牦牛肉罐頭關鍵工藝參數的研究

顧建勤，劉興龍，于 倩

（1.酒泉職業(yè)技術學院生物工程系，甘肅酒泉 735000；2.酒泉職業(yè)技術學院旅游管理系，甘肅酒泉 735000；3.甘肅農業(yè)大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州730070）

牦牛肉罐頭關鍵工藝參數的研究

顧建勤1，劉興龍2，于 倩3

（1.酒泉職業(yè)技術學院生物工程系，甘肅酒泉 735000；2.酒泉職業(yè)技術學院旅游管理系，甘肅酒泉 735000；3.甘肅農業(yè)大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州730070）

牦牛肉，罐頭，工藝

Key words：Yak meat；can；technology

牦牛主要分布在青藏高原海拔超過3000m的高山草場，是青藏高原特有的珍稀畜種[1]。特殊的地理環(huán)境及飼養(yǎng)條件賦予了牦牛肉天然純凈、高蛋白、低脂肪、低膽固醇、風味獨特等特性[2]。但受牦牛飼養(yǎng)環(huán)境特殊性及肉質特殊性的影響，牦牛肉制品加工長期處于薄弱環(huán)節(jié)。隨著消費者對天然營養(yǎng)食品需求的日益增長，牦牛肉制品開發(fā)愈來愈受到關注，其中大多集中在休閑牦牛肉干、肉串等方面，對于牦牛肉罐頭食品的研究開發(fā)進展比較緩慢[3]。主要原因是在加工牦牛肉過程中，采用傳統(tǒng)的加工方式，存在著低產量、加工工藝技術人員缺乏、科技含量低、高新科技的引進困難等因素[4-5]。本實驗運用合理的工藝手段，充分利用民族地區(qū)的特色資源，對牦牛肉嫩化處理、腌制、殺菌等條件進行研究，制作出風味獨特的牦牛肉罐頭，為加快牦牛資源的綜合利用和深度開發(fā)提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原料肉 2010年11月采自酒泉阿克賽，排酸12h，剔骨分割后在-35℃速凍24h，-18℃冷藏待用；輔料花生仁、核桃仁、糯米粉、香菇、黃花菜等 市售；調味料 花椒、大香、茴香、胡椒、姜粉、食鹽、雞精、醬油、料酒、五香粉、白糖、葡萄糖等 市售；木瓜蛋白酶PA1（100萬酶活力單位/克） 鄭州添富化工產品有限公司；焦磷酸鈉。

JPT-5型架盤天平，YX208A型高壓殺菌鍋，JM222型數字溫度計，DZF-6020型干燥箱，C-LM3型數顯示肌肉嫩度儀，DC-175型海爾電冰箱，DZF-6020型真空干燥機，101A-2E型電熱鼓風干燥箱，SW-CJ-1FD生物超凈工作臺。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 原料肉的選擇 按GB18393-2001（牛羊屠宰產品品質檢驗規(guī)程）規(guī)定屠宰合格的無病變組織、無傷斑、無殘留小片皮、無浮毛、無糞污、無膽汁污和無凝血塊的牛羊胴體，沖洗干凈，修去板筋、淋巴、筋膜及軟骨。為防止肉色因氧化變暗，屠宰后的肉塊在-35℃速凍24h，再在-18℃下冷藏，待用。

1.2.2.2 原料肉的解凍及修整 解凍凍藏肉的目的是便于切塊和蒸煮入味。實驗中采取了空氣（室溫（25±5）℃）解凍法至半解凍狀態(tài)，以1kg計，解凍時間為25min，汁液流出0.06kg，這種方法較其他解凍所用時間長，但汁液流出量少，肉色及滋味變化不明顯。

1.2.2.3 預處理 將解凍后的原料肉表面的雜物以及骨頭去除干凈，待用。

1.2.2.4 嫩化 所選用的原料為高原牦牛肉，其肌紅蛋白的含量高，肌纖維粗硬，故需要嫩化以改善肉質。本實驗選用木瓜蛋白酶酶解肌肉中蛋白質的方式來嫩化肌纖維[6-7]。

1.2.2.5 腌制 將嫩化好的肉進行腌制入味，放入調配好的腌制液中過夜。

1.2.2.6 裝罐 將香辛料洗凈，裝入紗布口袋，扎緊袋口，加入適量牦牛肉湯煮沸20min，定量，過濾備裝罐；罐頭的固形物含量達到55%左右，裝罐時食品表面與容器翻邊相距1～2cm。

1.2.2.7 排氣、殺菌 裝罐后蓋上罐蓋在排氣鍋內加熱，用JM222型數字溫度計測罐頭中軸線距罐底1/3處的溫度，待溫度上升到75℃開始計時，排氣時間30min[8-9]。

1.2.2.8 冷卻、成品 將殺菌后的罐頭放置自然冷卻后得成品。

1.2.3 單因素實驗

1.2.3.1 牦牛肉嫩化條件篩選 一般情況下，在加工牦牛肉過程中，人們無法改變影響嫩度的外在因素，只能試圖改變內在因素。對牦牛肉進行嫩化處理是最直接和最有效的方法，在工業(yè)化生產中效率較高[10]。影響肉嫩度的因素包括肉來源動物的種類、品種、年齡、性別等外在因素以及肌節(jié)長度、組織蛋白酶活性、肉的pH、肌纖維類型等內在因素等，嫩度值用剪切力（N）表示，重復三次，取平均值，牦牛肉剪切力值的測定依據《中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T1180-2006》進行[10]。

a.嫩化溫度的篩選：根據所選嫩化酶的特性，選擇嫩化液溫度為20、30、40、50、60℃，將酶分別配制成10%的酶溶液按0.02%的添加量對相同規(guī)格的牦牛肉嫩化60min，熟制后用嫩肉儀測定其嫩度值。

b.嫩化時間的篩選：根據牦牛肉肌肉組織的特點，選擇嫩化時間為30、45、60、75、90min，酶溶液溫度為40℃，將酶分別配制成10%的酶溶液按0.02%的添加量對相同規(guī)格的牦牛肉進行嫩化，熟制后用嫩肉儀測定其嫩度值。

c.嫩化酶添加量的篩選：根據牦牛肉肌肉組織的特點，選擇木瓜蛋白酶用量為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%，分別配制成10%的酶溶液，酶溶液溫度為40℃，對相同規(guī)格的牦牛肉嫩化60min，熟制后用嫩肉儀測定其嫩度值。

d.牦牛肉添加量的篩選：將木瓜蛋白酶配制成10%的酶溶液，酶溶液溫度為40℃，對牦牛肉嫩化后進行調味腌制，調味料添加量為5%，腌制后的牛肉按照110、130、150、170、190g與3%的糯米粉混合裝罐，預殺菌后進行組織狀態(tài)評價。

e.混合調味料添加量的篩選：將木瓜蛋白酶配制成10%的酶溶液，酶溶液溫度為40℃，對牦牛肉嫩化后進行調味腌制，調味料添加量為1%、3%、5%、7%、9%，腌制后的牛肉按照150g與3%的糯米粉混合裝罐，預殺菌后進行組織狀態(tài)評價。

f.糯米粉添加量的篩選：由于牦牛肉肉質較硬，煮制時含氮浸出物較少，所以湯汁較清淡，為改善牦牛肉罐頭湯汁清淡問題，特添加糯米粉以增加其粘度，改善牦牛肉罐頭的感官。將木瓜蛋白酶配制成10%的酶溶液，酶溶液溫度為40℃，對牦牛肉嫩化后進行調味腌制，調味料添加量為5%，腌制后的牛肉按照150g與1%、2%、3%、4%、5%的糯米粉混合裝罐，預殺菌后進行組織狀態(tài)評價。

1.2.3.2 嫩化正交實驗 嫩化分別在不同的溫度、不同的時間下進行，采用注射法進行嫩化，經過熟制后測定牦牛肉的嫩度。沿肌纖維方向取樣，取樣大小為4cm×1cm×1cm，用C-LM3型數顯示肌肉嫩度儀測定樣品的嫩度，通過正交實驗表確定最佳的嫩化劑用量。根據單因素實驗，確定牦牛肉嫩化實驗因素水平表，見表1。

表1 嫩化實驗因素與水平表Table 1 Independent variables and their corresponding levels of tenderization test

1.2.3.3 腌制 由于牦牛肉肌纖維較粗，口感較硬，采用常溫真空腌制和低溫常壓腌制兩種方法[11]，對比腌制效果，根據腌制基礎配方進行腌制，配方見表1。

真空腌制：將嫩化后的牦牛肉與表2調味料混合均勻后，放入真空干燥箱（0.05Mpa），溫度為常溫，真空腌制24h。

低溫常壓腌制：將嫩化后的牦牛肉與表2調味料混合均勻后，放入冰箱內，溫度為4℃，腌制24h。

1.2.3.4 確定工藝參數 根據影響罐頭的口感和感官因素可以得出主要影響因素，分別有牦牛肉量、腌制混合調味料的量、糯米粉的添加量，通過正交實驗篩選最佳添加量，每個因素分別取3個水平，同時添加適量的花生仁、核桃仁和黃花菜，以提高產品的風味和口感。采用熟制牦牛肉的肉湯配制罐頭湯汁，結合單因素實驗和評分較高的配方配制具有獨特風味和口味的罐液，罐液配方和罐頭風味因素水平表見表3。

表2 腌制配方Table 2 Pickling ingredient

表3 牦牛肉罐頭風味的因素水平表Table 3 Independent variables and their corresponding levels of canned Yak meat

1.2.3.5 殺菌時間確定 通過感官評價和檢測罐中菌落總數、大腸菌群等微生物指標來確定殺菌時間。

將罐頭置于121℃的高溫殺菌鍋中經過排氣、殺菌，于37℃恒溫條件下分別保溫15、30、45、60d，進行微生物（菌落總數和大腸桿菌，依據GB 4789.2-2010，GB 4789.3-2010[12-13]）檢驗，確定最佳殺菌時間。

1.2.3.6 理化指標的測定 實驗后罐頭的理化指標測定依據《罐頭工業(yè)手冊》理化指標部分規(guī)定進行[9]。

1.2.3.7 產品評價指標 感官評價小組由具有專業(yè)知識的8人組成，就色澤、味道、組織狀態(tài)3方面進行評價，按50分進行綜合評分。評分項目和標準見表4。

表4 牦牛肉罐頭感官評定指標Table 4 Sensory evaluation indexes of canned Yak meat

2 結果與討論

2.1 牦牛肉嫩化參數確定

2.1.1 嫩化溫度的確定 牦牛肉嫩化溫度對熟制牦牛肉嫩度的影響如表5所示。從表5可以看出，在酶添加量為0.02%、嫩化時間為60min，煮制后的牛肉嫩度隨嫩化溫度的升高，嫩度降低很快，組織狀態(tài)變化較大，溫度升至60℃時肉有碎末出現，影響感官和口感，嫩度有所上升，主要是由于60℃條件下，蛋白酶的活性受到影響，導致嫩化效果下降。相同條件下，嫩化溫度在40℃左右時，嫩化效果最好，組織狀態(tài)良好，口感較好，在嫩化的基礎上極大程度的保持了牦牛肉自身特色。

表5 牦牛肉嫩化溫度的確定Table 5 Determination of the tenderization temperature of Yak meat

2.1.2 嫩化時間的確定 牦牛肉嫩化時間對熟制牦牛肉嫩度的影響如表6所示。從表6可以看出，在酶添加量為0.02%、嫩化溫度為40℃的條件下，煮制后的牦牛肉嫩度隨嫩化時間的延長，組織完整性下降，口感下降，主要原因是蛋白酶在較高的活性條件下，木瓜蛋白酶長時間酶解肌肉中蛋白質，使肉中肌纖維過分嫩化，肌肉組織喪失基本結構所致，當作用時間超過一定限制后，蛋白酶的作用效果已經減弱[14]。所以嫩化時間保持在45～60min較好。

表6 牦牛肉嫩化時間的確定Table 6 Determination of the tenderization time of Yak meat

2.1.3 木瓜蛋白酶添加量的確定 木瓜蛋白酶添加量對牦牛肉嫩度的影響如表7所示。從表7可以看出，在嫩化時間為60min、嫩化溫度為40℃，隨木瓜蛋白酶添加量的增加，牦牛肉的組織狀態(tài)、口感以及色澤發(fā)生較大的變化，當蛋白酶用量達到0.05%時，肉質組織發(fā)綿，說明已經嫩化過度，當蛋白酶添加量為0.02%～0.03%時嫩化效果最佳。

表7 木瓜蛋白酶添加量的確定Table 7 Determination of the additive amount of papain

2.2 牦牛肉嫩化工藝參數的確定

肉的嫩度是肉的食用品質中的一個最重要指標，同時也是一個較難度量和定義的指標，對影響牦牛肉嫩化效果的主要因素（溫度、嫩化時間、酶用量）進行正交實驗設計，正交實驗結果見表8。

表8 嫩化正交實驗結果Table 8 The result of the tenderization orthogonal design

實驗發(fā)現，經嫩化的牦牛肉經煮制后外皮硬度適中，經煮制后組織較緊密。由表8可知，影響牦牛肉嫩化嫩度的主次順序為：酶用量＞嫩化時間＞嫩化溫度。熟肉嫩度在短時間內隨酶添加量的增加，剪切力隨之降低，雖然實驗表明，在牦牛肉熟制嫩化過程中嫩化酶對嫩度的影響較大，還要注意在原料肉嫩化用水溫度的選擇上要考慮到對酶活性和肉質的色澤影響[15]。通過反復實驗發(fā)現，當溫度大于40℃時，木瓜蛋白酶的活性依然較強，有嫩化效果，但在實際生產中也會增加工序和能源消耗；當溫度小于20℃時，酶活性降低，嫩化效果較差。單因素實驗結果表明，酶作用時間超過60min已對肉沒有明顯的嫩化效果，且時間過長會造成酶解過度成品率下降[16]，低于30min，嫩化效果較差。綜上所述，由于肉的嫩度和剪切力值的大小呈負相關，所以牦牛肉嫩化工藝的最優(yōu)組合為A3B2C3，即嫩化的最佳工藝參數為木瓜蛋白酶0.03%，嫩化時間60min，嫩化溫度40℃。用最優(yōu)工藝進行驗證實驗，得到的牦牛肉感官良好，肉組織狀態(tài)完整，肉剪切力值為11.8N，肉嫩度、適口性良好。

表9 腌制條件對比Table 9 The comparison of pickling conditions

2.3 腌制條件的確定

經過常溫真空腌制和低溫常壓腌制兩種方法的操作，腌制效果如表9所示。

由牦牛肉腌制條件對比結果可以看出，常溫真空腌制和低溫常壓腌制在腌制過程中的感官特性有一定的差異，常溫真空腌制整體效果要低于低溫常壓腌制的效果，熟制后低溫常壓腌制口感和色澤均優(yōu)于常溫真空腌制的口感和色澤。從腌制成本和腌制評分綜合考慮，選擇低溫常壓腌制。

2.4 牦牛肉罐頭工藝參數的確定

2.4.1 牦牛肉添加量的確定 牦牛肉添加量對罐頭感官的影響如表10所示。從表10中可以看出，隨牦牛肉加入量的增加，罐頭肉香味逐漸變得濃郁，口感良好，但加入量為95%時，殺菌后肉粒緊貼罐蓋，影響殺菌效果；當加入量為55%時，湯汁過多，影響產品品質；當添加量為75%～85%時感官性狀良好。

表10 牦牛肉添加量的確定Table 10 Determine the added amount of Yak meat

2.4.2 混合調味料添加量的確定 混合調味料的添加量對罐頭感官的影響如表11所示。從表11中可以看出，隨調味料加入量的增加，罐頭口味增加，但是罐液的色澤卻逐漸變暗，影響罐頭的感官指標，當調味料加入量在5%左右時，口味、組織狀態(tài)和色澤均良好。所以，當調味料加入量為5%～7%時，罐頭感官指標較高。

表11 混合調味料添加量的確定Table 11 Determination of the additive amount of mixed seasonings

2.4.3 糯米粉添加量的確定 糯米粉的添加量對罐頭感官的影響如表12所示。從表12可以看出，隨糯米粉加入量的增加，對罐頭感官的影響較大，當加入量為5%時，罐頭內出現肉粒結塊，食用品質大大下降。糯米粉加入量為1%～2%時，感官指標及口感良好。

表12 糯米粉添加量的確定Table 12 Determination of the additive amount of sticky rice starch

2.5 產品配方確定

罐頭的風味和口味除了受混合香辛料的影響外，還有一個重要因素是罐液的配比[17]。在罐液確定的情況下，結合牦牛肉與輔料、增稠劑對色澤、風味和組織狀態(tài)三方面的影響，評價產品品質及風味的正交實驗表見表13。

從表10～表13可以看出：隨著牛肉添加量的增加，感官評價下降，牛肉添加85%時，殺菌后口感較硬，有結團現象；調味料隨添加量的增加，罐頭內的咸味以及雜味越來越突出，加入的量為2.5%時風味最佳，組織狀態(tài)較好；添加糯米粉后，口感和組織狀態(tài)都得到很大程度的改善，當添加量較小時，汁液較稀，湯汁較混濁，湯中肉的碎屑較多，口感一般，當添加量為1.5%時，粉湯汁基本澄清，肉粒分布較均勻，組織狀態(tài)較好，和花生仁、肉湯混合后感官評價較高。綜上所述，最優(yōu)組合為A2B2C3，分別是牦牛肉75%、調味料2.5%、糯米粉1.5%。用最佳工藝進行驗證實驗表明，最終的產品罐頭具有良好的風味和口感。

表13 牦牛肉罐頭風味正交實驗表Table 13 The orthogonal design of canned Yak meat

2.6 殺菌時間確定

將產品罐頭殺菌后置于37℃恒溫條件下分別保溫15、30、45、60d的樣品進行微生物檢驗，結果見表14～表15。

表14 牦牛肉罐頭的菌落總數檢驗結果（cfu/g）Table 14 Inspection results of canned Yak meat’s total number of bacterial colony（cfu/g）

表15 牦牛肉罐頭的大腸菌群檢驗結果（個/100g）Table 15 Inspection results of canned Yak meat’s total number of coli group（個/100g）

2.7 產品質量與理化指標

色澤：肉色正常，湯汁呈紫棕色或醬紅色。滋氣味：具有該產品應有的滋味及氣味，無異味。

組織狀態(tài)：組織柔軟，塊型大致均勻。雜質：無肉眼可見雜質。

理化指標：理化指標符合國家標準。

凈重：200g±5%，平均不低于標明量，固型物：55%±5%，平均不低于標明量。

產品微生物指標為：菌落總數≤30000cfu/g，大腸菌群≤30個/100g，致病菌未檢出。

3 結論

3.1 采用冷凍法保藏牛肉，可以有效防止肉在貯藏過程中發(fā)生對工藝不利的變化，解凍時采用室溫解凍法，此法較其他解凍所用時間長，但汁液流出量少，肉色及滋味變化不明顯。

3.2 牦牛肉嫩化采用木瓜蛋白酶進行嫩化，木瓜蛋白酶用量為0.03%，嫩化用水溫度40℃，時間60min。

3.3 在裝罐前對牦牛肉進行腌制，使質地較硬的牦牛肉具有更好的風味，腌制條件為：采用低溫（4℃）常壓腌制24h，肉色為紅褐色，組織較緊密，氣味較好。

3.4 牦牛肉罐頭配方為：牦牛肉75%、湯汁20%、糯米份1.5%、混合調味料為2.5%、花生仁、核桃仁和黃花菜少許，裝罐時固形物占80%，湯汁占20%。

3.5 經過實驗篩選和驗證實驗，得到牦牛肉罐頭的最佳殺菌條件為：裝罐后蓋上罐蓋，不要擰緊，10min內將溫度上升至121℃，保持30min后降溫，時間為15min，降溫后迅速擰緊罐蓋，殺菌公式為：10’-30’-15’121℃ 。

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Research of the process parameters of caned Yak meat

GU Jian-qin1，LIU Xing-long2，YU Qian3
（1.Bioengineering Department，Jiuquan Vocational and technical College，Jiuquan 735000，China；2.Department of Tourism Management，Jiuquan Vocational and technical College，Jiuquan 735000，China；3.Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

TS295+.2

B

1002-0306（2012）16-0319-06

2011-11-14

顧建勤（1959-），男，碩士研究生，副教授，研究方向：畜產品加工技術。