摘要:滾揉技術(shù)在肉制品加工過(guò)程中被廣泛應(yīng)用,尤其在原料肉嫩化、提升腌制效率、降低蒸煮損失、改善產(chǎn)品品質(zhì)等方面發(fā)揮出重要的作用。然而,常規(guī)滾揉技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到多種因素(比如溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速、方式、真空度等)的影響,從而對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生不同的作用。隨著新型食品加工技術(shù)的出現(xiàn),將其與傳統(tǒng)滾揉技術(shù)相結(jié)合,能夠大幅度提高滾揉技術(shù)在肉類(lèi)加工中的應(yīng)用效率。本文基于前人的研究基礎(chǔ)上,系統(tǒng)綜述了新型加工技術(shù)與傳統(tǒng)滾揉技術(shù)的交叉融合,以及新型滾揉腌制技術(shù)在肉類(lèi)加工中的應(yīng)用,以期對(duì)新型滾揉腌制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:新型滾揉技術(shù);加工效率;肉制品;品質(zhì)
現(xiàn)今,隨著現(xiàn)代肉類(lèi)工業(yè)的發(fā)展,滾揉技術(shù)已經(jīng)作為一種高效腌制方法被廣泛應(yīng)用于肉制品加工中。其中,滾揉技術(shù)常與注射腌制相結(jié)合,相較于傳統(tǒng)腌制方法,滾揉在改善肉品品質(zhì),增強(qiáng)肉品嫩度等方面發(fā)揮了重要作用,滾揉可使肌纖維斷裂、原料肉的組織結(jié)構(gòu)松軟,從而提高原料肉嫩度,提高腌制液的滲透率、縮短產(chǎn)品的腌制時(shí)間。此外,滾揉技術(shù)在改善肉質(zhì)結(jié)構(gòu)及色澤等方面也有著顯著的作用,但隨著肉品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,傳統(tǒng)滾揉技術(shù)的局限性也顯露出來(lái),其腌制效率較低,在腌制較大肉塊時(shí)所需時(shí)間較長(zhǎng),大多在10h以上。雖然同靜態(tài)液腌相比已經(jīng)極大地提高了產(chǎn)品的腌制效率,但仍然不能滿(mǎn)足當(dāng)前肉類(lèi)行業(yè)對(duì)高效化腌制的要求,因此,滾揉技術(shù)與新型加工技術(shù)的結(jié)合使用逐漸為肉品行業(yè)所關(guān)注。
因現(xiàn)代肉類(lèi)加工行業(yè)對(duì)腌制技術(shù)提出的新要求,促使腌制技術(shù)在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下,朝著提高腌制效率、縮短腌制時(shí)間的方向努力?;诖?,研究人員利用不同真空度和壓力的變化與滾揉技術(shù)相結(jié)合,并在滾筒的機(jī)械作用力下,使食鹽在肉品組織中充分?jǐn)U散,以此提高了腌制效率。其中,滾揉與真空和常壓的周期性變化結(jié)合稱(chēng)為脈動(dòng)真空滾揉技術(shù),滾揉與真空和壓力的周期性變化結(jié)合稱(chēng)為變壓滾揉技術(shù)。此外,將超聲波技術(shù)同滾揉技術(shù)結(jié)合,即超聲波輔助變壓滾揉,是指在一定的超聲強(qiáng)度下,破壞肌肉的組織結(jié)構(gòu),加強(qiáng)肌肉的食鹽滲透率等。而這些新型滾揉腌制技術(shù)在肉制品加工中的應(yīng)用,也促進(jìn)了食品加工技術(shù)朝著現(xiàn)代化方向前進(jìn)。本文討論了滾揉技術(shù)的作用以及影響滾揉的因素,根據(jù)國(guó)內(nèi)外報(bào)道的滾揉技術(shù)在不同肉制品中的應(yīng)用,全面綜述了滾揉技術(shù),同時(shí)探究了新型加工技術(shù)與滾揉腌制技術(shù)的協(xié)同作用,為新型滾揉技術(shù)在肉制品中應(yīng)用的研究提供一定的理論指導(dǎo)。
1 滾揉技術(shù)在肉制品中的作用及影響因素
1.1 滾揉作用
滾揉可以提高腌制效率,減少腌制時(shí)間,這是因?yàn)樵跐L揉過(guò)程中,通過(guò)滾筒的機(jī)械作用使得肉塊與肉塊、肉塊與機(jī)械之間不斷發(fā)生碰撞、摩擦,促使肌纖維斷裂,Z線(xiàn)消失,且肌肉的完整細(xì)胞被破壞,腌制液更易進(jìn)入細(xì)胞中,又因滲透壓的作用,使腌制液在原料肉中分布的更快、更均勻,這使得腌制吸收率提高,腌制時(shí)間縮短。滾揉腌制與浸泡鹽漬相比,達(dá)到肉制品所需含鹽量時(shí),滾揉腌制技術(shù)的加工時(shí)間更短。此外,腌制豬排骨時(shí),相較于常壓靜態(tài)腌制,間歇真空滾揉腌制液吸收率增加了56.43%,連續(xù)真空滾揉增加了132.62%,以上均說(shuō)明了滾揉腌制技術(shù)在提高腌制效率方面發(fā)揮著重要的作用。
滾揉可以顯著提高產(chǎn)品嫩度。一方面是因?yàn)闈L揉操作導(dǎo)致肌細(xì)胞被破壞,大量鈣離子從肌漿網(wǎng)中釋放,從而激活并提高了鈣激活中性蛋白酶的活性,降解細(xì)胞骨架蛋白,提高了產(chǎn)品嫩度;另一方面滾揉時(shí)因摩擦、擠壓等產(chǎn)生的物理性沖擊力,使得肌肉中的結(jié)締組織遭到一定程度的破壞,肌纖維間空隙增大,肌原纖維小片化程度增加,剪切力下降,使得肉塊的組織結(jié)構(gòu)變得柔軟、松弛,顯著提高了肉塊的嫩度。與靜態(tài)液腌相比,滾揉腌制能顯著改善牛肉的嫩度,提高出品率,此外滾揉可使豬后腿的半膜肌和肱二頭肌硬度顯著下降。
滾揉在降低蒸煮損失方面也有著突出貢獻(xiàn)。滾揉加速了腌制液中的陰離子與肌肉中陽(yáng)離子結(jié)合,可以釋放出更多帶負(fù)電荷的多肽鏈羧基末端,使肽鏈間斥力增大,在微觀(guān)水平上提供了更多的容水空間;同時(shí)滾揉使得肌纖維發(fā)生斷裂,蛋白質(zhì)因滾揉作用釋放到肌肉組織表面,達(dá)到保水的目的;而具有較小纖維直徑的不溶性肌原纖維可轉(zhuǎn)化為可溶性蛋白,減少了纖維的內(nèi)部體積,從而增大了容水面積,提高了產(chǎn)品的持水能力。此外,還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)滾揉能降低蛋白質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)表面疏水度,減少蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變,降低異味化合物含量,使肉制品具有良好的感官特性。
1.2 影響滾揉的因素
盡管滾揉腌制有著諸多優(yōu)點(diǎn),但這都要基于原料肉的種類(lèi)、肉塊大小來(lái)對(duì)滾揉參數(shù)進(jìn)行正確選擇。對(duì)于傳統(tǒng)滾揉來(lái)說(shuō),滾筒負(fù)荷、滾揉溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速及方式、真空度(如圖1)等都會(huì)影響到最終的滾揉效果;而新型滾揉技術(shù)除上述參數(shù)外,還要注意與滾揉技術(shù)聯(lián)用的新型加工技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù),如脈動(dòng)真空滾揉中的脈動(dòng)比、變壓滾揉中的變壓交變比及超聲波輔助變壓滾揉中聲波強(qiáng)度等。
1.2.1 滾筒負(fù)荷
在進(jìn)行滾揉操作時(shí),必須基于肉制品的種類(lèi)及滾筒大小來(lái)裝載,采取適當(dāng)?shù)呢?fù)荷才能達(dá)到最佳的腌制效果。一般來(lái)說(shuō),實(shí)際裝載量達(dá)到滾揉罐的60%為最佳。裝載肉塊過(guò)多,在滾揉過(guò)程中肉塊之間過(guò)于擁擠,處于較中間的肉塊所受機(jī)械壓力小于周?chē)娜鈮K,腌制液不能均勻的滲透其中,達(dá)不到預(yù)期的腌制效果;但裝載肉塊過(guò)少,又會(huì)使肉塊在下落、機(jī)械運(yùn)動(dòng)中過(guò)度滾揉,導(dǎo)致肉塊過(guò)軟,使產(chǎn)品品質(zhì)下降。
1.2.2 滾揉溫度
滾揉中溫度設(shè)置也是保證腌制肉制品品質(zhì)的重要因素之一。通常在滾揉加工工藝中,溫度應(yīng)控制在0~4℃左右,此時(shí)能較好地控制原料肉中的微生物數(shù)量,且合理的滾揉溫度會(huì)加快腌制液的滲透速度,并使肉制品的嫩度以及品質(zhì)顯著提升。當(dāng)滾揉溫度過(guò)高時(shí),雖然腌制液的擴(kuò)散速度明顯加快,但肉中酶活性的增強(qiáng),導(dǎo)致蛋白質(zhì)酶解速度加快,脂肪過(guò)度水解。而低溫滾揉有利于提高產(chǎn)品的嫩度、持水能力以及質(zhì)構(gòu)特性,但滾揉過(guò)程中控溫制冷模式,使得設(shè)備的耗電量增加,生產(chǎn)成本也會(huì)隨之提高。
1.2.3 滾揉時(shí)間
滾揉時(shí)間并不是一成不變的,肉制品種類(lèi)、大小、厚度不同滾揉時(shí)間也不同。滾揉的一般計(jì)算公式為L(zhǎng)=U×N×T。其中L為滾揉機(jī)里程(一般在10~12km),U為滾揉機(jī)內(nèi)周長(zhǎng)/m,N為滾揉機(jī)轉(zhuǎn)速/(r/min),T 為滾揉機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間(間歇滾揉時(shí)間除外)。若滾揉時(shí)間較短,肌纖維并未完全斷裂,肉塊的松弛程度不夠,腌制液的滲透率低,分布不均勻,色澤不一致,質(zhì)構(gòu)特性、粘合力及保水性均降低;但滾揉的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),又會(huì)使蛋白質(zhì)過(guò)度萃取,肉塊過(guò)軟,產(chǎn)品質(zhì)量下降。滾揉時(shí)間對(duì)肉制品品質(zhì)影響的研究有很多,大多研究表明,隨著滾揉時(shí)間的延長(zhǎng),肉制品保水性增加,質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定。如李駿等探究發(fā)現(xiàn),隨著滾揉時(shí)間的增加,鴨肉餅的感官評(píng)分和失水量都下降,在達(dá)到50min后趨于平緩。汪爍碩等探究滾揉腌制對(duì)豬排的影響,測(cè)得滾揉時(shí)間2~3h的產(chǎn)品質(zhì)量最佳,出品率最高。因此在腌制肉制品時(shí)應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)臐L揉時(shí)間。
1.2.4 滾揉轉(zhuǎn)速及方式
滾揉機(jī)轉(zhuǎn)速的大小決定了肉塊在滾筒中所受機(jī)械力強(qiáng)度的大小。若速度較小,翻滾力度較輕,結(jié)締組織破壞不完全,腌制液滲透不足,肉塊中鹽分分布不均;轉(zhuǎn)速過(guò)大,肉塊間摩擦加大,造成肉塊表面撕裂,滲出液增加。應(yīng)選擇合適的轉(zhuǎn)速使得滾揉機(jī)柔和的按摩、推擠和摔落肉塊。一般來(lái)講轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在8~15r/min,但應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。如劉巧瑜等探究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)速越低,牛肉的品質(zhì)和出品率越高,但低速啟動(dòng)會(huì)提高滾揉機(jī)的荷載電流,縮短使用壽命,因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的是滾揉機(jī)的最低轉(zhuǎn)速為4r/min左右。
滾揉方式可分為間歇滾揉和連續(xù)滾揉。一般來(lái)說(shuō),間歇滾揉更能夠達(dá)到預(yù)期目的,如孫建清等研究發(fā)現(xiàn)相比于連續(xù)滾揉,間歇滾揉火腿的系水力和感官評(píng)價(jià)更好;但吳晨燕等腌制斑點(diǎn)叉尾鮰魚(yú)時(shí),發(fā)現(xiàn)連續(xù)滾揉魚(yú)品品質(zhì)更佳,腌制吸收率更高。若設(shè)備有反轉(zhuǎn)功能,可以降低因滾揉產(chǎn)生的機(jī)械作用所帶來(lái)的負(fù)面影響,如產(chǎn)品溫度升高等。
1.2.5 真空度
合適的真空度能夠快速排出肉塊中的空氣,使?jié)B透液能夠有效的進(jìn)入肉塊中,同時(shí)清除原料肉中殘留的氣泡,并使成品更嫩;真空環(huán)境在很大程度上抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖,改善色澤。但真空度過(guò)高,會(huì)使得原料肉中原本的水分被擠壓出來(lái),滾揉時(shí)使得肉塊變得破碎,影響感官評(píng)定。一般情況下真空度的選擇在60.1~80.0kPa,但具體真空度的選擇要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定,如賴(lài)彩茹等發(fā)現(xiàn)真空度在53kPa,滾揉時(shí)間5.5h,食鹽濃度在2.28%條件下,同安封肉的食用品質(zhì)最佳,肉質(zhì)更嫩。
最后滾揉裝置的不同也同樣影響著腌制效果,特別是實(shí)驗(yàn)室中的滾揉機(jī)和工業(yè)上滾揉機(jī),一定要確定所使用滾揉機(jī)的參數(shù)。目前大部分的研究都聚焦在滾揉參數(shù)對(duì)于某一種肉類(lèi)加工的作用,沒(méi)有一個(gè)具體的參數(shù)計(jì)算方式,在肉制品加工中難以量化計(jì)算,這是當(dāng)前的研究空白,也是未來(lái)研究的重點(diǎn)。
圖1 滾揉的影響因素
2 新型滾揉技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用
滾揉技術(shù)在當(dāng)前的肉品工業(yè)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,但現(xiàn)代食品種類(lèi)繁多,單一的食品加工技術(shù)并不足以支撐所有肉制品種類(lèi)的加工,因此常根據(jù)加工環(huán)境、加工要求將腌制技術(shù)與滾揉協(xié)同使用以便于提高加工效率及肉品品質(zhì)。而超高壓、脈動(dòng)真空、超聲波、脈沖電場(chǎng)、沖擊波等一系列的新型腌制技術(shù)與滾揉技術(shù)聯(lián)合使用,是突破傳統(tǒng)滾揉限制的部分方法,目前一些技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于肉品加工中。
2.1 脈動(dòng)真空滾揉
脈動(dòng)真空腌制技術(shù)是一種高效的靜態(tài)腌制方法,是指在腌制的過(guò)程中壓力處在真空和常壓的周期性交替變化過(guò)程,能比較好的保存產(chǎn)品形狀。采用脈動(dòng)真空腌制羊肉時(shí),腌制效率較常壓腌制提高了8%~26%。脈動(dòng)真空技術(shù)在鹵豬肉時(shí)能減少食鹽使用量,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到最佳效果。對(duì)豬肉采取脈動(dòng)真空腌制時(shí),在達(dá)到相同含鹽量的基礎(chǔ)上能夠有效的降低腌制時(shí)間,提高腌肉的出品率和質(zhì)地。這說(shuō)明脈動(dòng)真空腌制技術(shù)在肉制品加工行業(yè)中前景良好,且腌制時(shí)間更短,口感更好,質(zhì)構(gòu)外觀(guān)良好。表1總結(jié)了脈動(dòng)真空滾揉技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用,為脈動(dòng)真空滾揉在實(shí)際生產(chǎn)中提供理論指導(dǎo)。
表1 脈動(dòng)真空滾揉技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用
原料 | 滾揉參數(shù) | 滾揉效果 |
新鮮豬后腿 | 真空度0.025MPa,保持20min,恢復(fù)大氣壓,保持10min,轉(zhuǎn)速為8r/min | 脈動(dòng)真空滾揉下的樣品腌制吸收率最大且蒸煮損失最小。 |
凍櫻桃谷鴨 | 真空度80kPa,保持4h,恢復(fù)大氣壓,保持4h,轉(zhuǎn)速3r/min,每滾揉10min 休息1h,腌制40h | 有較高的水分和鹽分含量,游離氨基酸含量較高,風(fēng)味更加優(yōu)良。 |
伊賽牛霖肉 | 真空度為0.08 MPa,保持20 min,恢復(fù)到常壓,保持10 min滾揉溫度為0~8℃ 總滾揉時(shí)間為8h。 | 改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu),顯著提高了產(chǎn)品的出品率。 |
牛腿肉 | 真空度為0.02MPa,保持20min,恢復(fù)至常壓,保持10min,轉(zhuǎn)速10r/min,總滾揉時(shí)間為4 h。 | 顯著降低了產(chǎn)品的剪切力,加速了內(nèi)源性蛋白酶的釋放和重新分布,促進(jìn)了z線(xiàn)降解,增加嫩度。 |
脈動(dòng)真空腌制與滾揉技術(shù)聯(lián)用能夠發(fā)揮出更大的價(jià)值,在滾揉過(guò)程中真空與常壓的周期性變化會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力機(jī)制。真空階段原料肉中組織結(jié)構(gòu)膨脹,迫使肉塊內(nèi)部的液體和氣體向外滲出,使肉組織中產(chǎn)生細(xì)小空隙;常壓階段時(shí),腌制液就會(huì)滲透到肉質(zhì)結(jié)構(gòu)的孔隙中,如此反復(fù)循環(huán),從而提高了腌制率。張東等采用靜態(tài)液腌作為對(duì)照,探究常壓滾揉、真空滾揉、脈動(dòng)真空滾揉腌制對(duì)豬肉腌制效率的影響,結(jié)果表明,在前1~4h,4種腌制方式下豬肉的腌制吸收率顯著增加,蒸煮損失、剪切力下降速率較快,而在4~8 h,腌制吸收率增幅減緩,蒸煮損失及剪切力下降速度也減慢。在每個(gè)檢測(cè)點(diǎn),均是脈動(dòng)真空滾揉的腌制效率最高,蒸煮損失和剪切力最小。丁玉庭等腌制鴨肉時(shí),發(fā)現(xiàn)脈動(dòng)真空滾揉與真空滾揉在產(chǎn)品的出品率、品質(zhì)、色澤等方面都優(yōu)于常壓腌制,且脈動(dòng)真空滾揉下的鴨肉剪切力更小,肉品更嫩。趙改名等腌制牛肉時(shí),發(fā)現(xiàn)脈動(dòng)真空滾揉的腌制吸收率為99.37%,蒸煮損失為12.54%,出品率達(dá)到117.88%,顯著優(yōu)于靜置腌制和常壓滾揉腌制,經(jīng)過(guò)滾揉處理后的肌纖維均發(fā)生明顯斷裂,相比于常壓滾揉,脈動(dòng)真空滾揉處理組肌纖維較細(xì),破損程度更為明顯,因此產(chǎn)品更嫩。張東等探究滾揉時(shí)間、脈動(dòng)比和液肉百分比三因素對(duì)臘肉的影響,發(fā)現(xiàn)滾揉時(shí)間6h、脈動(dòng)比為1.43、液肉百分比35%時(shí),臘肉的腌制效率最高,蒸煮損失最低,能夠達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。以上研究均表明,脈動(dòng)真空腌制與滾揉聯(lián)用不僅是可行的,而且更有利于腌制液的吸收。但目前脈動(dòng)真空滾揉技術(shù)的推廣仍有一定的難度,這主要是因?yàn)楹线m的脈動(dòng)比設(shè)置較難。脈動(dòng)比即真空時(shí)間/常壓時(shí)間,合適的脈動(dòng)比會(huì)提高腌制效率,肉塊組織中鹽分分布更加均勻;若脈動(dòng)比較大,真空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致肉塊本身水分流失嚴(yán)重,反而降低了腌制液的滲透效率。因此如何根據(jù)不同產(chǎn)品來(lái)設(shè)置脈動(dòng)比等參數(shù),還需要進(jìn)一步的研究。
2.2 變壓滾揉
真空加壓腌制(變壓腌制)是采用真空和加壓周期性變化的腌制技術(shù)。徐為民等探究不同的腌制方法對(duì)鴨肉的腌制效率,發(fā)現(xiàn)脈動(dòng)真空和真空加壓失水量均低于常壓腌制,且真空加壓下的鴨肉含鹽量最高,鴨肉肉質(zhì)更好。郭昕等研究靜態(tài)變壓、常壓腌制、真空腌制和加壓腌制處理對(duì)豬肉的腌制效果,發(fā)現(xiàn)靜態(tài)變壓腌制的豬肉食鹽滲透率高于其他3種腌制方法,且產(chǎn)品的品質(zhì)和色澤最優(yōu)。變壓滾揉腌制技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用如表2所示。
表2 變壓滾揉技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用
原料 | 滾揉參數(shù) | 滾揉效果 |
冷卻豬后腿肉 | 真空30min,加壓30min,變壓交變比2,滾揉溫度為10℃,混合氣體比例為1:1,加壓壓力為0.25MPa | 有效改善了產(chǎn)品的咀嚼性和質(zhì)構(gòu),提高了出品率,縮短了腌制時(shí)間 |
野鴨腿肉 | 滾揉腌制20min,停10min,轉(zhuǎn)速為15r/min,轉(zhuǎn)桶傾角為5℃,加壓壓力0.1MPa | 持水性較高,腌制后產(chǎn)品顏色較好,蒸煮損失較低 |
無(wú)骨豬肩肉 | 真空滾揉8min,變壓滾揉7min,休息1min,混合氣體比例1:1,總滾揉時(shí)間40min,加壓壓力為0.25MPa | 有效提高了豬排的嫩度,持水力,節(jié)約了生產(chǎn)成本 |
冷凍去骨牛前腱肉 | 正轉(zhuǎn)5min-靜置2.5min-反轉(zhuǎn)5min-靜置2.5min,滾揉溫度5℃,總滾揉時(shí)間60min 加壓壓力0.06MPa | 持水性與出品率顯著提高,蒸煮損失較低,色澤較好及感官評(píng)分較高 |
將真空加壓與滾揉技術(shù)結(jié)合即變壓滾揉腌制技術(shù),又可稱(chēng)為呼吸式滾揉腌制技術(shù),是在真空和壓力交替變換的環(huán)境中對(duì)肉塊進(jìn)行滾揉腌制的技術(shù),可呼吸式真空攪拌機(jī)如圖2所示。在腌制的過(guò)程中,肉塊內(nèi)部交替出現(xiàn)松弛和壓縮,使得腌制液周期性的進(jìn)入或排出肉塊組織結(jié)構(gòu)中,從而提高腌制效率。與傳統(tǒng)滾揉技術(shù)相比,變壓滾揉過(guò)程中,物料在滾筒內(nèi)不僅需要克服因翻滾作用產(chǎn)生的摩擦阻力,還需克服由于壓力的變化產(chǎn)生的氣體摩擦力,從而增加了整體的機(jī)械沖擊力,加快嫩化速度。除此之外,傳統(tǒng)真空滾揉時(shí)真空度過(guò)高,腌制液和肉塊組織中的營(yíng)養(yǎng)成分就會(huì)過(guò)度滲出,蛋白質(zhì)變性,而變壓滾揉會(huì)在一定程度上減少這種作用。詹文圓探究發(fā)現(xiàn),相比于真空滾揉,變壓滾揉能夠有效的改善豬肉的咀嚼性和硬度,提高產(chǎn)品的出品率。李長(zhǎng)鳴腌制鴨肉時(shí)采用變壓滾揉,顯著提高了鴨肉的口感以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保留,鹽度有所降低,更加符合現(xiàn)代人的健康生活要求。Zhu等利用CO2、N2以及它們的混合氣體結(jié)合變壓滾揉腌制豬排,發(fā)現(xiàn)CO2:N2=1:1并結(jié)合變壓滾揉處理組能夠有效的提高豬排的嫩度、持水能力及出品率,原因是滾揉后的肌纖維直徑顯著降低,且混合氣體組的肌纖維直徑最小,此外變壓滾揉可以通過(guò)增加α-螺旋和β-折疊結(jié)構(gòu)來(lái)改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象,且不改變蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),與靜態(tài)腌制和真空滾揉相比減少了處理時(shí)間,并節(jié)約了成本。劉丹丹等探究不同滾揉方式對(duì)中式醬牛肉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)變壓滾揉組醬牛肉的保水性、出品率及感官評(píng)分最高,且產(chǎn)品的色澤也得到了改善。錢(qián)靈燕等探究發(fā)現(xiàn),腌制豬后腿中的含鹽量相同時(shí),變壓滾揉比真空滾揉時(shí)間縮短了4h,且色澤也達(dá)到了傳統(tǒng)腌制水平。變壓交變比是影響變壓滾揉的主要因素,變壓滾揉對(duì)設(shè)備的要求較高,設(shè)備材料不但需要耐高壓,還需要耐低溫??傊?,變壓滾揉技術(shù)在提高肉制品腌制效率,改善肉品品質(zhì)等方面有一定優(yōu)勢(shì),未來(lái)在肉制品加工行業(yè)有良好的應(yīng)用前景,但將機(jī)械處理與產(chǎn)品參數(shù)(如pH、含鹽量、微生物存活率等)相結(jié)合的研究還有待進(jìn)一步深入探索。
圖2 可呼吸式真空攪拌按摩機(jī)
2.3 超聲輔助變壓滾揉
近年來(lái),超聲波技術(shù)作為一種創(chuàng)新性食品加工技術(shù),越來(lái)越多的應(yīng)用于肉制品加工中。Chang等發(fā)現(xiàn),40kHz、1500W的超聲處理牛肉可顯著降低肌原纖維直徑且對(duì)熱不溶性膠原蛋白的含量無(wú)影響,腌制更加均勻有效。潘瓊探究靜置干腌、滾揉輔助干腌及超聲輔助干腌對(duì)豬肉的影響,與靜置干腌相比,滾揉和超聲處理組的腌制率顯著提高,蒸煮損失和剪切力明顯下降,并且滾揉處理組的剪切力及出品率大于超聲處理組。
表3 超聲波輔助變壓滾揉腌制技術(shù)在肉制品中的應(yīng)用
原料 | 滾揉參數(shù) | 滾揉效果 |
冷凍鴨胸肉 | 超聲破碎4min(40kHz,140 W),真空度-0.06MPa,滾揉8min,常壓下單向連續(xù),滾揉8min | 腌制后肉塊整體色澤得到改善,腌制效率更高,剪切力及蒸煮損失顯著降低 |
新鮮雞胸肉 | 超聲破碎2min(25kHz,900W), 真空度-0.08MPa,滾揉9min,常壓下單向連續(xù)滾揉9min |
改善了雞肉的品質(zhì),提高了肌原纖維小片化程度,產(chǎn)品嫩度提高 |
新鮮雞胸肉樣品50 g,5cm×5 cm×2cm | 連續(xù)單向滾揉15min,恢復(fù)常壓,同時(shí)啟動(dòng)超聲程序(40kHz,140W)5min,真空度為0.08MPa,轉(zhuǎn)速16r/min,溫度0~4℃ | 顯著降低了α-螺旋結(jié)構(gòu)并增加了產(chǎn)品的保水性,加速了肌纖維組織結(jié)構(gòu)的破壞,有利于改善產(chǎn)品的食用品質(zhì) |
超聲波與滾揉技術(shù)聯(lián)用也是現(xiàn)代肉制品腌制技術(shù)的一個(gè)前進(jìn)方向,如表3所示,超聲波輔助變壓滾揉在肉制品腌制方面具有更大的作用。聲波因其強(qiáng)大的穿透力,在介質(zhì)中形成空穴,當(dāng)空穴發(fā)生崩塌,可釋放出高溫和壓力,使得肉制品的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,破壞肌肉的微觀(guān)結(jié)構(gòu),z線(xiàn)斷裂且肌動(dòng)球蛋白解離,細(xì)胞的完整性被破壞,加快腌制液的滲透率;同時(shí)超聲波降低了酶的活性,增加了產(chǎn)品的持水能力及凝膠特性,產(chǎn)品品質(zhì)得到改善。此外,在變壓滾揉的作用下,肌纖維相互碰撞擠壓,使其表面張力下降,配合氣體壓強(qiáng)變化,使其結(jié)構(gòu)松散,細(xì)胞膜失去屏障作用,因此硬度再次降低,腌制液更易滲透。于林宏等探究發(fā)現(xiàn),相比真空滾揉,超聲輔助變壓滾揉下的鴨肉色澤更好,腌制率顯著增加,硬度、蒸煮損失明顯下降,持水性增強(qiáng),鴨肉食用品質(zhì)得到改善。馮婷等發(fā)現(xiàn)超聲輔助變壓滾揉下雞肉的各項(xiàng)指標(biāo)都能夠在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求,且隨著腌制時(shí)間的增加,腌制率上升、嫩度增強(qiáng)、蒸煮損失下降。Li等也發(fā)現(xiàn),采用靜態(tài)液腌、真空滾揉、超聲輔助變壓滾揉腌制雞肉,超聲輔助變壓滾揉后的雞肉持水力最強(qiáng),結(jié)構(gòu)性能最好,這主要是因?yàn)槌暡ㄌ幚砑涌炝思≡w維降解,如圖3所示,對(duì)照組肌原纖維排列有序,間距適中,真空滾揉處理組發(fā)現(xiàn)有少量錯(cuò)位現(xiàn)象,Z線(xiàn)斷裂程度較輕,而超聲輔助變壓處理組肌原纖維排序混亂,大量肌節(jié)彎曲變形,Z線(xiàn)嚴(yán)重降解,肌原纖維小片化程度加劇,極大地改善了雞肉的內(nèi)部組織。此外,Li等采用40kHz,140w的超聲處理,并配合通過(guò)呼吸滾揉,發(fā)現(xiàn)顯著提高了雞肉的腌制液吸收率、嫩度和口感,加速了肌球蛋白輕鏈的降解,原因是有規(guī)律的壓力波動(dòng)和間歇性的超聲作用,使溶解在組織中的氣體(如CO2、O2)快速釋放并加速了肌纖維骨架蛋白結(jié)構(gòu)的分解,且使組織內(nèi)部或組織與鹽水之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的分子振動(dòng),兩者的協(xié)同作用改善了產(chǎn)品的品質(zhì)。說(shuō)明超聲波輔助變壓滾揉腌制優(yōu)于傳統(tǒng)滾揉腌制,但在實(shí)際操作中對(duì)超聲強(qiáng)度及各種參數(shù)設(shè)置還在初級(jí)研究階段,若聲波強(qiáng)度過(guò)高可造成蛋白質(zhì)過(guò)度變性,直接影響產(chǎn)品品質(zhì),在實(shí)際生產(chǎn)中,超聲能夠誘導(dǎo)水分子同源裂變,引入了易使產(chǎn)品氧化的自由基,因此,工業(yè)上使用超聲波應(yīng)考慮引入自由基淬滅劑來(lái)控制。此外,帶有超聲模式的呼吸式滾揉機(jī)成本較高,相較于傳統(tǒng)真空滾揉工人操作較難,工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的難度。
a.對(duì)照組;b.真空滾揉;c.超聲輔助變壓滾揉。
圖3 不同滾揉處理后雞肉肌原纖維透射電鏡圖
2.4 超高壓協(xié)同滾揉腌制
超高壓技術(shù)與滾揉技術(shù)結(jié)合為新型滾揉腌制技術(shù)的研究提供新方向。超高壓技術(shù)是一種非熱加工技術(shù),是指在肉制品腌制過(guò)程中施加適度的壓力(100~1000MPa),可加快腌制液的擴(kuò)散速度,控制微生物生長(zhǎng)繁殖,改善腌肉制品品質(zhì)。相較于傳統(tǒng)腌制工藝,超高壓技術(shù)安全系數(shù)高,無(wú)污染,具有廣闊的應(yīng)用前景。Bowker等探究鹽水注射和超高壓協(xié)同滾揉腌制的作用順序?qū)ωi肉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)先采用超高壓處理時(shí),提高了產(chǎn)品的腌制吸收率及出品率,且無(wú)論順序先后,超高壓協(xié)同滾揉技術(shù)均增強(qiáng)了產(chǎn)品的持水性,改善質(zhì)構(gòu),并對(duì)產(chǎn)品外觀(guān)影響較小。Ricardin等利用氯化鉀代替部分食鹽對(duì)即食雞肉進(jìn)行減鹽處理的研究中發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)滾揉組相比,超高壓協(xié)同滾揉腌制處理組促進(jìn)了雞肉組織中肌原纖維蛋白的降解,顯著降低產(chǎn)品的蒸煮損失和硬度,并改善其感官特性,且NaCl含量減少50%,為開(kāi)發(fā)低鈉肉制品提供了新思路?;谏鲜鲅芯砍晒?,超高壓協(xié)同滾揉技術(shù)在肉制品加工領(lǐng)域前景良好,兩者的協(xié)同作用在較好保留食物營(yíng)養(yǎng)成分、縮短腌制時(shí)間的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)品的持水能力,提高蛋白的膠凝性及延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。但在當(dāng)前研究中,超高壓協(xié)同滾揉技術(shù)實(shí)際應(yīng)用較少,其裝置設(shè)備受目前技術(shù)所限,超高壓處理與滾揉不能同時(shí)進(jìn)行,此外,還需要進(jìn)一步探索兩者的結(jié)合對(duì)肌原纖維結(jié)構(gòu)的影響及蛋白質(zhì)聚集和解聚的機(jī)理。
2.5 脈沖電場(chǎng)協(xié)同滾揉腌制
脈沖電場(chǎng)是一種新型非熱加工技術(shù),其原理是短時(shí)間內(nèi)施加高壓脈沖作用于兩電極之間的食品中,造成細(xì)胞膜穿孔,破壞其屏障作用,提高食鹽的擴(kuò)散速度,快速均勻的分布在肌肉組織中;同時(shí)脈沖電場(chǎng)處理肉制品時(shí),降低了肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白連接的阻礙作用,剪切力下降,賦予了產(chǎn)品鮮嫩多汁的口感,此外,脈沖電場(chǎng)技術(shù)能較大程度的保留產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)特性,具有快速高效、耗能低的優(yōu)點(diǎn)。Suwandy等研究脈沖電場(chǎng)處理牛肉背最長(zhǎng)肌和半膜肌品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)20Hz的低頻處理組中肌鈣蛋白-T與肌間蛋白線(xiàn)的降解最為顯著,同時(shí)蒸煮損失降低,持水性增加。Dong等研究脈沖電場(chǎng)對(duì)雞胸肉中肌原纖維的影響,發(fā)現(xiàn)隨著脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度的增加,肌原纖維蛋白的溶解度、表面疏水性及巰基含量均顯著提高,但電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)18kV/cm時(shí),由于官能團(tuán)相互作用引起蛋白聚集效應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)品保水性下降。也有研究表明,高頻脈沖電場(chǎng)可使肉制品溫度升高,抑制蛋白水解酶生物活性,嫩化效果有限,且機(jī)器設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用在一定程度上受到限制。滾揉技術(shù)在改善肉品嫩度方面有突出貢獻(xiàn),并有控溫裝置,但傳統(tǒng)滾揉腌制時(shí)間較長(zhǎng),脈沖電場(chǎng)與滾揉技術(shù)協(xié)同作用,突破了肉品嫩化、溫度上升及效率較低的局限性??傊?,盡管在肉制品腌制中脈沖電場(chǎng)與滾揉技術(shù)協(xié)同作用的研究很少,但也是未來(lái)肉品工業(yè)腌制技術(shù)的一個(gè)很好的研究新方向。
3 新型滾揉技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化前景及其局限性
隨著肉品工業(yè)的發(fā)展,上述脈動(dòng)真空滾揉、變壓滾揉及超聲輔助變壓滾揉等新型滾揉技術(shù)在肉質(zhì)品腌制的應(yīng)用中取得了一系列重要進(jìn)展。除此之外,探究其他新型加工技術(shù)與滾揉結(jié)合的潛力,進(jìn)一步增強(qiáng)細(xì)胞膜的通透性及腌制液傳質(zhì)過(guò)程,提高腌制吸收率;且非熱加工技術(shù)能較好的保留食品營(yíng)養(yǎng)成分,此外,高壓處理可以破壞細(xì)胞膜完整性,使酶失活,抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。如表4所示,新型滾揉技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化前景及其局限性,以期為新型滾揉技術(shù)的發(fā)展提供理論指導(dǎo)。
表4 新型滾揉技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化前景及其局限性
優(yōu)點(diǎn) | 局限性 | |
脈動(dòng)真空滾揉技術(shù) | 較好保存產(chǎn)品外觀(guān)形狀,良好的質(zhì)構(gòu)特征,提高產(chǎn)品品質(zhì)及出品率。 | 脈動(dòng)比設(shè)置較難,脈動(dòng)比較大時(shí),本身水分流失嚴(yán)重,降低了腌制吸收率。 |
變壓滾揉技術(shù) | 肉質(zhì)較嫩,改善產(chǎn)品咀嚼性和硬度,色澤、口感較好,腌制吸收率較高,有效降低了腌制時(shí)間。 | 交壓變壓比設(shè)置沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),對(duì)設(shè)備本身要求較高,需有控溫制冷程序,生產(chǎn)成本較高。 |
超聲波輔助變壓滾揉技術(shù) | 對(duì)熱不溶性膠原蛋白無(wú)影響,加快食鹽滲透速度,顯著降低了α-螺旋結(jié)構(gòu)并增加了產(chǎn)品的保水性。 | 高強(qiáng)度超聲波導(dǎo)致蛋白質(zhì)過(guò)度變性,增強(qiáng)脂肪氧化程度;設(shè)備成本較高,操作復(fù)雜。 |
超高壓協(xié)同滾揉技術(shù) | 較好的保留食品營(yíng)養(yǎng)成分,具有良好的膠凝性及咀嚼性,且控制微生物生長(zhǎng)繁殖,延長(zhǎng)貨架期。 | 壓力過(guò)高,蛋白質(zhì)構(gòu)象改變,色澤風(fēng)味受到影響,儀器設(shè)計(jì)較為困難。 |
脈沖電場(chǎng)協(xié)同滾揉技術(shù) | 食鹽分布均勻,擴(kuò)散速度較快,保留產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分,降低蒸煮損失且高效快速、耗能較低。 | 嫩化效果有限,電場(chǎng)強(qiáng)度較高時(shí),蛋白質(zhì)過(guò)度變性;并受技術(shù)水平限制。 |
4 結(jié)語(yǔ)
在現(xiàn)代肉品工業(yè)中,脈動(dòng)真空、變壓、超聲輔助等技術(shù)與傳統(tǒng)滾揉技術(shù)相結(jié)合,形成了眾多新型滾揉腌制技術(shù),這些新技術(shù)在傳統(tǒng)滾揉的基礎(chǔ)上,更大程度的破壞肉塊內(nèi)部的肌原纖維,進(jìn)一步改善了產(chǎn)品嫩度、持水性、組織形態(tài),提高了腌制吸收率,減少了腌制時(shí)間,這對(duì)現(xiàn)代肉品工業(yè)的發(fā)展起著積極的推動(dòng)作用。但在目前的實(shí)際生產(chǎn)上,對(duì)于滾揉腌制時(shí)的參數(shù)設(shè)置還沒(méi)有統(tǒng)一的、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于特定產(chǎn)品的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),因其生產(chǎn)成本較高或者操作較為復(fù)雜,在實(shí)際生產(chǎn)中推廣比較困難。此外,基于當(dāng)前的研究成果,我們?nèi)孕枰骄科渌滦碗缰品绞酵瑵L揉結(jié)合的潛力,以期新型滾揉腌制技術(shù)在肉品工業(yè)中真正發(fā)揮作用。