中式培根加工過程中食品品質(zhì)變化規(guī)律研究

1、中式培根加工過程中食品品質(zhì)變化規(guī)律研究-農(nóng)學(xué)論文中式培根加工過程中食品品質(zhì)變化規(guī)律研究 余 翔，張楊萍，章建浩，靳國鋒 （南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，南京 ； 湖北師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，湖北 黃石 ； 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，武漢 ） 摘要：以豬五花肉為原料，采用干腌（鹽質(zhì)量占肉質(zhì)量2.7%）、 控溫控濕風(fēng)干工藝加工中式培根產(chǎn)品。通過對工藝過程中主要參數(shù)產(chǎn)品、水分、鹽分、總氮、非蛋白氮、蛋白質(zhì)水解指數(shù)、游離氨基酸（）、值和脂質(zhì)過氧化值（POV）進(jìn)行測定，分析工藝參數(shù)對中式培根品質(zhì)變化規(guī)律的影響。結(jié)果表明，加工過程中鹽分極易滲入，脫水較快，最終產(chǎn)品中水分及鹽分含量分別為和。在風(fēng)干成熟前期及中期隨

2、著工藝溫度的升高（ ），蛋白質(zhì)水解程度迅速增強(qiáng)，F(xiàn)AA總量快速積累；風(fēng)干成熟后期隨著溫度繼續(xù)升高（ ），蛋白質(zhì)水解強(qiáng)度開始減弱，總量累積速度也有所下降，最終產(chǎn)品中總量為 。和s值在加工過程中表現(xiàn)出較大波動(dòng)，但總體上表現(xiàn)為隨著溫度升高而升高，最終產(chǎn)品中和s值分別為 和 ，均在安全限量范圍內(nèi)。 關(guān)鍵詞：五花肉；干腌培根；蛋白質(zhì)水解；脂質(zhì)氧化 中圖分類號：； 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： 文章編號：（）16685 DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.07.035 培根在西方國家是一種重要的傳統(tǒng)肉制品，因其獨(dú)特的煙熏風(fēng)味深受廣大消費(fèi)者的喜愛。但是，相比于干腌火腿、發(fā)酵香腸等其他傳統(tǒng)肉

3、制品，目前在西方國家有關(guān)培根的科學(xué)研究還比較少。在我國的西南地區(qū)也有與西式培根類似的肉制品，稱作臘肉，如著名的湖南臘肉、四川臘肉、廣式臘肉等，其加工同樣也需要經(jīng)過長期的煙熏成熟過程。我國關(guān)于臘肉的研究主要是其加工工藝及微生物方面，目的是通過研究對我國傳統(tǒng)臘肉的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)化生產(chǎn)。近幾年隨著人們對食品安全問題的日益關(guān)注，有大量研究表明肉制品經(jīng)過煙熏后會(huì)產(chǎn)生大量的雜環(huán)芳烴（），這些雜環(huán)芳烴中很大一部分對人體具有致癌性，這就使得對傳統(tǒng)臘肉生產(chǎn)的工藝進(jìn)行改進(jìn)勢在必行。 肉制品品質(zhì)的形成主要是通過其內(nèi)部成分發(fā)生一系列復(fù)雜的物理及生化變化來實(shí)現(xiàn)的，在這些變化中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的水解和氧化是

4、影響產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量形成的重要因素，特別是對產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)形成的影響。大量研究表明，蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的小肽和游離氨基酸本身不僅是風(fēng)味和滋味成分，而且還是其他風(fēng)味化合物的前體物質(zhì)，對揮發(fā)性芳香成分的構(gòu)成有著重要的貢獻(xiàn)；脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的二次氧化產(chǎn)物醛、醇、酮、羧酸、酯等則是肉制品揮發(fā)性化合物的重要來源，。雖然人們認(rèn)識到了蛋白質(zhì)、脂質(zhì)水解氧化對肉制品品質(zhì)影響的重要性，并且也在傳統(tǒng)干腌火腿及發(fā)酵香腸中進(jìn)行了研究，但是到目前為止關(guān)于臘肉加工過程中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)變化規(guī)律的研究卻很少。 因此，本研究以豬五花肉為原料，采用干腌，控溫控濕風(fēng)干成熟工藝來開發(fā)一種培根新產(chǎn)品，以提高其安全性，并分析了加工過程中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)分解和

5、氧化變化規(guī)律及工藝條件對培根新產(chǎn)品品質(zhì)的影響，以便為后續(xù)工藝改進(jìn)提供理論依據(jù)。 材料與方法 材料與試劑 從南京衛(wèi)崗農(nóng)貿(mào)市場購買新鮮豬五花肉，分割成大小及形狀均勻的塊，每塊 。 亞鐵氰化鉀溶液、 乙酸鋅溶液、硝酸溶液、三氯乙酸（）、 硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、 硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸鐵銨飽和溶液、硝基苯。 儀器 型計(jì)（梅特勒托利多公司），型自動(dòng)定氮儀（丹麥分析儀器公司），型恒溫恒濕箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），型可見光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；型高速分散機(jī)（上海金達(dá)生化儀器公司），型高速冷凍離心機(jī)（美國 公司）。 方法 培根制作與取樣 按鹽質(zhì)量占肉質(zhì)量2.7%的用量取鹽，將其均勻涂抹于肉

6、塊表面， 腌制 后轉(zhuǎn)入恒濕恒溫箱進(jìn)行風(fēng)干成熟，起始溫度 ，相對濕度，期間每天升溫 、濕度下降個(gè)百分點(diǎn)， 后取出即為成品。加工過程中在原料腌制前、腌制后、風(fēng)干成熟第天、風(fēng)干成熟第天、風(fēng)干成熟第 天個(gè)工藝點(diǎn)取樣檢測，每個(gè)工藝點(diǎn)取個(gè)平行樣，取樣后剔除脂肪、結(jié)締組織、肉皮，將肌肉部分真空包裝，放入 冰箱保存?zhèn)溆谩?水分含量 水分含量按 直接干燥法測定。 失重率 失重率（）（）×，其中為原料重量；為用鹽重量；為每階段結(jié)束樣品重量。 稱取 肌肉，加入 去離子水，用高速分散器打成勻漿，重復(fù)進(jìn)行次（ /， /次），室溫靜止 ，用計(jì)測定懸浮液的。 鹽分含量 鹽分含量按 200的方法測定。 總氮（）及非

7、蛋白氮（）含量 取 肌肉，放入消化管中，加 的濃硫酸和一片消化石， 下消化 ，冷卻至室溫，采用型自動(dòng)定氮儀測定總氮（）含量。非蛋白氮（）參照趙改名等的方法稍作修改。稱取 肌肉（精確到 ），切碎，加入倍體積預(yù)冷的三氯乙酸（），高速分散器打成勻漿，重復(fù)進(jìn)行次（ ， 每次 ）， 放置過夜。然后將勻漿液以 離心 ，棄去沉淀，上清液用中速濾紙過濾到消化管中進(jìn)行消化（方法同總氮的測定），冷卻至室溫，采用型自動(dòng)定氮儀測定。蛋白質(zhì)水解指數(shù)按以下公式計(jì)算。 P.I.× 游離氨基酸（）總量 游離氨基酸總量測定采用茚三酮比色法。 過氧化值（） 過氧化值按照 -2003的方法測定。 值 根據(jù)等的方法，稱肌肉

8、 切碎， 加 和 ， 在離心管中勻漿， 靜置 ，轉(zhuǎn)入離心管， r/min離心 ，過濾，用雙蒸水定容到 ，然后取 濾液加 （ ），在沸水浴中反應(yīng) ，取出用流動(dòng)水冷卻 ，用分光光度計(jì)測定 處的吸光度?？瞻讟訛?用雙蒸水定容到 ， 然后取 濾液加 。 統(tǒng)計(jì)與分析 用 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理， 軟件進(jìn)行方差分析，不同處理組同一指標(biāo)平均值之間采用鄧肯氏法進(jìn)行多重比較。 結(jié)果與分析 培根加工過程中肌肉水分含量、和鹽分含量的變化 如表所示，隨著加工過程的進(jìn)行，培根產(chǎn)品中的水分含量由原料時(shí)的下降到終產(chǎn)品的，產(chǎn)品的劇烈失水主要發(fā)生在腌制后及風(fēng)干成熟中期兩個(gè)階段，特別是腌制階段，這主要由于是腌制階段鹽的出水作用造成了水

9、分的大量流失。最終培根產(chǎn)品中水分含量（37.69）大大低于其他類型干腌肉制品。 隨加工過程的進(jìn)行逐漸增大，但變化幅度不大，從培根原料階段的上升到最終產(chǎn)品的，且在整個(gè)加工過程中，與原料階段相比，除了在風(fēng)干成熟第天、第天差異顯著外，其他各階段均不顯著。 從腌制開始到成熟結(jié)束整個(gè)加工過程，培根產(chǎn)品中鹽分含量隨著加工時(shí)間的延長也呈逐漸增大的趨勢， 但各階段間差異不顯著， 最終產(chǎn)品中鹽分含量為，遠(yuǎn)低于其他干腌肉制品中鹽分含量。鹽分含量與產(chǎn)品中水分含量存在著極顯著的負(fù)相關(guān)性（，），這表明加工過程中鹽分含量的上升主要是由產(chǎn)品失水引起。 培根加工過程中蛋白質(zhì)水解及游離氨基酸含量的變化 由圖可知，含量在培根加工

10、過程中逐漸降低，其中與原料相比，在腌制階段顯著降低（），風(fēng)干成熟過程降低不顯著。這可能是由于在腌制階段有大量的水溶性含氮化合物隨水分流失，從而造成產(chǎn)品中含量的顯著下降。 與相似，在培根腌制階段也有所降低，但降低不顯著，這主要是由于在低溫腌制階段蛋白質(zhì)水解比較弱，生成的少，因水分流失造成的含量的降低也就不顯著。從風(fēng)干成熟開始到成熟第天這一階段隨著溫度的升高，的含量顯著升高（），表明在這一階段蛋白質(zhì)水解比較強(qiáng)烈。但是從風(fēng)干成熟第天開始到風(fēng)干成熟第天，NPN含量又顯著降低（），可能是由于這一階段大量游離氨基酸與其他物質(zhì)反應(yīng)生成了揮發(fā)性風(fēng)味化合物，從而造成了非蛋白氮含量的減少。 總量在整個(gè)培根加工過程

11、中持續(xù)上升，從原料到風(fēng)干成熟第天這一階段顯著增加（），此后一直到風(fēng)干成熟第天增加比較緩慢，最終產(chǎn)品中總量為 。在成熟后期總量增加不顯著，這主要是由于在這一階段雖然蛋白質(zhì)仍在繼續(xù)水解產(chǎn)生，但是此時(shí)在高溫作用下會(huì)進(jìn)一步降解或與肌肉中其他物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生風(fēng)味化合物。 蛋白質(zhì)水解指數(shù)（P.I.）主要用來評價(jià)蛋白質(zhì)的降解程度。相關(guān)性分析結(jié)果表明，蛋白質(zhì)與（ ，0）、溫度（ ，）和鹽分（ ，00）變化均呈線性正相關(guān)。蛋白質(zhì)水解指數(shù)在風(fēng)干成熟后期明顯降低，說明此時(shí)蛋白質(zhì)的整體水解強(qiáng)度減弱，但此時(shí)總量仍在緩慢增加，表明在這一階段的蛋白質(zhì)水解主要是由小肽降解生成。 培根加工過程中脂質(zhì)氧化變化 培根加工過程中變化 由

12、圖可以看出，過氧化值（）在整個(gè)培根加工過程中有兩次達(dá)到峰值，分別為風(fēng)干成熟第天和風(fēng)干成熟第天。在風(fēng)干成熟第天時(shí)出現(xiàn)峰值，這主要是由氫過氧化物（）的本質(zhì)所決定，是脂質(zhì)的初級氧化產(chǎn)物，本身很不穩(wěn)定，會(huì)進(jìn)一步被氧化生成醛、醇、酮、酯等揮發(fā)性化合物。然而從風(fēng)干成熟第天開始到風(fēng)干成熟結(jié)束急劇增加，并且在成熟結(jié)束達(dá)到整個(gè)加工過程的最大值（ ），但此最大值仍遠(yuǎn)低于國標(biāo)腌臘肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（ ）規(guī)定的 的過氧化值標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于這一現(xiàn)象，其原因還未探明，仍需繼續(xù)研究。在風(fēng)干成熟第天工藝時(shí)間的基礎(chǔ)上可以適當(dāng)縮短風(fēng)干成熟時(shí)間來降低產(chǎn)品中的。 培根加工過程中s變化 圖結(jié)果表明，與原料相比，培根s值在腌制階段顯著升高（），表

13、明以丙二醛為主體的醛類物質(zhì)在低溫（ ）條件下也能生成，之后到風(fēng)干成熟第 天顯著降低（），說明在這一階段脂質(zhì)氧化主要是以初級氧化為主，氫過氧化物、醛類等二次氧化產(chǎn)物的生成量小于其進(jìn)一步分解或與其他物質(zhì)反應(yīng)的消耗量。從風(fēng)干成熟第天開始，s值又開始顯著上升（），一直到風(fēng)干成熟第天加工結(jié)束，達(dá)到整個(gè)加工過程最大值 。結(jié)合的變化結(jié)果表明，從風(fēng)干成熟第天開始，肌肉脂質(zhì)的氧化主要是以二次氧化為主，產(chǎn)品的風(fēng)味主要是在風(fēng)干成熟的中后期（風(fēng)干成熟第天至第天）階段產(chǎn)生。另外，該結(jié)果也表明高溫能促進(jìn)脂質(zhì)氧化形成風(fēng)味，這與章建浩等對金華火腿現(xiàn)代工藝進(jìn)行研究得出的結(jié)果相一致。 討論 工藝條件對培根水分含量、和鹽分含量的影

14、響 相比其他干腌肉制品，如干腌火腿、腌等，干腌培根的加工時(shí)間要短，然而其失水卻很嚴(yán)重，最終產(chǎn)品的水分含量低于干腌火腿等其他干腌肉制品，這主要是由干腌培根原料肉本身的特性所決定，與干腌火腿、等干腌肉制品相比，培根的形狀比較小，厚度較薄，比表面積相對較大，且結(jié)締組織又很少，沒有很多被皮的覆蓋保護(hù)，加工時(shí)間較其他干腌肉制品短，但在環(huán)境溫度較高的情況下，水分散失很嚴(yán)重，產(chǎn)品口感較差。因此，需要進(jìn)一步在產(chǎn)品的保水性上多做研究，進(jìn)一步改進(jìn)工藝。 出于對消費(fèi)者健康的考慮，低鹽肉制品是目前消費(fèi)者所需求的產(chǎn)品，在干腌肉制品方面，研究者通過降低腌制用鹽量來降低最終產(chǎn)品的鹽分含量，曾弢等在金華火腿現(xiàn)代工藝研究中通過

15、降低腌制用鹽量使最終產(chǎn)品中的鹽分含量從傳統(tǒng)金華火腿的以上降低到。干腌肉制品最終產(chǎn)品中的鹽分含量主要是由腌制用鹽量及產(chǎn)品失水所決定，本研究雖然采用了較低的腌制用鹽量（鹽質(zhì)量占肉質(zhì)量的），但是由于加工過程中產(chǎn)品失水較多，最終產(chǎn)品的鹽分含量還是達(dá)到了。 工藝條件對蛋白質(zhì)變化的影響 肌肉中蛋白質(zhì)水解主要是在肌肉中蛋白酶的作用下發(fā)生，組織蛋白酶是肌肉中水解蛋白質(zhì)的重要酶，趙改名等研究發(fā)現(xiàn)，組織蛋白酶和在金華火腿整個(gè)加工過程中都保持著一定的催化活性，并且在 范圍內(nèi)其活性與溫度成正相關(guān)。在本研究中，從原料到風(fēng)干成熟第天這一階段的工藝溫度正好在此范圍內(nèi)，因此在這個(gè)階段隨著工藝溫度的升高蛋白質(zhì)水解指數(shù)逐漸增大。

16、本研究結(jié)果也表明，在這一階段溫度與蛋白水解指數(shù)呈顯著正相關(guān)（ ，）。從風(fēng)干成熟第天開始到成熟結(jié)束，雖然溫度繼續(xù)從 升高到 ，但此時(shí)蛋白質(zhì)水解指數(shù)卻在顯著下降，這主要是由于蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的非蛋白氮類化合物，尤其是在高溫條件下會(huì)被進(jìn)一步降解，或與其他物質(zhì)反應(yīng)而快速減少有關(guān)，如降解、反應(yīng)等。另外，等表明干腌火腿中蛋白水解相關(guān)的酶，例如二肽酶（）、氨肽酶等其活力均隨溫度升高而增大。這些結(jié)果表明提高風(fēng)干成熟溫度可以加快蛋白質(zhì)水解，促進(jìn)風(fēng)味化合物的形成。 本研究結(jié)果表明，從腌制開始到風(fēng)干成熟第天，中式培根肌肉中鹽分含量的變化與蛋白質(zhì)水解指數(shù)呈線性正相關(guān)（ ，00），這表明低濃度鹽含量（）對肌肉中內(nèi)源蛋白酶

17、活力的抑制作用比較小，甚至有可能沒有抑制作用，因此，中式培根加工過程中影響蛋白質(zhì)水解的主要因素是加工溫度。 3 工藝條件對脂質(zhì)氧化的影響 肌肉中脂質(zhì)的氧化主要包括自動(dòng)氧化和酶促氧化，因此影響其氧化的因素也有很多，既有肌肉內(nèi)部因素的影響，如肌肉中的脂肪氧合酶、血紅素、過氧化氫酶、金屬離子等，也有外部因素的影響，主要是工藝條件的影響。在工藝條件因素中溫度是其最主要影響因素，高溫能夠促進(jìn)脂質(zhì)氧化，加快揮發(fā)性化合物的形成，這體現(xiàn)在中后期的高溫風(fēng)干成熟過程中s值顯著增加。但是，如果在此基礎(chǔ)上繼續(xù)升高溫度，進(jìn)行風(fēng)干成熟，這些醛類化合物就可能會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他化合物，從而降低氧化指標(biāo)s值。章建浩等在金華火腿

18、加工的后期進(jìn)行強(qiáng)化高溫成熟處理，發(fā)現(xiàn)通過強(qiáng)化高溫成熟處理不僅能加快揮發(fā)性風(fēng)味化合物的形成，而且也能降低最終產(chǎn)品的值以及s值。 除了溫度這一影響脂質(zhì)氧化的主要因素外，在本研究中鹽分也是一個(gè)比較重要的因素，許多研究表明低濃度鹽分對脂質(zhì)氧化有一定促進(jìn)作用，高濃度鹽分對脂質(zhì)氧化有抑制作用，等提出在豬肉中低于的鹽分對脂質(zhì)氧化有促進(jìn)作用，高于則抑制脂質(zhì)的氧化。本研究結(jié)果表明，腌制過程中及s值的明顯增大可能與鹽分的促進(jìn)氧化作用有關(guān)，但是到腌制結(jié)束肌肉中的鹽分含量就達(dá)到了，這說明在接下來的中式培根風(fēng)干成熟過程中，鹽分對脂質(zhì)氧化的影響可能主要表現(xiàn)為抑制作用。 結(jié)論 利用五花肉做原料加工干腌培根，加工過程中水分極易散失，因此，加工過程中控制產(chǎn)品水分過度散失是下一步進(jìn)行工藝改進(jìn)要考慮的問題。蛋白質(zhì)在整個(gè)加工過程中都在水解，產(chǎn)生。脂質(zhì)在加工前期主要是一次氧化形成氫過氧化物，在風(fēng)干成熟中后期主要發(fā)生二次氧化，形成大量揮發(fā)性化合物。提高風(fēng)干成熟溫度，能夠加快肌肉中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的水解氧化，特別是在成熟后期升高溫度能夠促進(jìn)產(chǎn)品風(fēng)味的形成，并且還可能降低最終產(chǎn)品的氧化指標(biāo)，提高其質(zhì)量安全性。低鹽腌制不僅有利于肌肉中蛋白質(zhì)水解，而且也能促進(jìn)脂質(zhì)氧化形成風(fēng)味，滿足消費(fèi)者對低鹽營養(yǎng)、健康食品的需求。 參考文獻(xiàn)： 張 濱，陳紅梅，汪 琴，等湖南傳統(tǒng)臘肉腌制工藝條件改進(jìn)技術(shù)研究食品工業(yè)科技，（）： ， ，