氯化钠和三聚磷酸钠添加量对蒸煮火腿品质的影响

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　　摘 要：研究不同氯化钠或三聚磷酸钠添加量对蒸煮火腿保水性、质构特性及颜色等指标的影响。结果表明：随着氯化钠添加量的减少，火腿的蒸煮损失率和二次杀菌失水率逐渐增大，而氯化钠添加量降低至1.25%以下时，火腿的硬度、咀嚼度、弹性、黏聚性及回复性极显著下降（P<0.01）;添加0.20%～0.50%三聚磷酸钠对于保持火腿良好的保水性具有重要作用，为保持火腿良好的硬度和咀嚼度，其添加量需要控制在0.35%以上。
　　关键词：蒸煮火腿;氯化钠;磷酸盐;保水性;质构
　　Abstract： This paper aims to study the effect of addition of different levels of sodium chloride or sodium tripolyphosphate on the quality of cooked ham. Results showed that the cooking loss and water loss during post-packaging pasteurization of cooked ham increased with decreasing addition levels of sodium chloride， and the hardness， chewiness， springiness， cohesiveness and resilience were significantly impaired （P < 0.01） when the addition level of sodium chloride was lower than 1.25%. Our results also showed that addition of sodium tripolyphosphate at 0.20%–0.50% was beneficial for the water holding capacity， and to obtain better hardness and chewiness， the addition level of sodium tripolyphosphate needed to be above 0.35%.
　　Keywords： cooked ham; sodium chloride; phosphate; water holding capacity; texture
　　DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190916-218
　　中圖分类号：TS251.5                                        文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2019）12-0018-07
　　过多的钠摄入（>2 g/d）和钾摄入不足（<3.5 g/d）会导致高血压，增加心脏病和中风发病率[1-2]。因此，世界卫生组织推荐每日食盐摄入量不超过5 g，而中国营养学会在《中国居民膳食指南（2016）》中也发布类似的建议，每日食盐摄入量不超过6 g[3]。据统计，我国居民的平均食盐摄入量2000年为11.8 g/d，而2012年为9.1 g/d，尽管呈现下降趋势，但依然过高[4-5]。欧美国家居民摄入的钠有70%来自加工食品，其中有20%是加工肉制品，可见肉制品是人们膳食中钠摄入的主要来源之一[6-7]。区别于欧美国家，我国居民摄入的食盐有80%来自烹调过程中所添加的食盐[8]。快速城镇化及生活方式的变化正改变我国居民的膳食模式，越来越多的加工食品走上人们的餐桌。因此，在可以预见的未来，肉制品将成为我国居民膳食中钠摄入的重要来源。
　　肉制品中的钠主要来自于加工过程中加入的添加剂以及原料肉本身，其中贡献最多的是氯化钠和磷酸盐等添加剂[9]。氯化钠是肉制品加工必不可少的腌制材料，主要起到调味、防腐和提高保水性的作用，在肉制品中的添加量一般为2.5%～3.0%[10]。而磷酸盐的主要作用是提高肉制品的保水性，常用的磷酸盐有三聚磷酸盐、六偏磷酸盐和焦磷酸盐，其添加量不得超过0.5%[10]。另外，乳酸钠作为防腐剂在蒸煮香肠中也有较多使用[11-12]。自19世纪80年代起，西式肉制品逐渐进入中国，主要包括熏煮火腿、熏煮香肠、发酵火腿、发酵香肠及培根等，这些低温肉制品具有独特的口感和风味。蒸煮火腿作为西式肉制品的典型代表，越来越受到人们的欢迎，并已在国内肉制品市场中占有重要地位。如何在保持肉制品色、香、味等品质的基础上降低蒸煮火腿的钠盐含量，是国内外肉品企业及科学家所面临的重要问题。目前，有关肉制品降盐的研究主要集中于以下几个方面：直接减少食盐添加量[13-14]、寻找食盐替代物和风味增强剂[15-16]、改变食盐的大小和形状[17]、加工技术改良，如超高压技术[18]和超声技术[19]。从加工角度来说，单纯减少氯化钠或磷酸盐的添加量可能会对产品品质造成不良影响。因此，首先需要明确氯化钠或磷酸盐会对肉制品的哪些品质产生影响及其影响规律。
　　本研究以蒸煮火腿为研究对象，分别研究不同的氯化钠或三聚磷酸钠添加量对蒸煮火腿蒸煮损失、保水性、质构特性及颜色等品质的影响，试图明确氯化钠或磷酸盐对蒸煮火腿主要食用品质的影响规律，旨在为研发蒸煮火腿降盐技术提供理论参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料与试剂
　　新鲜猪后腿肉 大连市某大型超市。
　　氯化钠、亚硝酸钠、三聚磷酸钠、异抗坏血酸钠   大连波诺有限公司。 　　1.2 仪器与设备
　　TK-12绞肉机 上海应晓食品机械有限公司;YP6001N万分之一天平 上海精密科学仪器有限公司;BVRJ-40真空滚揉机 杭州艾博机械工程有限公司;C100真空包装机 莫迪维克包装设备（上海）有限公司;BR058手动灌裝机、GU-50多用途打扣机 武汉华兴食品机械有限公司;SCC-WE101万能蒸烤箱 德国Rational公司;HWS24电热恒温水浴锅、BPG-9140A精密鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;CR22N高速冷冻离心机 日本Himac公司;TA.XT.Plus质构仪英国Stable Micro System公司;Ultra Scan Pro测色仪 美国Hunter Lab公司;Testo 205便携式pH计 德国Testo公司。
　　1.3 方法
　　1.3.1 火腿的制备
　　取排酸24 h的新鲜猪后腿肉，切成块状并绞碎，按照肉质量的25%添加腌制液（含一定量（0.63%、1.25%、1.88%、2.50%）的氯化钠、0.02%亚硝酸钠、0.50%三聚磷酸钠、0.05%异抗坏血酸钠;或一定量（0.00%、0.20%、0.35%、0.50%）的三聚磷酸钠、0.02%亚硝酸钠、2.50%氯化钠、0.05%异抗坏血酸钠），腌制12 h;于真空滚揉机中滚揉1.5 h，结束后，将肉糜真空包装，于4 ℃环境中静置12 h左右;灌装后进行蒸煮，至中心温度72 ℃，流水冷却30 min，将火腿置于4 ℃环境中过夜，然后取样测定。每个处理3 个平行。
　　1.3.2 pH值测定
　　pH值测定分为3 个时间段，分别为新鲜猪后腿肉、蒸煮前和蒸煮后火腿。用便携式pH计测定pH值。
　　1.3.3 蒸煮损失率测定
　　在火腿蒸煮前后称质量，按式（1）计算蒸煮损失率。
　　式中：m1为蒸煮前火腿质量/g;m2为蒸煮后火腿质量/g。
　　1.3.4 水分含量测定
　　参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法。肉样在恒温105 ℃的干燥箱中干燥至恒质量，每3 h称量1 次，直至前后两次的差值小于0.002 g，按式（2）计算水分含量。
　　式中：m1为样品和称量瓶总质量/g;m2为恒质量后样品和称量瓶总质量/g;m3为称量瓶质量/g。
　　1.3.5 离心失水率测定
　　将切好的肉样，即质量大约为3 g的火腿块用厨房用纸包好，置于80 mL离心管中，配平完成后，在高速冷冻离心机中4 ℃、8 000×g离心10 min。离心前后对火腿块进行称质量，按式（3）计算离心失水率。
　　式中：m1为离心前火腿质量/g;m2为离心后火腿质量/g。
　　1.3.6 二次杀菌失水率测定
　　将火腿用切片机切成2 mm的薄片，装入小号热封袋中真空包装，再置于75 ℃的水浴锅中蒸煮20 min。蒸煮前后对火腿片进行称质量，按式（4）计算二次杀菌失水率。
　　式中：m1为二次杀菌前火腿质量/g;m2为二次杀菌后火腿质量/g。
　　1.3.7 质构测定
　　将火腿切成2 cm见方，利用质构仪进行测定，测试条件为：所用探头为P50，测前速率1.00 mm/s、测试速率1.00 mm/s、测后速率1.00 mm/s，下压百分比30%，间隔时间5.00 s，触发力5.0 g。测试得到硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度和回复性。
　　1.3.8 颜色测定
　　将火腿切成2 cm厚，用保鲜膜包好，选取最新暴露的切割面，利用测色仪进行颜色测定。测定模式选择直径4.83 mm的测试圆孔，去除镜面反射。测定亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。
　　1.4 数据处理
　　利用SPSS 17.0软件对数据进行方差分析，选择Duncan’s模型，以P<0.05判断为有显著性差异。
　　2 结果与分析
　　2.1 氯化钠添加量对火腿品质的影响
　　2.1.1 保水性和pH值
　　持水性是肉制品的重要性质，其大小直接决定产品的出品率和消费者食用时的多汁性[20-21]。持水性的大小通过蒸煮损失率、水分含量、离心失水率和二次杀菌失水率4 个指标来综合体现。一定量的氯化钠能够促进肌原纤维溶胀及肌原纤维蛋白的溶解，从而使产品具有良好的保水性，增加产品得率和多汁性[22]。
　　由图1可知，氯化钠添加量显著影响火腿的蒸煮损失率、水分含量、离心失水率和二次杀菌失水率（P<0.05）。随着氯化钠添加量的降低，火腿蒸煮损失率成倍增加，当氯化钠添加量由2.50%减少至1.25%时，蒸煮损失率由0.85%增大为5.60%;而当氯化钠添加量降至0.63%时，蒸煮损失率继续增大为12.40%。火腿中的水分含量则呈现与蒸煮损失率相反的变化，火腿蒸煮损失率越大，水分含量越小。吴亮亮等[22]指出，随着食盐添加量的增加（<2.50%），滩羊肉的蒸煮损失率逐渐减小。肉制品中1.50%～2.50%氯化钠的存在对于盐溶蛋白的提取具有重要作用，而后者有利于产品持水力的提高[23]。
　　小写字母不同，表示差异显著（P<0.05）。图3、4、6同。
　　由于蒸煮火腿常常以切片的形式进行销售，在切分和包装过程中极易产生二次污染，因此需要二次杀菌以延长其货架期，然而这会带来产品出水的问题，影响外观。本研究发现，当氯化钠添加量由2.50%降至1.25%时，火腿的二次杀菌失水率显著升高，由8.6%增加为12.2%。当氯化钠添加量继续减少至0.63%时，二次杀菌失水率与2.50%组相比反而降低（6.5%），这可能是由于该组火腿在首次加热过程中已有大量的水分流失，这导致在二次杀菌时可损失的水分相对减少。因此，氯化钠添加量降至1.25%甚至更低时会显著减小产品得率，从而影响火腿的经济效益。添加2.50%氯化钠组的火腿离心失水率最小（20.1%），当减小氯化钠添加量后，火腿的离心失水率显著提高（26.7%～27.7%），不同组间差异不显著。综上所述，当氯化钠添加量由2.50%降至1.25%时，火腿的保水性会明显降低，为了解决降盐蒸煮火腿的这一问题，需要从产品配方或加工技术方面进行改善。 　　小写字母不同，表示同组蒸煮前后差异显著（P<0.05）。图5同。
　　新鲜原料肉的pH值为5.77±0.08，由图2可知，蒸煮前后火腿的pH值明显升高（6.04～6.18），这主要是由于腌制过程中添加了三聚磷酸钠所致。氯化钠添加量显著影响蒸煮前后火腿的pH值（P<0.05）。蒸煮前，当氯化钠添加量降至1.25%时，火腿的pH值（6.13）相比2.50%组（6.04）显著升高（P<0.05），而蒸煮后，1.88%降盐组火腿pH值（6.13）相比2.50%组（6.10）显著升高（P<0.05）。降低氯化钠添加量（0.6 mol/L降至0.3 mol/L）会引起肉糜pH值的略微下降[24-25]。同时，蒸煮后火腿pH值较蒸煮前明显增加，这可能是由于磷酸盐加入到肉糜中，在低温条件下pH值上升比较缓慢，但在蒸煮时pH值上升会急剧加快。尽管氯化钠添加量会对火腿蒸煮前后的pH值产生影响，但作用较小。
　　2.1.2 质构
　　由表1可知，氯化钠添加量对火腿质构特性，包括硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度和回复性均有极显著影响（P<0.01）。当氯化钠添加量为2.50%或1.25%时，火腿的硬度较大，分别为4 618.1、4 612.7 g;当氯化钠添加量为1.88%时，火腿硬度降至3 901.9 g，而氯化钠添加量为0.63%时火腿硬度最低，为2 889.1 g。火腿咀嚼度也呈现与硬度类似的变化趋势。随着氯化钠添加量的减少，火腿的弹性、黏聚性和回复性均呈现显著下降的趋势。当氯化钠添加量为2.50%和1.88%时，火腿的弹性和黏聚性没有显著差别，而当氯化钠添加量降低至1.25%或0.63%后，火腿的弹性、黏聚性和回复性均极显著下降（P<0.01）。黄梅香等[26]的研究表明，随着氯化钠添加量的下降，火腿肠的硬度、黏聚性和咀嚼度降低，当氯化钠添加量极低时，下降趋势更为明显。本研究表明，添加2.50%氯化钠对于保持良好的火腿质构特性具有重要作用，而大幅度降低氯化钠添加量（降低50%甚至更多）会在一定程度上破坏火腿的质构特性，主要表现为硬度、咀嚼度、弹性、黏聚性及回复性的下降。
　　2.1.3 颜色
　　由图3可知，氯化钠添加量显著影响火腿的L*和b*（P<0.05），而对a*没有显著影响。随着氯化钠添加量的减少，火腿L*呈现上升趋势，特别是当氯化钠添加量为0.63%時，L*较其他组显著增加，这可能是由于该组火腿保水性变差，水分更容易迁移到火腿切片表面[27]。当氯化钠添加量为1.88%时，火腿b*显著小于其他组火腿（P<0.05）。
　　2.2 三聚磷酸钠添加量对火腿品质的影响
　　2.2.1 保水性和pH值
　　磷酸盐在肉制品加工中主要起到提高肉制品保水性的作用，常用的磷酸盐有三聚磷酸盐、六偏磷酸盐和焦磷酸盐[10]。磷酸盐提高保水性的功能与其能够调节pH值、螯合金属离子、增加体系中的离子强度、解离肌动球蛋白等性质有关[28-29]。聂晓开等[30]的研究表明，添加三聚磷酸钠可以显著改善新型鸭肉火腿的蒸煮损失，从而保证其保水性。
　　由图4可知，三聚磷酸钠添加量对火腿的蒸煮损失率、水分含量、离心失水率和二次杀菌失水率均有显著影响。当三聚磷酸钠添加量在0.20%～0.50%范围内时，火腿的蒸煮损失率较小（0.91%～2.37%），然而不添加三聚磷酸钠组火腿的蒸煮损失率显著增加（13.75%，P<0.05）。相应地，火腿的水分含量随着三聚磷酸钠添加量的减少逐渐降低，三聚磷酸钠添加量为0.50%和0.35%时，火腿的水分含量最高（76.1%和76.3%），而不添加三聚磷酸钠组火腿的水分含量最低（71.3%）。
　　三聚磷酸钠添加量为0.50%时，火腿的二次杀菌失水率最高（15.6%），三聚磷酸钠添加量为0.35%和0.20%时失水率降低（11.5%和12.4%），而未添加三聚磷酸钠组最低（6.1%），这可能是由于该组火腿蒸煮损失率最大，水分含量最少，即在蒸煮过程中流失大量水分，在二次杀菌中没有过多水分可以流失。随着三聚磷酸钠添加量的减少，火腿的离心失水率逐渐升高，表明其保水性逐渐降低。
　　由此可见，添加一定量三聚磷酸钠（0.20%～0.50%）对于保持火腿良好的保水性具有重要作用，综合来看，三聚磷酸钠添加量为0.50%能更好地保持火腿的保水性，这也是现行标准中允许在肉制品中使用的限量。
　　由图5可知，随着三聚磷酸钠添加量的减少，火腿蒸煮前的pH值逐渐降低，特别是未添加三聚磷酸钠组的pH值最低。在相同三聚磷酸钠添加量下，相对于蒸煮前火腿的pH值，蒸煮后火腿的pH值明显升高。在蒸煮后，0.35%和0.20%组火腿pH值最高，而0.50%组最低。pH值在火腿加工过程中是一个非常重要的指标。在肉制品加工中，磷酸盐可以提高肉糜的pH值，使肌原纤维蛋白远离等电点，促进肌原纤维蛋白的提取，有利于形成良好的三维网络结构，从而提高保水性[20]。这可能是本研究中添加三聚磷酸钠后蒸煮火腿蒸煮损失率和离心失水率等保水特性得到提升的重要原因。
　　2.2.2 质构
　　由表2可知，三聚磷酸钠添加量极显著影响火腿的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度及回复性（P<0.01）。当三聚磷酸钠添加量为0.50%和0.35%时，火腿的硬度和咀嚼度较大，而当三聚磷酸钠添加量为0.20%时，火腿的硬度和咀嚼度极显著降低（P<0.01），未添加三聚磷酸钠组最低。未添加三聚磷酸钠组火腿的弹性、黏聚性和回复性相对于其他3 组极显著降低（P<0.01），其他3 组间差异较小。由此可见，为提升火腿的质构特性，三聚磷酸钠添加量需要控制在0.35%以上。类似地，周明超等[31]在研究中发现，随着磷酸盐含量的增加，火腿质构指标也随之增加。聂晓开等[32]的研究证实，添加磷酸盐可以显著改善新型鸭肉火腿的硬度、回复性和咀嚼性。 　　2.2.3 颜色
　　由图6可知，三聚磷酸钠添加量对火腿的L*、a*和b*均有显著影响（P<0.05）。当三聚磷酸钠添加量为0.50%时，火腿L*显著小于其他3 组;不添加三聚磷酸钠的情况下，火腿的a*和b*显著高于其他组（P<0.05），而对于其他3 个添加量，火腿a*和b*相差较小。
　　3 结 论
　　本研究证实一定的氯化钠添加量对于保持蒸煮火腿良好的持水力和质构特性具有重要作用。随着氯化钠添加量的降低，火腿的蒸煮损失率和二次杀菌失水率逐渐增大。同时，当氯化钠添加量降低至1.25%及以下时，火腿的硬度、咀嚼度、弹性、黏聚性及回复性极显著下降（P<0.01）。因此，氯化钠添加量减少范围控制在25%以内（2.50%至1.88%）时，火腿的保水性和质构特性影响较小，当氯化钠添加量由2.50%降低至1.25%时，会显著影响火腿的上述品质。同时，添加三聚磷酸钠（0.20%～0.50%）对于保持火腿良好的保水性具有重要作用，为保持火腿良好的硬度和咀嚼度，三聚磷酸钠添加量需要控制在0.35%以上。
　　需要特别指出的是，尽管添加诸如淀粉和食品胶体等可以改善降盐火腿的保水性和质构特性，但随着消费者对少添加或不添加食品添加剂的高档熏煮火腿产品的关注，本研究更重要的意义在于阐明了不同氯化钠和磷酸盐添加量对蒸煮火腿产品品质的影响规律，为研发少量添加食品添加剂的高档蒸煮火腿降盐技术提供了一定参考。
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