西式肉制品主要加工技術研究
西式肉制品加工技術隨著現代科技的發展,不斷地改善傳統加工技術的不足之處,更加全面地應用到各類肉制品加工中,例如腌臘肉制品、火腿類、香腸類及肉制品的貯藏運輸等加工材料及環節,這些技術的應用改善了肉制品的風味、嫩度、質地、微生物數量等各類理化指標,而且這些先進的加工技術被引入中國之后,也為中式肉制品的加工帶來了飛速的發展。本文通過論述低溫腌制技術、鹽水注射技術、真空滾揉技術、嫩化技術、柵欄技術、煙熏技術這6種主要的西式肉制品加工技術的相關應用,為今后各類肉制品的加工研究提供新的思路。
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1、低溫腌制技術
低溫腌制技術是肉制品加工過程中非常重要的一個環節,在肉制品的整個加工工藝流程中都要保持低溫狀態,一般控制溫度為15℃以下,否則會使肉中的微生物借助肉中添加的復雜添加劑大量繁殖生長,造成肉制品的腐敗糜爛。
針對低溫腌制肉制品的研究較多,比如羅智華等[3]通過研究溫度對廣式臘腸質量的影響,研究結果表明了低溫腌制對腌臘制品質量的重要性;楊家林等[4]通過采用低溫、低鹽、濕腌、反壓滲透新技術,能夠大大縮短紅尾魚等淡水魚產品的生產周期,提高產品的安全性,實現了紅尾魚產業化加工;劉承等[5]通過研究分析了真空壓力、腌制時間、腌制溫度、腌制鹽比例4個因素對腌制速率的主要影響變化,確定了低溫真空腌制淡水魚產品的最佳工藝優化參數為真空度-80 kPa,腌制時間5 h,腌制溫度4℃,腌制鹽比例5%.
低溫腌制技術在肉制品加工中可以有效地抑制微生物的生長繁殖,提高肉制品安全性,尤其是夏季生產期間,同時可以增加肉制品的嫩度及口感,但是保質期不長,而且保存不當容易造成污染變質。
通過比較發現,在以上相關研究中未對研究對象的不同種類和產品類型進一步研究,比如對淡水魚的不同規格種類和產品類型設計出不同的工藝參數表,即溫度、時間、用鹽量等技術控制參數,以便為今后的研究提供理論依據。
2、鹽水注射技術
鹽水注射技術是通過鹽水注射機的數十乃至數百個規則排列的針頭將腌制液注射到肉內部的加工技術。相比較傳統的干腌法、濕腌法,鹽水注射可以縮短肉制品腌制的周期、降低腌制成本、加快腌制液的滲透、防止肉制品的腐敗變質,提高肉制品的嫩度以及保水性[6-7]。
近年來,鹽水注射技術的應用也成為研究肉制品加工中的熱點,如崔建云等[8]通過選取不同的鹽水濃度及不同的注射率對臘肉腌制工藝作了研究,研究結果表明鹽水濃度及注射率對鹽水擴散速率有著顯著的影響。賈娜等[9]通過研究不同的鹽水注射率對醬牛肉的a*值、蒸煮損失及剪切力的影響以及注射液中的食用膠配比對醬牛肉的水分活度、蒸煮損失、剪切力、色澤和質構特性的影響,證明了鹽水注射可以改善牛肉的品質特性,確定了最佳注射率為20%以及最佳食用膠配比為0.15%,黃原膠與0.15%卡拉膠復配。另外,在傳統的溝幫子熏雞加工過程中存在有些部位食鹽分布不均導致腌制不透的缺陷,王玉田等[10]就通過研究鹽水注射法對溝幫子熏雞加工腌制過程中腌制效果的影響,證實了鹽水注射能夠提高溝幫子熏雞的腌制效果,使得其腌制完全、食鹽分布均勻,最佳注射工藝條件是鹽水濃度為10%,鹽水注射量1.5%,注射后停滯時間為2 h。韓玲等[11]在低溫醬鹵牦牛肉的加工工藝中采用了鹽水注射腌制技術,使得低溫醬鹵牦牛肉具有柔嫩多汁、軟硬合適、出品率高、風味獨特、品質良好等優點。
目前更多的研究是在鹽水注射的注射液中添加各種添加劑、改良劑等材料,探究它們之間的配比,否則過多會導致針孔堵塞,損壞設備;過少則無明顯效果。但針對鹽水注射之后肉制品自身的一些營養物質的變化規律研究鮮有報道,所以今后研究人員可以在鹽水注射之后肉制品內部營養物質的變化機理上進行深度的探索,以便讓鹽水注射技術在肉制品現代化加工生產發揮更好的作用。
3、真空滾揉技術
要使鹽水注射技術能夠發揮作用,使得鹽水分布均勻,必須借助于真空滾揉技術。真空滾揉技術是通過真空滾揉機對肉塊進行翻滾、擠壓、揉搓、摔打,從而加速腌制液的滲透分布,使得肌肉纖維組織得到破壞,提高肉的嫩度、粘著性、保水性以及出品率[12];同時因滾揉機的滾筒內是真空的,也可以抑制微生物的生長繁殖[13]。
關于真空滾揉工藝的研究較多,比如王兆明等[14]通過對伊拉兔肉在真空滾揉腌制前后的品質、質構特性、肌原纖維蛋白、肌漿蛋白、游離氨基酸含量和總蛋白溶解度變化的研究,研究結果表明真空滾揉確實能夠改善伊拉兔肉的整體品質。劉巧瑜等[15]采用響應面分析設計試驗方法,針對影響白鹵牛肉加工過程中主要成分、感官品質、色度、質構特性及出成率的真空滾揉的原料初始溫度、真空度、滾揉時間、轉速、載荷量和靜腌時間進行了工藝參數優化,得到最佳工藝參數為初始溫度0℃~5℃、真空度為6kPa,滾揉時間15min,轉速4 r/min,載荷量60%,靜腌時間12 h。張東等[16]通過采用Box-Behnken試驗設計及響應面分析設計,研究了影響臘肉加工中腌制液吸收百分比、蒸煮損失的真空滾揉時間、脈動比(真空時間/常壓時間)和液肉百分比3個因素,確定了臘肉腌制加工中脈動真空滾揉的最佳工藝參數為滾揉時間6 h、脈動比1.43、液肉百分比35%。楊秋麗等[17]通過研究不同的真空滾揉時間對臘板鵝加工中色澤、脂質氧化、非蛋白氮含量和蛋白水解酶活力等理化指標的影響,確定了最佳真空滾揉時間為60 min。徐潔潔[18]通過對熏馬肉加工過程中的真空滾揉技術條件進行了單因素及響應面分析設計優化試驗,研究了滾揉真空度、滾揉時間、腌制時間和蒸餾水添加量4個因素對含鹽量、色度和亞硝酸鈉殘留量的影響,確定了最佳工藝參數為真空度0.06 MPa、滾揉時間4 h、腌制時間36 h、蒸餾水添加量50%。以上這些研究表明真空滾揉技術在肉制品加工過程中對品質特性、質構特性、肌原纖維蛋白、剪切力、肌漿蛋白、色度、蛋白水解酶活力,出成率都有著顯著影響,是肉制品加工中至關重要的一環。
在眾多關于真空滾揉技術的研究中,有著不同的研究對象,比如雞肉、鴨肉、鵝肉、牛肉、羊肉、伊拉兔肉、新疆的熏馬肉等,但是在青海地區獨特的高原生物資源—牦牛肉的加工過程中,真空滾揉技術條件對于牦牛肉加工工藝的影響尚未見到報道。因牦牛肉有一些特殊的品質,比如滋味、口感、肉質、粗纖維的含量等理化品質,因此在今后的肉制品研究當中,可以對牦牛肉加工中真空滾揉條件進行優化設計,為生產出優質鮮美的牦牛肉制品提供一定的理論依據。
4、嫩化技術
嫩度是影響肉類制品感官品質的一項重要指標,如今對于肉類的嫩化,國內外學者研究的比較多。目前嫩化的方法也比較多,比如電刺激法、拉伸吊掛法、鈣離子注射法、嫩化酶法、基因工程法、超聲波法、機械法等等。近年來,針對電刺激法、嫩化酶法及超聲波法在肉制品加工中的應用較多。
針對電刺激法的研究相對較多,電刺激的原理是可以加快動物宰后的糖酵解速率,引發肌肉僵直現象的快速出現,從而避免了冷收縮現象的產生[19]。比如王莉等[20]以牦牛肉為研究對象,分別測定比較了宰后牦牛肉電刺激處理和未電刺激處理對不同部位(岡上肌、背闊肌和半腱肌)的肉在不同成熟時間內肌鈣蛋白-T、肌間線、剪切力以及肌原纖維小片化指數的影響變化,得出電刺激組肌鈣蛋白-T和肌間線的降解速度和降解程度均高于未電刺激組,且背闊肌的特征降解產物出現的時間較早,降解程度也較高;剪切力值下降速度比未電刺激組分別顯著提高2.93%、9.47%、5.08%;肌原纖維小片化指數值隨成熟時間的變化趨勢與剪切力值相反。田園[21]系統的研究了低壓電刺激對宰后牦牛肉成熟24 h內的pH值、溫度變化速率、糖原含量、亮度值、滴水損失、剪切力、質構特性、肌纖維結構、肌間線蛋白、肌鈣蛋白-T等理化指標的影響。
目前,嫩化酶法在增強肉的嫩度方面應用廣泛,主要分為外源嫩化酶和內源嫩化酶兩類,其中應用最多的是木瓜蛋白酶。朱秀娟等[22]通過采用響應面優化法研究分析了木瓜蛋白酶對于嫩化牦牛肉的工藝條件,確定了最佳工藝參數為酶液pH值5.1、酶濃度9.63mg/L、嫩化時間14.5 h,并同時利用電鏡掃描觀察了木瓜蛋白酶嫩化后的牦牛肉的組織形態,說明了木瓜蛋白酶確實具有嫩化肉類制品的良好效果。周丹等[23]在研究木瓜蛋白酶嫩化河蚌肉的工藝條件中使用了超聲波輔助技術,采用響應面試驗優化探究了木瓜蛋白酶用量、超聲時間、超聲功率三者的最佳工藝參數為木瓜蛋白酶質量分數6%、超聲功率150W、超聲時間27min,同時也證明了超聲波輔助木瓜蛋白酶嫩化牦牛肉能夠取得更好的效果。
西式肉制品主要加工技術研究
對于復合嫩化肉類制品的研究,比如卿丹丹[25]在研究鵝肉的嫩化時,采用了機械嫩化與酶解嫩化相結合的方法,確定了復合嫩化的作用效果以及最佳工藝參數為木瓜蛋白酶用量2.68 U/g,滾揉時間30 min,嫩化溫度18.80℃,靜置時間33.04 min。
針對以上的研究可以發現,在今后不同肉類制品的嫩化研究中要多采用復合嫩化的方法,即將嫩化技術和其他輔助技術相結合應用于肉制品加工當中,可能會對肉制品的嫩化起到更好的效果,提升肉制品的品質特性,為今后的肉類嫩化研究提供更多的理論依據和研究方向。
5、柵欄技術
近年來,有些肉制品在銷售運輸過程中常常出現腐敗變質的現象,因此柵欄技術的應用越來越受到人們的關注,成為研究的熱點。柵欄技術這個概念最初是由德國肉類研究中心專家Leistner在1978年提出來的,旨在將多種科學保鮮技術相結合,保證肉制品在加工、生產、銷售、運輸過程中防止不良理化變化及腐敗變質現象的產生,從而達到產品保質期的延長[26]。目前應用的柵欄因子大約有50余種,而且在西式肉制品加工過程中已被廣泛應用,包括pH值、溫度、電磁、壓力、輻照、防腐劑、鋁箔包裝、氣調包裝、煙熏等。比如趙靜等[27]通過對牦牛肉腸加工生產過程中的關鍵工藝要點進行研究,在確定危害分析關鍵控制點(HACCP)的基礎上,采用柵欄技術對工藝條件進行了控制,確定了最佳柵欄參數組合為原料肉緩化溫度(10±1)℃、時間24 h,輔料處理為微波1 421 MHz、2 min;二次污染控制為,工人手部消毒液為84消毒液、浸泡30 min,設備消毒液為75%酒精、時間5 min,提高了牦牛肉腸的成品率,保證了產品的貨架期。張偉威等[28]通過研究柵欄技術在傳統清蒸羊羔肉低溫制品在加工生產過程中應用條件,確定了關鍵控制點為原料驗收、熟化殺菌、二次滅菌及成品貯藏,即柵欄因子,采用正交試驗得出了最佳柵欄參數組合為無菌室紫外燈照射45 min,采用2 mL/100 g的酒精噴灑以及紫外線照射20 min進行減菌,最優熟化殺菌工藝:鹽、糖的添加量,腌制、蒸煮時間分別為:2%、1%、15 min和50 min,最優二次殺菌方式:80℃~85℃、30 min,殺菌次數為2次,并在4℃下貯藏。郭燕茹等[29]對柵欄技術在水產品加工及貯藏過程中的應用研究進展進行了綜述,并具體闡述了抗菌包裝技術與冷殺菌技術科學地結合應用,會提高水產品的貨架期與質量水平,專門對抗菌包裝與冷殺菌相結合的新型柵欄技術在魚糜制品加工生產貯藏過程中的應用進行了研究。包俊等[30]采用響應面中心組合設計對在預包裝鴨脯串加工生產過程中柵欄技術的應用進行了研究,通過研究臭氧水對鴨脯肉解凍和腌制工藝過程的處理導致的菌落總數的變化以及熱殺菌和輻照殺菌對鴨脯肉的感官品質的影響。
柵欄技術大多是基于危害分析關鍵控制點(HACCP)的應用上進行設置柵欄因子,確定柵欄技術的工藝參數,而且柵欄技術是目前許多專家學者比較感興趣的研究方向,尤其是新型的組合柵欄技術,比如抗菌包裝與冷殺菌技術結合的新型加工技術等。因此,在今后探究柵欄技術的應用過程中,對于新型柵欄技術的開發研究及應用發展具有廣闊的前景。
6、煙熏技術
煙熏是指木炭等材料不充分燃燒所產生的揮發性成分對肉制品進行熏制的過程。傳統的煙熏工藝是普遍使用的,但其所產生的環境問題及安全健康問題頗多,尤其是產生的苯并芘、雜環胺、多環芳烴等致癌物質對人類的健康生活有著嚴重的威脅[31]。隨著現代工藝的迅速發展,煙熏香精及煙熏液的出現改變了傳統的煙熏工藝方式,其中煙熏的方式也包括直接涂抹法和噴淋法等。
對于煙熏香精的研究,王瓊等[32]通過感官評價和電子鼻技術研究了不同類型煙熏香精對西式培根的整體風味的影響,同時利用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術檢測添加不同類型煙熏香精西式培根中揮發性風味物質的種類及含量,確定了“樂香”水溶性煙熏香精的煙熏效果和揮發性風味物質種類含量與傳統煙熏工藝最為接近。
對于煙熏工藝的研究,趙冰等[33]在感官評價、揮發性風味物質、苯并芘、色澤及貨架期5個方面,研究比較了木熏工藝與液熏工藝對清真牛肉香腸品質的影響,得出木熏工藝在感官評價和揮發性風味物質方面優于液熏工藝,但在苯并芘含量方面,液熏工藝要優于木熏工藝,在色澤和貨架期方面,兩種煙熏工藝沒有明顯差異。
對于煙熏方式的研究,鐘昳茹等[34]通過研究不同烘烤方式(工廠快速烘烤煙熏和農家傳統風干煙熏)對湘西臘肉揮發性風味物質的影響,利用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術檢測揮發性物質成分,得出工廠快速烘烤煙熏臘肉成品的揮發性物質成分在種類和相對含量上均高于農家傳統風干煙熏臘肉成品。
對于新型煙熏肉制品工藝及品質檢測的研究,汪敏[35]在研究中建立了一種測定煙熏肉制品中的甲醛含量的方法-超高效液相色譜法,同時采用一種安全食品煙熏液篩選出了一種無甲醛、無3,4-苯并芘的煙熏香腸的制作工藝,并通過固相微萃取-氣相色譜-質譜技術對其揮發性風味物質進行了檢測與分析。芮露明[36]通過分析傳統煙熏工藝的弊端,研究了水分遷移動力學、熱力場相關規律,建立了一種新型的綠色制造煙熏肉制品的工藝,并通過相關技術進行了分析檢測。王瓊等[37]用電子鼻和電子舌結合模糊數學的方法對煙熏液進行優化工藝的煙熏培根的感官評價進行測試。
目前煙熏技術的發展態勢良好,尤其是煙熏液及煙熏香精的出現,極大地改善了傳統木熏工藝所帶來的一系列安全健康問題,但是在煙熏液及煙熏香精加工過程中需要經過一系列的純化工藝,這樣會在一定程度上影響煙熏液及煙熏香精產品的風味和色澤,解決煙熏液及煙熏香精加工生產過程中酚類物質和羰基類物質的損失是高品質煙熏液及煙熏香精生產的關鍵。
7、討論
近些年來,隨著人們對健康生活的要求越來越高,許多科研工作者對西式肉制品加工技術應用于肉制品加工的研究越來越感興趣,尤其是肉制品加工生產中的加工新技術、工藝條件及品質檢測方法等。比如通過射頻加熱代替蒸煮加熱對西式火腿的品質及肌原纖維結構的影響,展示了射頻加熱的優越性,體現了一種新型的加熱技術[38]。利用表面活性劑及乳酸鹽對腸衣進行改性,研究香腸的理化性質有何變化[39]。利用核酸分子學的肉類種屬鑒別技術檢驗肉類是否摻假,從基因方面對肉類品質成分進行檢測鑒定,對以后肉類研究起著非常重要的意義[40]。利用生命周期理論對肉制品加工生產中的碳足跡進行分析,對于碳標簽在中國的應用及食品碳排放具有重要的約束意義[41]。這些新型的加工技術及檢測方法在肉制品加工生產中的應用前景廣泛。
8、結語
目前,全球肉制品的質量需求越來越高,隨之產生的加工檢測技術也越來越發達,針對西式肉制品加工技術的引進及應用也越來越成為現今科研人員研究的熱點對象,對于肉制品加工中營養物質的變化情況及微生物的變化規律也將是今后研究的方向。
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