鸡肉松真空冷却工艺优化

王 硕，陈永旺，黄思佳，陈益鹏，黄继超，陈坤杰

(1.南京农业大学，江苏 南京210031； 2.东台市益鹏肉制品厂，江苏 东台224000)

0 引言

随着我国社会和经济的建设，肉及肉制品的消费不断增加，消费者对食品营养和饮食健康也愈加关注。肉松具有蛋白质含量高、脂肪含量低、易于吸收且口感独特等特点，深受广大消费者欢迎[1]。我国肉松产业的发展，距今已有百年历史。目前，将传统肉松的生产经验与现代先进的加工技术、机械设备等相结合，生产出了多种多样的肉松产品，这也成为现代肉松产业发展的主要方向。

肉松加工要经过焯水—煮制—打松—炒松—烘干—冷却—包装等主要环节。其中，冷却是决定肉松成品品质的关键一环。这是因为，经过炒松烘干后的肉松温度高达70～80 ℃，如果不能快速将肉松温度降到较低温度，肉松长时间暴露在较高温度状态下，会对产品品质和食品安全产生严重影响。科学研究证明，在41～46 ℃的条件下，肉类产品中的病原性微生物会快速繁殖并产生毒素，食用后对人体造成重大危害。目前，我国大多数肉松生产企业都是采用常温自然冷却方式对烘干后的肉松进行冷却[2]。该方式冷却时间较长，根据环境温度的不同，通常需要3～8 h的冷却时间。由于肉松长时间处在较高温度区间，不仅品质严重下降，而且引起微生物大量繁殖。因此，冷却技术落后、快速冷却手段不足，已成为制约我国当前肉松品质提高和安全生产的主要因素。

真空冷却通过降低环境压力，使产品表面和内部的水分同时快速蒸发，大量吸收产品热量使产品降温，具有冷却速度快、缩短产品处理时间、提高生产能力、减少能源消耗和最大限度地降低熟肉微生物生长风险等优点，已在农产品加工中获得广泛的研究与应用。SUN Dawen等[3]通过试验证实，使用真空冷却技术使猪肉(约6 kg)内部温度从70 ℃降低到4 ℃，耗费的冷却时间<120 min，而采用通风冷却、自然冷却和冷水冷却方式耗费的冷却时间分别为565、855和855 min。JAMES A等[4]通过试验发现，采用真空冷却的方式，把一大块的火腿肉由70 ℃降低至10 ℃需要大约0.5 h的时间，在相同的外界环境下，使用冷风介质所花费的时间长达10 h。RENNIE T J等[5]将真空冷却这一方法用于生菜，研究了真空冷却过程中冷却速率的变化与产品最终重量之间的关系，发现那些具有较多水分的水果蔬菜，在真空冷却后，不仅重量会有变化，其结构也有着某些改变。HOUSKA M等[6]研究了在不同的真空压力下，将生菜冷却到相同温度所需要的时间，结论是在压力值分别为700和1 500 Pa的时候，后者冷却至相同温度所耗费的时间是前者的13倍。ATKINS M D等[7]以蘑菇为研究对象，发现采用真空冷却，蘑菇最终达到目标终止温度的速率比其他的各种冷却方法都要高出了很多倍。SUN Qingling等[8]对采用真空冷却时怎么控制百合花水分的散失做了相关试验，最终得出结论，当对百合花进行喷洒水分之后再实施真空冷却时，会减少百合花的水分散失，并且可以冷却到更低的温度。

尽管真空冷却工艺的研究已经取得了许多成果，也在食品加工行业中有了一定的应用，但在肉松冷却加工领域中，真空冷却的研究仍处空白，并未有真空冷却工艺的应用。本文针对目前肉松冷却加工中存在的冷却速率低、冷却时间长、产品微生物超标及品质下降等问题，对肉松的真空冷却工艺进行研究探索，通过单因素试验和正交试验，研究初始含水率、终止温度、环境温度对产品质量损失率的影响，以产品质量损失率为评价指标，确定肉松真空冷却加工的最佳工艺参数，并分析比较真空冷却和自然冷却两种冷却方式对肉松感官品质、菌落总数、营养成分与色差变化等的影响，为研究开发肉松真空冷却工艺提供理论和技术依据。

1 真空冷却工艺

1.1 材料和方法

1.1.1试验材料及试剂

在当地苏果超市，采购冷冻鸡胸肉，带回实验室置于-18 ℃下冷冻备用。试验采用的试剂如表1所示。

表1 试验试剂

1.1.2试验仪器与设备

试验所采用的仪器设备如表2所示。

表2 试验仪器

1.1.3真空冷却试验设计

将冷冻鸡胸肉在常温下自然解冻，按照传统的肉松加工工艺，依次经过预处理、卤制、拉丝、炒松和烘干后，制成含水率分别为15%、17%、19%和21%的肉松产品，每个含水率的产品选取3份，放进冷却设备中。在真空冷却机上，设定冷却终止温度分别为15、20、25和30 ℃，真空压强为0.001 kPa，分别在1、10、20和30 ℃环境温度下对样本进行冷却处理，当样本冷却至设定温度时，将样品取出进行试验测定，考察这些因素对肉松冷却后质量损失，以及微生物数量、感官和色泽指标的影响。按照上述试验步骤，每个试验重复3次，取其平均值用来进行数据分析。试验设计的因素水平如表3所示。

表3 试验因素及水平

1.1.4各参数指标的测定

(1)含水率。

参照国标GB/T 9695.15进行肉松含水率的测定，每个样本的含水率测量3次，取平均值。

(2)产品质量损失率。

采用称量法测定产品质量，按照式(1)进行质量损失率W的计算。

(1)

式中W——在冷却工艺处理过程中损失的固体肉松的质量占产品总质量的比例

m——冷却工艺完成时肉松干基湿含量

me——肉松平衡干基湿含量

m0——肉松初始干基湿含量

M——冷却工艺完成时肉松初始干基含水率

(3)感官评定。

根据国标GB/T 16291.1—2012要求，对感官评价员进行选拔与培训[9]。最终确定男士和女士各8人，按照ELORTONDO F J等[10]的研究方法组成感官描述评价小组。

感官描述分析，采用如表4所示的线性标度作为评分标尺，依据国标GB/T 23968—2009规定的合格肉松应满足的感官要求进行评分。

表4 标度

(4)主要营养成分测定。肉松中蔗糖含量的测定参考GB 5009.8—2008《食物中蔗糖的测定》进行测定，肉松中总脂肪含量参考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》进行测定，肉松中淀粉含量参考GB 5009.9—2008《食品中淀粉的测定》进行测定，肉松中蛋白质含量参考GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》进行测定。

2 结果与分析

2.1 初始含水率对产品质量损失率的影响

在肉松真空冷却试验中，设定环境温度为10 ℃，使真空冷却装置的终止温度均为20 ℃。将等量但初始含水率不同(15%、17%、19%和21%)的肉松分别使用真空冷却装置进行肉松真空冷却试验，结果如图1所示。在终止温度20 ℃不变的情况下，随着初始含水率的增加，产品的质量损失率逐渐增大，近似于线性变化。最小损失率为0.26%，最大损失率为0.38%，平均达到0.322 5%。这可能是因为初始含水率越高，冷却时间相应地越长，冷却至相同温度下蒸发的水分越多，因此产品的质量损失率越大。

图1 初始含水率对肉松质量损失率的影响

2.2 终止温度对产品质量损失率的影响

在肉松真空冷却过程中，在相同的环境温度(10 ℃)下进行冷却试验，使真空冷却机的终止温度分别设置为15、20、25和30 ℃，将初始含水率均为17%的肉松分别放入真空冷却装置中进行肉松真空冷却试验，结果如图2所示。

在肉松初始含水率不变的情况下，随着所设定的终止温度的逐渐提高，产品的质量损失率先是急剧下降，然后逐步减小。当终止温度处于15～20 ℃范围内，产品的质量损失率下降较大，达到1.22%；而当终止温度处于20～30 ℃范围内，产品的质量损失率相对稳定，变化幅度非常小。终止温度为30 ℃时，产品质量损失率最小。

世界各国为了争夺石油资源而引发的冲突和战争层出不穷。若说过去150年石油带来的是流动的黄金，不如说过去150年石油带给世界更多的是血和硝烟。然而，这并非是石油的错，疯狂的是人心，是强权对世界的控制欲。

2.3 环境温度对产品质量损失率的影响

如图3所示，随着环境温度的逐渐提高，产品的质量损失率缓慢增加。产生这种现象的原因是产品出锅后的即时温度是相同的，但是环境温度不同，即产品与环境的温度差是不同的，从而导致了产品与环境热交换的不同强度。温差越大，热交换越强烈，出锅后产品的温度下降的越快；反之，环境温度越高将会使出锅后产品的温度比环境温度低时状态更高。因此，随着环境温度的逐渐提高，产品的质量损失率缓慢增加，但变化幅度不大。

2.4 工艺参数优化

按照试验设计方案，依据L9(33)正交表，以产品质量损失率为评价指标，进行正交分析，结果如表5所示。

表5 正交试验结果

由表5可以看出，以质量损失率最小作为评判标准，肉松真空冷却处理操作的最佳工艺参数为初始含水率15%、终止温度25 ℃、环境温度30 ℃。方差分析结果显示，各个因素对质量损失率的影响程度为终止温度>初始含水率>环境温度，终止温度对质量损失率的影响最大。数据分析发现：与终止温度为15 ℃相比，终止温度为25 ℃时，肉松的质量损失率将显著减少。综合各评价指标进行考虑，将肉松真空冷却的最佳工艺参数确定为初始含水率15%、终止温度25 ℃、环境温度10 ℃。为了对肉松真空冷却处理的最佳工艺参数进行验证，在此工艺参数下，重复进行3次试验，此状态时，肉松终止含水率为13.07%，质量损失率为0.25%，与正交试验结果基本一致。

2.5 真空冷却工艺对肉松感官评定结果的影响

感官评价小组对常规自然通风冷却和真空冷却肉松进行感官评价，根据评定分析数据，绘制成雷达图，结果如图4所示。感官分数越高，表示该感官特性越强；分数越低，表示该感官特性越不足。

图4 不同冷却工艺加工的肉松定量描述分析评分变化

从图4中可以看出，真空冷却工艺生产的肉松，相比自然冷却工艺所加工的肉松，大多数的定量描述选项的评分都较高，仅在甜香味和色泽的评分方面，略低于自然冷却工艺所加工的肉松产品。这说明真空冷却工艺，不仅不会对肉松的感官品质产生不利影响，甚至还能改善肉松的感官品质。

2.6 真空冷却工艺对肉松营养成分的影响

对采用真空冷却工艺生产的肉松和自然冷却工艺所加工生产肉松的主要营养成分进行测定分析，结果如表6所示。

表6 真空冷却和自然冷却工艺所加工肉松的营养成分含量

从表6中可以直观地看出，不同冷却方式所生产肉松营养成分含量基本相同，均满足国标相关规定：肉松的总脂肪含量<10 g/100 g，肉松的蛋白质含量>32 g/100 g，肉松的淀粉含量<2 g/100 g，蔗糖含量<35 g/100 g的要求。

3 结论

(1)在终止温度不变的情况下，随着初始含水率的增加，产品的质量损失率变大；初始含水率15%时，产品的质量损失率最小。在肉松初始含水率不变的情况下，随着真空冷却机设置的终止温度由15 ℃逐渐增加到30 ℃时，产品的质量损失率逐步减小。

(2)以产品质量损失率为评价指标，得到肉松真空冷却的最佳工艺参数为环境温度10 ℃、初始含水率15%、终止温度25 ℃，此时产品的终止含水率达到13.07%，质量损失率最小为0.25%。各因素对质量损失率的影响程度为终止温度>初始含水率>环境温度，终止温度对质量损失率的影响最大。

(3)采用真空冷却工艺生产的肉松产品，相较于采用自然冷却工艺生产的产品，在主要营养成分上没有什么变化，但在大多数的感官评价指标上具有一定优势，表明采用真空冷却工艺加工的肉松在感官品质方面更优。