牦牛肉罐头关键工艺参数的研究

顾建勤，刘兴龙，于 倩

（1.酒泉职业技术学院生物工程系，甘肃酒泉 735000；2.酒泉职业技术学院旅游管理系，甘肃酒泉 735000；3.甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州730070）

牦牛肉罐头关键工艺参数的研究

顾建勤1，刘兴龙2，于 倩3

（1.酒泉职业技术学院生物工程系，甘肃酒泉 735000；2.酒泉职业技术学院旅游管理系，甘肃酒泉 735000；3.甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州730070）

牦牛肉，罐头，工艺

Key words：Yak meat；can；technology

牦牛主要分布在青藏高原海拔超过3000m的高山草场，是青藏高原特有的珍稀畜种[1]。特殊的地理环境及饲养条件赋予了牦牛肉天然纯净、高蛋白、低脂肪、低胆固醇、风味独特等特性[2]。但受牦牛饲养环境特殊性及肉质特殊性的影响，牦牛肉制品加工长期处于薄弱环节。随着消费者对天然营养食品需求的日益增长，牦牛肉制品开发愈来愈受到关注，其中大多集中在休闲牦牛肉干、肉串等方面，对于牦牛肉罐头食品的研究开发进展比较缓慢[3]。主要原因是在加工牦牛肉过程中，采用传统的加工方式，存在着低产量、加工工艺技术人员缺乏、科技含量低、高新科技的引进困难等因素[4-5]。本实验运用合理的工艺手段，充分利用民族地区的特色资源，对牦牛肉嫩化处理、腌制、杀菌等条件进行研究，制作出风味独特的牦牛肉罐头，为加快牦牛资源的综合利用和深度开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

原料肉 2010年11月采自酒泉阿克赛，排酸12h，剔骨分割后在-35℃速冻24h，-18℃冷藏待用；辅料花生仁、核桃仁、糯米粉、香菇、黄花菜等 市售；调味料 花椒、大香、茴香、胡椒、姜粉、食盐、鸡精、酱油、料酒、五香粉、白糖、葡萄糖等 市售；木瓜蛋白酶PA1（100万酶活力单位/克） 郑州添富化工产品有限公司；焦磷酸钠。

JPT-5型架盘天平，YX208A型高压杀菌锅，JM222型数字温度计，DZF-6020型干燥箱，C-LM3型数显示肌肉嫩度仪，DC-175型海尔电冰箱，DZF-6020型真空干燥机，101A-2E型电热鼓风干燥箱，SW-CJ-1FD生物超净工作台。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原料肉的选择 按GB18393-2001（牛羊屠宰产品品质检验规程）规定屠宰合格的无病变组织、无伤斑、无残留小片皮、无浮毛、无粪污、无胆汁污和无凝血块的牛羊胴体，冲洗干净，修去板筋、淋巴、筋膜及软骨。为防止肉色因氧化变暗，屠宰后的肉块在-35℃速冻24h，再在-18℃下冷藏，待用。

1.2.2.2 原料肉的解冻及修整 解冻冻藏肉的目的是便于切块和蒸煮入味。实验中采取了空气（室温（25±5）℃）解冻法至半解冻状态，以1kg计，解冻时间为25min，汁液流出0.06kg，这种方法较其他解冻所用时间长，但汁液流出量少，肉色及滋味变化不明显。

1.2.2.3 预处理 将解冻后的原料肉表面的杂物以及骨头去除干净，待用。

1.2.2.4 嫩化 所选用的原料为高原牦牛肉，其肌红蛋白的含量高，肌纤维粗硬，故需要嫩化以改善肉质。本实验选用木瓜蛋白酶酶解肌肉中蛋白质的方式来嫩化肌纤维[6-7]。

1.2.2.5 腌制 将嫩化好的肉进行腌制入味，放入调配好的腌制液中过夜。

1.2.2.6 装罐 将香辛料洗净，装入纱布口袋，扎紧袋口，加入适量牦牛肉汤煮沸20min，定量，过滤备装罐；罐头的固形物含量达到55%左右，装罐时食品表面与容器翻边相距1～2cm。

1.2.2.7 排气、杀菌 装罐后盖上罐盖在排气锅内加热，用JM222型数字温度计测罐头中轴线距罐底1/3处的温度，待温度上升到75℃开始计时，排气时间30min[8-9]。

1.2.2.8 冷却、成品 将杀菌后的罐头放置自然冷却后得成品。

1.2.3 单因素实验

1.2.3.1 牦牛肉嫩化条件筛选 一般情况下，在加工牦牛肉过程中，人们无法改变影响嫩度的外在因素，只能试图改变内在因素。对牦牛肉进行嫩化处理是最直接和最有效的方法，在工业化生产中效率较高[10]。影响肉嫩度的因素包括肉来源动物的种类、品种、年龄、性别等外在因素以及肌节长度、组织蛋白酶活性、肉的pH、肌纤维类型等内在因素等，嫩度值用剪切力（N）表示，重复三次，取平均值，牦牛肉剪切力值的测定依据《中华人民共和国农业行业标准NY/T1180-2006》进行[10]。

a.嫩化温度的筛选：根据所选嫩化酶的特性，选择嫩化液温度为20、30、40、50、60℃，将酶分别配制成10%的酶溶液按0.02%的添加量对相同规格的牦牛肉嫩化60min，熟制后用嫩肉仪测定其嫩度值。

b.嫩化时间的筛选：根据牦牛肉肌肉组织的特点，选择嫩化时间为30、45、60、75、90min，酶溶液温度为40℃，将酶分别配制成10%的酶溶液按0.02%的添加量对相同规格的牦牛肉进行嫩化，熟制后用嫩肉仪测定其嫩度值。

c.嫩化酶添加量的筛选：根据牦牛肉肌肉组织的特点，选择木瓜蛋白酶用量为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%，分别配制成10%的酶溶液，酶溶液温度为40℃，对相同规格的牦牛肉嫩化60min，熟制后用嫩肉仪测定其嫩度值。

d.牦牛肉添加量的筛选：将木瓜蛋白酶配制成10%的酶溶液，酶溶液温度为40℃，对牦牛肉嫩化后进行调味腌制，调味料添加量为5%，腌制后的牛肉按照110、130、150、170、190g与3%的糯米粉混合装罐，预杀菌后进行组织状态评价。

e.混合调味料添加量的筛选：将木瓜蛋白酶配制成10%的酶溶液，酶溶液温度为40℃，对牦牛肉嫩化后进行调味腌制，调味料添加量为1%、3%、5%、7%、9%，腌制后的牛肉按照150g与3%的糯米粉混合装罐，预杀菌后进行组织状态评价。

f.糯米粉添加量的筛选：由于牦牛肉肉质较硬，煮制时含氮浸出物较少，所以汤汁较清淡，为改善牦牛肉罐头汤汁清淡问题，特添加糯米粉以增加其粘度，改善牦牛肉罐头的感官。将木瓜蛋白酶配制成10%的酶溶液，酶溶液温度为40℃，对牦牛肉嫩化后进行调味腌制，调味料添加量为5%，腌制后的牛肉按照150g与1%、2%、3%、4%、5%的糯米粉混合装罐，预杀菌后进行组织状态评价。

1.2.3.2 嫩化正交实验 嫩化分别在不同的温度、不同的时间下进行，采用注射法进行嫩化，经过熟制后测定牦牛肉的嫩度。沿肌纤维方向取样，取样大小为4cm×1cm×1cm，用C-LM3型数显示肌肉嫩度仪测定样品的嫩度，通过正交实验表确定最佳的嫩化剂用量。根据单因素实验，确定牦牛肉嫩化实验因素水平表，见表1。

表1 嫩化实验因素与水平表Table 1 Independent variables and their corresponding levels of tenderization test

1.2.3.3 腌制 由于牦牛肉肌纤维较粗，口感较硬，采用常温真空腌制和低温常压腌制两种方法[11]，对比腌制效果，根据腌制基础配方进行腌制，配方见表1。

真空腌制：将嫩化后的牦牛肉与表2调味料混合均匀后，放入真空干燥箱（0.05Mpa），温度为常温，真空腌制24h。

低温常压腌制：将嫩化后的牦牛肉与表2调味料混合均匀后，放入冰箱内，温度为4℃，腌制24h。

1.2.3.4 确定工艺参数 根据影响罐头的口感和感官因素可以得出主要影响因素，分别有牦牛肉量、腌制混合调味料的量、糯米粉的添加量，通过正交实验筛选最佳添加量，每个因素分别取3个水平，同时添加适量的花生仁、核桃仁和黄花菜，以提高产品的风味和口感。采用熟制牦牛肉的肉汤配制罐头汤汁，结合单因素实验和评分较高的配方配制具有独特风味和口味的罐液，罐液配方和罐头风味因素水平表见表3。

表2 腌制配方Table 2 Pickling ingredient

表3 牦牛肉罐头风味的因素水平表Table 3 Independent variables and their corresponding levels of canned Yak meat

1.2.3.5 杀菌时间确定 通过感官评价和检测罐中菌落总数、大肠菌群等微生物指标来确定杀菌时间。

将罐头置于121℃的高温杀菌锅中经过排气、杀菌，于37℃恒温条件下分别保温15、30、45、60d，进行微生物（菌落总数和大肠杆菌，依据GB 4789.2-2010，GB 4789.3-2010[12-13]）检验，确定最佳杀菌时间。

1.2.3.6 理化指标的测定 实验后罐头的理化指标测定依据《罐头工业手册》理化指标部分规定进行[9]。

1.2.3.7 产品评价指标 感官评价小组由具有专业知识的8人组成，就色泽、味道、组织状态3方面进行评价，按50分进行综合评分。评分项目和标准见表4。

表4 牦牛肉罐头感官评定指标Table 4 Sensory evaluation indexes of canned Yak meat

2 结果与讨论

2.1 牦牛肉嫩化参数确定

2.1.1 嫩化温度的确定 牦牛肉嫩化温度对熟制牦牛肉嫩度的影响如表5所示。从表5可以看出，在酶添加量为0.02%、嫩化时间为60min，煮制后的牛肉嫩度随嫩化温度的升高，嫩度降低很快，组织状态变化较大，温度升至60℃时肉有碎末出现，影响感官和口感，嫩度有所上升，主要是由于60℃条件下，蛋白酶的活性受到影响，导致嫩化效果下降。相同条件下，嫩化温度在40℃左右时，嫩化效果最好，组织状态良好，口感较好，在嫩化的基础上极大程度的保持了牦牛肉自身特色。

表5 牦牛肉嫩化温度的确定Table 5 Determination of the tenderization temperature of Yak meat

2.1.2 嫩化时间的确定 牦牛肉嫩化时间对熟制牦牛肉嫩度的影响如表6所示。从表6可以看出，在酶添加量为0.02%、嫩化温度为40℃的条件下，煮制后的牦牛肉嫩度随嫩化时间的延长，组织完整性下降，口感下降，主要原因是蛋白酶在较高的活性条件下，木瓜蛋白酶长时间酶解肌肉中蛋白质，使肉中肌纤维过分嫩化，肌肉组织丧失基本结构所致，当作用时间超过一定限制后，蛋白酶的作用效果已经减弱[14]。所以嫩化时间保持在45～60min较好。

表6 牦牛肉嫩化时间的确定Table 6 Determination of the tenderization time of Yak meat

2.1.3 木瓜蛋白酶添加量的确定 木瓜蛋白酶添加量对牦牛肉嫩度的影响如表7所示。从表7可以看出，在嫩化时间为60min、嫩化温度为40℃，随木瓜蛋白酶添加量的增加，牦牛肉的组织状态、口感以及色泽发生较大的变化，当蛋白酶用量达到0.05%时，肉质组织发绵，说明已经嫩化过度，当蛋白酶添加量为0.02%～0.03%时嫩化效果最佳。

表7 木瓜蛋白酶添加量的确定Table 7 Determination of the additive amount of papain

2.2 牦牛肉嫩化工艺参数的确定

肉的嫩度是肉的食用品质中的一个最重要指标，同时也是一个较难度量和定义的指标，对影响牦牛肉嫩化效果的主要因素（温度、嫩化时间、酶用量）进行正交实验设计，正交实验结果见表8。

表8 嫩化正交实验结果Table 8 The result of the tenderization orthogonal design

实验发现，经嫩化的牦牛肉经煮制后外皮硬度适中，经煮制后组织较紧密。由表8可知，影响牦牛肉嫩化嫩度的主次顺序为：酶用量＞嫩化时间＞嫩化温度。熟肉嫩度在短时间内随酶添加量的增加，剪切力随之降低，虽然实验表明，在牦牛肉熟制嫩化过程中嫩化酶对嫩度的影响较大，还要注意在原料肉嫩化用水温度的选择上要考虑到对酶活性和肉质的色泽影响[15]。通过反复实验发现，当温度大于40℃时，木瓜蛋白酶的活性依然较强，有嫩化效果，但在实际生产中也会增加工序和能源消耗；当温度小于20℃时，酶活性降低，嫩化效果较差。单因素实验结果表明，酶作用时间超过60min已对肉没有明显的嫩化效果，且时间过长会造成酶解过度成品率下降[16]，低于30min，嫩化效果较差。综上所述，由于肉的嫩度和剪切力值的大小呈负相关，所以牦牛肉嫩化工艺的最优组合为A3B2C3，即嫩化的最佳工艺参数为木瓜蛋白酶0.03%，嫩化时间60min，嫩化温度40℃。用最优工艺进行验证实验，得到的牦牛肉感官良好，肉组织状态完整，肉剪切力值为11.8N，肉嫩度、适口性良好。

表9 腌制条件对比Table 9 The comparison of pickling conditions

2.3 腌制条件的确定

经过常温真空腌制和低温常压腌制两种方法的操作，腌制效果如表9所示。

由牦牛肉腌制条件对比结果可以看出，常温真空腌制和低温常压腌制在腌制过程中的感官特性有一定的差异，常温真空腌制整体效果要低于低温常压腌制的效果，熟制后低温常压腌制口感和色泽均优于常温真空腌制的口感和色泽。从腌制成本和腌制评分综合考虑，选择低温常压腌制。

2.4 牦牛肉罐头工艺参数的确定

2.4.1 牦牛肉添加量的确定 牦牛肉添加量对罐头感官的影响如表10所示。从表10中可以看出，随牦牛肉加入量的增加，罐头肉香味逐渐变得浓郁，口感良好，但加入量为95%时，杀菌后肉粒紧贴罐盖，影响杀菌效果；当加入量为55%时，汤汁过多，影响产品品质；当添加量为75%～85%时感官性状良好。

表10 牦牛肉添加量的确定Table 10 Determine the added amount of Yak meat

2.4.2 混合调味料添加量的确定 混合调味料的添加量对罐头感官的影响如表11所示。从表11中可以看出，随调味料加入量的增加，罐头口味增加，但是罐液的色泽却逐渐变暗，影响罐头的感官指标，当调味料加入量在5%左右时，口味、组织状态和色泽均良好。所以，当调味料加入量为5%～7%时，罐头感官指标较高。

表11 混合调味料添加量的确定Table 11 Determination of the additive amount of mixed seasonings

2.4.3 糯米粉添加量的确定 糯米粉的添加量对罐头感官的影响如表12所示。从表12可以看出，随糯米粉加入量的增加，对罐头感官的影响较大，当加入量为5%时，罐头内出现肉粒结块，食用品质大大下降。糯米粉加入量为1%～2%时，感官指标及口感良好。

表12 糯米粉添加量的确定Table 12 Determination of the additive amount of sticky rice starch

2.5 产品配方确定

罐头的风味和口味除了受混合香辛料的影响外，还有一个重要因素是罐液的配比[17]。在罐液确定的情况下，结合牦牛肉与辅料、增稠剂对色泽、风味和组织状态三方面的影响，评价产品品质及风味的正交实验表见表13。

从表10～表13可以看出：随着牛肉添加量的增加，感官评价下降，牛肉添加85%时，杀菌后口感较硬，有结团现象；调味料随添加量的增加，罐头内的咸味以及杂味越来越突出，加入的量为2.5%时风味最佳，组织状态较好；添加糯米粉后，口感和组织状态都得到很大程度的改善，当添加量较小时，汁液较稀，汤汁较混浊，汤中肉的碎屑较多，口感一般，当添加量为1.5%时，粉汤汁基本澄清，肉粒分布较均匀，组织状态较好，和花生仁、肉汤混合后感官评价较高。综上所述，最优组合为A2B2C3，分别是牦牛肉75%、调味料2.5%、糯米粉1.5%。用最佳工艺进行验证实验表明，最终的产品罐头具有良好的风味和口感。

表13 牦牛肉罐头风味正交实验表Table 13 The orthogonal design of canned Yak meat

2.6 杀菌时间确定

将产品罐头杀菌后置于37℃恒温条件下分别保温15、30、45、60d的样品进行微生物检验，结果见表14～表15。

表14 牦牛肉罐头的菌落总数检验结果（cfu/g）Table 14 Inspection results of canned Yak meat’s total number of bacterial colony（cfu/g）

表15 牦牛肉罐头的大肠菌群检验结果（个/100g）Table 15 Inspection results of canned Yak meat’s total number of coli group（个/100g）

2.7 产品质量与理化指标

色泽：肉色正常，汤汁呈紫棕色或酱红色。滋气味：具有该产品应有的滋味及气味，无异味。

组织状态：组织柔软，块型大致均匀。杂质：无肉眼可见杂质。

理化指标：理化指标符合国家标准。

净重：200g±5%，平均不低于标明量，固型物：55%±5%，平均不低于标明量。

产品微生物指标为：菌落总数≤30000cfu/g，大肠菌群≤30个/100g，致病菌未检出。

3 结论

3.1 采用冷冻法保藏牛肉，可以有效防止肉在贮藏过程中发生对工艺不利的变化，解冻时采用室温解冻法，此法较其他解冻所用时间长，但汁液流出量少，肉色及滋味变化不明显。

3.2 牦牛肉嫩化采用木瓜蛋白酶进行嫩化，木瓜蛋白酶用量为0.03%，嫩化用水温度40℃，时间60min。

3.3 在装罐前对牦牛肉进行腌制，使质地较硬的牦牛肉具有更好的风味，腌制条件为：采用低温（4℃）常压腌制24h，肉色为红褐色，组织较紧密，气味较好。

3.4 牦牛肉罐头配方为：牦牛肉75%、汤汁20%、糯米份1.5%、混合调味料为2.5%、花生仁、核桃仁和黄花菜少许，装罐时固形物占80%，汤汁占20%。

3.5 经过实验筛选和验证实验，得到牦牛肉罐头的最佳杀菌条件为：装罐后盖上罐盖，不要拧紧，10min内将温度上升至121℃，保持30min后降温，时间为15min，降温后迅速拧紧罐盖，杀菌公式为：10’-30’-15’121℃ 。

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Research of the process parameters of caned Yak meat

GU Jian-qin1，LIU Xing-long2，YU Qian3
（1.Bioengineering Department，Jiuquan Vocational and technical College，Jiuquan 735000，China；2.Department of Tourism Management，Jiuquan Vocational and technical College，Jiuquan 735000，China；3.Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

TS295+.2

B

1002-0306（2012）16-0319-06

2011-11-14

顾建勤（1959-），男，硕士研究生，副教授，研究方向：畜产品加工技术。