肉类预制菜肴加工中的品质形成与保持

摘要：随着城乡居民生活节奏的加快，肉类预制菜肴逐渐成为肉类消费市场的新亮点。目前，我国肉类预制菜肴多为手工或作坊式加工，产品质量稳定性无法得到保证，关键加工技术的缺乏已成为制约我国肉类预制菜肴发展的“瓶颈”。本文分析了肉类预制菜肴加工中的品质形成与保持的关键因素，重点讨论了肉类预制菜肴加工中的综合减菌化、调香机制、传统工艺的工业化适应性改造与创新、真空和气体置换包装、双峰变温法热水喷淋杀菌等共性关键技术，阐述了其在肉类预制菜肴加工中品质形成与保持中的重要作用。

关键词：肉类预制菜肴；减菌化；调香；工业化适应性改造；包装；双峰变温法热水喷淋杀菌

中图分类号：TS251.5 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）07-0053-05

肉类菜肴是居民膳食结构的重要组成部分，是蛋白质的主要补充来源。我国人均肉类菜肴消费自建国60年来增长了近13倍，2012年我国肉类总量达8384万吨。因此，我国的肉类菜肴消费正经历着从量的满足向质的提高的转变。近年来，随着人民生活水平逐步提高，生活节奏不断加快以及户均人口逐步减少，城乡居民肉类消费结构和消费方式发生了翻天覆地的变化，正在进入由消费型向享受型转折的重要拐点，千百年来以家庭自制肉类菜肴为主的格局正在被打破，方便、快捷、营养、安全的预制菜肴产品已成为城乡居民现代生活中不可缺少组成部分和基本消费形式。由于预制肉类菜肴产品具有减少厨房劳动时间，提高餐饮效率，作为家庭代用餐、或提供给企事业单位、学校、部队、医院及旅游流动人口团体人群消费的主餐食品频繁出现在百姓餐桌。

我国的肉类预制菜肴的加工起步较晚，虽然取得了一些成绩，但从整体上来看还非常落后。目前我国70%以上的肉类预制菜肴加工企业仍处于少、小、弱、散的状态，多为作坊式的手工或半机械化生产，共性加工技术研究不足，工程化技术严重缺乏，无法保证产品质量。因此，突破肉类菜肴加工关键技术，实现其工业化生产是未来我国肉类预制菜肴加工的必然趋势[1]。肉类菜肴加工技术是一门应用很强的学科，在品质的形成与保持方面具有很多的科学技术问题[2]，涉及到原料肉的化、腌制、减菌、传质传热、调香护色、有害物控制、包装、保鲜、杀菌等各个方面，只有揭示这些过程对产品品质的形成与保持机制，建立有效的控制技术，才能保证肉类预制菜肴的质量稳定性。肉类预制菜肴加工中的品质形成与保持技术主要包括以下几个方面：

1 肉类预制菜肴加工中的减菌化

货架期短是我国肉类预制菜肴发展的主要制约瓶颈之一。要延长产品货架期，除产品的最终杀菌之外，加工过程的减菌化也至关重要，这些过程主要包括原料减菌化、操作空间减菌化、包装减菌化等。要建立一套肉类预制菜肴加工减菌化技术，首先要通过变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis，DGGE）及聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）扩增等技术进行腐败菌分离与鉴定并研究其对产品品质的影响机制，了解肉类预制菜肴加工及贮藏过程中的菌相变化规律以及植物或微生物代谢产生的靶向攻击机理，在此基础上建立适用于肉类预制菜肴的减菌化技术。目前常用的减菌化方法主要包括化学性、物理性和生物性减菌方法[3-4]：化学性减菌主要包括微生物代谢物、植物次生物、甘氨酸混合物、活性钙、有机酸等天然抗菌剂和酸性电解水、食用酒精混合物、次氯酸钠、烷基二甲基苄基氯化铵等其他抗菌剂；物理性减菌主要包括辐射、超高压、高密度超临界CO2等非热杀菌、偏适温度（冷藏、冷冻、热处理、过热处理）杀菌等；生物性减菌方法主要是生物拮抗剂使用，或通过“杀菌-孢子萌发-再杀菌”的方式完成。在肉类预制菜肴中多采用多种减菌化方法的综合利用[5]。随着科学术技的不断发展，目前出现了一些肉类预制菜肴加工中的新型减菌化技术，这些技术除可以有效减菌外，对产品品质的损伤较小。

1.1 真空-加压的变压冷却红外线的减菌化

真空-加压的变压冷却红外线技术主要用于原料非热方式的减菌化处理，处理后物料大肠杆菌呈阴性，可直接作为烹饪原料食品使用。物料经过清洗、消毒及再漂洗后，置入真空-加压的变压冷却红外线处理罐中，在接近2个大气压条件下将食用酒精或二氧化碳等减菌剂喷入至物料表面，然后加压，维持恒定压力数分钟，使减菌剂颗粒从物料表面进入内部组织，进行减菌处理，同时还可实现加氧处理，使原料肉的肌红蛋白高度氧合，肉色鲜亮。另外，在接近真空的条件下可适量脱去物料表面水分，物料仍处于新鲜状态，从而提高保鲜效果，延长货架期。此外，脱去部分自由水的物料即使在冷冻时，也不会因冰晶过大而破坏组织结构， 防止解冻后汁液的渗出。脱水是在接近真空的状态下使水分蒸发。在减压蒸发过程中，物料的温度会急剧下降。为此，采用远红外线加热补充适当热量，使物料的脱水过程维持在特定的温度条件下进行[6]。

1.2 酸性高电位电解水的减菌化

酸性电解水最初起源于日本，可快速杀死细菌、霉菌及病毒等微生物，具有广谱杀菌能力、杀菌力强、迅速等特点。酸性电解水在杀完菌后有效成分消失，不残留任何有害物质，可以直接用于肉品，使用后的水只要除去有机物，就可以变为普通水，不污染环境[7]。从图1中可以看出，酸性电解水无论在杀菌效果、除臭、成本和安全性等方面都具有非常明显的优势。

酸性电解水产生低pH值（≤2.7）与高氧化还原电位（oxidation-reduction potential，ORP）（≥+1050mV）超出了微生物的生存范围（-400～+900mV），使微生物细胞的膜电位发生改变，导致细胞膜通透性增强与细胞代谢酶的破坏，达到杀灭微生物的作用[8]。酸性电解水中含有的次氯酸在减菌化中起主要作用，对大肠杆菌来说，次氯酸（HClO）的杀菌能力是次氯酸离子（ClO-）的150倍。但酸性电解水中由于氯和次氯酸共存，开放状态或紫外线照射易失活，因此配置后必须迅速使用，并随时调整次氯酸浓度和pH值。

1.3 过热蒸汽减菌化技术

过热蒸汽可实现肉类预制菜肴加工过程的减菌化目的[9]，该技术在我国尚属空白。饱和水蒸汽在一定的压力下被加热，可使其中的水分完全蒸发而变成干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程中温度是不增加的，当在干饱和之后继续加热则温度会上升，成为过热蒸汽[10]，由水变为过热蒸汽的过程见图2。应用于肉类预制菜肴加工的过热蒸汽，其温度通常保持在160～250℃之间。

通过电磁诱导产生过热蒸汽，经过自动烹饪釜内设置的喷嘴，导入烹饪装备，实现空间热源直接加热，即过热蒸汽直接与物料接触，而不通过烹饪容器传导热量，既可用于烹调的加热，同时又能够达到减菌化目的。如果自动烹饪装备内装上温度探头和F值软件，即可根据F记录曲线集合的F值大小判定减菌化效果。过热蒸汽技术可以应用于肉制品及水产品的高温蒸制和烤制，如上海特产八宝鸭烹饪加工中，由于原料鸭腹腔内充填糯米，产品直径很厚，仅靠一般杀菌方法很难达到商业无菌状态，而结合过热蒸汽技术处理可以达到有效灭菌。过热蒸汽技术直接用于烤鸡加工，由于烤制时间缩短，出成率提高，口感提高。在即食鲜海参加工中，原料带有耐热厌氧菌，使用过热蒸汽可以有效减菌。

过热蒸汽的减菌化技术一般在热调理过程中使用，除能实现减菌化目的外，还可使烹饪釜内处于无氧或微氧状态，营造微氧加工环境，肉中的油脂也不易氧化，提高产品风味[11-12]。另外，含微水滴的过热蒸汽限制了肉中水分散失的速度，可以有效地控制其水分含量，从而有利于提高产品的品质和出成率。

2 肉类预制菜肴的调香机制

风味（flavor）是食品最重要的感官指标之一，它是食物刺激人类嗅、味、视、听等多种感觉而引起的化学反应、物理和心理感觉的综合效应；从狭义上来讲，风味主要是指食物刺激人类感官而引起的化学感觉[13]。肉类菜肴中的风味主要包括滋味（taste）和气味（odor）两种：滋味来源于肉中的滋味呈味物质，如无机盐、游离氨基酸、小肽和核酸代谢产物如肌苷酸、核糖等，主要是肉中本身中固有的物质，同时也有一部分是作为风味物质添加进去的；气味主要由原料本身含有的脂肪酸、醇、酯、酚、醛、酮、醚、吡咯、呋喃内酯、烃和芳香族化合物等挥发性有机物质及调味品中的脂类、酒类、香精和香料等和肌肉在受热过程中产生的挥发性风味物质如不饱和醛酮、含硫化合物以及一些杂环化合物等。

肉类菜肴的香味前体物质主要包括两大类：一类是氨基酸、肽、核苷酸和还原糖，它们通过热反应产生基本肉香味物质，主要是硫化物和杂环化合物；另一类是甘油三酯、磷脂和脂肪酸，它们通过热降解产生特征肉香味物质，主要是醇、醛、酮和内酯类化合物。目前在各种肉类菜肴的香味分析中累计发现了1100多种香味物质[14]。肉类预制菜肴加热调理过程中风味的形成途径（图3）主要包括氨基酸和多肽的热降解、糖降解、脂类降解与氧化，羰基化合物与氮基酸之间的美拉德反应以及各种降解产物之间的交换作用等。其中以脂类氧化以及美拉德反应对肉类预制菜肴挥发性风味成分的产生起到了更为主要的作用。

3 肉类预制菜肴工艺的工业化适应性改造与创新研究

我国传统肉类菜肴的加工工艺十分复杂（仅传统的红烧类、炖煮类及蒸制类产品涉及烹、熘、烩、扒、烧、炖、焖、氽、煮、酱、塌、卤、蒸、涮、熬二十余种烹饪技法），许多工艺为人工操作，“糖少量”、“盐少许”等模糊性操作程序大量存在，使得我国传统的肉类预制菜肴难以实现标准化和工业化生产。工业化生产工艺并不是手工工艺的简单放大加倍，如图4所示，加热调理过程中4人份和200人份肉类预制菜肴加工时的温度-时间变化曲线显然不同，份量的加大并不能仅仅依靠延长加热时间来解决，必须利用新型加工技术，加快传热速率，保证产品的风味口感。

因此，必须在尊重传统工艺的基础上对肉类预制菜肴加工工艺进行工业化的适应性改造与创新，如图5所示，肉类预制菜肴加工工艺由模糊性变为数字化；由随意性变为标准化；由个性化改造为共性化；由现食性改为延时性，由小批量加工变为成规模化批量生产等。传统肉类预制菜肴加工工艺的工业化适应性改造涉及内容很多，如在红烧肉加工中如何实现连续化的加工工艺；鱼香肉丝生产中如何分别处理肉丝、胡萝卜丝和木耳丝，使肉品与蔬菜混合的菜肴中各种原料的前处理工艺恰到好处，保持应有的脆嫩状态。

4 肉类预制菜肴的包装技术

包装是食品品质保持与安全的重要保证，肉类预制菜肴主要采用真空和气体置换包装两种：真空包装主要是通过杜绝空气接触来保持产品品质和安全，尤其是对于固态或半固态肉类预制菜肴更具价值。气体置换包装是将物料装入阻氧性包装袋或盒中，以不活泼气体（通常使用氮气或复合气体）置换其中的空气，然后密封。使用的氮气是由食品包装专用制氮机，通过膜分离方式或吸附方式从压缩空气中分离，纯度须达99.95%以上。膜分离方式是使用无油压缩机将压缩空气送入中空的膜系统，因氮气与氧气的透膜速度不同而被分离出来。吸附方式则是通过吸附剂将压缩空气中的氧气、二氧化碳和水分进行选择性的吸收而将氮气分离。当氮气的使用量为0.5～4m3/h时，可使用膜分离方式的制氮机；若使用量为12～500m3/h时，应使用吸附方式的制氮机。

除采用不同的包装形式外，包装材料作为食品的“贴身嫁衣”也至关重要，关系到包装内微环境的营造与稳定，对产品品质的保持起着至关重要的作用。选用高阻隔性能的包装材料进行包装是防止脂质氧化的必要条件。铝箔是一种比较理想的高阻隔包装材料，但其缺点是不透明。而任何透明包装材料都具有一定的通透性，因此选用透明包装材料时，必须要考虑其阻氧性、阻湿性、阻芳香性和防紫外线等性能指标，同时考虑包材的透明程度、易剥离性，以及是否适合微波加热和高温杀菌等因素[15-16]。

尽管包装材料的阻隔性对产品品质保持至关重要，但是并没有引起肉类预制菜肴加工商的足够重视。普通的透明包装材料由一般由聚对苯二甲酸乙二醇酯/尼龙/聚丙烯（PET/NYLON/CPP）复合而成，阻隔性较差。若想获得阻隔性较强的透明材料必须采用在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）内表面喷镀氧化铝、氧化硅、云母或增加乙烯/乙烯醇共聚物（EVOH）阻隔层以及添加纳米无机物等措施。其中镀氧化铝的包装材料结晶性强，容易折断，而镀硅材料为无定形物质，不容易折断，因此目前镀氧化硅的包装材料使用较多。 日本生产的一种Besela品牌的高阻隔透明包装材料，其间涂有一个微米厚的丙烯酸树脂层，氧气透过率低于1mL/（m2・24h），而且其透明性能也非常优良。可乐丽思特薄膜是另一种高阻隔材料，通过在有机大分子中添加纳米无机物，增加氧气透过材料的难度，提高了包材的阻氧性能[16]。

5 双峰变温法热水喷淋杀菌技术

双峰变温法热水喷淋杀菌是根据F0值杀菌技术理论与微生物在高温状态下因急剧的温度波动易被快速杀死的原理，采用温度-压力平衡的热水喷淋系统、多级提温、双峰变温的热处理技术[17]。多阶段升温杀菌工艺，是为了缩小肉类菜肴表面与内部之间的温差。基本上，第1阶段为预热期；第2阶段为调理入味期；第3阶段为杀菌期。每一阶段杀菌温度的高低和时间的长短，均取决于肉类菜肴的种类和调理的要求。从双峰变温法热水喷淋杀菌的温度-时间曲线图（图6）中可看出，多阶段升温杀菌第三阶段的高温域较窄，从而克服了蒸汽杀菌锅因一次性升温及加温加压时间过长，而对肉类菜肴制品的口感和营养成分造成损伤，以及出现蒸馏异味、糊味的弊端。此外，配合减菌化处理，不同的蔬菜和肉类可放在同一包装袋内进行调理、杀菌，对不同食品原料的处理也恰到好处，这对需要多种原料复配的中式菜肴烹调十分有利[18]。

减菌化技术与双峰变温法热水喷淋杀菌技术的结合应用于肉类预制菜肴可打破常温保存的动物源性产品必须在121℃下杀菌（通常的F0为10左右）的传统概念的束缚，一般在F0为4左右完成杀菌。使肉类菜肴承受的热量减少到最低限度，减少品质损伤，双峰变温法热水喷淋杀菌后肉类预制菜肴的品质评价如表1所示。

6 结 语

我国肉制品行业经历了的数量的满足，目前正处于品质的提升阶段。肉类预制菜肴工业化生产是社会发展的必然需求，市场需求量巨大。在我国，传统的预制肉类菜肴产业刚刚起步，许多都为手工或作坊式生产，要实现其工业化目前面临着许多技术上的瓶颈。因此，只有从我国肉类预制加工的实际出发，将现代化的食品生产技术融合至传统加工工艺中，才能实现在我国肉类预制菜肴在保持传统风味的基础上实现工业化、标准化生产，既能满足目前消费市场的需求，也可以推动我国肉类加工行业的整体升级。

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