挤压膨化肉制品及理化性能影响因素研究进展_张根生.pdf

141 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY肉类研究2023年 第48卷 第04期J.食品与发酵工业,2009,35(12):173-177.20汪洋,王稳航.肌内结缔组织与肉嫩度的关联机制及相关肉嫩化技术的研究进展J.食品科学,2021,42(11):332-340.21李冬梅,任响,林峻鑫,等.碱性氨基酸影响肉品品质及机制的研究进展J.食品与生物技术学报,2022,41(8):35-42.22LURUEA-MARTI?NEZ M A,VIVAR-QUINTANA A M,REVILLA I.Effect of locust bean/xanthan gum addition and replacement of pork fat with olive oil on the quality characteristics of low-fat frankfurtersJ.Meat Science,2004,68(3):383-389.23涂敏建,迟海,杨宪时,等.不同水分含量对南极磷虾烤虾质构和色泽的影响J.现代食品科技,2012,28(9):1102-1105.24孙娜,张雅婷,于寒松,等.发酵型青腐乳菌群结构与风味物质及其相关性分析J.食品科学,2020,41(22):177-183.25ZAGOREC M,CHAMPOMIER-VERGS M-C.Lactobacillus sakei:a starter for sausage fermentation,a protective culture for meat productsJ.Microorganisms,2017,5(3):56.收稿日期：2022-10-21 基金项目：黑龙江省“百千万”工程科技重大专项(2019ZX07B03-3)。作者简介：张根生(1964)，男，黑龙江哈尔滨人，硕士，教授，研究方向为畜产品综合利用。张根生，田 阳，李思锦，张 光，潘 雷(哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150028)摘要：挤压膨化技术在食品开发中具有非常高的应用价值，具有优化物料特性、降低生产成本、高连续性等优点。但现阶段该技术多应用于大米、玉米、马铃薯等谷类食品的加工中，在肉制品加工中的应用相对较少。文章系统地介绍了挤压膨化技术在肉制品生产中的应用以及影响挤压膨化肉制品理化性能的因素，分析了挤压膨化技术在休闲肉制品加工中的应用前景，并为后续该方向的研究学者提供参考。关键词：肉制品；挤压膨化；理化性能；影响因素中图分类号：TS 251.5 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2023)04-0141-06Research Progress on the Application of Extruding Technology in Leisure Meat ProductionZHANG Gensheng,TIAN Yang,LI Sijin,ZHANG Guang,PAN Lei(College of Food Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin 150028,China)Abstract:Extrusion expansion technology has very high application value in food development,with the advantages of optimized material properties,reduced production costs,high continuity,etc.However,at this stage,the technology is mostly used in the processing of rice,corn,potatoes and other cereals,and 挤压膨化肉制品及理化性能影响因素研究进展DOI:10.13684/ki.spkj.2023.04.017 142 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY肉类研究2023年 第48卷 第04期0 引言挤压膨化技术是一种具有高效率、多功能、低成本等优点的新型加工技术1。其生产加工过程有高度的系统综合性，可以将混合、搅拌、破碎、熟制、杀菌、膨化及成型等操作综合运用2。该技术多应用于谷类挤压膨化制品的开发，近年来学者发现将挤压膨化技术应用于肉制品加工也有诸多优势，如挤压膨化过程能够一定程度上破坏物料中的抗营养因子并钝化部分能够引起不良风味的分解酶活性，同时挤压过程还能够提高蛋白质的消化率以及膳食纤维的溶解性，有效提高肉制品的营养价值与感官特性，因此挤压膨化肉制品成为当前热门研究方向3。挤压膨化机主要由喂料装置、调质装置、挤压装置和压模剪切出料装置等组成4。物料在套筒内受到高压及与物料、机筒壁、螺杆之间摩擦、剪切、搅拌等作用，同时在机筒的加热处理下，物料经历糊化、蛋白质变性、杀菌等过程，挤出时由于内外部压力的骤然变化膨胀固化成型，也可根据需要更换机头磨具孔眼形状，得到更多形状的成形食品5。在挤压设备的选型上，相较于单螺杆或多螺杆挤压机，双螺杆挤压膨化机具有适用范围广、生产效率高、对原材料要求低、其成品质量更高等优势，并已用实际数据证明了其优异性，故多选择双螺杆挤压机进行肉制品挤压膨化研究6。本文综述了近些年挤压膨化技术在肉类中应用的研究进展，介绍了挤压膨化技术应用于鸡肉、猪肉、牛肉、鱼肉领域的相关成果，分析了影响挤压膨化肉制品理化性能的因素，并展望了肉制品生产中挤压膨化技术的应用前景及发展趋势。1 挤压膨化肉制品的研究进展肉类中含有的氨基酸等营养物质可以弥补谷物中营养成分的缺失，目前国内外已有的挤压膨化肉制品所选用的主要原料肉有鸡肉、猪肉、牛肉、鱼肉，学者们根据不同肉类的特点结合挤压膨化技术创造出多种品质特性优异的挤压膨化肉制品。其相关成果见表1。从已有的研究可知，挤压膨化技术对肉制品品质及理化性质的影响主要包括膨化度、糊化率、硬度、色泽、营养物质变化等方面，其中对肉制品影响最为重要的是提高肉制品的蛋白质消化率。挤压膨化过程中的高温、高压、高剪切作用使肉制品中蛋白质分子发生重组，造成蛋白质变性，同时提高蛋白质消化率，使挤压膨化肉制品更易消化。其他理化性质的影响趋势需综合考虑原辅料组成与加工工艺参数的合理搭配，才能使产品的各项指标趋于平衡17。鸡肉属于高蛋白低脂肪肉类，其钾硫酸氨基酸、VA、磷脂类物质含量高于牛肉和猪肉。以鸡肉为原料肉的挤压膨化食品种类和口味研究相对较少，学者们的研究方向多集中于生产体系的完善，未来可以结合鸡肉的特点在产品口味及营养价值方向上进行更多的研究，如借鉴市面上鸡肉食品加工方法(油炸、蒸煮、烤制等)，使之与挤压膨化技术结合以生产出更受消费者喜爱的鸡肉挤压膨化休闲制品18。猪肉在中国消费量巨大，相较于牛羊肉，其蛋白质含量偏低而脂肪含量偏高，总体营养价值略低，所以挤压膨化技术在猪肉中的研究方向主要集中在优化挤压膨化猪肉制品的性能上。随着加工工艺的逐渐成熟，可以在优化工艺的同时更多地根据猪肉本身的特点进行探索，如猪肉相对其他肉类有较高的脂肪含量和胆固醇含量19，人体摄入过多可能会引起高血压或诱发冠状动脉粥样硬化等疾病20，因此可以进行猪肉挤压膨化休闲食品中脂肪含量的降低或脂肪替代的研究，以及将更多健康食品与猪肉结合以生产口味和品种丰富的挤压膨化猪肉制品。相较于挤压膨化猪肉制品，牛肉营养价值更高且脂肪含量较少，但肌肉纤维相对其他肉类relatively little application in the processing of meat products.This paper systematically introduces the application of extrusion puffing technology in the production of meat products and the factors affecting the physical properties of extrusion puffing of meat,analyzes the application prospects of extrusion puffing technology in the processing of casual meat products,and provides reference for subsequent research scholars in this direction.Key words:meat products;extrusion expansion;physicochemical properties;influencing factors 143 食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY肉类研究2023年 第48卷 第04期表1 挤压膨化技术在肉制品中的应用原料肉种类设备/实验方法主要辅料添加参数分析研究结论参考文献鸡肉双螺杆挤压机玉米淀粉实验是否必要添加辅料；分析3种辅料中最能提高膨化性能的辅料玉米淀粉与去骨鸡肉混合物挤压产物膨化效果好，挤压模头温度对挤压膨化产物组织特性影响大。5双螺杆挤压机/Box-Behnken响应面法大米、大豆、全脂乳粉物料含水率、喂料速度、螺杆转速、温度对糊化度的影响最佳工艺物料含水率23.32%，五区温度105，螺杆转速160 r/min，喂料速率30 r/min。6双螺杆挤压机/可旋转中心组合设计/响应面法玉米淀粉综合考虑进料物料湿度、粒度和组成3个变量对糊化率和膨化度的影响最佳工艺进料物料湿度18%22%，物料粒度1216目，进料中鸡肉所占比例50%。7猪肉双螺杆挤压机香芋粉、大米粉测定挤压膨化物断裂力、糊化度、膨化度、水分含量并进行感官评价最佳工艺机筒温度150，螺杆转速45 Hz，物料湿度15%，此时膨化物膨化效果最佳。8双螺杆挤压机/单因素/正交实验玉米粉猪肉粉添加量、物料湿度、机筒温度、螺杆转速对膨化度的影响最佳工艺猪肉粉添加量为3%，螺杆转速30 Hz，机筒三区温度170，湿度14%。9单螺杆挤压机/响应面法脱脂大豆粉、玉米淀粉进料水分、工艺温度和螺杆转速的最佳组合对膨化物性能影响最佳工艺进料水分22.78%、工艺温度160、螺杆转速170 r/min。10牛肉双螺杆挤压机/单因素/正交实验/感官实验大米粉感官评价以及挤压膨化产品的硬度、脆度、膨胀度最佳工艺水分含量17%，挤压温度170，螺杆转速160 r/min，牛肉粉添加量11%。11单螺杆挤压机脱脂大豆粉/玉米粉产品剪切力和膨化度剪切力最小时最佳工艺参数：进料湿度29.1%，进料脂肪2.96%，玉米粉22%，温度162，产品膨化率高。12单螺杆挤压机/响应面法玉米淀粉牛肉添加量、进料湿度及进料粒度3个操作参数对牛肉蛋白挤出物膨化度、脂肪酸、氨基酸成分变化程度的影响最佳工艺牛肉添加量37.00%、进料湿度24.08%、螺杆转速370 r/min、进料粒度16目。13鱼肉双螺杆挤压机面粉面粉的添加量对鱼肉制品膨化度、糊化度、复水性的影响套筒温度为90125145，螺杆转速170 r/min，进料速度30 kg/h，面粉的添加量增加，挤压鱼肉制品的表面光滑度、膨化度、复水性、TBA增加。14双螺杆挤压机米粉机筒温度和鱼糜添加量对挤出物膨胀率和吸水率的影响鱼糜添加量20%时，挤出物断裂强度明显提高，感官评定确定最佳工艺机筒温度90，鱼糜添加量10%。15双螺杆挤压机玉米淀粉不同玉米淀粉含量对金枪鱼肉挤压膨化物的理化性质(膨化率、体积密度、色泽、硬度、蛋白质体外消化率、粗蛋白含量、热性能和微观结构)的影响以金枪鱼肉为基础的挤压膨化物含有30%的玉米淀粉，具有理想的物理化学性质。16更加粗糙不易消化21-22，因此可以考虑牛肉的纤维软化技术与挤压膨化技术的结合研究并添加合适辅