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調理肉制品
調理肉制品,又名預制肉制品(preparedmeatproducts或ready-to-eatmeatproducts),一般是以畜禽肉為主要原料,添加適量的調味料或輔料,經適當加工(包括分割、攪拌、成型、調理等操作工藝),以包裝或散裝形式在低溫冷凍(-18℃)或冷藏(7℃以下)條件下貯存、運輸、銷售,可直接食用或經過熱加工等簡單處理就可食用的肉制品[6]。
調理肉制品分類
根據產品特性和加工工藝的不同,我國肉制品可以分成十大類,香腸制品、火腿制品、腌臘制品、醬鹵制品、熏燒烤制品、干制品、油炸制品、調理肉制品、罐藏制品及其他類制品[7]。調理肉制品在肉制品占重要組成部分,但關于調理肉制品的具體分類并沒有明確,現根據不同的特性作出不完全歸類列舉。
調理肉制品存在的質量問題
安全性:調理肉制品易受到致病微生物或腐敗微生物的污染,貨架期短,容易發生造成重大食品安全事件。確保安全是調理肉制品生產的首要任務,冷鏈系統不完善以及加工過程中巴氏殺菌不徹底等是影響貨架期的主要原因。調理肉制品中常見致病微生物有單增李斯特桿菌、大腸桿菌和沙門氏菌等。2010年初,美國一家公司生產的調理肉制品受到亞沙門氏菌污染,導致近300名美國人致病[8]。江陰市2009~2011年食源性致病菌監測結果表明,市售熟食或調理類食品的食源性致病菌平均檢出率為14.90%,而肉類產品致病菌檢出率高達21.56%,多為副溶血性弧菌、單增李斯特菌以及變形桿菌污染[9]。
添加劑使用超標:隨著生活水平日益提高,人們健康飲食意識逐漸加強,消費者對低鹽低脂肉制品的需求越來越強烈。但是目前很多加工企業不以追求高品質為目標,而是努力降低生產成本,過量添加淀粉和親水膠體等一些非肉組分,使調理肉制品失去了原料肉的特有風味口感及原有的價值屬性,甚至會引入過敏源[10]。還需指出,最近幾年調理肉制品中食鹽及磷酸鹽含量超標問題日益嚴重,膳食鈉攝入過多容易導致高血壓,磷酸鹽攝入過多會引起鈣磷攝入比失衡,導致人體鈣吸收不足,而無機磷酸鹽攝入過多容易誘發癌變,因此如何減少或完全替代磷酸鹽的添加受到國內外研究者的廣泛關注[11]。
出品率低:冷卻調理肉制品在生產、銷售和貯藏環節中工藝控制(如輔料添加、凍結方式和解凍技術等)能力差,汁液損失現象嚴重,引起直接的經濟損失。據2010年的不完全統計,我國肉類總產量約9000萬t,冷卻調理肉制品按10%計算,滴水損失和汁液損失27萬t,生產企業直接經濟損失30多億元[6]。
高壓技術在調理肉制品上的應用特點
高壓技術(HighPressureProcessing,HPP)或高靜水壓技術(highhydrostaticpressure,HHP)是指將食品適當包裝后密封于高壓容器中,利用100MPa以上的壓力(常用的壓力范圍是100~1000MPa)在一定溫度下處理一定時間的一項新型非熱殺菌技術[12-13]。高壓處理可以破壞離子鍵和疏水鍵等非共價鍵,不僅可以有效殺死其中的微生物,還可以使蛋白質、脂肪、酶等生物大分子物質結構發生變化,引起食品質構和顏色的變化。而高壓處理不會對共價鍵產生影響,有效保護脂溶性維生素等熱敏性營養組分,可較好地保留食品的色香味和營養價值[14]。因此與常規高溫熱殺菌技術相比,高壓技術在實現抑菌鈍酶延長調理肉制品貨架期的同時,還保持了食品原有的風味,并顯著改善了食用品質[15]。
延長貨架期,確保安全性:高壓處理能夠有效延長調理肉制品的貨架期。高楊等[16]探討高壓處理對真空包裝法蘭克福香腸微生物貨架期的影響,發現高壓處理對貯藏過程中的大腸菌群等腐敗微生物的生長有顯著抑制作用。另外,超高壓對嗜冷單增李斯特菌具有獨特的抑制效果,李斯特菌適宜在低溫調理肉制品中生長,人如果受到感染會出現發燒、肌肉疼痛、頸部僵硬等癥狀,而老年人、孕婦和慢性病患者等免疫力較差人群最易受到感染,易引發腦膜炎或敗血癥等較重的疾病,而超高壓處理可以將李斯特菌從最初的降至108cfu/g降至102cfu/g[17]。
提高嫩度,增強脆性和易咀嚼性:高壓處理可以改善肌纖維嫩度[18-20]。Zamri等[21]發現25~50℃用200MPa處理,肉的硬度增加,而60℃或70℃下用高于200MPa的壓力處理,硬度降低;Beilken等[22]發現牛肉在60℃條件下150MPa處理,可有效防止冷收縮,改善嫩度。高溫處理使非極性的烴基從疏水核里解離出來與水接近,使蛋白結構不穩定;而高壓處理是將水分子壓入肌纖維內部,降低肌肉蛋白非極性基團的緊密交聯程度,引起蛋白分子局部的變性解折疊,通過新形成的氫鍵和范德華力,吸附更多水分子,增強嫩度;較高溫度下高壓處理,肌纖維蛋白水合外層的穩定性進一步增強,會進一步改善肉的嫩度。然而在一定條件下,高壓處理可以增強肌纖維的脆性和易咀嚼性。Rusman等[23]研究發現,30℃或60℃時低于200MPa處理,牛肩肉的剪切力值顯著下降;Sikes等[24]也研究發現,60℃時以200MPa高壓處理牛肉20min,80℃烹飪1h后,易咀嚼性也顯著改善。作者認為是該高壓處理增強肌原纖維結構并激活cathepsins酶,咀嚼或剪切時容易形成短的容易斷的結構碎片,而不是受力后耗散形成黏彈性的結構體。
改善質構,增加保水性:質構通常會受蛋白質的溶解性、凝膠形成情況等多種因素的影響,高壓對蛋白質的溶解性、凝膠性、乳化性等都有一定的作用[25]。高壓處理能夠使肌原纖維結構松散,增加肌原纖維蛋白溶解。溶解性增加會提高水分子的結合能力,并因此增強調理肉制品的保水性;另外溶解度增加也有利于對油脂的乳化以及肌原纖維蛋白三維凝膠網絡結構的形成,增強對乳化微粒的包埋效果。高壓處理還可以引起肌原纖維解聚并改變肌原纖維蛋白的變性和聚集模式,起到與添加食鹽和磷酸鹽相似的加工作用,因此高壓處理可以顯著降低調理肉制品的食鹽和磷酸鹽的添加量[26]。根據壓力大小、作用溫度、持續時間以及高壓與熱處理結合方式等參數的差異,高壓處理會使調理肉制品質構特性發生不同變化[27]。例如,經200MPa高壓處理,肌原纖維蛋白凝膠和肉餅的彈性增強;經300MPa高壓處理的豬肉腸,其硬度和咀嚼性顯著提高;但是在60℃以200MPa或400MPa高壓處理30min,添加1.5%或2.5%食鹽以及9%背膘的豬肉糜或火雞肉糜復合熱凝膠的保水性改善,但硬度和咀嚼性均顯著下降[28]。由此可知,不同口感要求的調理肉制品可以采用合適高壓處理的方式實現。高壓處理還能提高調理肉制品的保水性。Tokifuji等[27]發現利用高壓可減少乳化腸調理肉制品的蒸煮損失,提高出品率。Sikes等[29]研究發現,乳化腸在10℃下,200MPa高壓處理2min后的滴水損失為9.3%,而未經高壓處理組的為24.9%。但是也有研究發現高壓不會改變滴水損失指標,這可能由于高壓處理過程采用的溫度梯度和壓力梯度不同,說明高壓處理在實際應用中需要合適的調控措施[30]。#p#分頁標題#e#
影響超高壓效果的因素
調理肉制品的配方(調味料和非肉輔料)和工藝(分割、攪拌、成型、調理、高壓時的壓力時間和溫度等)都會影響超高壓的作用。因此需要根據原料肉屬性和加工條件選擇合適的高壓處理參數[31]。
添加劑的加入:鹽和香辛料等輔料的添加會影響高壓的作用效果。少量添加食鹽與超高壓協同作用,可以改善產品質構與保水性,而不同的香辛料與超高壓協同會對肉制品的質構產生不同的影響。Ashie等[32]研究表明,含鹽量為1%~2%的肉丸10~20℃下,經100~400MPa高壓處理后蒸煮損失降低,這說明高壓處理后鹽溶性蛋白的增加和凝膠的形成有利于保水性的提高。添加少量三聚磷酸鹽并結合高壓處理也有利于保水性的提高,這是由于高壓利于三聚磷酸鹽的擴散[33],該發現有助于逐步減少肉制品中的無機磷酸鹽的添加量。Mariutti等[34]研究表明,超高壓作用下大蒜能促氧化,尤其在300MPa左右的適度高壓下,雞肉制品會因氧化作用而表現出較差的質構,而鼠尾草的加入可以部分抵消氧化效應。
協同工藝的影響:高壓結合熱處理對蛋白變性的影響是近期的研究熱點,熱處理所采用的溫度會對產品有不同的影響。通常結合的熱處理溫度高于60℃,因為60℃是蛋白變性的臨界溫度值,臨界溫度上結合超高壓處理更容易引起蛋白的變性[27],從而引起功能特性上的變化。Jiménez-Colmenero等[35]發現70~80℃時200~400MPa處理組的豬肉糜或雞肉糜的保水性高[36]。此外,高壓后蒸煮或蒸煮后高壓也會產生不同效果,例如100~200MPa處理20min后再70℃加熱20min的雞肉餅凝膠特性顯著優于加熱后高壓組[37],這可能是蒸煮結合高壓處理對肌原纖維蛋白溶解性改善程度不同所致。
調理肉制品中的非肉成分
國內的低溫調理肉制品中會添加各種非肉組分以降低脂肪含量。脂肪含量顯著影響超高壓的作用效果,同等高壓條件處理組的質構特性取決于脂肪含量,脂肪含量越高剪切力值越低[38]。Colmenero等[39]研究發現,用同等高壓條件處理香腸調理肉制品(300MPa處理5min),脂肪含量較高組的剪切力值越小。添加不同的非肉組分顯著影響高壓調理肉制品的質構特性。添加外源性轉谷氨酰胺酶(TGase)顯著增強高壓對調理肉制品質構及保油保水性的改善。Trespalacios等[40]研究表明,谷氨酰胺轉胺酶的加入會催化蛋白質分子內或分子間的酰基轉移反應,使其形成新的共價交聯,有助于增強高壓肉丸的硬度和粘合特性。此外,蛋白粉[41]、轉谷氨酰胺酶、淀粉[42]及角叉菜膠[43]的添加都能起到相同的效果。但一些親水膠體的添加不利于凝膠形成,Chattong等[44]研究表明,添加1%的親水膠體(羧甲基纖維素、黃原膠、明膠等)并在50℃下,經600MPa高壓處理40min的牛肉腸調理肉制品的凝膠形成能力變差,但是脂肪微粒分布更加均勻,說明親水膠體起到了表面活性劑的作用。高壓處理對調理肉制品中的組織蛋白酶影響效果不同。組織蛋白酶利于風味物質的形成,尤其是在腌制型的調理肉制品中十分重要。Campus等[45]研究發現,經高壓處理過的干腌豬里脊肉調理肉制品,其組織蛋白酶的活性并未立即改變,在20℃下,400MPa高壓處理10min后,再在4℃真空貯存45d,20%的蛋白組織酶會有活性的損失,酶活的下降不利于產品嫩度的改善;Serra等[46]對在4℃下,400~600MPa高壓處理干腌火腿調理肉制品10min,在凍藏過程中酶活的測定也得到類似結果。
展望
中國是肉類食品生產和消費大國,與發達國家相比,我國仍有很大的消費增長空間。作為肉制品未來的發展方向,調理肉制品具有廣闊的市場前景[47]。高壓處理技術具有多方面的優勢,有很大的開發潛能,非常適合健康型的高附加值低溫調理肉制品的生產。盡管目前有不少高壓延長貨架期的報道,但其對肌原纖維蛋白的凝膠、乳化、保水保油等加工特性以及對肉制品色澤、風味、氧化和安全性等食用品質影響的了解還遠遠不夠,相關研究亟待完善。
本文作者:楊慧娟 鄒玉峰 徐幸蓮 周光宏 單位:南京農業大學肉品加工與質量控制教育部重點實驗室