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硫酸鈣在肉制品中的應用

來源:磊鑫石膏 發布時間:2016-02-02 15:34:57 點擊次數:4300次

引  言

    肉制品中使用的食用膠種類很多,分別從植物與海藻、微生物、動物類中制取。目前世界上允許使用的食用膠約60余種,我國允許使用的約有40種,國內肉類產品生產使用最廣泛的食用膠主要有卡拉膠、黃原膠、瓜爾豆膠、瓊脂、明膠、海藻酸鈉、刺槐豆膠和魔芋膠等。食用膠由于具有凝膠保水、蛋白質保護作用可增強分散體系的穩定性、作為肉品的被膜劑,廣泛的被應用在肉制品中,可以改善肉制品的物理性質、增加肉制品的結著性與持水性、賦予肉制品良好的口感。[1]

    對于肉含量少自身凝膠不夠的問題,除了加入大豆分離蛋白外,加入食用膠體能夠明顯改善這個缺陷,部分可以和蛋白質發生一定的作用,增加體系的凝膠性,如卡拉膠等;部分與水結合形成凝膠來增強體系的凝膠性,如明膠、凍膠、瓊脂、卡德蘭膠等。同時大部分的凝膠都具有良好的保水性。[2]

1肉制品分類

    根據我國肉制品最終產品的特征和產品的加工工藝,可以將肉制品分為以下十大類:香腸制品、火腿制品、腌臘制品、醬鹵制品、熏燒烤制品、干制品、油炸制品、調理肉制品、罐藏制品、其他類制品。[3]

    肉制品的申證單元為5個:腌臘肉制品;醬鹵肉制品;熏燒烤肉制品;熏煮香腸火腿制品;發酵肉制品。腌臘肉制品申證單元包括咸肉類、臘肉類、風干肉類、中國臘腸類、中國火腿類、生培根類和生香腸類等;醬鹵肉制品申證單元包括白煮肉類、醬鹵肉類、肉糕類、肉凍類、油炸肉類、肉松類和肉干類等;熏燒烤肉制品申證單元包括熏燒烤肉類、肉脯類和熟培根類等;熏煮香腸火腿制品申證單元包括熏煮香腸類和熏煮火腿類等;發酵肉制品申證單元包括發酵香腸類和發酵肉類等。

2硫酸鈣簡介

    硫酸鈣根據含結晶水的多少分可以分為三種:二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)、半水硫酸鈣(CaSO4·1/2H2O)、無水硫酸鈣(CaSO4)。在食品中應用的主要是二水硫酸鈣和無水硫酸鈣兩種。二水硫酸鈣加熱到一定溫度時脫水形成無水硫酸鈣,無水硫酸鈣吸水變成二水硫酸鈣。

    食品添加劑硫酸鈣的標準[4],在世界各國都屬于嚴格管制的品種。世界各國都對硫酸鈣在食品中的應用制定了相關強制性標準。表1列出了我國、美國和日本的硫酸鈣質量標準。

……

    1、美國食品化學品法典(FCC)第五版(2004)制定了《食品添加劑 硫酸鈣》強制標準,對食品添加劑硫酸鈣的化學成份、性狀、用途、成份組成、包裝與存儲要求等內容進行了詳細的規范。

    2、日本也在食品添加劑公定書(第六版)中也專門制定了《食品添加劑 硫酸鈣》標準,用于規范硫酸鈣在食品中的應用。

    3、中國在2008年6月1日前執行的1980年制定的GB189-80《食品添加劑 硫酸鈣》標準,由于歷史原因該標準本身存在不足的地方,隨著社會的發展與進步已經嚴重不適應實際的需要。2007年10月國家標準委員會發布GB1892-2007新標準取代GB1892-80,從2008年6月1日起實行。新標準參照了美國食品化學品法典(FCC)標準,主要標準項目上與國際進行了接軌。

    同時,中國為了加強食品行業的監管,規范市場行為,從2004年起發布實施了一系列關于食品添加劑的法律法規,執行嚴格的食品衛生許可和工業生產許可制度。食品添加劑硫酸鈣的加工、生產、銷售必須取得由省級衛生主管部門頒發的《食品衛生許可證》和國家質量監督檢驗檢疫總局頒發的《全國工業產品生產許可證》,未取得相關資質的不得生產、銷售、使用。

    4、在食品安全國家標準《食品添加劑使用標準GB2760-2011》中列出了硫酸鈣在其它食品中的作用,主要是作為酸度調節劑和增稠劑使用。具體使用范圍如表2所示。

 

 2食品添加劑使用標準GB2760-2011中的使用范圍[5]

食品分類號

食品名稱及分類

最大使用量/(g/kg)

04.04

豆類制品

按生產需要適量使用

07.01

面包

10.0

07.02

糕點

10.0

07.03

餅干

10.0

08.02.02

腌臘肉制品(如咸肉、臘肉、板鴨、中式火腿、臘腸等)(僅限臘腸)

5.0

08.03.05

肉灌腸類

3.0

 

3硫酸鈣與卡拉膠及海藻酸的相互作用

    在水溶液中,k-和λ-卡拉膠因形成熱可逆凝膠,而具有凝固性,并受陽離子影響,如Ca2+、K+、Rb+、Cs+和NH4+等陽離予,能顯著提高凝膠強度,在一定范圍內,凝膠強度隨陽離子濃度增加而增強。就促進k-卡拉膠凝膠化作用的金屬離子而言,一價堿金屬離子可分為兩類:一類作用顯著,包括K+、Rb+、Cs+;一類無促進作用,包括Na+和Li+。二價金屬離子如Ca2+、Mg2+和Sr2+,介于上兩類之間[6]。

    在一定范圍內,凝固性能隨陽離子濃度的增加而增強。卡拉膠k-型和l-型僅在有鉀離子或鈣離子存在時,才能形成凝凍;k-型鉀的作用比鈣的作用大,稱為鉀敏感卡拉膠;l-型鈣的作用比鉀的作用大,稱為鈣敏感卡拉膠。這些凝凍都具有熱可逆性。一般λ-型卡拉膠黏度最高,k-型黏度最低[7]

    硫酸鈣中的鈣離子誘導形成凝膠的機理與鉀離子的“單”,“雙”螺旋機理不同,鈣離子誘導形成良好的均一的網絡結構,并不含有超分子束。這可能是鈣離子與卡拉膠上的半酯式硫酸鹽基產生架橋作用,并降低卡拉膠大分子間的斥力,這有助于卡拉膠彼此間扭結、纏繞,形成具有網絡結構的凝膠。并且,又由于鈣離子的架橋作用的填充支撐作用,從而形成強度很大的凝膠[8]。

    在一定范圍內使用硫酸鈣可以增強卡拉膠和海藻酸的強度和彈性,過少過多都會降低卡拉膠和海藻酸鹽的強度。由于硫酸鈣在水中的溶解度小,在較高的濃度下部分硫酸鈣會呈不溶狀態,所以使用量較多會影響卡拉膠的透明度[8]。二水硫酸鈣的水溶液pH7,加入不影響溶液的酸堿度;無水硫酸鈣在水溶液中的pH7-10,呈中到堿性有助于卡拉膠的穩定性。

 

4膠體在肉制品中的作用

4.1海藻酸鹽

    重組肉是借助于機械和添加輔料以提取肌肉纖維中的機制蛋白和利用添加劑的粘合作用,改變肉類原有的結構,使肌肉組織、脂肪組織和結締組織得以合理的分布和轉化,使肉顆粒和肉塊重新組合,經冷凍后直接出售或者經預熱處理保留和完善其組織結構[9],因此需要凝膠網絡結構將肉與肉之間結合起來。而海藻酸鹽能和許多高價的陽離子反應(鎂除外)產生交聯作用。當多價陽離子的含量增加,會使得海藻酸鹽溶液變稠,形成凍膠。鈣離子是最常用于改變海藻酸鹽溶液的流體性質和凝膠性質的多價離子[10]。因此,海藻酸鈉與硫酸鈣所形成的凝膠常用作粘結劑。

    肌肉持水力的高低直接關系到肉制品的質地、嫩度、切片性、彈性、口感、出品率等質量指標,也影響了肉類企業的經濟效益。因為屠宰前管理、屠宰過程、冷藏冷凍等冷加工工藝和熟制工藝等加工過程造成的肌肉失水率高達3%~6%。我國每年由于肌肉失水造成大約30萬t肉類損失,給企業和國家帶來巨大的損失。因此,必須努力提高肌肉的持水能力。        P.J.Shand  等研究了外加膠體分別與海藻酸/鈣和磷酸鹽復配對重組牛肉卷的性質影響,研究發現海藻酸鈣與結冷膠復配使得蒸煮產率有顯著改善。[11]

4.2卡拉膠

    在肉類的加工過程中,往往會將水以純水或鹽水的形式灌注于肉中。但是,在加熱處理時,水會從肉中釋出,導致產品出現燒煮損耗和脫水收縮的情況發生,從而降低產品的重量,減少產出率:另一方面,滲出的水和萃出的肉蛋白會在產品的表面形成凝膠似的物質,影響產品的外觀。在肉制品中添加卡拉膠,就能改進肉品的持水性,保持其表面干爽,減少燒煮損失和脫水收縮作用,這不但有助于提高產品的產出率,對于產品的質量,包括多汁性和質感,都有正面的影響。而且,卡拉膠無色無味,不會使產品出現異味或變色。

    具體來說,卡拉膠在肉制品中主要作為膠凝劑或穩定劑,使肉品與水粘合,并將鹽水包封在一個網狀構內,使肉制品更為多汁。網狀結構是肉制品在始起殺菌(使肉蛋白質變性)以及其后的冷卻過程時形成的。事實上,卡拉膠會與在加工時從肉中萃出的鹽溶性蛋白質產生協同作用,形成一種基質,使肉質更加堅實。

    一般來說,在肉涂抹或肉餡產品中,只需添加少量的卡拉膠,已能改進其涂抺性切片性。對于一些以機械分割的肉禽為原料的產品來說,卡拉膠同樣能增加其粘合性。結合使用k-型,l-型,λ-型,3種基本卡拉膠品種,將之與水混合,更可用以取代脂肪成分,使低脂產品如肝醬等產生所需的涂抹性。

    值得一提的是,在肉制品中只需要少量的卡拉膠,已足以發揮其膠凝作用;典型的用量為0.2-1.0%。這樣,生產商就可以較低的成本改產品的質量,從而提高生產效益。

    視應用情況而定,卡拉膠可以與鹽水一起添加到肉中,或以干粉形態直接添加,當與鹽水混合使用時,必須先將鹽溶解在水中之后,才加入卡拉膠,因為鹽能防止卡拉膠溶解,使其得以分散于鹽水體系中。若在加鹽前就添加卡拉膠,卡拉膠便會溶解于水中,固而使鹽水稠度提高,不能注入肉中。

    基本上,卡拉膠在剛混入肉中時,是不會產生任何作用的。隨著溫度的上升,它便開始膨脹,從而嗇粘度,把水保留在肉中。在其后的冷卻處理過程中,當溫度下降至約50-60℃時,卡拉膠便開始形成膠凍狀,由這時起,其保留水分的功能更強。所以,產品在完成卡拉膠混合之后,必須盡快將其冷卻。

卡拉膠若以干粉形態直接添加到斬拌機中,如在香腸和其他乳化品中的應用,就不會出現上述的問題。

5鈣營養強化劑的選擇

    目前市場中存在百余種鈣營養強化劑,可分為無機鈣和有機鈣。GB 14880中規定食品中可使用的鈣營養強化劑有:檸檬酸鈣、葡萄糖酸鈣、碳酸鈣或生物碳酸鈣、乳酸鈣、磷酸氫鈣。同時規定鈣源亦可采用牦牛等符合衛生標準的骨粉、蛋殼粉活性離子鈣;其他鈣鹽,如氯化鈣、甘油磷酸鈣氧化鈣、硫酸鈣均可采用,強化時均以元素鈣計對于大多數肉制品加工而言,可供選擇的鈣營養強化劑受到限制。因為肉制品加工需要利用肌肉蛋白的保水保油功能,離子鈣的加入會降低肌肉蛋白的保水保油作用,不能選擇可溶性離子鈣。鈣源只能選擇牦牛等符合衛生標準的骨粉、蛋殼粉骨粉和蛋殼粉均含有大量鈣,但骨粉與蛋殼粉相比,還含有膠原蛋白、粘多糖、銅(Cu)、錳(Mn)、鋅(Zn)等有利于骨骼成長的物質。因此選擇骨粉作為高溫火腿腸的鈣營養強化劑。

6小結

    肉制品的發展需要食品添加劑,食品添加劑的發展反過來又將促進肉制品的發展,相信食品添加劑會沿著正確的軌道蓬勃發展,推動肉制品事業日益昌盛。硫酸鈣(石膏)作為穩定劑和凝固劑、增稠劑、酸度調節劑跟膠體混合后可用于肉制品、火腿腸、腌臘肉等凝膠產品中。

 

(文中省略部分內容,更多技術支持詳細資料請聯系我公司,謝謝!)

 

參考文獻

[1] 殷露琴,徐寶才,楊明.火腿腸質構影響因素[J].肉類工業,2007,(6).

[2] 殷露琴等.膠體在斬拌型高溫火腿腸中的應用[J].肉類研究,2007(1)1517.

[3] 周光宏,羅欣,徐幸蓮,趙改名,劉登勇,馬漢軍,郇延軍,孫京新,李春保,黃明,陳韜.中國肉制品分類[J].肉類研究,2008,(10).

[4] GB 1892-2007,食品添加劑硫酸鈣[S].

[5] GB 2760-2011,食品添加劑使用標準[S].

[6] 寧輝.聚電解質凝膠的某些行為的研究[M].南開大學,2003:47-53.

[7] 夏菊花.卡拉膠的特性與其在食品工業中的應用[J].化學教育,2005,26(9):1-2.

[8] 沈光林,劉芳,趙謀明,.電解質對卡拉膠流變特性影響的研究[J].中南林學院學報,2000,20(4):30-35.

[9] 景慧.羊肉無磷保水劑和粘結劑的研究[D].內蒙古農業大學,2008.

[10] 胡國華.功能性食品膠[M].北京:化學工業出版社,2003,11:312-323,385.

[11] P.J.Shand, J.N.Sofos, G.R.S chmidt. Properties of Algin/Cal-cium and Salt/Phosphate Structured Beef Rolls with Added Gums [J].Journal of Food Science, 2006, 58(6):1224-1230.


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