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        肉制品干制的原理和方法

        發布日期:2022-04-15查看次數:
        一、干制的基本原理

        干肉制品又稱肉脫水干制品,是肉經過預加工后利用自然或人工的方法脫出肉中一定量
        的水分,將其水分活度降低到微生物難以
        利用的程度而制成的一類熟肉制品。肉類等易
        腐食品的脫水干制,既是一種貯藏手段,也是一種加工方法,對于不同類別的干肉
        制品
        來說,脫水干制可能是其主要的加工過程,也可能只是整個加工工藝過程中的一個環節
        。肉品中含水量一般高達70%,經脫
        水干制后,不僅極大地縮小了產品的體積,而且可
        以使肉品中水分含量降低到6%~20%。由此可見,肉品干制的基本原理就是
        通過脫去
        肉品中的一部分水,使肉中微生物的活動和酶的活力得到抑制,從而達到加工出新穎產
        品或延長貯藏時間的目的。

        水分是各種微生物生長發育過程中所必需的一類營養物質,但并非所有的水分
        都能被微生物所利用,如添加一定數量的糖、鹽的水溶液,其大部分水分就不
        能被微生物利用。因此,把能被微生物、酶化學反應所利用的水分稱為有效水
        分,并采用水分活度(Aw)來衡量有效水分的多少。每一種微生物生長,都
        有所需的最低水分活度值,當肉品中水分活度值低于最低值時,微生物繁殖
        受到抑制當肉品中水分活度值高于最低值時,微生物則極易繁殖。通常鮮肉、
        煮制后鮮制品的水分活度在0.99左右,而霉菌、酵母菌需要的水分活度分別
        在0.80、0.88之上,細菌生長所需的水分活度在0.91~0.99之間。由此可見,
        僅僅將肉類進行煮制并不能達到長時間貯藏的目的,只有將煮制后的肉品
        再進行干制,降低水分活度才能抑制肉制品中大多數微生物的生長,進而
        達到延長貯藏時間的目的。但是必須指出,一般干燥條件下,并不能使肉
        制品中的微生物完全致死,只是抑制其活動,若以后環境適宜,微生物仍
        會繼續生長繁殖。因此,肉類在干制時一方面要進行適當的處理,減少制
        品中的各類微生物數量;另一方面干制后要采用合適的包裝材料和包裝方
        法,防潮、防污染。
        干肉制品的保藏性除與微生物有關外,還與酶的活力
        、脂肪的氧化等因素有關。隨著水分活度的
        降低,干肉制品的穩定性增加
        ,但脂肪的氧化與其他因素不同,在水分活度為0.2~0.4時反應速度
        最慢,
        接近無水狀態時反應速度又增加。實驗證明脫脂干肉制品的含水量為15%
        時,其水分活度值
        低于0.7,因此,干肉制品的含水量低于20%時較為適宜。


        二、影響肉制品干制的因素
         

        肉制品在干制中最基本的現象是脫水作用。肉制品的脫水是兩個擴散作用
        交替進行的結果;當肉制品原料暴露在干燥介質(加熱空氣)中時,由于
        與熱空氣接觸,肉制品表面的水分受熱變成水蒸氣而大量蒸發,稱為水分
        外擴散;當表面水分低于內部水分時,造成肉制品內部與表面水分之間的
        水蒸氣分壓差,此時水分就會由內部向表面轉移,稱為水分內擴散。一般
        來說,在干制過程中水分的內、外擴散是同時進行的,但速度不會相等,
        因肉制品的品種、形態及干燥工藝條件的不同而有差別。在干制過程中應
        通過工藝條件的控制和調節,盡可能使水分外擴散和內擴散的速度協調和
        平衡,如果外擴散速度遠大于內擴散,即造成內部水分來不及轉移到表面,
        原料表面會因過度干燥而形成硬殼(稱“結殼”現象),阻礙水分繼續蒸發,
        甚至出現表面焦化和干裂,降低產品質量。

        干燥過程中,干燥速度的快慢對干制品的品質優劣起著決定性的作用。當
        其他條件相同時,干燥速度愈快,產品愈不容易發生不良變化,干制品質
        量就愈好。影響肉制品干制的因素主要取決于原料肉制品表面積、溫度、
        濕度、空氣循環流動速度、大氣壓力和真空度以及干燥時的裝載量等。

        (一)肉制品表面積

        干肉制品加工過程中,為了加速其濕熱交換,通常把經過預煮后的物料切
        分成小的片狀、條狀、粒狀,再進行脫水干制。物料切成薄片或小顆粒后,
        縮短了熱量向肉塊中心傳遞和水分從肉塊中心外移的距離,增加了肉制品
        和加熱介質相互接觸的表面積,縮短了肉制品內部水分外逸的距離,從而
        加速了水分蒸發和肉制品脫水干制。因此,肉制品的表面積越大,其干燥
        速度越快。


        (二)溫度

        干制過程中,干燥介質和肉制品間溫差愈大,熱量向肉制品傳遞的速度也
        愈快,水分外逸速度亦加快。在有一定水蒸氣含量的空氣中,溫度越高,
        達到飽和所需的水蒸氣越多,肉制品干燥速度也越快;相反,溫度降低,
        達到飽和所需要的水蒸氣減少,干燥速度降低。但溫度不能過高,否則會
        使肉制品焦化,降低商品價值。


        (三)濕度

        濕度對肉制品干制速度的影響在于溫度不變,干燥介質濕度越低,空氣濕
        度飽和差越大,肉品脫水速度越快。提高溫度,通風排濕,降低空氣濕度,
        可加快脫水速度,使干燥后肉制品含水量降到國標規定的范圍。


        (四)空氣循環流動速度

        加速空氣循環流動速度,不僅因熱空氣所能容納的水蒸氣量將高于冷空氣
        而吸收較多的蒸發水分,還能及時將聚積在肉制品表面附近的飽和濕空氣
        帶走,以免阻止肉制品中所含水分的進一步蒸發,同時還因和肉制品表面
        接觸的空氣量增加,從而顯著加速了肉制品中水分的蒸發。但空氣的循環
        流動速度不能過大,防止熱能利用不充分,增加燃料的消耗。


        (五)大氣壓力和真空度

        水的沸點會隨著大氣壓力下降而降低,氣壓愈低,沸點愈低,因此肉品在
        干制過程中所處環境的大氣壓力越低、真空度越高時,干制過程就可以在
        較低的溫度下進行,干燥速度愈快。


        (六)裝載量

        在一定的單位面積內,所裝原料量的不同,干燥速度也不同。原料的裝載
        量通常與其厚度密切相關,裝載量愈多,厚度愈大,愈不利于空氣的流通,
        從而影響水分蒸發,因此干制過程中必須根

        據干燥設備的規格確定最佳的原料裝載量。

         

        三、干制方法

         

         


         

        隨著科學技術的不斷發展,干制方法得到不斷的改進和提高,干制設備也
        不斷更新。歸納起來,

        肉制品干制加工方法主要有兩種,即自然干制和人工干制。

         

         

        (一)自然干制

        自然干制是一種古老的干燥方法,它是利用自然條件中的太陽輻射和干燥空
        氣使肉制品達到干燥的一種方法。自然干制可分為曬干和風干兩種類型。曬
        干是指將原料直接置于陽光下暴曬脫水使其干燥,其干燥速度主要受太陽輻
        射強度的影響,太陽輻射強度因地區和季節的不同而產生差異,低緯度地區
        比高緯度地區強,夏、秋季比冬、春季強。風干是指將原料放在通風良好的
        室內或棚下,使其自然風干,其干燥速度主要取決于環境的溫度、濕度和風
        速。由此可見,自然干制要求設備簡單,費用低,但受自然條件的限制,溫
        度條件很難控制,大規模的生產很少采用,只是
        在某些產品加工中作為輔助工序采用,如風干香腸的干制等。


        (二)人工干制

        人工干制是指人工控制各種干燥工藝條件的干制方法。人工干制所需的設
        備投資和耗能費用較大,成本較高,操作也比較復雜,但相對于自然干制
        來說,人工干制引入了各種先進的干燥設備,大大縮短了干制時間,干制
        條件易于控制,干制產品品質較高,是肉品干制的主要方向。目前普遍采
        用的人工干制方法有烘炒干制、烘房干制、隧道干制、帶式干制,而遠紅
        外干制、微波干制、真空干制、冷凍干制等高新技術,也越來越廣泛應用。

        1.烘炒干制

        烘炒干制法亦稱傳導干制。它是從最簡單的人工干制設備——烘灶改良過
        來的,它依靠鍋壁等的導熱將熱量傳給與壁接觸的濕物料,使其脫水干制,
        由于濕物料與加熱的介質不是直接接觸,所以這種方法又稱為間接加熱干
        燥。間接干燥的熱源可以是水蒸氣、熱力、熱空氣等。這種干制方法既可
        以在常溫下進行,也可以在真空下進行。如肉松加工過程中的炒松就是
        用這種方法在常溫下進行的。

        2.烘房干制

        烘房是采用煙道氣加熱的熱空氣對流式干燥設備,具有干燥容量大、干燥
        速度快、生產能力高等特點,是目前我國中、小型鄉鎮企業最常用的干燥
        設備。烘房干燥法就是在烘房中直接以高溫的熱空氣為熱源,借助空氣對
        流將熱量傳給濕物料。由于這種干制方法中濕物料與加熱的介質發生直接
        接觸,故又稱為直接加熱干燥。烘房中的熱空氣既是熱載體又是濕載體,
        這種干制方法多在常壓下進行。因為在真空干燥情況下,由于氣相處于低
        壓,熱容量很小,不能直接以空氣為熱源,必須采用其他熱源。烘房中的
        氣溫調節比較方便,不會使物料過熱,但熱空氣離開烘房時,仍帶有相當
        大的熱量,因此烘房干燥對熱量的利用率較低。

        3.隧道干制

        隧道干制是將濕物料盛裝在載車內,載車沿軌道連續通過隧道使物料脫水
        干燥。采用隧道干制時,空氣的溫度、濕度和流速容易控制,干燥時間短
        ,品質好,生產效率高。這種干制方式是在一種連續式的熱空氣對流式干
        燥設備——隧道式干制機中完成的。隧道式干制機
        為金屬板制成的長方體,
        由加熱間和干燥間組成,加熱間裝設加熱器和鼓風機,將熱空氣送入干燥

        間,干燥間為狹長的隧道形,一般長為12~18m,寬約1.8m,高1.8~2.0m,
        底部設置軌道,需干燥的原料盛放在載車內,沿軌道滑動脫水干燥。隧道
        干制按物料與熱空氣的運行方向,分為逆流式、順流式和混合式三種。

        (1)逆流式干制 物料載車的運行方向與熱空氣的流動方向相反,即物料由
        低溫高濕的一端進入,由高溫低濕的一端出來。原料干燥的起始溫度較低
        (40~50℃),往前溫度逐漸升高,終了溫度達到最高(65~85℃)。

        (2)順流式干制 與前者相反,載車運行方向與熱空氣流動方向相同。物料
        從高溫(80~85℃)低濕的一端進入,水分蒸發很快,往前溫度逐漸降低,
        濕度漸高,水分蒸發減慢,終了時溫度較低(55~60℃)。這種干制方法
        適合于肉干這種干制過程中需要變溫的物料的脫水干制。

         

        (3)混合式干制 混合式干制又稱對流式干制。這種干制設備中安裝了兩
        個加熱器和兩個鼓風機,分別設在隧道的兩端,熱風由兩端吹向中間,
        通過原料后將濕熱空氣從隧道中部集中排出一部分,另一部分回流利用。
        裝有物料的載車干燥時,物料首先進入順流隧道,與高溫、快速的熱風
        相遇,水分大量蒸發,載車向前行進,溫度漸低,濕度較高,水分蒸發
        速度漸緩,不致使物料表面結成硬殼,待物料大部分的水分被排除后,進
        入逆流隧道,以后愈往前行進,溫度漸高,濕度漸低,制品干燥愈徹底。
        當物料進入逆流隧道后,仍須控制好空氣溫度,以免干制品焦化變色。

        4.帶式干制


        帶式干制是將濕物料放在運動的鋼絲網帶上,熱空氣垂直穿流而過帶
        走水分,使物料脫水干制的一種方法。干制過程中濕物料放置在最上
        層鋼絲網帶上,隨著網帶的移動,物料依次落入下一條網帶,熱空氣
        從下方引入,由下而上進到網帶上方,濕熱空氣由上部排氣口排出,
        最后干物料從下部卸出。在這種干制方法中物料自上層向下層落下時
        即自動翻動一次,因而干燥較均勻。

        5.遠紅外干制

        遠紅外干制是指利用安裝在干燥室內的輻射元件發出遠紅外線,被物
        料吸收轉變為熱能從而達到脫水干制的方法。紅外線是介于可見光與
        微波間的電磁波,波長0.75~1000μm,其中40~1000μm波段稱為遠
        紅外線,遠紅外線和可見光一樣,照射到物料表面時可被吸收、折射
        和反射,被吸收的部分則轉化為熱能,使物料溫度升高。它還有很強
        的穿透力,可使物料內、外部均受熱。因此遠紅外干制具有干燥速度
        快、效率高、品質好、節能等特點。

        6.微波干制

        用上述干制方法干制肉品時,熱能都是從物料表面傳至內部,物料表面
        溫度比內部高,而水分是從內部擴散至表面,在干燥過程中物料表面先
        變成干燥固體的絕熱層,使傳熱和內部水分的汽化及擴散增加阻力的,
        故干燥的時間較長,且易造成外焦內濕現象。利用新型微波干制方法則
        可有效地解決以上問題。微波電子管可發出頻率為300~300000MHz、
        波長為0.001~1.0m、介于無線電波與光波之間的超高頻電磁波,這種超
        高頻電磁波形成帶有正負極的呈現波浪性變化的電場。物料中有大量的
        帶正負電荷的分子(水、鹽、糖)在微波形成的電場作用下,帶負電荷
        分子向電場的正極運動,帶正電荷的分子向電場負極運動。分子間的運動
        產生大量的熱量,使物料得以干燥,雖然微波頻率從300MHz到300000MHz
        ,但實際上并不能在這個范圍內任取頻率,因為此頻帶內包括了廣播、
        通訊雷達用的頻率,所以國際上規定工業用的頻率只有915MHz和2450
        MHz兩個頻帶。微波的穿透能力極強,并能在物料內外同時產生,且無
        須熱傳導、輻射、對流,在短時內即可達到干燥的目的。物料內外受熱
        均勻,表面不易焦煳。但微波干燥設備投資費用較高,干肉制品的特
        征性風味和色澤不明顯。

        7.真空干制

        真空干制又稱減壓干制,水的沸點隨壓力降低而降低,在真空條件下,
        采用較低的溫度就能將物料的水分脫除,達到干制的目的。真空干燥時,
        真空泵將干燥室抽成真空,利用蒸汽通入加熱板對物料進行加熱,
        在真空狀態下,物料水分的內部擴散與外部蒸發共同進行干燥。因此,
        與常壓干制方法相比,真空干制具有干燥時間短、表面硬化小等優點;
        但干燥過程中因蒸發而導致物料芳香成分的逸失及輕微的熱變性也不
        可避免。

        8.冷凍干制

        冷凍干制又稱冷凍升華干燥,它是將物料快速凍結到冰點以下,使水
        分變成固態的冰,然后在較高的真空狀態下,使冰不經液態直接升華
        成水蒸氣而進行脫水干燥。這種干燥方法對色、味、香、形幾乎無任
        何不良影響,是現代最先進的干燥方法。目前,我國冷凍干燥法在干
        肉制品加工中的應用才起步,相信會得到迅速發展。其操作方法是:
        將肉塊急速冷凍至-40~-30℃,并將其置于真空度為13~133Pa
        的干燥室中,在這種狀態下肉塊的冰直接升華成水蒸氣而進行干燥。
        采用冷凍干燥的肉塊體積不變,內部組織呈疏松多孔狀態,具有很
        好的復水性,是方便面等速食品的理想輔料。因此,采用冷凍干燥的
        肉塊在貯藏過程中也非常容易吸水,且其疏松多孔狀態與空氣接觸面
        積增大,在貯藏期間易被氧化變質,特別是脂肪含量高的物料。

         

        此外,人工干制方法還有噴霧干制、輻射干制、介電加熱干制等,由
        于這些干制方法在肉類干制品加工中很少使用,故此處不作介紹。

         



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