烤鹵牛肉加工過程質控及菌相變化

于立梅，楊敏,吳杰，范春艷，趙雪松

（1.仲愷農業工程學院輕工與食品學院，廣東 廣州 510225；2.吉林中糧生化科技有限公司，吉林 長春 130118）

在肉類食品中，牛肉制品具有營養豐富、低脂肪、低膽固醇等特點。在我國傳統牛肉制品中，牛肉干、臘牛肉的口感豐富，且歷史悠久。但目前臘肉加工多數還停留在傳統作坊式生產水平之上，成品衛生質量普遍較差，產品的安全性同樣存在問題。且鹵肉制品因其含有大量的蛋白質和脂肪，很容易被微生物侵害、其次脂肪氧化和水解造成的酸價、過氧化值超標及亞硝酸鹽的安全問題，這些主要是食品成分物性變化和微生物作用引起的。

菌相是指食品中各種微生物之間相互競爭與拮抗，互利共生或偏利共生以適應各自的環境條件而共存于食品內環境中的特定微生物群體。在一定條件下，特定的肉制品都有其相對穩定的特征性菌相。不同氣候條件和加工方法將直接影響傳統肉制品的微生態結構，改變微生物種群及相互關系，并因為它們在加工貯藏各個階段對蛋白質，脂肪的分解水解作用差異而最終影響產品質量。因此，本文結合臘肉和鹵肉加工中共性的問題，把兩者結合起來，改進工藝，縮短加工周期，研制一種具有臘鹵風味的烤鹵牛肉制品，探討烤鹵牛肉在加工過程質量安全控制及微生物菌相，為傳統烤鹵肉的產后貯藏和品質控制提供參考，豐富肉類市場。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

市售新鮮牛后腿肉購于市場：濱江東市場；DKS22電熱恒溫水浴鍋：廣東環凱微生物科技有限公司；DGSB/20－002A臺式干燥箱：重慶試驗設備廠制造；WFZ800－D3B紫外分光光度計：上海匯質精密儀器有限公司；SHB－3循環水多用真空泵：鄭州杜甫儀器廠；JJ－2B組織搗碎機：金壇市精達儀器廠；VH－11遠紅外線烘爐：南京旭眾食品有限公司；PH-3C數字型酸度計：上海雷磁儀器廠；85-Z型恒溫磁力攪拌器：上海儀表供銷公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料選擇→分割→低溫滲透腌制→分段烘烤→預煮→鹵制→烘烤→包裝→成品

1.2.2 操作要點

1.選料：選擇經衛生檢驗合格的牛后腿肉，無淤血、油污、傷肉，皮毛及其它雜質等。

2.修整：將原料肉先去除表面脂肪層、筋膜后按牛肉紋理方向分割成長約5 cm、寬約4 cm、厚度約3 cm的肉條。在低溫環境盡快完成分割。

3.腌制液配方：食鹽1.5%、亞硝酸鈉0.015%、復合磷酸鹽0.5%。配制方法:先將復合磷酸鹽用少量的熱水溶解，然后加食鹽配成鹽水，充分攪拌均勻后再加亞硝酸鈉，再充分攪拌均勻待用。

4.腌制：將腌制液加入原料肉，混合均勻，在4℃下腌制24 h。每6小時翻動一次。

5.烘烤：將腌制并浸漬好的肉條瀝干、涼掛，涼掛時保持肉條間距5 cm～8 cm，促進表面水分揮發。待牛肉表面干燥，無汁液滴落時，放進烘箱，40℃烘烤約18 h，肉條水分含量在32%～35%即可。

6.鹵制：沸水預煮烘烤后的牛肉5 min，再用鹵水小火鹵煮40 min，最后煮沸再取出牛肉瀝干。

7.烘干及包裝：在75℃下烘烤15 min，冷卻后真空包裝。

1.2.3 菌相測定

菌落總數按GB/T 4789.2-2008《食品衛生微生物學檢驗菌落總數》測定；乳酸菌按GB/T 4789.35-2008《食品中乳酸菌檢驗》測定；霉菌、酵母菌按GB/T 4789.15-2003《霉菌和酵母計數>測定；大腸桿菌按GB/T 4789.38-2008《大腸桿菌計數》測定。

1.2.4 理化指標測定

揮發性鹽基態氮：半微量凱氏定氮法，按GB 5009.7-85《食品中還原糖的測定方法》執行；亞硝酸鹽：格里斯試劑比色法，按GB 5009.33-1996《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定方法》執行；pH用PHS-3C型酸度計測定。

2 結果與分析

2.1 原料肉特性

對于肉制品來說原料決定產品，把握原料肉的理化特性是保證肉質的前提，而嫩度、pH、NaNO2含量、TVB-N含量、Aw和水分含量等指標變化與肉的鮮度變化有密切的聯系，見表1。

表1 原料肉的各項理化指標Table 1 Various physicochemical items of raw beef

原料肉的 pH 為（6.10±0.03）。感官評定結果為：色澤（肌肉紅色均勻，有光澤）；組織狀態（纖維清晰且有堅韌性）；黏度（外表微干或濕潤，不粘手）；具有牛肉的特殊氣味，無臭味，無異味；煮沸后肉湯（澄清透明，脂肪聚于表面，具有特有香味）。且原料肉揮發性鹽基氮含量為（11.21 ±1.02）mg/100 g，在國標TVB-N≤20 mg/100 g范圍內。

2.2 不同加工處理中水分活度的變化

不同加工處理對水分活度的影響見圖1。

圖1 烤鹵牛肉加工過程中水分活度變化Fig.1 The variation of AW difference on various processing for baked-cooked beef

從圖1可以看出，烤鹵牛肉在加工過程中的水分活度逐漸下降，水分活度在腌制過程中有明顯下降，這是因為腌制劑中的食鹽溶解于水后解離為離子，并在每個離子的周圍聚集著一群水分子，水化離子周圍的水分子聚集量占總水分量的百分比隨著食鹽濃度的提高而增加，相應地使肉中的游離水減少，其水分活度下降，降低值之后水分活度基本穩定。在整個烤鹵牛肉的加工過程中，水分活度一直在降低，成品中的水分活度降到了0.82左右。在食品中，水分活度是影響食品品質和穩定性的重要因素。首先，它影響肉制品的微觀組織結構，水分活度值越低，肉制品中的自由水的含量也就越低，蛋白質膠體結構的保水性也就越低，口感就會干硬。其次，水分活度也影響肉制品中的微生物生長。

2.3 烤鹵牛肉加工過程中pH變化

pH對食肉的品質有著重要的影響，它直接影響肉品的許多利用過程，如保藏性、熱煮損失及加工等。較低的pH會限制肉中蛋白質和脂肪水解酶類的活性，并改變產品最終的風味[1]。加工過程對pH變化影響如圖2。

圖2 烤鹵牛肉加工過程中pH變化Fig.2 The variation of pH value difference on various processing for baked-cooked beef

從圖2可以看出，烤鹵牛肉的pH下降主要發生在兩個階段，在腌制的前期，pH明顯下降，pH下降的第二階段發生在烘烤的后期，這可能是由于乳酸菌作用于碳水化合物產生乳酸并不斷積累的結果。在腌制的后期到烘烤，pH顯著回升，這可能與臘肉加工過程中蛋白質降解產生游離氨基酸有關，也可能與其他因素共同作用的結果。

2.4 烤鹵牛肉加工過程嫩度變化

烤鹵牛肉加工過程嫩度變化結果見圖3。

圖3 烤鹵牛肉加工過程中嫩度變化Fig.3 The variation of Tenderness difference on various processing for baked-cooked beef

肉的嫩度指肉在咀嚼或切割時所需的剪切力，表明肉在被咀嚼時柔軟、多汁和容易嚼爛的程度。嫩度受多種因素的影響，如品種、年齡、肌肉部位、肌纖維直徑、肌肉化學成分（如肌肉脂肪含量、羥脯氨酸含量）等[2-3]。由圖3可知，腌制階段肌肉的嫩度先降低，9 h此時肉的嫩度最差。因為pH的高低在加工過程中對肌肉的嫩度有一定影響，隨著pH的下降，肉的水化作用降低，肽鍵之間靜電結合和氫鍵結合增強，蛋白質的網狀結構緊張，從而降低了嫩度，pH近蛋白質等電點，肉的水化作用降低到最低程度，此時肉的嫩度最差。高于或低于等電點時，由于蛋白質的實效電荷增加而增大了肽鍵之間的排斥力，蛋白質結構松馳，肉的水合作用增強，肉質較嫩。

烘烤階段的加熱對肌肉嫩度的影響有雙重效應，它既可使肉變嫩，又可使其硬度增加，這取決于加熱溫度和時間，加熱可以引起肌肉蛋白質的變性，從而發生凝固、凝集和短縮現象，但另一方面，肌肉中結締組織在一定范圍逐漸變為明膠，從而使肌肉嫩度增加[4]。Bertola等發現在60℃～68℃肌肉嫩度隨蒸煮時間的延長而升高，直到臨界值，這與膠原蛋白在此溫度內的降解有關。但隨著肌動蛋白的變性上升，在80℃～90℃肌肉蛋白已全部變性，肌肉硬度保持在較高水平。

2.5 烤鹵牛肉加工過程中亞硝酸鹽變化

在肉制品中常加入亞硝酸鈉，可使肉色鮮紅。在一定的酸性條件下，亞硝酸鹽分解產生亞硝基，亞硝基很快與肌紅蛋白反應生成鮮紅色的亞硝基肌紅蛋白。但亞硝酸鹽與蛋白質分解的中間體二級胺結合形成亞硝胺是致癌物質。因此，亞硝酸鹽的使用量和殘留量均受到限制[5]，烤鹵牛肉加工過程中亞硝酸鹽變化趨勢見圖4。

圖4 烤鹵牛肉加工過程中亞硝酸鹽變化Fig.4 The variation of sodium nitrite on various processing for baked-cooked beef

從圖4可以看出，腌制階段前期亞硝酸鹽含量上升趨勢明顯，12 h達到最大，隨后緩慢下降。烘烤階段亞硝酸鹽含量總體趨勢為先升后降，最高時約為45 mg/kg，最終約為28.9 mg/kg，含量達到30 mg/kg以下，符合國家規定。烘烤前期，溫度的升高以及硝酸鹽的還原等原因，使牛肉中的亞硝酸鹽含量增加。在烘烤的后期，乳酸菌大量繁殖能有效分解亞硝酸鹽，而且在酸性條件下，亞硝酸鹽不易形成，因此其含量下降。

2.6 烤鹵牛肉加工過程中揮發性鹽基氮含量變化

揮發性鹽基氮（TVB－N）是動物性食品在自身酶或腐敗微生物所分泌的胞外酶的作用下，蛋白質被分解而產生的氨以及胺類等堿性含氮物質，它是衡量肉類腐敗變質的重要指標[6]。烤鹵牛肉加工過程中揮發性鹽基氮含量變化趨勢見圖5。

圖5 烤鹵牛肉加工過程中揮發性鹽基氮變化Fig.5 The variation of TVB-N on various processing for bakedcooked beef

由圖5可知，腌制階段揮發性鹽基氮變化不大，而烤鹵牛肉烘烤過程中揮發性鹽基氮的含量逐漸增加。其中烘烤初期揮發性鹽基氮含量上升顯著（P＜0.05），烘烤后期上升趨勢較緩。這主要是因為烘烤初期烤鹵牛肉含水量較多，此時較適合腐敗微生物的生長，揮發性鹽基氮含量迅速增加。烘烤后期，隨烤鹵牛肉中的含水量的逐漸減少，腐敗微生物的作用受到抑制，揮發性鹽基氮含量上升的趨勢變緩。肉品中所含TVB－N的量隨著腐敗的進程而逐漸增加，與肉品腐敗程度成正比，因此可用來鑒定肉品的新鮮度。一般新鮮肉的揮發性鹽基氮含量小于15 mg/100 g。另外，揮發性鹽基氮的測定中，用水浸提以及加熱等操作不當易使測量值偏大。

2.7 烤鹵牛肉烘烤過程中菌相變化

菌落總數的變化趨勢是各種因素的綜合反映，如圖6中菌落總數初期變化平緩，隨后數量不斷增加，而到了后期則趨于緩和下降。這種現象是由于在較適宜的環境條件和群體密度下，微生物相互利用細胞的中間代謝物，調節不利因素，從而有較大的生長速率。當微生物的群體密度到了一定程度，在有限營養物質和各種有害代謝物積累的影響下，生長速率下降。除此之外，亞硝酸鹽含量的變化、水分變化、pH變化等，都會有一定影響，烤鹵牛肉烘烤過程中菌相變化見圖6。

圖6 烤鹵牛肉烘烤過程中菌相變化Fig.6 The variation of Microflora on baked processing for bakedcooked beef

霉菌變化趨勢表明，霉菌在整個加工過程中逐漸降低，原因是大多數霉菌的最適溫度是25℃～30℃，對烘烤的溫度不適應，另外受到其他微生物如微球菌的抑制作用，這也是臘牛肉不易長霉的原因。

酵母菌的最適pH為4.0～4.5，最適溫度為20℃～30℃，由于不適應環境條件，在烘烤過程數量呈下降趨勢，跟霉菌的狀況類似。酵母菌也受到微球菌等的抑制作用，還有水分含量下降、鹽濃度上升的影響。

乳酸菌隨著烘烤時間的增加先升后降，在烘烤12 h后數量達到最高，隨后下降。在烘烤過程，乳酸菌的數目遠遠超過其他微生物的數目，作為主要的優勢菌，有效地抑制了有害微生物，保障了牛肉的良好品質。臘鹵牛肉的口感不能太酸，否則產品風味不好，品質下降。因此，臘鹵牛肉腌制烘烤過程控制乳酸菌生長環境非常重要。

大腸菌群在烘烤的前期，由于溫度較低，腸桿菌數量有上升的趨勢，但在中后期，它的數量明顯下降，主要原因是受到微生物拮抗作用的影響，乳酸菌產生的細菌素抑制了腸桿菌的生長。此外，pH低、水分含量低也是腸桿菌消亡的重要原因，酸性環境抑制了腸桿菌的生長。

2.8 成品檢測

成品微生物及理化指標見表2。

表2 成品微生物及理化指標Table 2 Microbiol and physiochemical index of products

3 結論

針對傳統臘肉和鹵肉加工過程和品質特性，通過改變加工工藝，采用分段烘烤和鹵制結合技術，研制了一種具有臘肉和鹵肉風味的牛肉制品，試驗結果表明：烤鹵牛肉在整個加工過程中pH明顯下降，在腌制的后期到烘烤，pH顯著回升。腌制階段肌肉的嫩度先降后升，烘烤階段的加熱對肌肉嫩度的影響有雙重效應，它既可使肉變嫩，又可使其硬度增加，這取決于加熱溫度和時間，加熱可以引起肌肉蛋白質的變性，從而發生凝固、凝集和短縮現象。

烘烤前期，溫度的升高以及硝酸鹽的還原等原因，使牛肉中的亞硝酸鹽含量增加。在烘烤的后期，乳酸菌大量繁殖能有效分解亞硝酸鹽，而且在酸性條件下，亞硝酸鹽不易形成，因此其含量下降。腌制階段揮發性鹽基氮變化不大，烘烤初期揮發性鹽基氮含量上升顯著（P＜0.05），烘烤后期上升趨勢較緩。菌相變化表明：菌落總數為上升趨勢，后期緩和。乳酸菌數量先升后降，最高時達到106cfu/g，在整個加工過程始終為優勢菌種。大腸菌群、霉菌、酵母菌相對乳酸菌數量較小，在加工過程中總體呈下降趨勢。

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