間歇微波復合熱處理對鹵制豬肉保鮮品質的影響

唐彬，李大虎，折彎彎，張敏

(西南大學 食品科學學院，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

間歇微波復合熱處理對鹵制豬肉保鮮品質的影響

唐彬，李大虎，折彎彎，張敏*

(西南大學 食品科學學院，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

以貯藏過程中水分含量、水溶性氮(water soluble nitrogen, WSN)、剪切力、硬度、pH值、揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)、菌落總數為指標，研究間歇微波復合熱處理對鹵制豬肉保鮮品質的影響。結果表明，間歇微波復合熱處理能更有效地抑制鹵制豬肉菌落總數、TVB-N含量、pH值上升，提高鹵制豬肉貯藏初期WSN含量，并能明顯減少鹵制豬肉水分流失，更好地維持鹵制豬肉原有的剪切力和硬度，有利于鹵制豬肉口感的保持，但會使TBA值增大，促進脂質氧化。

間歇微波；熱處理；鹵制豬肉；保鮮；品質

微波是指頻率在300 MHz～3 000 GHz之間的電磁波，當食品被放置于微波電場中時，其熱效應和非熱效應共同作用[1-2]，可以在短時間內殺滅微生物，延長食品保質期[3-4]。微波間歇處理是指微波處理一定時間后停止微波照射，間隔一定時間后，再次或多次進行微波處理的一種殺菌方式。與連續微波處理相比，間歇微波由于間斷處理，避免了連續微波加熱升溫過快而引起的食品感官及營養品質的下降[5-7]，食品更容易被消費者接受，是一種很有前景的殺菌技術。然而由于間歇微波處理在暫停期間降低了產品溫度，使得相同處理時間下，間歇微波處理較連續微波處理殺菌效果有所下降，同時無論連續微波殺菌還是間歇微波殺菌都會導致產品水分流失[5]。故提升間歇微波的殺菌效率并抑制水分流失是發展該技術需要解決的關鍵問題。

有研究表明[8]，水分在食品內部不同組分或區域間的遷移運動及狀態的重新分布，是肉制品多汁性下降等品質劣化的重要原因。微波加熱首先作用于食品中的極性分子(如水分子)，在微波殺菌前期，食品表面吸收了較多能量，溫度升高后水分蒸發加快，減少了食品表面水分子對微波能量的進一步吸收，增加了熱量散失，食品表面升溫速率降低，從而造成了一個內高外低的溫度梯度[9]。這個溫度梯度的方向與水分蒸發方向一致，最終引起水分流失[10]。故間歇微波處理后鹵制豬肉水分的流失可能與微波殺菌時鹵制豬肉內外溫差有關，減小微波殺菌時鹵制豬肉內外溫差對水分的保持是有利的。因此，本試驗將鹵制豬肉先進行熱處理，提高鹵制豬肉的初始溫度，再用間歇微波進行殺菌，減少微波殺菌時鹵制豬肉的內外溫差，試圖降低水分流失，同時由于熱處理也具備殺菌功能，其聯合殺菌效果應可得到進一步加強，彌補間歇微波殺菌效果不如連續微波的不足。此外，本試驗還對WSN含量、剪切力、硬度、pH值、TVB-N含量、TBA值等指標進行研究，評價間歇微波復合熱處理對鹵制豬肉其他品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬后腿肉，購于重慶市北碚區永輝超市；沁星自香鹵川味鹵料(成品)，重慶沁星食品有限公司；尼龍真空包裝袋(18絲)：山東慶祥塑料廠；HCI、硫代巴比妥酸(TBA)、無水乙醇、MgO、三氯乙酸、CHCI3、NaCI、KCI、H3BO3：分析純，成都市科龍化工試劑廠；其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

PHS-3EpH計，上海精密科技有限責任公司；CT-3質構分析儀，美國Brookfield公司；UV-2450PC全自動紫外分光光度計，日本島津公司；TA.XT2i物性測定儀，英國Stable Micro System公司；5810臺式高速離心機，德國Eppendorf公司；HH-2恒溫水浴鍋，常州奧華儀器有限公司；KD23B-DA微波爐，廣東美的廚房電器制造有限公司；DPH電熱恒溫培養箱，上海一恒科技儀器有限公司；BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海博訊實業有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品準備

將切成小塊并且清洗干凈后的豬后腿瘦肉先用開水預煮10 min，除去腥味，撈起后按照沁星牌鹵料說明進行鹵制：每100 g沁星自香鹵鹵料(成品)需加水2 500 g，燒沸制成鹵汁后，可放入2 000 g豬肉進行鹵制，再次煮沸后改用中火鹵制30 min。鹵制完成后，將鹵制豬肉置于5 ℃無菌展示柜中冷卻5 min。冷卻后的豬肉用高溫蒸煮袋真空包裝，包裝量控制在(501)g?？偣卜殖?個處理組，每次微波處理(501)g鹵制豬肉，微波功率為800 W，即微波密度為16 W/g。(1) IM1組，即間歇微波處理組：將包裝好的豬肉用微波加熱20 s，間隔1 min后，再次微波加熱20 s；(2) HT+IM1組，即間歇微波復合熱處理組：將包裝好的豬肉先置于75 ℃熱水中，水浴15 min，然后用微波加熱20 s，間隔1 min后，再次微波加熱20 s。所有樣品處理后，放置在常溫(25 ℃)條件下貯藏。

1.3.2 水分含量的測定

參照GB 50093—2010中的方法[11]。

1.3.3 水溶性氮(WSN)含量的測定

參考顧偉鋼[12]的方法，提取液用微量凱氏定氮法測定WSN含量。

1.3.4 剪切力的測定

使用TA.XT2i物性測定儀測定剪切力。將鹵肉順著肌纖維方向取1 cm × 1 cm × 3 cm的肉條狀，用設置好的物性測定儀垂直肌纖維方向，用V型刀頭剪切。設置參數：測前速率1.50 mm/s、測中速率1.50 mm/s、測后速率10 mm/s、觸發力40 g、距離30.0 mm。

1.3.5 硬度的測定

使用CT-3質構分析儀測定樣品硬度。將肉塊切成大小均一的長方體(2 cm × 2 cm × 1 cm)進行測定。設定參數：目標50%、測試速率1.00 mm/s、返回速率1 mm/s、觸發點負載5 g、循環次數2.0、探頭TA44。

1.3.6 pH值的測定

參照GB/T 9695.5—2008中的方法[13]。

1.3.7 揮發性鹽基氮(TVB-N)含量的測定

參照GB/T 5009.44—2003中揮發性鹽基氮測定的方法[14]。

1.3.8 硫代巴比妥酸(TBA)值的測定

參照MIELNIK[15]的方法，稍作修改。先稱取研磨均勻的鹵制豬肉10 g，然后加入50 mL 7.5%的三氯乙酸(內含0.1% EDTA)，再均質(10 000 r/min)30 s。將混合物用雙層濾紙過濾好之后，取濾液5 mL，再加入5 mL 0.02 mol/L 的TBA溶液，放置在100 ℃水浴鍋中30 min后取出。再用流動的自來水冷卻10 min后加入5 mL CHCl3搖勻。靜置分層后，取上清液在532 nm波長處測定吸光值。通過與丙二醛標準曲線進行比較得出TBA值，結果用 mg MDA/kg樣品來表示。

1.3.9 菌落總數的測定

參照GB 4789.2—2010中的方法[16]。

1.4 數據分析

使用ORIGIN 8.5 和 SPSS 20.0軟件進行數據分析，p<0.05表示具有顯著性差異，p<0.01表示具有極顯著性差異，p>0.05表示差異不顯著，具有相同字母的表示差異不顯著，反之則表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 水分含量的變化

如圖1所示，在貯藏第0～6天，HT+IM1組水分含量明顯高于IM1組，且2組水分含量差異顯著(p<0.05)。有研究表明，食品中水分含量的變化通常是由自由水引起，微波加熱會使鹵制豬肉溫度分布不均勻，一般情況下肉品表面溫度低于肉品內部溫度[17-18]。在溫差下，水分由高溫區向低溫區遷移，進而引起水分流失[9,19-20]。

圖1 鹵制豬肉貯藏過程中水分含量的變化Fig.1 Changes in moisture content of marinating pork during storage

可以推測， HT+IM1組由于先進行水浴緩慢加熱，使鹵制豬肉溫度達到75 ℃左右，降低了微波殺菌時鹵制豬肉內部和外部的溫差，減少了水分流失，從而使水分含量高于IM1組。隨著貯藏時間的增加，各處理組水分含量均呈下降趨勢，這是因為腐敗菌引起鹵制豬肉蛋白質降解，肌原纖維蛋白對水的持水能力降低，從而引起水分含量降低[21]。在貯藏后期，其中貯藏第18天、第30天，HT+IM1組水分含量仍高于IM1組，可能是因為HT+IM1組在微波殺菌前水浴加熱已經殺死部分不耐熱菌，在貯藏后期微生物數量仍低于IM1組，蛋白質降解更少，肌原纖維蛋白持水能力更高，因此水分含量更高。綜上可知，間歇微波與熱處理協同(HT+IM1)作用能較好地抑制鹵制豬肉水分含量降低。

2.2 水溶性氮(WSN)含量的變化

水溶性氮指能夠溶于水的含氮物質，它代表肉制品中蛋白質的降解程度[22]，其含量可以反映殺菌方式以及微生物引起的蛋白質降解程度。如圖2所示，在貯藏期間，各處理組鹵制豬肉WSN含量整體呈上升趨勢。在貯藏第0～12天，HT+IM1組WSN含量明顯高于IM1組，其中第6天兩者差異顯著(p<0.05)。有研究[23]報道，熱處理會使蛋白質變性、降解，促進WSN的生成，本實驗的水浴溫度為75 ℃，可能會破壞蛋白質中的部分氫鍵，造成蛋白質水解，最終導致HT+IM1組WSN含量比IM1組高。在貯藏后期，其中貯藏第18天、第30天HT+IM1組WSN含量明顯低于IM1組。貯藏第30天時，HT+IM1組WSN含量為275.8 mgN/100 g，而IM1組WSN含量為281.75 mgN/100 g。這可能是因為微波和熱處理協同作用鹵制豬肉貯藏后期微生物數量較少，分解蛋白質較少引起的。綜上可知，在貯藏前期，HT+IM1組能提高鹵制豬肉中水溶性氮含量，為其風味的保持提供較多物質基礎；在貯藏后期，由于微生物的作用IM1組水溶性氮含量較高。

圖2 鹵制豬肉貯藏過程中水溶性氮含量的變化Fig.2 Changes in WSN content of marinating pork during storage

2.3 剪切力的變化

如圖3所示，HT+IM1組和IM1組鹵制豬肉剪切力均隨貯藏時間增加而減小。在貯藏第0～6天，HT+IM1組剪切力小于IM1組(p>0.05)，這可能是因為貯藏前期HT+IM1組含水量較高引起的。貯藏第12～30天，HT+IM1組剪切力一直高于IM1組(p>0.05)，這是因為HT+IM1組在微波處理前經過75 ℃的水浴加熱，殺菌效果好于IM1組，在貯藏后期對肌纖維蛋白影響較小，使其仍保持較大的剪切力[24]。剪切力在一定程度上代表鹵肉的嫩度，貯藏前期由于殺菌導致剪切力偏大，肉質偏老，而貯藏后期剪切力的減小則代表蛋白質分解，是對鹵肉口感不利的。因此，在貯藏前期HT+IM1組鹵制豬肉剪切力相對IM1組偏小，而貯藏后期HT+IM1組剪切力相對IM1組偏大，這樣的結果對鹵制豬肉口感的保持是有利的。綜上可知，HT+IM1組在貯藏過程中能更好維持鹵制豬肉本身的剪切力，有利于口感的保持。

圖3 鹵制豬肉貯藏過程中剪切力的變化Fig.3 Changes in shear force of marinating pork during storage

2.4 硬度的變化

如圖4所示，貯藏第0～18天，2種處理方式對鹵制豬肉硬度的變化影響較小，其硬度值呈極緩慢下降趨勢，其中貯藏第0～12天，HT+IM1組硬度略低于IM1組。這可能是因為豬肉在鹵制過程中蛋白質凝聚已經達到一定極限且貯藏初期微生物數量較少，難以使凝聚的蛋白質分開引起的[25]。相對于IM1組而言，貯藏前期HT+IM1組水分含量較大，因此有較低的硬度表觀。在貯藏第18～30天，2種處理方式鹵制豬肉硬度下降迅速，這可能是因為貯藏后期，微生物以對數生長，蛋白質易在大量微生物及其分泌的酶共同作用下發生水解，致使鹵制豬肉組織結構破壞，使硬度下降迅速。貯藏第18～30天，HT+IM1組鹵制豬肉硬度高于IM1組，其中貯藏第30天，HT+IM1組硬度為1 138 g，而IM1組硬度為1 039 g。綜上可知，與IM1組相比，在貯藏前期HT+IM1組能一定程度地抑制因失水引起的硬度增大，在貯藏后期HT+IM1組能一定程度抑制因微生物分解蛋白質引起的硬度降低，故HT+IM1組能更好地維持鹵制豬肉本身的硬度。

圖4 鹵制豬肉貯藏過程中硬度的變化Fig.4 Changes in hardness of marinating pork during storage

2.5 pH值的變化

如圖5所示，在鹵制豬肉貯藏初期第0～6天，HT+IM1組和IM1組pH值呈下降趨勢，而在貯藏后期，pH值又逐漸增大。貯藏初期pH值的下降與糖酵解產生乳酸有關[26]，而在貯藏后期pH值逐漸增加是因為蛋白質在微生物和微生物分泌的酶共同作用下分解，生成含氮的堿性物質(如氨、三乙胺等)導致的[27-28]。貯藏第0～6天，HT+IM1組pH值略高于IM1組，說明貯藏初期HT+IM1組能夠一定程度抑制乳酸菌分解糖類物質，進行無氧酵解，生成乳酸。貯藏第12～30天，HT+IM1組pH值略低于IM1組，說明貯藏后期HT+IM1組能一定程度抑制微生物及其分泌的酶共同作用分解蛋白質。綜上可知，微波與熱處理協同，即HT+IM1組在貯藏前期能一定程度抑制糖酵解引起的pH值下降，在貯藏后期能一定程度抑制蛋白質分解引起的pH值上升，這對鹵制豬肉的保存是有利的。

圖5 鹵制豬肉貯藏過程中pH值的變化Fig.5 Changes in pH values of marinating pork during storage

2.6 揮發性鹽基氮(TVB-N)含量的變化

TVB-N可反映微生物分解蛋白質的情況，其值越高說明貯藏期間微生物分解活動越劇烈[29]。如圖6所示，HT+IM1組和IM1組TVB-N含量均隨貯藏時間增加而呈上升趨勢。在貯藏前6天，HT+IM1組TVB-N含量高于IM1組，這可能是因為HT+IM1組較IM1組在微波殺菌前先進行了熱處理，造成部分蛋白質分解，生成了一定量的含氮揮發性物質引起的。在貯藏第12～30天，HT+IM1組TVB-N含量一直低于IM1組，其中第18天時2組TVB-N含量差異顯著(p<0.05)。這是因為HT+IM1組殺菌效果更好，在貯藏后期微生物分解蛋白質較少，因此HT+IM1組TVB-N含量較少。綜上可知，微波復合熱處理對鹵制豬肉的保鮮是有利的，在貯藏前期HT+IM1組TVB-N含量略高于IM1組，但在貯藏中后期HT+IM1組能明顯抑制TVB-N含量上升。

圖6 鹵制豬肉貯藏過程中揮發性鹽基氮含量的變化Fig.6 Changes in TVB-N content of marinating pork during storage

2.7 硫代巴比妥酸 (TBA) 值的變化

TBA值能夠客觀反映脂質氧化程度[30]。如圖7所示，HT+IM1組和IM1組TBA值隨貯藏時間增加而呈上升趨勢。

圖7 鹵制豬肉貯藏過程中硫代巴比妥酸值的變化Fig.7 Changes in TBA values of marinating pork during storage

在貯藏第0～30天，HT+IM1組TBA值均大于IM1組，其中貯藏第0～12天，HT+IM1組和IM1組TBA值差異不顯著(p>0.05)；而貯藏第18～30天，HT+IM1組TBA值顯著高于IM1組(p<0.01)，其中貯藏第30天，IM1組TBA值表示的丙二醛含量為1.229 mgMDA/kg，而HT+IM1組TBA值表示的丙二醛含量為1.396 mgMDA/kg，兩者差異顯著(p<0.01)。綜上可知，貯藏期間HT+IM1組鹵制豬肉TBA值均高于IM1組，其中貯藏前期HT+IM1組和IM1組TBA值相差不大，但在貯藏后期HT+IM1組TBA值明顯高于IM1組。

2.8 菌落總數的變化

如圖8所示，HT+IM1組和IM1組菌落總數均隨貯藏時間增加而呈上升趨勢，這是由于2種殺菌方式均不能徹底殺滅全部微生物和芽孢引起的。在貯藏過程中，HT+IM1組菌落總數除貯藏第6天外均低于IM1組(p>0.05)，說明HT+IM1組殺菌效果較好。這是因為熱處理本身具有一定的殺菌效果，能夠抑制微生物生長繁殖[31]，同時先熱處理可以提高微波殺菌前鹵制豬肉的初始溫度，使微波再次加熱時受熱更均勻，殺菌效率更高[32]，因此HT+IM1組殺菌效果好于IM1組。綜上所述，在貯藏過程中HT+IM1組殺菌效果整體好于IM1組。

圖8 鹵制豬肉貯藏過程中菌落總數的變化Fig.8 Changes in the total bacterial counts of marinating pork during storage

2.9 間歇微波復合熱處理各指標間的相關性分析

間歇微波復合熱處理貯藏期間各指標之間的相關系數如表1所示。菌落總數分別與TVB-N、WSN、TBA值極顯著正相關(p<0.01)，與剪切力、水分含量極顯著負相關(p<0.01)，與硬度顯著負相關(p<0.05)。TVB-N、WSN與剪切力、硬度極顯著負相關(p<0.01)。TBA值與剪切力極顯著負相關(p<0.01)，與硬度顯著負相關(p<0.05)。水分含量分別與TVB-N、WSN、TBA值極顯著負相關(p<0.01)。pH值與硬度極顯著負相關(p<0.01)。由此可知，雖然相關性并不意味著因果關系，但是可以推測鹵制豬肉貯藏過程中，菌落總數上升會促使蛋白質等營養物質降解以及脂質氧化，同時蛋白質等營養物質降解會引起鹵制豬肉剪切力、硬度、水分含量下降，pH值上升，最終引起鹵制豬肉品質下降。其中貯藏期間水分含量的下降主要由蛋白質降解導致肌原纖維蛋白持水性能下降引起[21]，貯藏期間硬度、剪切力的下降主要受蛋白質降解的影響，肌原纖維蛋白、結構組織的破壞引起硬度、剪切力下降[24]。而通過比較圖1水分含量的變化，圖3剪切力的變化以及圖4硬度的變化可以看出，在貯藏第0天，間歇微波復合熱處理組較間歇微波處理組水分含量更高，而剪切力和硬度則相對更低，我們可以推測間歇微波復合熱處理可以抑制微波殺菌過程中水分的流失，進一步抑制鹵制豬肉因失水而導致的剪切力和硬度上升，這對后期的貯藏是有利的。

表1 間歇微波復合熱處理貯藏期間各指標之間的相關系數Table 1 The correlation coefficient among each index of intermittent microwave processing combined heat treatment during storage

注：**，相關系數顯著水平為0.01，即p<0.01；*，相關系數顯著水平為0.05，即p<0.05。

3 結論

研究表明：本試驗75 ℃熱處理后增加了微波殺菌前鹵制豬肉的初始溫度，有利于降低微波殺菌過程中水分的流失速度，進一步減少水分流失，這對鹵制豬肉貯藏初期硬度、剪切力的保持是有利的。

間歇微波復合熱處理能有效地抑制鹵制豬肉貯藏期間菌落總數上升，其殺菌效果更好，微生物數量更少，能抑制蛋白質等營養物質降解，故肌原纖維蛋白對水的持水性能更好，進一步抑制貯藏期間水分流失。同時蛋白質降解更少說明結構組織破壞更少，能抑制鹵制豬肉剪切力、硬度下降。

間歇微波復合熱處理還能有效地抑制鹵制豬肉TVB-N含量上升，提高貯藏初期WSN含量，為鹵制豬肉風味的保持提供較多物質基礎，在貯藏前期能一定程度抑制糖酵解引起的pH值下降，在貯藏后期能一定程度抑制因蛋白質分解引起的pH值上升，但會使TBA值增大，促進脂質氧化。

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Effectsofintermittentmicrowavecombinedheattreatmentonfresh-keepingofmarinatedpork

TANG Bin, LI Da-hu, SHE Wan-wan, ZHANG Min*

(College of Food Science, Southwest University, Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Argo-products on Storage and Preservation (Chongqing), Chongqing Engineering Research Center for Special Foods, Chongqing 400715, China)

The moisture content, WSN, shear force, hardness, pH value, TVB-N, TBA and total bacterial counts were used as indexes for this study. Effects of intermittent microwave combined heat treatment on fresh-keeping quality of marinated pork were studied. The results showed that this unique heating method significantly inhibited the total bacterial counts, increased the contents of TVB-N and pH values, improved the contents of WSN during the early stage of the storage, and significantly reduced moisture loss of marinated pork, kept the original shear force and hardness of marinated pork. The method benefits the mouthfeel of the pork, but increases TBA value, which therefore causes speedy fat oxidation.

intermittent microwave; heat treatment; marinating pork; fresh-keeping; quality

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014325

碩士研究生(張敏副教授為通訊作者，E-mail：zmqx123@163.com)。

重慶市科委社會事業與民生保障科技創新專項(cstc2015shmszx80036)

2017-03-16，改回日期：2017-04-20