于秋影,趙宏蕾,常婧瑤,孔保華,劉 騫
(東北農(nóng)業(yè)大學食品學院,黑龍江 哈爾濱 150030)
現(xiàn)今,隨著現(xiàn)代肉類工業(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)和增強肉品嫩度等方面發(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,從而增加原料肉嫩度,提高腌制液的滲透率、縮短產(chǎn)品的腌制時間。此外,滾揉技術(shù)在改善肉質(zhì)結(jié)構(gòu)及色澤等方面也有顯著的作用,但隨著肉品工業(yè)的進一步發(fā)展,傳統(tǒng)滾揉技術(shù)的局限性也顯露出來,其腌制效率較低,在腌制較大肉塊時所需時間較長,大多在10 h以上。雖然同靜態(tài)液腌相比傳統(tǒng)滾揉技術(shù)已經(jīng)極大地提高了產(chǎn)品的腌制效率,但仍然不能滿足當前肉類行業(yè)對高效化腌制的要求,因此,滾揉技術(shù)與新型加工技術(shù)的結(jié)合使用逐漸被肉品行業(yè)所關(guān)注。
因現(xiàn)代肉類加工行業(yè)對腌制技術(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,向提高腌制效率、縮短腌制時間的方向發(fā)展?;诖耍芯咳藛T利用不同真空度和壓力的變化與滾揉技術(shù)相結(jié)合,并在滾筒的機械作用力下,使食鹽在肉品組織中充分擴散,以此提高腌制效率。其中,滾揉與真空和常壓的周期性變化結(jié)合稱為脈動真空滾揉技術(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度下,破壞肌肉的組織結(jié)構(gòu),加強肌肉的食鹽滲透率。而這些新型滾揉腌制技術(shù)在肉制品加工中的應用,也促進了食品加工技術(shù)向現(xiàn)代化方向前進。本文討論滾揉技術(shù)的作用以及影響滾揉的因素,根據(jù)國內(nèi)外報道的滾揉技術(shù)在不同肉制品加工中的應用,全面綜述滾揉技術(shù),同時探究新型加工技術(shù)與滾揉腌制技術(shù)的協(xié)同作用,以期為新型滾揉技術(shù)在肉制品中應用的研究提供一定的理論指導。
滾揉可以提高腌制效率,縮短腌制時間,這是因為在滾揉過程中,通過滾筒的機械作用使得肉塊與肉塊、肉塊與機械之間不斷發(fā)生碰撞、摩擦,促使肌纖維斷裂、Z線消失,且肌肉的完整細胞被破壞,腌制液更易進入細胞中,又因滲透壓的作用,使腌制液在原料肉中分布得更快、更均勻,這使得腌制吸收率提高,腌制時間縮短。滾揉腌制與浸泡鹽漬相比,達到肉制品所需含鹽量時,滾揉腌制技術(shù)的加工時間更短。此外,腌制豬排骨時,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%。上述結(jié)果均說明滾揉腌制技術(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。一方面是因為滾揉導致肌細胞被破壞,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,降解細胞骨架蛋白,提高了產(chǎn)品嫩度;另一方面滾揉時因摩擦、擠壓等產(chǎn)生的物理沖擊力使肌肉中的結(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突出貢獻。滾揉加速了腌制液中的陰離子與肌肉中陽離子結(jié)合,可以釋放出更多帶負電荷的多肽鏈羧基末端,使肽鏈間斥力增大,在微觀水平上提供了更多的容水空間;同時滾揉使得肌纖維發(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,減小了纖維的內(nèi)部體積,從而增大了容水體積,提高了產(chǎn)品的持水能力。此外,還有學者發(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。
盡管滾揉腌制有著諸多優(yōu)點,但前提是需要根據(jù)原料肉的種類、肉塊大小來對滾揉參數(shù)做出正確選擇。對于傳統(tǒng)滾揉來說,滾筒負荷、滾揉溫度、滾揉時間、滾揉轉(zhuǎn)速及方式、真空度等都會影響到最終的滾揉效果(圖1);而新型滾揉技術(shù)除上述參數(shù)外,還需注意與滾揉技術(shù)聯(lián)用的新型加工技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù),如脈動真空滾揉中的脈動比、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度等。
圖1 滾揉的主要影響因素Fig. 1 Main factors influencing tumbling
1.2.1 滾筒負荷
在進行滾揉操作時,必須基于肉制品的種類及滾筒大小來裝載,采取適當?shù)难b載量才能達到最佳的腌制效果。一般來說,實際裝載量達到滾揉罐的60%為最佳。裝載肉塊過多,在滾揉過程中肉塊之間過于擁擠,處于較中間的肉塊所受機械壓力小于周圍的肉塊,腌制液不能均勻的滲透其中,達不到預期的腌制效果;但裝載肉塊過少,又會使肉塊在下落、機械運動中過度滾揉,導致肉塊過軟,使產(chǎn)品品質(zhì)下降。
1.2.2 滾揉溫度
滾揉溫度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,溫度應控制在0~4 ℃左右,此時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。當滾揉溫度過高時,雖然腌制液的擴散速度明顯加快,但肉中酶活力的增強會導致蛋白質(zhì)酶解速度加快,脂肪過度水解。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,但滾揉過程中采用控溫制冷模式會使設(shè)備的耗電量增加,生產(chǎn)成本也會隨之提高。
1.2.3 滾揉時間
滾揉時間并不是一成不變的,肉制品種類、大小、厚度不同滾揉時間也不同。滾揉時間的一般計算公式為=××。其中為滾揉里程(一般為10~12 km),為滾揉機內(nèi)周長/m,為滾揉轉(zhuǎn)速/(r/min),為滾揉機轉(zhuǎn)動時間(間歇滾揉時間除外)。若滾揉時間較短,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、黏合力及保水性均降低;但滾揉的時間過長又會使蛋白質(zhì)過度提取,肉塊過軟,產(chǎn)品品質(zhì)下降。滾揉時間對肉制品品質(zhì)影響的研究有很多,大多研究表明,隨著滾揉時間的延長,肉制品保水性增加,質(zhì)構(gòu)穩(wěn)定。如李駿等研究發(fā)現(xiàn),隨著滾揉時間的延長,鴨肉餅的感官評分和失水量都下降,在達到50 min后趨于平緩。汪爍碩等研究滾揉腌制對豬排的影響,測得滾揉時間2~3 h的產(chǎn)品質(zhì)量最佳,出品率最高。因此,在腌制肉制品時應選擇恰當?shù)臐L揉時間。
1.2.4 滾揉轉(zhuǎn)速及方式
滾揉機轉(zhuǎn)速的大小決定了肉塊在滾筒中所受機械力強度的大小。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)速過大,肉塊間摩擦加大,造成肉塊表面撕裂,滲出液增加。應選擇合適的轉(zhuǎn)速使得滾揉機柔和地按摩、推擠和摔落肉塊。一般來講轉(zhuǎn)速應控制在8~15 r/min,但應根據(jù)產(chǎn)品實際情況進行調(diào)整。如劉巧瑜等研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)速越低,牛肉的品質(zhì)和出品率越高,但低速啟動會提高滾揉機的荷載電流,縮短其使用壽命,因此在實驗時采用滾揉機的最低轉(zhuǎn)速為4 r/min左右較為合適。
滾揉方式可分為間歇滾揉和連續(xù)滾揉。一般來說,間歇滾揉更容易達到預期目的,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價更好;但吳晨燕等腌制斑點叉尾鮰魚時,發(fā)現(xiàn)連續(xù)滾揉魚品品質(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)生的機械作用所帶來的負面影響,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透液能夠有效進入肉塊中,同時清除原料肉中殘留的氣泡,使成品更嫩;真空環(huán)境在很大程度上能夠抑制微生物的生長和繁殖,改善色澤。但真空度過高會使原料肉中原本的水分被擠壓出來,滾揉時使得肉塊變得破碎,影響感官感受。一般情況下真空度的選擇在60.1~80.0 kPa,但具體真空度的選擇要根據(jù)實際情況設(shè)定,如賴彩如等發(fā)現(xiàn)在真空度53 kPa、滾揉時間5.5 h、食鹽相對含量在2.28%條件下,同安封肉的食用品質(zhì)最佳,肉質(zhì)最嫩。
最后滾揉裝置的不同也同樣影響著腌制效果,特別是實驗室中的滾揉機和工業(yè)上滾揉機,一定要確定所使用滾揉機的參數(shù)。目前大部分的研究都聚焦在滾揉參數(shù)對于某一種肉類加工的作用,并沒有針對不同肉類加工過程中參數(shù)的換算方法,在肉制品加工中難以量化計算,這是當前的研究空白,也是未來研究的重點。
滾揉技術(shù)在當前的肉品工業(yè)中已經(jīng)被廣泛應用,但現(xiàn)代食品種類繁多,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、脈動真空、超聲波、脈沖電場、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)滾揉限制的途徑,目前一些技術(shù)已經(jīng)應用于肉品加工中。
脈動真空腌制技術(shù)是一種高效的靜態(tài)腌制方法,是指在腌制的過程中壓力處在真空和常壓的周期性交替變化狀態(tài),能比較好地保存產(chǎn)品形狀。采用脈動真空腌制羊肉時,腌制效率較常壓腌制提高了8%~26%。脈動真空技術(shù)在鹵豬肉時能減少食鹽使用量,使各項指標均達到最理想水平。對豬肉采取脈動真空腌制時,在達到相同含鹽量的基礎(chǔ)上能夠有效地縮短腌制時間,提高腌肉的出品率和質(zhì)地。這說明脈動真空腌制技術(shù)在肉制品加工行業(yè)中前景良好,且腌制時間更短,口感更好,質(zhì)構(gòu)外觀良好。表1總結(jié)了脈動真空滾揉技術(shù)在肉制品加工中的應用。
表1 脈動真空滾揉技術(shù)在肉制品加工中的應用Table 1 Application of pulsed vacuum tumbling in meat products
脈動真空腌制與滾揉技術(shù)聯(lián)用能夠發(fā)揮出更大的作用,在滾揉過程中真空與常壓的周期性變化會產(chǎn)生動力機制。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)生細小空隙;常壓階段時,腌制液就會滲透到肉質(zhì)結(jié)構(gòu)的孔隙中,如此反復循環(huán),從而提高腌制率。張東等采用靜態(tài)液腌作為對照,探究常壓滾揉、真空滾揉、脈動真空滾揉腌制對豬肉腌制效率的影響,結(jié)果表明,在前1~4 h,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。在每個檢測點均是脈動真空滾揉的腌制效率最高,蒸煮損失和剪切力最低。丁玉庭等腌制鴨肉時發(fā)現(xiàn),脈動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發(fā)現(xiàn),脈動真空滾揉的腌制吸收率為99.37%,蒸煮損失率為12.54%,出品率達到117.88%,顯著優(yōu)于靜置腌制和常壓滾揉腌制,經(jīng)過滾揉處理后的肌纖維均發(fā)生明顯斷裂,相比于常壓滾揉,脈動真空滾揉處理組肌纖維較細,破損程度更為明顯,因此產(chǎn)品更嫩。張東等探究滾揉時間、脈動比和液肉百分比3 個因素對臘肉的影響,發(fā)現(xiàn)滾揉時間為6 h、脈動比為1.43、液肉質(zhì)量體積比為35∶100時,臘肉的腌制效率最高,蒸煮損失最低,能夠達到預期實驗目標。以上研究均表明,脈動真空腌制與滾揉聯(lián)用不僅是可行的,而且更有利于腌制液的吸收。但目前脈動真空滾揉技術(shù)的推廣仍有一定的難度,這主要是因為難以設(shè)置合適的脈動比。脈動比即真空時間/常壓時間,合適的脈動比會提高腌制效率,使肉塊組織中鹽分分布更加均勻;若脈動比較大,真空時間過長會導致肉塊本身水分流失嚴重,反而降低了腌制液的滲透效率。因此如何根據(jù)不同產(chǎn)品來設(shè)置脈動比等參數(shù),還需要進一步的研究。
真空加壓腌制(變壓腌制)是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鴨肉的腌制效率,發(fā)現(xiàn)脈動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,鴨肉品質(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)在肉制品加工中的應用如表2所示。
表2 變壓滾揉技術(shù)在肉制品加工中的應用Table 2 Application of pressure-transform tumbling in meat products
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)境中對肉塊進行滾揉腌制的技術(shù),可呼吸式真空攪拌機如圖2所示。在腌制的過程中,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,還需克服由于壓力變化產(chǎn)生的氣體摩擦力,從而增加了整體的機械沖擊力,加快嫩化速度。除此之外,傳統(tǒng)真空滾揉時真空度過高,腌制液和肉塊組織中的營養(yǎng)成分就會過度滲出,并引起蛋白質(zhì)變性,而變壓滾揉會在一定程度上減少這種影響。詹文圓研究發(fā)現(xiàn),相比于真空滾揉,變壓滾揉能夠有效地改善豬肉的咀嚼性和硬度,提高產(chǎn)品的出品率。李長鳴腌制鴨肉時采用變壓滾揉,顯著提高了鴨肉的口感并保留了營養(yǎng)物質(zhì),同時鹽度有所降低,更加符合現(xiàn)代人的健康生活要求。Zhu Chaozhi等利用CO、N以及它們的混合氣體結(jié)合變壓滾揉腌制豬排,發(fā)現(xiàn)(CO)∶(N)=1∶1并結(jié)合變壓滾揉處理組能夠有效地提高豬排的嫩度、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增加-螺旋和-折疊結(jié)構(gòu)相對含量來改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象,且不改變蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu),與靜態(tài)腌制和真空滾揉相比縮短了處理時間,并節(jié)約了成本。劉丹丹等探究不同滾揉方式對中式醬牛肉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)變壓滾揉組醬牛肉的保水性、出品率及感官評分最高,且產(chǎn)品的色澤也得到了改善。錢靈燕等研究發(fā)現(xiàn),腌制豬后腿中的含鹽量相同時,變壓滾揉比真空滾揉時間縮短了4 h,且色澤也達到了傳統(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??傊儔簼L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,未來在肉制品加工行業(yè)有良好的應用前景,但機械處理與產(chǎn)品參數(shù)(如pH值、含鹽量、微生物存活率等)之間的關(guān)系還有待進一步研究。
圖2 可呼吸式真空攪拌按摩機Fig. 2 Breathing vacuum stirring tumbling machine
近年來,超聲波技術(shù)作為一種創(chuàng)新性食品加工技術(shù),越來越多地應用于肉制品加工中。Chang Haijun等發(fā)現(xiàn),40 kHz、1 500 W的超聲處理牛肉可顯著降低肌原纖維直徑且對熱不溶性膠原蛋白的含量無影響,腌制更加均勻有效。潘瓊研究靜置干腌、滾揉輔助干腌及超聲輔助干腌對豬肉的影響,結(jié)果表明,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。
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)的一個發(fā)展方向,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明顯的作用。聲波因其強大的穿透力,在介質(zhì)中形成空穴,當空穴發(fā)生崩塌,可釋放出高溫和壓力,使肉制品的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,破壞肌肉的微觀結(jié)構(gòu),Z線斷裂且肌動球蛋白解離,細胞的完整性被破壞,加快腌制液的滲透;同時超聲波降低了酶活力,增加了產(chǎn)品的持水能力及凝膠特性,使產(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,配合氣體壓強變化,使其結(jié)構(gòu)松散,細胞膜失去屏障作用,因此硬度再次降低,腌制液更易滲透。于林宏等研究發(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、蒸煮損失率明顯下降,持水性增強,鴨肉食用品質(zhì)得到改善。馮婷等研究發(fā)現(xiàn)超聲輔助變壓滾揉下雞肉的各項指標都能夠在較短時間內(nèi)達到要求,且隨著腌制時間的延長,腌制率上升、嫩度增大、蒸煮損失下降。李鵬等也通過研究發(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,結(jié)構(gòu)性能最好,這主要是因為超聲波處理加快了肌原纖維降解,如圖3所示,對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)有少量錯位現(xiàn)象,Z線斷裂程度較輕,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線嚴重降解,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 Yan等采用40 kHz、140 W的超聲處理雞肉,并配合呼吸滾揉,結(jié)果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)律的壓力波動和間歇性的超聲作用使溶解在組織中的氣體(如CO、O)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)生強烈的分子振動,兩者的協(xié)同作用改善了產(chǎn)品的品質(zhì)。說明超聲波輔助變壓滾揉腌制優(yōu)于傳統(tǒng)滾揉腌制,但在實際操作中對超聲強度及各種參數(shù)設(shè)置還在初級研究階段,若聲波強度過高可造成蛋白質(zhì)過度變性,直接影響產(chǎn)品品質(zhì),在實際生產(chǎn)中,超聲能夠誘導水分子同源裂變,引入了易使產(chǎn)品氧化的自由基,因此,工業(yè)上使用超聲波時應考慮引入自由基淬滅劑來控制自由基。此外,帶有超聲模式的呼吸式滾揉機成本較高,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。
表3 超聲波輔助變壓滾揉腌制技術(shù)在肉制品加工中的應用Table 3 Application of breathing ultrasonic tumbling in meat products
圖3 不同滾揉處理后雞肉肌原纖維透射電子顯微鏡圖[63]Fig. 3 Transmission electron microscopic images of myofibril structure of chicken subjected to different tumbling treatments[63]
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程中施加適度的壓力(100~1 000 MPa),可加快腌制液的擴散速度,控制微生物生長繁殖,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、無污染,具有廣闊的應用前景。Bowker等研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,提高了產(chǎn)品的腌制吸收率及出品率,且無論順序先后,超高壓協(xié)同滾揉技術(shù)均增強了產(chǎn)品的持水性,改善了質(zhì)構(gòu),并對產(chǎn)品外觀影響較小。Ricardin等在利用氯化鉀代替部分食鹽對即食雞肉進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相對含量減少50%,為開發(fā)低鈉肉制品提供了新思路。基于上述研究成果,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養(yǎng)成分、縮短腌制時間的基礎(chǔ)上,進一步增強了產(chǎn)品的持水能力,提高蛋白的膠凝性及延長產(chǎn)品的貨架期。但在當前研究中,超高壓協(xié)同滾揉技術(shù)實際應用較少,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進行,此外,還需要進一步探索兩者的結(jié)合對肌原纖維結(jié)構(gòu)的影響及蛋白質(zhì)聚集和解聚的機理。
脈沖電場是一種新型非熱加工技術(shù),其原理是短時間內(nèi)施加高壓脈沖作用于兩電極之間的食品上,造成細胞膜穿孔,破壞其屏障作用,提高食鹽的擴散速度,使其快速均勻地分布在肌肉組織中;同時脈沖電場處理肉制品時降低了肌動蛋白與肌球蛋白連接的阻礙作用,使剪切力下降,賦予了產(chǎn)品鮮嫩多汁的口感,此外,脈沖電場技術(shù)能較大程度地保留產(chǎn)品的營養(yǎng)特性,具有快速高效、耗能低的優(yōu)點。Suwandy等研究了脈沖電場處理對牛肉背最長肌和半膜肌品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)20 Hz的低頻處理組中肌鈣蛋白-T與肌間蛋白線的降解最為顯著,同時蒸煮損失降低,持水性增加。Dong Ming等研究了脈沖電場對雞胸肉中肌原纖維的影響,發(fā)現(xiàn)隨著脈沖電場強度的增加,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,但電場強度超過18 kV/cm時,由于官能團相互作用引起蛋白聚集效應,導致產(chǎn)品保水性下降。也有研究表明,高頻脈沖電場可使肉制品溫度升高,抑制蛋白水解酶生物活性,但嫩化效果有限,且機器設(shè)計較為復雜,產(chǎn)業(yè)化應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,并有控溫裝置,但傳統(tǒng)滾揉腌制時間較長,脈沖電場與滾揉技術(shù)協(xié)同作用能夠突破肉品嫩化、溫度上升及效率較低的局限性??傊M管在肉制品腌制中有關(guān)脈沖電場與滾揉技術(shù)協(xié)同作用的研究很少,但該技術(shù)可作為未來肉品工業(yè)腌制技術(shù)的一個新的研究方向。
隨著肉品工業(yè)的發(fā)展,上述脈動真空滾揉、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)品腌制的應用中取得了一系列重要進展。除此之外,探究其他新型加工技術(shù)與滾揉結(jié)合的潛力,進一步增強細胞膜的通透性及腌制液傳質(zhì)過程,提高腌制吸收率;且非熱加工技術(shù)能較好地保留食品營養(yǎng)成分,此外,高壓處理可以破壞細胞膜完整性,使酶失活,抑制微生物的生長繁殖,延長產(chǎn)品的貨架期。新型滾揉技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化前景及其局限性如表4所示。
表4 新型滾揉技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化前景及其局限性Table 4 Industrial prospects and limitations of new tumbling technologies
在現(xiàn)代肉品工業(yè)中,將脈動真空、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,能夠更大程度地破壞肉塊內(nèi)部的肌原纖維,進一步改善了產(chǎn)品嫩度、持水性、組織形態(tài),提高了腌制吸收率,縮短了腌制時間,這對現(xiàn)代肉品工業(yè)的發(fā)展起著積極的推動作用。但在目前的實際生產(chǎn)中,對于滾揉腌制時的參數(shù)設(shè)置還沒有統(tǒng)一、科學的標準,對于特定產(chǎn)品的生產(chǎn)來說,因其生產(chǎn)成本較高或者操作較為復雜,在實際生產(chǎn)中推廣比較困難。此外,基于當前的研究成果,仍需要探究其他新型腌制方式同滾揉結(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。