三种猪肉质构特性比较研究

2018-05-30李莹张伟敏黄海珠胡晓苹

食品研究与开发 2018年10期

李莹，张伟敏，黄海珠，胡晓苹，*

（1.海南大学食品学院，海南海口570228；2.海南罗牛山肉类食品有限公司，海南海口571133）

猪肉是我国产消量最大的肉类，目前，猪肉市场上主要为瘦肉型猪种如三江白猪、湖北白猪等。三江白猪主要产于黑龙江省东部合江地区境内，胴体瘦肉多、肉质良好；湖北白猪体格较大，生长较快、瘦肉率较高、肉质优良。

肉的质构特性与嚼碎过程中其力学特性的变化相关[1]，主要包括粘附性、弹性、黏聚性、胶着性、回复性、咀嚼性、硬度、剪切力等指标，是肉的重要的食用品质指标[2]。感官评定和质构仪测定是目前肉品质构特性评估的主要方法。感官评定受主观影响大、数据差异大，而质构仪是通过模拟人的触觉，结合力学特性，分析检测触觉中的物理特征，有较高的灵敏度和客观性，可避免人为因素对肉的质构评价结果的影响[3]。

刘兴余等[4]以熟猪肉为研究对象，建立了质构特性参数与感官评分之间的模型，最优模型相关系数为0.81；田祥磊等[5]构建的猪肉弹性、嫩度与感官评分模型的相关系数分别为0.961 1、0.946 4；陈磊等[6]应用质构仪分析了猪肉感官性状与仪器质构性状间的相关性；汪磊[7]利用质构仪测试牛肉干的硬度、弹性和黏聚性指标，测试结果与感官评分具有极显著的相关性；杨远剑[8]以质地剖面分析（Texture Profile Analysis，TPA）中各参数为自变量，建立了感官评定指标的线性回归方程，假设性检验显著（p<0.05）。由此可见，质构仪测定可很好地替代感官评分法对肉类质构特性的评估。Herrero、Węsiserka 等[9-10]应用质构仪分别对熟肉、腊肉和熏肉的质构进行了研究；Canto等[11]利用质构仪研究了高静水压处理的鳄鱼肉的质构；田晓静、夏南、肖桂华、陈燕、姚周、Lorenzo等[12-17]分别利用质构仪对鸡肉、罗非鱼、鲍鱼、蚶类、鱿鱼及驹肉的质构进行了研究。王笑丹[18]研究发现，弹力、弹性长度、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性与牛肉嫩度均成负相关，相关系数分别为-0.92、-0.939、-0.771、-0.776、-0.815、-0.882。金颖等[19]研究发现，延边黄牛肉剪切力与硬度之间高度相关，其相关系数为0.975。

海南黑猪具有皮薄、肉嫩、味香等特点，此外，其猪肉中多种氨基酸及不饱和脂肪酸含量明显高于其他猪种[20]。但关于海南黑猪与其它白猪品种的猪肉质构特性的比较研究尚未见诸报道。本研究以海南黑猪、三江白猪、湖北白猪为研究对象，对比其质构特性，为海南黑猪肉质品质提供客观数据支持，并为其资源利用提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

海南黑猪肉、三江白猪肉、湖北白猪肉由海南罗牛山肉类食品有限公司养殖场提供。

1.2 试验仪器与设备

质构仪TA-XT plus：Stable Micro Systems（英国）公司；HH-S型水浴锅：巩义市予华仪器有限责任公司；取样器（D=1.27 cm）：上海亭衡衡器有限公司；食品中心温度计：北京腾泉科技有限公司。

1.3 试验方法

样品制备：海南黑猪、三江白猪、湖北白猪的第5根～第6根肋骨背最长肌各50个样，取样（切成10cm×10 cm×3 cm小块），并置于-20℃下保存备用。

样品前处理：将所取样品完全解冻后，用取样器（D=1.27 cm）沿肌纤维方向取肉样1.5 cm长，放入离心管中，在95℃水浴加热20 min，至中心温度达70℃，后放置在4℃环境下备用。

剪切力测定：参考任琳等[21]研究的测定法，并做适当调整。选用WBS探头，测前速度2 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度 10 mm/s，位移 15 mm，触发力 20 g测定剪切力值。每个样品测量三次求平均值。

TPA测定：将仪器调制TPA模式，参考林芳栋等[22]研究的测定方法并做适当调整。选用P/36R探头，测前速度2 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度1 mm/s，触发力20 g，测定时间间隔5 s，压缩比75%。选择硬度粘附性、内聚性、弹性、咀嚼性、回复性为测量指标。每个样品平行测量三次求平均值。

1.4 数据处理

数据结果采用平均值±标准差（±SD）形式表示，应用SPSS24.0统计软件对试验数据进行统计分析。采用单因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）和多重比较（新复极差法）进行显著性差异分析，用Pearson相关系数进行相关检验，并且应用逐步回归法（stepwise regression）进行回归分析，建立了参数之间回归预测模型。

2 结果与分析

2.1 不同猪种质构特性参数的显著性差异分析

海南黑猪、三江白猪、湖北白猪的剪切力分析结果见表1。

TPA分析对样品进行两次压缩，模拟人口腔的咀嚼运动，通过输出质地测试曲线，由软件分析可得粘附性（adhesiveness，Ad）、弹性（springiness，Sp）、黏聚性（cohesiveness，Co）、胶着性（gumminess，Gu）、回复性（resilience，Re）、咀嚼性（chewiness，Ch）、硬度（hardness，Ha）等质构特性参数。在TPA分析中，粘附性是模拟探头与样品接触时用以克服两者表面间吸引力所必需的力[23]。如表1所示海南黑猪肉的粘附性显著小于三江白猪肉，且与湖北白猪肉的粘附性无显著性差异。弹性是变形样品在去除变形力后恢复到变形前的条件下的高度或体积比率[24]，湖北白猪肉的弹性显著大于其它两种猪肉，海南黑猪肉的弹性显著大于三江白猪肉。黏聚性是样品经过第一次压缩变形后所表现出来的对第二次压缩的相对抵抗能力，在曲线上表现为两次压缩所做正功之比，测量值用以模拟样品内部粘合力[25]，海南黑猪肉的黏聚性显著小于其它两种白猪肉，而三江白猪肉和湖北白猪肉的黏聚性无显著性差异。胶着性测量值模拟将半固态样品破裂成吞咽时的稳定状态所需的能量[24]，海南黑猪肉胶着性显著小于其它两种白猪肉，湖北白猪肉的显著小于三江白猪肉。回复性测量值度量出变形样品在与导致变形同样的速度、压力条件下回复的程度[26]，海南黑猪肉的回复性显著小于其它两种白猪肉，三江白猪肉与湖北白猪肉的回复性无显著性差异。咀嚼性摸拟表示将半固体的样品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量[23]，海南黑猪肉的咀嚼性显著小于其它两种白猪肉，湖北白猪的咀嚼性与三江白猪肉的无显著性差异。硬度测量值是使物体达到形变所需要的最大力[27]，海南黑猪肉的硬度显著小于三江白猪肉，与湖北白猪肉无显著性差异。由TPA分析结果可见，海南黑猪肉具有最小的胶黏性、咀嚼性、粘附性和回复性，即海南黑猪肉的嫩度明显优于其它两种白猪；湖北白猪肉的粘附性、硬度和胶着性小于三江白猪肉，弹性大于三江白猪，而其余4个特性参数无显著差异，综合来看，湖北白猪的嫩度稍优于三江白猪。剪切力（warner bratzler shear force，WBSF）是反映肌肉组织嫩度的指标之一，其值越高嫩度越差[28]，如表1所示海南黑猪肉的剪切力值显著小于其它两种白猪肉，而三江白猪肉与湖北白猪肉的剪切力无显著差异。

表1 海南黑猪、三江白猪、湖北白猪的剪切力分析结果Table 1 Analysis results of Hainan black pig，Sanjiang white pig，Hubei white pig and shear force

2.2 各猪种质构特性参数的相关性分析

海南黑猪肉各质构参数的相关性分析结果如表2所示。

粘附性与弹性、黏聚性与硬度、咀嚼性与剪切力、胶着性与剪切力、回复性与硬度均呈低度相关，其相关系数分别为 0.30、0.39、0.42、0.42和 0.47；硬度与剪切力、回复性与咀嚼性、黏聚性与回复性、胶着性与回复性、黏聚性与胶着性、黏聚性与咀嚼性、咀嚼性与硬度、胶着性与硬度呈中度相关，其相关系数分别为0.54、0.66、0.68、0.68、0.68、0.69、0.77 和 0.79；胶着性与咀嚼性呈高度相关，相关系数为0.90。

三江白猪肉各质构参数的相关性分析结果如表3所示。

粘附性与弹性、咀嚼性与剪切力、胶着性与剪切力、黏聚性与硬度、回复性与硬度均呈低度相关，其相关系数分别为 0.28、0.31、0.33、0.35 和 0.36；咀嚼性与硬度、胶着性与硬度、黏聚性与胶着性、黏聚性与咀嚼性、回复性与咀嚼性、胶着性与回复性均呈中度相关，其相关系数分别为 0.59、0.64、0.67、0.68、0.73 和 0.74；黏聚性与回复性和胶着性与咀嚼性呈高度相关，其相关系数为 0.81、0.96。

表3 三江白猪猪肉TPA参数及剪切力的相关性Table 3 The correlation coefficients among texture parameters of Sanjiang white pork

湖北白猪肉各质构参数的相关性分析结果如表4所示。

表4 湖北白猪猪肉TPA参数及剪切力的相关性Table 4 The correlation coefficients among texture parameters of Hubei white pork

黏聚性与剪切力、咀嚼性与剪切力、回复性与剪切力、粘附性与硬度、胶着性与剪切力、弹性与咀嚼性、黏聚性与硬度和粘附性与弹性均呈低度相关，其相关系数分别为 0.28、0.28、0.29、0.29、0.31、0.38、0.41 和0.42；回复性与硬度、回复性与咀嚼性、胶着性与回复性、黏聚性与胶着性、黏聚性与回复性、黏聚性与咀嚼性和咀嚼性与硬度均呈中度相关，其相关系数分别为0.57、0.68、0.70、0.72、0.72、0.75 和 0.79；胶着性与硬度和胶着性与咀嚼性呈高度相关，其相关系数为0.90和0.91。

2.3 各猪种质构特性参数的多元逐步回归分析

为了进一步研究质构参数之间的相互关系，进行了多元逐步回归分析。

海南黑猪肉逐步回归的偏回归系数及显著性检验见表5。

如表5所示，海南黑猪肉质构特性参数的最佳多元逐步回归模型是以咀嚼性为因变量，逐步引入自变量胶着性、弹性、硬度、黏聚性所构建，各自变量的偏回归系数均达极显著水平，即通过了显著性检验。此时，对应的逐步回归模型的F=121.751（＞F0.01），即该模型达到显著水平，回归方程为：Y=-2 046.283+0.372X4+2 110.947X2+0.106X7+1 805.640X3（X2、X3、X4、X7分别代表弹性、黏聚性、胶着性、硬度），调整后R2为0.91。

表5 海南黑猪肉逐步回归的偏回归系数及显著性检验Table 5 Partial regression coefficients and their significance test of the stepwise regression analysis for Hainan black pork

三江白猪肉逐步回归的偏回归系数及显著性检验见表6。

表6 三江白猪肉逐步回归的偏回归系数及显著性检验Table 6 Partial regression coefficients and their significance test of the stepwise regression analysis for Sanjiang white pork

如表6所示，三江白猪肉质构特性参数的最佳多元逐步回归模型是以咀嚼性为因变量，逐步引入胶着性和弹性所构建，各自变量的偏回归系数均达极显著水平，即通过了显著性检验。此时，对应的逐步回归模型的 F=728.512（＞F0.01），即该模型达到显著水平，回归方程为：Y=-2 079.58+0.619X4+3 403.214 7X2（X2、X4分别代表弹性、胶着性），调整后R2为0.97。

湖北白猪肉逐步回归的偏回归系数及显著性检验见表7。

表7 湖北白猪肉逐步回归的偏回归系数及显著性检验Table 7 Partial regression coefficients and their significance test of the stepwise regression analysis for Hubei white pork

如表7所示，湖北白猪肉质构特性参数的最佳多元逐步回归模型是以胶着性为因变量，逐步引入自变量咀嚼性、弹性、硬度、黏聚性所构建，各自变量的偏回归系数均达极显著水平，即通过了显著性检验。此时，对应的逐步回归模型的F=267.227（＞F0.01），即该模型达到显著水平，回归方程为：Y=-1 206.588+0.422X6-923.523 7X2+0.290X7+4 571.463X3（X2、X3、X6、X7分别代表弹性、黏聚性、咀嚼性、硬度），调整后R2为0.96。

3 结论

通过TPA分析及剪切力测试发现，海南黑猪较其它两种白猪具有更大的黏聚性，更小的胶着性、咀嚼性、粘附性、回复性及剪切力。另外，每种猪肉的质构参数之间均表现出了不同程度的相关性，其中海南黑猪肉的胶着性与咀嚼性呈现了高度相关，相关系数为0.90；三江白猪肉的黏聚性与回复性和胶着性与咀嚼性呈现了高度相关，其相关系数为0.81、0.96；湖北白猪肉的胶着性与硬度和胶着性与咀嚼性呈高度相关，其相关系数为0.90和0.91。此外，对海南黑猪肉、三江白猪肉、湖北白猪肉质构参数所构建的最佳逐步回归模型，调整后的 R2分别为 0.91、0.97、0.96。

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