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水分是各種微生物生長(zhǎng)發(fā)育過程中所必需的一類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但并非所有的水分
都能被微生物所利用,如添加一定數(shù)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(xué)反應(yīng)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(zhǎng),都
有所需的最低水分活度值,當(dāng)肉品中水分活度值低于最低值時(shí),微生物繁殖
受到抑制當(dāng)肉品中水分活度值高于最低值時(shí),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(xì)菌生長(zhǎng)所需的水分活度在0.91~0.99之間。由此可見,
僅僅將肉類進(jìn)行煮制并不能達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間貯藏的目的,只有將煮制后的肉品
再進(jìn)行干制,降低水分活度才能抑制肉制品中大多數(shù)微生物的生長(zhǎng),進(jìn)而
達(dá)到延長(zhǎng)貯藏時(shí)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(dòng),若以后環(huán)境適宜,微生物仍
會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖。因此,肉類在干制時(shí)一方面要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚瑴p少制
品中的各類微生物數(shù)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(guān)外,還與酶的活力
、脂肪的氧化等因素有關(guān)。隨著水分活度的降低,干肉制品的穩(wěn)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(shí)反應(yīng)速度最慢,
接近無水狀態(tài)時(shí)反應(yīng)速度又增加。實(shí)驗(yàn)證明脫脂干肉制品的含水量為15%
時(shí),其水分活度值低于0.7,因此,干肉制品的含水量低于20%時(shí)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(xiàn)象是脫水作用。肉制品的脫水是兩個(gè)擴(kuò)散作用
交替進(jìn)行的結(jié)果;當(dāng)肉制品原料暴露在干燥介質(zhì)(加熱空氣)中時(shí),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(fā),稱為水分
外擴(kuò)散;當(dāng)表面水分低于內(nèi)部水分時(shí),造成肉制品內(nèi)部與表面水分之間的
水蒸氣分壓差,此時(shí)水分就會(huì)由內(nèi)部向表面轉(zhuǎn)移,稱為水分內(nèi)擴(kuò)散。一般
來說,在干制過程中水分的內(nèi)、外擴(kuò)散是同時(shí)進(jìn)行的,但速度不會(huì)相等,
因肉制品的品種、形態(tài)及干燥工藝條件的不同而有差別。在干制過程中應(yīng)
通過工藝條件的控制和調(diào)節(jié),盡可能使水分外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散的速度協(xié)調(diào)和
平衡,如果外擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于內(nèi)擴(kuò)散,即造成內(nèi)部水分來不及轉(zhuǎn)移到表面,
原料表面會(huì)因過度干燥而形成硬殼(稱“結(jié)殼”現(xiàn)象),阻礙水分繼續(xù)蒸發(fā),
甚至出現(xiàn)表面焦化和干裂,降低產(chǎn)品質(zhì)量。
干燥過程中,干燥速度的快慢對(duì)干制品的品質(zhì)優(yōu)劣起著決定性的作用。當(dāng)
其他條件相同時(shí),干燥速度愈快,產(chǎn)品愈不容易發(fā)生不良變化,干制品質(zhì)
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(huán)流動(dòng)速度、大氣壓力和真空度以及干燥時(shí)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(jīng)過預(yù)煮后的物料切
分成小的片狀、條狀、粒狀,再進(jìn)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(zhì)相互接觸的表面積,縮短了肉制品內(nèi)部水分外逸的距離,從而
加速了水分蒸發(fā)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(zhì)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(dá)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(dá)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(huì)
使肉制品焦化,降低商品價(jià)值。
(三)濕度
濕度對(duì)肉制品干制速度的影響在于溫度不變,干燥介質(zhì)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(fēng)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(guó)標(biāo)規(guī)定的范圍。
(四)空氣循環(huán)流動(dòng)速度
加速空氣循環(huán)流動(dòng)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(fā)水分,還能及時(shí)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(jìn)一步蒸發(fā),同時(shí)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(fā)。但空氣的循環(huán)
流動(dòng)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(diǎn)會(huì)隨著大氣壓力下降而降低,氣壓愈低,沸點(diǎn)愈低,因此肉品在
干制過程中所處環(huán)境的大氣壓力越低、真空度越高時(shí),干制過程就可以在
較低的溫度下進(jìn)行,干燥速度愈快。
(六)裝載量
在一定的單位面積內(nèi),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(guān),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(fā),因此干制過程中必須根
據(jù)干燥設(shè)備的規(guī)格確定最佳的原料裝載量。
三、干制方法
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,干制方法得到不斷的改進(jìn)和提高,干制設(shè)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(yáng)輻射和干燥空
氣使肉制品達(dá)到干燥的一種方法。自然干制可分為曬干和風(fēng)干兩種類型。曬
干是指將原料直接置于陽(yáng)光下暴曬脫水使其干燥,其干燥速度主要受太陽(yáng)輻
射強(qiáng)度的影響,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度因地區(qū)和季節(jié)的不同而產(chǎn)生差異,低緯度地區(qū)
比高緯度地區(qū)強(qiáng),夏、秋季比冬、春季強(qiáng)。風(fēng)干是指將原料放在通風(fēng)良好的
室內(nèi)或棚下,使其自然風(fēng)干,其干燥速度主要取決于環(huán)境的溫度、濕度和風(fēng)
速。由此可見,自然干制要求設(shè)備簡(jiǎn)單,費(fèi)用低,但受自然條件的限制,溫
度條件很難控制,大規(guī)模的生產(chǎn)很少采用,只是
在某些產(chǎn)品加工中作為輔助工序采用,如風(fēng)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(shè)
備投資和耗能費(fèi)用較大,成本較高,操作也比較復(fù)雜,但相對(duì)于自然干制
來說,人工干制引入了各種先進(jìn)的干燥設(shè)備,大大縮短了干制時(shí)間,干制
條件易于控制,干制產(chǎn)品品質(zhì)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(yuǎn)紅
外干制、微波干制、真空干制、冷凍干制等高新技術(shù),也越來越廣泛應(yīng)用。
1.烘炒干制
烘炒干制法亦稱傳導(dǎo)干制。它是從最簡(jiǎn)單的人工干制設(shè)備——烘灶改良過
來的,它依靠鍋壁等的導(dǎo)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(zhì)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(jìn)行,也可以在真空下進(jìn)行。如肉松加工過程中的炒松就是
用這種方法在常溫下進(jìn)行的。
2.烘房干制
烘房是采用煙道氣加熱的熱空氣對(duì)流式干燥設(shè)備,具有干燥容量大、干燥
速度快、生產(chǎn)能力高等特點(diǎn),是目前我國(guó)中、小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)最常用的干燥
設(shè)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(duì)
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(zhì)發(fā)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(jìn)行。因?yàn)樵谡婵崭稍锴闆r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(diào)節(jié)比較方便,不會(huì)使物料過熱,但熱空氣離開烘房時(shí),仍帶有相當(dāng)
大的熱量,因此烘房干燥對(duì)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(nèi),載車沿軌道連續(xù)通過隧道使物料脫水
干燥。采用隧道干制時(shí),空氣的溫度、濕度和流速容易控制,干燥時(shí)間短
,品質(zhì)好,生產(chǎn)效率高。這種干制方式是在一種連續(xù)式的熱空氣對(duì)流式干
燥設(shè)備——隧道式干制機(jī)中完成的。隧道式干制機(jī)為金屬板制成的長(zhǎng)方體,
由加熱間和干燥間組成,加熱間裝設(shè)加熱器和鼓風(fēng)機(jī),將熱空氣送入干燥
間,干燥間為狹長(zhǎng)的隧道形,一般長(zhǎng)為12~18m,寬約1.8m,高1.8~2.0m,
底部設(shè)置軌道,需干燥的原料盛放在載車內(nèi),沿軌道滑動(dòng)脫水干燥。隧道
干制按物料與熱空氣的運(yùn)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(yùn)行方向與熱空氣的流動(dòng)方向相反,即物料由
低溫高濕的一端進(jìn)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(dá)到最高(65~85℃)。
(2)順流式干制 與前者相反,載車運(yùn)行方向與熱空氣流動(dòng)方向相同。物料
從高溫(80~85℃)低濕的一端進(jìn)入,水分蒸發(fā)很快,往前溫度逐漸降低,
濕度漸高,水分蒸發(fā)減慢,終了時(shí)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(duì)流式干制。這種干制設(shè)備中安裝了兩
個(gè)加熱器和兩個(gè)鼓風(fēng)機(jī),分別設(shè)在隧道的兩端,熱風(fēng)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(shí),物料首先進(jìn)入順流隧道,與高溫、快速的熱風(fēng)
相遇,水分大量蒸發(fā),載車向前行進(jìn),溫度漸低,濕度較高,水分蒸發(fā)
速度漸緩,不致使物料表面結(jié)成硬殼,待物料大部分的水分被排除后,進(jìn)
入逆流隧道,以后愈往前行進(jìn),溫度漸高,濕度漸低,制品干燥愈徹底。
當(dāng)物料進(jìn)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(yùn)動(dòng)的鋼絲網(wǎng)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(wǎng)帶上,隨著網(wǎng)帶的移動(dòng),物料依次落入下一條網(wǎng)帶,熱空氣
從下方引入,由下而上進(jìn)到網(wǎng)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(shí)
即自動(dòng)翻動(dòng)一次,因而干燥較均勻。
5.遠(yuǎn)紅外干制
遠(yuǎn)紅外干制是指利用安裝在干燥室內(nèi)的輻射元件發(fā)出遠(yuǎn)紅外線,被物
料吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軓亩_(dá)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(zhǎng)0.75~1000μm,其中40~1000μm波段稱為遠(yuǎn)
紅外線,遠(yuǎn)紅外線和可見光一樣,照射到物料表面時(shí)可被吸收、折射
和反射,被吸收的部分則轉(zhuǎn)化為熱能,使物料溫度升高。它還有很強(qiáng)
的穿透力,可使物料內(nèi)、外部均受熱。因此遠(yuǎn)紅外干制具有干燥速度
快、效率高、品質(zhì)好、節(jié)能等特點(diǎn)。
6.微波干制
用上述干制方法干制肉品時(shí),熱能都是從物料表面?zhèn)髦羶?nèi)部,物料表面
溫度比內(nèi)部高,而水分是從內(nèi)部擴(kuò)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(nèi)部水分的汽化及擴(kuò)散增加阻力的,
故干燥的時(shí)間較長(zhǎng),且易造成外焦內(nèi)濕現(xiàn)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(fā)出頻率為300~300000MHz、
波長(zhǎng)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(fù)極的呈現(xiàn)波浪性變化的電場(chǎng)。物料中有大量的
帶正負(fù)電荷的分子(水、鹽、糖)在微波形成的電場(chǎng)作用下,帶負(fù)電荷
分子向電場(chǎng)的正極運(yùn)動(dòng),帶正電荷的分子向電場(chǎng)負(fù)極運(yùn)動(dòng)。分子間的運(yùn)動(dòng)
產(chǎn)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(shí)際上并不能在這個(gè)范圍內(nèi)任取頻率,因?yàn)榇祟l帶內(nèi)包括了廣播、
通訊雷達(dá)用的頻率,所以國(guó)際上規(guī)定工業(yè)用的頻率只有915MHz和2450
MHz兩個(gè)頻帶。微波的穿透能力極強(qiáng),并能在物料內(nèi)外同時(shí)產(chǎn)生,且無
須熱傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流,在短時(shí)內(nèi)即可達(dá)到干燥的目的。物料內(nèi)外受熱
均勻,表面不易焦煳。但微波干燥設(shè)備投資費(fèi)用較高,干肉制品的特
征性風(fēng)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(diǎn)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(dá)到干制的目的。真空干燥時(shí),
真空泵將干燥室抽成真空,利用蒸汽通入加熱板對(duì)物料進(jìn)行加熱,
在真空狀態(tài)下,物料水分的內(nèi)部擴(kuò)散與外部蒸發(fā)共同進(jìn)行干燥。因此,
與常壓干制方法相比,真空干制具有干燥時(shí)間短、表面硬化小等優(yōu)點(diǎn);
但干燥過程中因蒸發(fā)而導(dǎo)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(jié)到冰點(diǎn)以下,使水
分變成固態(tài)的冰,然后在較高的真空狀態(tài)下,使冰不經(jīng)液態(tài)直接升華
成水蒸氣而進(jìn)行脫水干燥。這種干燥方法對(duì)色、味、香、形幾乎無任
何不良影響,是現(xiàn)代最先進(jìn)的干燥方法。目前,我國(guó)冷凍干燥法在干
肉制品加工中的應(yīng)用才起步,相信會(huì)得到迅速發(fā)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(tài)下肉塊的冰直接升華成水蒸氣而進(jìn)行干燥。
采用冷凍干燥的肉塊體積不變,內(nèi)部組織呈疏松多孔狀態(tài),具有很
好的復(fù)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(tài)與空氣接觸面
積增大,在貯藏期間易被氧化變質(zhì),特別是脂肪含量高的物料。
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