烤卤牛肉加工过程质控及菌相变化

于立梅，杨敏,吴杰，范春艳，赵雪松

（1.仲恺农业工程学院轻工与食品学院，广东 广州 510225；2.吉林中粮生化科技有限公司，吉林 长春 130118）

在肉类食品中，牛肉制品具有营养丰富、低脂肪、低胆固醇等特点。在我国传统牛肉制品中，牛肉干、腊牛肉的口感丰富，且历史悠久。但目前腊肉加工多数还停留在传统作坊式生产水平之上，成品卫生质量普遍较差，产品的安全性同样存在问题。且卤肉制品因其含有大量的蛋白质和脂肪，很容易被微生物侵害、其次脂肪氧化和水解造成的酸价、过氧化值超标及亚硝酸盐的安全问题，这些主要是食品成分物性变化和微生物作用引起的。

菌相是指食品中各种微生物之间相互竞争与拮抗，互利共生或偏利共生以适应各自的环境条件而共存于食品内环境中的特定微生物群体。在一定条件下，特定的肉制品都有其相对稳定的特征性菌相。不同气候条件和加工方法将直接影响传统肉制品的微生态结构，改变微生物种群及相互关系，并因为它们在加工贮藏各个阶段对蛋白质，脂肪的分解水解作用差异而最终影响产品质量。因此，本文结合腊肉和卤肉加工中共性的问题，把两者结合起来，改进工艺，缩短加工周期，研制一种具有腊卤风味的烤卤牛肉制品，探讨烤卤牛肉在加工过程质量安全控制及微生物菌相，为传统烤卤肉的产后贮藏和品质控制提供参考，丰富肉类市场。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

市售新鲜牛后腿肉购于市场：滨江东市场；DKS22电热恒温水浴锅：广东环凯微生物科技有限公司；DGSB/20－002A台式干燥箱：重庆试验设备厂制造；WFZ800－D3B紫外分光光度计：上海汇质精密仪器有限公司；SHB－3循环水多用真空泵：郑州杜甫仪器厂；JJ－2B组织捣碎机：金坛市精达仪器厂；VH－11远红外线烘炉：南京旭众食品有限公司；PH-3C数字型酸度计：上海雷磁仪器厂；85-Z型恒温磁力搅拌器：上海仪表供销公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

原料选择→分割→低温渗透腌制→分段烘烤→预煮→卤制→烘烤→包装→成品

1.2.2 操作要点

1.选料：选择经卫生检验合格的牛后腿肉，无淤血、油污、伤肉，皮毛及其它杂质等。

2.修整：将原料肉先去除表面脂肪层、筋膜后按牛肉纹理方向分割成长约5 cm、宽约4 cm、厚度约3 cm的肉条。在低温环境尽快完成分割。

3.腌制液配方：食盐1.5%、亚硝酸钠0.015%、复合磷酸盐0.5%。配制方法:先将复合磷酸盐用少量的热水溶解，然后加食盐配成盐水，充分搅拌均匀后再加亚硝酸钠，再充分搅拌均匀待用。

4.腌制：将腌制液加入原料肉，混合均匀，在4℃下腌制24 h。每6小时翻动一次。

5.烘烤：将腌制并浸渍好的肉条沥干、凉挂，凉挂时保持肉条间距5 cm～8 cm，促进表面水分挥发。待牛肉表面干燥，无汁液滴落时，放进烘箱，40℃烘烤约18 h，肉条水分含量在32%～35%即可。

6.卤制：沸水预煮烘烤后的牛肉5 min，再用卤水小火卤煮40 min，最后煮沸再取出牛肉沥干。

7.烘干及包装：在75℃下烘烤15 min，冷却后真空包装。

1.2.3 菌相测定

菌落总数按GB/T 4789.2-2008《食品卫生微生物学检验菌落总数》测定；乳酸菌按GB/T 4789.35-2008《食品中乳酸菌检验》测定；霉菌、酵母菌按GB/T 4789.15-2003《霉菌和酵母计数>测定；大肠杆菌按GB/T 4789.38-2008《大肠杆菌计数》测定。

1.2.4 理化指标测定

挥发性盐基态氮：半微量凯氏定氮法，按GB 5009.7-85《食品中还原糖的测定方法》执行；亚硝酸盐：格里斯试剂比色法，按GB 5009.33-1996《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定方法》执行；pH用PHS-3C型酸度计测定。

2 结果与分析

2.1 原料肉特性

对于肉制品来说原料决定产品，把握原料肉的理化特性是保证肉质的前提，而嫩度、pH、NaNO2含量、TVB-N含量、Aw和水分含量等指标变化与肉的鲜度变化有密切的联系，见表1。

表1 原料肉的各项理化指标Table 1 Various physicochemical items of raw beef

原料肉的 pH 为（6.10±0.03）。感官评定结果为：色泽（肌肉红色均匀，有光泽）；组织状态（纤维清晰且有坚韧性）；黏度（外表微干或湿润，不粘手）；具有牛肉的特殊气味，无臭味，无异味；煮沸后肉汤（澄清透明，脂肪聚于表面，具有特有香味）。且原料肉挥发性盐基氮含量为（11.21 ±1.02）mg/100 g，在国标TVB-N≤20 mg/100 g范围内。

2.2 不同加工处理中水分活度的变化

不同加工处理对水分活度的影响见图1。

图1 烤卤牛肉加工过程中水分活度变化Fig.1 The variation of AW difference on various processing for baked-cooked beef

从图1可以看出，烤卤牛肉在加工过程中的水分活度逐渐下降，水分活度在腌制过程中有明显下降，这是因为腌制剂中的食盐溶解于水后解离为离子，并在每个离子的周围聚集着一群水分子，水化离子周围的水分子聚集量占总水分量的百分比随着食盐浓度的提高而增加，相应地使肉中的游离水减少，其水分活度下降，降低值之后水分活度基本稳定。在整个烤卤牛肉的加工过程中，水分活度一直在降低，成品中的水分活度降到了0.82左右。在食品中，水分活度是影响食品品质和稳定性的重要因素。首先，它影响肉制品的微观组织结构，水分活度值越低，肉制品中的自由水的含量也就越低，蛋白质胶体结构的保水性也就越低，口感就会干硬。其次，水分活度也影响肉制品中的微生物生长。

2.3 烤卤牛肉加工过程中pH变化

pH对食肉的品质有着重要的影响，它直接影响肉品的许多利用过程，如保藏性、热煮损失及加工等。较低的pH会限制肉中蛋白质和脂肪水解酶类的活性，并改变产品最终的风味[1]。加工过程对pH变化影响如图2。

图2 烤卤牛肉加工过程中pH变化Fig.2 The variation of pH value difference on various processing for baked-cooked beef

从图2可以看出，烤卤牛肉的pH下降主要发生在两个阶段，在腌制的前期，pH明显下降，pH下降的第二阶段发生在烘烤的后期，这可能是由于乳酸菌作用于碳水化合物产生乳酸并不断积累的结果。在腌制的后期到烘烤，pH显著回升，这可能与腊肉加工过程中蛋白质降解产生游离氨基酸有关，也可能与其他因素共同作用的结果。

2.4 烤卤牛肉加工过程嫩度变化

烤卤牛肉加工过程嫩度变化结果见图3。

图3 烤卤牛肉加工过程中嫩度变化Fig.3 The variation of Tenderness difference on various processing for baked-cooked beef

肉的嫩度指肉在咀嚼或切割时所需的剪切力，表明肉在被咀嚼时柔软、多汁和容易嚼烂的程度。嫩度受多种因素的影响，如品种、年龄、肌肉部位、肌纤维直径、肌肉化学成分（如肌肉脂肪含量、羟脯氨酸含量）等[2-3]。由图3可知，腌制阶段肌肉的嫩度先降低，9 h此时肉的嫩度最差。因为pH的高低在加工过程中对肌肉的嫩度有一定影响，随着pH的下降，肉的水化作用降低，肽键之间静电结合和氢键结合增强，蛋白质的网状结构紧张，从而降低了嫩度，pH近蛋白质等电点，肉的水化作用降低到最低程度，此时肉的嫩度最差。高于或低于等电点时，由于蛋白质的实效电荷增加而增大了肽键之间的排斥力，蛋白质结构松驰，肉的水合作用增强，肉质较嫩。

烘烤阶段的加热对肌肉嫩度的影响有双重效应，它既可使肉变嫩，又可使其硬度增加，这取决于加热温度和时间，加热可以引起肌肉蛋白质的变性，从而发生凝固、凝集和短缩现象，但另一方面，肌肉中结缔组织在一定范围逐渐变为明胶，从而使肌肉嫩度增加[4]。Bertola等发现在60℃～68℃肌肉嫩度随蒸煮时间的延长而升高，直到临界值，这与胶原蛋白在此温度内的降解有关。但随着肌动蛋白的变性上升，在80℃～90℃肌肉蛋白已全部变性，肌肉硬度保持在较高水平。

2.5 烤卤牛肉加工过程中亚硝酸盐变化

在肉制品中常加入亚硝酸钠，可使肉色鲜红。在一定的酸性条件下，亚硝酸盐分解产生亚硝基，亚硝基很快与肌红蛋白反应生成鲜红色的亚硝基肌红蛋白。但亚硝酸盐与蛋白质分解的中间体二级胺结合形成亚硝胺是致癌物质。因此，亚硝酸盐的使用量和残留量均受到限制[5]，烤卤牛肉加工过程中亚硝酸盐变化趋势见图4。

图4 烤卤牛肉加工过程中亚硝酸盐变化Fig.4 The variation of sodium nitrite on various processing for baked-cooked beef

从图4可以看出，腌制阶段前期亚硝酸盐含量上升趋势明显，12 h达到最大，随后缓慢下降。烘烤阶段亚硝酸盐含量总体趋势为先升后降，最高时约为45 mg/kg，最终约为28.9 mg/kg，含量达到30 mg/kg以下，符合国家规定。烘烤前期，温度的升高以及硝酸盐的还原等原因，使牛肉中的亚硝酸盐含量增加。在烘烤的后期，乳酸菌大量繁殖能有效分解亚硝酸盐，而且在酸性条件下，亚硝酸盐不易形成，因此其含量下降。

2.6 烤卤牛肉加工过程中挥发性盐基氮含量变化

挥发性盐基氮（TVB－N）是动物性食品在自身酶或腐败微生物所分泌的胞外酶的作用下，蛋白质被分解而产生的氨以及胺类等碱性含氮物质，它是衡量肉类腐败变质的重要指标[6]。烤卤牛肉加工过程中挥发性盐基氮含量变化趋势见图5。

图5 烤卤牛肉加工过程中挥发性盐基氮变化Fig.5 The variation of TVB-N on various processing for bakedcooked beef

由图5可知，腌制阶段挥发性盐基氮变化不大，而烤卤牛肉烘烤过程中挥发性盐基氮的含量逐渐增加。其中烘烤初期挥发性盐基氮含量上升显著（P＜0.05），烘烤后期上升趋势较缓。这主要是因为烘烤初期烤卤牛肉含水量较多，此时较适合腐败微生物的生长，挥发性盐基氮含量迅速增加。烘烤后期，随烤卤牛肉中的含水量的逐渐减少，腐败微生物的作用受到抑制，挥发性盐基氮含量上升的趋势变缓。肉品中所含TVB－N的量随着腐败的进程而逐渐增加，与肉品腐败程度成正比，因此可用来鉴定肉品的新鲜度。一般新鲜肉的挥发性盐基氮含量小于15 mg/100 g。另外，挥发性盐基氮的测定中，用水浸提以及加热等操作不当易使测量值偏大。

2.7 烤卤牛肉烘烤过程中菌相变化

菌落总数的变化趋势是各种因素的综合反映，如图6中菌落总数初期变化平缓，随后数量不断增加，而到了后期则趋于缓和下降。这种现象是由于在较适宜的环境条件和群体密度下，微生物相互利用细胞的中间代谢物，调节不利因素，从而有较大的生长速率。当微生物的群体密度到了一定程度，在有限营养物质和各种有害代谢物积累的影响下，生长速率下降。除此之外，亚硝酸盐含量的变化、水分变化、pH变化等，都会有一定影响，烤卤牛肉烘烤过程中菌相变化见图6。

图6 烤卤牛肉烘烤过程中菌相变化Fig.6 The variation of Microflora on baked processing for bakedcooked beef

霉菌变化趋势表明，霉菌在整个加工过程中逐渐降低，原因是大多数霉菌的最适温度是25℃～30℃，对烘烤的温度不适应，另外受到其他微生物如微球菌的抑制作用，这也是腊牛肉不易长霉的原因。

酵母菌的最适pH为4.0～4.5，最适温度为20℃～30℃，由于不适应环境条件，在烘烤过程数量呈下降趋势，跟霉菌的状况类似。酵母菌也受到微球菌等的抑制作用，还有水分含量下降、盐浓度上升的影响。

乳酸菌随着烘烤时间的增加先升后降，在烘烤12 h后数量达到最高，随后下降。在烘烤过程，乳酸菌的数目远远超过其他微生物的数目，作为主要的优势菌，有效地抑制了有害微生物，保障了牛肉的良好品质。腊卤牛肉的口感不能太酸，否则产品风味不好，品质下降。因此，腊卤牛肉腌制烘烤过程控制乳酸菌生长环境非常重要。

大肠菌群在烘烤的前期，由于温度较低，肠杆菌数量有上升的趋势，但在中后期，它的数量明显下降，主要原因是受到微生物拮抗作用的影响，乳酸菌产生的细菌素抑制了肠杆菌的生长。此外，pH低、水分含量低也是肠杆菌消亡的重要原因，酸性环境抑制了肠杆菌的生长。

2.8 成品检测

成品微生物及理化指标见表2。

表2 成品微生物及理化指标Table 2 Microbiol and physiochemical index of products

3 结论

针对传统腊肉和卤肉加工过程和品质特性，通过改变加工工艺，采用分段烘烤和卤制结合技术，研制了一种具有腊肉和卤肉风味的牛肉制品，试验结果表明：烤卤牛肉在整个加工过程中pH明显下降，在腌制的后期到烘烤，pH显著回升。腌制阶段肌肉的嫩度先降后升，烘烤阶段的加热对肌肉嫩度的影响有双重效应，它既可使肉变嫩，又可使其硬度增加，这取决于加热温度和时间，加热可以引起肌肉蛋白质的变性，从而发生凝固、凝集和短缩现象。

烘烤前期，温度的升高以及硝酸盐的还原等原因，使牛肉中的亚硝酸盐含量增加。在烘烤的后期，乳酸菌大量繁殖能有效分解亚硝酸盐，而且在酸性条件下，亚硝酸盐不易形成，因此其含量下降。腌制阶段挥发性盐基氮变化不大，烘烤初期挥发性盐基氮含量上升显著（P＜0.05），烘烤后期上升趋势较缓。菌相变化表明：菌落总数为上升趋势，后期缓和。乳酸菌数量先升后降，最高时达到106cfu/g，在整个加工过程始终为优势菌种。大肠菌群、霉菌、酵母菌相对乳酸菌数量较小，在加工过程中总体呈下降趋势。

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