复配改良剂对西式低温火腿储藏品质变化规律的影响

田英刚

方圆标志认证集团江苏有限公司 江苏南京 210003

西式低温火腿是典型的西式低温肉制品，其加工为在常压下经过不同的加工过程(如：烤、蒸、熏、煮)达到所需的中心温度，一般肉中心温度为65～85℃[1,2]。研究发现，相比于高温蒸煮肉制品，低温肉制品有风味损失较少、高营养价值、嫩度较高、口感好的特点[3,4]。因此，低温肉制品具有营养成分合理、组织结构适中的特点，深受消费者的追捧，已成为未来肉制品发展的重要方向之一[5,6]。但是，西式低温火腿因其加工工艺限制，灭菌范围的有限性，具有品质不易控制、保质期短的劣势；在储藏过程中易受到微生物的污染，并且通过光照和与氧气的接触，经常出现产生黏液、涨袋、酸败、腐败等变质现象[7]。pH、微生物、色差、保水性等是决定西式低温肉制品的主要检测指标，因此本文通过复配火腿改良剂改良西式低温火腿品质，并测定其在不同储藏条件下的品质变化，确定改良火腿的品质及其储藏时间变化的规律。

1 材料与方法

1.1 实验材料与仪器设备

1.1.1 实验材料

鲜猪后腿肉和肥膘、调味料、香辛料,武汉武商量贩；

食盐，南京市售；

卡拉胶(3484)，美国FMC公司；

乳酸链球菌素(效价2×106)，兰州伟日生物工程有限公司；

谷氨酰胺转氨酶，江苏新瑞食品科技发展有限公司；

白砂糖、味精、葡萄糖、D-异抗坏血酸钠等均为食品级；

所有无机分析试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器设备

灌肠机JCW-46B型，连云港市朝阳机械厂；

冷冻离心机Beckman Allegra 64R，美国贝克曼库尔特有限公司；

分散机IKA-ULTEA-TURRAXT25 Basic，广州公司；

数显三用恒温水箱HH-W420，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱101-O-S，上海跃进医疗器械厂；

电热恒温培养箱DHP-9272，上海齐欣科学仪器有限公司；

全自动色差计SC-80C，北京康光仪器有限公司；

物性测试仪TA-XT2i，英国SMS公司；

电子天平JA2203N，上海民桥精密科学仪器有限公司；

洁净工作台SW-CJ-EF，苏净集团安泰公司。

1.2 实验方法

西式低温火腿加工工艺如下：

辅料、冰水

↓

原料肉→解冻→绞制→滚揉→腌制→灌装→蒸煮杀菌→包装→低温保藏。

1.3 实验设计

将成品的西式低温火腿分别在0～4℃、6～10℃条件下储藏，并分别观察产品的理化指标、微生物及感官品质的变化。

1.3.1 西式低温火腿理化品质变化

分别测定火腿在不同储藏条件下，储存1、2、3、4、5周后样品的剪切力、保水性、色差、质构随储藏时间的变化。

1.3.2 西式低温火腿微生物规律变化

分别测定火腿在不同储藏条件下，储存1、2、3、4、5周后样品微生物总量随储藏时间的变化。

1.3.3 西式低温火腿感官品质变化

分别测定火腿在不同储藏条件下，在不同储藏时间后样品的感官品质随储藏时间的变化。

1.4 指标测定方法

1.4.1 pH测定

采用GB/T9695.5-2008的方法：取5g样品绞碎，加入45mL的pH值为7.0去离子纯净水，过滤后测量，重复测定3次。

1.4.2 质构测定

质构测定参照Gimeno O[8](2001)等的方法略作修改：主要测定结果为硬度、黏聚性、弹性、咀嚼性，测定环境为20℃。测定参数为：测前速度、测中速度、侧后速度分别为2.0、1.0、1.0mm/s；压缩比为40%，两次间隔5s；探头类型P100；样品收集率200nm/s；样品规格为10mm的立方体。

1.4.3 保水性测定

参照M Pérez-Mateos[9](2000)等的方法略作修改：修整样品为10mm×10mm×10mm正方体肉块，于20℃、4 000r/min条件下离心50min，取出后吸干样品表面水分，称重按公式(1)计算：

WHC (保水性)=1-(样品离心前后质量差÷样品原质量)×100%

(1)

1.4.4 色差测定

参照Nagai T[10](1999)等，Takeshi S[11](1988)等的方法，应用日本MINOLTA滤镜式色彩色差仪，色差计用标准白板校准后，在样品肌肉层表面测L*、a*、b*值，每个样品表面随机测6点取平均。

1.4.5 微生物测定

按照GB4789.2-2010进行，稍作修改，称取25g肉样放入无菌培养皿中剪碎，倒入225mL无菌生理盐水中，200r/min，摇匀20min，再依次作出各种稀释度的溶液。平皿计数法，结果以lgCFU/g表示。

1.4.6 感官测定

参照Kotzekidou P[12](1998)等和Vermeiren L[13](2006)等的方法略作修改。本试验感官评定在产品研究室内完成，邀请20名研究的人员构成食品质构的评定组，首先通过包装观察样品的颜色、然后判断样品的气味，最后对样品滋味进行品尝，对样品质量进行评定，总分=每位评定员总分÷3×参与评分人员(20)。评分级别为5(优)、4(良)、3(中)、2(差)、1(劣)。

1.5 数据分析

用Microsoft Excel进行数据整理，采用origin 8.0进行作图分析。不同平均值之间用SAS 8.2(SAS Institute Inc,Cary,North Carolina,USA)统计软件的GLM程序(General Linear Model procedure)中的邓肯氏多重比较法(Duncan' s Multiple Range Test)进行差异显著性检验。

2 结果与讨论

2.1 理化品质变化

2.1.1 pH、保水性变化结果分析

pH是西式低温肉制品品质检测的一个基本元素，是影响肉的加工及肉制品商业价值的重要因素，并且pH也可反映肉制品中微生物的相关信息，能直接反应所测产品的质量特征，尤其是新鲜度[14]。另外，pH还能够影响产品的颜色，直接决定消费者的购买欲。图1为不同储藏条件下西式低温火腿pH随储藏时间的而变化。

图1 不同储藏条件下样品pH变化

从图1中可以看出，在储藏两周后不同的储藏温度对火腿的pH有显著的影响，在较高的储藏条件下火腿的pH较低，可能是因为在6～10℃条件下，不能完全抑制乳杆菌的生长，残留的乳杆菌造成产品pH降低；并且随着储藏时间的延长，火腿的pH呈显著的降低趋势(p<0.05)。在0～4℃储藏条件下，火腿的pH在第2周有轻微的增加，但不显著；在整个储藏过程中样品pH由原来的6.54±0.013降低到6.12±0.017。在较高温度的储藏过程中(6～10℃)，pH有显著的下降趋势，从原来的6.57±0.021降低到5.92±0.018。造成pH下降的原因可能是肉制品微生物的代谢产酸作用及微生物发酵作用和糖酵解作用，使产品pH在储藏过程中显著降低。

肉制品中水分的存在形式主要有结合水、自由水和不流动水三种形式，保水性是指肉制品在外界作用(挤压、加热、搅拌)的条件下，保持原有水分或接受外添水分的能力能够直接影响肉品质及加工质量的重要性状。梁海燕[15](2003)研究表明，在西式低温火腿中pH、加工方式、无机盐、原料种类、储藏温度等都会对产品的保水性产生影响。不同储藏温度下西式低温火腿的保水性随储藏时间的变化见图2。

图2 不同储藏条件下火腿保水性变化

从图2中可以看出，在整个储藏过程中产品的保水性有显著的降低趋势(p<0.05)，另外在不同储藏温度中，样品在储藏3周后两组有显著性差异，高温条件下西式低温火腿的保水性较小。主要的原因可能是pH的降低改变了肉制品内部的电荷作用，无机盐结合肌肉中蛋白无机离子的能力降低，造成肉的保水性下降。

2.1.2 色泽变化结果分析

西式低温火腿在不同储藏温度下火腿的色差随储藏时间的变化见表1。

表1 不同储藏条件下火腿色差的变化

申双贵[16](2007)等研究表明，在西式低温肉制品中，产品的色泽是影响消费者消费行为的重要感官品质，主要有亮度值、黄度值及红度值，他们主要取决于在产品中肌红蛋白的数量级存在状态，色差尤其是红度值直接决定肉的感官品质，是评价肉制品新鲜度的主要指标；影响火腿色差的主要因素主要有原料的品质、光照条件、加工方式、食品添加剂的种类数量、产品其他理化特点及微生物的总量，另外加工过程中杀菌条件也会对其产生影响。

从表1中看出，在不同储藏温度下，火腿的颜色随时间的延长逐渐变淡，并且在储藏前3周内，不同储藏温度对火腿的色差影响较小，随着储藏时间的继续延长，高温组火腿的红度值及黄度值都显著低于低温组(p<0.05)，说明当火腿长时间储藏时，储藏温度的升高会降低其红度值及黄度值。形成的原因可能是温度升高后，微生物的繁殖加快及火腿pH的降低，造成总的色素量的减少及继红蛋白的分解；另一个原因可能是随着储藏时间的继续延长，肌肉内部的氧化速度加快，高铁肌红蛋白的含量逐渐增加，造成了肉色的变暗。

2.1.3 质构变化结果分析

西式低温火腿具有营养价值高、风味独特的特点，但是人们在追求营养价值的过程中逐渐开始重视产品的感官特征。火腿的质构一定程度反映产品的结构特征及消费者的心理感受，直接决定消费者对产品触觉的一种反应。图3为不同储藏温度下西式低温火腿质构特性随储藏时间的变化。

从图3中看出，在储藏过程中，产品的硬度呈显著的(p<0.05)上升趋势，并且在储藏第2周开始高温会显著的(p<0.05)增加产品的硬度。可能的原因是水分的保水性降低造成了水分含量的变化，造成产品硬度的增加，另外可能由于微生物的分解等因素使产品的脂肪逐渐分解氧化并随着时间的推进肌原纤维蛋白在盐溶液中析出；黏聚性的变化结果与硬度变化趋势相似。弹性的变化中看出在储藏2周后，高温组火腿弹性显著降低在后续的储藏中并无显著的变化(p>0.05)，对于低温组，在储藏3周后由显著的增加，并显著的高于高温组弹性。对于咀嚼性，低温火腿在不同温度的储藏过程中都有显著的(p<0.05)增加，在储藏第四周后，高温组火腿咀嚼性显著高于低温组。综上所述，西式低温火腿在储藏中，储藏时间延长对火腿质构有明显的作用，但储藏温度对火腿的质构影响较小。

图3 不同储藏条件下火腿质构变化

2.2 微生物变化规律

在肉及肉制品中，国内外卫生指标对微生物(如菌落总数、大肠杆菌、李斯特杆菌等致病菌)都有严格的限定，例如国标对肉制品中的金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌等致病菌不得检出。邵岩[17](2002)等研究发现，在西式低温火腿的储藏过程中，由于生产的灭菌限制会引起产品在储藏过程中微生物的污染与繁殖，微生物的腐败作用是引起产品品质变化及食品安全的重要因素。研究表明，低温肉制品的主要微生物种类为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌、志贺氏菌、肉毒梭状芽孢杆菌、沙门氏菌、李斯特菌及一些杆菌类等。图4为产品在不同储藏温度下菌落总数随时间的变化规律。

图4 不同储藏条件下火腿菌落总数变化

从图4中可以看出，2种储藏条件下菌落的变动很大，说明微生物的种类和生长情况复杂。随着储藏时间的延长，产品中微生物有显著的(p<0.05)增加趋势。在储藏2周后，高温条件下火腿微生物大量繁殖，并且在4周后大于105CFU/g；在低温条件下储藏的火腿在储藏5周后大于105CFU/g，在4周后小于国标中的3×104CFU/g。说明低温对抑制微生物的生长，延缓微生物引起的腐败变质，较高温度促进微生物生长，引起产品的腐败。研究表明，微生物的初始菌落、产品的pH、包装条件等都对产品在储藏过程中的微生物增长有显著地作用，在西式低温火腿中，由于煮制灭菌温度较低，所以较多的嗜热微生物及嗜冷微生物残留，因此通过防腐剂的添加和不同的包装条件对微生物进行抑制，以达到延长货架期的目的。

2.3 感官品质变化规律

在储藏过程中，产品的感官特征最明显的为高温组，在储藏2周后产品表面有少许的水分，并且部分肉的颜色不均匀，并且在储藏4周后表面产品逐渐变干，有异味出现。对于低温组的产品，在储藏3周后产品无异味出现，但产品的硬度明显变大，储藏4周后产品的表面出现积水。图5为不同储藏温度下西式低温火腿感官品质随储藏时间的变化结果。

图5 不同储藏条件下火腿感官评分变化

从图5中可以看出，随着储藏时间的延长，产品的品质逐渐降低，在储藏前期(第1、2周)不同的储藏时间中，产品的感官无明显差异，在储藏后期高温组感官品质逐渐降低。因此，根据产品总体理化感官特性得出，改良后的西式低温火腿在6～10℃条件下可储藏3周，在0～4℃可延长保质期至4周。

3 讨论

3.1 复合改良剂对西式低温火腿品质的影响

在西式低温肉制品品质改良中，通过添加谷氨酰胺转氨酶(MTG)，对产品保水性及改善产品质构有重要的作用。Adhikari K[7](2003)等研究表明，火腿中蛋白质的凝胶体系只要为肌肉在受热的作用下，通过肌原纤维蛋白热诱导，肌肉中的肌球蛋白与肌动蛋白通过二硫键形成凝胶体系；通过加入MTG后，凝胶体系中形成新的链接能力更强的G-L肽键，从而稳定了肌肉中原来的凝胶体系，改善了产品的品质，达到保水的效果。实验中复配改良剂通过加入MTG后能提高产品的凝胶特性，改善产品的硬度、弹性、咀嚼性等质构特性，显著提高了产品的感官品质。乳酸链球菌素是多肽抗菌类防腐剂，是一种高效、安全、无副作用的天然食品添加剂，对革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌无明显的灭菌作用，并且在一定条件下(如加热、降低pH、冷冻)对革兰氏阴性菌(假单胞菌、大肠杆菌、沙门氏菌)也有一定的抑制作用，对延长肉制品保质期及改善产品酸碱环境有重要的作用。西式低温火腿中加入乳酸链球菌素后，延长了产品的货架期，并且对产品的色、香、味并无显著影响。

3.2 改良火腿各指标相关性分析

西式低温火腿在低温储藏条件下各指标相关性分见表2。

从表2中可以看出，火腿的质构中咀嚼性分别与硬度和弹性有显著的正相关(p<0.05)，硬度与相关性也存在显著的正相关，相关系数为0.898，因此在西式低温火腿中质构之间可以相互影响；在火腿的色差与质构中，亮度分别与硬度和咀嚼性有显著的负相关(p<0.05)，黏聚性对红度值有降低作用(r2=-0.935)，并且黄度值与硬度之间有显著负相关(p<0.05)，因此火腿的质构对色差有较大的影响，在火腿的品质改良中要综合考虑其色差与产品质构之间的相关性，因为产品的颜色是直接影响消费者消费行为的感官品质，是评价肉制品新鲜度的重要指标。对于低温西式火腿，色泽是与其他感官指标同样重要的特征，这主要取决于消费者购买时的第一主观印象，直接决定消费者的购买欲，在火腿品质改良中既要解决在低温西式火腿产品中经常出现氧化褐变、出油等不良现象，又要做好产品色泽的维持。感官质量是影响产品销售的最重要的因素，在西式低温火腿中，产品的感官品质在一定程度上与产品的色差与保水性有显著的正相关，与产品的质构指标之间有一定的负相关，但并不显著(p>0.05)；因此，在对产品的改良该过程中，要提高肉的保水性，并且对产品的质构要在合理范围内改善。

表2 工艺参数及各指标的Pearson相关系数(0～4℃)

火腿中微生物的数量与种类是影响产品货架期的决定因素。在本次实验中，改良西式低温火腿中的菌落总数分别与产品中的质构特性呈显著正相关，与色差及pH和保水性呈负相关，可能的原因是微生物的增加会降低产品的色泽，而过高的水分活度对微生物的生长也有促进作用。与低温条件储藏不同的是，在较高温度储藏条件下火腿的各指标的相关性结果表明(见表3)，产品的红度值与质构特征的相关性较大，并且呈显著的负相关(p<0.05)，质构对产品的感官影响更加明显，因此在较高温度储藏中，更要注重火腿的质构对产品的色差和感官品质的影响。

表3 工艺参数及各指标的Pearson相关系数(6～10℃)

4 结论

(1)对西式低温火腿进行品质改良后，分别测定在0～4℃和6～10℃储藏后产品的品质变化。随着储藏时间的延长，火腿的pH、保水性呈显著的降低趋势(p<0.05)，并且在6～10℃储藏条件下pH和保水性较小；在储藏前3周内，不同储藏温度对火腿的色差影响较小，并且当火腿长时间储藏时，储藏温度的升高会降低其红度值及黄度值；西式低温火腿在储藏中，储藏时间延长对火腿质构有明显的改良作用，但储藏温度的变化对火腿的质构影响较小；2种储藏条件下菌落的变动很大，低温对抑制微生物的生长，延缓微生物引起的腐败变质有重要作用；随着储藏时间的延长，产品的品质逐渐降低，根据产品总体理化感官特性得出，改良后的西式低温火腿在6～10℃条件下可储藏3周，在0～4℃可延长保质期至4周。

(2)通过对储藏火腿的不同指标相关性分析得出，在0～4℃储藏温度条件下，产品的质构之间可以相互影响，并且质构对色差有较大的影响；产品的感官品质在一定程度上与产品的色差与保水性有显著的正相关，与产品的质构指标之间有一定的负相关，但并不显著(p>0.05)；产品的菌落总数分别与产品中的质构特性呈显著正相关，与色差及pH和保水性呈负相关。在6～10℃储藏条件下，产品的红度值与质构特征的相关性较大，并且呈显著的负相关(p<0.05)，质构对产品的感官应先更加明显，因此在较高温度储藏中，更要注重火腿的质构对产品的色差和感官品质的影响。