腌制条件对兔肉湿腌传质动力的影响

2016-09-28翠夏杨毅2张艳苏

食品与机械 2016年8期

关键词：兔肉传质盐分

何　翠夏杨毅,2张　艳苏　燕

(1. 西南大学食品科学学院，重庆　400715；2. 重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆　400715)

腌制条件对兔肉湿腌传质动力的影响

何翠1夏杨毅1,2张艳1苏燕1

(1. 西南大学食品科学学院，重庆400715；2. 重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆400715)

兔肉；湿腌；传质动力学；表观扩散系数

兔肉因“三高”(高蛋白质、高赖氨酸、高消化率)和“三低”(低热量、低脂肪、低胆固醇)的营养特性[1]，深受广大消费者青睐。腌制作为肉制品加工的重要环节之一，除具有防腐保藏作用外，还可改善肉品风味及品质等[2]。常用干腌、湿腌和混合腌制等方法，其中湿腌有腌制时间短、盐分分布均匀等优点。

目前，国内外学者对鱼肉腌制的传质动力学作了大量研究，包括鲶鱼在干腌和湿腌过程中的食盐传递[3]，鳕鱼肉在不同盐水浓度湿腌过程的传质变化[4]，大西洋鳕鱼和大西洋蛙鱼肉在不同食盐浓度腌制过程的传质[5]，食盐浓度和腌制温度对沙丁鱼的盐分扩散和水分渗透影响[6]，以及食盐浓度、料液比和腌制温度对草鱼湿腌传质动力的影响[7]等；也有部分猪肉[8-9]和鸭肉[10]的腌制传质动力学探讨，但仍未见兔肉腌制过程中食盐渗透的传质动力学报道。因此，本试验拟通过分析不同腌制条件对兔肉传质动力的影响，为兔肉制品的加工生产提供理论依据。

1　材料与方法

1.1 材料

选取西南大学养兔场养殖3个月、约2 kg的雄性伊拉兔5只，屠宰后30 min内运回实验室。经过清洗与处理之后，取其背最长肌肉于-18 ℃贮藏备用。

1.2主要仪器设备

电子天平：FA2004B型，上海越平科学仪器有限公司；

远红外干燥箱：FCD-3000型，天津市通利信达仪器厂。

1.3方法

1.3.1 腌制与取样将冷冻的兔背最长肌于4 ℃解冻至中心温度为0～2 ℃，洗净后切分成1 cm×1 cm×1 cm小块若干，称量后分3组，在不同条件下湿腌48 h。其中1组分别放入6%，10%，15%的盐水溶液中，料液质量比1∶1，4 ℃条件下静腌；其余2组在6%盐水溶液中，料液质量比1∶1，置于4，15，25 ℃条件下，分别作静腌和搅拌腌制(用磁力搅拌器以50 r/min的速度控制搅拌过程)。在腌制过程中分别在0，0.5，1，2，3，4，8，12，24，48 h取样测定，每个取样点分别取3块兔肉，用吸水纸将肉块表面的水分吸干，然后进行称重，将每个取样点的兔肉绞碎后，再分别进行水分含量和盐分含量的测定。

1.3.2分析测定

(1) 水分含量测定：按GB/T 9695.15—2008执行。

(2) 氯化钠含量测定：按GB/T 5009.44—2003执行。

(1)

(2)

(3)

式中：

1.3.4物质迁移动力学腌制过程中兔肉重量变化假设跟腌制时间的平方根有关，且兔肉变化跟腌制时间的关系可以根据式(4)[11]计算：

(4)

式中：

k1——截距，受腌制热动力学机制的压力梯度影响，可反映腌制开始阶段的情况；

k2——斜率，与扩散机制的传质动力学有关。

(5)

(6)

式中：

Xw、XNaCl——兔肉的水分含量和盐分含量，%。

兔肉腌制的表观扩散系数可以利用zNaCl和yNaCl的值，根据菲克第二定律关于一个半无限平板的式(7)[4,11]计算。

(7)

式中：

l——兔肉厚度，约1 cm；

De——腌制的有效扩散系数，m2/s。

1.4统计分析

每组试验数据重复测定3次，运用spss 17.0进行方差分析、t-检验和相关回归分析，并用Origin 8.1软件进行作图。

2　结果与分析

2.3运用预测模型来描述兔肉腌制过程中的变化

Figure 1Influence of changes in water, salt content and weight of rabbit meat during curing at brine concentrations

2.4不同因素对兔肉腌制表观扩散系数(De)的影响

由表3可知，不同盐水浓度条件下兔肉腌制的传质驱动力与t0.5具有较好的相关性(R2≥0.880 0)。10%盐水浓度的兔肉腌制De值最大，为1.18×10-9m2/s；而6%和15%盐水浓度的De值较小；可能是不同盐水浓度腌制时，兔肉的活性梯度和压力梯度以及蛋白质变性，或者交联程度不同导致的[11,17-18]。6%盐水浓度兔肉腌制的K值高于其它两组，主要是在腌制起始阶段，盐分和水分快速获得而导致一个更高的初始增加[19]。

由表4可知，不同温度及搅拌条件下兔肉腌制的传质驱动力与t0.5具有较好的相关性(R2≥0.920 4)。15 ℃腌制条件下的兔肉腌制De值比4 ℃条件下的有所增加，为5.86×10-9m2/s，但25 ℃条件下兔肉腌制的De值最小，与闫瑾等[7]的研究结果一致。因为腌制温度越高，腌制液中活化能越大，分子运动较快，促进盐分的扩散和水分子的渗透，从而增大腌制速率[14]；但过高腌制温度使蛋白酶活性增强、蛋白质降解速率增大，且过高温度使微生物生长繁殖、蛋白质等营养物质损耗[20]，影响物质传质，从而使De值减少。25 ℃搅拌腌制使兔肉的De值增大，因为机械作用致使蛋白质快速扩散；但4 ℃和15 ℃搅拌腌制使兔肉的De值有所减小，原因有待于进一步研究。

Figure 2Influence of temperature and stirring on water, salt content and weight changes of rabbit meat during curing

表1在不同盐水浓度腌制过程中式(4)的动力学参数

及其拟合系数R2

Table 1Kinetic parameters(k1andk2) fitted to Eq.(4) and fitting correlation factors during different brine concentration

变量盐分浓度/%k1k2R26-1.01760.04080.9249△Mwt10-1.07200.04380.932415-1.12840.04510.96286-0.98130.00510.9003△MNaClt10-0.97260.00820.905815-0.95700.01160.90486-0.96180.04570.9302△M0t10-0.97480.04370.990615-1.02040.03920.9421

表2在不同温度及搅拌腌制过程中式(4)的动力学参数及其拟合系数R2

Table 2Kinetic parameters(k1andk2) fitted to Eq.(4) and fitting correlation factors during different temperature and stirring

表3兔肉在不同盐水浓度腌制时式(7)的理论动力学参数值

Table 3Kinetic parameters of rabbit meat curing in different brine concentration from fitting Eq.(7)

盐水浓度/%DeKR265.02×10-100.53800.8874101.18×10-90.38400.9101158.18×10-100.45750.8888

表4兔肉在不同温度腌制时式(7)的理论动力学参数值

Table 4Kinetic parameters of rabbit meat curing in different temperature and stirring from fitting Eq.(7)

温度/℃搅拌与否DeKR24否5.46×10-9-0.02660.99694是2.39×10-90.30320.920415否5.86×10-90.00350.908615是4.17×10-90.16690.982025否1.97×10-90.21900.937725是3.26×10-90.13710.9797

3　结论

本研究探讨兔肉在不同条件的腌制过程的传质时，只取其背最长肌，且为1 cm×1 cm×1 cm小块，所得试验结果不能运用于实际生产，后续相关研究可以进一步研究理论值与实际生产值之间的关系。

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Influence of different conditions on mass transfer kinetics of rabbit meat during wet-curing

HE Cui1XIAYang-yi1,2ZHANGYan1SUYan1

(1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China;2.ChongqingSpecialFoodProgrammeandTechnologyResearchCenter,Chongqing400715,China)