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添加剂在肉制品加工中的应用

2012-08-15陈文和金定斌何国庆

食品工业科技 2012年3期
关键词:香精肉制品亚硝酸盐

黄 雯,陈文和,金定斌,何 捷,何国庆

(1.浙江味海食品配料有限公司,浙江瑞安325207;2.浙江大学,浙江杭州310058;3.浙江经贸职业技术学院,浙江杭州310018)

添加剂在肉制品加工中的应用

黄 雯1,2,陈文和1,金定斌1,何 捷3,何国庆2,*

(1.浙江味海食品配料有限公司,浙江瑞安325207;2.浙江大学,浙江杭州310058;3.浙江经贸职业技术学院,浙江杭州310018)

肉制品工业的发展离不开添加剂的应用。肉制品加工中应用的添加剂种类丰富,包括防腐剂、抗氧化剂、护色剂、增香剂、乳化剂、水分保持剂、增稠剂等。在综述了肉制品加工中常用添加剂的性状、作用机理、使用方法及注意事项的基础上,还对肉制品加工添加剂的应用现状和最新的研究进展做了一定的归纳和总结,为肉制品加工中添加剂的选择、使用以及新产品开发提供有益参考和指导。

添加剂,肉制品,加工,应用

肉制品工业的发展和成熟离不开食品添加剂的应用。使用添加剂的目的有:杀灭原料肉及加工过程中沾染的各种微生物,以保证食品卫生、安全;破坏或抑制降低酶活,以延长肉制品的保存期限;改善风味、口感,改进组织结构、形态,以提高肉制品的色、香、味、形;增加、强化某些营养成分,以提高肉制品的营养价值。肉制品添加剂种类繁多,主要有防腐剂、抗氧化剂、护色剂、增香剂、乳化剂、水分保持剂、增稠剂等。本文将对这些常用的添加剂在肉制品加工中的应用现状和研究进展予以逐一介绍。

1 防腐剂

1.1 传统防腐剂

肉制品中使用的传统防腐剂主要有山梨酸及其钾盐、双乙酸钠、单辛酸甘油酯等。以下主要介绍山梨酸及其钾盐的防腐功能。

山梨酸及其钾盐对光、热稳定,在空气中久置易氧化分解。其适用pH小于5.5,最高不能超过6.5,抑菌有效浓度为0.05%~0.3%,在体内可被代谢生成CO2和水。由于山梨酸分子结构中含有羧基和共轭双键,羧基使其酸性增强,能够抑制微生物生长;共轭双键可与微生物酶的巯基结合,从而破坏酶系结构,使酶失活,从而抑制微生物繁殖,达到防腐的目的[1]。山梨酸及其钾盐对抑制细菌、霉菌和酵母的效果显著,对霉菌的抑制作用最好[2]。山梨酸及其钾盐在熟肉制品中的最大使用量为0.075g/kg,在肉灌肠类中的最大使用量为1.5g/kg[3]。

对于非腌制的肉制品来说,山梨酸盐还可抑制如沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等病原菌的生长,有助于其保藏。此外,山梨酸盐在发酵肉制品,如发酵香肠、干肠中,对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及肉毒梭菌等都具有抑制作用。在这些产品中,腐败菌、产毒霉菌及病原菌的生长受到抑制,而与发酵有关的微生物都能生长,因此山梨酸盐可用作发酵肉制品的防腐剂。

1.2 新型防腐剂

生物型、天然防腐剂是近年来研究的热点。目前,在肉制品中允许使用的生物型防腐剂有纳他霉素和乳酸链球菌素。乳酸链球菌素的研究已经比较完善,在肉制品中的应用日益增多。

乳酸链球菌素(Nisin)是从乳酸链球菌(Streptococcus lactis)发酵产物中提取的一类多肽化合物,又称乳酸链球菌肽,是由英国的Aplin和Barrett公司于20世纪50年代初首次研制成功的,现已有近50个国家和地区批准乳酸链球菌素作为一种天然生物防腐剂来使用。它能应用于乳制品、鱼、肉类、酒精饮料等的防腐保鲜。乳酸链球菌素是一种含34个氨基酸残基的多肽,分子量为3510u[4]。Nisin的水溶性和稳定性主要依赖于溶液的pH,当pH2.5时溶解度为12%,pH5.0时降低到4%,在中性和碱性溶液中几乎不溶解。不同食品的加工温度和pH影响着Nisin的稳定性,在pH2.0或更低时经115.6℃灭菌不失活,但在pH5.0灭菌时40%失活,pH6.5时90%失活[5]。它可抑制大多数革兰氏阳性细菌(特别是可生成孢子的细菌)的生长繁殖,如乳杆菌、链球菌、明串珠菌、小球菌、葡萄球菌、李斯特菌,以及芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌等,但不能抑制革兰氏阴性细菌的生长[6]。Nisin在肉制品中允许的最大使用量为0.5g/kg。目前为止,Nisin被认为是最安全的食品添加剂之一。

目前,关于Nisin的作用机理有以下三种观点:一是与它所含的脱氢丙氨酸(DHA)和脱氢丁氨酸(DHB)有关,因它们可能与细菌细胞膜上酶的巯基发生作用,使之失活,导致细胞膜分裂,使重要的细胞物质如ATP从细胞中泄露出来,最终使细菌死亡;二是其消耗细菌细胞的质子驱动力(proton motive force),进而抑制细菌细胞壁中肽聚糖的生物合成,使细胞膜和磷脂化合物的合成受阻,导致细胞内物质外泄,引起敏感细胞裂解;三是孔道形成机制(barrel-stave),细菌素(Lantibiotic)先是依靠与细胞膜上的类脂体,尤其是带负电荷磷脂的静电吸引作用吸附于感受菌的细胞膜上,在细胞膜电位达到一定值时,利用膜电位形成的细胞膜内的吸引作用,侵入膜内形成短暂的、多形态的小孔,可容许分子量为0.5ku亲水溶液通过,导致钾离子流出,细胞膜去极化及ATP泄露,细胞外水分子流入,细胞自溶而死亡[7]。

从Nisin的抑菌效果及产品成本等方面考虑,Nisin在香肠中的适宜添加量为0.3g/kg。实际使用时,Nisin常和其他防腐剂复合以扩大抑菌范围,增加防腐效果。

2 抗氧化剂

原料肉的化学组成、光照、溶氧以及贮藏温度和加工工艺都影响着肉制品的氧化,而肉制品的氧化酸败则直接影响其品质和风味。因而肉制品中抗氧化剂的加入显得尤为重要。

2.1 传统抗氧化剂

肉制品中使用的传统抗氧化剂有二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯(PG)等人工合成抗氧化剂以及天然抗氧化剂VC、VE等。为了加强效果或者减轻某种抗氧化剂的用量,在生产时往往进行几种添加剂的复合。异抗坏血酸钠作为抗氧化剂,在食品加工中主要是将原料肉中变性的肌红蛋白还原,同时加快亚硝酸生成亚硝基的速度。在肉制品中,BHA、BHT的最大使用量均为0.2g/kg,PG的最大使用量为0.1g/kg,而异抗坏血酸钠除了肉类罐头(最大使用量为1.0g/kg)外,在其他肉制品中的最大使用量为0.5g/kg。实际应用中常将BHT与BHA混合使用,其效果比各自单独使用好,而加入柠檬酸则有增效作用。有学者对真空包装切片焙烧(Kavurma)中添加VE和BHA进行了研究。结果表明,在焙烧中加入一定量的BHA或VE对焙烧中硫代巴比妥酸反应物值(TBARS)都有明显的降低作用,但加入100mg/kg BHA比加入100mg/kg VE的抗氧化效果更高。BHA和VE改善了焙烧的色泽和脂肪抗氧化稳定性[8],今后可以进一步对BHA与VE的配合使用情况进行研究。

2.2 新型抗氧化剂

近年来,一些新型的天然抗氧化剂陆续出现在肉制品研究当中,如茶多酚、迷迭香提取物、甘草抗氧物、植酸和竹叶抗氧化物等。

2.2.1 茶多酚 茶多酚(TP)是淡黄至茶褐色略带茶香的水溶液、粉状固体或结晶,具涩味,易溶于40~80℃温水、乙醇、乙酸乙酯,微溶于油脂。耐热、耐酸性好,在pH2~7范围内均十分稳定,最适pH4~8,略有吸潮性,在碱性条件下易氧化褐变。茶多酚的抗氧化作用众所周知,其抗氧化性能随温度的升高而增强,因此可以将它作为热加工肉制品的抗氧化剂。而实际应用中将其与VE、VC等抗氧化剂配合使用,具有明显的增效作用。在肉制品中使用茶多酚具有抑制亚硝酸盐的形成和积累的作用。而将TP应用于腌腊肉制品中,如在金华火腿制作中添加或发酵后涂抹茶多酚,可以降低其过氧化值,同时有效抑制丙二醛的生成[9]。茶多酚在腌腊肉制品中的最大使用量为0.4g/kg,在熟肉制品中为0.3g/kg。

2.2.2 苹果多酚 同茶多酚类似,由于苹果多酚中含有大量的低聚物儿茶素,而使其应用于肉制品加工成为可能。Osada在八种胆固醇含量较高的肉制品中进行苹果多酚的抗氧化实验。在15d的低温贮藏过程中,苹果多酚的加入有效抑制了香肠中亚油酸的氧化,并通过自由基清除而阻抑了胆固醇的氧化。将苹果多酚加入到加工前的原料肉当中,无论对肉制品加工过程中还是后期保藏,都具有较好的抗氧化效果。但是,关于苹果多酚对肉制品感官性能的影响还有待进一步的研究。作为新型抗氧化剂,苹果多酚在肉制品中的应用很有前景[10]。

2.2.3 迷迭香提取物 迷迭香为唇形科植物,关于它的抗氧化性能的报道已屡见不鲜。在食品中,迷迭香提取物一般以粉末形式,通过溶于植物油、丙二醇或者吸附于麦芽糊精、胶原蛋白而添加[11]。Nassu发现迷迭香提取物含量在0.05%时,对发酵羊肉肠有最佳的抗氧化效果[12]。我国允许在肉制品中添加迷迭香提取物的最大使用量为0.3g/kg。因此在最大使用范围内,迷迭香提取物也许无法达到最佳的抗氧化效果,可以考虑将其与一些较低价的抗氧化剂进行复配,用较低的成本获得较高的抗氧化性。

2.2.4 东方中草药 有学者对东方中草药白牡丹、红牡丹、苏木、芍药、地黄和当归等在肉制品中的抗氧化作用进行了研究,将它们的乙醇提取物分别以0.5%~2.0%的剂量添加到羊肉制品中,并在低温下保存0~6d。结果表明,上述提取物均表现出显著的抗氧化性;而在非腌制牛肉制品中,以迷迭香提取物为对照组,分别添加上述提取物0.01%~0.25%,则发现在添加量为0.05%、0.10%和0.25%时,均有高效的抗氧化作用;而0.01%的苏木提取物在牛肉中的抗氧化活性则高于同剂量的迷迭香提取物[13]。上文中提到要取得最佳抗氧化效果,一般迷迭香提取物的使用量比较大,因此用苏木提取物替代迷迭香提取物作为牛肉制品的抗氧化剂很有应用前景。而以上这些东方中草药本身具备可食用性,因此安全性较高,这无疑为未来的天然抗氧化剂开发提供了新的思路和研究方向。但需要考虑的是中草药本身具有其特有的药味,在肉制品中使用可能会影响它的风味,因此需要在这方面进行更深入的研究。

3 护色剂

常用的有硝酸钾、亚硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠。此外,抗氧化剂L-抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐等也在肉制品中起到护色助剂的作用[14]。

3.1 硝酸盐及亚硝酸盐

原料肉在腌渍过程中由于乳酸的作用使亚硝酸分解成亚硝基和硝酸。这种亚硝基与肉中的肌红蛋白、血红蛋白反应生成亚硝基肌红蛋白、亚硝基血红蛋白,为粉红色,起到了发色作用。此外,亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌和产气荚膜杆菌等致病菌的生长繁殖起抑制作用,其抑菌能力受在肉制品中残留量的浓度及pH等环境因素影响。亚硝酸盐的抑菌机理尚不清楚,可能是NO2-与蛋白质结合生成的复合物阻止了丙酮酸降解和释放ATP的过程,破坏了细菌的生长环境,而亚硝酸盐在肉中生成亚硝酸后,分解生成NO和O2,氧可以抑制深层肉中厌氧的肉毒梭状芽孢杆菌。

亚硝酸盐还能抑制肉制品因热、光、氧气、微生物、酶类、金属离子等作用而引起的脂质氧化,减少其因脂质氧化而产生的不良风味。同时在增强肉制品独特风味方面也功不可没[15]。董庆利等在研究不同亚硝酸盐添加量对低温蒸煮香肠风味时发现,添加亚硝酸盐后蒸煮香肠新检出乙醇、1-丁醇、(E)-2-己烯-1-醇、(E)-2-庚烯-1-醇、(E)-2-辛烯-1-醇、薄荷醇、3-甲基丁醛、己酸、松萜和4-硝基邻苯二酰胺等10种化合物,而罗勒烯、吡咯和四甲基吡嗪未被检出;同时还发现,添加亚硝酸盐后的蒸煮香肠腌肉风味加强,以150mg/kg的添加量的风味物质相对含量较多[16]。亚硝酸盐提高风味的机理总结起来有:亚硝酸盐通过与不饱和脂肪酸反应稳定了脂质组成[17];与微量元素螯合以阻止离子的催化作用[18];与中心铁原子配位,与血红素形成稳定的化合物,有效抑制脂质过氧化物的降解[19]。

但因亚硝酸盐同二甲胺类作用生成致癌物质,应严格控制用量,肉品生产中亚硝酸盐允许最大使用量为0.15g/kg,硝酸盐最大使用量为0.5g/kg,残留量(以亚硝酸钠或亚硝酸钾计)应控制在30mg/kg以内。

3.2 抗坏血酸和烟酰胺

在用亚硝酸盐作为肉类的护色剂时,往往同时加入适量的L-抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺作为护色助剂使用,抗坏血酸的使用量一般为原料肉的0.02%~0.05%,烟酰胺的用量为0.01%~0.02%,在腌制或斩拌时添加,也可把原料肉浸渍在这些物质的0.02%水溶液中。

3.3 新型发色剂

目前世界各国都在寻找理想的新型护色剂,重点研究能替代亚硝酸盐的添加剂以及在常规亚硝酸盐浓度下阻断亚硝胺形成的添加剂,同时也积极研究开发其他类型的新型护色剂。

3.3.1 红曲米和山梨酸钾 红曲米是红曲霉发酵的次级代谢产物,它具有对pH稳定、耐热、耐光照、不易被氧化还原、对蛋白质着染性好、安全性高等优点,是肉制品中较常应用的天然着色剂;山梨酸钾则是肉制品中应用最广泛的防腐剂。将两者按一定比例配合使用作为亚硝酸盐替代品应用于香肠中,其色泽和口感均较理想,同时延长了商品的货架期[20]。目前对生产中红曲米的添加量并没有做具体规定,可按生产需要适量添加。

3.3.2 红木粉 有研究者将红木粉作为亚硝酸盐替代物进行了实验。将红木粉(含1%降红木素)分别替代不同比例的亚硝酸盐(20%~100%)加入到两种香肠中。与只含亚硝酸盐的样品做对照,在30d的低温贮藏后,发现用红木粉替代60%的亚硝酸盐添加到香肠中,香肠的色泽更优于对照组,且微生物抑制效果和风味也与对照组相当。可见,用红木粉替代部分亚硝酸盐作为肉制品护色剂,减低亚硝酸用量,具有广泛的应用前景[21]。

4 增香剂

增香剂的添加不但可以掩盖肉制品本身的不良风味,同时还增强、修饰了它的特征香味,引起人们的食欲。

4.1 香辛料

香辛料含有香辛味成分,将其应用到肉制品中,除了抑臭、矫臭、增加肉制品风味外,有的还能抑制微生物的繁殖,防止肉制品的腐败变质,延长保存时间。肉制品特别是熟肉制品之所以具有各种各样的风味,就是由香辛料通过不同搭配和用量结合其它调整味料的综合作用产生的。常用的香辛料有姜、葱、蒜、胡椒、花椒、山蔡、菌香、八角、陈皮、桂皮、丁香、黑介子、辣椒、辣根、豆范等[22]。

香辛料的添加方法一般有两种:一是整块添加,这也是最原始的添加方法,即将各种香辛料按一定比例加入到水中与食品一起蒸煮;二是粉碎添加,即将其粉碎为颗粒状或粉状在肉制品加工过程中混合搅拌。

4.2 肉味香精

肉味香精是人们借用先进的仪器分析出各种肉香成分后,运用现代科技将酶解技术、美拉德反应、调香技术、超临界萃取技术、微胶囊技术等综合运用于香精的生产,形成以美拉德反应物为主体,通过调香生产出具有各种肉香和肉味的香精[23]。

肉味香精的种类繁多,按风味可以分为鸡肉香精、鸭肉香精、猪肉香精、羊肉香精、牛肉香精等。其中猪肉味又分红烧猪肉味、红烧排骨味、清香猪肉味等;牛肉味又分红烧牛肉味、五香牛肉味等;鸡肉味分烧鸡味、扒鸡味等;另外还有鱼味、虾味、蟹味等海鲜味香精及洋葱、蒜味等香辛料味精油类香精。按形态可分为膏状、粉状、水状及油状香精。按制造方法又可分为合成肉味香精、反应型肉味香精和调配型肉味香精。

4.2.1 合成型与天然型 合成型肉味香精是指根据已掌握的各种肉制品的肉香成分,使用单体香精调配出的香精。这种方法生产出来的香精特点是香气强烈、逼真,单独使用时,产品的头香冲,但体香弱,整体肉香单薄。如果仅依靠单体香料来调配熟肉香气,在整体风味的构成上仍然十分困难,所以很少单独用来调香,主要是用来调头香。

天然型肉味香精是从香辛料原料中提取,因此天然香精比传统的合成型香精更安全,香味更逼真。将萃取的精油通过稀释后形成液态油,使用时可直接加入到食品中,也可通过微胶囊技术,将提取物放入含有阿拉伯胶和糊精等胶体赋形剂的水溶液中混合、乳化,得到水包油型的乳胶体,最后通过喷雾、干燥,制成有胶层包裹的粉末状制品。这样制得的微胶囊香精具有分散性好、抑臭效果好、香味不易挥发、产品不易氧化、质量稳定的特性。还可以通过将精油吸附在食盐、乳糖、葡萄糖或淀粉钠等赋型剂上的方法将其加入到肉制品中[24]。

4.2.2 反应型 反应型香精是根据肉制品中风味形成的机理,模拟肉类物质在加热过程中产生风味物质的反应,从而生产出的肉味香精。已知肉制品中风味形成的主要反应有各类有机物的降解、焦糖化、美拉德反应、脂质化等,因此模拟系统主要依照这几种反应模式进行设计。其中最主要的是以美拉德反应和脂质化反应的方式来生产肉味香精。美拉德反应(非酶褐变)是发生在还原糖和氨基酸之间的反应,反应体系中常用的前体物有动、植物水解蛋白、酵母自溶物、肉提取物、特定动物脂肪、鸡蛋固形物、硫胺素、半胱氨酸、谷胱甘肽、葡萄糖和阿拉伯糖等。一般情况下,美拉德反应的温度不超过180℃,在100~ 160℃之间。温度过低,反应缓慢;温度高,则反应迅速。反应后的产品一般要求在10℃下贮存,但是无论是国内还是国外都还没有研制出香味逼真且留香时间符合要求、成本低的肉味香精。

而脂质化香精则是将动物脂肪在一定的条件下进行适度氧化降解生成肉香味挥发组分,形成了包括烃、醇、醛、酮、羧酸、内酯和烷基呋喃等几百种化合物,将其加入到肉的热反应体系中,形成具有明显特征肉香味的肉味香精产品[25]。脂质化香精具有以下几个优点:肉的特征香气明显、香气逼真、仿真性高;强度大、用量少;呈味丰富;耐高温性强,解决了当前热反应香精普遍存在的特征香气不足的问题,值得在香精生产技术中推广。

4.2.3 调配型 由于以上两种香精单独使用时都存在一定的缺陷,比如合成型香精整体肉香单薄,而美拉德反应香精香气强度差,不耐持久,虽然通过添加含有丰富的游离氨基酸多肽的蛋白质源,如植物蛋白、动物水解蛋白以及酵母提取物都能有效地增强肉味的香气,但煮肉味偏重,香型不突出,因此实际应用中将这几种香精进行调配调香,使得到的肉味香精不但肉香天然,香气圆润、浓郁,而且香型突出。肉味香精不同于其他肉制品添加剂,在使用时要注意以下几个方面:肉味香精添加的时机:如采用斩拌、搅拌或乳化工艺生产的产品,要避免香精和磷酸盐直接接触,因为磷酸盐的pH偏碱性,而肉味香精的pH则偏酸性,如果这两种物质直接接触或堆积在一起,在有水分的情况下则会发生中和反应,两者的作用都会削弱。另外在盐水注射中,香精和亚硝酸盐也不要过早混合在一起,否则会发生反应,影响肉的发色效果。用量适当:若用量太少,则香味淡,起不到应有的效果;用量太多,食品香味太浓,也会使人不愉快,甚至反感。不同厂家的同一型号香精香气强弱也不一样,一般在确定配方前先进行小试以确定某型号香精的用量和比例[26]。种类选择:生产高温肉制品,应该用耐温性能好的香精,如反应型香精,在高温下可以继续进行美拉德反应,生成更多的香气物质。如果原料以猪肉为主,则可选用不同风味的猪肉香精,当然,也可以加入一些以底味作用为主要功能的牛肉香精,补充产品底味,改善口感,提高制品的适口性。

5 乳化剂

在肉制品加工中经常用蛋白质来乳化脂肪。在香肠、红肠、鱼肉肠、罐头等肉制品生产中使用乳化剂能使配料充分乳化,均匀混合,防止脂肪离析,而且还能提高制品的保水性,防止制品析水,避免冷却收缩和硬化,改善制品的组织状态,使产品更具弹性,提高产品的嫩度,改善制品的风味,提高产品质量。肉品中常用的乳化剂有:酪朊素钠、干燥白蛋白、大豆蛋白、聚甘油脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯等。

5.1 酪朊素钠

又名酪蛋白酸钠,由鲜奶制成,它是一种含磷复合蛋白质,易溶于水,pH6.0~7.5,安全性较高。将其添加于肉类制品中,首先是提高了制品的营养价值,增加了蛋白含量;其次,酪朊素钠作为一种表面活性剂,将油脂乳化,使油脂均匀地分散在肉制品中,不让油脂与其中的淀粉等物质分离、分层而变硬、变干。同时酪朊素钠又为高蛋白性物质,在肉制品加工过程中,它包裹于肉糜(块)表面,使肉嫩化,其原理就如同在炒肉时先用蛋清勾芡一样。

5.2 蔗糖脂肪酸酯

蔗糖脂肪酸酯是蔗糖与脂肪酸作用的产物,其作为表面活性剂,亲水基为蔗糖部分,亲油基为脂肪酸部分。本品有单酯、二酯和三酯之别,其分子结构分别由一分子蔗糖和一、二、三分子脂肪酸构成,成品多为三者的混合物。由于蔗糖和淀粉均为多羟基化合物,在肉类制品中两者一起使用时,就具有更好的亲合作用。添加于肉制品中不仅利用它的乳化作用,而且具有湿润、分散、粘度调整、润滑、改进口感、抗菌的作用。毒性低,在体内分解生成蔗糖和脂肪酸,并进一步生成葡萄糖和果糖而被吸收利用。我国许可在香肠、肉制品中最大使用量为1.5g/kg。蔗糖脂肪酸酯是一种比较理想的肉制品乳化剂。

5.3 植物蛋白

豆类蛋白在肉制品中使用比较普遍。在肉制品中最常用的豆类蛋白为大豆蛋白。添加豆类蛋白可以延长产品货架期,通过乳化作用和凝胶作用增加肉制品的持水性和脂肪凝聚性。通常大豆蛋白添加量为1%~6%(w/w),在法兰克福香肠、肝香肠、碎肉中作为常用的乳化剂[27]。利用大豆蛋白的乳化性、粘结性、吸水性、保水性、凝胶性等特点,将大豆蛋白添加到肉制品中,可促进脂肪、水的吸收,使油水界面张力降低,乳化的油滴被制品表面的蛋白质所稳定,形成保护层,防止乳化状态破坏,从而达到保水、保油的目的。在肉制品中,多用粉末状大豆蛋白,如大豆粉、浓缩蛋白、分离蛋白等[28]。添加方法可根据蛋白制品及产品特点而定,通常有注入法、干法、水化法等。

除了大豆蛋白,许多其他植物蛋白也相继作为乳化剂运用到肉制品加工中。例如将荞麦蛋白添加入原料肉当中,在热加工过程中其表现出与大豆蛋白相似的乳化特性[29]。从制取植物蛋白的成本考虑,使用荞麦蛋白代替大豆蛋白有很大的优势,但荞麦蛋白的使用还处于研究阶段。当然,开发更多的植物蛋白作为优质的食品乳化剂仍应是今后食品工作者努力的方向。目前,其他植物蛋白如花生蛋白也已应用于肉制品加工中。

6 水分保持剂

6.1 传统水分保持剂

肉制品中常用的水分保持剂为磷酸盐类,包括焦磷酸钠、磷酸三钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。其主要作用是通过与蛋白质、果胶及其它高分子物质结合,增加保水性,提高成品率。在肉制品中,磷酸盐功效的发挥主要与pH和离子强度有关,在等电点以上随着pH的升高发挥效果越好。此外,磷酸盐通过螯合二价金属离子,并与肌肉蛋白和游离肌动球蛋白连接起来从而提高肉制品持水能力。同时,磷酸盐还通过与蛋白的带正电端接触,其余部分吸引水分子的聚集,促成蛋白质水化或水合,从而增加肉的持水量[30]。使用时一般将磷酸盐配成溶液浸泡肉块或火腿。一般在pH6~7以及离子强度为0.6时,肉制品中的磷酸盐发挥最好的功效。加入水分保持剂后,还有利于调味料和香辛料的渗透,使产品的外观和光泽变好,肉质柔嫩。生产过程中常用几种水分保持剂混合使用。在肉类罐头中磷酸三钠的最大使用量为0.5g/kg,六偏磷酸钠为1.0g/kg,三聚磷酸钠为1.0g/kg。除此以外,在其他肉制品中磷酸三钠的最大使用量为3.0g/kg,六偏磷酸钠为5.0g/kg,焦磷酸钠为5.0g/kg。在几种磷酸盐混合使用时,要注意各组分用量均不可过量。

6.2 磷酸盐替代品

然而,食品中磷酸盐的加入影响了钙、铁、镁等离子的平衡,长此以往可能使人体面临骨骼疾病的威胁。因此,研发新型、安全的磷酸盐替代品也被各方关注。人们从蛋白水解产物中获取灵感,曾有人采用海豹肉的蛋白水解液替代磷酸盐加入到热加工肉制品当中,发现其有很好的持水性,并且具备均衡的必需氨基酸,增加了肉制品的营养价值,同时水解物不具有苦味,呈现出温和的口感[31]。但是由于原料的稀少和珍贵,这种磷酸盐替代品既不经济,可行性也较低,目前只在实验室研究中出现。

7 增稠剂

增稠剂可以增加肉制品的粘着性与持水性。增稠剂的种类很多,多数是从含多糖等粘质类物质的植物和海藻中制取的,如变性淀粉、果胶、琼脂等,也有从动物原料中制取的,如明胶等。

7.1 琼脂

琼脂为一种多糖类物质,易分散于热水中,即使低浓度也能形成坚实的凝胶,有极强的弹性。琼脂广泛应用于红烧类、清蒸类、豉油类罐头以及真空包装类产品中,用量按需要加入。使用前先将琼脂洗净,然后按规定使用量用热水溶解后过滤加入,加入前应充分搅拌均匀。

7.2 明胶

动物的皮、骨、软骨、韧带、肌膜等含有的胶原蛋白,经部分水解后得到的高分子多肽的聚合物即为明胶。明胶是亲水性胶体,有起泡性、被覆性以及强烈保护胶体的性质,还赋予产品一定的光泽。近年来肉制品加工中较多利用的是所谓猪皮明胶(皮冻)。使用皮冻不但经济节约,同时还可以加强肉制品风味。

7.3 卡拉胶

卡拉胶用于肉制品可保持水分并提高其风味、质构、切割性及稳定性。用于火腿及火腿肠,能起到凝胶、乳化、保水、增强弹性的作用,并且由于它能够与蛋白质络合,能提供相当好的组织结构,使产品具有细腻、切片良好、口感好,弹性好、韧脆适中,嫩滑爽口等性能,从而提高了产品质量,降低了成本,是制作火腿必需的食品添加剂。生产中经常将卡拉胶与其他增稠剂复配使用。

7.4 亚麻籽胶

亚麻籽胶是以亚麻籽为原料生产的天然高分子亲水胶体,是一种新型的安全性高的增稠剂。亚麻籽胶在肉制品中的添加量与卡拉胶等同。可在肉品斩拌、注射、搅拌、滚揉时添加;可在低温肠中添加,也适合在高温肠中使用;可单独添加,也可与卡拉胶复配添加,能够使卡拉胶的凝胶韧性增大,且延长了持水时间。加入亚麻籽胶的香肠能长期存放而不释水,使肉类产品的货架期延长。同时,亚麻籽胶的抗冷冻和阻止淀粉回生的功能是目前所有食用胶中最佳的,因此可将其应用于冷冻肉制品中。亚麻籽胶还对脂肪有很好的乳化效果,是食用胶中乳化性最强的胶种之一。此外,添加亚麻籽胶的肠体能品出一种清香味,可以减少香精用量。亚麻籽胶在熟肉制品中的最大使用量为5.0g/kg,肉灌肠中允许最大使用量为3.0g/kg。

7.5 变性淀粉

由谷物和薯类生产的淀粉产品经进一步加工,改变性质,能使其更适合于应用要求。将变性淀粉添加到肉制品当中,可以提高肉制品的品质,改进生产工艺,使产品多样化,使肉制品的档次进一步提高。变性淀粉种类很多,目前普遍应用的有稀糊淀粉、糊精、酸变性淀粉、酯化淀粉、交联淀粉、阳离子淀粉、淀粉磷酸酯等。

8 展望

随着生活水平的提高,人们对肉制品安全性、功能性、多样化的要求日益增长。未来的肉制品添加剂的研究有以下几个方向:一是开发天然、价廉的肉制品添加剂;二是对已有的各种添加剂进行复配研究,以达到增强效果、节约成本的目的;三是开发新型的、具有其他功效的添加剂,如目前已有学者将植物油[32]、海藻[33]等添加到肉制品中,以期开发出具有保健作用的功能型肉制品;四是对添加剂使用方法的研究,比较典型的如有人提出在畜禽饲养过程中加入具有一定功能的添加剂喂养,对后续屠宰和加工过程中肉的质地风味有积极的影响,例如在饲料中添加一定量的VE可以提高屠宰加工过程中肉的抗氧化能力。肉制品添加剂的天然化、多样化发展必将推动肉制品工业向更安全化、更高效益化的领域迈进。

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Application of additives in meat processing

HUANG Wen1,2,CHEN Wen-he1,JIN Ding-bin1,HE Jie3,HE Guo-qing2,*
(1.Zhejiang Weihai Food Ingredients Co.,Ltd,Ruian 325207,China;2.Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;3.Zhejiang Economic and Trade Polytechnic,Hangzhou 310018,China)

There is a close relationship between the application of additives and the progress of meat industry. The additives which are used in meat processing are various,including preservatives,antioxidants,color retention agents,flavor enhancers,emulsifiers,water retention agents and thickeners.The additives that are commonly used in meat processing and the properties,the mechanisms of action,the ways of use and the precautions of them were introduced and illustrated.Meanwhile,the applications and the latest research progresses of them was also summarized,which provided a useful recommendation and guidance of the choosing,using and developing of additives in meat processing.

additives;meat product;processing;application

TS202.3

A

1002-0306(2012)03-0400-07

2011-05-10 *通讯联系人

黄雯(1985-),女,硕士研究生,研究方向:物质风味研究。

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