羊火腿風干成熟期間質構特性和系水力的變化研究

木卡代斯·木合旦爾，瑪依拉·巴合提，決肯·阿尼瓦什，巴吐爾·阿不力克木

(1.新疆農業(yè)大學食品科學與藥學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農業(yè)大學動物科學學院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】新疆羊火腿是腌制、風干、成熟而成的腌臘肉制品。目前羊火腿生產工藝落后，周期過長、設備簡陋、衛(wèi)生條件差、產品質量不穩(wěn)定等現象影響著羊火腿大規(guī)模化生產以及產品品質。【前人研究進展】劉金山等(1995)[1]確定羊火腿的加工工藝過程和營養(yǎng)成分；郭黎洋等(2008)[2]參照金華火腿現代加工技術，研究了山羊腿腌制、發(fā)酵、成熟期間的理化指標和質構特性的變化，發(fā)現山羊火腿生產周期為60 d，此期間火腿的硬度，硬度、膠著性、凝聚力、咀嚼性呈上升趨勢，火腿成熟之后的水分含量為48.86%。王晶等(2008)[3]按照傳統(tǒng)工藝加工羊火腿研究，羊火腿加工工藝過程蛋白質的水解變化，發(fā)現羊火腿的生產周期為140 d，成熟后的火腿水分含量33.75%。馬艷梅(2014)[4]接納金華火腿加工工藝并結合現代溫濕度調控技術，研究羊火腿蛋白質變化對產品品質的影響，總結生產周期為180 d，產品最終水分含量20.91%。Sana Cherroud(2014)[5]研究風干羊肉制品的理化指標和菌相變化，發(fā)現葡萄球菌是羊肉風干成熟期間的優(yōu)勢菌并通過50 d得到了具有良好穩(wěn)定性和高品質的風干羊肉產品。Krvavica(2009，2011)[6-7]通過腌制、風干、成熟等加工工藝，研究羊的年齡和性別對羊肉風干期間失水率的影響，發(fā)現羊的年齡對風干過程的失水率影響不大，并利用43 d得到風干效果較好的羊肉。Arnau(1997)[8]等研究發(fā)現火腿成熟期提高溫度對火腿的股二頭肌有嫩化作用?！颈狙芯壳腥朦c】質地是影響肉品質和銷量的重要指標[9-11]。原料腿的重量、腌制方法、風干成熟條件、鹽含量、內源酶的活性和pH值會影響火腿的彈性、硬度、黏性等質構特性[12-19]。硬度、咀嚼性和凝聚力，能充分的表達出肉的嫩度特性[20]。系水力作為評價肉制品最重要的指標之一，不僅直接影響肉的滋味、香氣、多汁性、營養(yǎng)成分、嫩度等食用品質，還具有重要的經濟意義[21]?！緮M解決的關鍵問題】通過調控羊火腿風干成熟期間溫濕度和風速并檢測羊火腿風干成熟過程不同階段的剪切力、質構特性和系水力的變化，為優(yōu)化羊火腿加工工藝、風干成熟條件和改善羊火腿產品品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

選用宰后24 h以內的羊后腿12條，每條腿重約為2.5～3 kg，由烏魯木齊市沙依巴克區(qū)新朱蘭清真牛羊肉配送中心提供；食鹽、亞硝酸鹽、蔗糖、調料等，由市場購置。

TA.XT plus型質構儀(英國Stable Micro System公司)；JA2003max200型分析天平(上海上天精密儀器有限公司)；GL-20GⅡ高速離心機(上海安亭科學儀器廠)；HH-S4型數恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠)。

1.2 方 法

1.2.1 羊火腿的加工

1.2.2 剪切力的測定

取風干成熟期間羊火腿的股二頭肌切成厚度15 mm，寬度20 mm的條狀，用HDP/BSW探頭的質構儀，測試計數點(PPS)：200.00；測前、測試和測后速率分別為2、2、2 mm/s，測試時間：10.00 s，每個肉樣重復3次測定剪切力。

1.2.3 質構特性的測定

取風干成熟期間羊火腿的股二頭肌剪成直徑1.5 cm、厚度2 cm、長度4 cm的形狀，使用TA-XT2i質構分析儀，P/0.5S的探頭測定。測定條件為：測前速率2 mm/s；測試速率0.8 mm/s；測后速率0.8 mm/s；壓縮比：30%；2次下壓間隔時間：5 s；觸及力5 g。測定肉樣的硬度、膠著性、凝聚力、咀嚼性、黏性、彈性、恢復性等質構特性。

1.2.4 水分含量的測定

水分含量的測定：GB/T 9695.15-2008 肉與肉制品水分含量測定直接干燥法。

1.2.5 系水力的測定

系水力的測定：精確稱取5.00 g(m0)加工過程中各取樣點的羊火腿股二頭肌放置離心管中，4 000 r/min下離心30 min，取出肉樣用定性分析濾紙吸去表面滲出的多余水分后，稱重(m1)，離心前后的質量差為損失的水分。

失水率(%)=(m0-m1)/m0×100%.

(1)

系水力(%)=(含水率-失水率)/含水率%.

(2)

2 結果與分析

2.1 羊火腿腌制風干期間剪切力的變化

研究表明，羊火腿剪切力在整個風干成熟期間呈上升趨勢。從原料羊腿至風干中期15 d上升趨勢差異(P<0.05)，原因可能是在腌制期和風干前期羊火腿失水比其他階段多，導致火腿體積變小、質地緊密、切割所需要的剪切力也比其他階段多。從中期風干期15 d至風干后期23 d的剪切力分別為2.459和2.518 g差異不顯著(P>0.05)，風干后期23 d至成熟期30 d呈上升趨勢(P<0.05)。通常剪切力值越高肉的嫩度越低[22-23]，因此，羊火腿在風干成熟期間隨著剪切力的上升，嫩度呈下降的趨勢。圖1

注：不同字母表示羊火腿風干成熟期間剪切力變化差異顯著(P<0.05)，下同

Note: Different letters indicate significant differences(P<0.05), The same as bellow

圖1 羊火腿風干成熟期間剪切力變化
Fig.1 Changes in shear force values during drying maturation process of dry cured sheep ham

2.2 羊火腿風干成熟期間質構特性變化

肉的硬度，咀嚼性和凝聚力等感官術性也能描述肉的嫩度特性[24]。研究表明，在羊火腿風干成熟期間，硬度從原料羊腿至成熟期30 d呈上升趨勢，差異顯著(P<0.05)。膠著性從原料羊腿(76.520 g)至成熟期30 d(490.740 g)呈現上升趨勢，各加工階段差異顯著(P<0.05)。咀嚼性從原料羊腿(55.758 g)至成熟期30 d(425.808 g)呈上升的趨勢，差異顯著(P<0.05)。其主要原因可能是，風干成熟期間火腿處于失水狀態(tài)，使火腿質地變硬，要使火腿發(fā)生變形其所需要的力量就會變大，因此，火腿相應的硬度，膠著性，咀嚼性增大。Serra[25]和Ruiz-Ramírez[26]研究發(fā)現肉的質構特性與肌肉脫水正相關，蛋白質水解負相關，通過試驗也總結出了相似的結論。粘性從原料羊腿(-1.137 g)至成熟期30 d(-24.863 g)呈下降趨勢，各加工階段差異顯著(P<0.05)。彈性從原料羊腿(1.200)至腌制結束期3 d(0.873)呈下降趨勢，差異顯著(P<0.05)，從腌制結束期3 d(0.873)至成熟期30 d(0.713)下降趨勢，差異不顯著(P>0.05)。凝聚力從原料羊腿(0.564)至表面風干期8 d(0.640)呈上升趨勢，差異不顯著(P>0.05)，中期風干期15 d(0.693)至風干成熟期23 d(0.709)上升趨勢，差異不顯著(P>0.05)，風干成熟期23 d(0.709)至成熟期30 d(0.791)差異顯著(P<0.05)?；貜托詮脑涎蛲?0.445 g)至表面風干期8 d(0.353 g)下降趨勢差異顯著(P<0.05)，表面風干期8 d(0.353 g)至中期風干期15 d(0.364 g)上升趨勢差異不顯著(P>0.05)。在風干成熟期間火腿質地變得致密，使肌肉纖維密度增大，相互作用力也增強。表1

表1 羊火腿風干成熟期間質構特性變化
Table 1 Changes in texture characteristics during drying maturation process of dry cured sheep ham

質構指標Textureindicators原料羊腿腌制結束期3d風干前期8d風干中期15d風干后期23d成熟期30d硬度Hardness(g)121083±11867a232867±10334b495357±8465c577890±28685e640407±20167d709923±14650f黏性Sticky(g)-1137±0083a-3017±0237b-8497±0143c-13653±0250d-19233±0529e-24863±0240f彈性resilient1200±0203a0873±0045b0877±0035b0817±0025b0743±0006b0713±0006b膠著性gluing(g)76520±2243a128473±2684b337533±1031c346733±7012d403953±3009e490740±2771f凝聚力cohesion0564±0007a0603±0015a0640±0019a0693±0011b0709±0007b0791±0003c咀嚼性chewiness(g)55758±0081a123341±0333b252842±0307c288959±1679d335812±1116e425808±0952f回復性Reactive0445±0010a0349±0004d0353±0003c0364±0003c0387±0005b0287±0006e

注：同一行不同字母，表示差異顯著(P<0.05)

Note: The same line of different letters, indicating significant differences(P<0.05)

2.3 羊火腿風干成熟期間水分含量變化

肌肉水分儲存空間包括肌原纖維內、肌原纖維間、肌原纖維與細胞膜間、肌細胞間以及肌束間[27]。火腿風干的目的是降低火腿的水分含量，保證火腿產品品質和穩(wěn)定性?；鹜鹊母泄僭u分和品質取決于火腿風干方法和風干條件[28]。羊火腿加工過程水分含量的變化顯示，羊火腿的水分含量在風干成熟期間從原料羊腿73.87%至成熟期44.57%呈現下降趨勢，水分含量變化差異顯著(P<0.05)，這種變化趨勢與大部分腌臘肉制品相似。腌制階段由于低溫度和高濕度的影響，羊火腿肌肉水分的蒸發(fā)也比較慢。從風干前期8 d至風干后期23 d溫度逐漸上升，促進水分的蒸發(fā)。風干后期23 d至成熟期30 d雖然溫度持續(xù)升高，但風速的降低影響了水分的蒸發(fā)。圖2

注：不同字母表示羊火腿風干成熟期間水分含量變化差異顯著(P<0.05)，下同

Note: Different letters indicate significant differences(P<0.05), The same as below

圖2 羊火腿風干成熟期間水分含量變化
Fig.2 Changes in water content during drying maturation process of dry cured sheep ham

2.4 羊火腿風干成熟期間系水力變化

研究表明，羊火腿風干成熟期間系水力的變化為，羊火腿風干成熟期間系水力從原料退至腌制結束3 d呈下降的趨勢(P<0.05)，風干前期8 d至成熟期30 d緩慢上升(P>0.05)，腌制階段系水力下降原因可能是食鹽使得肌原纖維發(fā)生膨脹，大量氯離子被束縛在肌原纖維中，增加了負電荷引起的靜電斥力導致腌制期間系水力的下降。圖3

2.5羊火腿風干成熟期間水分含量、失水率和系水力的變化

研究表明，羊火腿風干成熟期間水分含量、失水率和系水力的變化顯示，羊火腿風干成熟期隨著水分含量的下降，系水力也呈下降趨勢，而失水率越大，系水力越小，羊火腿風干成熟期間水分含量與系水力呈正相關，失水率與系水力呈負相關。圖4

圖3 羊火腿風干成熟期間系水力變化
Fig.3 Changes in water holding capacity duringdrying maturation process of dry cured sheep ham

圖4 羊火腿風干成熟期間水分含量、失水率和系水力變化
Fig.4 Changes in water content, water loss rate and water holding capacity during drying maturation process of dry cured sheep ham

3 討 論

3.1 調節(jié)風干條件對加工周期的影響

羊火腿風干成熟期間的溫濕度控制可以節(jié)省加工時間，縮短羊火腿生產周期。肉的嫩度是肉品重要的食用品質之一，是判定肉品口感老嫩的指標[29]。羊火腿風干成熟期間的剪切力呈上升趨勢，主要原因隨著羊火腿水分的下降，肌肉纖維組織變得緊密，粗魯導致剪切力的上升。明建[30]等研究發(fā)現當火腿加入胡蘿卜膳食纖維時由于膳食纖維的吸水，火腿體積的膨脹，質地的變硬，導致剪切力的上升。

3.2 羊火腿風干成熟期間質構特性的變化

羊火腿風干成熟期間的質構特性變化反應火腿質地力學特性的變化。研究表明，由于感官形狀描述指標和質構特性指標有明顯的相關性，因此，儀器分析法可以替代感官評價法。羊火腿在風干成熟期間質地變得致密，肌肉纖維的密度增加，然而增加纖維之間的相互作用力，增加使火腿變形所需要的力，導致羊火腿硬度，咀嚼性的上升以及彈性和回復性的下降。張麗等[31]研究風干牦牛肉加工過程中質構特性變化，發(fā)現隨著水分含量的降低硬度，內聚性明顯上升，彈性和回復力明顯降低，這是由于隨著水分含量的降低，肌肉收縮，增加相互作用力。通過研究羊火腿風干成熟過程質構特性的變化也得出相似的結論。

3.3 羊火腿風干成熟期間系水力的變化

肌肉可以通過自身的物理形態(tài)和化學構成對水分有一定的束縛能力，稱作系水力。肌肉水分保存形式主要有結合水、不易流動水和自由水，其中不易流動水在肌肉總水分含量占的比例最多并存在于肌原纖維內粗肌絲和細肌絲交錯形成的“網格”空間[32]，肌肉保水性主要取決于該部分水含量的下滑或上升。屠宰后，肌肉水分的貯存空間會隨著肌肉的收縮而逐漸減少，但肌肉中有足夠的空間是肌肉水分儲存的必要條件，肌肉的收縮減少肌肉存水空間，同時肌肉收縮的壓力進一步擠出水分。在固化過程火腿條件變小，肌原纖維粗肌絲和細肌絲之間的空間變得緊密，影響火腿系水力。

4 結 論

風干成熟是羊火腿加工過程最重要的階段，通過實驗確定羊火腿風干成熟期間的最佳風干條件以及工藝參數，縮短羊火腿加工周期，穩(wěn)定產品品質，提高經濟效益，此階段蛋白質網狀結構和物理狀態(tài)發(fā)生的變化影響肌肉中結構蛋白的保水性能，導致肌肉纖維密度的增大，影響火腿的質構特性，通過實驗得知羊火腿風干成熟期間剪切力，硬度、膠著性、咀嚼性、凝聚力呈上升趨勢(P<0.05)；粘性、彈性、回復性，呈下降趨勢(P<0.05)；水分含量呈下降趨勢 (P<0.05)；系水力呈上升趨勢 (P<0.05)。羊火腿風干成熟期間剪切力，硬度、脆性、黏著性、彈性和咀嚼性等質構特性的變化反映羊火腿質地特性的力學參數進行量化，對開發(fā)新疆特色肉制品和提高羊火腿感官品質有所幫助。

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