嫩化型玉米风味猪肉脯工艺配方的研究

马丽媛，张 铄，陈美燕，蔡 炎，粱领芳，王海旭

（绥化学院食品与制药工程学院，黑龙江绥化 152061）

0 引言

猪肉脯是猪肉经切片或绞碎、调味、腌制、摊筛、烘烤而制成的片状肉制品。传统的猪肉脯品种单一、口感干硬，不适合老人和小孩食用。嫩度是肉品食用品质的首要指标，其实质主要是结缔组织的含量与性质及肌原纤维蛋白的化学结构变化，为提高肉脯品质，对其嫩度进行改善很有必要[1]。目前，肉的嫩化方法有机械法、电刺激法、拉伸法、肉制品成化法、嫩化剂嫩化法（蛋白酶）[2]。蛋白酶能有效降解胶原纤维和结缔组织中的蛋白质，使部分氨基酸之间的连接发生断裂，破坏其分子结构，提高肉的嫩度[3]。

近年来，新型猪肉脯的研制已成为热点[4-6]。玉米食用消化率高，营养丰富，含有钙、镁、硒、谷胱甘肽、脂肪酸和核黄素等多种营养保健物质[7-9]。玉米具有绵软适口、甜黏清香的独特口感和风味[10]，把玉米汁添加到肉脯中，再加入蛋白酶进行嫩化，制作的嫩化型玉米风味猪肉脯口味清甜、营养丰富，更适合老人与小孩食用，市场潜力巨大。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

1.1.1 材料

试验所用到的猪肉、玉米、白砂糖、味精、食盐、生姜、大葱等，购自黑龙江省绥化市华辰超市，猪肉经过检测各项指标合格；桶装矿泉水，吉林吉成科技有限公司提供。

食盐，中盐黑龙江盐业集团有限公司提供；味精，哈尔滨飞花味精有限公司提供；酱油，黑龙江华滋佐味酿造有限公司提供；桂皮，广西京桂香料有限公司提供；木瓜蛋白酶，300万U/g，陕西源优生物科技有限公司提供；菠萝蛋白酶，50万U/g，山东萍聚生物科技有限公司提供；碱性蛋白酶，10万U/g，河南誉信诚生物科技有限公司提供。

1.1.2 设备

MJE2802D型榨汁机，泉州雅物贸易有限公司产品；FA124型电子天平，上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司产品；BCD-215KAN型电冰箱，青岛海尔股份有限公司产品；PVH-324型烘烤箱，广东宏展科技有限公司产品。

1.2 肉脯制作工艺

肉脯基础配方：以肉脯100 g计，食盐添加量2%，白砂糖添加量3%，味精添加量0.3%，复合香辛料（酱油、生姜、大葱、肉桂、花椒）添加量0.1%。

1.2.1 工艺流程

鲜玉米→清洗→剥粒→榨汁

猪肉→选料→修整→切片→腌制→拌料→静置→摊筛→脱水干燥→烘烧→压片冷却→指标测定→真空包装→成品。

1.2.2 操作要点

（1）选料。试验中猪肉和鲜玉米均经检验合格，猪肉选用新鲜猪后腿肉，玉米选用颗粒饱满的有光泽的鲜嫩玉米。

（2）预处理。猪肉去除结缔组织和血污等，并用纯净水清洗干净。玉米清洗干净，剥粒并榨汁，备用。

（3）切片。将处理好的自然肉块按自然纹理切成片状，厚度为2～3 mm。

（4）腌制。加入玉米汁及其他配料与肉片搅拌均匀，置于6～8℃下腌制一定时间后，再加入蛋白酶混匀。

（5）拌料、静置。10℃以下正反转拌料，拌料至肉片发黏，倒入容器内在10℃以下静置一定时间，使各种辅料渗透到肌肉组织中，蛋白酶充分发挥嫩化作用。

（6）摊筛。将腌制好的肉片平铺在筛网上，肉片两面刷涂上植物油，要求表面平整光滑。

（7）脱水干燥。将筛网放入热风炉中，以50～90℃程序升温脱水烘干2 h。

（8）烘烤。将肉片放入200℃烤炉中烘烤，成品颜色呈棕红色、有光泽，猪肉脯表面油润。

（9）压片冷却。熟制后的肉片压平后，于室温下冷却，并迅速真空包装。

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验

分别选取木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、碱性蛋白酶为蛋白酶，以蛋白酶添加量（0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%）、玉米汁添加量（10%，20%，30%，40%，50%）、腌制时间（30，50，70，90，110 min）为单因素，以感官品质为考查指标，进行试验，从中选取适宜的条件，进行下一步响应面试验。

1.3.2 响应面试验

由单因素试验结果选择蛋白酶添加量、玉米汁添加量、腌制时间3个因素，进行响应面试验，以感官评分为响应值，对玉米猪肉脯进行优化。

响应面分析因素与水平设计见表1。

表1 响应面分析因素与水平设计

1.4 玉米猪肉脯的感官评价

邀请10位有经验的食品从业人员通过形态、滋味气味、色泽、咀嚼度4个方面，对猪肉脯进行感官评分。

感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 蛋白酶种类的确定

蛋白酶种类对肉脯感官品质的影响见图1。

图1 蛋白酶种类对肉脯感官品质的影响

由图1可知，添加木瓜蛋白酶的肉脯感官评分最高，其次是菠萝蛋白酶，碱性蛋白酶的肉脯感官评分最低。木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶都属于植物蛋白酶，植物蛋白酶是一种安全、卫生、无毒的天然嫩化剂，利用植物蛋白酶处理肉脯，可对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，使肉脯的口感达到嫩而不烂、鲜香美味的效果。谢超等人[11]研究了菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶等应用于肉中的嫩化效果，结果发现木瓜蛋白酶对盐溶性、水溶性和不溶性肌肉组织片段都有较好的酶解效果。与试验结果相符。而碱性蛋白酶在碱性条件下能酶解蛋白质肽键，在试验中没有达到很好的嫩化效果，可能是因为没有在其最适pH值范围内。因此，试验选用木瓜蛋白酶作为嫩化剂对猪肉脯进行嫩化研究。

2.1.2 木瓜蛋白酶添加量的确定

木瓜蛋白酶添加量对猪肉脯感官品质的影响见图2。

图2 木瓜蛋白酶添加量对猪肉脯感官品质的影响

由图2可知，随着木瓜蛋白酶添加量的增加，猪肉脯感官品质呈现先上升后下降的趋势，当木瓜蛋白酶添加量为0.02%时，感官评分达到最高值，肉脯呈棕红色，表面油润有光泽，香味浓郁，具有玉米香味，口感较好，无杂质。姚芳等人[12]的试验中，添加0.035%的木瓜蛋白酶效果最好，与试验的结果有一定差别，可能是因为腌制的温度和时间不同，导致嫩化的效果不一样。当木瓜蛋白酶的添加量为0.01%时，猪肉脯的口感干硬，嫩化效果较差；当木瓜蛋白酶的添加量为0.03%时，猪肉脯的感官品质较差，嚼劲略差，有点黏牙，滋味偏淡。当继续增加木瓜蛋白酶添加量，肉脯逐渐软绵黏牙、松散，甚至不能整块拿起，嫩滑过度。因此，选择0.01%，0.02%，0.03%添加量的木瓜蛋白酶进行响应面试验。

2.1.3 玉米汁添加量的确定

玉米汁添加量对猪肉脯感官品质的影响见图3。

图3 玉米汁添加量对猪肉脯感官品质的影响

由图3可知，随着玉米汁添加量的增加，猪肉脯的感官品质呈现先上升后下降的趋势，当玉米汁添加量为30%时，肉脯的感官品质达到最优，有浓郁的玉米风味和肉脯的风味，较有嚼劲，滋味鲜美，醇厚，咸甜适中，表面有光泽，口感较好。在肉脯中添加玉米汁，不仅能增加玉米风味，满足更多人对肉脯的口味需求，而且玉米中含有许多营养物质，融合到肉脯中，可提高肉脯的营养价值，也能满足人们对食品越来越高的要求。但是当玉米汁添加量为10%和20%时，肉脯的玉米风味特别淡，口感偏咸；当玉米汁添加量40%和50%时，肉脯的玉米风味过重，掩盖了肉脯本身的风味，但感官评分高于10%和20%的玉米汁添加量。因此，选择30%，40%和50%添加量的玉米汁来进行响应面试验。

2.1.4 腌制时间的确定

腌制时间对猪肉脯感官品质的影响见图4。

图4 腌制时间对猪肉脯感官品质的影响

由图4可知，随着腌制时间的增加，猪肉脯的感官品质呈现先上升后下降的趋势，当猪肉脯的腌制时间在70 min时，肉脯的感官品质有最好的结果，肉脯的咀嚼度较好，咸甜刚好，有玉米风味，滋味鲜美，表面有光泽，色泽均匀。在田娜娜[13]的试验中，猪肉脯腌制的时间为90 min时，取得的效果与试验相同，其原因可能是与试验所使用的蛋白酶品种不同。当猪肉脯的腌制时间为30 min时，猪肉脯的感官品质最差，这是因为腌制的时间过短，木瓜蛋白酶的嫩化效果还没有达到最佳程度，有点偏硬；当肉脯的腌制时间为110 min时，由于嫩化过度，起到适得其反的效果。因此，选择50，70，90 min的腌制时间来进行响应面试验。

2.2 响应面试验结果

通过单因素试验，确定了响应面试验三因素：蛋白酶添加量（A）、玉米汁添加量（B）、腌制时间（C），根据Box-behnken的中心组合试验设计原理，设计了17组试验，并用Design软件对试验结果进行响应面回归分析。

响应面试验设计及结果见表3。

运用Design Expert 8.0软件程序对响应值进行回归分析，经回归拟合后得到回归方程：

对该模型进行方差分析及模型系数显著性检验。

响应面二次模型及回归系数的方差分析结果见表4。

表3 响应面试验设计及结果

表4 响应面二次模型及回归系数的方差分析结果

由表4可知，回归模型p＜0.01，说明回归模型达到极显著水平，该模型的建立有意义；失拟项p=0.181 0＞0.05，说明失拟不显著，即模型是合理的；一次项A对肉脯感官品质影响极显著，交互项AC和BC对肉脯感官品质影响显著，一次项B，C和交互项AB对肉脯感官品质影响不显著；相关系数为96.59%，说明此模型能解释96.59%的响应值变化，该二次回归方程能够较好地拟合各因素与模拟评判值之间的关系，可利用该回归方程确定嫩化型玉米风味猪肉脯感官评分最高的组合。

对3个因素进行3D响应面分析，响应面越陡，表明该因素对响应值影响越显著。

玉米猪肉脯感官评分的响应曲面图见图5。

由图5可知，各单因素之间交互作用对响应值的影响程度，结合线性回归方程可知，试验中各因素及因素间交互作用对玉米猪肉脯感官品质的影响程度依次为AC＞A＞BC＞B＞AB=C。

通过回归方程进行计算，得到肉脯感官评分较高时的工艺参数为蛋白酶添加量0.02%，玉米汁添加量38.57%，腌制时间69.91 min。根据实际操作可行性，将其调整为蛋白酶添加量0.02%，玉米汁添加量39%，腌制时间70 min。为了对最优工艺参数进行验证，按照最优工艺参数进行了3次平行试验，得到的平均分为86.67分，与预测值为86.45分基本相符。

3 结论

通过对嫩化型玉米风味猪肉脯的工艺配方进行优化，软件优化后的感官评分为86.45分，而实测值为86.67分，二者相差不大。该模型极显著（p＜0.01），失拟项不显著（p＞0.05），说明模型是合理的。相关系数较高（R2=96.59%），证明模型的可靠性及试验误差较小。响应面优化得到最佳工艺条件为木瓜蛋白酶添加量0.02%，玉米汁添加量39%，腌制时间70 min，在此条件下制得的猪肉脯呈棕红色，油润有光泽，片形完整，滋味鲜美醇厚，甜咸适中，具有该产品特有的玉米风味，咀嚼度适中，有一定的嚼劲，品质较好，为日后新型猪肉脯的研发提供理论依据。

图5 玉米猪肉脯感官评分的响应曲面图