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摘 要：以艾草猪肉脯（PJAW）作为研究对象，考察CaCl2对NaCl的替代比（0～40%）对PJAW色泽、水分活度、pH值与质构的影响。结果显示：CaCl2替代比对PJAW的色泽、水分活度、pH值、硬度和韧性均有显著影响（P<0.05）；CaCl2替代NaCl有利于改善PJAW的L*值和质构参数，但会给水分活度和pH值带来不利影响；适宜的CaCl2替代比为30%。
关键词：氯化钙；艾草猪肉脯；替代比；品质
中图分类号：TS251.51 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）04-0032-04
随着生活水平的提高与生活节奏的加快，大众对食品的需求越来越趋向于健康化、营养化与方便化。肉脯作为一种方便食用的休闲肉制品，有着良好的市场基础与发展前景。艾草是一种药食兼用的植物，所含挥发油类、黄酮类等化合物，具有抗氧化、抗衰老、增强免疫力等功效[1]；艾草还能够对香肠的品质特性产生积极的影响[2]。
食盐（NaCl）是肉制品加工中必不可少的辅料，会直接影响肉制品的风味、质构、货架期等。而现代医学证明，人体摄入过多的钠盐，会诱发高血压等心血管疾病[3]。低钠盐肉制品的开发研究已成为肉类产业界和学术界共同关注的一个热点问题。
目前，利用其他食用氯化盐（KCl、CaCl2、MgCl2）[4]、乳酸盐[5]等替代传统的钠盐，已成为低盐肉制品开发研究的一个热点。CaCl2作为食品加工中的一种稠化剂、稳定剂和口感改良剂[6]，可用于改善牛肉[7]与猪肉脯[8]的嫩度。但CaCl2与艾草影响猪肉脯品质的研究，尚未见文献报道。为此，本研究以艾草猪肉脯（pork jerky with argy wormwood，PJAW）为对象，以CaCl2部分替代NaCl，考察0～40%替代比对PJAW品质特性的影响，为低盐、功能肉制品的开发提供一定技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
冷鲜猪后腿肉 市购；艾草粉 郎溪上野忠食品加工有限公司；食盐（NaCl>99%）、氯化钙（>99.5%，分析纯）、去离子水。
1.2 仪器与设备
CYA-100远红外食品电烤箱 瑞安市成业食品机械制造厂；WB-2000 IXA全自动测色色差计 北京康光光学仪器有限公司；TA-XT Plus型质构仪 英国Stable Micro System公司；AquaLab水分活度测定仪 美国Decagon公司；PHS-3C型精密酸度计 上海大普仪器有限公司；FA2004N型电子天平 上海精密科学科仪器有限公司；SXC12型绞肉机（孔径6mm） 上海双蝶厨具有限公司大溪分公司。
1.3 方法
1.3.1 PJAW的制备
剔除猪后腿肉中的可见脂肪与结蹄组织，分切成小块，用绞肉机绞制2次，得原料肉糜。将所制肉糜分装于保鲜袋中，放入冰柜（—20℃）中保存，备用。
随机抽取冷冻肉糜，放入冰箱冷藏室（4℃）中解冻24h，按照表1配料比例，先将NaCl和CaCl2溶于去离子水中，再与肉糜充分搅拌使复合盐在肉糜中均匀分布，后用保鲜袋封口，放入冰箱（9℃）中静置约12h。将肉糜压片成型后（厚度约3mm），在50℃烘干约2h，每0.5h翻面1次，在170℃条件下烘烤2min（每面1min）。冷却后切分成25mm×25mm×3mm片状，放入冰箱中保存待测。
1.3.2 色泽检测
在色差计的“Sample”模式下，测定PJAW切片色泽。结果以亮度L*、红度a*与黄度b*表示，n=6。
1.3.3 水分活度检测
试验前，水分活度仪预热20min；将待测样品切碎后，称取5g样品，放入水分活度仪样品杯中，记录稳定后的数据，n=3。
1.3.4 质构检测
通过预试验，选用HDP/BSK探头和剪切模式；检测参数设定为：触发类型Auto（Force）、触发力20.00g、测试速率2.00mm/s、返回速率10.00mm/s、下压距离10.00mm。硬度以切断样品的最大剪切力（kg）表示，弹性以探头切断样品所经过的距离（mm）表示，韧性以切断样品所需的功（kg·s）表示，n=6。
1.3.5 pH值检测
参照John等[9]方法，并稍作修改。在3g样品中加入30mL蒸馏水，用高剪切乳化机乳化10s，室温下进行pH值测定。n=3。
1.3.6 综合评分法
总分为100，考察指标为：L*、a*、b*、aw、pH值、弹性、硬度、韧性，各指标所占的权重依次为：20%、5%、5%、10%、10%、10%、20%、20%。其中除了指标aw越小越好，其余指标均越大越好。
1.4 数据处理
采用Excel 2007软件计算重复试验的平均值和标准偏差，并对试验数据进行ANOVA分析、t-检验以及分析图绘制。
2 结果与分析
2.1 CaCl2替代比对色泽的影响
方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW亮度L*、a*、b*值均有影响显著（P<0.05）。随着CaCl2替代比的增加，PJAW的L*值和b*值显著增加（P<0.05）；且在CaCl2替代比40%时，L*值达到最大值；CaCl2替代比在30%～40%的范围内，a*变化不显著（P>0.05）。
在本实验中，PJAW色泽随CaCl2替代比增加而变化的现象，与袁涛等[10]在利用CaCl2处理眼肌时所观察到的现象一致；Gimeno等[11]在研究CaCl2（添加水平0.74%）影响发酵香肠色泽时也发现，添加的CaCl2可显著增加香肠的L*值和b*值。而Horita等[12]研究发现，添加的CaCl2虽可明显提高低脂意式肉肠的L*值，但对a*值和b*值无显著影响。由此可见，尽管产品不同，添加CaCl2对肉制品色泽的影响结果有差异。但是，CaCl2对NaCl的替代有利于提高PJAW的亮度。 方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW的aw有显著影响（P<0.05）。提高CaCl2的替代比会导致PJAW的aw值显著增加（图1）（P<0.05）。黄梅香等[13]研究低温火腿肠时发现，随着CaCl2替代比的增加，水分活度也会逐渐上升；这与本实验结果相似。
CaCl2导致PJAW水分活度增加的原因可能在于：1）与NaCl相比，CaCl2对水分的束缚能力较弱[14]，在给定食盐添加量的条件下，CaCl2对NaCl的替代，会相对降低PJAW对水的束缚能力，使得水的逸出能力增强，导致aw值增加；2）CaCl2的分子质量大于NaCl，添加食盐总质量一定时，CaCl2对NaCl的替代会相对降低盐的总物质的量浓度，相对减少了束缚水分子的盐分子数量，使得更多的水分子转化为非缔合状态，引发aw值上升；3）加工过程中，部分Ca2+离子会与肌肉蛋白质发生键合作用，形成稳定的网络结构[15]，也会降低Ca2+对水分子的缔合能力，使得aw值增加。
水分活度是影响肉制品贮藏特性的一个重要因素，aw值越高，微生物越容易生长，不利于肉制品的贮藏。从本试验中，CaCl2部分替代NaCl，致使aw值显著增大，尤其是替代比40%时，aw值显著高于其他替代组（图1）（P<0.05），对产品的贮藏带来不良影响。因此，从水分活度角度看，CaCl2的替代比不宜超过30%。
2.3 CaCl2替代比对pH值的影响
方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW的pH值有显著影响（P<0.05）。CaCl2替代比在10%～30%的范围内，pH值随着CaCl2含量的增加而依次显著下降（P<0.05）；当CaCl2替代比40%时，pH值与最低值（替代比30%）相比又显著上升（图2）（P<0.05）。
Horita等[12]发现，在低脂意式肉肠中添加0.5%的CaCl2会产生较低的pH值。吴涛等[16]在观察0.2%～0.4%的CaCl2处理鱼糜时发现，鱼糜的pH值也会在加热前后呈现下降的趋势。Pigott等[17]单独或复合使用CaCl2及MgCl2两种二价盐处理牛肉糜，与对照组相比pH值均有显著降低，并推断在肉制品中添加二价盐会降低肉制品pH值。在肉的成熟过程中，其pH值的下降与肌糖原无氧酵解产生乳酸以及ATP分解产生磷酸根离子有关；而在肉制品加工过程中，外源CaCl2降低pH值的确切机理尚不清楚，有待进一步研究。
2.4 CaCl2对PJAW质构的影响
方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW的硬度及韧性有显著影响（P<0.05）。由图3A和图3B可看出，硬度和韧性的变化趋势相同，均在CaCl2替代比30%时达到最大值，且显著高于对照组（P<0.05）；而其他CaCl2替代组（10%～20%与40%）的硬度和韧性均明显低于对照组（P<0.05）。CaCl2替代比对PJAW的弹性无显著影响（图3C）（P>0.05）。
猪肉中约有20%的蛋白质，主要由肌原纤维蛋白、肌浆蛋白及结蹄组织蛋白组成；而肌原纤维蛋白中包含的肌球蛋白、肌钙蛋白、肌球蛋白等，对肉制品的质构特性有重要影响[18]。Ma等[19]发现，0.2%～0.8%的CaCl2可以提高盐溶蛋白凝胶的硬度，降低了其弹性及黏结性。Yongsawatdigul等[20]研究发现，用CaCl2处理罗非鱼也可提高蛋白凝胶强度，并指出Ca2+离子通过以下两种方式改变肌动球蛋白构象，进而提高了蛋白的凝胶强度：1）Ca2+离子可以增加内源性转谷氨酰胺酶的活性，促使肌动球蛋白通过非二硫共价键交联；2）Ca2+离子可促进肌动球蛋白的展开，使其通过疏水作用键合，促进了肌肉蛋白凝胶强度的提高。
本试验中，30% CaCl2溶液替代比使得PJAW的硬度达到最大值，其主要原因可能在于：在30%的CaCl2替代比时，PJAW的pH值与肌球蛋白（肌原纤维蛋白中的主要蛋白质）的等电点相近（约pH5.4），使得PJAW中的肌球蛋白溶解度降低，由此提高了肌球蛋白的凝胶化程度，并进而提高了PJAW的硬度与韧性。
2.5 PJAW品质的综合评价
按照1.3.6节方法，对低盐PJAW的品质进行综合评分，结果如表3所示。显而易见，当CaCl2替代比30%时，制品的综合得分最高。因此，为获得良好的PJAW品质，CaCl2的替代比宜选择30%。
3 结 论
3.1 在10%～40%的CaCl2替代范围内，CaCl2替代比对PJAW的色泽（L*值、a*值和b*值）、水分活度、pH值、硬度和韧性均有显著影响（P<0.05）；而且CaCl2对NaCl的替代有利于改善PJAW的L*值和质构参数，但会给水分活度和pH值带来不利影响。
3.2 综合评价结果显示，30%的CaCl2替代比可以获得品质良好的艾草猪肉脯。
参考文献：
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关键词：氯化钙；艾草猪肉脯；替代比；品质
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随着生活水平的提高与生活节奏的加快，大众对食品的需求越来越趋向于健康化、营养化与方便化。肉脯作为一种方便食用的休闲肉制品，有着良好的市场基础与发展前景。艾草是一种药食兼用的植物，所含挥发油类、黄酮类等化合物，具有抗氧化、抗衰老、增强免疫力等功效[1]；艾草还能够对香肠的品质特性产生积极的影响[2]。
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1 材料与方法
1.1 材料与试剂
冷鲜猪后腿肉 市购；艾草粉 郎溪上野忠食品加工有限公司；食盐（NaCl>99%）、氯化钙（>99.5%，分析纯）、去离子水。
1.2 仪器与设备
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随机抽取冷冻肉糜，放入冰箱冷藏室（4℃）中解冻24h，按照表1配料比例，先将NaCl和CaCl2溶于去离子水中，再与肉糜充分搅拌使复合盐在肉糜中均匀分布，后用保鲜袋封口，放入冰箱（9℃）中静置约12h。将肉糜压片成型后（厚度约3mm），在50℃烘干约2h，每0.5h翻面1次，在170℃条件下烘烤2min（每面1min）。冷却后切分成25mm×25mm×3mm片状，放入冰箱中保存待测。
1.3.2 色泽检测
在色差计的“Sample”模式下，测定PJAW切片色泽。结果以亮度L*、红度a*与黄度b*表示，n=6。
1.3.3 水分活度检测
试验前，水分活度仪预热20min；将待测样品切碎后，称取5g样品，放入水分活度仪样品杯中，记录稳定后的数据，n=3。
1.3.4 质构检测
通过预试验，选用HDP/BSK探头和剪切模式；检测参数设定为：触发类型Auto（Force）、触发力20.00g、测试速率2.00mm/s、返回速率10.00mm/s、下压距离10.00mm。硬度以切断样品的最大剪切力（kg）表示，弹性以探头切断样品所经过的距离（mm）表示，韧性以切断样品所需的功（kg·s）表示，n=6。
1.3.5 pH值检测
参照John等[9]方法，并稍作修改。在3g样品中加入30mL蒸馏水，用高剪切乳化机乳化10s，室温下进行pH值测定。n=3。
1.3.6 综合评分法
总分为100，考察指标为：L*、a*、b*、aw、pH值、弹性、硬度、韧性，各指标所占的权重依次为：20%、5%、5%、10%、10%、10%、20%、20%。其中除了指标aw越小越好，其余指标均越大越好。
1.4 数据处理
采用Excel 2007软件计算重复试验的平均值和标准偏差，并对试验数据进行ANOVA分析、t-检验以及分析图绘制。
2 结果与分析
2.1 CaCl2替代比对色泽的影响
方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW亮度L*、a*、b*值均有影响显著（P<0.05）。随着CaCl2替代比的增加，PJAW的L*值和b*值显著增加（P<0.05）；且在CaCl2替代比40%时，L*值达到最大值；CaCl2替代比在30%～40%的范围内，a*变化不显著（P>0.05）。
在本实验中，PJAW色泽随CaCl2替代比增加而变化的现象，与袁涛等[10]在利用CaCl2处理眼肌时所观察到的现象一致；Gimeno等[11]在研究CaCl2（添加水平0.74%）影响发酵香肠色泽时也发现，添加的CaCl2可显著增加香肠的L*值和b*值。而Horita等[12]研究发现，添加的CaCl2虽可明显提高低脂意式肉肠的L*值，但对a*值和b*值无显著影响。由此可见，尽管产品不同，添加CaCl2对肉制品色泽的影响结果有差异。但是，CaCl2对NaCl的替代有利于提高PJAW的亮度。 方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW的aw有显著影响（P<0.05）。提高CaCl2的替代比会导致PJAW的aw值显著增加（图1）（P<0.05）。黄梅香等[13]研究低温火腿肠时发现，随着CaCl2替代比的增加，水分活度也会逐渐上升；这与本实验结果相似。
CaCl2导致PJAW水分活度增加的原因可能在于：1）与NaCl相比，CaCl2对水分的束缚能力较弱[14]，在给定食盐添加量的条件下，CaCl2对NaCl的替代，会相对降低PJAW对水的束缚能力，使得水的逸出能力增强，导致aw值增加；2）CaCl2的分子质量大于NaCl，添加食盐总质量一定时，CaCl2对NaCl的替代会相对降低盐的总物质的量浓度，相对减少了束缚水分子的盐分子数量，使得更多的水分子转化为非缔合状态，引发aw值上升；3）加工过程中，部分Ca2+离子会与肌肉蛋白质发生键合作用，形成稳定的网络结构[15]，也会降低Ca2+对水分子的缔合能力，使得aw值增加。
水分活度是影响肉制品贮藏特性的一个重要因素，aw值越高，微生物越容易生长，不利于肉制品的贮藏。从本试验中，CaCl2部分替代NaCl，致使aw值显著增大，尤其是替代比40%时，aw值显著高于其他替代组（图1）（P<0.05），对产品的贮藏带来不良影响。因此，从水分活度角度看，CaCl2的替代比不宜超过30%。
2.3 CaCl2替代比对pH值的影响
方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW的pH值有显著影响（P<0.05）。CaCl2替代比在10%～30%的范围内，pH值随着CaCl2含量的增加而依次显著下降（P<0.05）；当CaCl2替代比40%时，pH值与最低值（替代比30%）相比又显著上升（图2）（P<0.05）。
Horita等[12]发现，在低脂意式肉肠中添加0.5%的CaCl2会产生较低的pH值。吴涛等[16]在观察0.2%～0.4%的CaCl2处理鱼糜时发现，鱼糜的pH值也会在加热前后呈现下降的趋势。Pigott等[17]单独或复合使用CaCl2及MgCl2两种二价盐处理牛肉糜，与对照组相比pH值均有显著降低，并推断在肉制品中添加二价盐会降低肉制品pH值。在肉的成熟过程中，其pH值的下降与肌糖原无氧酵解产生乳酸以及ATP分解产生磷酸根离子有关；而在肉制品加工过程中，外源CaCl2降低pH值的确切机理尚不清楚，有待进一步研究。
2.4 CaCl2对PJAW质构的影响
方差分析显示，CaCl2替代比对PJAW的硬度及韧性有显著影响（P<0.05）。由图3A和图3B可看出，硬度和韧性的变化趋势相同，均在CaCl2替代比30%时达到最大值，且显著高于对照组（P<0.05）；而其他CaCl2替代组（10%～20%与40%）的硬度和韧性均明显低于对照组（P<0.05）。CaCl2替代比对PJAW的弹性无显著影响（图3C）（P>0.05）。
猪肉中约有20%的蛋白质，主要由肌原纤维蛋白、肌浆蛋白及结蹄组织蛋白组成；而肌原纤维蛋白中包含的肌球蛋白、肌钙蛋白、肌球蛋白等，对肉制品的质构特性有重要影响[18]。Ma等[19]发现，0.2%～0.8%的CaCl2可以提高盐溶蛋白凝胶的硬度，降低了其弹性及黏结性。Yongsawatdigul等[20]研究发现，用CaCl2处理罗非鱼也可提高蛋白凝胶强度，并指出Ca2+离子通过以下两种方式改变肌动球蛋白构象，进而提高了蛋白的凝胶强度：1）Ca2+离子可以增加内源性转谷氨酰胺酶的活性，促使肌动球蛋白通过非二硫共价键交联；2）Ca2+离子可促进肌动球蛋白的展开，使其通过疏水作用键合，促进了肌肉蛋白凝胶强度的提高。
本试验中，30% CaCl2溶液替代比使得PJAW的硬度达到最大值，其主要原因可能在于：在30%的CaCl2替代比时，PJAW的pH值与肌球蛋白（肌原纤维蛋白中的主要蛋白质）的等电点相近（约pH5.4），使得PJAW中的肌球蛋白溶解度降低，由此提高了肌球蛋白的凝胶化程度，并进而提高了PJAW的硬度与韧性。
2.5 PJAW品质的综合评价
按照1.3.6节方法，对低盐PJAW的品质进行综合评分，结果如表3所示。显而易见，当CaCl2替代比30%时，制品的综合得分最高。因此，为获得良好的PJAW品质，CaCl2的替代比宜选择30%。
3 结 论
3.1 在10%～40%的CaCl2替代范围内，CaCl2替代比对PJAW的色泽（L*值、a*值和b*值）、水分活度、pH值、硬度和韧性均有显著影响（P<0.05）；而且CaCl2对NaCl的替代有利于改善PJAW的L*值和质构参数，但会给水分活度和pH值带来不利影响。
3.2 综合评价结果显示，30%的CaCl2替代比可以获得品质良好的艾草猪肉脯。
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