二次杀菌时间对猪肉糜持水性的影响

邓亚敏

摘 要：测定猪肉糜二次杀菌前后的蒸煮损失、质构特性以及自旋-自旋弛豫时间，研究85 ℃条件下二次杀菌时间（0、5、10、15、20、25 min）对猪肉糜持水性的影响。结果表明：二次杀菌导致蒸煮损失率显著增加（P<0.05），当杀菌时间超过15 min时，质构特性参数值显著降低（P<0.05），不易流动水相对含量显著

（P<0.05）降低，而自由水相对含量则显著（P<0.05）升高。说明二次杀菌时间会影响肉糜中蛋白质的保油保水性，进而影响肉糜制品的质构特性。

关键词：猪肉糜；二次杀菌；持水性；低场核磁共振

Abstract： The effect of secondary sterilization time （0， 5， 10， 15， 20 and 25 min at 85 ℃） on the water-holding capacity of pork meat batters was investigated by measuring the cooking loss， texture properties and spin-spin relaxation time. The minced pork was kept in a thermostatically controlled water bath maintained at 75 ℃ for 20 min and then at 85 ℃

for different lengths of time. Results indicated that the secondary heating led to a significant increase in cooking loss

（P < 0.05）， a significant reduction in texture properties when the heating time exceeded 15 min and in the relative amount of immobilized water （P < 0.05）， and a significant increase in the relative amount of free water （P < 0.05）. Therefore we concluded that secondary sterilization time can affect the water and oil holding capacities of minced meat products， thus influencing their texture properties.

Key words： minced pork； secondary sterilization； water-holding capacity； low-field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）

中图分类号：TS201.3 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2014）10-0006-04

为便于存放和延长保质期，一些使用透气性肠衣生产的肉制品在包装之后会进行二次杀菌[1]。二次杀菌方式目前较多，应用于肉及肉制品中的既有传统热杀菌，也包括各种非热杀菌[2-4]。研究发现真空包装后进行热杀菌处理的产品，较非热处理的产品具有更好的贮藏性[5]。因此，为延长真空包装产品货架期而进行的二次加热杀菌尤为重要。但杀菌条件需严格设定，过度热处理包括加热温度过高或时间过长，均可能造成产品结构被破坏以致产生出油、出水等不良现象，且表面大量渗出的汁液极易成为细菌营养源，使产品保质期缩短，且品质特性下降，最终影响市场销售[6-7]。

目前，不少学者已从风味、感官特性[8-9]以及保水性[10]等方面研究二次杀菌带给肉与肉制品品质的影响。然而鉴于持水性对于肉类产业是一个不容忽视的技术以及经济指标[11]，水分子的存在形式和活性分布状态决定蛋白质的保水能力，直接影响产品的硬度等质构特性[12]。因此，为进一步了解有关加热处理对肉制品保水性及水分分布的影响，本实验模拟实际生产，对熟制之后的猪肉糜进行不同时间的二次加热，用以研究不同杀菌时间对猪肉糜持水性和质构特性的影响，以期为低温肉制品包装后的二次杀菌参数的设定提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪精肉和猪背膘均购自当地大润发超市。

食盐、亚硝酸钠、复合磷酸盐、淀粉、冰水（1∶1，m/m），均为食用级。

1.2 仪器与设备

AL104电子天平 上海梅特勒-托利多仪器有限公司；L420台式低速离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；SY-1230恒温水浴槽 上海沪粤明科学仪器有限责任公司；Stephan-M5低温真空斩拌机 德国Stephan机械有限公司；质构分析仪 英国Stable Micro System公司；BCD-215KALM海爾立式冷藏柜 青岛海尔股份有限公司；低场核磁共振分析仪 上海纽迈电子科技有限公司；TJ12-H绞肉机 广东恒联食品机械制有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料肉预处理

猪精肉去除筋腱、可见脂肪等，通过孔径6 mm的绞肉机绞碎；猪背膘洗净，去筋腱，使用孔径6 mm的绞肉机绞碎，低温放置备用。

1.3.2 肉糜制备

将备用的猪精肉加入低温真空斩拌机，依次添加食盐、亚硝酸钠、复合磷酸盐，高速斩拌2 min；然后加入备用的猪背膘、淀粉、冰水，高速斩拌4 min。

1.3.3 二次杀菌蒸煮损失的测定

取质量约35 g且斩拌好的肉糜于50 mL的离心管（螺旋盖密封），2 300 r/min低速离心5 min，驱除肉糜中的气泡，然后75 ℃恒温水浴20 min，取出离心管，静置1 h冷却，除去流失的汁液后称质量m1。然后将冷却后的离心管里的肉糜再次密封，按照二次杀菌时间0（对照组）、5、10、15、20、25 min均置于85 ℃水浴进行加热处理，加热完毕后再次取出离心管，冷却至室温，除去离心管中的水分，称质量m2。蒸煮损失用二次杀菌的蒸煮损失率表示。每组设5 个平行，实验重复3 次。

1.3.4 质构特性的测定

取出离心管中未二次加热（对照组）以及二次加热后进行冷却的肉糜，将样品处理成直径16 mm、高10 mm的圆柱形样品，备用。

采用质构仪质构剖面分析（texture profile analysis，TPA）程序模块测定乳化凝胶的质构特性。测定指标为硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度、胶着度。具体测定参数为：探头P5；测前速率2 mm/s，测中速率1 mm/s，测后速率1 mm/s，间隔时间5 s，数据收集率200点/s，压缩比50%，触发力5.0 kg，触发类型auto；每组5个平行，重复3次。测试完毕，采用仪器自带的软件Texture Expert Exceed 2.64a内部宏TPA.MAC对测试结果进行处理。

1.3.5 NMR自旋-自旋弛豫时间（T2）的测定

取质量约2 g的斩拌肉糜，置于2 mL色谱瓶中并密封，75 ℃水浴10 min，冷却后备用。然后同样按照二次杀菌时间0（对照组）、5、10、15、20、25 min均置于85 ℃水浴进行加热处理，加热完毕后取出色谱瓶，室温冷却，并进行低场核磁测定。主要测试条件为质子共振频率为22 MHz，测量温度32 ℃。T2使用CPMG序列进行测量，所用参数为：重复扫描32 次，重复间隔时间TR为3 000 ms，采样间隔150 ?s，回波个数2 500。将盛有冷却之后样品的色谱瓶置于直径15 mm核磁管，之后放入分析仪，每个测试有5 个重复。

由脉冲序列CPMG（carr-purcell-meiboom-gill）得到的指数衰减曲线用仪器自带的Multi Explnv Analysis软件进行T2反演，得到T2值。反演的结果为生成弛豫图和各个弛豫过程的弛豫幅值、其对应时间常数（峰值）及其所占峰面积比例、每个峰的起始时间和结束时间。为分析方便，弛豫图每个组分峰值对应的时间作为T2。

1.4 数据处理

数据统计采用SPSS17.0，结果以平均值±标准差的形式表示。方差分析采用ANOVA分析，数据进行正态分布检验，符合正态分布的多重比较采用Duncans法，不符合正态分布的用Kruskal-Wallis检验，差异显著性为

P<0.05。作图采用Origin8.6软件。

2 结果与分析

由图2可知，相比未经过二次杀菌处理的肉糜，所有经过二次杀菌的肉糜蒸煮损失均显著增加（P<0.05）。二次杀菌时间超过15 min之后，蒸煮损失差异不显著，但仍有上升趋势。说明二次杀菌会影响乳化凝胶的蒸煮损失，尤其杀菌前期损失率上升较快，损失相对明显，这与陈亚励等[3]对虾仁做杀菌处理时出现含水率降低的结果一致。肉糜持水性主要依靠蛋白质分子，因蛋白质分子所带静电荷与水分子极化基团静电荷相互吸引的结果，从而使得水分子被纳入蛋白质高分子网状立体结构的空间中[13]。因此，由于缓慢的加热渗透熟制过程已经造成蛋白质的部分变性，引起蛋白质生物活性丧失、分子形态改变以及溶解度下降等，再经过二次加热处理，很可能造成蛋白质的完全变性，引起其肌肉纤维结构的严重破坏，从而导致产品在二次杀菌之后产生蒸煮损失加重的后果[7，14-15]。

2.2 二次杀菌时间对质构特性的影响

由表1可知，肉糜凝胶的黏聚性、胶着度和咀嚼度均随二次杀菌时间的延长呈现下降趋势，尤其杀菌时间25 min的处理与对照组相比下降显著（P<0.05），表明较长时间的加热处理在一定程度上造成了产品的组织结构劣化，与曾宪泽等[16]短时杀菌更有利于减轻杀菌后的质构破坏程度的结论相一致。而肉糜弹性、硬度随着二次杀菌时间的延长有稍微下降趋势，不同的杀菌时间会出现程度不一的变化。原因可能是长时间加热致使形成蛋白质交联等空间结构的共价键破坏严重[17]，蛋白质结合水分的能力下降，部分水分流失，宏观上表现出凝胶强度下降，产品变软、弹性变差等特点。

2.3 二次杀菌时间对弛豫时间T2的影响

由图2可知，乳化凝胶中存在3种不同的弛豫组分，分别代表不同状态的水分。随着二次杀菌时间的延长，弛豫时间T20逐渐升高，差异显著（P<0.05），说明乳化凝胶中的结合水随着杀菌时间的延长，与蛋白质的结合能力逐渐降低，自由度升高。正因为蛋白质黏合力下降，致使产品的弹性、黏聚性等变差。而对于弛豫时间T21，实验组（进行二次杀菌）显著高于对照组（不进行二次杀菌）（P<0.05），说明二次杀菌会显著降低乳化凝胶中蛋白质结合不易流动水的能力，不易流动水的自由度也因二次杀菌而升高。但是蛋白质结合不易流动水的能力不受二次杀菌时间长短的影响（P>0.05）。同时T22的结果则表明了乳化凝胶截留自由水的能力不受二次杀菌的影响。

2.4 二次杀菌时间对弛豫组分峰面积比例的影响

由图3可知，弛豫峰面积比例可估算氢质子的相对含量，从而反映各种状态水分群的含量，其变化可表征不同杀菌时间下各种状态水分群的流动转移情况[12]。由P21和P22的变化情况可以看出，相比对照组，杀菌时间延长，不易流动水所占总水分比例呈下降趋势，自由水的含量则有一定的上升趋势。这与朱晓红等[10]的研究结果一致，表明随着二次杀菌的进行，部分不易流动水结合蛋白质的能力减弱，逐渐转化为自由水状态。尤其杀菌时间15 min时，相比于对照组，由弛豫组分峰面积比例可以看出，不易流动水所占总水分比例显著降低（P<0.05），自由水所占总水分比例则显著升高

（P<0.05）。对于蛋白质结合水，相比对照组，加热时间较短时的变化基本不大，当杀菌时间为25 min时差异显著（（P<0.05）。表明25 min后自由水的增多是因结合水与不易流动水两种相态水分的共同转化造成的。

3 结 论

熟制之后的猪肉糜经过二次加热，持水性、质构特性均会受到一定程度的影响。在本实验条件下，二次加热造成猪肉糜蒸煮损失率显著升高，杀菌时间超过15 min后，黏聚性降低、胶着度下降，不易流动水相对含量降低，而自由水相对含量则升高。说明二次杀菌时间过长会造成猪肉糜制品中蛋白质持水能力的降低，影響蛋白质与水分的结合能力，造成猪肉糜制品的蒸煮损失和质量劣变。因此，实际生产中应综合考虑产品配方、制品形状大小等，科学合理的选择二次杀菌条件，以使猪肉糜制品因二次杀菌造成的的蒸煮损失和质量劣变降到最低。

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