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熏烤肉制品理论概述
日期:2016-09-01 作者:未知 来源:新疆兴农网 点击:
     一、烟熏目的
  烟熏的目的主要有:①赋予制品特殊的烟熏风味,增进香味;②使制品外观具有特有的烟熏色,对加硝肉制品促进发色作用;③脱水干燥,杀菌消毒,防止腐败变质,使肉制品耐储藏;④烟气成分渗入肉内部防止脂肪氧化。
  1.呈味作用
  烟熏风味主要来自于两方面:一是烟气中的许多有机化合物附着在制品上,赋予制品特有的烟熏香味,如有机酸(蚁酸和醋酸)、醛、醇、酯、酚类等,特别是酚类中的愈创木酚和4-甲基愈创木酚是最重要的风味物质。二是烟熏的加热促进肉制品中蛋白质的分解,生成氨基酸、低分子肽类、脂肪酸等,使肉制品产生独特的风味。
  2.发色作用
  烟熏可以使肉制品呈深红色、茶褐色或褐黑色等,色泽美观。颜色的产生源于三方面:一是熏烟成分中的羰基化合物可以和肉蛋白质或其他含氮物中的游离氨基发生美拉德反应,使制品具有独特的茶褐色;二是熏烟加热促进了硝酸盐还原菌增殖及蛋白质的热变性,游离出半胱氨酸,从而促进一氧化氮血素原形成稳定的颜色;三是受热时有脂肪外渗起到润色作用。
  3.杀菌作用
  烟熏的杀菌防腐作用主要是烟熏的热作用、烟熏的干燥作用和烟熏所产生的化学成分共同作用的结果。熏烟成分中,有机酸、醛和酚类杀菌作用较强。有机酸可与肉中的氨、胺等碱性物质中和,由于其本身的酸性而使肉酸性增强,从而抑制腐败菌的生长繁殖。醛类一般具有防腐性,特别是甲醛,不仅具有防腐性,而且还与蛋白质或氨基酸的游离氨基结合,使碱性减弱,酸性增强,进而增加防腐作用;酚类物质也具有弱的防腐性。
  熏烟的杀菌作用较为明显的是在表层,经熏制后产品表面的微生物可减少至1/10。大肠杆菌、变形杆菌、葡萄球菌对熏烟最敏感,3h即死亡。只有霉菌及细菌芽孢对熏烟较稳定。
  由烟熏产生的杀菌防腐作用是有限度的。未经腌制处理的生肉,如仅烟熏则易遭致迅速腐败。而通过烟熏前的腌制和烟熏中、烟熏后的脱水干燥则赋予熏制品良好的储藏性能。
  4.抗氧化作用
  熏烟中许多成分具有抗氧化作用。抗氧化作用最强的是酚类,其中以邻苯二酚和邻苯三酚及其衍生物作用尤为显著。试验表明,熏制品在15℃下放置30d,过氧化值无变化,而未经过烟熏的肉制品过氧化值增加8倍。
  二、熏烟成分及作用
  熏烟是木材不完全燃烧产生的,是由水蒸气、其他气体、液体(树脂)和固体微粒组合而成的混合物。熏制的实质就是制品吸收木材分解产物的过程,因此木材的分解产物是烟熏作用的关键。
  熏烟的成分很复杂,现已从木材发生的熏烟中分离出来200多种化合物,其中常见的化合物为酚类、醇类、羰基类化合物、有机酸和烃类等。但并不意味着烟熏肉中存在所有化合物,有实验证明,对熏制品起作用的主要是酚类和羰基化合物。
  1.酚类
  熏烟中酚类有20多种,其中有愈创木酚、4-甲基愈创木酚等。在烟熏中,酚类有四种作用:①抗氧化作用。高沸点的酚类比低沸点的酚类抗氧化作用强。②促进熏烟色泽的产生。③有利于熏烟风味的形成。和风味有关的酚类主要是愈创木酚、4-甲基愈创木酚、2,6-二甲氧基酚类等。单纯的酚类物质气味单调,与其他成分(羰基化合物、胺、吡啶等)共同作用呈味效果则好得多。④防腐作用。酚类具有较强的抑菌防腐作用。
  酚及其衍生物是由木质素裂解产生的,温度为280~550℃时木质素分解旺盛,温度为400℃左右时分解最强烈。
  2.醇类
  木材熏烟中醇的种类繁多,其中最常见和最简单的醇是甲醇(木醇),此外还有乙醇、丙烯醇、戊醇等,但它们常被氧化成相应的酸类。醇类的作用主要是作为挥发性物质的载体,其含量也较低。它的杀菌效果很弱,对风味、香气并不起主要作用。
  3.有机酸
  熏烟中含有的有机酸为1~10个碳原子的简单有机酸。1~4个碳原子的酸存在于蒸气相内,5~10个碳原子的酸附着在熏烟内的微粒上。有机酸对熏烟制品的风味影响甚微,但可聚积在制品的表面,呈现微弱的防腐作用。酸有促使烟熏肉表面蛋白质凝固的作用,在生产去肠衣的肠制品时,将有助于肠衣剥除。
  有机酸来自于木材中纤维素和半纤维素的分解。纤维素分解旺盛的温度为240~400℃,分解最强烈的温度为300℃左右。半纤维素分解旺盛的温度为180~300℃,分解最强烈的温度为250℃左右。
  4.羰基化合物
  熏烟中存在着大量的羰基化合物,主要是酮类和醛类。它们同有机酸一样存在于蒸气蒸馏组分中,也存在于熏烟的颗粒上。虽然绝大部分羰基化合物为非蒸气蒸馏性的,但蒸气蒸馏组分内有着非常典型的烟熏风味,而且还含有所有羰基化合物形成的色泽。因此羰基化合物可使熏制品形成特有的熏烟风味和棕褐色。
  5.烃类
  从熏烟中能分离出许多环芳烃(简称PAH),其中有苯并蒽、苯并芘、二苯并蒽及4-甲基芘。在这些化合物中有害成分以3,4-苯并芘为代表,它污染最广,含量最多,致癌性最强。3,4-苯并芘对食品的污染极为普遍,尤其是熏烤类肉制品。而以煤炉和柴炉直接熏烤的肉制品含量最高。如何减少熏烟成分中3,4-苯并芘的含量是熏烤类肉制品行业极其关注的问题。
  6.气体物质
  熏烟中产生的气体物质,如CO2、CO、O2、NO、N2O、乙炔、乙烯、丙烯等,这些化合物对熏制的影响还不甚明了,大多数对熏制无关紧要。CO2和CO可被吸收到鲜肉的表面,产生一氧化碳肌红蛋白,而使产品产生亮红色;O2也可与肌红蛋白形成氧合肌红蛋白或高铁肌红蛋白,但还没有证据证明熏制过程会产生这些物质。气体成分中的NO可在熏制过程中形成亚硝胺,碱性条件有利于亚硝胺的形成。
  三、熏制方法
  (一)按制品的加工过程分类
  1.熟熏
  这是一种非常特殊的烟熏方法。它是指熏制温度为90~120℃,甚至140℃的烟熏方法。显然,在这种温度下的熏制品已完全熟化,无须再熟化加工。另外,烟熏前已是熟制的产品也称为熟熏,如酱卤类、烧鸡等的熏制。这类制品一般熏制温度高、时间短。
  2.生熏
  这是常见的熏制方法。它是指熏制温度为30~60℃的烟熏方法。这种方法制得的产品,需进行蒸煮或炒制才能食用。
  (二)按熏烟的生成方式分类
  1.直接烟熏
  这是一种原始的烟熏方法,在烟熏室内直接不完全燃烧熏材进行熏制,烟熏室下部燃烧木材、上部垂挂产品。根据在烟熏时所保持的温度范围不同,可分为冷熏、温熏、热熏、焙熏等方法。
  直接烟熏法历史悠久,应用广泛,不需复杂的设备,易被厂家认可,其缺点有:①熏制条件受很多因素的影响(熏材、燃烧情况等),几乎没有可能获得组分一定的熏烟,故熏制品质量不易控制,容易造成产品质量不稳定;②熏制时间长,特别是冷熏法,时间长达数小时乃至数十小时之久,即使热熏法亦需要数十分钟至若干小时;③作业环境差,劳动强度大,工具、房间都被污染;④生产效率低,能源消耗大,而且利用率低,难以实施机械化、连续化生产;⑤熏烟中含苯并芘,在熏制过程中难以直接除去,使肉食品携带致癌物质。
  2.间接烟熏
  用发烟装置(熏烟发生器)将燃烧好的一定温度和湿度的熏烟送入熏烟室与产品接触后进行熏制,熏烟发生器和熏烟室是两个独立结构。这种方法不仅可以克服直接烟熏时熏烟的密度和温、湿度不均的问题,而且可以通过调节熏材燃烧的温度和湿度以及接触氧气的量,来控制烟气的成分,减少有害物质的产生,因而得到广泛的应用。就烟的发生方法和烟熏室内温度条件可分为湿热法、摩擦生烟法、燃烧法、炭化法、二步法等方法。
  (三)按熏制过程中的温度范围分类
  1.冷熏法
  冷熏是指在15~30℃,进行较长时间(4~7d)的烟熏。熏前原料需经过较长时间的腌渍。此法一般只用于火腿、培根、干燥香肠等的烟熏,制造不进行加热工序的制品。这种方法在冬季进行比较容易,而在夏季时由于气温高,温度很难控制,特别是发烟少的情况下,容易发生酸败现象。但是由于进行了干燥和后熟,食品中的水分含量在40%左右,提高了保藏性,增加了风味,但烟熏风味不及温熏法。
  2.温熏法
  温熏法是指原料经过适当腌渍(有时还可加调味料)后,在温度为30~50℃之间进行的烟熏,用于培根、带骨火腿及通脊火腿。熏制时间视制品大小而定,如腌肉按肉块大小不同,熏制5~10h,火腿则需1~3d。熏材通常采用干燥的橡木、樱木。用这种方法可使产品风味好,质量损失较少,但由于温度条件有利于微生物的繁殖,如烟熏时间过长,有时会引起制品腐败。熏制后的产品还需进行水煮才能食用。
  3.热熏法
  热熏即指原料经过适当腌渍(有时还可加调味料)后进行烟熏,温度在50~80℃之间,多为60℃,熏制时间在4~10h。在该温度范围内蛋白质几乎全部凝固。产品表面硬化度较高,但内部仍含有较多水分,有较好的弹性。采用本法在短时间内即可形成较好的烟熏色泽,操作简便,节省劳力。但要注意烟熏过程不能升温过快,否则会有发色不均的现象。本法在我国灌肠制品加工中应用最多。
  4.焙熏法
  焙熏法的温度为90~120℃,是一种特殊的熏烤方法,包含蒸煮或烤熟的过程,应用于烤制品生产,常用于火腿、培根的生产。由于熏制温度较高,熏制的同时达到熟制的目的,制品不必进行热加工就可以直接食用,而且熏制的时间较短。但产品贮藏性较差,而且脂肪溶化较多,适合于瘦肉含量较高的制品。
  (四)其他烟熏方法
  1.电熏法
  电熏法是应用静电进行烟熏的一种方法。将制品吊起,间隔5cm排列,相互连上正负电极,在送烟同时通上15~20kV高压直流电或交流电,使自体(制品)作为电极进行电晕放电,烟的粒子由于放电作用而带电荷,急速地吸附在制品表面并向内部渗透。电熏法比通常烟熏法缩短1/20时间,可延长贮藏期,由于制品内部甲醛含量较高,因此不易生霉。缺点是烟的附着不均匀,制品尖端吸附较多,成本较高。目前应用很少。
  2.液熏法
  用液态烟熏制剂代替烟熏的方法称为液熏法,又称无烟熏法。目前在国外已广泛使用,代表烟熏技术的发展方向。
  (1)烟熏液的制备
  烟熏液是将木材干馏过程中产生的烟雾冷凝,再将冷凝液进一步精馏以除掉有害物质和树脂后制成的一种液态熏烟制剂。将产生的烟雾引入吸收塔的水中,熏烟不断产生并反复循环被水吸收,直到达到理想的浓度。经过一段时间后,溶液中有关成分相互反应、聚合,焦油沉淀,过滤除去溶液中不溶性的烃类物质后,液态烟熏剂就基本制成了。这种液熏剂主要含有熏烟中的蒸气相成分,包括酚、有机酸、醇和羰基化合物。
  (2)烟熏液的应用
  液熏法有四种方式,即直接添加法、喷淋浸泡法、肠衣着色法和喷雾法,均在煮制前进行。
  ①直接添加法。烟熏液作为一种食品添加剂,经水稀释后,通过注射、滚揉或其他方式直接添加到产品中,经调和、搅拌均匀即可。多用于如红肠、小肚、圆火腿、午餐肉等肉糜类肉制品中。这种方式主要偏重于产品风味的形成,但不能促进产品色泽的形成。
  ②喷淋浸泡法。即在产品表面喷淋烟熏液或者将产品直接放入烟熏液中浸渍一段时间,然后取出干燥。这种方法有利于产品表面色泽及风味的产生。烟熏液使用前要预先稀释。一般来讲,20~30份的烟熏液用60~80份的水稀释。不同产品的稀释倍数在市售烟熏液的使用说明中均有标注。
  烟熏色泽的形成与烟熏液的稀释浓度、喷淋和浸泡的时间、固色和干燥过程等有关。在浸渍时加入0.5%左右的食盐可提高制品的风味。
  烟熏液可循环使用,但应根据浸泡产品的频率和浸泡量及时补充以达到所需浓度。在生产去肠衣的产品时,常在稀释后的烟熏液中加入5%左右的柠檬酸或醋,以便于形成外皮。
  ③肠衣着色法。在产品包装前利用烟熏液对肠衣或包装膜进行渗透着色或进行烟熏,煮制时由于产品紧挨着已被处理的肠衣,烟熏色泽就被自动吸附在产品表面,同时具有一定的烟熏味。这种方式是目前流行的一种新方法。
  ④喷雾法。即将烟熏液雾化后送入烟熏炉对产品进行熏制的方法。为了节省烟熏液常采用间歇喷雾形式。一般是产品先进行短时间的干燥,烟熏液被雾化后送入烟熏炉,使烟雾充满整个空间,间隔一段时间后再喷雾,根据需要重复2~3次,间隔时间为5~10min,以保证整个熏制过程中均匀的烟雾浓度。也可将烟熏过程分两次进行,即在两次喷雾间干燥15~30min,干燥过程中打开空气调节阀,干燥的气流有助于烟熏色泽的形成。
  采用喷雾式烟熏法时色泽的变化主要与烟熏液的浓度、喷雾后烟雾停留的时间、中间干燥的时间、炉内的温度和湿度等参数有关。这种方法虽然要在烟熏室进行,但容易保持设备清洁,不会有焦油或其他残渣沉积。
  (3)液熏法的优点
  采用液熏法有如下优点:
  ①产品被致癌物污染的机会大大减少,因为在烟熏液的制备过程中已除去微粒相;
  ②不需要烟雾发生器,节省设备投资;
  ③产品的重现性好,液熏剂的成分一般是稳定的;
  ④效率高,短时间内可生产大量带有烟熏风味的制品;
  ⑤无空气污染,符合环境保护要求;
  ⑥烟熏液的使用十分方便、安全,不会发生火灾,故而可在植物茂密地区使用。
  但采用烟熏液制成的肉制品的风味、色泽及贮存性能均比直接采用熏烟熏制的产品差。
  四、烟熏制品质量安全控制
  熏制时,熏烟条件对产品有很大影响。由于受烟熏条件的影响,制品的品质有所不同,要生产优质的产品,就要充分考虑各种因素和生产条件。
  (一)影响烟熏制品质量的因素
  影响烟熏制品质量好坏的因素很多,归纳如下:
  此外还有许多因素与制品质量有关,例如加热温度和制品水分的关系,加热温度和制品重量、加热空气的流向和烟熏食品重量的关系以及加热程度和制品pH值的关系等。
  熏材的主要影响前已述及,以下对其他主要影响因素作一概述。
  1.温度
  烟熏作业时,注意不要有火苗出现。因为火苗出现,室内温度必然上升,以致很难达到烟熏的目的。这时,针对原因,要么隔断空气来源,要么喷淋些水。产生火苗的原因主要是空气的供给量太大、烟熏材料过干。
  烟熏的温度过低达不到烟熏效果;温度过高,又会熏出脂肪来,引起肉的收缩。所以,要密切注意,尽可能控制在规定的范围之内。门的开关、人的进出都要尽可能地少。特别是熏制肠类制品,进出频繁,更应注意。
  烟熏材料燃烧温度在340~400℃以及氧化温度在200~250℃时产生的熏烟质量最高。虽然400℃燃烧温度最适宜于形成最高量的酚,然而它也同时有利于苯并芘及其他环烃的形成。如要将致癌物质形成量降低到最低程度,实际燃烧温度以控制在340~350℃(343℃)为宜。
  2.湿度
  熏烘房的湿度有如下重要性:
  (1)相对湿度影响烟熏效果,高湿有利于熏烟沉积,但不利于色泽的加深,干燥的表面需延长沉积时间。
  (2)一般来说,湿度越大,烟穿透肠衣的程度也就越大。当表面是不太干燥的肠衣时,烟就沉积于表面,使表面呈现暗褐色或褐色,得不到所想要的红褐色。
  (3)高湿度不但不减少肉制品的收缩,恰恰相反,还会加剧其收缩。
  (4)湿度高易使油渗出。如果香肠出现漏油,通常的对策就是降低湿度。
  (5)高湿度会促使肠衣软化,甚至胶原肠衣被化掉,肉馅落下来。低湿度烟熏会促进肠衣的硬化。
  因而制品进入熏室前,一定要去掉表面水分,晾干或干燥(风干室)。料坯送入熏室后,先不发烟,先进行预干燥。熏制过程中,一般要求湿度在烟熏开始时要低一些,以便尽快蒸发水分让肠表面硬化一些;熏制后期湿度则应高一些,以求获得适当的软化度、嫩度。对可去皮纤维肠衣的常见肉制品,相对湿度38%~40%是理想的;对快速去皮(机器)肠衣,理想湿度为24%;动物肠衣、胶原肠衣的湿度稍高一点,效果更好。
  3.供氧量
  供氧即供空气,促进气流循环。它可以影响产品的受热、烟熏程度,特别是对那些只借助冷、热空气相对密度不同而产生位移流动的自然对流的熏室来说更重要。不管是自然对流或是强制循环,务求熏房内肉制品的密度尽可能均匀,并对各点温度、烟的密度进行核查。
  空气循环对热的转移有实质性影响:在静止的空气条件下,制品的温度常与室温的差别极大,热交换率极低;特别是希望快速加热时,空气强力循环必不可少。许多空调的烟房每分钟空气交换10~12次。在快速加热的时候,空气的速度比空气的湿度显得更为重要。
  气流速度越大,制品干燥的速度也越快,加热的速度也越快,同时酸和酚的量增加,供氧量超过完全氧化时需氧的8倍左右,形成量达到最高值。而气流速度如严格加以控制,熏烟便会呈黑色,并含有大量羧酸,这样的熏烟不适合用于食品。因此,必须控制空气循环速度,使加热和干燥处于平衡点上。
  (二)有害成分控制
  熏制工艺具有其他工艺无法替代的优势,在肉制品加工中被广泛采用。但传统熏制工艺制作的产品,通常会含有3,4-苯并芘等致癌物质,还可以促进亚硝胺形成。长期过量食用具有对人体健康的潜在危害,因此烟熏工艺的改革已势在必行,应努力采取措施减少熏烟中有害成分的产生及对制品的污染,以确保制品的食用安全。
  1.控制发烟温度
  发烟温度直接影响3,4-苯并芘的形成,发烟温度低于400℃时有极微量的3,4-苯并芘产生,当发烟温度处于400~1000℃时,便形成大量的3,4-苯并芘,因此控制好发烟温度,使熏材轻度燃烧,能有效降低致癌物的生成。一般认为理想的发烟温度为340~350℃,既能达到烟熏目的,又能降低毒性。
  2.采用湿烟法
  用机械的方法把高热的水蒸气和混合物强行通过木屑,使木屑产生烟雾,然后将其引进烟熏室,同样能达到烟熏的目的,又能提高熏烟制品的安全性。
  3.采用室外发烟净化法
  采用室外发烟,烟气经过过滤、冷气淋洗及静电沉淀等处理后,再通入烟熏室熏制食品,这样可以大大降低3,4-苯并芘的含量。
  4.采用隔离保护法
  使用肠衣,特别是人造肠衣,如纤维素肠衣,对有害物具有良好的阻隔作用。3,4-苯并芘分子等有害物质比烟气成分中其他物质的分子要大得多。对食品的污染部分主要集中在产品的表层,所以可采用过滤的方法,阻隔3,4-苯并芘等有害成分,而不妨碍烟气有益成分渗入制品中,从而达到烟熏目的。
  5.使用烟熏液
  以上各种方法只能使熏烟中的有害物质含量减少,但不能彻底清除物质,而使用烟熏液则可避免制品中因烟熏而产生的有害物质。
  五、烤制方法
  肉品的烤制也叫烧烤,是指先将原料肉腌制,再利用烤炉或烤箱在高温条件下将肉烤熟。烤制是利用热空气对原料进行加热,温度一般在180~220℃,由于温度较高,使肉品表面产生一种焦化物,从而使制品香脆酥口,有特殊的烤香味,其香味是由于肉类中蛋白质、糖、脂肪、盐和金属元素等物质在加热过程中发生一系列的化学反应。此外,在加工过程中,腌制时加入的辅料也有增香作用,如五香粉含有醛、酮、醚等成分。另外,烧烤前的淋水,使皮层蛋白凝固,皮层变厚,干燥、烤制时,在热空气作用下,蛋白质变脆。
  烤肉制品属于较高档次的肉制品,过去主要是少数大企业生产,市场需求不大。随着全程冷链的发展,烤肉制品产量递增,品种也逐渐丰富,主要品种有烤通脊、烤里脊、澳式烤牛肉、烤翅根、烤腿排等。
  烤制使用的热源有木炭、无烟煤、红外线电热装置等。传统的烤肉技术主要是以炭火烤制为主,品种主要是一些烤肉、烤串制品,所用设备简单,易于操作。随着肉制品烤制技术的不断发展和烤制设备与技术的不断更新,市场上出现了更为先进的电烤设备,电烤设备易于控制烤制温度,又不会有炭烤所带来的炭渣和煤灰等不卫生物质,所以近来应用比较广泛。
  烤制的方法分为明烤和暗烤两种。
  (一)明烤
  把制品放在明火或明炉上烤制称明烤。从使用设备来看,明烤分为三种:
  第一种是将原料肉叉在铁叉上,在火炉上反复炙烤,烤匀烤透。烤乳猪采用的就是这种方法。
  第二种是将原料肉切成薄片,经过腌渍处理,最后用铁钎穿上,架在火槽上。边烤边翻动,炙烤成熟,烤羊肉串就是用这种方法。
  第三种是在盆上架一排铁条,先将铁条烧热,再把经过调好配料的薄肉片倒在铁条上,用木筷翻动搅拌,成熟后取下食用,这是北京著名风味烤肉的做法。
  明烤设备简单,火候均匀,温度易于控制,操作方便,着色均匀,成品质量好。但烤制时间较长,需劳力较多,一般适用于烤制少量制品或较小的制品。
  (二)暗烤
  把制品放在封闭的烤炉中,利用炉内高温(辐射热能)将其烤熟,称为暗烤。又由于要用铁钩钩住原料,挂在炉内烤制,又称挂烤。北京烤鸭、叉烧肉都是采用这种烤法。暗烤的烤炉最常用的有三种:
  第一种是砖砌炉,中间放有一个特制的烤缸(用白泥烧制而成,可耐高温),烤缸有大小之分,一般小的一次可烤6只烤鸭,大的一次可烤12~15只烤鸭。这种炉的优点是制品风味好,设备投资少,保温性能好,省热源,但不能移动。
  第二种是铁桶炉,炉的四周用厚铁皮制成,做成桶状,可移动,但保温效果差,用法与砖砌炉相似,均需人工操作。这两种炉都是用炭作为热源,因此风味较佳。
  第三种为红外电热烤炉,比较先进,炉温、烤制时间、旋转方式均可设定控制,操作方便,节省人力,生产效率高,但投资较大,成品风味不如前面两种暗烤炉。
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