酵肉制品。發(fā)酵肉制品無(wú)傳統(tǒng)肉制品的加工方法(如油炸、煙熏、燒烤等)會(huì)對(duì)環(huán)境及健康造成危害的弊端，但發(fā)酵火腿在加工過(guò)程中需用大量食鹽進(jìn)行腌制，食鹽量為6%～8%，產(chǎn)品鈉含量過(guò)高。鈉攝入量過(guò)多會(huì)引起高血壓、心血管疾病[1-2]，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。

乳酸鹽作為食鹽替代物在干腌火腿中的應(yīng)用較為廣泛，對(duì)肉制品質(zhì)量和色澤影響較小，同時(shí)具有一定的保水能力，對(duì)改進(jìn)的肉制品質(zhì)地和提高品質(zhì)有積極作用；Fulladosa等[3]在火腿片減鹽研究中發(fā)現(xiàn)，將乳酸鉀替代氯化鈉可降低氯化鈉的用量，但咸味仍增加。因此，乳酸鈉是低鈉鹽的合適替代品[4]。Gou等[5]研究采用乳酸鉀和甘氨酸替代NaCl對(duì)發(fā)酵香腸和干腌里脊肉的質(zhì)地、風(fēng)味和顏色特征的影響，結(jié)果表明乳酸鹽的替代量應(yīng)≤30%。目前，有關(guān)氨基酸對(duì)肉制品風(fēng)味及品質(zhì)影響的研究較多，研究[5-7]表明：氨基酸可顯著改善肌肉蛋白的功能特性，提高肉制品保水、質(zhì)構(gòu)、色澤等品質(zhì)特性。L-精氨酸是一種半必需氨基酸，是合成生物活性物質(zhì)(如一氧化氮、生長(zhǎng)激素和肌酸)的前體[8]，具有促進(jìn)傷口愈合、改善腸道炎癥、減少白色脂肪增加，從而降低飲食性肥胖等作用[9-10]。鄭亞?wèn)|[11]研究發(fā)現(xiàn)，在豬肉腸中添加L-精氨酸可顯著提高產(chǎn)品a*值，降低L*值和b*值，且效果均隨添加量的增加而增強(qiáng)。李詩(shī)義[12]44發(fā)現(xiàn)L-精氨酸的添加有效促進(jìn)了蛋白質(zhì)的提取，能夠增大肌球蛋白的溶解度，有利于肉制品品質(zhì)改善。但目前L-精氨酸主要作為食品香精香料和色澤改良劑用于肉制品的加工中[13]，而關(guān)于L-精氨酸與乳酸鉀作為鈉鹽的替代物對(duì)肉制品理化性質(zhì)及風(fēng)味的系統(tǒng)研究未見(jiàn)報(bào)道。

課題組擬在30%食鹽替代的前提下，研究不同質(zhì)量替代比的乳酸鉀和L-精氨酸混合替代氯化鈉對(duì)發(fā)酵肉制品滋味、色澤、品質(zhì)以及風(fēng)味的影響，以期獲得一種用于西式發(fā)酵火腿生產(chǎn)加工的低鈉復(fù)配鹽配方。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬后腿肉：山東得利斯集團(tuán)濰坊同路食品有限公司；

乳酸鉀：食品級(jí)，河南金丹乳酸科技股份有限公司；

L-精氨酸：食品級(jí)，河北華陽(yáng)生物科技有限公司；

硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉等：分析純，天津市科密歐試劑公司；

2-硫代巴比妥酸：上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

便攜式色差儀：CR-410型，日本柯尼卡美能達(dá)公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9146A型，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

自動(dòng)凱式定氮儀：K9840型，濟(jì)南海能儀器股份有限公司；

水分活度儀：LabMaster型，瑞士Novasina公司；

紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)：UV-6100型，上海元析儀器有限公司；

高速分散均質(zhì)機(jī)：FJ-200型，上海標(biāo)本模型廠；

消化爐：Digesror20型，福斯分析儀器公司；

原子吸收光譜儀：contrAA700型，德國(guó)耶拿公司；

便攜式電子鼻系統(tǒng)：PEN3型，德國(guó)Airsense公司。

1.3 方法

1.3.1 發(fā)酵肉塊加工 取去皮去骨豬后腿肉，修整為3 cm 厚度的長(zhǎng)方體肉塊，每塊250 g，上鹽量為肉重的8%，2～4 ℃下腌制3 d，13～15 ℃下發(fā)酵13 d。取樣工藝參照Z(yǔ)hang等[14]的方法并略作修改，于加工的第0、3、6、11、16天取樣。低鈉復(fù)配鹽配方如表1所示。

1.3.2 pH的測(cè)定 參照許益民[15]的方法。

表1 低鈉復(fù)配鹽配方

1.3.3 水分活度的測(cè)定 參照GB/T 5009.238—2016中的擴(kuò)散法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 顏色的測(cè)定 采用便攜式色差儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 水分含量的測(cè)定 參照GB 5009.3—2016中的干燥法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6 總蛋白質(zhì)含量的測(cè)定 稱(chēng)取絞碎樣品0.5～1.0 g于消化管中，加入0.2 g硫酸鎂、6 g硫酸鉀和12 mL 98%濃硫酸，440 ℃下升溫1.5 h，室溫冷卻后用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定，用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

1.3.7 硫代巴比妥酸(TBA)值的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[16]。

1.3.8 質(zhì)構(gòu)分析 按與肌纖維平行的方向?qū)悠非谐?0 mm×10 mm×10 mm的正方體，于質(zhì)構(gòu)儀上進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)定條件：回程距離30 mm，起始力0.5 N，測(cè)前速率2.00 mm/s，測(cè)中速率1.00 mm/s，測(cè)后速率2.00 mm/s，壓縮比45%，探頭型號(hào)P5。

1.3.9 鈉含量的測(cè)定 參照GB 5009.44—2016中的原子吸收光譜法測(cè)定。

1.3.10 電子鼻分析 參照文獻(xiàn)[17]。

1.3.11 感官評(píng)價(jià) 邀請(qǐng)8名食品專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行感官分析，參照張東等[18]和DB 31/2004—2012《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵肉制品》進(jìn)行感官評(píng)定。具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.12 數(shù)據(jù)分析 所有試驗(yàn)重復(fù)3次，使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理，結(jié)果采用Origin 2018軟件進(jìn)行分析并作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 對(duì)成品發(fā)酵肉塊pH值及水分活度的影響

由圖1可知，發(fā)酵結(jié)束時(shí)(加工第16天)，試驗(yàn)組比對(duì)照組pH值略微升高，其中配方3的最大，成品發(fā)酵肉塊間pH值差異不顯著(P>0.05)。L-精氨酸為弱堿，可能是導(dǎo)致試驗(yàn)組pH值略高于對(duì)照組的主要因素。水分活度隨復(fù)配鹽中乳酸鉀含量的減少、L-精氨酸的增加逐漸增加，其中配方1、2的高于對(duì)照組；成品發(fā)酵肉制品均符合DB 31/2004—2012《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵肉制品》的規(guī)定(pH<5.2,Aw<0.95)。

2.2 對(duì)發(fā)酵肉塊顏色的影響

由表3可知，發(fā)酵結(jié)束(加工第16天)時(shí)，除配方1的L*值高于對(duì)照組，其他試驗(yàn)組的L*值均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)；配方5L*值最低，a*值也最低。綜合a*值與L*值，配方3、4在肉塊色澤等級(jí)評(píng)價(jià)更占優(yōu)勢(shì)，可能更受消費(fèi)者喜愛(ài)。Armenteros等[19]研究表明K+與Na+在蛋白質(zhì)水解和脂類(lèi)分解中的作用相同，鉀鹽不會(huì)對(duì)肉色產(chǎn)生影響。因此，發(fā)酵肉塊中顏色的變化可能是L-精氨酸的作用。

圖1 復(fù)配低鈉鹽對(duì)成品發(fā)酵肉塊pH值和水分活度的影響

Figure 1 Effect of compound low sodium salt on pH value and water activity of finished fermented meat

表3 復(fù)配低鈉鹽對(duì)成品發(fā)酵肉塊顏色的影響?

? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2.3 對(duì)發(fā)酵肉塊水分含量的影響

由圖2可知，發(fā)酵肉塊加工過(guò)程中，由于食鹽的滲透作用以及環(huán)境溫度的升高，肉塊不斷失水，水分含量呈下降趨勢(shì)。發(fā)酵結(jié)束(加工第16天)時(shí)，試驗(yàn)組水分含量均低于對(duì)照組，除配方3與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)外，其他試驗(yàn)組均與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。發(fā)酵肉制品水分含量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度增大，影響產(chǎn)品口感。研究[20]表明，采用氯化物替代鹽及乳酸鹽等，低鹽組水分含量一般高于對(duì)照組。這可能是L-精氨酸的物理狀態(tài)使肉塊中水分含量略有降低。

圖2 復(fù)配低鈉鹽對(duì)肉塊水分含量的影響

Figure 2 Effect of compounding low sodium salt on moisture content of meat during processing

2.4 對(duì)發(fā)酵肉塊蛋白質(zhì)含量的影響

由圖3可知，肉塊蛋白質(zhì)含量隨加工時(shí)間的延長(zhǎng)先降低后升高，原料肉蛋白質(zhì)含量為25.08 g/100 g，其中腌制結(jié)束(加工第3天)時(shí)蛋白質(zhì)含量最低。進(jìn)入發(fā)酵過(guò)程中，蛋白質(zhì)含量不斷上升，發(fā)酵結(jié)束(加工第16天)時(shí)，對(duì)照組蛋白質(zhì)含量最低，為39.01 g/100 g。隨著復(fù)配鹽中乳酸鉀的減少、L-精氨酸的增加，蛋白質(zhì)含量先上升后下降，其中配方3(21%乳酸鉀和9%L-精氨酸)的蛋白質(zhì)含量最高，為44.19 g/100 g，相比于對(duì)照組，蛋白質(zhì)含量提高了13%。根據(jù)李詩(shī)義[12]13的研究結(jié)果，發(fā)酵肉塊蛋白質(zhì)含量的增加可能受L-精氨酸的影響。

2.5 對(duì)發(fā)酵肉塊TBA值的影響

由圖4可知，發(fā)酵結(jié)束(加工第16天)時(shí)，試驗(yàn)組TBA值顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，其中配方3的最低，其次是配方4，且配方3、4間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。減鹽通常會(huì)促進(jìn)脂肪氧化[21]。許鵬[7]研究卻發(fā)現(xiàn)，賴氨酸、精氨酸能夠有效抑制肉制品中過(guò)氧化值、TBA值和羰基含量，具有較好的抑制脂肪和蛋白質(zhì)氧化的作用。試驗(yàn)中低鹽組較對(duì)照組有更好的抑制脂肪氧化的作用。

圖3 復(fù)配低鈉鹽對(duì)肉塊蛋白質(zhì)含量的影響

Figure 3 Effect of compound low sodium salt on protein content of meat during processing

2.6 對(duì)發(fā)酵肉塊質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表4可知，試驗(yàn)組剪切值均低于對(duì)照組，配方4剪切力值最小且與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，表明其樣品肌肉嫩度更佳。對(duì)照組水分含量較試驗(yàn)組高，但硬度高于試驗(yàn)組，可能是質(zhì)構(gòu)來(lái)源于肉塊本身的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和組成配比，受原料特性、鹽、加工工藝條件等多方面影響。隨著復(fù)配鹽中乳酸鉀含量的減少、L-精氨酸含量的增加，試驗(yàn)組彈性、咀嚼性先下降后上升，其中配方3的彈性和咀嚼性最小，配方3、4的咀嚼性較為接近，口感上更接近于對(duì)照組。

圖4 復(fù)配低鈉鹽對(duì)成品發(fā)酵肉塊TBA值的影響

Figure 4 Effect of compound low sodium salt on TBA value of finished fermented meat

表4 復(fù)配低鈉鹽對(duì)成品發(fā)酵肉塊質(zhì)構(gòu)特性的影響?

? 同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2.7 對(duì)成品發(fā)酵肉塊鈉含量的影響

由圖5可知，試驗(yàn)組所制成的發(fā)酵肉塊、成品發(fā)酵肉塊相比對(duì)照組，鈉含量降低21.64%～42.96%，其中配方2的發(fā)酵肉塊鈉含量最低。

2.8 成品發(fā)酵肉塊的感官評(píng)定

由圖6可知，試驗(yàn)組肉塊在色澤、香氣和質(zhì)地以及咸味上的評(píng)分均略高于對(duì)照組，其中配方4感官評(píng)分最高。即采用18%乳酸鉀和12%L-精氨酸的配比感官評(píng)分最高。乳酸鉀具有咸味，但并不影響減鹽后感官人員對(duì)產(chǎn)品咸味的評(píng)價(jià)。

圖5 復(fù)配低鈉鹽對(duì)成品發(fā)酵肉塊鈉含量的影響

Figure 5 Effect of compounding low sodium salt on sodium content of finished fermented meat

2.9 電子鼻分析

由圖7可知，第1、2主成分總貢獻(xiàn)率為98.11%，可代表肉塊揮發(fā)性成分的整體信息[22]。同一樣品間分布較為集中，說(shuō)明重復(fù)性好；不同樣品間沒(méi)有重疊，說(shuō)明試驗(yàn)組和對(duì)照組在揮發(fā)性成分上具有較大差異[23]。配方1、2與對(duì)照組間距離較近，說(shuō)明樣品在揮發(fā)性成分上更為接近，而配方3、4與對(duì)照組距離較遠(yuǎn)。通過(guò)樣品香氣評(píng)價(jià)可知，配方3、4雖然與對(duì)照組在揮發(fā)性成分上存在較大差異，但這種氣味更受感官評(píng)價(jià)人員所喜愛(ài)。這可能是配方3、4肉塊的蛋白質(zhì)含量相對(duì)于其他試驗(yàn)組較高，蛋白質(zhì)降解后進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生了其他的風(fēng)味物質(zhì)。

圖6 成品發(fā)酵肉塊的感官評(píng)分

圖7 不同復(fù)配鹽組成品發(fā)酵肉塊的主成分分析圖

Figure 7 Principalcomponent analysis of fermented meat pieces with different compound salt compositions

3 結(jié)論

采用9%～12%的L-精氨酸和18%～21%的乳酸鉀替代30%鈉鹽時(shí)，提高了產(chǎn)品色澤、蛋白質(zhì)含量以及嫩度，降低了脂肪氧化程度，感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明其產(chǎn)品色澤、口感、咸味和香氣評(píng)分高于對(duì)照組。后續(xù)可進(jìn)一步探究乳酸鉀和L-精氨酸制成的低鈉復(fù)配鹽對(duì)發(fā)酵火腿理化指標(biāo)及風(fēng)味間的相應(yīng)規(guī)律及作用機(jī)制，以及其對(duì)火腿加工過(guò)程如腌制、發(fā)酵等重要工序的影響。