匡 威，安 亮，徐 軍，王海濱,，周曉榮，陳季旺，胥 偉，廖 鄂，陳功明，任廣才

（1.武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北 武漢 430023；2.武漢輕工大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 武漢 430023；3.湖北省功明長鑫食品有限公司，湖北 潛江 433121）

腌制是一種古老的保存肉制品方式，也是鹵肉制品加工過程中的主要步驟之一。腌制不但可以抑菌、殺菌，還能改進肉制品的風味，提升肉制品品質。一般來說，腌制料包括食鹽、香辛料、調味料以及其他可以改善肉品品質的物質，相比于傳統(tǒng)的腌制方法，滾揉腌制是把生鮮肉放入滾筒中，使其隨之不停地轉動，肉與滾筒摩擦、碰撞產生機械力作用，滾揉腌制可以提高其嫩度和保水性，縮短腌制過程的加工時間[1-3]。

近年來，越來越多的人認識到過量攝入鹽會對各種心腦血管疾病帶來潛在危害[4-6]，《中國居民膳食指南（2016）》簡介[7]中明確了成年人日均攝鹽量不宜超過6 g。在歐洲、北美和澳大利亞，食鹽的攝入有20%～25%來自肉類產品[8-10]；在我國，包含鹵鴨制品在內的醬鹵肉制品受到消費者的青睞，是食鹽攝入的來源之一，因此非常有必要降低醬鹵肉制品腌制加工過程中食鹽添加量。肉的腌制實際上是肉和腌制液相互進行物質交換的過程，其中涉及到水和食鹽的滲透及少量蛋白質、脂肪溶于腌制液中[11-12]。Deumier等[13]通過實驗得出，間歇真空滾揉不僅能增加肉制品質量傳遞速率，還會促進腌制內外鹽分和水分的交換，從而使肉制品達到均勻腌制的效果。近年來，關于肉制品腌制過程中傳質動力學的研究主要圍繞有效擴散系數De的影響因素進行設計，探究使用不同腌制條件來影響腌制速率，從而找出不同腌制條件與有效擴散系數De之間的內在聯系，以腌制條件的變化來解釋有效擴散系數De的變化。其主要分為以下幾類：1）研究不同食鹽質量分數的腌制液腌制肉樣時氯化鈉的傳質動力學[14-15]；2）研究不同溫度腌制肉樣時氯化鈉的傳質動力學[16]；3）研究肉樣不同厚度及腌制不同時間的傳質動力學[17]；4）研究不同肉樣（鱈魚片和鮭魚片）腌制時氯化鈉的傳質動力學[18]；5）研究不同食鹽配方的傳質動力學，如減鹽腌制肉樣時，使用含有氯化鉀、氯化鎂的減鹽配方腌制肉樣的傳質動力學[17,19]，不同氯化鈉和磷酸鹽添加量食鹽的傳質動力學[20]；6）研究不同壓強下氯化鈉擴散速度的差異[21-22]。

目前對于鴨肉減鹽腌制過程中食鹽的擴散規(guī)律以及減鹽醬鹵鴨肉制品滾揉腌制過程中食鹽的滲透規(guī)律研究較少。本實驗以鴨腿肉為對象，以氯化鈉腌制為對照，研究減鹽鹵鴨制品滾揉腌制階段食鹽的傳質過程，借助菲克第二定律中的半無限平板公式[23]，可得到鴨腿肉真空滾揉腌制過程的有效擴散系數，研究鴨腿減鹽滾揉腌制和氯化鈉食鹽滾揉腌制時傳質過程的區(qū)別，從食鹽擴散方面研究鴨腿減鹽滾揉腌制的可行性；同時，根據滾揉腌制過程中鹽分含量變化量、水分質量分數變化量和鴨腿肉總質量變化量來確定較優(yōu)的腌制時間，提高產品產量和質量控制水平，為獲得減鹽醬鹵鴨肉制品滾揉腌制階段的關鍵工藝參數提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗所用鴨腿為櫻桃谷公鴨鴨腿，共200 只，均購于河南華英農業(yè)發(fā)展股份有限公司。

無碘精制鹽（氯化鈉） 湖北鹽業(yè)集團有限公司；食品級氯化鉀 河南強利化工產品有限公司。鈉、鉀標準溶液、鹽酸、優(yōu)級純硝酸 國藥集團化學試劑有限公司；考馬斯亮藍R-250 瑞士Fluka公司；NaN3成都西亞化工股份有限公司；凝膠配制試劑盒A、B和標準分子質量蛋白 碧云天生物試劑公司；甘氨酸德國Biofroxx試劑公司。未經注明試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

KA-6186真空滾揉機 深圳瑞豐電器責任有限公司；GL-20G-II冷凍離心機 上海安亭科學儀器廠；CP24電子分析天平 奧豪斯國際貿易公司；GZX9140MES鼓風干燥箱 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份公司；HR7628攪拌機 飛利浦（中國）投資責任有限公司；MultiWave PRO微波消解儀、Milli-Q Intergral超純水系統(tǒng) 美國Millipore公司；PinAAcle900T火焰原子光譜 美國PerkinElmer公司；DYY-6D電泳儀北京市六一儀器廠；ChemiDoc MP化學發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)美國伯樂公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗分組及前處理

減鹽腌制組中鹽分質量分數為2.5%（30% KCl+70% NaCl），水分質量分數為30%，氯化鈉腌制組鹽分質量分數為2.5%（NaCl質量分數≥99.1%），水分質量分數為30%。以上均以鴨腿質量計。

根據上述分組要求，將質量相近的鴨腿（180 g左右）解凍，控水10 min，在鴨腿兩面各放兩層濾紙，吸水2 min后，用刀修整鴨腿肉，然后將鴨腿肉和腌制配料一起加入真空滾揉機內滾揉腌制。將滾揉機放置于冷藏室，溫度為5 ℃左右，滾揉按照一特定周期進行，先滾揉腌制10 min，接著停止?jié)L揉，放置20 min，滾揉機轉動速率20 r/min，真空度為45 kPa。工廠實際生產腌制時間為4 h，本實驗在4 h后繼續(xù)腌制是為了獲取腌制平衡點，分別在上述條件下滾揉腌制0、1、2、3、4、6、9、12、16、20 h，并在腌制結束后立刻取出備測。將去皮鴨腿肌肉斬拌混勻后取樣測定水分質量分數、鈉含量、鉀含量并進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）。

1.3.2 鴨腿質量的測定

腌制后鴨腿肉靜置20 min，然后用上下各兩層濾紙包住鴨腿，吸水2 min，再用電子天平稱質量。

1.3.3 水分質量分數的測定

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》測定水分質量分數。

1.3.4 鈉、鉀含量的測定

參照GB 5009.91—2017《食品安全國家標準 食品中鉀、鈉的測定》測定鈉、鉀含量。選取鈉、鉀標準溶液質量濃度范圍均為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL，分別制作鈉、鉀的標準溶液，得出各自標準曲線，用火焰原子吸收光譜法測定滾揉腌制不同時間后樣品中的鉀、鈉含量。

1.3.5 鴨腿肉總質量變化量、水分質量分數變化量和鹽分含量變化量的計算

分別按公式（1）～（3）[18]計算鴨腿肉總質量變化量（ΔMt0）、水分質量分數變化量（ΔMts）和鹽分含量變化量（ΔMtw）。

1.3.6 SDS-PAGE分析

緩沖液的配制：緩沖液I（0.1 mol/L Tris-HCl緩沖液）：稱取Tris 24.2 g，NaN310 g，放入2 000 mL蒸餾水中，使用濃鹽酸調至pH 7.4，溶解完全后4 ℃保存。緩沖液II（0.1 mol/L Tris-HCl緩沖液，含0.6 mol/L KCl）：稱取Tris 12.1 g、NaN35 g、KCl 44.7 g，加1 000 mL蒸餾水溶解，緩慢加入濃鹽酸調至pH 7.4，4 ℃保存。

蛋白提?。航梃bToldrá等[24]的提取過程并稍作改動，提取肌漿蛋白和肌原纖維蛋白。取鴨腿肉5 g（精確到0.001 g）加入10 倍體積的緩沖液I，用勻漿機在80 000 r/min下勻漿30 s，停止1 min，重復兩次，然后進行離心（5 000 r/min、20 min），所得上清液即為肌漿蛋白提取液。將離心后的沉淀用10 倍體積緩沖液I沖洗3 次，第3次經紗布過濾，所得沉淀置于3 倍體積緩沖液II中靜置過夜，最后離心（5 000 r/min、30 min）取上清液即為肌原纖維蛋白溶液。此過程均在4 ℃下進行。

電泳分析：使用Laemmli[25]建立的不連續(xù)電泳體系，對腌制不同時間后的肉樣進行電泳分析，其中分離膠質量分數為10%，濃縮膠質量分數為5%。取80 μL提取的樣品與8 μL上樣緩沖液混合均勻，沸水浴中煮5 min，樣品上樣量為15 μL，電泳結束后，用固定液固定，再采用考馬斯亮藍R-250染色3 h，脫色后用凝膠成像及分析系統(tǒng)采集圖像。

1.4 數據處理與分析

實驗數據使用Microsoft Excel軟件進行處理與分析。

2 結果與分析

2.1 添加不同食鹽腌制對鴨腿質量、水分質量分數、鹽分含量變化的影響

滾揉期間鴨腿肉和腌制液之間的物質交換主要是水分的遷移和食鹽的擴散。另外，微量的脂肪及蛋白質也會溶解，可忽略不計[26]。因此，鴨腿肉的質量變化量可以近似等于它的鹽分含量變化量和水分質量分數變化量之和。

圖1 滾揉腌制過程中鴨腿肉的總質量變化量Fig. 1 Change in mass of duck thigh meat during tumbling salting

由圖1可知，鴨腿肉在滾揉腌制過程質量的變化影響出品率。在氯化鈉腌制組和減鹽腌制組中，滾揉腌制后鴨腿肉的質量變化量都隨著真空滾揉腌制的進行而持續(xù)增大；一方面是由于滾揉過程中，鴨腿肉與腌制桶不斷地碰撞、摩擦，使肌纖維之間距離增大，促進了腌制液滲透作用；另一方面是由于腌制液中的食鹽含量較低，使鴨腿肉持水力增強，提高了腌制過程出品率[27]，且腌制液中的食鹽也擴散到肉中，使鴨腿肉質量變化量增加。氯化鈉食鹽腌制組和減鹽腌制組在相同腌制時間下的鴨腿肉質量變化量差異并不明顯。

圖2 滾揉腌制過程中鴨腿肉的水分質量分數變化量Fig. 2 Change in water content of duck thigh meat during tumbling salting

由圖2可知，隨著腌制的進行，氯化鈉腌制組和減鹽腌制組中鴨腿肉的水分質量分數變化量都在不斷升高。在0～4 h內，兩組鴨腿肉的水分質量分數變化量增長較快；4 h之后，兩組鴨腿肉的水分質量分數變化量增長趨勢較之前明顯趨于平緩；水分質量分數變化量不斷增加可能與肌原纖維蛋白的變化有關，由于腌制液中鹽含量較低，導致肌原纖維蛋白部分溶解，肌肉膨脹，溶液中的水分不斷滲透到鴨腿中[28]。在整個腌制階段，氯化鈉腌制組和減鹽腌制組相比，鴨腿肉水分質量分數變化量趨勢相近，并沒有產生明顯差異，這說明，在氯化鈉腌制組和減鹽腌制組中，腌制系統(tǒng)形成的傳質驅動力差異不明顯，故其水分質量分數變化量差異也不明顯。

圖3 滾揉腌制過程中鴨腿肉的鹽分含量變化量Fig. 3 Change in salt content of duck thigh meat during tumbling salting

從圖3可以看出，在用氯化鈉腌制和減鹽腌制這兩組腌制過程中，鴨腿肉中的鹽分含量變化量都是隨著腌制時間的延長而不斷升高的，且兩組鹽分含量變化量在0～4 h間增長較快，4 h之后增長趨勢逐漸平緩；鹵肉制品工廠實際生產時滾揉腌制時間也為4 h左右。Barat等[17]研究得出，濕腌過程中，相較于Na+，K+擴散得更快，可能的原因是與Na+相比，K+電荷密度更低，這導致了K+和肉蛋白質之間的靜電相互作用較小，更容易擴散；Bampi等[28]研究也得出在較高鹽濃度下，K+擴散速率比Na+快的結論，但在本實驗中，減鹽組與氯化鈉食鹽組腌制過程中鴨腿肉中鹽分含量變化量相近，這種差異可能是因為腌制過程所使用食鹽質量濃度較低所致，在較低食鹽質量濃度下，K+擴散速率與Na+擴散速率相比沒有明顯差異。

圖4 水分和鹽分含量變化量之和與質量變化量的回歸曲線Fig. 4 Regression curve of Δagainst Δ + Δ

由圖4可以看出，以水分和鹽分變化量之和為縱坐標，質量變化量為橫坐標，無論是氯化鈉腌制還是減鹽腌制，其數據點都分布在斜率k＝1附近，這也說明了鴨腿真空滾揉腌制過程中水分和鹽分變化量之和與質量變化量近似相等，數據點大多分布在k＝1以上，是因為在滾揉腌制過程中有少量蛋白質和脂肪分解，進入腌制液中。

長期以來，傳統(tǒng)圖書呈現給讀者的是把分割成一頁頁的紙張裝訂成冊的形態(tài)，是基于頁面邊界空間的特定主題論證，是典型的長形式作品。即使是傳統(tǒng)的電子書，也僅僅是紙質圖書的電子化呈現方式而已，依然屬于長形式的作品。長形式圖書與目前出現的網形式的圖書有著不同的價值呈現與體驗。

2.2 運用預測模型描述滾揉腌制時的鴨腿肉變化

鴨腿肉在滾揉腌制期間質量的變化和腌制時間是有一定關系的。兩者間的這種關系可根據公式（4）[18]進行計算。公式（4）表示的是在鴨腿肉腌制期間其質量以時間為自變量而變化的數學預測模型，在此公式中假定在腌制期間鴨腿肉的質量變化與時間的平方根有關。

式中：k2為斜率；k1為截距參數。

從表1中可以看出，在氯化鈉腌制組和減鹽腌制組中，鴨腿肉的質量變化量、水分質量分數變化量以及鹽分含量變化量均與腌制時間的平方根（t0.5）具有較好的線性關系（R2均較大），圖5顯示了滾揉腌制過程鴨腿肉的質量變化量與腌制時間平方根的線性關系。公式（4）的斜率k2與鴨腿肉質量、水分質量分數、鹽分含量變化量有關，因氯化鈉腌制組和減鹽腌制組食鹽含量一致，其他腌制條件也相同，故k2大小均較為相近。k1稱為截距參數，它主要與腌制初期階段的食鹽含量梯度、水分質量分數梯度關系較大，兩腌制組相比差異較小。

圖5 鴨腿肉總質量變化量與腌制時間的平方根（t0.5）的回歸關系曲線Fig. 5 Regression curve of Δ against t0.5

表1 鴨腿肉的質量、水分和鹽分含量變化量的動力學參數Table 1 Kinetic parameters of

表1 鴨腿肉的質量、水分和鹽分含量變化量的動力學參數Table 1 Kinetic parameters of

變量 組別 k1 k2 R2 ΔMt0 氯化鈉腌制 0.126 4 4.647 8 0.978 5減鹽腌制 0.510 2 4.531 1 0.968 2 ΔMtw 氯化鈉腌制 -0.540 5 4.171 7 0.979 6減鹽腌制 -0.800 6 4.208 3 0.967 8 ΔMts 氯化鈉腌制 -0.474 1 0.309 0 0.960 1減鹽腌制 -0.376 6 0.280 3 0.890 6

2.3 表觀擴散系數De的計算

蛋白質狀態(tài)主要與鴨腿肉水相中的鹽分質量分數（Zs）有關，其計算如式（5）所示。在腌制時由于鴨腿肉水分含量和鹽分含量的變化導致鴨肉的肌肉特性發(fā)生改變。

式中：Xw是鴨腿肉的水分質量分數/%；Xs是鴨腿肉的鹽分質量分數/%。

Barat等[17]在其研究中表明：當肉類在鹽水中腌制達到平衡時，肉類水相中的鹽分質量分數（）和腌制液中的鹽分質量分數非常接近。腌制后測定肉樣的鹽分質量分數和水分質量分數，通過計算可以得到Zs和ys，用腌制不同時間后計算得到的Zs與腌制平衡的理論值相比較，當近似相等時，就說明此時達到了腌制平衡，腌制平衡理論值計算如公式（6）所示。

根據實驗所測數據，借助菲克第二定律中的一個半無限平板公式（式（7））[25]，可得到鴨腿肉滾揉腌制過程的有效擴散系數。公式（7）中的截距K用來描述腌制起始時的狀況。是腌制時鴨腿肉的水相和腌制液之間的傳質驅動力；分別是滾揉腌制時鴨腿肉的水相在腌制的t、0時刻和平衡時的鹽分質量分數/%；yts是滾揉腌制液在腌制t時刻的鹽分質量分數/%；De是有效擴散系數/（m2/s），用來描述擴散的速率，li是鴨腿肌肉厚度，約為2 cm。

由表2可知，氯化鈉腌制組和減鹽腌制組中的De分別為4.432×10-8m2/s和4.462×10-8m2/s。可以看出氯化鈉腌制組和減鹽腌制組的De較為接近，即減鹽腌制與氯化鈉腌制相比，傳遞速率并無明顯差異；濕腌傳質動力學有效擴散系數大都介于10-9～10-11m2/s之間，小于本實驗所得擴散系數，可能是因為真空滾揉腌制促進了傳質過程的進行，比濕腌效率高。目前傳質動力學有關研究中，吳師師等[22]使用不同壓力腌制牛肉，得到腌制牛肉的擴散系數介于2.169×10-8～4.893×10-8m2/s之間。

表2 不同食鹽腌制的動力學參數值Table 2 Kinetic parameters of 100% sodium salting and reduced sodium salting

2.4 SDS-PAGE分析結果

2.4.1 鴨腿肉的肌原纖維蛋白質SDS-PAGE圖譜

圖6 鴨腿肉的肌原纖維蛋白質SDS-PAGE圖譜Fig. 6 SDS-PAGE of myofibrillar proteins in 100% sodium cured and reduced-sodium cured duck thigh meat

由圖6可知，與生鮮鴨腿肉相比，無論是減鹽腌制后還是氯化鈉腌制后，200 kDa肌球蛋白重鏈條帶寬度都變小；隨著腌制時間的延長，45 kDa的肌動蛋白條帶寬度都逐漸變小，18～25 kDa之間的條帶略微增多，說明在腌制過程中鴨腿肉肌球蛋白重鏈斷裂使蛋白質降解、分子質量減?。浑S著滾揉腌制的進行，食鹽不斷地滲入鴨腿肉，使其肌肉中的鹽溶性蛋白滲出、溶酶體膜破裂，釋放出蛋白酶，從而加速蛋白質的降解[29]。經食鹽腌制后，200 kDa和45 kDa的條帶發(fā)生降解，這與蘇燕[30]研究結果一致，減鹽腌制組200 kDa和45 kDa的條帶降解強于氯化鈉食鹽腌制組。減鹽腌制和氯化鈉食鹽腌制對比，隨著腌制時間的延長，肌原纖維蛋白都在不斷降解。

2.4.2 鴨腿肉肌漿蛋白的SDS-PAGE圖譜

圖7 鴨腿肉肌漿蛋白的SDS-PAGE圖譜Fig. 7 SDS-PAGE of sarcoplasmic protein in 100% sodium cured and reduced-sodium cured duck thigh meat

由圖7可知，與生鮮鴨腿肉相比，隨腌制時間延長，氯化鈉腌制和減鹽腌制的鴨腿肉在15～19 kDa之間的蛋白條帶增加，36 kDa處的蛋白條帶灰度逐漸變深。這可能是隨著滾揉腌制的進行，104 kDa處條帶降解導致的。減鹽腌制組15 kDa的條帶降解強于氯化鈉食鹽腌制組。經減鹽腌制和氯化鈉食鹽腌制后，對比其凝膠電泳結果，隨著腌制時間的延長，肌漿蛋白都在不斷降解。

3 結 論

隨著腌制時間的延長，鴨腿肉質量、水分質量分數和鹽分含量一直處于不斷增長的趨勢；且前4 h總質量變化量、水分質量分數變化量以及鹽分含量變化量增長較快，在腌制4 h后，增長趨勢都明顯變緩，說明鴨腿真空滾揉腌制前4 h效率較高，較適宜實際生產。