品质改良剂的配比及其对猪肉脯贮藏特性的影响

2020-07-13 11:36李思图彭静梁雨轩吴恒锐樊晓盼
天津农学院学报 2020年2期
关键词:活度甘油海藻

李思图,彭静,梁雨轩,吴恒锐,樊晓盼

品质改良剂的配比及其对猪肉脯贮藏特性的影响

李思图,彭静,梁雨轩,吴恒锐,樊晓盼通信作者

(天津农学院 工程技术学院,天津 300384)

以水分含量和水分活度为评价指标,通过单因素和L9(34)正交试验,确定乳酸钠、甘油、山梨糖醇和海藻糖4种品质改良剂在猪肉脯中的最适添加比例,按此配方制成猪肉脯,贮藏在20 ℃条件下,分别在贮藏的0、15、30、45、90、120、150、180 d取样测定产品的水分含量、水分活度、红度值、细菌总数和霉菌数,分析其在贮藏过程中的品质变化。试验结果表明:猪肉脯加工中分别添加0.16%乳酸钠、2%甘油、0.015%山梨糖醇、1%海藻糖时,产品水分含量为16.79%,此时水分活度为0.677。产品在20 ℃贮藏过程中,霉菌数和细菌总数符合国标要求,水分含量、水分活度和红度值逐渐降低,结合感官评价确定产品的保质期为90 d,此时水分含量为25.8%,水分活度为0.778,红度值为19.8。

猪肉脯;品质改良剂;品质改良;优化;贮藏特性

随着我国经济的快速发展,人们越来越注重生活品质的提高,休闲食品因其味美色香、携带方便,逐渐成为人们茶余饭后和娱乐消遣时的必需品[1]。猪肉脯是我国传统肉制品之一,通常以精瘦猪肉为原料,经腌制、烘烤、切片、包装等工序制备而成,呈鲜艳的棕红色,具有口感丰富、咸中微甜、芳香浓郁、余味无穷、耐贮藏和便于运输等特点[2]。

传统猪肉脯口感干硬,咀嚼性差,为改善传统肉脯粗糙的口感,学者们做了大量研究。姚芳等[3]研究了复合嫩化剂对猪肉脯剪切力的影响,结果发现添加0.4%木瓜蛋白酶、0.4%复合磷酸盐、0.1%氯化钙、1.5%山梨糖醇时,猪肉脯嫩度最好。赵谋明等[4]在研究卡拉胶与猪肉脯的相关性时,发现添加0.4%卡拉胶能明显提高肉脯的弹性和咀嚼性。郭炜等[5]研究发现海藻糖和谷氨酸转化物比卡拉胶更能显著影响肉脯的弹性和咀嚼性,其结果还表明,肉脯的含水量一般小于20%,在保证肉脯嫩度、咀嚼性前提下,适当降低含水量,可达到延长货架期的效果。海藻糖作为抗冻保水剂,可在肌肉细胞表面形成一层保护膜,减少结合水的流失,防止肌动球蛋白变性溶解,提高产品的保水力[6]。L-乳酸钠是由L-乳酸和氢氧化钠在一定条件下反应制成,为弱有机酸盐,其水溶液呈中性,在国家标准规定的使用量和范围条件下使用对人体无任何伤害,因此作为风味剂和防腐剂广泛应用于所有的畜禽肉制品中[7]。大量研究表明,L-乳酸钠可以阻止或延迟细菌、病原微生物的生长和繁殖,目前L-乳酸钠已成为抑制肉制品细菌性腐败最常用的防腐剂之一[8-9]。

水分的变化与质构各指标间均有极显著相关关系[10]。本试验以新鲜猪肉为原料,经绞碎、腌制、铺筛、烘烤、压制、切片制成即食猪肉脯,在腌制阶段添加不同比例的海藻糖、山梨糖醇、乳酸钠、甘油,通过单因素和正交优化试验来确定品质改良剂的最适添加比例,在此基础上,采用最佳工艺水平制成猪肉脯并贮藏在20 ℃条件下,通过测定贮藏过程中(0、15、30、45、90、120、150、180 d)产品的水分含量、水分活度、红度值、细菌总数和霉菌总数,考察产品贮藏期间的品质变化,为实际生产提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪肉,天津挂月食品有限公司;鱼露,汕头鱼露有限责任公司;食盐、白糖、红曲红、料酒、鸡蛋、味精、白酒、葡萄糖、白胡椒粉、玉米淀粉,天津市红旗农贸综合批发市场;乙基麦芽酚A3型、呈味核苷酸二钠、亚硝酸钠、抗坏血酸钠、大豆分离蛋白粉(食品级),郑州裕和食品添加剂有限公司;乳酸钠、甘油、山梨糖醇、海藻糖,郑州凯之裕食品添加剂有限公司;氯化钠(分析纯),天津市风船化学试剂科技有限公 司;营养琼脂,北京奥博星生物技术有限责任公司;孟加拉红琼脂,青岛高科技工业园海博生物技术有限公司。

1.2 仪器与设备

BS 224s电子天平,塞多利斯科学仪器(北 京)有限公司;BYXX-50烟熏炉,浙江嘉兴艾博实业有限公司;BVBJ-30F搅拌机,浙江嘉兴艾博实业有限公司;BJRJ-82绞肉机,浙江嘉兴艾博实业有限公司;Friocell22恒温恒湿培养箱,艾力特国际贸易有限公司;A-1水分活度仪,无锡市碧波电子设备厂;MB120快速水分测定仪,奥豪斯仪器(常州)有限公司;CM-5色差仪,日本Konica Minoilta公司;Vortex-Genie2漩涡振荡器,美国Scientific Industries公司。

1.3 方法

1.3.1 猪肉脯的加工方法

新鲜猪肉→绞碎→拌馅→铺片→定型(65 ℃,3~4 h)→烘烤(200 ℃,2~3 min)→压平→切片→真空包装。

腌制料:以猪肉质量计,鱼露9%,白砂糖13%,葡萄糖2%,抗坏血酸钠0.06%,复合磷酸盐0.3%。

其他配料:以猪肉质量计,味精0.4%,全蛋液13%,土豆粉0.6%,玉米淀粉0.6%,大豆蛋白粉2%,白胡椒粉0.3%,乙基麦芽酚A3型0.06%,呈味核苷酸二钠(I+G)0.06%,红曲红0.02%,白胡椒粉0.3%,料酒0.6%,水20%。

品质改良剂:乳酸钠、甘油、山梨糖醇、海藻糖的具体比例在试验中具体研究。

1.3.2 试验设计方案

1.3.2.1 单因素试验设计

参考刘军波等[11]对于品质改良剂的用量,添加乳酸钠、甘油、山梨糖醇和海藻糖为品质改良剂进行单因素试验,固定其中3个因素,改变任意1个因素,添加量以原料猪肉质量计(%),试验设计如表1所示。

表1 单因素试验设计

品质改良剂添加比例/%乳酸钠甘油山梨糖醇海藻糖 乳酸钠00.040.080.120.160.20—20.034 甘油0123450.16—0.034 山梨糖醇00.010.020.030.040.050.162—4 海藻糖02468100.1620.03—

1.3.2.2 正交优化试验设计

在单因素试验基础上,进行4因素3水平L9(34)正交试验,以水分含量和水分活度为考核指标,因素水平编码表如表2所示。

表2 L(3)因素水平编码表 %

水平因素 A乳酸钠B甘油C山梨糖醇D海藻糖 10.141.50.005 01 20.162.00.010 02 30.182.50.001 53

1.3.3 猪肉脯贮藏过程中的品质变化

根据1.3.2的试验结果,将优选的复配品质改良剂应用于猪肉脯的加工中,制成猪肉脯,将其放入20 ℃恒温恒湿培养箱(湿度20%)中贮存,分别在0、15、30、45、90、120、150、180 d取样测定产品的水分含量、水分活度、红度值、细菌总数和霉菌数,分析贮藏过程中的品质变化。

1.3.4 指标测定方法

1.3.4.1 感官评定

邀请20位经过培训的食品专业的学生,严格按照评定标准(表3)对产品进行感官评分,结果取平均值。参考樊明明等[12]评定标准略作修改,采用评分检验法:满分5分。5:极好;4:良好;3:一般;2:差;1:很差,3分作为肉脯可接受的限值,以此对每一项进行评分及结果分析。

表3 感官评分标准

评定指标评定标准 外观片型规则整齐,厚薄基本均匀,可见肌纹,无焦片、生片为好,反之视为不好 色泽呈棕红、深红,色泽均匀,油润光泽为好,色泽不均匀发黑、发黄视为不好 滋味与气味有明显烤肉香味、发酵肉特有香味、咸甜适中,香味不突出、偏甜、偏咸、偏酸均视为不好 硬度用手指按压猪肉脯表面,看其弹性与持水性,来判断硬度 咀嚼度咀嚼度适中为好,干硬难以咀嚼和松脆没有嚼劲的均视为不好

1.3.4.2 菌落总数的测定

按照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》[13]进行。

1.3.4.3 霉菌数的测定

按照GB4789.15—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》[14]进行。

1.3.4.4 水分含量的测定

按照食品安全国家标准GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》[15]中的直接干燥法测定。

1.3.4.5 水分活度的测定

按照食品安全国家标准GB 5009.238—2016《食品水分活度的测定》[16]进行测定。

1.3.4.6 红度值的测定

用色差仪测定红度值a*,每组样品平行5次。

1.4 数据统计分析

采用 Microsoft Excel 2010对原始数据进行整理,采用sigmaplot10.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

乳酸钠、甘油、山梨糖醇和海藻糖4种品质改良剂对猪肉脯水分活度和水分含量的影响见图1。

由图1(A)可知,当乳酸钠添加量为0.04%时,猪肉脯的水分含量和水分活度显著提高(<0.05),水分含量达到25.98%,水分活度为0.748。随着添加量的增加,水分含量和水分活度均呈先下降后上升的趋势,当添加量为0.16%时,水分含量最低,为19.72%,结合感官,按此添加量制成的猪肉脯不会太干,且水分活度较低(0.725),易于贮藏,因此,确定乳酸钠的添加量为0.16%。

由图1(B)可知,甘油对猪肉脯水分含量和水分活度的影响均呈先下降后上升后趋于稳定的变化趋势,当甘油添加量为2%时,猪肉脯的水分含量最低,为13.82%,水分活度为0.628,经评定,不同比例甘油的添加制成的猪肉脯口感(包括硬度、咀嚼性等)均能被消费者接受,考虑到产品的货架期,确定甘油的添加量为2%。

由图1(C)可知,山梨糖醇的添加量在0~0.02%之间时,猪肉脯的水分含量和水分活度变化不明显,继续增加添加量,水分含量和水分活度会呈急剧上升然后又骤降的趋势,综合考虑产品的品质及成本,选择山梨糖醇的添加量为0.01%。

由图1(D)可看出,海藻糖的添加量对猪肉脯水分含量和水分活度的影响无明显规律,当添加量为2%时,水分含量最低,为16.75%,此时产品的水分活度为0.657,与添加3%制成的猪肉脯水分活度值无明显差异,故确定海藻糖的添加量为2%。

A B

C D

图1 不同品质改良剂的添加比例对猪肉脯水分含量和水分活度的影响

2.2 正交优化试验结果

方差分析(表4和表5)结果表明,乳酸钠(A)、甘油(B)、山梨糖醇(C)和海藻糖(D)4个因素在0.01水平下对水分含量和水分活度的影响均达到了极显著水平。由表6中极差值可知,影响猪肉脯水分含量的因素主次顺序为:A>C>B>D,由极差值可知,影响猪肉脯水分活度的因素主次顺序为:A>C>D>B。说明本试验选用的乳酸钠和山梨糖醇是对猪肉脯水分影响相对重要的两个因素。以水分含量为评价指标,按照第5组配方制作猪肉脯时,产品水分含量最低,为16.79%,此时产品的水分活度值为0.677。通过验证试验发现,猪肉脯的水分含量和水分活度分别为16.52%和0.673,误差小于5%,因此可确定各因素的最优复配水平为A2B2C3D1,即乳酸钠添加量为0.16%,甘油添加量为2%,山梨糖醇添加量为0.015%,海藻糖添加量为1%。

表4 正交试验各因素方差分析表(水分含量)

变异来源平方和自由度均方F显著性 A99.633 622 222 49.816 810830 280.2** B21.668 888 892 10.834 440180 574.1** C45.443 822 222 22.721 910378 698.5** D14.935 488 8927.467 744124 462.4** 误差0.000 0610.000 06 总变异181.681 822 2920.186 87

注:**表示在0.01水平下差异极显著

表5 正交试验各因素方差分析表(水分活度)

变异来源平方和自由度均方F显著性 A0.014 141 620.007 071415.928 10** B0.001 169 620.000 585 34.398 69** C0.004 606 020.002 303135.457 50** D0.002 158 020.001 079 63.457 52** 误差0.022 074 210.000 017 总变异0.000 01790.002 453

注:**表示在0.01水平下差异极显著

表6 正交优化试验结果

试验号A乳酸钠/%B甘油/%C山梨糖醇/%D海藻糖/%水分含量/%水分活度 11(0.14)1(1.5)1(0.005)1(1)33.260.847 212(2.0)2(0.010)2(2)22.760.753 313(2.5)3(0.015)3(3)22.710.740 42(0.16)12319.240.695 5223116.790.677 6231220.170.697 73(0.18)13218.590.680 8321320.540.718 9332120.110.714 K1j78.7371.0973.9770.16 K2j56.2060.0962.1161.52 K3j59.2462.9958.0962.49 `K1j26.2423.7024.6623.39 `K2j18.7320.0320.7020.51 `K3j19.7521.0019.3620.83 极差RJ7.513.675.302.88 主次顺序A>C>B>D m1j2.3402.2222.2622.238 m2j2.0692.1482.1622.13 m3j2.1122.1512.0972.153 `m1j0.7800.7410.7540.746 `m2j0.6900.7160.7210.710 `m3j0.7040.7170.6990.718 极差rJ0.090 30.024 70.055 00.036 0 主次顺序A>C>D>B

2.3 猪肉脯贮藏期间感官评定结果

感官评价是反映猪肉脯品质最直观的指标之一,如图2所示,随着贮藏时间的延长,猪肉脯品质整体呈下降趋势。在贮藏的0~45 d,产品各项评价指标均得到评定人员的满意,贮藏到90 d时,产品色泽红亮、风味良好,但口感偏硬,咀嚼性差,继续贮藏到120 d时,各项指标均达到极限值,此时肉脯口感差,质地干硬,色泽暗淡,肉脯特有的风味不明显,失去食用价值。说明按照本试验配方制作的猪肉脯最佳食用期为45 d,保质期为90 d。

图2 猪肉脯贮藏期间感官评定结果

2.4 猪肉脯贮藏期间霉菌数和细菌总数的变化

霉菌数和细菌总数是反映食品贮藏过程中安全性的重要指标之一。猪肉脯在贮藏过程中,霉菌数及细菌总数的变化如表7所示。

表7 猪肉脯贮藏期间霉菌数和细菌总数的变化 lg(CFU·g)

指标贮藏时间/d 015304590120150180 霉菌数1.703.242.703.042.002.543.053.65 菌落总数3.562.102.702.852.001.70<1<1

在20 ℃贮藏过程中,猪肉脯的霉菌数和细菌总数无明显变化,这是由于干制品水分含量低,不易滋生微生物。此外,刚加工出来的猪肉脯菌落总数为3.56 lg(CFU/g),符合熟肉制品国家安全标准:GB 2726—2016规定肉脯中菌落总数≤ 4 lg(CFU/g)[17],说明按本试验配方制成的猪肉脯由于低水分活度(0.70)和低水分含量(20%),很好地抑制了腐败细菌的繁殖,达到国标要求。

2.5 猪肉脯贮藏期间水分含量和水分活度的变化

猪肉脯贮藏过程中的水分含量和水分活度变化如图3所示。

图3 猪肉脯贮藏期间水分含量和水分活度的变化

由图3可以看出,在贮藏期间,猪肉脯的水分含量和水分活度呈逐渐下降趋势。在贮藏的0~90 d,产品水分含量缓慢下降,处于24.1%~25.8%,从120 d开始,水分含量急剧下降,从23.3%降至20.9%。水分活度与水分含量呈相同的变化趋势,在贮藏的0~90 d,产品水分活度始终处于0.733~0.778,贮藏到120 d时,水分活度降至0.721,之后急剧下降,这是由于120 d时产品结构组织破坏,水分更容易流失,与感官评定结果一致(图2)。贮藏到180 d时,产品水分活度降至0.675。猪肉脯在20 ℃条件下贮藏到180 d时,水分含量和水分活度虽能达到产品市售要求,但已完全失去食用价值。

2.6 猪肉脯贮藏期间红度值的变化

猪肉脯贮藏过程中红度值的变化如图4所示。由图4可看出,与水分含量和水分活度变化趋势一致(图3),在贮藏的0~90 d,猪肉脯红度值变化不明显,处于18.5~19.8,从90 d开始,红度值呈逐渐下降趋势,从19.8逐渐降至16.4,产品颜色暗淡无光泽,结合感官评价结果,确定猪肉脯在20 ℃条件下的保质期为90 d。

图4 猪肉脯贮藏期间红度值的变化

3 结论

在猪肉脯加工中添加0.16%乳酸钠、2%甘油、0.015%山梨糖醇、1%海藻糖4种复配品质改良剂时,可明显改善猪肉脯的品质,按此配方制成的产品水分含量达到16.79%,水分活度达到0.677。将其贮藏在20 ℃条件下,霉菌数和细菌总数始终符合国标要求,水分含量和水分活度值可达到市售标准,结合感官评价和红度值,确定产品的保质期为90 d,此时,其水分含量为25.8%,水分活度为0.778,红度值为19.8。

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Optimization of quality improver and its effect on the storage characteristics of dried pork slice

LI Si-tu, PENG Jing, LIANG Yu-xuan, WU Heng-rui, FAN Xiao-panCorresponding Author

(College of Engineering and Technology, Tianjin Agriculture University, Tianjin 300384, China)

Taking water content and water activity as evaluation indexes, the optimum proportion of sodium lactate, glycerin, sorbitol and trehalose in preserved pork was determined by single factor and L9(34)orthogonal test. The dried pork slice was prepared according to the formula and then stored at 20 ℃for 0, 15, 30, 45, 90, 120, 150 and 180 days. The water content, water activity, red value, total bacteria and mould number of the dried pork slice were determined, and the quality changes during storage were analyzed. The results showed that when 0.16% sodium lactate, 2% glycerol, 0.015% sorbitol and 1% trehalose were added in the processing of preserved pork, the moisture content of the product was 16.79%, and the water activity of the product was 0.677. During storage at 20 ℃, the number of moulds and total bacteria accorded with the national standard. The moisture content, water activity and red value gradually decreased. The shelf life of the product was 90 days, which was determined by sensory evaluation. At this time, the moisture content was 25.8%, the water activity was 0.778, and the red value was 19.8.

dried pork slice; quality modifying additive; quality improvement; optimization; storage characteristics

1008-5394(2020)02-0072-07

10.19640/j.cnki.jtau.2020.02.016

TS251.5

A

2019-11-26

天津农学院大学生创新创业训练计划项目(201910061024)

李思图(1998-),女,本科在读,研究方向:测控技术与仪器。E-mail:347314119@qq.com。

樊晓盼(1993-),女,研究实习员,硕士,研究方向:畜产品加工品质。E-mail:308925471@qq.com。

责任编辑:杨霞

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