热处理方式对动物源肉类食品品质影响的研究进展

贾培培,王锡昌

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)



热处理方式对动物源肉类食品品质影响的研究进展

贾培培,王锡昌*

(上海海洋大学食品学院,上海 201306)

热处理方式是动物源肉类食品加工中用于达到肉类食品卫生要求和改善肉类食品品质的重要方式。本文阐述食品的不同热处理方式的类型和特点,其中热杀菌方式对动物源肉类食品的安全影响甚微,新型工业烹饪方式有助于保证动物源肉类食品的安全;同时,分析了不同热处理方式对动物源肉类食品一般营养成分的影响,其中着重分析了蛋白质和脂肪酸部分;最后,从外观、风味和质地三个方面剖析了不同热处理方式对动物源肉类食品感官品质的影响。本篇综述以期为结合动物源肉类食品的特性,针对不同的加工处理目的,寻找高效可行的热处理方式提供参考依据。

热处理方式,动物源肉类食品,安全,营养,感官品质

我国是动物源肉类(畜、禽、水产品)生产大国,也是动物源肉类消费大国[1]。中国已成为世界肉类生产和消费大国,连续22年居世界第一。据统计,2013年中国人均肉类消费量为61.5公斤,鱼类消费量为26公斤。2013年猪牛羊禽肉产量8373万t,比上年增长1.8%[2]。2012年我国水产品总量达到5907.68万吨,同比增长5.43%,连续10余年位居世界第一[3]。

加入世界贸易组织(WTO)后,我国动物源肉类食品产业的突出弱点是我国动物源肉类食品在微生物、酶等卫生安全标准和营养、感官品质质量上达不到国际市场的要求[2-3]。因此,在动物源肉类食品加工过程中需要改善杀灭微生物以及灭酶的前处理方法和加工工艺,使动物源肉食品在安全、营养和感官品质上达到更高层次的要求。

食品热处理方式不仅可以通过杀灭微生物、灭酶等方式以保证动物源肉类食品卫生安全要求,更能够提高动物源肉类食品风味,满足人们对营养和感官等方面的需求。新型热处理方式出现不仅保存了传统热处理方式的优点,更是大大改善了传统热处理方式的弊端。

表1　食品热处理的类型和特点Table 1　Types and characteristics of thermal processing on foods

本文综述不同热处理方式在动物源肉类食品加工中应用的研究进展,并重点分析热处理方式在动物源肉类食品安全、营养和感官品质上的研究概况,以期为找出传统热处理方式的弊端、寻找传统热处理方式的最优条件以及发现新型有效的热处理方式提供依据。

1　食品热处理的类型和特点

热处理(Thermal processing)是食品加工与保藏中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法之一。根据食品热处理方式的不同,食品热处理方式可分为两大类:保藏热处理是为了降低无益物质如微生物和酶的活性;转化热处理是在保藏热处理的前提下,出现一些典型的物理特性的变化[4-6]。具体见表1。

2　不同热处理方式对动物源肉类食品安全的影响

2.1杀菌方式

食物在生产和加工的过程中,都不可避免的有细菌和寄生虫的存在,若不经过高温的除菌,难以达到食用标准[6]。经研究表明烹调的温度只有达到71 ℃以上,并且持续数分钟至食物完全熟透之后,才能保证食物的安全[7-8]。

陆海霞[14]等用热处理结合超高压的方法研究鱼肠超高压杀菌效果,结果表明:400 MPa/30 ℃/5 min条件下,鱼肉肠的菌落总数可减少97.25%,大肠菌群、霉菌和酵母菌致死率可达到100%,致病菌在超高压处理前后均未检出。王亮[15]等研究热杀菌条件对金枪鱼罐头品质的影响,研究发现:采用相对较高温度杀菌可以相对提高金枪鱼罐头的品质。另外有研究表明加热对生物胺没有破坏作用:赵中辉[16]、张月美[17]等应用85 ℃/15 min的加热处理难以有效去除草鱼肉中的生物胺。

2.2工业烹饪

高温烹饪的食物,可能会使食物产生致癌的衍生物[18]。Shabbir[19]等研究发现:在高温烹调肉的过程中,形成了有效的诱变化合物杂环芳香胺(HAAS),同时也是一种已证实的致癌物质。黑胡椒和其他香料加工过程中的应用可以减轻这些诱变化合物的形成。当温度到300 ℃时,鱼类及畜禽肉类等含有丰富蛋白质的食物,都会产生致癌物质[20]。脂肪在高温下,产生强烈刺激性气味,毒性很强;热氧化产生的脂质过氧化物自由基,使人衰老;产生大量油烟,对人体造成伤害[21-23]。长时间的高温烹饪对食物中含有的蛋白质、脂肪、糖分等对人体有益的营养物质发生化学反应,生成终末糖基化物质。终末糖基化物质如果超过人体的正常标准,会引发心脏病、动脉硬化、糖尿病及其引发的并发症等疾病,危害人体的健康[24]。高温烹饪还会协同降低食物的营养含量。肉类中的脂肪过度加热则氧化分解,使食物中所含的维生素A和维生素D遭到破坏[25]。

当前烹饪技术越来越多样化,如高压烹饪、微波烹饪、分子烹饪、低温烹饪等[26-28]。低温烹饪是利用真空压缩包装机和低温烹饪机的一种新型的烹饪技术,其产生的中等真空状态主要用于肉类和家禽类的低温烹饪,它能较好地保留食物的营养成分和食物原有风味[29-30]。李运东[31]研究低温真空烹饪对扇贝丁营养物质的影响,通过微生物实验检测:65 ℃,20 min低温真空烹饪后扇贝丁的菌落总数以及大肠杆菌数可以来评价其食用安全性。诸如低温真空烹饪这样的新型烹饪方式,可以明显降低菌落总数以及大肠菌群数,以达到其安全指标。

3　不同热处理方式对动物源肉类食品营养的影响

评价食品的一般营养成分,除了测定食物中水分、蛋白质、脂肪等各种营养素的含量,还可以分析氨基酸、必需氨基酸等营养素单体成分间的比例。顾伟钢[32]等研究红烧肉烹制过程,发现水分和粗脂肪含量均有下降。结果表明:成品红烧肉水分含量和粗脂肪含量分别比原料肉下降18.17% 和43.46%,烹饪损失率为25.04%。李辉[33]研究发现低压条件下,水分、蛋白质含量最高,脂肪含量最低。通过低压处理可以最大程度地降低营养成分的破坏。低压热处理组的游离氨基酸含量要高于直接煎制组。Czerwonka[34]等研究发现:牛肉的烹饪过程影响矿物质含量。一部分矿物质随着热丧失而丢失。但是,与原料肉相比,烧烤、烘焙和油炸牛肉的特点是除了钠元素外的多数研究的矿物质元素浓度的升高(6%～26%),钠含量比原料肉低16%～33%。

蛋白质营养价值体现在蛋白质满足机体氮源和氨基酸需求,保证机体健康生长和生活能力方面。评价食品蛋白质的营养价值可以从两方面考虑:一是蛋白质的物理化学性质;二是机体对蛋白质的消化利用程度。

Oliveira[35]等发现:热处理被认为是一种有效的变性剂,它促进蛋白质的分解,可以减少其潜在致敏性。研究表明:相比较猪肉的几种替代肉,发现:与青蛙肉相比,牛肉属于低过敏性肉类。孙丽[36]研究金枪鱼肉在蒸煮过程中品质特性变化。蒸煮是金枪鱼加工中极为重要的工艺环节,如果蒸煮工艺控制不当,会严重影响产品的质量和出品率。结果表明:在产品达到热加工目的的前提下,加热终点温度应尽量控制在65～70 ℃之间,以保证产品的品质和得率和避免不必要的能源消耗。

张丹[37]通过研究中华鳖腿肉的体内外消化实验发现:热处理能提高中华鳖腿肉蛋白质消化率,更容易被人体消化吸收。路红波[38-39]、刘俊荣[40]等通过热塑挤压蒸煮对鱼肉蛋白质消化率的影响发现:热塑挤压蒸煮处理方法得到的鱼肉均比常规蒸煮处理、热力杀菌处理、鱼糜加工处理这3种传统热加工处理方法所获得的蛋白质消化率高,更利于提高鱼肉蛋白质的营养价值。

热处理可以使不饱和脂肪酸含量增加,提高油脂的营养价值。顾伟钢[32]等研究红烧肉烹制全过程中猪肉的脂肪酸组成变化情况。结果表明:成品红烧肉烹制过程使饱和脂肪酸(SFA)比例显著下降(p<0.05),单不饱和脂肪酸(MUFA)比例显著上升(p<0.05),不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值(UFA/SFA)从1.38 上升到2.34,提高了猪肉中油脂的营养价值。

反式脂肪酸是一种具有反式构型的不饱和脂肪酸,摄入过多会对人体健康造成一系列不良影响。李昌模[41]等研究发现:在高温烹调条件下,反式脂肪酸含量不断增加,在150 ℃或更高的温度下油酸发生异构化生成反式油酸。

4　不同热处理方式对动物源肉类食品感官品质的影响

4.1对外观和风味的影响

动物源肉类食品的外观包括形态和色泽。食品的形态包括食品的外形、表面纹理或图案。外观为判断对食品的感官质量占很大的比重。Rajkumar[42]等研究发现:长宽分别为15、20 cm,厚度分别为9 μm的铝箔,70 μm的铸造聚丙烯双向拉伸聚酯与12和15 μm的尼龙的4层结构的蒸煮袋处理制得的切蒂纳德风格的羊肉咖喱产品有较低的L*,a*,b*和色度值,具有可接受的感官品质特征。评价食品色泽的好坏,必须全面衡量和比较食品色泽的色调、明度和饱和度。

动物源肉类食品的风味包括香气和滋味。食品香气从食品香气的正异、强弱、持续长短等几个方面来评价。食品滋味从食品滋味的正异、浓淡、持续长短来评价。目前对于热处理对动物源肉类食品气味物质影响分析的单独报道较少。滋味方面,张克田[43]对排骨藕汤进行加工工艺及其滋味方面的研究,发现:热处理方式和时间对排骨中水溶性鲜味物质有较大影响。随着加热时间的延长,60 min前排骨肉中水溶性鲜味物质逐渐减少而汤中水溶性物质增加,在60 min后,含量降低,低聚肤显著增加,游离氨基酸增加趋势变缓。

4.2对质地的影响

质地已成为继滋味、外形、营养价值以外的评定食品品质第四要素,其中:TPA(Texture profile analysis)又称两次咀嚼测试,包括硬度、弹性、内聚性和粘附性,还可以通过二次运算得出咀嚼性等参数。孙丽[36]研究金枪鱼肉在蒸煮过程中的质地特性变化,结果表明,鱼肉的硬度、咀嚼性和内聚性在总体上在加热过程中都呈上升趋势,但当中心温度达到70 ℃,这三者的值均有不同程度的下降。弹性在整个加热过程中都呈下降趋势。姚红红[44]、姜晓明[45]等研究不同烹饪方式对海参质地特性的影响,研究表明:与高温高压烹饪相比,低温烹饪海参的硬度、胶黏性、咀嚼性稍高。真空蒸煮水发海参在组织形态和肉质弹性两个方面具有显著的优势。

另外,蛋白质的持水能力是指蛋白质吸收水并将水保留(对抗重力)在蛋白质组织(例如蛋白质凝胶、牛肉和鱼肌肉)中的能力。蛋白质截留水的能力与绞碎肉制品的多汁和嫩度有关,也与其他凝胶类食品的期望质构相关。邓亚敏[46]等研究发现:熟制之后的猪肉糜经过二次加热,会造成猪肉糜制品中蛋白质持水能力的降低,影响蛋白质与水分的结合能力,造成猪肉糜制品的蒸煮损失以及质量下降。

5　展望与结论

关于热处理方式对动物源肉类食品的评价主要集中在热杀菌和工业烹饪对其品质的影响方面,其协同工艺对动物源肉类食品的营养及功能性评价方面有待进一步探讨。

在杀菌方面,新兴的非热加工技术,包括超高压、高压二氧化碳、电离辐射、高压、脉冲磁场、冻融等物理技术,以及酶解、发酵等生物学或生物化学加工技术,不仅能实现热加工预期的加工效果,而且还能降低食品中有害微生物的数量,维持食品原有的感官性能和营养品质,并能保留其中的热敏性营养成分,具有热加工无法比拟的优势[47]。将非热处理方式应用于动物源肉类食品的加工中具有重要的研究意义。

在工业烹饪方面,需要将新型烹饪的技术与传统工艺进行结合,创造新的烹饪方法。[48]分子烹饪采用的低温、真空、烟熏等新技术,对食物营养的影响还需进一步的探讨。低压烹任的方法在国内还属于空白,有关该方法的研究国内未成见到全面的报道。因此,可以从新型烹饪方式着手,包括高压烹饪、微波烹饪、分子烹饪、低温烹饪等,改善动物源肉类食品的品质。

基于此,在食品品质备受关注的年代,针对不同的加工处理目的,结合动物源肉类食品的特性,探究高效可行的热处理方式具有深远的意义。

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Progress in the effect of thermal processing on quality of meat deriving from animals

JIA Pei-pei,WANG Xi-chang*

(College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

Thermal processing is an important way to meet the health requirements and improve the quality of meat products in animal-derived food processing.In this paper,it describes the types and characteristics of different food thermal processing.Among different food thermal processing:it is little importance for thermal processing on the safety of animal-derived food.But it is helpful to ensure the safety of animal-derived food on new industrial cooking methods.At the same time,effects of different thermal processing on the general nutritional composition of animal-derived food are analyzed,especially protein and fatty acid.Finally,it dissects effects of different thermal processing on sensory quality of animal-derived food from three aspects:appearance,flavor and texture.This review would provide a theoretical basis to find efficient and feasible thermal processing for different processing purposes combined with the characteristics of animal-derived food.

Thermal processing;meat deriving from animals;safety;nutrition;sensory quality

2015-09-17

贾培培(1992-),女,硕士研究生,研究方向:食品安全、营养与风味,E-mail:13052352265@163.com。

王锡昌(1964-),男,博士,教授,研究方向:食品安全、营养与风味，E-mail:xcwang@shou.edu.cn。

上海市科委工程中心建设(11DZ2280300)；上海市教委重点学科建设项目(J50704);上海高校知识服务平台上海海洋大学水产动物遗传育种中心(ZF1206)。

TS251.1

A

1002-0306(2016)09-0388-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.09.069