低溫肉製品是在常壓下通過蒸(zhēng)、煮、熏、烤等熱殺菌工藝,使肉製品的中心溫度達到75~85℃並保持一定的時間而獲得的產品,如常(cháng)見的熏煮火腿、培根、燒烤肉、低溫乳化香腸、熱狗腸製品等(děng)均(jun1)屬於低溫肉製品(pǐn)。由於低(dī)溫肉製品的熱殺菌溫度較高(gāo)溫肉製品(120℃)低,因而蛋白質適度變性,且最大(dà)限度地保持了原有營養成分如各種氨基酸、維生素和固(gù)有的風味,因此(cǐ)具有營養、美(měi)味、可口、安全及良好外(wài)觀等優點。
低溫肉製(zhì)品的加工品質如蒸煮得(dé)率(lǜ)(或蒸煮損失)、係水性、質構特性、感官品(pǐn)質(zhì)等,受(shòu)原輔料種類(lèi)及品質特性的影響,國內外有關這方(fāng)麵的研究較(jiào)多,主要包括肌肉蛋白種類、原料肉僵直狀態、親水膠(jiāo)體(tǐ)、非肉蛋白、澱粉(fěn)類等。
此外,機械處理如滾揉、刀片嫩化、鹽水注射、斬拌等也極大地影響低溫肉製品的(de)品質,歐美西方(fāng)發達國家對這些技術研(yán)究較早,技術較成(chéng)熟,建立了完(wán)善的低溫物流配(pèi)送體係和產品標準體係,已實現標準化、規模化和集約化生產,而我國對低溫肉製品的研究較晚(wǎn),尤其是機械處理(lǐ)方麵的研究更少,缺乏科學的理論和成熟的技術指導(dǎo)。
國內企業(yè)大多都直接引進生產設備,但存在(zài)出水、出油、質構差、感(gǎn)官形象差(chà)及貨架期短等品質問題,製約著我國低溫肉(ròu)製品的健康發展。因此,本文對近年來(lái)國內外機械處理(滾揉、刀片嫩化、鹽(yán)水注射、斬拌)在(zài)低溫(wēn)肉製(zhì)品中的應(yīng)用(yòng)研究進行總結,以便促進我國低溫肉製品加工現狀的改善。
一、滾揉對肉品品質的影響
滾揉是指利用滾揉機(jī)將肉胚進行翻滾、摔跌和揉搓,使加入的醃(yān)製(zhì)劑、調味料迅速均勻地擴散到肌肉纖維組織的過程。滾揉可加速醃製液的滲透與發色,利用物理性衝擊的原理,使醃(yān)肉落下、揉搓,導致肉質鬆弛、肌原纖維斷裂(liè),使得(dé)醃製液的(de)滲透速(sù)率大為提高,也可使注入的醃製液在肉內均勻分布(bù),從而吸收大量鹽水,這樣不(bú)僅縮短了醃製期(qī),還提高了產品(pǐn)的出品率和嫩度。
滾揉時由於肉塊間互(hù)相摩(mó)擦、撞(zhuàng)擊和擠壓,肌肉中鹽溶性蛋白浸出並轉移到肌肉表麵,隨(suí)按摩或滾揉時間延長,其溶解程度隨之增加,它們吸收水分、澱粉(fěn)等組分形成(chéng)黏糊狀物質,使不同的(de)肉塊能夠(gòu)黏合在一起,提(tí)高產品的黏(nián)著性。
1、低溫真空滾揉技術
目前國內外廣泛采用的是低溫真空滾揉技術,即將臥式滾揉機置於溫度較低的條件下進行滾揉如在4~8℃冷庫中,或采用先進的帶有製冷功能的(de)外壁夾層,或(huò)漿上帶有(yǒu)製冷功能的滾揉設(shè)備,在滾揉過程中,同時要求真空度達到一90kPa以下,這樣有助於減少由於磨擦而引起(qǐ)的肉溫上升和氣泡產生,以及抑製有害微生物的生長繁殖。產品的品質受滾揉方式、肉塊大小、滾(gǔn)揉行程、滾揉機負荷(hé)、真空度、溫度等多方麵的(de)影響
1) 滾揉方式的影(yǐng)響
滾揉方式包括連續式滾揉和間歇式滾(gǔn)揉。當(dāng)總滾揉時間和轉速相同時,間歇式滾揉能(néng)使出品率提高2%~3%左右,並且色澤更均勻,這可能是由(yóu)於間歇式滾揉更(gèng)能使醃製液滲透充分、分布均勻所致(zhì),進而促使肌肉組織中的鹽溶性蛋白提(tí)取充分,肉塊黏合性好,蒸煮損失下降;
間歇(xiē)式(shì)滾揉(róu)的產(chǎn)品嫩(nèn)度增強,這主要是在靜置過程中,肌肉能充分發生水合作用而使肌細(xì)胞囊產生較大(dà)的膨脹所致。此外,滾(gǔn)揉方式還包括方向性問題,順時針、逆(nì)時針滾揉從出品率和產品(pǐn)質量上沒有(yǒu)明顯區別,但雙向滾揉比單向滾揉好,切片(piàn)質量好,出品率提高1.5%,這(zhè)可能與滾揉(róu)均勻程度有關,雙向滾揉均勻釋度更(gèng)高。
2)肉塊大小及滾(gǔn)揉(róu)行程的影響
不同類型的低溫肉製品在(zài)生(shēng)產加工時,其原料肉的初加工不(bú)同,如某些產(chǎn)品需分割成一定直徑的肉塊,而某些產品需要絞肉機絞製成一定直徑的肉粒,因此應采用不(bú)同的滾揉行程才能生產出(chū)品質優(yōu)良的產品。
目前(qián),市場上的滾揉機類型、大(dà)小、結構以(yǐ)及(jí)轉速(sù)等有所(suǒ)不同,相同大小和形狀的肉塊采用不同的滾揉機滾揉,不能簡單的以滾揉時間來衡量而應以滾揉(róu)行程衡量。
滾揉行程太短,肉塊內部肌肉還沒有鬆弛,鹽水未充(chōng)分吸收,鹽溶性(xìng)蛋自質提(tí)取(qǔ)較少,導致肉塊裏外顏色不均勻,結構(gòu)小一致,黏合力(lì)、保水性和切片性都(dōu)差;
滾揉行程太長,導致鹽溶性蛋白有不同(tóng)程度(dù)的變性,使肉塊黏結性、保水性變差,因此係統研究滾揉行程對低溫肉製品品質(zhì)的影響(xiǎng),標準化和規範化滾揉工藝,對穩定產(chǎn)品質量如質構、口感和保水保油性具有重要意義。
滾揉行(háng)程的計算公式為L=C×R×t,式中L為滾揉行程;C為滾揉機的(de)內周長,將其直徑乘以圓周率π即得;R為滾揉機的轉速;t為滾揉時間(jiān)(間歇滾揉的時間不包括在內(nèi))。一(yī)般肉塊直徑10cm以上的(de)產品需(xū)要滾揉(róu)行程14000~16000m左右,肉塊直徑在5cm左右的產品(pǐn)需(xū)要滾揉行程(chéng)10000m左右,肉塊直徑在3~6mm的產品需要滾揉(róu)行程1500~2000m,延長滾揉行程可降低產品損耗。
3)滾揉機負荷的影(yǐng)響(xiǎng)
滾揉主要是利(lì)用物理性原理使肉塊間互相摩擦、撞擊和擠壓,提取肌肉鹽溶性蛋(dàn)白,加速醃製液(yè)的滲透與發色,因此適當的(de)負荷對達到最佳滾揉效果是最基本的。如果滾桶裝載負荷太多,肉(ròu)塊下落和運動受到空間限製,會致使在規定(dìng)的時間內達不到預期的滾揉效果,影響產品質量;
如果裝(zhuāng)載太少,則肉塊下落過多會被撕裂摔打,滾揉過度,導(dǎo)致肉質太軟和部分肉蛋白質的變性,最終影響產品質(zhì)量。因此滾揉(róu)時,應根據滾桶的設(shè)計容量確定(dìng)適宜的裝載暈是必要的。一般建(jiàn)議按容量計裝載60%即可,不超過70%。
4)真(zhēn)空度的影響
真空是滾揉機最重要(yào)的功能。原料肉在滾揉過程中,通過(guò)抽真(zhēn)空產生一定的(de)負壓,能排出原料肉及其滲出物間的空氣(qì),這(zhè)樣在後序熱處理工藝(yì)中不(bú)易產生空氣膨脹現(xiàn)象而破壞產品的結構。肉製品有微小氣孔(kǒng)質量問題很大(dà)程度上是由於真空度不夠。
此外真空滾(gǔn)揉有助於改善肉製品(pǐn)的外觀顏色,如果在滾揉過程中有大(dà)量空氣存在會導致肌紅蛋白的氧化反應,進而影(yǐng)響產品的發色和顏色均勻性。但是,真空度也(yě)不宜太高,否則肉塊中的水分極易被抽出來而影(yǐng)響產品的保水性和質構。一般真空度在一80kPa以上。
另(lìng)外(wài),滾揉機應柔和地(dì)推擠、按摩、提升和摔落肉塊,滾揉轉速控製在10~12r/min有利於穩定產(chǎn)品質量。此(cǐ)外輔料的添加順序及其周期性清潔頻率等也同樣(yàng)影響產品的品質。
2、滾揉新技術
1)充氣變壓滾揉技術
除真空滾揉技術外,還(hái)有充氣變壓滾揉技術,它是(shì)指在滾揉過程中將真空滾揉醃製(zhì)和加壓滾揉醃製(zhì)交替進行,促使肌肉組織結構壓迫與舒張交替作用,使醃製(zhì)液呈周期性(xìng)發生吸入和擠出運動,同時通過充入抑菌氣(qì)體抑製微生物的生長繁殖。
與傳統的真空滾揉(róu)技術相比,在變壓滾揉醃(yān)製工藝中(zhōng)的加壓過程中(zhōng),肉塊(kuài)除需要克服本身重(chóng)力(lì)做功外,還要(yào)克服相應氣體摩(mó)擦力做功,從而增加了機械摩擦的效率,促進了肉質(zhì)的(de)軟化,並且變壓滾揉醃製(zhì)工藝(yì)能提高滾揉後原料肉鹽溶性蛋白(bái)含(hán)量和氧合肌紅蛋白含量,提高滾揉後(hòu)原(yuán)料肉(ròu)的持(chí)水(shuǐ)力,改善蒸煮後原料(liào)肉的質構。
滾揉溫度、加壓壓力、變壓交變比、抑菌氣體比例均(jun1)影響充氣變壓滾揉效果。
滾揉溫度影響微生物的生長繁殖(zhí)和醃製液的滲(shèn)透速(sù)率;
加壓壓力指加(jiā)壓滾揉(róu)時抑菌氣體的壓強,高強壓雖可抑(yì)菌但會(huì)對原料肉質構產生負麵(miàn)影響同時生產成本會增加,壓力過低滾揉效果較差;
變壓交變比是(shì)指變壓滾揉醃製過程中,真空滾揉時間與加壓滾揉時間(jiān)的比值即(jí)滾揉行程的比(bǐ)值,合理(lǐ)的變壓(yā)交變比既能保證原料肉在真(zhēn)空狀態下膨脹,又能充分利用抑菌氣體加壓抑製微生物的生長(zhǎng),並通過兩者間的交替作用促進醃製液的吸收和(hé)鹽溶(róng)性蛋白的提取;
不同抑菌氣體對微生(shēng)物的(de)抑菌效果不同,二氧化碳氣體抑(yì)製肉(ròu)品中需氧的假單胞菌的生長,而對(duì)兼性(xìng)厭氧的革蘭氏陽性乳酸菌無(wú)抑製作(zuò)用,氮氣可抑製好氧微生物的生長和延緩氧化反應,氧氣可抑製大多數厭氧菌生長,可形成鮮紅的氧合(hé)肌紅蛋白,岡此合理的抑菌氣(qì)體配比既能達到理(lǐ)想的抑菌效果延長(zhǎng)產品的保質期又能形成(chéng)良好的色澤。
2)預滾揉技術
有關(guān)滾揉技術方麵的研(yán)究國外早在20世紀70年代就有大(dà)量的文獻報道,並且近期國外有研究(jiū)預(yù)滾揉技術對肉製品品質的影響。預滾揉是指在鹽水注(zhù)射或刀(dāo)片嫩化之前對原料(liào)肉塊進行短時間的(de)滾揉處理。注射前對(duì)原料肉進行預滾揉能提高肌肉組織的柔韌性,因而在注射後滾揉(róu)過程中能提高鹽水的保留量,進而(ér)提高產品得率(lǜ)。預滾揉可減少總按摩時間,改(gǎi)善(shàn)鹽水滲透作用,提高烤牛肉的出品率和嫩度。
有研究報道注射前進行預滾(gǔn)揉和刀片嫩化處理有(yǒu)利於(yú)改善烤牛肉的質構(gòu)特性,預滾揉也可(kě)改善烤牛肉得率但(dàn)對壓出(chū)水分量無影響。但是亦有研(yán)究表明注射前滾揉不會影響真空調理蒸煮牛肉的多數評(píng)價指標(biāo),而延長注射後滾揉時間至10h能改善鹽水分布及產品外觀,同時降(jiàng)低蒸煮(zhǔ)牛肉的剪切力值,但卻增加了注射後滾揉階(jiē)段和巴氏殺菌階段的(de)質量損失。
二、機械嫩化對肉品品質的影響
在肉(ròu)類加工中,常采用機械嫩化器對原料肉進行預處理,嫩化器是通過機械上許多鋒利的刀板(即刀片嫩化)或(huò)者尖針壓迫肉(ròu)體,由於機械力的作用,肌纖維細胞和(hé)肌間結締(dì)組織被切斷、打(dǎ)碎,釋放出(chū)肌原纖維蛋白,肉(ròu)的正常(cháng)組織結構被破壞,增大了(le)肉的表麵積,再結合注射和滾揉機械處理,使肉的(de)黏著性、持水性提高,從而(ér)達到改善肉製(zhì)品品質的目的。
刀片嫩化可顯(xiǎn)著改善分(fèn)割韌性肉的嫩度,該項技術在國外20世紀70、80年代研究較熱並有大量文獻報道,被認為是目前一種最有效的嫩化技術之一。國外大量研究表明刀片嫩化能降低剪切力值,改善感官嫩度。刀片嫩化對肌(jī)肉(ròu)組織破壞程度越大,鹽溶性蛋白的提取率越大,閔而增(zēng)大肌肉蛋白的溶解度,提高產品的出品率。
1、豬肉(ròu)的機(jī)械嫩化
有學(xué)者研究了機(jī)械嫩化(huà)對豬肉的組織破壞程度及蛋白提取有效性的影響,結果表明能顯(xiǎn)著提高肌原纖維蛋(dàn)白(bái)利用率和鹽水保留率的主要因素是對肌肉收縮結構完整性的機械破壞程度。利用機械嫩化機對肌肉組織進行嫩化,其破壞程度越大越能提高鹽溶性蛋白的有效溶解率(lǜ),同時提高萃取蛋白的含量,從而(ér)減少產品的蒸煮損失(shī)。但(dàn)亦(yì)有研(yán)究表明機械嫩化會提高某些肌(jī)肉(ròu)蒸煮損失。
2、牛肉的機械嫩化
有學者(zhě)研究了刀片嫩化、預滾揉、注射後滾揉及水分對牛(niú)半膜肌烤肉理化和質構(gòu)特性的影響。鹽水(shuǐ)注射有助於提高產品蒸煮得率,同時對其嫩度有最大的影(yǐng)響。注(zhù)射後滾揉不能顯著改善烤肉的得率(lǜ)和質構,但是如果(guǒ)結合嫩化(huà)可提高產品保水性;注射前進行預滾揉和刀片嫩化處(chù)理有利於改善產品的質構特性;預滾揉也可改(gǎi)善產品得率(lǜ)但對壓出水分量無影響。
但(dàn)是預滾揉和刀片嫩化(huà)無協同增效作用。如果對非注(zhù)射烤(kǎo)肉或注(zhù)射非滾揉的產品進行預(yù)滾揉可顯著提高克萊默(mò)剪切力值(zhí)(Kramer shear)。如對烤肉(ròu)進行注(zhù)射後滾揉,那麽采用預滾揉對提高產品嫩度是非必需的,但是對非(fēi)注射烤肉或注射但非滾揉產品的嫩度是有利的。
三、機械注(zhù)射對肉品品質的影響
許多低溫肉製品如烤肉、熏煮火腿、培根等(děng)塊狀肉製品的加工均離小開機械注射。機械注射是將醃製液裝入貯液槽中,通過加壓(yā)把貯液槽中(zhōng)的(de)醃製液送入注射(shè)針中,用(yòng)小鏽鋼傳送帶傳送原料肉,在(zài)其上部有數十乃至數百根(gēn)規則排列的側麵多(duō)孔的(de)注射針,通過注射針的上下往複運動,把醃製液定量(liàng)、均勻、連(lián)續地注入原(yuán)料肉中。
通過機械注射可加快醃製(zhì)液的滲透,促使其分散均勻,再經過滾揉使肌(jī)肉組織結構鬆軟鹽溶性蛋白滲出,增加產(chǎn)品(pǐn)出品率,提高產品的嫩度,改善產品(pǐn)的顏色、質構、口感等。不同(tóng)的產品注射率不同,醃製液中的成分及其濃度、注射壓力、傳(chuán)送速度、注射針型號以及原料肉等均影響產品的注射率。國外研(yán)究較多的是注(zhù)射時醃製液中的成分及其濃度、注射率對產品品質(zhì)的影響。
四、斬(zhǎn)拌對肉品品質的影響
低溫乳(rǔ)化型肉製品是由動植物蛋白、脂肪、水及(jí)鹽類、澱粉等輔料經斬拌乳化、灌裝、蒸煮、冷卻和(hé)包裝等工藝製作(zuò)而成的,其中斬拌(bàn)條件是該類產品的關鍵加工技術,對產品(pǐn)的品質影響最大。
斬拌對肌肉結構破碎程度越大,其中的肌原纖維蛋門提取的越多,在脂肪周圍形成界麵膜(mó)穩定乳化體係。如果(guǒ)體係中沒有足夠的鹽溶性蛋白,脂肪微球會發生聚集,導致乳化結構崩潰。但是,延長(zhǎng)斬拌時間(jiān)會提高(gāo)溫度,使蛋白質過早(zǎo)變(biàn)性,導致蛋白基質變弱,並且(qiě)脂肪更易聚集,對乳化(huà)特性產生小利影響(xiǎng)。
大量研究表(biǎo)明,斬拌(bàn)終點(diǎn)溫度極大地(dì)影響(xiǎng)低溫乳化腸的品質,當(dāng)肉餡溫度升高時,鹽(yán)溶性蛋白的(de)萃(cuì)取量顯(xiǎn)著減少,並且溫(wēn)度過高,易使蛋白質適(shì)度變性和脂肪部分融(róng)化,促使(shǐ)蛋白質、水分(fèn)和脂肪(fáng)的結合性變差,進而導(dǎo)致最終產品的保油保水能力下降。
五、展 望
國外早在20世紀80年代以來對(duì)低溫肉製(zhì)品關鍵加工技術如滾揉、機械嫩化、鹽水注射、斬拌等機械處理進(jìn)行了深入的研究,品質改良(liáng)劑(jì)如磷酸鹽、多糖類、澱粉類及非肉蛋白類方匠的研究報道較多。
低溫真空滾揉技術(shù)在現代肉製(zhì)品加工中已步(bù)入商業應用階段,大多西式低溫肉製品和部分中式肉(ròu)製(zhì)品采(cǎi)用該法,但是低溫熏煮火腿類製品仍存在質構差、口感差、出(chū)水、出油等質量缺陷,因此加強滾揉方式、肉塊(kuài)直徑與滾揉行程等工藝參數的研究,使(shǐ)滾(gǔn)揉工藝(yì)參數規劃化、標準(zhǔn)化,對穩定產品品質有重要意義。
充氣變(biàn)壓滾揉與低溫真空滾揉相比具有一定的優勢,產(chǎn)品的質構(gòu)、持水性(xìng)和出品率相對較高,且(qiě)具有一定(dìng)的抑菌效(xiào)果,因此在實際生產中應加(jiā)強(qiáng)對充氣變壓滾揉工藝參數優化的研(yán)究,開發具有商業應用價值的充氣變壓滾揉技術以穩定低溫產品品質和延長貨架期。
預滾揉處理往往與鹽水注射、機械嫩化、注射後滾(gǔn)揉相結合,可減少總滾揉時間,改善醃製液滲透,提高產品得率。
刀片嫩化(huà)可顯著改(gǎi)善分割韌性肉的嫩度,降低剪切力值,改(gǎi)善感官嫩(nèn)度,被認為是目前一種最有(yǒu)效的嫩化技術之一,常與鹽水注射和(hé)低溫真空滾揉相結合。
斬拌(bàn)是乳化型肉製品的關鍵技術,斬拌終溫顯著產品品質,但是缺乏對原輔料加料順序即斬拌順序(xù)的研究。
另外電激嫩化、超聲波嫩化醃製和超高壓嫩化技術是肉類加工的新技術,其中電激(jī)嫩化是在(zài)動物宰殺後30min內將胴體首(shǒu)尾接通電源進行電刺激促使肌原纖維崩解,改變肌肉組織(zhī)結構,該技(jì)術(shù)容易實施(shī)效果好,在國外已廣泛使用;
超聲波嫩化醃製技(jì)術國(guó)內(nèi)外(wài)研究較多,可利用其產(chǎn)生的空化(huà)效應和機械效應破壞肌原纖維(wéi),促進鹽溶性蛋白的萃取,加(jiā)快(kuài)醃製速率,縮短醃製時間,並(bìng)且與(yǔ)超高壓設備相比經濟、安全(quán),更便於在工(gōng)業化生(shēng)產中推廣應用;超高壓雖然具有一定的嫩化作(zuò)用,但該技術的瓶頸是超高壓設(shè)備的研製,因(yīn)此限製了(le)其推廣使(shǐ)用(yòng)。
我國肉製品企(qǐ)業(yè)從20世紀90年代開始引進國外生產設備(bèi)進行低溫肉製(zhì)品的生產,且靠經驗指導生產,對(duì)西式低溫肉製品關鍵(jiàn)加工技術的(de)係統研究較少。近幾年,一些國際品牌肉食企業如荷美爾(ěr)、萬威客、泰森等在中國投資建廠,對我國肉製品企業(yè)造成一定的衝擊(jī)。
因此,大力加強低溫肉製(zhì)品中機械處(chù)理方麵的係統研究,如肉塊直徑(jìng)和滾揉(róu)行程對肉品品質影響的研究、充(chōng)氣(qì)變壓滾(gǔn)揉工藝(yì)參數的(de)優化、預滾揉與機械嫩化和(hé)注射的有機結合、斬拌條件的優化(斬拌終溫與斬拌順序)、超聲波醃製工藝參數的優化及其與滾揉相結合的應用等等,對(duì)改善我(wǒ)國低溫肉製品的質(zhì)構、口感、出水等質量缺陷具有指(zhǐ)導意義,同時對促進我國低溫肉製品健康發展(zhǎn)、提高我國肉(ròu)類生產(chǎn)技術水平(píng)具有重要意義。
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