王浩明 鄭海波 李景軍 李先保 何語靜 祝瑛澤
摘 要:醬鹵肉制品是深受我國居民喜愛的一種傳統肉制品,在從作坊式生產到工業化生產的轉變過程中,通過持續的技術改進,產品品質得到不斷提高。本文圍繞醬鹵肉制品3 個主要的加工環節:腌制、鹵制和殺菌,對醬鹵肉制品的加工技術進行總結。目前,腌制技術主要有滾揉腌制、注射腌制、高壓腌制、超聲波輔助腌制等;鹵制技術主要有老湯鹵制技術和定量鹵制技術;殺菌技術主要有熱力殺菌、微波殺菌、超高壓殺菌、高壓電場殺菌、超聲波殺菌、輻照殺菌等。這些技術,特別是新技術在改善肉制品等食品品質方面具有良好的效果,使用這些技術將有助于提高醬鹵肉制品質量,更好適應消費市場的需求。
關鍵詞:醬鹵肉制品;腌制技術;鹵制技術;殺菌技術
Abstract: Soy sauce and pot-roast meat products are a kind of traditional Chinese meat products popular among people in the country. During the transition from craft production to industrial production, the product quality has been improved thanks to continuous technical improvements. This article summarizes the technologies currently used in the three main processing steps of soy sauce and pot-roast meat products: marination (tumbling, injection, high pressure and ultrasonic), stewing (stewing in soup stock and quantitative stewing) and sterilization (thermal sterilization, microwave sterilization, ultra-high pressure sterilization, high-voltage electric field sterilization, ultrasonic sterilization, and irradiation sterilization). These technologies, especially the newly developed ones, have good performance in improving the quality of various foods including meat products and therefore they will be helpful to improve the quality of soy sauce and pot-roast meat products in order to better adapt to the needs of consumers.
Keywords: soy sauce and pot-roast meat products; marination technology; stewing technology; sterilization technology
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200518-125
中圖分類號:TS251.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2020)08-0102-06
引文格式:
王浩明, 鄭海波, 李景軍, 等. 醬鹵肉制品關鍵加工技術研究進展[J]. 肉類研究, 2020, 34(8): 102-107. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200518-125. ? ?http://www.rlyj.net.cn
WANG Haoming, ZHENG Haibo, LI Jingjun, et al. Recent progress in key processing technologies for soy sauce and pot-roast
meat products[J]. Meat Research, 2020, 34(8): 102-107. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200518-125. ? ?http://www.rlyj.net.cn
醬鹵肉制品在我國已有幾千年的發展歷史,其具有食用方便、色澤鮮亮、口感酥潤、風味濃郁的特點,深受我國老百姓喜愛。長久以來,我國醬鹵肉制品的發展比較緩慢,直到近現代社會以后,醬鹵肉制品才走出家庭式的小作坊,進入工業化、規模化生產的新階段。目前,我國醬鹵肉制品日消費量達到1.5 萬t左右。小作坊和小規模化生產很難保證產品品質和消費量的需求,因此必須對傳統醬鹵肉制品的加工工藝進行改良與創新,使生產工藝更加科學化,生產設備更加現代化,進一步提高產品質量,從而滿足消費者的需求[1]。
現代醬鹵肉制品的加工主要有3 個關鍵工藝環節,分別為腌制、鹵制和殺菌。因此,本文將圍繞這3 個加工環節介紹醬鹵肉制品的相關加工技術及其研究進展。在腌制技術中,有滾揉腌制、注射腌制、高壓腌制、超聲波輔助腌制等;在鹵制技術中,除了傳統老湯鹵制技術,還開發了定量鹵制技術;在殺菌技術中,除了熱力殺菌、微波殺菌,還有輻照殺菌、超高壓殺菌、高壓脈沖電場殺菌等新型低溫殺菌技術。通過對這些技術進行介紹,為醬鹵肉制品加工技術的升級提供新的思路。
1 腌制技術
腌制主要利用食鹽等腌制劑對原料肉進行處理,具有調節肉制品風味的作用,同時可以改善肉制品質構、色澤和保水性[2-3]。一定用量的腌制劑還可以抑制微生物的生長,延長貯存期[4]。經過多年的發展,腌制技術已從傳統的單一靜置腌制發展出了一系列更加高效的腌制技術,如滾揉腌制技術、注射腌制技術、高壓腌制技術和超聲波輔助腌制技術等。
1.1 滾揉腌制技術
滾揉腌制是將肉塊與腌制液放入滾揉機中,肉塊在滾揉作用下不斷翻滾、摔打,使加入的腌制劑、調味料等迅速、均勻地擴散到肌肉纖維組織的過程。相比傳統的靜置腌制法,滾揉腌制法的腌制速率更快,原料肉保水性和肉質嫩度更高。在常壓滾揉技術的基礎上,人們又開發出低溫真空滾揉腌制技術、充氣變壓滾揉腌制技術等改進型滾揉腌制技術。
低溫真空滾揉腌制技術是采用帶有制冷功能和抽真空功能的滾揉機,在低溫和真空條件下對肉塊進行滾揉處理。真空腌制方法可以使肉內外產生氣壓差,腌制結束后,溶解出的蛋白質和腌制液在氣壓差的作用下沿組織空隙進入肉中,從而獲得比常壓滾揉腌制更好的腌制效果[5-6]。在滾揉過程中,一般溫度控制在10 ℃以下,同時真空度小于-100 kPa,這樣有助于抑制微生物的生長繁殖,減少因摩擦而引起的肉溫升高和氣泡形成。滾揉效果受滾揉方式、肉塊大小、滾揉行程、滾揉機負荷、真空度及溫度等多方面的影響[7]。史培磊等[8]研究真空滾揉對鵝肉品質的影響,結果表明,滾揉腌制后鵝肉的蒸煮損失率降低7%、剪切力降低9.81 N,肌纖維直徑減小10 μm,肌節長度增加0.8 μm。李可等[9]研究發現,連續真空滾揉相比間歇真空滾揉更有助于豬排骨鹽溶性蛋白的溶出,提高保水性和嫩度。陳星等[10]發現,鴨肉的真空滾揉時間應小于2 h,時間過長可能會導致保水性下降。
充氣變壓滾揉技術是指滾揉過程中滾筒內部的氣壓處于變動狀態,可以是真空狀態,也可以是加壓狀態。通過正負壓的交替,促使肌肉組織結構壓迫與舒張交替作用,使腌制液呈周期性發生吸入和擠出運動,從而加速腌制液滲透。充氣變壓滾揉的腌制效果受滾揉溫度、滾揉氣壓、變壓交變比、抑菌氣體含量等的影響。詹文圓[11]、吳漢東[12]等研究發現,使用混合氣體(N2、O2、CO2)增大了氣體與肉之間的摩擦力及所作的功,從而增加了機械摩擦的效率,促進了肉質嫩化。同時,不同氣體對微生物有一定的抑制作用,詹文圓[13]研究發現,CO2與N2體積比為9∶1時,腸桿菌科生長得到抑制,在總菌數中所占比例下降幅度較大。充氣變壓滾揉中的變壓交變比與不同氣體間的比例也是腌制效果的關鍵影響因素,在應用中應合理選擇。
1.2 注射腌制技術
注射腌制技術是使用鹽水注射機將配制好的腌制液注射到肉中,使腌制液極快進入原料肉。通常注射腌制技術與滾揉技術結合使用,滾揉可以促進腌制液的均勻分散[14]。
注射腌制時的鹽水配方及鹽水注射率直接關系到腌制效果。賈娜等[15]研究鹽水注射率對醬牛肉品質的影響,結果發現,注射量20 mL/kg時,醬牛肉的蒸煮損失率較低,肉質嫩度提高。趙志霞等[16]研究羅非魚片的快速腌制工藝,發現注射腌制的效果優于靜置腌制、真空腌制和超聲腌制,注射腌制的食鹽滲透速率更快、產品出品率更高,品質較好。徐寶才等[17]研究滾揉、注射腌制液后滾揉、嫩化后滾揉、注射后嫩化滾揉及腰刀絞制后滾揉5 種處理方法對于豬肉切片火腿出水、質構及口感問題的改善作用,結果發現,注射后滾揉處理相比其他處理更有助于提高豬肉切片火腿的品質,并建議應用于工業化生產。傳統熏雞腌制存在腿部、胸部等部位腌制不透、鹽分分布不均勻等缺陷,王玉田等[18]采用質量濃度10 g/100 mL鹽水、注射量15 mL/kg腌制2 h,基本解決了上述問題。注射腌制一般適用于大塊肉的腌制,對于體積小的肉塊,注射腌制的意義不大。注射腌制較多應用于西式肉制品,對于傳統醬鹵肉制品,鹽水注射法可以起到快速腌制的作用,在部分產品中已經有所應用。
1.3 高壓腌制技術
高壓腌制技術是高壓食品加工技術在肉制品腌制加工領域的具體應用,該技術不僅可以提高腌制效率,還可以有效殺滅微生物,延長產品貨架期。Kruk等[19]研究顯示,超高壓處理能夠顯著加快肉的腌制速率,由于肉品中細胞的細胞膜結構在高壓處理過程中會被破壞,腌制液更容易進入細胞中,所以腌制效率會更高。腌制壓力一般應低于300 MPa,腌制壓力大于300 MPa時,蛋白質容易發生不可逆變性[20]。冷雪嬌等[21]采用0.1~300 MPa的壓力對雞胸肉進行輔助腌制處理,研究發現,高壓處理能明顯提高雞胸肉的鹽含量和保水性,150 MPa時,雞胸肉的鹽含量最高,達到常壓組的3 倍左右;高壓腌制還會影響肉的顏色,在低于150 MPa的壓力下處理對肉色影響較小,壓力高于150 MPa時則容易使肉色發白,因此高壓腌制處理時不宜采用過高壓力[21]。
王旭[22]研究發現,超高壓處理能夠快速達到羊腿肉腌制平衡,縮短腌制時間,200 MPa以內高壓處理時可以增加腌制品的總質量,但繼續增加壓力則導致總質量降低。段虎等[23]對牛肉高壓腌制的研究也得到類似的結果,通過優化發現,壓力223.5 MPa時腌牛肉品質最佳,增大壓力和延長腌制時間會導致肉質硬度增大,反而降低產品品質。
最近10余年,高壓加工技術在西方發達國家的應用發展非常迅速,但在我國的應用還非常有限,阻礙高壓技術產業應用的最主要因素是設備的可靠性及成本與經濟產出之間還存在較大鴻溝。
1.4 超聲波輔助腌制技術
超聲波輔助腌制技術是利用超聲波產生的空化效應、熱效應和機械作用使液體中的小氣泡發生共振,并且導致局部溫度上升,通過超聲的機械作用來破壞介質,粉碎液體中的顆粒,促進腌制液滲透。該技術可以提高腌制速率,改善肉品保水性和嫩度,同時對微生物也有滅活效果[24]。Mcdonnell等[25]研究發現,在25 min的處理時間內,相比鹽水腌制處理,超聲處理能使豬肉鹽含量提高近1 倍。韋田等[26]研究發現,超聲波頻率40 kHz、功率40 W、處理60 min,能顯著提高腌制劑的滲透效率和豬肉腌制效率,超聲波輔助腌制l d的效果相當于干腌9 d。從肌肉的微結構來看,經過超聲處理后,肌肉纖維發生松散、斷裂、彎曲、脫落等變化,這些變化被認為與肉質嫩度提高有關,而過高強度的超聲波處理則可能對細胞結構產生嚴重破壞,最終影響產品品質[26]。
超聲波技術可以與其他技術聯合,通過協同作用提高腌制效果。付蕭逸[27]將超聲波與碳酸氫鈉結合,協同腌制雞胸肉,研究發現,在相同的腌制時間內,雞胸肉中氯化物含量提高77.99%。李鵬等[28]研究超聲波與變壓滾揉結合腌制對鴨肉蛋白質的影響,發現鴨肉蛋白的α-螺旋構象含量降低,β-折疊、β-轉角及無規則卷曲構象含量增加。張建梅等[29]研究發現,在超聲波作用下腌制雞胸肉,能促進脂肪的氧化作用,降低脂肪穩定性,過高強度及長時間的超聲處理會導致蛋白質聚集增加、改變蛋白質構象,從而降低肉品品質。腌制的功率、頻率、時間、距離、變幅桿尺寸等會影響超聲效果[26,30]。目前超聲波技術在肉制品中的應用還不成熟,實際應用還具有很大挑戰。
2 加熱鹵制技術
醬鹵肉制品包含醬制品和鹵制品兩大類,二者都是通過煮制形成最終風味,但是2 種產品在制作工藝上有所不同,特別是加熱鹵制工藝有著明顯不同。鹵制品主要使用鹽水鹵制,調味料和香辛料使用少,產品色澤較淡。醬制品香辛料用量偏高,醬味濃,調料味重。鹵制所用的鹵汁通常反復使用,而醬制所用的醬汁則是現用現做,并不保留。蛋白質、脂肪浸出物和一些其他物質在煮制時發生一系列變化,在煮制過程中,通過脂質氧化作用、美拉德反應和一些物質的熱分解生成各種風味物質,從而賦予肉的滋味和芳香味[31]。煮制步驟是醬鹵肉制品工藝中至關重要的一步,目前煮制技術主要有老鹵煮制與定量鹵煮。
2.1 老鹵煮制技術
老鹵煮制是將各種調味料和香辛料熬煮成鹵水,然后將肉制品下鍋煮制而成,用過的鹵水通常保留,以便下一次鹵制再用,因此常有“百年老鹵”之說。
呂永平等[32]研究不同煮制時間對醬鹵雞翅質量的影響,發現煮制時間對雞翅的色澤、嫩度及口感有顯著影響,煮制時間過短色澤難以形成、硬度過大,煮制時間過長則發生褪色,彈性也會變差。雖然鹵煮溫度和時間是2 個非常重要的參數,但是對于產品風味而言更為重要的則是老鹵的風味。老鹵在反復煮制過程中聚集了很多風味成分[31-33],同時也聚集了許多有害成分,尤其是雜環胺含量過高,從而給產品帶來不安全因素[34]。唐春紅等[35]對傳統鹵煮工藝不同鹵制次數后鹵湯中營養成分及雜環胺含量的變化進行分析,結果表明,經9 次鹵煮后鹵湯中的蛋白質含量由0.09%增加至3.86%,總游離氨基酸含量由68.57 mg/100 g上升至601.92 mg/100 g,同時雜環胺含量由12.29 ng/g上升至28.64 ng/g。有學者提出廢棄老鹵,以確保產品的安全健康,但從實際生產來看,目前醬鹵肉制品企業在生產中仍廣泛使用老鹵煮制技術。
2.2 定量鹵煮技術
定量鹵煮技術由張春暉團隊提出并開發,他們根據傳統肉制品風味、口感與色澤等特點,在確保傳統風味的基礎上,通過原料肉與煮制液的精確配比,結合熟化生香、色澤形成與固化,實現了醬鹵肉制品無老湯定量煮制[36]。與傳統加工方式相比,定量煮制工藝有助于產品的標準化,生產成本更低、香辛料的利用率高,促進了醬鹵肉制品向標準化和連續化生產的方向發展[37]。
陳立業等[38]比較老鹵煮制工藝和定量鹵煮工藝對醬牛肉質構特性的影響,發現采用定量鹵煮工藝的蒸制醬牛肉較老鹵煮制醬牛肉具有低剪切力和高出品率的特點,蒸制醬牛肉的硬度顯著小于煮制醬牛肉,且彈性顯著大于煮制醬牛肉,蒸制醬牛肉的色澤、口感、風味得分均高于煮制醬牛肉。孫圳等[39]研究煮制方式對雞腿肉中揮發性風味物質組分及含量的影響,結果表明,定量鹵煮雞腿中的揮發性風味物質呈現更好。陳旭華[40]將定量鹵制技術與傳統鹵制進行對比,發現定量鹵制法制作的雞腿肉中風味化合物的功能指數比老湯鹵制高0.48%,比水煮雞腿肉高1.97%。據了解,定量鹵煮技術已經在國內許多企業使用,但也存在一些企業不愿意放棄傳統老鹵煮制技術,原因可能是對新工藝不熟悉,導致產品品質還達不到老鹵煮制的風味水平,另外新鹵和老鹵本身存在的風味差異也可能是原因之一。
3 殺菌技術
醬鹵肉制品加工完成后往往面臨著貯藏的問題,殺菌程度直接決定了產品的貯藏形式。目前殺菌方式主要有熱力殺菌和非熱殺菌技術。熱力殺菌一般指加熱殺菌,分為常壓加熱殺菌和高壓加熱殺菌2 種方式。非熱殺菌技術是指不利用加熱方法殺滅食品中微生物的殺菌技術。目前常見的非熱殺菌技術主要有超高壓殺菌、微波殺菌、脈沖電場殺菌、超聲波殺菌及輻照殺菌等技術[41]。
3.1 熱力殺菌
熱力殺菌是目前使用最廣泛的殺菌方式,可以分為常壓加熱殺菌和加壓加熱殺菌。常壓殺菌的溫度一般在100 ℃以下,而加壓殺菌的溫度在100 ℃以上。高茹雪[42]研究發現:殺菌溫度低于70 ℃時可以保留肉制品中的大多數營養物質,并且可以殺死大多數致病菌,但會有少數芽孢菌殘留;120 ℃以上殺菌可以在較短時間內殺死肉制品中的所有微生物。加壓殺菌的溫度偏高,會導致蛋白質變性過度,物質分解、氧化作用加速,從而導致產品風味變差、營養損失等問題。何苗等[43]采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜及氣相色譜-嗅辨儀技術分析高溫殺菌對福建風味鴨風味的影響,結果表明,高溫殺菌導致醛類物質含量增加、萜類物質含量下降,產生高溫蒸煮味,產品風味劣變明顯。常壓加熱殺菌雖然更有助于形成良好的風味,但殺菌不徹底,產品保質期短,需要低溫貯藏才能延長保質期;高溫殺菌處理延長了產品的貨架期,可以在常溫下貯藏,但過熱處理降低了產品的品質。因此,醬鹵肉制品需要研究和發展新的殺菌技術,一方面要避免熱處理強度過大,另一方面要延長產品的貨架期。
3.2 微波殺菌
近年來,微波殺菌因加熱時間短、升溫快、加熱較均勻等優點而受到廣泛關注[44]。蔣宇飛等[45]發現,用微波對白切雞進行殺菌處理7 min并貯藏50 d后,產品細菌總數為1.4×103 CFU/g,仍低于現行GB 2726—2016《食品安全國家標準 熟肉制品》的限量(1.0×104 CFU/g)。目前研究認為,微波殺菌是微波的熱效應和電磁波效應共同作用的結果[46]。李星等[47]利用微波處理鹵鵝肉,發現微波殺菌可以增加鹵鵝肉的特征風味化合物種類,對鹵鵝肉風味起到積極作用。戚彪等[48]研究微波殺菌對鹵豬肝品質的影響,結果表明,微波殺菌后鹵豬肝水分含量降低,嫩度下降,韌性增強,在表面溫度達到70 ℃時,其殺菌效果與高溫殺菌接近,且品質變化較小。張祎敬等[49]研究發現,微波殺菌功率和時間對鹽焗雞翅根的殺菌效果有顯著影響,但是微波強度過大會導致產品感官品質下降,750 W微波20 min處理后,能實現35 ℃貯藏保質期達到35 d,且不會對感官品質產生明顯影響。