超声波热处理对真空包装泡椒猪肝质构特性的影响

摘 要：实验探讨超声波热处理对真空包装泡椒猪肝硬度、胶黏性、咀嚼性和弹性等质构特性的影响。结果表明：超声强度在126～162 W/m2、超声时间在15～25 min、热处理温度在60～70 ℃、真空处理时间在40～60 s、料液比在1∶3～1∶5（m/V）范围内，超声波热处理对真空包装泡椒猪肝质构特性有较佳的改善作用，且产品质构特性与各工艺参数间有良好的相关性。通过L16（35）正交试验证实超声强度、热处理温度、真空处理时间、超声时间是影响真空包装泡椒猪肝质构特性的关键因素；超声强度、热处理温度、真空处理时间对泡椒猪肝质构特性的影响达到极显著水平（P

关键词：超声波；热处理；真空包装；泡椒猪肝；质构

Abstract： The experiments were conducted to test the effects of combined ultrasonic and heat treatments on texture characteristics such as hardness， adhesiveness， chewiness and cohesiveness of vacuum-packed pig liver with pickled pepper. Results showed that texture characteristics of vacuum-packed pig liver with pickled pepper were significantly improved after combined ultrasonic and heat treatments under the conditions： ultrasonic intensity of 126C162 W/m2， ultrasonication time of 15C25 min， heat treatment temperature of 60C70 ℃， vacuum treatment time of 40C60 s， and a solid-to-liquid ratio of

1：3C1：5 （m/V）. Good correlation was found between texture characteristics and processing parameters. Using an L16 （35） orthogonal array design， it was found that ultrasonic intensity， ultrasonication time， heating temperature， and vacuum treatment time were identified as key factors that affect texture characteristics. The effects of ultrasonic intensity， heating temperature and vacuum treatment time on texture characteristics were extremely significant （P < 0.01）， the effect of ultrasonication treatment time was significant （P < 0.05）， whereas the effect of solid-to-liquid ratio was not significant. The best processing conditions were 144 W/m2， 15 min， 65 ℃， 50 s， and 1：5 （m/V） for ultrasonic intensity， ultrasonication time， heating temperature， vacuum treatment time and solid-to-liquid ratio， respectively.

Key words： ultrasound； heat treatment； vacuum-packed； pig liver with pickled pepper； texture

DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.11.005

中图分类号：TS251.9 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）11-0022-06

猪肝富含多种矿物质和维生素，蛋白质和卵磷脂含量较高，特别适宜贫血人群、儿童食用，现代医学研究证实其具有较高的食用药用价值[1-2]。泡椒猪肝是一种特色川式凉菜，因其独特泡椒风味和鲜嫩的口感深受人们喜爱。目前，猪肝类产品蒸煮方式单一[3-4]，即在常压下蒸煮为主，将其研发成软包装方便菜肴后，多次热处理极易造成质构特性等感官状态下降，从而对品质造成影响，亟待加工技术改良。

超声波是频率在20 kHz以上的声波，具有空气化[5]、击碎[6]、机械振动[7]、化学效应[8]等作用，在食品杀菌[9-10]、嫩化[10-11]、干燥[12-13]、提取[14-16]等领域有较好的应用效果。Siro等[17]研究结果表明适宜频率和强度的超声波腌制不仅可以提高腌制猪背肉中NaCl等腌制剂的渗透速率，而且可以改变肌肉组织的微观结构，提高肉质的保水性和质地。蔡华珍等[18]将超声波技术应用于低盐咸肉工艺中，发现超声波可加快鲜肉的腌制速率，提高成品弹性。Jayasooriyat等[19]发现超声波处理可以降低牛肉的剪切力和硬度，提高牛肉的质构特性和改善牛肉的质地，而其他品质指标（如颜色、蒸煮损失等）没有下降。钟赛意等[20]指出超声波热处理与传统的加热煮制相比，提高了能量的利用效率，能使肉块快速升温，缩短煮制时间，减少能耗，同时还能提高肉的嫩度、减少蒸煮损失，有利于香辛料风味物质的溶出、扩散和渗透，提高肉制品的风味。

真空低温烹调是一种真空包装经严格温度控制的烹调方法。相对于传统的烹饪方法，精确的温度控制保证了产品良好的成熟度和质构，真空包装更好地保留了产品的风味和营养，同时提高了产品的货架期[21-26]。乔兴[27]、

陈龙[28]等发现真空恒温烹饪技术对传统川菜蒜泥白肉的口感有较大改善作用。低温真空烹饪可有效保存扇贝丁营养物质及口感[29-30]。

目前超声波热处理应用于真空低温烹饪领域的研究尚无相关报道。本实验通过对泡椒猪肝质构特性进行研究，探讨在真空包装条件下结合超声波热处理对猪肝嫩度的影响，为以后利用超声波技术和低温真空烹饪技术有效减少热处理的次数和温度，一次性实现对泡椒猪肝熟化和杀菌提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小米辣（酱腌制） 成都市盈宇食品有限公司；小米辣（盐水渍染） 郫县红椒娇调味食品厂；四川泡辣椒（老坛腌制） 成都市青年坊食品有限公司；青花椒、红花椒 四川省青川县川珍实业有限公司；小西瓜白砂糖 北京厨大妈食品集团有限公司；阆州纯米醋

四川保宁醋有限公司；国泰味精 四川省国莎实业有限公司；绿色生态盐 四川久大制盐有限公司；调味料酒 成都市巨龙生物科技有限公司；金龙鱼色拉油 成都市青羊区长顺粮油店；生姜、大葱、独蒜、桂皮、八角购于成都市龙泉驿区平安菜市。

1.2 仪器与设备

YP-N型电子天平 上海精密仪器仪表有限公司；TMS-Pro物性仪 美国F.T.C公司；DZQ-400型真空包装机 上海阿法帕真空设备有限公司；HT-867型红外线测温计 广州市宏诚集业电子科技有限公司；

SB-3200DTDN型超声波清洗机 宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 加工工艺流程

新鲜猪肝切片（切成约3 cm×5 cm×0.3 cm的柳叶）流水冲洗（1 h）焯水（姜10 g、葱20 g、料酒40 g、盐1 g；100 ℃、30 s）腌制液浸泡（12 h）晾干分装（150 g/袋）真空包装（真空度0.1 MPa处理30 s）超声波加热处理（料液比1∶3（m/V）、超声强度108 W/m2、处理温度70 ℃、处理时间10 min）冷却成品

1.3.2 原料配方

原料配方如表1所示。

1.3.3 单因素试验

研究不同超声强度（90、108、126、144、162 W/m2）、不同超声时间（5、10、15、20、25 min）、不同热处理温度（60、65、70、75、80 ℃）、不同真空处理时间（20、30、40、50、60 s）、不同料液比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5，m/V）对成品泡椒猪肝质构的影响。每组处理5 袋样品。

1.3.4 正交试验设计

根据单因素试验结果，选取较优水平，采用L16（35）正交表安排试验，因素水平表见表2。以硬度、胶黏性、咀嚼性、弹性为考察指标，采用综合评分法，确定各因素对泡椒猪肝质构特性的影响效果和最优工艺参数。根据单因素试验中较优结果建立质构特性综合评分标准见表3。

1.3.5 质构指标的测定

样品处理：从猪肝中心部位进行切割至检测标准规格，即3 cm（长）×3 cm（宽）×0.3 cm（厚）的小块。检测方法：采用美国F.T.C公司TMS-Pro物性仪，选用单刀复合式剪切探头，选择TPA测试程序、测试速率60 mm/min、形变量60%的条件下，测试样品的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性，每组处理平行测试10 次取其平均值[20]。

1.4 数据处理

运用SPSS 21.0软件进行数据分析处理。

2 结果与分析

2.1 超声强度对泡椒猪肝质构特性的影响

超声波在振动过程中对猪肝组织产生机械断裂作用，破坏细胞结构，使猪肝的肌原纤维和平滑肌蛋白结构松动或降解，从而有利于肌肉的切断，改善泡椒猪肝的质构特性。

由图1可知，猪肝硬度随超声强度的增强呈现出先减少后增加的趋势，且在144 W/m2时达到最小硬度值1.77 g，较90 W/m2降低53.91%；胶黏性的变化趋势与硬度一致，在90～144 W/m2范围内逐渐降低至最小值1.60 g，较90 W/m2降低39.39%；咀嚼性随着超声强度增加逐渐增大；弹性在90～126 W/m2范围内，变化差异不显著，144 W/m2时跃升至最大值1.43 mm。因此超声强度在126～162 W/m2范围时较其他处理强度，对泡椒猪肝的质构特性有较佳的改善效果。

2.2 超声时间对泡椒猪肝质构特性的影响

由图2可知，超声时间在15～25 min范围内，对泡椒猪肝的质构特性有较佳的改善效果；猪肝硬度随超声时间的延长逐渐降低，在25 min时达到最小值1.58 g，较5 min时降低44.31%；胶黏性总体呈现上升趋势；咀嚼性随着超声强度增加逐渐增大；弹性呈现出先增加后减小的趋势，在20 min时达到最大值1.44 mm。

2.3 热处理温度对泡椒猪肝质构特性的影响

在一定的真空条件下，猪肝熟化温度低于100 ℃，猪肝肌原纤维和平滑肌热变性程度较低，可保持较佳的持水性，使成品口感比较鲜嫩。

由图3可知，猪肝硬度随热处理温度的上升逐渐上升，在70 ℃时超过2.00 g，当温度超过80 ℃时，猪肝硬度达到2.97 g，较60 ℃时增大126.01%。胶黏性总体呈现上升趋势。咀嚼性随着超声时间的延长先增加后减小的趋势，在70 ℃达到最大值0.45 g。弹性呈现出先增加后减小的趋势，在70 ℃时达到最大值1.30 mm，较60 ℃时提升38.51%。因此将加热温度控制在60～70 ℃范围内既可达到熟化猪肝的目的，又可有效改善泡椒猪肝的质构特性。

2.4 真空处理时间对泡椒猪肝质构特性的影响

由图4可知，猪肝硬度随真空处理时间的延长呈现出先减少后增加的趋势，且在50 s时达到最小硬度值1.16 g。胶黏性总体呈现逐渐下降趋势。咀嚼性随着真空处理时间的延长逐渐降低。弹性总体呈上升趋势，但在20～30 s范围内变化差异不显著，当真空处理时间延长至40 s时弹性迅速增加至1.67 mm。这可能是由于真空处理时间在40～60 s范围内，猪肝组织中的气体均能基本由内部排除、扩散完全，在熟化过程中提高了猪肝的受热均匀性，同时组织还因外压降低而产生了一定的膨松作用，对泡椒猪肝的质构特性起到显著的改善效果（P

2.5 料液比对泡椒猪肝质构特性的影响

由图5可知，料液比在1∶3～1∶5范围内，对泡椒猪肝的质构特性有较佳的改善效果；猪肝硬度随料液比的增大逐渐减少；胶黏性总体呈先增加后减小趋势；咀嚼性随着料液比的增大逐渐降低；弹性总体呈上升趋势，但在1∶1～1∶2范围内变化差异不显著，当料液比增大至1∶3时弹性迅速增加至1.31 mm，较料液比为1∶1时增大102.71%；当料液比为1∶5时弹性为1.93 mm。

2.6 超声波热处理与真空包装泡椒猪肝质构特性的相关性分析

由表4可知，泡椒猪肝质构特性与各工艺参数间有良好的相关性。超声强度与硬度呈显著负相关

（P

（P

（P

（P

2.7 正交试验结果分析

由表5可知，各因素对质构综合评分影响的主次顺序为A>D>C>B>E，即超声强度>真空处理时间>热处理温度>超声时间>料液比。由极差分析可得各因素的最优水平组合为A2B1C2D1E3，即超声强度为144 W/m2、超声时间为15 min、热处理温度为65 ℃、真空处理时间40 s、料液比1∶5。经验证，此条件下泡椒猪肝硬度为（1.02±0.12） g、胶黏性为（0.66±0.06） g、咀嚼性为（0.34±0.02） g、弹性为（1.77±0.11） mm，质构综合评分为（94±1.52） 分。

由表6可知，校正的模型F值为14.92，P=0.004，校正R2=0.903，因此所用模型具有统计学意义。超声强度（F=31.60）>真空处理时间（F=20.22）>热处理温度（F=12.80），超声强度、热处理温度、真空处理时间对泡椒猪肝质构特性的影响达到极显著水平（P

3 结 论

超声强度在126～162 W/m2、超声时间在15～25 min、热处理温度在60～70 ℃、真空处理时间在40～60 s、料液比在1∶3～1∶5范围内，对泡椒猪肝的质构特性有较佳的改善效果。

泡椒猪肝质构特性与各工艺参数间有良好的相关性：超声强度与硬度呈显著负相关，与咀嚼性呈极显著正相关；超声时间与硬度呈显著负相关，与弹性和胶黏性呈显著正相关，与咀嚼性呈极显著正相关；热处理温度与硬度、胶黏性呈显著正相关；真空处理时间与胶黏性、咀嚼性呈极显著负相关，与弹性呈显著正相关；料液比与胶黏性呈显著负相关，与咀嚼性呈显著正相关。

通过正交试验证实，超声强度、超声时间、热处理温度、真空处理时间是影响真空包装泡椒猪肝质构特性的关键工艺；其中超声强度、热处理温度、真空处理时间对泡椒猪肝质构特性的影响达到极显著水平；超声时间对泡椒猪肝质构特性的影响显著；料液比对泡椒猪肝质构影响不显著。进一步得到了超声热处理真空包装泡椒猪肝的最佳工艺参数为：超声强度为144 W/m2、超声时间为15 min、热处理温度为65 ℃、真空处理时间40 s、料液比1∶5，该处理组的猪肝肉质鲜嫩，其质构特性综合评分达（94±1.52）分。

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