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    西式肉制品主要加工技术研究

    高庆超 常应九 刘荟萃 曹效海 王树林 (青海大学农牧学院)

      信息来源:《肉类机械装备》     发布日期:2019-03-11   浏览次数:649  字号:[ ]
     
    核心提示:为更好地推动西式肉制品加工技术在肉制品加工中的应用发展,介绍了低温腌制技术、盐水注射技术、真空滚揉技术、嫩化技术、栅栏技术、烟熏技术6种常用的西式肉制品主要加工技术。主要论述了低温腌制技术、盐水注射技术、真空滚揉技术、嫩化技术、栅栏技术、烟熏技术这6种主要加工技术的特点和作用,同时阐述了在各类肉制品加工中的相关研究以及在肉制品加工生产与研究中的相关应用,并浅谈了6种加工技术的研究展望,以期为今后的肉制品加工研究提供一些方向。
      摘要:为更好地推动西式肉制品加工技术在肉制品加工中的应用发展,介绍了低温腌制技术、盐水注射技术、真空滚揉技术、嫩化技术、栅栏技术、烟熏技术6种常用的西式肉制品主要加工技术。主要论述了低温腌制技术、盐水注射技术、真空滚揉技术、嫩化技术、栅栏技术、烟熏技术这6种主要加工技术的特点和作用,同时阐述了在各类肉制品加工中的相关研究以及在肉制品加工生产与研究中的相关应用,并浅谈了6种加工技术的研究展望,以期为今后的肉制品加工研究提供一些方向。
      关键词:西式肉制品;低温腌制;盐水注射;真空滚揉;嫩化;栅栏;烟熏
      西式肉制品起源于欧洲,在北美、日本及其他西方国家广为流行,产品主要有香肠(灌肠)、火腿和培根三大类。西式肉制品于1840年鸦片战争后传入我国,最先被接受的是香肠类(灌肠),然后是带骨的熟火腿和肉卷等产品。从二十世纪80年代初开始,全国肉类企业从德国、荷兰、丹麦、法国、意大利、瑞士、日本等国引进香肠和火腿的加工设备,使我国肉制品品种的构成发生了根本变化,西式肉制品的产量迅速增加,并涌现出了一些大型熟肉制品加工企业,促进了我国肉制品加工业的进步和发展。
      西式肉制品加工技术是西式肉制品在加工过程中所涉及到的加工技术,其中西式肉制品加工技术包括:低温腌制技术、盐水注射技术、真空滚揉技术、嫩化技术、腌制保水技术、低温蒸煮技术、高温灭菌技术、自动灌装技术、栅栏技术、烟熏技术、连续包装技术等。这些西式肉制品加工技术随着现代科技的发展,不断地改善传统加工技术的不足之处,更加全面地应用到各类肉制品加工中,例如腌腊肉制品、火腿类、香肠类及肉制品的贮藏运输等加工材料及环节,这些技术的应用改善了肉制品的风味、嫩度、质地、微生物数量等各类理化指标,而且这些先进的加工技术被引入中国之后,也为中式肉制品的加工带来了飞速的发展。
      本文通过论述低温腌制技术、盐水注射技术、真空滚揉技术、嫩化技术、栅栏技术、烟熏技术这6种主要的西式肉制品加工技术的相关应用,为今后各类肉制品的加工研究提供新的思路。
      1  低温腌制技术
      低温腌制技术是肉制品加工过程中非常重要的一个环节,在肉制品的整个加工工艺流程中都要保持低温状态,一般控制温度为15℃以下,否则会使肉中的微生物借助肉中添加的复杂添加剂大量繁殖生长,造成肉制品的腐败糜烂。
      针对低温腌制肉制品的研究较多,比如罗智华等通过研究温度对广式腊肠质量的影响,研究结果表明了低温腌制对腌腊制品质量的重要性;杨家林等通过采用低温、低盐、湿腌、反压渗透新技术,能够大大缩短红尾鱼等淡水鱼产品的生产周期,提高产品的安全性,实现了红尾鱼产业化加工;刘承等通过研究分析了真空压力、腌制时间、腌制温度、腌制盐比例4个因素对腌制速率的主要影响变化,确定了低温真空腌制淡水鱼产品的最佳工艺优化参数为真空度-80kPa,腌制时间5h,腌制温度4℃,腌制盐比例5%。
      低温腌制技术在肉制品加工中可以有效地抑制微生物的生长繁殖,提高肉制品安全性,尤其是夏季生产期间,同时可以增加肉制品的嫩度及口感,但是保质期不长,而且保存不当容易造成污染变质。
      通过比较发现,在以上相关研究中未对研究对象的不同种类和产品类型进一步研究,比如对淡水鱼的不同规格种类和产品类型设计出不同的工艺参数表,即温度、时间、用盐量等技术控制参数,以便为今后的研究提供理论依据。
      2  盐水注射技术
      盐水注射技术是通过盐水注射机的数十乃至数百个规则排列的针头将腌制液注射到肉内部的加工技术。相比较传统的干腌法、湿腌法,盐水注射可以缩短肉制品腌制的周期、降低腌制成本、加快腌制液的渗透、防止肉制品的腐败变质,提高肉制品的嫩度以及保水性。
      近年来,盐水注射技术的应用也成为研究肉制品加工中的热点,如崔建云等通过选取不同的盐水浓度及不同的注射率对腊肉腌制工艺作了研究,研究结果表明盐水浓度及注射率对盐水扩散速率有着显著的影响。贾娜等通过研究不同的盐水注射率对酱牛肉的a*值、蒸煮损失及剪切力的影响以及注射液中的食用胶配比对酱牛肉的水分活度、蒸煮损失、剪切力、色泽和质构特性的影响,证明了盐水注射可以改善牛肉的品质特性,确定了最佳注射率为20%以及最佳食用胶配比为0.15%,黄原胶与0.15%卡拉胶复配。另外,在传统的沟帮子熏鸡加工过程中存在有些部位食盐分布不均导致腌制不透的缺陷,王玉田等就通过研究盐水注射法对沟帮子熏鸡加工腌制过程中腌制效果的影响,证实了盐水注射能够提高沟帮子熏鸡的腌制效果,使得其腌制完全、食盐分布均匀,最佳注射工艺条件是盐水浓度为10 %,盐水注射量1.5%,注射后停滞时间为2h。韩玲等在低温酱卤牦牛肉的加工工艺中采用了盐水注射腌制技术,使得低温酱卤牦牛肉具有柔嫩多汁、软硬合适、出品率高、风味独特、品质良好等优点。
      目前更多的研究是在盐水注射的注射液中添加各种添加剂、改良剂等材料,探究它们之间的配比,否则过多会导致针孔堵塞,损坏设备;过少则无明显效果。但针对盐水注射之后肉制品自身的一些营养物质的变化规律研究鲜有报道,所以今后研究人员可以在盐水注射之后肉制品内部营养物质的变化机理上进行深度的探索,以便让盐水注射技术在肉制品现代化加工生产发挥更好的作用。
      3  真空滚揉技术
      要使盐水注射技术能够发挥作用,使得盐水分布均匀,必须借助于真空滚揉技术。真空滚揉技术是通过真空滚揉机对肉块进行翻滚、挤压、揉搓、摔打,从而加速腌制液的渗透分布,使得肌肉纤维组织得到破坏,提高肉的嫩度、粘着性、保水性以及出品率;同时因滚揉机的滚筒内是真空的,也可以抑制微生物的生长繁殖。
      关于真空滚揉工艺的研究较多,比如王兆明等通过对伊拉兔肉在真空滚揉腌制前后的品质、质构特性、肌原纤维蛋白、肌浆蛋白、游离氨基酸含量和总蛋白溶解度变化的研究,研究结果表明真空滚揉确实能够改善伊拉兔肉的整体品质。刘巧瑜等采用响应面分析设计试验方法,针对影响白卤牛肉加工过程中主要成分、感官品质、色度、质构特性及出成率的真空滚揉的原料初始温度、真空度、滚揉时间、转速、载荷量和静腌时间进行了工艺参数优化,得到最佳工艺参数为初始温度0℃~5℃、真空度为6kPa,滚揉时间15min,转速4r/min,载荷量60 %,静腌时间12h。张东等通过采用Box-Behnken 试验设计及响应面分析设计,研究了影响腊肉加工中腌制液吸收百分比、蒸煮损失的真空滚揉时间、脉动比(真空时间/常压时间)和液肉百分比3个因素,确定了腊肉腌制加工中脉动真空滚揉的最佳工艺参数为滚揉时间6h、脉动比1.43、液肉百分比35%。杨秋丽等通过研究不同的真空滚揉时间对腊板鹅加工中色泽、脂质氧化、非蛋白氮含量和蛋白水解酶活力等理化指标的影响,确定了最佳真空滚揉时间为60min。徐洁洁通过对熏马肉加工过程中的真空滚揉技术条件进行了单因素及响应面分析设计优化试验,研究了滚揉真空度、滚揉时间、腌制时间和蒸馏水添加量4个因素对含盐量、色度和亚硝酸钠残留量的影响,确定了最佳工艺参数为真空度0.06MPa、滚揉时间4h、腌制时间36 h、蒸馏水添加量50%。以上这些研究表明真空滚揉技术在肉制品加工过程中对品质特性、质构特性、肌原纤维蛋白、剪切力、肌浆蛋白、色度、蛋白水解酶活力,出成率都有着显著影响,是肉制品加工中至关重要的一环。
      在众多关于真空滚揉技术的研究中,有着不同的研究对象,比如鸡肉、鸭肉、鹅肉、牛肉、羊肉、伊拉兔肉、新疆的熏马肉等,但是在青海地区独特的高原生物资源—牦牛肉的加工过程中,真空滚揉技术条件对于牦牛肉加工工艺的影响尚未见到报道。因牦牛肉有一些特殊的品质,比如滋味、口感、肉质、粗纤维的含量等理化品质,因此在今后的肉制品研究当中,可以对牦牛肉加工中真空滚揉条件进行优化设计,为生产出优质鲜美的牦牛肉制品提供一定的理论依据。
      4  嫩化技术
      嫩度是影响肉类制品感官品质的一项重要指标,如今对于肉类的嫩化,国内外学者研究的比较多。目前嫩化的方法也比较多,比如电刺激法、拉伸吊挂法、钙离子注射法、嫩化酶法、基因工程法、超声波法、机械法等等。近年来,针对电刺激法、嫩化酶法及超声波法在肉制品加工中的应用较多。
      针对电刺激法的研究相对较多,电刺激的原理是可以加快动物宰后的糖酵解速率,引发肌肉僵直现象的快速出现,从而避免了冷收缩现象的产生。比如王莉等以牦牛肉为研究对象,分别测定比较了宰后牦牛肉电刺激处理和未电刺激处理对不同部位(冈上肌、背阔肌和半腱肌)的肉在不同成熟时间内肌钙蛋白-T、肌间线、剪切力以及肌原纤维小片化指数的影响变化,得出电刺激组肌钙蛋白-T和肌间线的降解速度和降解程度均高于未电刺激组,且背阔肌的特征降解产物出现的时间较早,降解程度也较高;剪切力值下降速度比未电刺激组分别显著提高2.93%、9.47%、5.08 %;肌原纤维小片化指数值随成熟时间的变化趋势与剪切力值相反。田园系统的研究了低压电刺激对宰后牦牛肉成熟24h内的pH值、温度变化速率、糖原含量、亮度值、滴水损失、剪切力、质构特性、肌纤维结构、肌间线蛋白、肌钙蛋白-T等理化指标的影响。
      目前,嫩化酶法在增强肉的嫩度方面应用广泛,主要分为外源嫩化酶和内源嫩化酶两类,其中应用最多的是木瓜蛋白酶。朱秀娟等通过采用响应面优化法研究分析了木瓜蛋白酶对于嫩化牦牛肉的工艺条件,确定了最佳工艺参数为酶液pH值5.1、酶浓度9.63mg/L、嫩化时间14.5h,并同时利用电镜扫描观察了木瓜蛋白酶嫩化后的牦牛肉的组织形态,说明了木瓜蛋白酶确实具有嫩化肉类制品的良好效果。周丹等在研究木瓜蛋白酶嫩化河蚌肉的工艺条件中使用了超声波辅助技术,采用响应面试验优化探究了木瓜蛋白酶用量、超声时间、超声功率三者的最佳工艺参数为木瓜蛋白酶质量分数6%、超声功率150W、超声时间27min,同时也证明了超声波辅助木瓜蛋白酶嫩化牦牛肉能够取得更好的效果。
      对于超声波嫩化肉制品的工艺,张坤等采用高强度超声波(超声功率800W,超声总时间42min,工作时间2s,停歇时间3s)对鹅胸肉的嫩度及品质的影响变化进行了研究,根据理化指标的测定,显示出高强度超声波能够破坏鹅胸肉的肌原纤维结构,缩短了肉品成熟的时间,进一步提高了肉的嫩度品质。
      对于复合嫩化肉类制品的研究,比如卿丹丹在研究鹅肉的嫩化时,采用了机械嫩化与酶解嫩化相结合的方法,确定了复合嫩化的作用效果以及最佳工艺参数为木瓜蛋白酶用量2.68U/g,滚揉时间30min,嫩化温度18.80℃,静置时间33.04 min。
      针对以上的研究可以发现,在今后不同肉类制品的嫩化研究中要多采用复合嫩化的方法,即将嫩化技术和其他辅助技术相结合应用于肉制品加工当中,可能会对肉制品的嫩化起到更好的效果,提升肉制品的品质特性,为今后的肉类嫩化研究提供更多的理论依据和研究方向。
      5  栅栏技术
      近年来,有些肉制品在销售运输过程中常常出现腐败变质的现象,因此栅栏技术的应用越来越受到人们的关注,成为研究的热点。栅栏技术这个概念最初是由德国肉类研究中心专家Leistner 在1978年提出来的,旨在将多种科学保鲜技术相结合,保证肉制品在加工、生产、销售、运输过程中防止不良理化变化及腐败变质现象的产生,从而达到产品保质期的延长。目前应用的栅栏因子大约有50余种,而且在西式肉制品加工过程中已被广泛应用,包括pH值、温度、电磁、压力、辐照、防腐剂、铝箔包装、气调包装、烟熏等。比如赵静等通过对牦牛肉肠加工生产过程中的关键工艺要点进行研究,在确定危害分析关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)的基础上,采用栅栏技术对工艺条件进行了控制,确定了最佳栅栏参数组合为原料肉缓化温度(10±1)℃、时间24h,辅料处理为微波1421MHz、2min;二次污染控制为,工人手部消毒液为84消毒液、浸泡30min,设备消毒液为75%酒精、时间5min,提高了牦牛肉肠的成品率,保证了产品的货架期。张伟威等通过研究栅栏技术在传统清蒸羊羔肉低温制品在加工生产过程中应用条件,确定了关键控制点为原料验收、熟化杀菌、二次灭菌及成品贮藏,即栅栏因子,采用正交试验得出了最佳栅栏参数组合为无菌室紫外灯照射45min,采用2mL/100g的酒精喷洒以及紫外线照射20min进行减菌,最优熟化杀菌工艺:盐、糖的添加量,腌制、蒸煮时间分别为:2%、1%、15min和50min,最优二次杀菌方式:80℃~85℃、30min,杀菌次数为2次,并在4℃下贮藏。郭燕茹等对栅栏技术在水产品加工及贮藏过程中的应用研究进展进行了综述,并具体阐述了抗菌包装技术与冷杀菌技术科学地结合应用,会提高水产品的货架期与质量水平,专门对抗菌包装与冷杀菌相结合的新型栅栏技术在鱼糜制品加工生产贮藏过程中的应用进行了研究。包俊等采用响应面中心组合设计对在预包装鸭脯串加工生产过程中栅栏技术的应用进行了研究,通过研究臭氧水对鸭脯肉解冻和腌制工艺过程的处理导致的菌落总数的变化以及热杀菌和辐照杀菌对鸭脯肉的感官品质的影响。
      栅栏技术大多是基于危害分析关键控制点(HACCP)的应用上进行设置栅栏因子,确定栅栏技术的工艺参数,而且栅栏技术是目前许多专家学者比较感兴趣的研究方向,尤其是新型的组合栅栏技术,比如抗菌包装与冷杀菌技术结合的新型加工技术等。因此,在今后探究栅栏技术的应用过程中,对于新型栅栏技术的开发研究及应用发展具有广阔的前景。
      6  烟熏技术
      烟熏是指木炭等材料不充分燃烧所产生的挥发性成分对肉制品进行熏制的过程。传统的烟熏工艺是普遍使用的,但其所产生的环境问题及安全健康问题颇多,尤其是产生的苯并芘、杂环胺、多环芳烃等致癌物质对人类的健康生活有着严重的威胁。随着现代工艺的迅速发展,烟熏香精及烟熏液的出现改变了传统的烟熏工艺方式,其中烟熏的方式也包括直接涂抹法和喷淋法等。
      对于烟熏香精的研究,王琼等通过感官评价和电子鼻技术研究了不同类型烟熏香精对西式培根的整体风味的影响,同时利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测添加不同类型烟熏香精西式培根中挥发性风味物质的种类及含量,确定了“乐香”水溶性烟熏香精的烟熏效果和挥发性风味物质种类含量与传统烟熏工艺最为接近。
      对于烟熏工艺的研究,赵冰等在感官评价、挥发性风味物质、苯并芘、色泽及货架期5个方面,研究比较了木熏工艺与液熏工艺对清真牛肉香肠品质的影响,得出木熏工艺在感官评价和挥发性风味物质方面优于液熏工艺,但在苯并芘含量方面,液熏工艺要优于木熏工艺,在色泽和货架期方面,两种烟熏工艺没有明显差异。
      对于烟熏方式的研究,钟昳茹等通过研究不同烘烤方式(工厂快速烘烤烟熏和农家传统风干烟熏)对湘西腊肉挥发性风味物质的影响,利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测挥发性物质成分,得出工厂快速烘烤烟熏腊肉成品的挥发性物质成分在种类和相对含量上均高于农家传统风干烟熏腊肉成品。
      对于新型烟熏肉制品工艺及品质检测的研究,汪敏在研究中建立了一种测定烟熏肉制品中的甲醛含量的方法-超高效液相色谱法,同时采用一种安全食品烟熏液筛选出了一种无甲醛、无3,4-苯并芘的烟熏香肠的制作工艺,并通过固相微萃取-气相色谱-质谱(solid phase microextraction -gas chromatograph -mass  spectrometry,SPME-GC-MS)技术对其挥发性风味物质进行了检测与分析。芮露明通过分析传统烟熏工艺的弊端,研究了水分迁移动力学、热力场相关规律,建立了一种新型的绿色制造烟熏肉制品的工艺,并通过相关技术进行了分析检测。王琼等用电子鼻和电子舌结合模糊数学的方法对烟熏液进行优化工艺的烟熏培根的感官评价进行测试。
      目前烟熏技术的发展态势良好,尤其是烟熏液及烟熏香精的出现,极大地改善了传统木熏工艺所带来的一系列安全健康问题,但是在烟熏液及烟熏香精加工过程中需要经过一系列的纯化工艺,这样会在一定程度上影响烟熏液及烟熏香精产品的风味和色泽,解决烟熏液及烟熏香精加工生产过程中酚类物质和羰基类物质的损失是高品质烟熏液及烟熏香精生产的关键。
      7  讨论
      近些年来,随着人们对健康生活的要求越来越高,许多科研工作者对西式肉制品加工技术应用于肉制品加工的研究越来越感兴趣,尤其是肉制品加工生产中的加工新技术、工艺条件及品质检测方法等。比如通过射频加热代替蒸煮加热对西式火腿的品质及肌原纤维结构的影响,展示了射频加热的优越性,体现了一种新型的加热技术。利用表面活性剂及乳酸盐对肠衣进行改性,研究香肠的理化性质有何变化。
      利用核酸分子学的肉类种属鉴别技术检验肉类是否掺假,从基因方面对肉类品质成分进行检测鉴定,对以后肉类研究起着非常重要的意义。利用生命周期理论对肉制品加工生产中的碳足迹进行分析,对于碳标签在中国的应用及食品碳排放具有重要的约束意义。这些新型的加工技术及检测方法在肉制品加工生产中的应用前景广泛。
      8  结语
      目前,全球肉制品的质量需求越来越高,随之产生的加工检测技术也越来越发达,针对西式肉制品加工技术的引进及应用也越来越成为现今科研人员研究的热点对象,对于肉制品加工中营养物质的变化情况及微生物的变化规律也将是今后研究的方向。
     
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