调理猪排制品滚揉腌制工艺的优化

高　天，李蛟龙，张　林，江　芸，尹茂文，付亚楠，宋　蕾，马瑞雪，高　峰，*，周光宏

（1.南京农业大学动物科技学院，江苏省动物源食品生产与安全保障重点实验室，食品安全与营养协同创新中心，江苏南京210095；2.南京师范大学金陵女子学院，江苏南京210097）

调理猪排制品滚揉腌制工艺的优化

高天1，李蛟龙1，张林1，江芸2，尹茂文1，付亚楠1，宋蕾1，马瑞雪1，高峰1，*，周光宏1

（1.南京农业大学动物科技学院，江苏省动物源食品生产与安全保障重点实验室，食品安全与营养协同创新中心，江苏南京210095；2.南京师范大学金陵女子学院，江苏南京210097）

以猪背最长肌为原料，开发一种调理猪排制品，并先后采用单因素和L9（34）正交实验，以出品率和剪切力值为考察指标，对该调理猪排滚揉腌制工艺进行优化。结果表明：调理猪排制品的最佳滚揉腌制工艺条件为滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量35%，采用该最佳滚揉腌制工艺条件生产加工的调理猪排出品率最高（83.57%），剪切力值最低（12.46N）。

调理猪排，滚揉，腌制，工艺优化

近年来，随着快餐业的迅速发展和人们生活水平的提高，调理猪排制品凭借其味道鲜美、营养丰富、烹饪方式简单的优点受到众多消费者的喜爱。调理猪排是以生鲜猪肉为主要原料，在特定的腌制液中经过滚揉腌制以后，再经分切和加工等多道工序，以包装或散装形式在冷冻（-18℃）或冷藏（0～4℃）或常温条件下贮存、运输、销售，可以直接食用或经简单加工处理后就可食用的肉制品［1］。

真空滚揉腌制是猪肉调理制品加工中的一种关键技术，可以显著提高肉制品品质和缩短腌制时间。该工艺自20世纪80年代初引进我国后，已在我国肉制品加工行业中广泛推广。李煜等［2］采用真空间歇滚揉腌制90min使碳烤猪排产品品质最佳。Pietrasik等［3］发现滚揉腌制时间从0h延长到16h，可显著降低牛肉剪切力和硬度，提高其保水性和出品率。Plimpton等［4］报道连续滚揉腌制比间歇滚揉腌制提高了猪肉火腿的pH和盐溶性蛋白（Salt soluble protein，SSP）溶解度，降低了猪肉火腿的保水性和出品率。然而也有学者发现了不同的规律，孙建清等［5］报道滚揉腌制时间从4h延长到10h时，猪肉火腿的蒸煮损失率和杀菌失水率反而呈增大趋势；Mueller［6］发现经过10～12h的滚揉腌制以后，股四头肌和半膜肌的蒸煮损失率反而增大。由此可见，不同的产品都有各自的滚揉腌制工艺参数，但是有关调理猪排制品的此类参数在国内外还鲜有提及，有待于进一步研究。

鉴于此，本实验目的是以猪背最长肌为原料，开发一种调理猪排制品，并通过单因素和L9（34）正交实验，以出品率和剪切力值为考察指标，对该调理猪排滚揉腌制工艺参数进行优化，以期为调理猪排的工业生产提供理论参考。

表1　正交实验因素水平表Table 1　Factors and levels in orthogonal array design

1　材料与方法

1.1材料与仪器

新鲜的猪背最长肌（宰后24h） 购于南京苏食食品有限公司；食盐、磷酸盐、香辛料（白胡椒粉等） 为食用级食品添加剂，购于南京苏果超市。

ESK-125型真空滚揉机德国Kakona Gmbh公司；TA-XT2i型物性测试仪英国Stable Micro System公司；ME V.2型电热恒温水浴箱德国JULABO公司；SZM-120A型四功能搅拌机中国成都明辉机械有限公司。

1.2实验方法

1.2.1工艺流程与操作要点调制猪排的加工工艺如下：

主要操作要点如下：

精修：实验时，剔去背最长肌外围的脂肪和结缔组织，沿着肌纤维方向修剪整理成大小为10cm×5cm× 2cm的肉块备用；腌制液配制：腌制液中各辅料与总肉质量的质量比例一致，其中食盐质量分数为原料肉重的1.5%，复合磷酸盐［其中焦磷酸钠（SAP）、三聚磷酸钠（STP）、六偏磷酸钠（HMP）的复合比例为2∶1∶1［7］］质量分数为原料肉重的0.3%，白胡椒粉质量分数为原料肉重的0.4%，在冰水（冰水质量比为1∶1）中边加辅料边搅拌，然后搅拌机均质10min（2000r/min），待滚揉时添加使用；滚揉腌制：将配制好的腌制液及半成品肉块装入滚揉机中滚揉，滚筒内温度为2℃，真空度为-0.08MPa，滚筒倾角55度，根据实验要求进行滚揉；速冻：将经过腌制好的半成品送入-35℃冷库进行速冻，速冻时间长短视产品后续成型效果而定；定量包装：对速冻加工后的半成品进行定量包装；质检入库：对包装好的产品进行检验，送入-20℃的成品库。

1.2.2单因素实验在4℃低温库中，将准备好的新鲜猪肉块称重记录（约为5kg）后倒入滚揉机中滚揉腌制。滚揉程序结束后取出猪肉，用吸水纸擦干肉块表面的水分，以出品率和剪切力值为参考指标，分别对滚揉时间（4、6、8、10h）、滚揉机转速（5、8、11、14r/min）和腌制液添加量（25%、30%、35%和40%）等3个影响因素做单因素4水平的实验。研究其中1个因素变化对结果的影响时，固定其他2个因素的值，3个因素的固定值分别为滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量30%。

1.2.3正交实验在单因素实验的基础上，针对滚揉时间、滚揉机转速和腌制液添加量等进行L9（34）正交实验，从而确定调理猪排的最佳滚揉腌制工艺条件。

1.3测定指标

1.3.1出品率测定参考Gurikar等［8］的方法，腌制前的原料肉称其质量W1（g），完成腌制后的所有肉块，分别密封在各蒸煮袋中，于78℃水浴中加热至肉块中心温度75℃（采用穿刺温度计测量肉块的中心温度），约保持15min，然后将熟肉块用流水冷却至室温，用吸水纸吸干其表面水分，称量熟肉块的质量W2（g），出品率（R）计算如下：

1.3.2剪切力值测定测定完出品率的肉样，用直径为1.27cm的圆形取样器平行于肌纤维方向切成4cm长度的肉条，使用物性测试仪剪切力刀片垂直于肌纤维方向进行测定，每个肉条测定两次，计算平均值，单位：牛顿（N）。参考Peña等［9］的方法，选择HDP/ BSW型探头，测定条件设置如下：探头下行速度为3.0mm/s，探头返回速度为10.0mm/s，下行距离为30mm。

1.4数据处理与统计分析

数据结果采用SAS 8.1软件（美国SAS公司）对均值进行统计分析，显著性水平为0.05。单因素实验采用邓肯氏多重比较方差分析；正交实验结果综合采用极差分析和方差分析；验证实验结果采用独立t检验分析。实验结果绘图采用Origin 8.5软件（美国微软公司）。实验重复3次，数据结果表示为平均值±标准差。

图1　滚揉腌制时间对调理猪排出品率和剪切力值的影响Fig.1　Effect of tumbling time on the final product yield and shear force value of prepared pork chops

2　结果与讨论

2.1单因素实验

2.1.1滚揉腌制时间对调理猪排出品率和剪切力的影响由图1可知，调理猪排的出品率随着滚揉时间的延长先增大后减小，并且滚揉时间为8h和10h的出品率显著高于其余2组的出品率（p＜0.05）；剪切力值随着滚揉时间的延长先减小后增大，并且滚揉时间为6h和8h的剪切力值显著低于其余2组的剪切力值（p＜0.05），但是在滚揉时间8h时调理猪排取得出品率最高值和剪切力最低值。

在滚揉腌制过程中，调理猪排受到滚揉机械力和腌制液的物理化学联合作用，使其肌肉结构松散，腌制液渗透到肉块内部［10］，腌制液中的Cl-与肌肉中阳离子结合从而释放出带负电荷的多肽链羧基末端，电极斥力的增大在微观水平上提供了更多的容水空间［11-12］；另外，机械滚揉有利于肌原纤维蛋白等SSP向肉块表面富集，阻止水分渗出［13］，加热时溶胶状态的SSP凝胶化形成具有致密空间网格结构的凝胶体，该结构可以有效的提高肌肉弹性［14］，并且蛋白质处于膨胀胶体状态时将水分、脂肪等包裹起来凝固或者依靠毛细管力吸附更多的水分，从而提高了调理猪排的保水性，降低了剪切力值［15-16］。Kim等［17］曾经报道随着滚揉腌制时间由10min延长到60min，显著提高了鸡肉肠的保水性能和出品率。当滚揉腌制时间超过8h时，可能由于过度滚揉腌制导致肌肉蛋白质结构发生不可逆转的破坏，从而导致了调理猪排出品率下降和剪切力值显著上升的现象。Dolata等［18］报道过度延长滚揉时间并不能继续提高肌肉的保水性能；罗扬［19］也报道猪肉背最长肌在真空腌制时间由8h延长到10h的过程中，其出品率反而出现下降的现象，这些都与本实验的结论一致。综上所述，宜选取滚揉腌制时间6、8、10h设计正交实验。

2.1.2滚揉机转速对调理猪排出品率和剪切力的影响由图2可知，调理猪排的出品率随着滚揉机转速的提高先增大后减小，并且滚揉机转速为11r/min时的出品率显著高于滚揉机转速为5r/min和8r/min时的出品率（p＜0.05）；剪切力值随着滚揉机转速的提高先减小后增大，并且滚揉机转速为11r/min时的剪切力值显著低于其余各组的剪切力值（p＜0.05）。

图2　滚揉机转速对调理猪排出品率和剪切力值的影响Fig.2　Effect of tumbling speed on the final product yield and shear force value of prepared pork chops

在单位时间内滚揉机转速的提高，实际上是提高了腌制过程中滚揉机械力的作用，即增加了机械与肉块之间、肉块与肉块之间的摔打、挤压和摩擦，通过破坏肌纤维、结缔组织等之间的连接，促进SSP的溶出［13］，同时可以加速内源性蛋白酶（如泛素蛋白酶、溶酶体组织蛋白酶等）的释放，协同促进腌制液的作用效果，加速肉块的成熟［20］，从而提高肉的嫩度和出品率。但是，过度提高滚揉机转速会使肌纤维溶解破碎严重，正常的肌肉结构破坏崩溃，肌肉蛋白质保水性能下降［6］，最终导致调理猪排剪切力值逆向增大。汤春辉等［21］报道，调理鸭胸肉出品率随着滚揉机转速的提高先增大后减小，即过度滚揉会导致出品率下降，这与本实验的结论一致。综上所述，宜选取滚揉机转速8、11、14r/min设计正交实验。

2.1.3腌制液添加量对调理猪排出品率和剪切力的影响由图3可知，调理猪排的出品率随着腌制液添加量的提高先增大后减小，并且腌制液添加量为35%时的出品率显著高于腌制液添加量为25%和40%时的出品率（p＜0.05）；剪切力值随着腌制液添加量的提高先减小后增大，并且腌制液添加量为35%时的剪切力值显著低于其余各组的剪切力值（p＜0.05）。

图3　腌制液添加量对调理猪排出品率和剪切力值的影响Fig.3　Effect of marinade/meat ratio on the final product yield and shear force value of prepared pork chops

腌制液添加量的提高，实际上是增加了其与肉块的接触机会，可以在一定程度上加速调理猪排的滚揉腌制过程。但是，本实验表明过度提高腌制液添加量会导致调理猪排的出品率降低和剪切力值升高，这可能与肌肉纤维过度溶解破碎有关。综上所述，宜选取腌制液添加量30%、35%和40%设计正交实验。

2.2正交实验

正交实验极差分析结果（表2）表明A、B和C等3个因素对调理猪排品质（出品率和剪切力值）具有不同的影响，并且其影响大小的主次顺序全部为：A＞B＞C。以出品率为参考指标，调理猪排滚揉腌制最佳工艺条件为A2B2C3，即滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量40%。进一步方差分析结果表明，滚揉时间和滚揉机转速等2个因素均显著影响调理猪排出品率（p＜0.05，表3）。以剪切力值为参考指标，调理猪排滚揉腌制最佳工艺条件为A2B2C2，即滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量35%。进一步方差分析结果表明，滚揉时间因素显著影响调理猪排剪切力值（p＜0.05，表4）。综合以上极差分析和方差分析结果可知，A因素的影响最大，其次是B因素，而C因素影响最小。

虽然，出品率和剪切力值等参考指标确定的前2个最佳滚揉腌制工艺条件均为滚揉时间8h和滚揉机转速11r/min，但是腌制液添加量却有所不同。另外，单因素实验的结果表明，过度提高腌制液添加量会导致调理猪排出品率显著降低和剪切力值显著升高的现象，并且在调理猪排的实际生产中，过度提高腌制液添加量也会增加滚揉机的负荷和提高生产运行成本，因此，本研究建议采用腌制液添加量35%。综上所述，本实验确定调理猪排的最佳滚揉腌制工艺条件为A2B2C2，即滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量35%。但是，由于此组合不在该正交实验设计中，故需进行验证实验。

2.3验证实验

按照本实验确定的调理猪排最佳滚揉腌制工艺条件A2B2C2生产加工调理猪排，以出品率和剪切力值为考察指标做验证实验，与正交实验中最优组合A2B2C3对比分析结果见表5，可知A2B2C2组合的剪切力值显著小于A2B2C3组合（p＜0.05），虽然2种组合的出品率差异不显著（p＞0.05），但是A2B2C2组合的出品率还是要高于A2B2C3组合，即按照最佳滚揉腌制工艺条件A2B2C2生产加工的调理猪排优于正交实验中的其他所有组合，剪切力值最低，出品率最高，品质最佳。因此，本实验最终确定调理猪排的最佳滚揉腌制工艺条件为A2B2C2，即滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量35%。

表2　调理猪排正交实验设计及结果Table 2　Orthogonal array design and results for prepared pork chops

表3　出品率方差分析Table 3　Variance analysis for product yield

表4　剪切力方差分析Table 4　Variance analysis for shear force value

表5　验证实验结果Table 5　Verification of the optimum tumbling conditions

3　结论

调理猪排制品的最佳滚揉腌制工艺条件为滚揉时间8h、滚揉机转速11r/min和腌制液添加量35%，按照该最佳滚揉腌制工艺条件生产加工的调理猪排出品率最高，剪切力值最低，嫩度最好。

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Optimization of tumbling marinade conditions for prepared pork chops

GAO Tian1，LI Jiao-long1，ZHANG Lin1，JIANG Yun2，YIN Mao-wen1，FU Ya-nan1，SONG Lei1，MA Rui-xue1，GAO Feng1，*，ZHOU Guang-hong1
（1.College of Animal Science and Technology，Key Laboratory of Animal Origin Food Production and Safety Guarantee，Jiangsu Province，Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2.Ginling College，Nanjing Normal University，Nanjing 210097，China）

Pork loins（Longissimus dorsi）were used as materials to develop a kind of prepared pork chops.Single factor experiment and a three-level orthogonal array design were applied to optimize three vacuum tumbling marinade conditions including tumbling time，tumbling speed and marinade/meat ratio on the final product yield and shear force value for the development of a new style of prepared pork chops.The most optimal processing conditions for tumbling time，tumbling speed and marinade/meat ratio were 8h，11r/min and 35%，respectively. Under these conditions，the prepared pork chops exhibited the highest final product yield（83.57%）and the lowest shear force value（12.46N）.

prepared pork chop；tumbling；marinade；optimization

TS251.4

B

1002-0306（2015）12-0211-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.036

2014－11－13

高天（1988-），男，博士研究生，研究方向：动物营养与畜产品品质。

高峰（1970-），男，博士，教授，研究方向：动物营养与畜产品品质。

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD28B03）。