猪肉湿腌过程中的传质动力学特性及水分迁移规律

摘要

腌制是肉制品加工中一项非常重要的工艺手段，经过腌制处理的肉及肉制品不仅保质期得以延长，而且口感、风味、颜色等感官品质也有所提高。长久以来，人们对肉的腌制过程依靠经验进行，获得的产品往往含盐量较高，品质参差不齐。目前，国内外关于肉类腌制的理论研究主要集中在鱼肉、鸭肉上，对猪肉研究较少，尤其是对水分迁移规律的研究几乎空白。本文以猪背最长肌为原料，使用不同食盐浓度的腌制液对其进行腌制，通过对猪肉在腌制过程中的传质规律、水分迁移规律以及肌肉结构、品质等方面的研究，得到关于猪肉腌制的基本信息，建立预测模型，为猪肉腌制工艺改进提供理论依据。研究结果如下:
　　1.猪肉湿腌过程中的传质规律及动力学特性
　　采用5种不同浓度的食盐水（5％,10％，15％，20％和25％, w/w）对猪肉块(1 cm×1 cm×1 cm)进行腌制，测定腌制过程中猪肉的总重、食盐和水分含量变化。结果表明，猪肉在腌制过程中各物质的变化同时受到盐水浓度和腌制时间的影响，5％～15％的盐水溶液使猪肉总重、水分增加;20％的盐水溶液使猪肉总重增加，水分减少;25％盐水溶液中总重、水分均减少;NaCl在所有腌制液中均增加。各变化在腌制前1h内较明显，之后趋于平缓。通过菲克第二定律的一个半无限平板公式分析猪肉中NaCl的有效扩散系数(De)发现，在15％的腌制液中NaCl扩散速率最快。另外，采用Gallart-Jornet传质公式对猪肉总重、NaCl含量以及水分含量进行模拟，发现均能做出较准确的预测，并且线性相关良好，因此该模型可以很好地适用于本研究。
　　2.猪肉湿腌过程中的水分迁移和演化规律
　　使用低场核磁共振对经不同浓度盐水（5％，10％,15％，20％和25％，w/w）腌制的猪肉块(1 cm×1 cm×1 cm)进行T2弛豫分析和T2加权成像。结果发现，在腌制过程中，不同浓度盐水对猪肉中水分迁移有显著影响，5％～15％盐水中肉块水分迁移量和迁移速度大于20％和25％盐水。肌肉中三种状态的水分迁移规律不同，T2b对应的结合水几乎没有变化，T21对应的细胞内水、T22对应的细胞外水在5％～15％盐水中百分比增加同时弛豫时间变长，在20％和25％盐水中则相反。由成像分析结果可知，在5％～15％盐水中，腌制液中的水分首先吸附在肉块表层，然后逐层进入内部，浓度越低，进入内层的距离越大;在20％和25％盐水中，内块表层水分首先失去，接着内部水分再逐层向外扩散，最后形成内干外湿的状态。
　　3.猪肉腌制过程中组织结构和保水性的变化
　　采用不同浓度食盐水(5％、10％、15％、20％、25％，w/w)对1 cm×1 cm×1cm猪肉块进行腌制，并对腌制过程中猪肉的基本品质和微观结构变化进行研究。通过差式扫描量热仪对蛋白质热变性温度分析可知，腌制后，肌肉中的肌动蛋白、肌球蛋白均发生了变性，肌浆蛋白和胶原质热稳定性更好。使用透射电镜对肌肉微观结构进行观察，结果表明盐水浓度对肌原纤维结构有显著的影响，在5％～15％盐水中，肌原纤维产生横向膨胀，但肌节并未产生破坏;在20％～25％盐水中，肌肉收缩、肌节遭到剧烈破坏。另外，猪肉在5％和10％腌制液中肌肉失水率增加，15％～25％盐水中肌肉失水率降低。由于在15％盐水中，肌肉水分含量增加同时失水率降低，结合微观结构和蛋白的变化，可以认为该腌制条件下获得的产品品质最好。
　　总之，综合以上各指标，可以认为在本试验条件下15％的食盐腌制液腌制5h是获得猪肉腌制产品的最佳条件。

目录

声明

摘要

引言

文献综述

1 猪肉及其生产加工现状

1．1 猪肉生产现状

1．2 猪肉加工现状

2 猪肉的腌制

2．1 腌制概述

2．2 传统腌制方法的问题缺陷

2．3 腌制传质

2．4 腌制过程中的微观结构与水分状态

3 低场核磁共振技术在肉品水分及相关食用品质分析中的应用

3．1 低场核磁共振弛豫及成像分析技术

3．2 低场核磁共振技术在肉品中的应用

4 研究目的和意义

参考文献

第一章 猪肉湿腌过程中的传质规律及动力学特性

1 材料与方法

1．1 材料与试剂

1．2 仪器设备

1．3 试验方法

1．4 统计分析

2 结果与分析

2．1 猪肉在不同盐水浓度腌制过程中水分、NaCl和总重的变化

2．2 表观扩散系数的计算

2．3 运用预测模型来描述猪肉随时间的变化

3 讨论

4 本章小结

参考文献

第二章 猪肉湿腌过程中的水分迁移和演化规律

1 材料与方法

1．1 材料与试剂

1．2 仪器设备

1．3 试验方法

1．4 统计分析

2 结果与分析

2．1 NMR成像分析

2．2 NMR弛豫分析

3 讨论

4 本章小结

参考文献

第三章 猪肉湿腌过程中组织结构和保水性的变化

1 材料与方法

1．1 材料与试剂

1．2 仪器设备

1．3 试验方法

1．4 统计分析

2 结果与分析

2．1 猪肉在不同浓度盐水中腌制时热变性温度的变化

2．2 透射电镜结果

2．3 猪肉在不同浓度盐水中腌制时WHC的变化

3 讨论

4 本章小结

参考文献

全文结论

致谢

攻读硕士学位期间论文发表情况