马铃薯野猪肉糜脯的加工工艺研究

张茜，熊汉国

(华中农业大学 食品科技学院，武汉 430070)

肉脯是一类深受消费者青睐的传统肉制品，常采用后腿大块精瘦肉为原料，在加工过程中会产生大量剔骨肉、边角料，这些肉常被作为低值肉处理，造成一定程度的资源浪费和经济损失[1]，且传统肉脯的营养和风味相对单一。马铃薯是我国第四大粮食作物，是实施马铃薯主粮化战略的重要原料[2]，但由于储藏条件差造成的损失可达15%。马铃薯全粉是新鲜马铃薯脱水后的产品，保持了薯肉细胞的完整[3]，具有马铃薯独特的风味和口感[4]，且包含新鲜马铃薯除薯皮外的全部干物质。有研究表明，将马铃薯全粉适量加入面包、饼干等产品中，显著增加了食物中纤维素和微量营养素的含量，改善了产品的感官品质，得到了消费者的普遍接受[5]。

马铃薯全粉中含有约70%马铃薯淀粉，马铃薯淀粉糊化后粘度大，透明度高，是肉制品中一种良好的粘结剂和填充剂。本研究将马铃薯全粉与猪肉糜结合，借助一定的加工方法把碎肉粘结起来，开发一种软硬适口、营养丰富的新型肉糜脯，既丰富了现有肉制品的种类[6]，对于提高碎肉利用率、促进资源合理利用也有重要意义，同时也有利于马铃薯食品的延伸开发和推进马铃薯主粮化战略[7]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

马铃薯雪花全粉：张家口市燕北薯业开发有限公司；野猪后腿肉、背膘：购于湖北楠柏生态农业科技有限公司；复合磷酸盐、卡拉胶、大豆分离蛋白、姜粉、蒜粉、五香粉、红曲米粉、食盐、料酒、白砂糖：市售；以上均为食品级。

1.2 仪器与设备

AL204分析天平 瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司；101-A2电热鼓风干燥箱 上海圣欣科学仪器有限公司；TA-XT plus质构仪 北京微讯超技仪器有限公司；JSM-6390LV扫描电子显微镜 日本NTC有限公司；CR-400色差计 日本柯尼卡美能达公司；NKX1835电烤箱 北欧家庭电器(天津)有限公司；AMG199AM3-200绞肉机 贝瑞科厨房小电器；马大帅手持电动搅拌器、保鲜膜、擀面杖、聚四氟乙烯模具。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

原料肉前处理→绞碎→腌制→压片→静置→烘烤。

1.3.2 操作要点

参照鲁云风等、周悦等[8,9]的方法，并稍作修改。

原料前处理：剔除猪后腿肉多余的骨、筋腱、脂肪及筋膜，洗净沥干水备用。

绞碎：将洗净的肉放入绞肉机，绞成5～6 mm的肉糜备用。

腌制：以原料肉为100%计，添加0.4%复合磷酸盐、2%食盐、1%料酒、3%大豆分离蛋白、0.5%姜粉、0.5%蒜粉、0.2%五香粉、0.04%红曲米粉、5%白砂糖等辅料拌均匀，最后按试验设计加入卡拉胶、马铃薯全粉斩拌均匀后在保鲜膜中4～8 ℃下腌制12 h。

压片：将腌制好的肉糜放在保鲜膜上，用模具压成厚度约3 mm的薄片。

静置：压片成型后的肉片在室温下静置30 min。

烘烤：热风干燥箱60 ℃，风速1.5 m/s，烘制2 h，每30 min翻1次面；冷却至室温再放入烤箱，于150 ℃烤9 min。

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验

马铃薯野猪肉糜脯加工工艺单因素试验设计见表1，以质构特性为指标，通过对肥瘦比、马铃薯全粉添加量、卡拉胶添加量3个单因素的考察，探究其对肉糜脯质构品质的影响。

表1 马铃薯野猪肉糜脯加工工艺单因素试验设计

1.4.2 正交试验

在单因素试验基础上进行L8(27)正交试验(见表2)，对肉糜脯的配方进行优化和验证。正交试验结果中总分=硬度隶属度+弹性隶属度+内聚性隶属度+咀嚼性隶属度。

表2 正交试验因素水平表

1.5 质构测定

参考樊明明[10]的方法，并稍作修改，将样品切成长、宽均为4.5 cm的方形，选择TPA模式，P/36R探头，测前速度2 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度1 mm/s，压缩比30%，时间间隔2 s，触发力5.0 g，数据采集率200 pps。测试结果主要取硬度(hardness)、内聚性(cohesiveness)、弹性(springness)、咀嚼性(chewiness)，每组样品重复5次。

1.6 色度测定

参考Banout等[11]的方法，采用CR-400色差计进行测定，光源为D65，以标准白板校准色差计，测定肉糜脯样品表面的颜色，记录L*值、a*值、b*值，每组样品重复5次。

1.7 扫描电镜观察

用手术刀切取2～3 mm厚的肉糜脯样品，冷冻干燥12 h后用液体导电胶将样品固定在样品板上，晾干后喷金。

1.8 数据分析

用SPSS Statistics 20.0进行数据统计分析，差异显著性(P=0.05)用Duncan程序进行分析比较，用Origin 8.5进行作图。

2 结果与分析

2.1 马铃薯野猪肉糜脯的单因素试验

2.1.1 肥瘦比对肉糜脯质构特性的影响

图1 肥瘦比对肉糜脯质构的影响

由图1可知，肉糜脯硬度随着肥瘦比增大整体呈减小的趋势，咀嚼性、弹性和内聚性呈先增大再减小的趋势，在肥瘦比为10/90时达到最大，当肥瘦比超过10/90时，咀嚼性和内聚性显著降低(P<0.05)。当肥瘦比超过15/85时，肉糜脯的硬度和弹性显著降低(P<0.05)，烘烤过程中肉糜脯出油严重，表面出现气泡。主要原因可能是脂肪颗粒可以填充在凝胶网络空间中加强蛋白质凝胶性能[12]，而添加过多时蛋白凝胶网络不足以包裹全部脂肪颗粒，加热时未被蛋白包裹的脂肪颗粒有少量析出，影响了蛋白质的相互聚集，降低了重组碎肉粘结处的结实度，不利于产品凝胶网络结构的形成[13]，因此导致肉糜脯硬度降低，咀嚼性变差，本实验与Muguerza等[14]的研究结果一致。综合考虑，肉糜脯肥瘦比的最适范围是5/95～10/90。

2.1.2 马铃薯全粉添加量对肉糜脯质构特性的影响

图2 马铃薯全粉添加量对肉糜脯质构的影响

由图2可知，随着马铃薯全粉添加量增加，肉糜脯的硬度显著增大(P<0.05)，咀嚼性和内聚性呈先增大后减小的趋势，弹性整体有增大的趋势。当马铃薯全粉添加量超过15%时，色泽呈棕黄色，肉糜脯有明显的薯类气味，随着马铃薯全粉添加量增加，内聚性和咀嚼性显著减小(P<0.05)，主要原因是马铃薯全粉中含有约70%淀粉，随着添加量的增加，肉糜中的水分不足以使全粉中的淀粉完全糊化形成凝胶，部分淀粉以颗粒的形式游离在肉糜网状结构之外，因而使产品的组织变粗糙、质地变硬[15]。综合考虑，马铃薯全粉的最适添加范围是10%～15%。

2.1.3 卡拉胶添加量对肉糜脯质构特性的影响

图3 卡拉胶添加量对肉糜脯质构的影响

由图3可知，随着卡拉胶添加量增加，肉糜脯硬度整体呈先减小后平稳增大的趋势，弹性、内聚性和咀嚼性呈先增大后减小的趋势。卡拉胶添加0.6%和0.8%时肉糜脯的硬度没有显著差异(P>0.05)，有研究表明持水量是影响硬度的重要因素之一，肉糜脯硬度降低的原因可能是随着卡拉胶添加量增加，其优良的持水性表现出来，肉糜脯的含水量增加或卡拉胶的分子链不能充分伸展开和蛋白质结合，存在于蛋白质与蛋白质之间，影响蛋白质自身的聚集和反应，导致硬度下降。而添加量超过0.8%时肉糜脯弹性变差，可能跟卡拉胶凝胶的脆性较大有关系[16]。因此，卡拉胶的最适添加范围是0.4%～0.6%。

2.2 加工工艺优化

根据肥瘦比、马铃薯全粉添加量、卡拉胶添加量3个单因素试验的结果，采用L8(27)进行有交互作用的正交试验，取TPA结果中的硬度、咀嚼性、弹性、内聚性为指标，试验结果见表3。

表3 正交试验结果

表4 正交试验直观分析

续 表

表5 方差分析表

注：“**”表示差异极显著(P<0.01)，SS误差=SS空列+SSBC。

根据因素主次顺序(见表4)和方差分析结果(见表5)可知，交互作用AB，AC都对肉糜脯的质构特性有显著影响，且交互作用AB比因素A或B单独作用对质构的影响更大，所以因素A，B，C的优水平要结合它们各水平搭配的好坏确定。由综合评价越高越好可知因素A和B取A1B2较好，因素A和C取A1C2较好，而因素C卡拉胶添加量对正交试验结果影响不显著，由单因素试验可知卡拉胶添加0.4%时产品的硬度与0.6%时无显著性差异(P>0.05)，内聚性和弹性均比0.6%时显著(P<0.05)。综合单因素试验结果和正交试验结果，选择卡拉胶添加量为0.4%，最优方案为A1B2C1，即肥瘦比为5/95，马铃薯全粉添加量为15%，卡拉胶添加量为0.4%。

为了进一步验证优化配方试验的可靠性与重现性，对优化方案进行验证试验，测得肉糜脯的质构特性见表6，可知优化方案的配方所加工的产品品质较为稳定可靠。

表6 优方案与验证方案的质构特性

2.3 色度和扫描电镜结果

为了保证优化后肉糜脯的品质，本试验对优化前后肉糜脯的色度、微观结构进行监测，见表7。肉脯的色泽是产品外观的重要指标之一，一定程度上影响消费者的购买欲。

表7 优化前后肉糜脯的色度

由表7可知，优化后肉糜脯的L*值、a*值、b*值增大，说明肉糜脯优化后比优化前亮度大，红度大，肉糜脯表面更加红亮有光泽。

图4 优化前后肉糜脯扫描电镜观察(×1000)

注：A为优化前，B为优化后。

由图4可知，优化前肉糜脯组织结构较松散，可能是蛋白之间交联效果差，烘烤时有部分脂肪和水分析出[17]，形成不规则的空洞；优化后的肉糜脯结构较为致密，空洞也较少，这种致密的结构可能对肉糜脯的某些物理性质有重要影响[18]。有研究表明，凝胶网络的致密性及空洞大小对产品的硬度有一定的影响[19]。

3 结果与讨论

本研究采用热粘结法辅以马铃薯全粉将碎肉重组，研制出一种新型肉糜脯，通过单因素试验和正交试验对肉糜脯的配方工艺进行优化。实验结果表明：肉糜脯肥瘦比的最适范围是5/95～10/90，肥瘦比超过15/85时肉糜脯的硬度和弹性显著降低，烘烤后表面出油严重；马铃薯全粉的最适添加量为10%～15%，添加量超过20%会使产品硬度大、色泽浅、组织发渣[20]。合适添加量的肥瘦比、马铃薯全粉和卡拉胶与大豆分离蛋白、复合磷酸盐组成的复配胶体可提高肉糜脯的食用品质。最后确定最优工艺配方为肥瘦比5/95，马铃薯全粉添加量15%，卡拉胶添加量0.4%。通过色度和SEM分析，优化后的马铃薯野猪肉糜脯色泽和组织结构得到明显改善，产品品质优于其他处理组，本研究为新型肉糜脯的加工提供了理论参考。

参考文献：

[1]杨珊珊.鸡肉糜脯加工工艺以及品质改善的研究[D].广州：华南理工大学,2010.

[2]陆婷婷,李保国.马铃薯全粉及其面条制品加工研究进展[J].食品与发酵科技,2017,53(3):102-105.

[3]Sman R G M,Broeze J.Structuring of indirectly expanded snacks based on potato ingredients: a review[J].Journal of Food Engineering,2013,114(4):413-425.

[4]丛小甫.中国马铃薯全粉加工业现状[J].食品科学,2002(8):348-352.

[5]杨曼倩,董全.马铃薯全粉加工技术及应用研究进展[J].粮食与油脂,2017,30(2):7-11.

[6]董建国,李斌,赵永红,等.转谷氨酰胺酶和超高压技术在重组肉制品中的应用[J].食品与机械,2012,28(4):62-64.

[7]何贤用,杨松.马铃薯主粮化与马铃薯全粉及其生产线[J].食品工业科技,2015,36(24):378-379.

[8]鲁云风,张晓娜,张湘军,等.南阳黑猪肉脯的制作工艺优化[J].肉类工业,2016(10):1-3.

[9]周悦,刘学军.响应面分析法对重组人参牛肉脯风味条件的优化[J].肉类工业,2012(9):27-31.

[10]樊明明.发酵工艺对猪肉脯食用品质影响研究[D].无锡：江南大学,2015.

[11]Banout J,Kucerova I,Marek S.Using a double-pass solar drier for jerky drying[J].Energy Procedia,2012,30(1):738-744.

[12]吴满刚.脂肪和淀粉对肌原纤维蛋白凝胶性能的影响机理[D].无锡：江南大学,2010.

[13]蒋平香.油脂对重组肉干硬度及优化成型的影响研究[D].南宁：广西大学,2015.

[14]Muguerza E,Ansorena D,Bloukas J G,et al.Effect of fat level and partial replacement of pork backfat with olive oil on the lipid oxidation and volatile compounds of Greek dry fermented sausages[J].Journal of Food Science,2003,68(4):1531-1536.

[15]夏建新.杂粮复合肉制品的研制及品质特性研究[D].武汉:武汉工业学院,2010.

[16]张科,倪学文,陈洁,等.食品胶对西式灌肠质构特性的影响[J].食品工业科技,2011(3):247-250.

[17]陈洁.魔芋葡甘聚糖及其衍生物对重组肉制品特性的影响[D].武汉：湖北工业大学,2010.

[18]杨园媛,赵谋明,孙为正,等.卡拉胶对猪肉脯品质的影响[J].食品工业科技,2013,34(24):326-328.

[19]Youssef M K,Barbut S.Effects of protein level and fat/oil on emulsion stability,texture,microstructure and color of meat batters[J].Meat Science,2009,82(2):228.

[20]程春梅.淀粉、大豆分离蛋白和卡拉胶在肉制品加工中的应用[J].肉类研究,2007(9):30-31.