摘 要：肉品產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)發(fā)展成為我國食品行業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)，有效滿足了人們對(duì)高品質(zhì)肉類的需求。隨著人們對(duì)食品安全重視程度的不斷提高，人們對(duì)肉品加工也越來越關(guān)注。超聲波處理屬于綠色非熱物理肉品加工技術(shù)，在肉品加工中開始普遍應(yīng)用，可以在保障肉品品質(zhì)的情況下，有效提高肉品加工效率，對(duì)于肉品企業(yè)的發(fā)展具有重要作用。本文重點(diǎn)對(duì)超聲波處理在肉品嫩化及肉品加工單元中的應(yīng)用、對(duì)肉品營養(yǎng)成分以及微生物發(fā)酵的影響進(jìn)行了分析，以期為肉品加工過程中超聲波的應(yīng)用提供借鑒。關(guān)鍵詞：超聲波；肉品加工；應(yīng)用研究

近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷改善，肉類產(chǎn)業(yè)得到了長足發(fā)展，在我國食品行業(yè)中逐漸形成第一大產(chǎn)業(yè)。在社會(huì)主義新時(shí)期，肉類產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展目標(biāo)為提高肉類品質(zhì)，更好地滿足人們對(duì)于肉類產(chǎn)品日益旺盛的消費(fèi)需求。當(dāng)前人們更加傾向于非肉成分和食品添加劑少、加工程度較低以及食用簡(jiǎn)單方便的肉制品[1]。超聲波屬于非熱物理加工技術(shù)，在肉品加工中的應(yīng)用較為廣泛。特別是超聲波中頻率為20 ～100 kHz、強(qiáng)度超過1 W·cm-2 的低頻高強(qiáng)度超聲，可以有效改善肉品品質(zhì)，提高加工效率，對(duì)于肉品加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。因此該技術(shù)也成為國內(nèi)外研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 超聲波技術(shù)的嫩化作用

肉的嫩度在很大程度上影響了其口感，嫩度主要是在放血后肌肉成為食用肉過程中，各種生物化學(xué)物質(zhì)相互作用的結(jié)果，其主要取決于肌肉纖維收縮、肌纖維骨架蛋白和結(jié)締組織含量。高強(qiáng)度超聲對(duì)于肌肉僵直后期的嫩化有積極作用[2]。采用低頻高強(qiáng)度超聲波對(duì)不同部位牛肉進(jìn)行處理，結(jié)果顯示采用超聲波處理60 s后的肌肉嫩度與成熟3 ～5 d 的肌肉嫩度相當(dāng)，表明超聲波可以加速牛肉的成熟嫩化。同時(shí)對(duì)牛肉進(jìn)行超聲波處理可以在短時(shí)間內(nèi)有效降低肌肉剪切力，降低蒸煮損失，同時(shí)，超聲波加工不影響肉質(zhì)的外觀、色澤以及制熟后的香氣等。相關(guān)研究采用頻率為40 kHz、功率為1 500 W 的超聲波處理牛肉肌腱10 min，結(jié)果顯示超聲波能夠有效降低牛肉的硬度，其主要原理在于超聲波可以減小肌肉纖維直徑，降低膠原蛋白的熱穩(wěn)定性，從而使膠原蛋白之間更加疏松，改善牛肉肌腱的硬度[3]。

對(duì)處于僵直前期的肌肉進(jìn)行高強(qiáng)度超聲波處理，有助于改善其嫩化程度，促進(jìn)熱剔骨工藝的成功應(yīng)用，縮短了肌肉的冷卻、貯藏時(shí)間，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。但在超聲波處理過程中，如果處理時(shí)間較短，可難以得到理想的改善效果。不同的超聲波設(shè)備在參數(shù)設(shè)置、溫度效應(yīng)、處理方式以及作用對(duì)象等方面各有差異，導(dǎo)致不同的超聲波研究成果之間具有較差的可比性。目前在改善肌肉嫩度方面主要采用20 ～100 kHz 的低頻率和100 W ～10 kW 的高功率超聲波。

此外高頻率超聲還能用于肉品品質(zhì)的無損檢測(cè)。應(yīng)用2 MHz 的超聲波對(duì)僵直前期牛肉進(jìn)行處理，雖然高頻超聲不會(huì)牛肉的嫩度有所改善，但是在處理過程中高頻超聲能夠?qū)εＨ饨┲边^程中的能量代謝產(chǎn)生較大影響。近些年相關(guān)研究表明在宰后牛肉向食用牛肉轉(zhuǎn)化的過程中，細(xì)胞凋亡酶能夠影響牛肉的嫩化程度，而采用超聲波對(duì)宰后牛肉進(jìn)行處理具有殺滅細(xì)胞的作用，因此超聲波處理能夠加速細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)肌原纖維骨架蛋白的降解，同時(shí)可有效提高capase-3 和鈣激活酶活性[4]。

2 超聲波在肉品加工單元中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)肉品加工提供了更高的要求，具體體現(xiàn)在2 個(gè)方面:①要求肉制品更加健康、安全，具體包括低鹽、低脂以及低熱量等。②消費(fèi)者希望肉制品能具有傳統(tǒng)加工工藝的品質(zhì)，即不降低肉制品的口感。對(duì)于肉制品加工企業(yè)來說，除了要滿足消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)的要求外，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的大背景下還面臨如何提高生產(chǎn)效率以及降低生產(chǎn)成本的問題。在肉品加工過程中應(yīng)用超聲波可以有效解決上述問題。

2.1 超聲波在原料肉腌制過程中的應(yīng)用

通過超聲波處理有助于提高肉制品的嫩度，改善肉制品的保水性和多汁性，提高肉制品的口感。同時(shí)，采用超聲波可以明顯提高原料肉的腌制效率，從而提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。一般來說，傳統(tǒng)的肉制品腌制方式需要2 ～6 d 才可以保障肌肉中的食鹽含量達(dá)到2%左右。超聲波處理可以借助瞬間產(chǎn)生的高溫、高壓提高物質(zhì)的轉(zhuǎn)移速率以及離子在界面的穿透能力，從而提高腌制效率[5]。相關(guān)研究分別在豬肉的腌制過程中采用不同功率以及不同處理時(shí)間的超聲波，結(jié)果顯示采用功率為19 W·cm-2 以及處理時(shí)間為10 ～25 min 的超聲波可以在提高豬肉水分含量、保障豬肉品質(zhì)的情況下有效提高腌制效率；不同功率的超聲波對(duì)于豬肉腌制過程中的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性具有不同的影響，采用功率為19 W·cm-2 的超聲波對(duì)豬肉處理40 min，豬肉樣品表面的肌球蛋白熱穩(wěn)定性會(huì)明顯降低，表明豬肉內(nèi)部的肌原纖維發(fā)生了膨脹[6]。因此超聲波處理能夠加速豬肉腌制過程中鹽溶性蛋白質(zhì)的溶出，從而促進(jìn)了豬肉的腌制。在超聲波處理改善肉制品的嫩度以及保水性方面，超聲波處理能夠顯著提高肉制品中不易流動(dòng)水的比重，同時(shí)可以加速肌原纖維蛋白的降解。同時(shí)超聲波處理還會(huì)對(duì)肉制品的其他指標(biāo)產(chǎn)生影響。通常來說，采用高強(qiáng)度以及長時(shí)間的超聲波處理，會(huì)有效促進(jìn)牛肉脂肪氧化程度以及蛋白質(zhì)氧化程度的提高，有助于肉制品發(fā)生蛋白質(zhì)聚集[7]。此外，研究表明在采用超聲波處理肉制品的過程中，通過合理控制超聲波強(qiáng)度和處理時(shí)間能夠有效促進(jìn)食鹽在肉制品中的分散浸入，在保障肉制品出品率、質(zhì)構(gòu)以及風(fēng)味的同時(shí)，明顯降低食鹽用量[8]。

2.2 超聲波技術(shù)在滾揉加工過程中的應(yīng)用

在滾揉加工過程中應(yīng)用超聲波技術(shù)也具有顯著的應(yīng)用效果，其主要體現(xiàn)在可促進(jìn)肌肉纖維的破壞、增加黏性汁液的釋放，從而有效提高肉制品的嫩度和保水性。在很早之前，人們便將超聲波應(yīng)用于火腿制品的處理，在低離子鹽濃度的情況下提高鹽溶性蛋白的溶出程度，進(jìn)而提高低鹽火腿的品質(zhì)。在滾揉加工過程中采用超聲波進(jìn)行處理，可以提高絞碎腌制火腿肉卷的肌原纖維蛋白的溶解性，從而在沒有加鹽的情況下也能有效改善肉制品的質(zhì)構(gòu)。相關(guān)研究表明在滾揉過程中應(yīng)用超聲波，沒有加鹽情況下的肉制品產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)與常規(guī)加鹽情況下沒有明顯差異[9]。

3 超聲波處理對(duì)肉品營養(yǎng)成分的影響

近些年人們對(duì)于食品健康安全的重視程度越來越高，在肉品加工過程中采用超聲波進(jìn)行處理可以在保障肉制品口味的情況下，顯著提高加工效率，對(duì)于肉品加工企業(yè)的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用，但是超聲波處理是否會(huì)影響肉品中的營養(yǎng)成分受到了人們的關(guān)廣泛注。陳銀基[10]在牛肉食鹽濕法腌制過程中采用超聲波進(jìn)行處理，觀察牛肉處理后的脂肪酸含量，結(jié)果顯示牛肉脂肪含量明顯下降，相對(duì)來說，處理后的牛肉有助于降低動(dòng)脈粥樣硬化以及血栓指數(shù)，更加健康安全。劉永峰等[11]對(duì)秦川牛肉不同部位在食鹽濕法腌制過程中采用超聲波進(jìn)行處理，觀察不同部位的脂肪酸含量，結(jié)果顯示肉制品中脂肪含量明顯下降，但是多不飽和脂肪酸含量明顯增加，有效改善了秦川牛肉制品中脂肪的營養(yǎng)成分。同時(shí)還有研究顯示超聲波的頻率以及處理時(shí)間會(huì)對(duì)牛肉干中多不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸的比例構(gòu)成產(chǎn)生影響[12]。但需要注意的是，超聲波處理可以導(dǎo)致水分子裂解，促使羥自由基的釋放，進(jìn)而導(dǎo)致肉制品中的蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生過度氧化，特別是高強(qiáng)度和長時(shí)間的超聲波處理應(yīng)該引入足夠的注意[13]。

4 超聲波處理對(duì)肉制品微生物發(fā)酵的影響

在微生物發(fā)酵方面，低頻率、高強(qiáng)度的超聲波對(duì)于肉制品中的致病微生物具有顯著的抑制作用，有助于保障肉制品的安全。同時(shí)超聲波處理有助于微生物細(xì)胞膜產(chǎn)生氣孔，通過氣孔可以更好地進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和有害物質(zhì)的去除，提高發(fā)酵肉制品中益生菌的活性。相關(guān)研究表明在20 ℃條件下，采用0 ～68.5 W功率的超聲波對(duì)培養(yǎng)基以及肉湯進(jìn)行處理，觀察清酒乳桿菌發(fā)酵劑的生長情況。結(jié)果顯示通過對(duì)超聲波功率以及處理時(shí)間的調(diào)節(jié)可以有效控制清酒乳桿菌的生長情況，同時(shí)超聲波處理還可以對(duì)致病菌進(jìn)行有效抑制[14]。

5 結(jié)語

基于上述分析，目前超聲波處理已經(jīng)在肉品加工過程中得到了廣泛應(yīng)用，在改善肉品質(zhì)量以及提高肉品加工效率方面具有巨大的價(jià)值，特別適用于營養(yǎng)健康以及高附加值的肉制品。在應(yīng)用研究方面，隨著人們對(duì)食品安全重視程度的不斷提高，人們更關(guān)注超聲波處理后肉制品營養(yǎng)成分的變化，因此超聲波處理后的肉品組分變化以及品質(zhì)特性變化將會(huì)是今后研究的重點(diǎn)和主要方向。通過分析超聲波作用下肉品蛋白質(zhì)、脂肪以及水分含量的變化，可以更好地理解肉品品質(zhì)的形成機(jī)制以及控制過程。相信后續(xù)隨著研究的進(jìn)一步深入，超聲波處理將會(huì)在肉品加工中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：略

作者簡(jiǎn)介：顧思遠(yuǎn)（1989—），女，碩士在讀，助理實(shí)驗(yàn)師；研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。

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