果蔬重组复合猪肉脯的工艺优化

王蓉蓉，扶庆权，夏天兰，宋尚新，陈守江，王海鸥，张 伟

(南京晓庄学院 食品科学学院，江苏 南京 211171)

猪肉脯是中国传统肉制品的典型代表，由于风味独特、贮藏性佳，且便于携带，因此消费者对其青睐有加[1].随着生活水平的提升和健康观念的增强，人们对食品的需求不仅是为了满足口欲，更加关注营养搭配.为了提升传统肉制品的品质和营养价值，人们开始尝试将一些植物(如蔬菜、水果)与肉制品进行复合，以改善传统肉制品品类单一、附加值低的缺陷.

为了促使果蔬原料与肉类蛋白质进行融合，目前大部分研究主要利用了肉类的重组技术，它是一种通过机械作用加速蛋白质的溶出，并利用辅料的粘合性将碎肉重新组合的肉制品加工工艺方式[2].通过机械方式将碎肉与脂肪混合物、黏合剂分步混合[3]，实现其与普通整肉相同或相似的品质特征，从而改善肉制品的风味、外观、结构、品质等特性[4].宾冬梅等[5]通过添加一定比例的胡萝卜泥作为发色剂，研制出果子狸胡萝卜猪肉脯；陈梦茵等[6]及张庆永等[7]以猪肉为原料，添加一定量的蛋清和果蔬粒，研制出低脂肪、高膳食纤维的新型复合果蔬肉脯.李登龙等[8]将金针菇多糖加入到肉脯中，对其最适生产工艺进行优化.曾令英[9]利用复合冷黏合剂研究了重组兔肉肉排的品质特性；詹春蓉[10]研发出具有百香果独特香味的重组兔肉脯；杨芳等[11]改进传统鸡肉脯的生产工艺，在其基础上添加果蔬和燕麦，研制出色泽鲜亮、口感细腻的复合果蔬燕麦鸡肉脯.众多的研究表明肉的重组技术已成为肉制品加工中不可缺少的方式之一，它不仅加快了肉类产业的发展进程，也促进了健康肉制品工业的发展.

土豆、胡萝卜、猕猴桃均含有丰富的膳食纤维，有益于肠道蠕动，同时胡萝卜中胡萝卜素的含量较高，其果泥、汁液可以作为天然的发色剂添加到肉脯中，能够改善肉脯的色泽.猕猴桃富含维生素C，是一种天然的抗氧化剂及助发色剂，还可作为天然的肉质嫩化剂，能够显著促进肉质的嫩化[12].因此，本研究是在传统加工工艺的基础上，利用卡拉胶和转谷氨酰胺酶(TG酶)的粘合特性将碎猪肉与一定比例的土豆、胡萝卜、猕猴桃进行加工复合重组，经斩拌、腌制、烘烤等工艺，结合色泽、质构、香气成分和感官评价等多种方式对产品进行综合性评价，研制出营养全面、色、香、味俱佳的新型肉脯制品.不仅可以改善传统猪肉脯营养成分的不足，还可以提高肉脯的食用品质，降低产品的硬度，更易咀嚼，改善产品风味，更具有适口性，同时产品的制备工艺简单、成本低、易于工业化生产，具有广阔的开发前景，可为果蔬复合畜禽肉糜制品的深加工提供理论依据和参考，将成为消费者喜爱的新型肉脯制品.

1 材料与方法

1.1 材料

猪后腿肉、土豆、胡萝卜、猕猴桃、植物油、绵白糖、食用盐、料酒、生抽等购于南京市江宁区永辉超市；大豆分离蛋白购于江苏富盛德生物工程有限公司；TG酶(130 U/g)购于江苏一鸣生物股份有限公司；食品级卡拉胶购于河南万邦实业有限公司.

1.2 主要仪器设备

精密鼓风干燥箱(HTG-9420A)：上海慧泰仪器制造有限公司；料理机(WBL2521H)：广东美的电器股份有限公司；斩拌机(ZBJ8H)：华菱电器有限公司；烤箱(SM-5036)：新麦机械(中国)有限公司；FTC-质构仪(TMS-PRO)：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；PEN3型电子鼻(Airsense)：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；3nh色差仪(NR200)：深圳市三恩时科技有限公司.

1.3 果蔬重组复合猪肉脯的加工工艺流程[13]

1.4 工艺要点

(1) 猪肉修整：将经过挑选的新鲜猪后腿肉清洗干净，修除筋、肉膜、碎骨、软骨等杂质.

(2) 绞碎：将猪肉切成适当大小的肉块，用料理机绞成肉糜.

(3) 腌制：准确称取糖、盐、料酒、酱油、与肉糜充分混匀，4 ℃腌制2 h.

(4) 果蔬泥的制备：土豆、胡萝卜清洗后，削皮切块，加热至全部软化后，捣成泥状.猕猴桃削皮打成泥状，过滤汁液后均冷藏备用.

(5) 斩拌：将腌制好的肉糜放入斩拌机中进行斩拌，将称取好的果蔬泥、卡拉胶与经过腌制的肉糜混合搅拌均匀，并加入10%的大豆分离蛋白粉，斩拌过程中控制温度不超过10 ℃.

(6) 铺平、烘烤：将复合肉糜铺在烤盘上，压成约3～5 mm的薄层，于50 ℃烘箱中烘制50～60 min，接着在180 ℃烤箱中烤制35 min后取出.

(7) 冷却、包装：将制成的肉脯切块(约4 cm×4 cm)，自然冷却后用聚乙烯薄膜袋进行真空包装.

1.5 实验方法

1.5.1 单因素实验

在前期预试验的基础上，单因素分别以土豆(2%、7%、12%、17%、22%)、胡萝卜(3%、8%、13%、18%、23%)、猕猴桃(3%、6%、9%、12%、15%)、 TG酶(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)、卡拉胶(0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%)五因素的五个水平添加入到肉糜中进行试验.通过感官评定选出综合评分较高的水平作为正交实验依据.

1.5.2 正交实验设计

考虑果蔬重组复合猪肉脯中5个因素(土豆泥、胡萝卜泥、猕猴桃泥、TG酶、卡拉胶)，进行L18(37)正交实验设计(表1)，通过果蔬复合猪肉脯的红度值、质构、香气评定，并结合感官评定对影响果蔬重组复合猪肉脯品质的5个因素的添加量进行研究.

表1 正交实验因素水平表L18(37) 单位：%

1.6 感官评分与标准

邀请10名人员，依据GB/T 16291.1-2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则第1部分：优选评价员》进行感官评定培训[14]，使他们了解评价标准，要求其依次对产品的滋味、气味、色泽、口感及外观进行评定，评分标准参照《肉脯》(GB/T 31406—2015)感官要求并修改，如表2所示.

表2 果蔬重组复合猪肉脯感官评分标准

1.7 红度值的测定方法

考虑果蔬的添加对猪肉脯色泽的影响，采用3nh色差仪，主要测定样品的a*值(红度).每组选出三份肉脯，每份随机取点重复测定三次，运用Microsoft Excel软件对样品测定数据进行处理，结果取平均值.

1.8 质构的测定方法

将肉脯切成2 cm×2 cm的方块，用FTC-质构仪的P50圆柱形探头，利用TPA模式测定果蔬重组复合猪肉脯的质构.取边长为2 cm的正方形块，主要比较样品之间的硬度、胶黏性和咀嚼性.参数设置为：形变百分量30%，测前速度10 mm/min，测中速度5 mm/min，测后速度10 mm/min，最小起始力1.2 N，间隔时间10 s.运用TG-Texture Lab Pro软件和Microsoft Excel软件分别对样品测定数据进行采集与处理，每组肉脯样品中分别取五份进行测定，结果取平均值.

1.9 重组肉脯香气成分的测定方法

利用PEN3型电子鼻分析不同样品之间的香气成分差异.测定前每组肉脯分别取3片样品，用锡箔纸密封在小烧杯中，常温静置1 h至气体达到平衡.测定时设置电子鼻参数：校零时间为60 s，测量时间为80 s，依次测定18组.运用winmuster软件和Microsoft Excel软件分别对样品测定数据进行采集与处理.

1.10 统计分析

利用Microsoft Excel 对试验结果进行数据整理并作图.

2 结果与分析

本实验选取了红度值、硬度、胶黏性、咀嚼性、香气成分5个客观指标并结合感官评定作为最优工艺的实验结果筛选依据.

2.1 果蔬重组复合猪肉脯质构及感官特性正交实验结果分析

从表3中各组肉脯色泽的红度值和感官评分的极差结果分析来看，各因素水平的影响主次不同，但感官评价得到的最优配方组合(A1B2C1D2E1)与红度值的最优组合(A1B3C1D2E1)相似，胡萝卜泥的添加量对肉脯红度值的影响最为显著，由于胡萝卜中胡萝卜素的含量较高，其果泥、汁液可以作为天然的增色剂，橘色的胡萝卜泥在肉糜中具有很好的增色效果，会增强果蔬重组复合猪肉脯的红度，改善肉脯的色泽[2].

从表3中的极差分析结果可以看出，虽然各添加物因素对硬度、胶黏性、咀嚼性的影响主次不同，但得出的最优配方组合完全一致，均为A2B2C1D3E3，即土豆泥12%，胡萝卜泥8%，猕猴桃泥6%，TG酶2%，卡拉胶0.45%.淀粉含量高的土豆经过蒸煮，将其添加到肉糜中，吸收水分[15]，可增强肉脯本身的硬度、胶黏性、咀嚼性等性质，以达到优化口感的目的.猕猴桃可作为天然的肉质嫩化剂，能够显著增进肉质的嫩化.它的酶软化特性也被证实有助于肉类在消化系统中的消化，并具有改善消化道的功能[12，16].TG酶的添加能够催化蛋白质间酰胺键的形成，产生不溶性的蛋白质聚集物[17]，较好地提高肉制品中蛋白质的凝胶特性；同时具有很强的粘合力，在产品加工过程中不易分散[18]，应用于食品工业中蛋白质的交联，以改善肉类的质地[19，20].同时卡拉胶是一种带有强阴离子性硫酸酯基团的胶体，能够把水溶蛋白、盐溶蛋白更有效地结合在卡拉胶形成的凝胶体系中，形成强有力的凝胶结构[21]，从而提高重组猪肉脯的凝胶性、增稠性和黏结性，可以减少加工损失，改善组织结构，使产品质地得到明显的优化[22].

表3 果蔬重组复合猪肉脯正交实验质构及感官特性的极差分析

2.2 果蔬重组复合猪肉脯香气成分正交实验结果分析

猪肉、土豆、胡萝卜和猕猴桃所呈现出的主要香气成分不同，猪肉含有较高的硫化物，主要表现为一些硫醇类物质，猪肉、胡萝卜中的甲基类成分比重较大，土豆中氮氧化合物相对比较突出，主要表现为挥发性的醇、醛、吡嗪类化合物等，猕猴桃、胡萝卜和土豆中都有较高的芳香成分如醛、酯、烯类(表4).

表4 原料中所含香气成分表

PEN3型电子鼻的10个传感器对肉脯产生的不同风味具有不同的响应，10个不同的电子鼻传感器与其相应的性能描述见表5.起初传感器的响应信号波动很强，一般从50 s后逐渐趋于稳定，60 s后响应信号较为平稳，因此本实验取用60～70 s阶段的响应值对不同组肉脯的香气成分进行分析.

表5 电子鼻传感器及对应的敏感物质类型

通过电子鼻测定所得的不同组猪肉脯样品的各传感器响应值及香气成分如表6所示，对于不同组的果蔬重组复合猪肉脯而言，响应信号最强的传感器是W1W，主要是硫化物，其次是W1S，为甲基类化合物，居第三和第四分别是W5S氮氧化合物和W2W芳香成分、有机硫化物，其余6个传感器的响应值相对较低.结合表4和表5可知，W1W传感器对熟化猪肉中的硫化物类挥发性成分较灵敏，W1S、W5S和W2W传感器分别对甲基类(猪肉、胡萝卜)、氮氧化合物(土豆)、芳香成分及有机硫化物(三种果蔬)灵敏.

表6 各组肉脯样品的香气成分表

为了比较不同组复合猪肉脯之间中香气成分的差异，本实验将10个传感器中测定的香气成分响应值进行叠加计算，进而去研究果蔬重组复合猪肉脯的最优配方组合，总响应值越高，代表其释放出的挥发性物质越多，其中主要响应的为W1C、W5S、W1S、W1W、W2W和W3S这6个传感器.从表7中的极差分析结果可以看出，对利用电子鼻检测得出的各组肉脯的香气成分而言，各因素水平对果蔬重组复合猪肉脯的影响次序为A(土豆)>C(猕猴桃)>D(TG酶)>B(胡萝卜)>E(卡拉胶)，最优配方组合为A2B2C1D3E3，与质构的结果完全吻合，即土豆泥12%，胡萝卜泥8%，猕猴桃泥6%，TG酶2%，卡拉胶0.45%.

表7 果蔬重组复合猪肉脯正交实验香气成分的极差分析

2.3 验证实验

表8 验证结果

通过红度、硬度、胶黏性、咀嚼性、风味和感官评价进行正交实验极差分析得到的最优配方组合的结果不完全一致，因此，邀请10名感官评价人员对三组产品采用感官评价的方法进行验证(表8).最终验证结果显示A2B2C1D3E3组的感官得分最高，为95.64分，即添加土豆泥12 g、胡萝卜泥8 g、猕猴桃泥6 g、TG酶2 g和卡拉胶0.45 g.此工艺条件下制备的复合猪肉脯颜色暗红，表面有光泽，有明显的肉香及胡萝卜香气，软硬适中，易咀嚼，不留渣.

3 结论

综合感官评分、红度值、质构特性、香气成分的极差分析结果，进行综合评判验证，最终优化出果蔬重组复合肉脯的最佳配方为A2B2C1D3E3，即以100 g猪肉计，基础配方不变，添加土豆泥12 g、胡萝卜泥8 g、猕猴桃泥6 g、TG酶2 g和卡拉胶0.45 g为最优工艺配方，其验证感官得分最高.果蔬原料及功能性辅料的添加量配比，影响着产品的品质特性，相较于主观因素偏多的感官评分，利用仪器测定分析(质构仪、电子鼻)得出的最优配方组合更科学客观、更具有代表性.按照上述工艺制作出的果蔬重组复合猪肉脯色泽鲜亮、肉香味浓郁、果蔬香气清新.无论在外观、口感、还是风味方面，都能达到最佳水平，为新产品的开发得供了有力的数据支撑.