肉品滚揉工艺参数最佳设置方案及原理

肉品滚揉工艺参数，最佳设置方案及原理滚揉是肉块中能量转换的物理过程，它促进了液体介质(盐水)的分布，改善了肉的嫩度，提高了盐溶性蛋白的提取和向肉块表面的移动。在可控制的滚揉环境中保水力、出品率和总的产品质量均可提高。01滚揉技术简介肉品的滚揉需要在滚揉机作用下完成操作，影响肉品滚揉品质的因素主要有真空度、滚揉温度、滚揉时间、转速和滚揉方式等参数，各参数在肉类原料滚揉时对肉品品质的影响如表1所示。表 1 滚揉参数对肉品品质影响滚揉参数条件对肉品品质的影响参考文献真空度60.881.0 kPa抑制微生物生长，防止蛋白质、脂质氧化，提高腌制效率7滚揉温度04抑制肉料温度上升及微生物繁殖滚揉时间视原料种类、大小、厚度而定组织结构破坏程度随滚揉时间的增加而增加8转速812r/min提高出品率，维持肉料形态9滚揉方式间歇滚揉改善色泽、提高出品率10连续滚揉加速组织结构软化，提高腌制液吸收率，缩短腌制时间11双向滚揉原料受力均匀，切片性和出品率更好12一.真空度在对肉制品进行滚揉加工时，通常采用的真空条件为60.881.0 kPa7，在该真空条件下，滚筒内产生一定的负压，肌肉的内外压差促使组织间隙中的空气通过不断挤压而排出，可以有效防止热加工处理时空气膨胀，从而破坏产品结构。滚揉常作为肌肉注射的后序工艺，真空条件下肌肉发生膨胀，伴随机械作用，腌制液不断向针孔四周渗透，注射孔眼不断缩小，可以在一定程度上恢复肌肉的完整性。真空能抑制微生物生长和脂肪氧化，并改善产品色泽14。真空通过影响微生物细胞膜的通透性诱导微生物的遗传信息发生改变，最终导致微生物细胞发生变异或死亡。原料肉中的肌红蛋白易与空气发生氧化反应，生成高铁肌红蛋白，当高铁肌红蛋白含量达到70%时，肉就会变成褐色，而肉料的腌制往往是一个较长时间的动态过程，肉料长时间暴露于空气中不仅严重影响肉的品质，也不利于腌制发色。二.滚揉温度滚揉温度通常控制在04 ，此时肉的口感和嫩度较优。温度越高，分子热运动越快，腌制液扩散速率越快。滚揉过程中的摩擦生热虽然对腌制速率有一定的促进作用，但温度升高，酶活性增强，蛋白质、脂肪水解加快，微生物繁殖加快，产品稳定性降低。当滚揉温度超过10 时，产品品质明显下降。低温滚揉对提高肉制品的保水性和质构特性具有突出贡献16-17，因此，在滚揉腌制时，最好与制冷系统联用，特别是在夏季高温环境中，更应将滚揉温度控制在适宜条件下，避免温度波动过大，造成产品品质下降。三.滚揉时间滚揉时间与肉块种类、大小及厚度密切相关，较大肉块通常需要在滚揉前期进行盐水注射，才能实现较好的滚揉效果。袁玉超等研究猪里脊肉的滚揉机理时发现，腌制液吸收效果与滚揉时间有关，滚揉时间越长，吸收效果越好，产品出品率也越高，但当滚揉时间超过11 h时，产品感官品质开始下降，出品率变化不明显。孙建清等10发现，猪肉火腿滚揉时间为8h时，产品的质构和感官品质最好，而滚揉4、10 h的猪肉火腿，其系水性、光泽感及质地均较差。可见，滚揉时间的选择极为重要。一般滚揉机的滚揉时间需符合公式：T=L/（U×N），式中，T为滚筒总转动时间（间歇时间除外）/h，L为转动距离（常数，一般为1012 km），U为滚揉机内周长/m，N为转速/（r/min）15。四.滚揉转速滚揉机转速决定物料在滚筒中的翻滚、摩擦和撞击强度，转速过小，滚揉机按摩力量不足，腌制液渗透慢且不均匀；转速过大，物料与机械之间撞击摩擦过强，肉块软化过快，肉料表面发生撕裂，并产生破碎肉末。在实际应用中，转速通常控制在812 r/min，禽肉8 r/min、畜肉10 r/min，对于类似于猪后腿等体积较大、肉质较紧密的肉料可以将转速提高至20 r/min。五.适当的载荷    适当的载荷对达到最佳滚揉效果是最基本的条件。如果滚筒装载过多，肉块的下落和运动即受到限制；装载太少，则肉块下落过多会被撕裂；导致滚揉过度、肉块太软和肉蛋白变性。建议按容积计装载60。六.滚揉期间的工作和间歇在滚揉循环中允许肉块休息是很重要的。通常建议在开始的时候采用10min、15min或20min工作按5或10min间歇。然后根据产品类型和所要达到的效果调整。由于间歇起着很重要的作用，有些产品需要间歇时间比滚揉时间要长。七.滚揉方向滚揉机应柔和地推挤、按摩、提升、卷曲和摔落肉块以达到最佳效果。设备应有反转功能，在卸料前滚揉循环的最后5min应反转，以清理出滚揉筒翅片背部的肉块和蛋白质。八.总的滚揉时间      总的滚揉时间对产品的标准化是很重要的。一旦采纳了一个可以生产出标准化产品的程序，这个程序或滚揉循环就应保持不变。九.理想的滚揉机理想的滚揉机应有明确的速度控制(转数、方向)、计时器(滚揉、间歇和总时间)、真空控制(脉冲)、温度感应和控制(直接读数和液态cch注射)、可控的反充气调，低维修和卫生要求。十.滚揉方式滚揉方式主要分为间歇滚揉和连续滚揉，不同方式之间优势各异。间歇滚揉更有利于蛋白质充分溶出，能改善西式火腿色泽、嫩度及出品率10。然而，Gao Tian等11通过比较不同滚揉方式和滚揉时间对猪排质量特征的影响，发现连续滚揉更有利于提高腌制效率，且产品感官品质和风味更好。滚揉方式还包括顺时针和逆时针2 种转动形式，在卸料前将滚筒反转，以便将桨叶背部的肉料清理干净。李良明12对滚揉方向进行研究，与单向滚揉相比，若将顺时针和逆时针结合采用双向滚揉，火腿的滚揉均匀程度更高，且产品具有更好的切片性，出品率也更高。02滚揉技术在肉制品中的应用滚揉技术自引入我国以来，在传统腌腊肉制品、西式肉制品及预调理肉制品中应用较多（表2），且以畜禽肉加工为主，水产食品较少。受原料组织结构的影响，家禽和鱼肉的滚揉时间和强度远小于畜肉，这主要与畜肉肉质坚实而禽肉、鱼肉肉质细嫩有关。表 2 影响肉制品滚揉效果的因素及滚揉后品质比较肉制品分类所用原料产品名称产品特点滚揉参数滚揉效果参考文献传统腌腊肉制品鹅肉腊板鹅肉质紧密、色泽良好，具有特殊腌腊风味真空度70kPa，滚揉温度4，转速10r/min，滚揉时间60min改善鹅肉风味和色泽25西式肉制品猪后腿肉西式火腿经巴氏杀菌，肉风味和滋味保留较好，营养成分流失少，产品有烟熏风味，一般04保藏转速20r/min，滚揉时间约6.7h，适宜双向间歇式真空滚揉提高火腿保水性、黏合性和出品率12预调理肉制品鸡胸肉调理鸡胸肉为半成品，形态包括肉片、肉馅、肉串和肉丸等，多在18条件下冷冻贮藏真空度0.07MPa，滚揉温度1，滚揉里程4000m提高鸡胸肉出品率26罗非鱼速冻调理鱼转速910r/min，滚揉时间10min，静置12h提高鱼肉嫩度27由表2可知，滚揉技术在上述3 类肉制品中应用时，要达到良好的工艺效果，需重点考虑真空度、滚揉温度、滚揉时间和转速等参数，这与表1的分析结果一致。虽然3 类肉制品均经过滚揉处理，但却表现出不同的加工效果，说明滚揉技术在肉制品加工中具有广泛的加工效益，加工潜力巨大。03现代加工技术与滚揉技术的结合尽管滚揉技术在肉制品生产中应用广泛，但肉制品生产是一个复杂的过程，仅靠单一的滚揉处理所带来的产品效益往往有其局限性，特别是在科技快速发展的当代，依靠固定的生产模式已无法适应新时代的发展要求。近年来，超声波、超高压、脉动压等一系列现代技术在食品加工中逐渐兴起，部分技术已与滚揉技术联合应用于肉品加工中。表 3 现代加工新技术在肉制品中的应用技术原料滚揉参数滚揉效果参考文献超声波辅助变压滚揉鲜鸡肉超声波（25 kHz）处理2 min，真空度0.08 MPa，转速16 r/min，滚揉压强101.3 kPa，单向连续真空滚揉9 min，再常压滚揉9 min，滚揉总时间60 min短时间（4060 min）即可达到常压滚揉120 min的嫩化效果44-45充气变压滚揉猪后腿肉滚揉温度5 ，变压滚揉30 min，静置10 min，滚揉总时间10 h，变压交变比21，压力0.25 MPa，N2、CO2体积比12提高出品率、感官 评分及相关质构指标； 抑菌效果是传统 真空滚揉的2倍46-47脉动真空滚揉猪肉真空度0.025 MPa，真空滚揉20 min，常压滚揉10 min，转速8 r/min，滚揉时间6 h、脉动比1.43提高腌制速率，减少水分流失，改善产品质构48-51由表3可知：在鸡肉加工中应用超声波辅助滚揉能有效缩短常压滚揉时间，提高产品嫩化效果；在猪后腿肉加工中应用充气变压滚揉可以提高产品出品率和感官品质，并且具有良好的抑菌效果；脉动真空滚揉技术是常压滚揉技术的改进，具有提高猪肉腌制速率、减少水分流失、改善产品质构特性的效果。此外，在新技术交叉融合方面，还应拓展滚揉技术与其他现代食品加工新技术的联合使用，以进一步提高滚揉效率，并提升和改善除产品品质以外的其他特性，如抑菌、护色、减盐等。