一种预调理牛排制品及其降低磷酸盐添加的加工方法与流程

1.本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种预调理牛排制品及其降低磷酸盐添加的加工方法。


背景技术：

2.牛肉中蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等营养物质含量较为丰富，尤其高蛋白、全价氨基酸等特性使其深受消费者喜爱。其中调理类牛排以其食用方便、营养卫生、价格适中等特点越来越受到消费者的推崇。
3.牛排的食用品质是消费者关注的重点，其中牛排的持水性指牛排受外力因素保持内部水分的能力，主要包括牛排的解冻汁液流失和烹饪损失。在解冻过程中的汁液损失会造成牛排营养成分流失和色泽变差，在烹饪过程中的水分流失影响牛排的多汁性和质构特性，另外在冷链过程中温度的波动也会造成牛排的冻融循环进而影响牛肉品质。总而言之，牛排的持水性对于调理类牛排品质十分重要。
4.目前，人们采用食品添加剂添加如复配磷酸盐类和基于清洁标签的碱性盐类、碱性氨基酸类、糖醇类、多糖及蛋白类等来增加肉制品的持水性，工艺上则采用电磁场、超声波、超高压、低压静电场等新型加工技术辅助真空滚揉技术进行解冻及腌制处理。但却面临以下问题：1）添加磷酸盐对于肉制品的加工特性提升很大，但基于肉牛饲养等因素改变造成牛肉本底磷含量升高，而过量磷酸盐添加不仅影响牛肉口感还会影响人们健康，因此肉制品加工过程中磷酸盐的添加亟需减少；2）现有技术中降低肉制品加工过程中磷酸盐的添加的方式研究较多，比较典型的研究例如：赵宏蕾等（乳化肉糜制品中降低磷酸盐的加工技术新策略研究进展，食品科学，2021）综述了国内利用多糖、植物蛋白和菌菇提取物添加及新型加工技术降低磷酸盐的研究，thangavelu等（systematic review of novel processing technologies and ingredients for the reduction of phosphate additives in processed meat，trends in food science & technology，2019）综述了国外降低磷酸盐添加的研究。综上，在肉制品加工过程中降低磷酸盐的添加是可行，但国内在牛排低磷添加的研究中倾向于完全取代磷酸盐，这显然是不可取的，完全替代磷酸盐会对产品的品质造成影响。如resconi等（the effects of potato and rice starch as substitutes for phosphate in and degree of comminution on the technological, instrumental and sensory characteristics of restructured ham，meat science，2016）介绍了多糖全部取代磷酸盐对肉制品造成的外观及食用品质的不利影响。
5.因此，在追求天然健康产品的需求下，降低肉制品中磷含量成为肉制品生产商亟需解决的问题，而在降低磷酸盐添加的过程中保证牛排的品质也是关键。


技术实现要素：

6.为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种预调理牛排制品，同时提供其降低磷酸盐添加的加工方法是本发明的另一目的，本发明提供预调理牛排制品鲜嫩多汁且持水能力好，本发明提供的预调理牛排制品的加工方法，操作简单，有利于工业化推广，节约资源成本。
7.为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：本发明一种预调理牛排制品，其特征在于，包括牛外脊肉和腌制液，所述牛外脊肉与腌制液的重量比为5∶ 1；所述腌制液包括调味料和腌制料，所述调味料包括食盐、糖、味精、老抽、海藻糖、白胡椒粉、食用水。
8.所述腌制料包括复配水分保持剂、复配无磷保水剂、酶制剂及复配抗氧化剂，所述腌制料的中各原料的重量份为：复配无磷保水剂0.3-0.5份、复配水分保持剂0-0.2份、酶制剂0.2-0.4份、复配抗氧化剂0.3-0.4份；本发明一种预调理牛排制品，其特征在于，所述无磷添加剂由小苏打、柠檬酸钠及氧化马铃薯淀粉组成，其作用机理如下：小苏打属于碱性盐类可以提升肌纤维蛋白的等电点（5.2-5.4），形成更多的与水分子结合的氢键位点，提升肌纤维蛋白的持水能力；柠檬酸钠提高离子强度，其离子态能螯合二价金属离子，释放羧基而增加负电荷，增大肌肉蛋白间斥力，从而提高牛肉的持水性；氧化马铃薯淀粉可以改善天然马铃薯淀粉糊化、老化及热稳定性，淀粉可以在牛肉加热形成三维网状结构后通过糊化膨胀吸收水分，提升牛肉持水性；优选地，复配无磷添加剂各组分的重量比为小苏打∶柠檬酸钠∶氧化马铃薯淀粉=3∶2∶8。
9.本发明一种预调理牛排制品，其特征在于，所述复配磷酸盐具有提高ph、螯合金属离子、提升乳液稳定、提高切片性等优点，在食品加工行业应用广泛。优选地，复配水分保持剂包括三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠。更近一步地，复配水分保持剂各组分的重量比为三聚磷酸钠：焦磷酸钠：六偏磷酸钠=2∶2∶1；本发明的一种预调理牛排制品，其特征在于，所述酶制剂包括tg酶和菠萝蛋白酶，其作用是改善牛排质地及提升牛排的持水性。tg酶可以通过催化蛋白质结构，来改善蛋白质结构，进而提高肉制品的质构特性；菠萝蛋白酶是从菠萝根茎中提取的一种半胱氨酸蛋白酶，属于一种内切酶，可以改善肉制品嫩度和感官特性。优选地，本发明选用tg酶的酶活力为120u每克，选用的菠萝蛋白酶的酶活力为1200u每克；本发明的一种预调理牛排制品，其特征在于，所述抗氧化剂加入的目的是为了防止牛排因氧化褐变造成的肉色不可接受。优选地，抗氧化剂为d-异抗坏血酸钠；本发明的一种预调理牛排制品，其特征在于，所述腌制液由以下重量份的原料组成：牛外脊80-90份、小苏打0.2-0.4份、柠檬酸钠0.2-0.4份、氧化马铃薯淀粉0.5-1.5份、复合磷酸盐0-0.2份、tg酶0.2-0.4份、菠萝蛋白酶0.01-0.02份、d-异抗坏血酸钠 0.3-0.4份、糖0.5-0.6份、味精0.6-0.8份、海藻糖0.1-0.5份、老抽0.2-0.4份、食盐0-0.5份、白胡椒粉0.1-0.2份，其余为食用水。
10.本发明的一种预调理牛排制品，其特征在于，所述腌制液由以下重量份的原料组成：小苏打0.3份、柠檬酸钠0.2份、氧化马铃薯淀粉0.8份、复合磷酸盐0.2份、tg酶0.3份、菠萝蛋白酶0.01份、d-异抗坏血酸钠0.3份、糖0.6份、味精0.8份、海藻糖0.3份、老抽0.2份、食盐0.4份、白胡椒粉0.1份，其余为食用水。
11.本发明的一种预调理牛排制品的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.原料筛选：选择表面无淤血、无异味的牛外脊肉，去除筋腱、血管、淋巴筋膜及软骨；s2.缓冻：经挑选合格的牛外脊肉置于高湿低温预冷间进行缓冻；s3.刨片：将缓冻至2℃的牛外脊肉在刨片机上逆丝刨片，刨片厚度为1.0-1.5cm，重量为120-150g；s4.解冻：将刨片合格牛外脊肉在常温静置间解冻，解冻至牛外脊肉至中心温度4℃；s5.腌制液配置：称取计算量的腌制料，加入食用水，腌制料与食用水的比例为1∶20，所述食用水为符合国家标准的食用水，其中水为30%冰与70%水混合，腌制料水温度控制在2-6℃；s6.腌制：将刨片合格的牛外脊肉进行嫩化处理，然后在托盘上覆膜逐片摆放，要求牛外脊摆放不重叠、连接，然后将腌制液加入托盘，腌制液按托盘内牛外脊肉重量的20%比例加入，使腌制液与牛外脊肉充分接触；s7.静置：将摆放好的牛外脊肉置于预冷间上静置，时间不少于6h；s8.速冻：将料液吸收完全的牛外脊肉置于速冻库进行速冻处理，速冻时间不少于12h；s9.真空包装：将速冻完成的预调理牛外脊肉在拉伸机上进行真空包装；s10.金探：将过螺旋后产品逐一通过金属探测仪，金属探测时设定fe（ф）1.5mm，每2小时校正1次灵敏度；s11.包装：通过金属探测仪的产品，按要求包装封口，依成品标准测定菌落数，合格后装箱包装入库，打印产品名称与生产日期。
12.s12.入库储存：低磷预调理牛排库温-18℃，保质期12个月。
13.本发明的一种预调理牛排制品的加工方法，其特征在于，所述s2牛肉在低温高湿解冻相较于空气解冻、室温解冻可以延缓牛肉色泽氧化，相较于流水解冻可以更利于操作。优选地，牛肉选择在高湿低温解冻间进行缓冻处理；本发明的一种预调理牛排制品的加工方法，其特征在于，所述s3牛肉的刨片方式垂直与肌纤维刨片相较于平行肌纤维刨片可以显著降低剪切力，提高嫩度。牛肉的刨片厚度选择1.0-1.5cm之间牛肉的嫩度适中，更利于消费者接受。优选地，牛肉选择逆丝刨片1.0-1.5cm。
14.本发明的一种预调理牛排制品的加工方法，其特征在于，所述s6中的嫩化处理可以使牛外脊肌肉纤维变短，提高牛肉嫩度。优选地，采用机械嫩化方式预处理牛外脊肉，具体采用嫩化器上下两面对牛外脊肉进行。
15.本发明的一种预调理牛排制品的加工方法，其特征在于，所述s2排酸的过程减少黑切牛肉的生成，提升牛肉的风味。优选地，牛外脊肉在低温高湿排酸间采用悬挂排酸处理
72 h。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用小苏打、柠檬酸钠、氧化淀粉等无磷添加剂来部分替代磷酸盐进行低磷添加预调理牛排的开发，建立预调理牛排口感、色泽、感官的haccp控制关键点，形成相应的技术体系。
17.本发明中海藻糖与无磷保水剂复配具有协同效果，其作用机理在于：海藻糖一是保鲜，海藻糖能保持肉质鲜嫩柔软，不干涩；二是海藻糖能保护冷冻过程中肉制品细胞不被冰冻破坏，解冻后肉制品可以维持原来的口感，提升肉制品保水性；三是海藻糖能很好防止淀粉老化，提升肉制品口感。无磷保水剂一是小苏打提升肉蛋白ph,使肉蛋白偏离等电点，导致蛋白质之间的静电排斥力增加，蛋白质结构发生松弛，水进入蛋白质之间的空隙，进而促进体系对水分的保持；二是柠檬酸钠通过其阴离子基团螯合肌动球蛋白复合物中的金属离子(例如ca 2
、mg 2
、fe 2
等)而形成稳定的环状结合物，并与肉中的蛋白质相互作用，形成一定的三维网状结构，进而起到持水效果。三是氧化淀粉糊化温度低，研究表明淀粉的糊化温度越低，在蒸煮过程中肉制品保水性越高，另外氧化淀粉覆膜性强，可以提升肉制品的多汁性。
18.除上述添加剂外，其它辅料添加的目的如下：老抽的作用是提鲜调色，还具有一定的抗氧化作用；盐、糖、味精的作用是调味，且盐浓度的高低一方面可以提升离子强度，增加保水性，还能够防止微生物的繁殖；d-异抗坏血酸钠作用是抗氧化，提高肉制品色泽稳定性；白胡椒粉的作用是增加肉制品风味，还能够除腥。
19.本发明中通过复配水分保持剂、海藻糖及无磷保水剂复配体系使牛排制品鲜嫩多汁，保水能力强。
附图说明
20.图1为预调理牛排工艺流程；图2为预调理牛排感官得分雷达分布图；图3为不同水分保持剂的质量分数对牛排持水力的影响；图4为不同无磷添加剂的质量分数对牛排持水力的影响；图5为不同氯化钠的质量分数对牛排持水力的影响。
具体实施方式
21.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容，对本发明做出一些非本质的改进和调整。
22.实施例1下面结合实施例对本技术做进一步的解释说明一种预调理牛排制品，其腌制所需各原料的重量份数分别为：牛外脊80份、所述腌制液由以下重量份的原料组成：牛外脊90份、小苏打0.3份、柠檬酸钠0.2份、氧化马铃薯淀粉0.8份、复合磷酸盐0.2份、tg酶0.3份、菠萝蛋白酶0.01份、d-异抗坏血酸钠 0.3份、糖0.6份、味精0.8份、海藻糖0.3份、老抽0.2份、食盐0.4份、白胡椒粉0.1份，其余为食用水。
23.其加工方法包括以下步骤：1.原料筛选：选择表面无淤血、无异味的牛外脊，去除筋腱、血管、淋巴筋膜及软骨；2.缓冻：将挑选合格牛外脊肉置于预冷间（温度0℃左右）中缓冻；3.刨片：将缓冻至2℃左右牛外脊在刨片机上刨片，刨片厚度1.2 cm左右，重量要求150 g左右；4.解冻：将刨片合格牛外脊肉在常温静置间解冻，解冻至牛外脊肉中心温度为4℃；5.腌制液配置:根据上述配比称取辅料，要求双人配料，称取计算量的腌制料，加入食用水，腌制料与食用水的比例为1∶20，所述食用水为符合国家标准的食用水，其中水为30 %冰与70 %水混合，腌制料水温度控制在2-6℃；6.腌制：将刨片合格牛外脊进行机械嫩化处理，并在托盘上覆膜逐片摆放，要求牛外脊摆放不重叠，将腌制液按20%比例加入托盘，使之能够与牛外脊充分接触；7.静置：将腌制牛外脊肉在预冷间（温度0℃左右）上静置时间6 h；8.速冻：将料液吸收完全牛外脊置于速冻库（要求库温-18℃以下）进行速冻处理，速冻时间根据实际情况而定，但不少于12 h；9.真空包装：将速冻完成预调理牛外脊在拉伸机上进行真空包装；10.金探：将过螺旋后产品逐一通过金属探测仪，金属探测时设定fe（ф）1.5mm,每2小时校正1次灵敏度；11.包装：通过金属探测仪的产品，按要求包装封口，依成品标准测定菌落数，合格后装箱包装入库。打印产品名称与生产日期。
24.12.入库储存：预调理牛排贮藏库温-18℃，保质期12个月。
25.实施例2一种预调理牛排，牛外脊肉85份、小苏打0.3份、柠檬酸钠0.2份、氧化马铃薯淀粉0.8份、复合磷酸盐0.2份、tg酶0.3份、菠萝蛋白酶0.01份、d-异抗坏血酸钠 0.3份、糖0.6份、味精0.8份、海藻糖0.3份、老抽0.2份、食盐0.4份、白胡椒粉0.1份，其余为食用水。其它工艺和实施例1相同。
26.实施例3一种牛排，将牛外脊按具体实施例刨片后，直接速冻、包装、装箱、入库。
27.试验例对实施例1-3制得的牛排感官评价，如下表1。
28.为进一步说明本发明的效果，进行如下试验：1）感官评价 参考 gb/t 16291.1-2012选择并培训 10 名优选评价员参与感官评价，参照 da 等和王天佑等的方法并略作修改，随机抽取样品，采用主观赋权法对熟制后的样品进行评价，评价指标包括色泽、组织状态、香气、嫩度和滋味，评价标准见表2。
29.2）系水力测定系水力反应肉的风味、颜色、组织结构以及嫩度，是肉制品品质的重要指标。肉制品系水力的质量特性可以通过以下三种方式进行评价：腌制吸收率、汁液损失率和蒸煮损失率。
30.腌制吸收率=（b-a）/a*100%其中：a
‑‑
牛肉试验前的重量，即牛肉原料解冻后去筋膜、淤血等所得重量；b
‑‑
牛肉滚揉后所得重量，即牛肉滚揉后沥水所得重量。
31.汁液流失率=（c-d）/d*100%其中：c
‑‑
牛肉滚揉完成静置12h左右，经过真空包装速冻6h左右，进行常温解冻前重量；d
‑‑
调理牛肉制品解冻后所得重量。
32.蒸煮损失率=（d-e）/e*100%其中：e
‑‑
调理牛肉蒸煮后所得重量，将牛肉修正后切成3cm*3cm*1.2cm块状，将解冻后牛肉吸干表面水分后置于80摄氏度恒温水浴锅中蒸煮20 min左右，当调理牛肉中心温
度达到72℃为蒸煮完成。
33.3）水分的测定水分含量测定按照gb5009.3-2016 直接干燥法。
34.4）蛋白质的测定蛋白质含量的测定按照gb5009.5-2016 第一法：凯氏定氮法5）淀粉的测定淀粉含量的测定按照gb5009.9-2016 第三法：碘量法6）挥发性盐基氮的测定挥发性盐基氮含量的测定按照gb5009.228 第二法：自动凯氏定氮仪法7）菌落总数的测定菌落总数的测定依gb4789.2-2016法操作8）复配水分保持剂分数的选择将牛外脊肉切成3*3*1.2cm块状，每份取200g进行试验。根据查阅文献相关及预实验结果，复配水分保持剂添加剂的含量分别为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%，其它辅料和工艺与实施例1相同。根据系水力选择最佳复配水分保持剂的添加量。
35.9）复配无磷保水剂分数的选择将牛外脊肉切成3*3*1.2cm块状，每份取200g进行试验。根据查阅文献相关及预实验结果，无磷保水剂的含量分别为0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.3%，其它辅料和工艺与实施例1相同。根据系水力选择最佳复配无磷保水剂的添加量。
36.10）氯化钠分数的选择将牛外脊肉切成3*3*1.2cm块状，每份取200g进行试验。根据查阅文献相关及预实验结果，氯化钠的含量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，其它辅料和工艺与实施例1相同。根据系水力选择最佳氯化钠的添加量。
37.11）正交试验设计在单因素试验结果的基础上，选择复配水分保持剂、复配无磷保水剂、氯化钠这3个因素，对预调理牛排系水力影响较显著的水平，采用l9（34）正交设计，来确定最佳加工工艺，预调理牛排加工的因素水平见表3。
38.试验结果与分析1）复配水分保持剂质量分数对预调理牛排系水力的影响由图3可知，牛排的腌制吸收率随着复配水分保持剂的添加量的增加而增加，汁液损失率在水分保持剂添加量为0.2-0.4%时显著减少，蒸煮损失率随着复配水分保持剂的增
加先减少再增加，复配水分保持剂添加量为0.2%时牛排蒸煮损失最低，且与添加量为0.4%时差异不显著。因此，本试验选择复合水分保持剂的添加量为0.2%。
39.2）复合无磷保水剂对预调理牛排系水力的影响由图4可知，牛排的腌制吸收率随着复配无磷保水剂的添加先增大后减少，在复配无磷保水剂添加量为0.9%时达到最大；牛排的汁液损失率随着复配无磷保水剂的增加显著降低，可能是随着氧化淀粉含量的增加，氧化淀粉覆膜降低了解冻过程中汁液流失；牛排的蒸煮损失随着复配无磷保水剂的增加呈下降趋势，当添加量0.9和1.3之间差异不显著。因此，本试验选择无磷保水剂的添加量为0.9%。
40.3）氯化钠质量分数对调理牛排系水力的影响由图5可知，牛排的腌制吸收率随着氯化钠添加的增加差异不显著，腌制吸收率在109%左右；牛排的蒸煮损失率随着氯化钠添加的增加差异不显著，蒸煮损失在20%左右，牛排的汁液损失率随着氯化钠添加量的增加先下降后增加，在氯化钠添加量为0.3%时，牛排的汁液流失率最低。
41.4）正交试验蒸煮损失直接反映了肉制品蛋白质结合水的能力，决定了肉制品加工过程中的产品得率以及感官品质。如表4可知，通过对正交试验的方差分析，发现影响调理牛排蒸煮损失的因素次序为复配水分保持剂＞复配无磷保水剂＞氯化钠，且当复配磷酸盐添加量为0.2%、复配无磷保水剂添加量为1.3%、氯化钠添加量为0.4%时，此时调理牛排的蒸煮损失最低。这是由于磷酸盐具有调节ph、螯合金属离子等作用，可以提高结合水在肌蛋白中的结合能力，保证其在热加工过程中的稳定性；复配无磷保水剂是由碳酸氢钠、柠檬酸钠及氧化马铃薯淀粉组成，可以通过提升调理牛排的乳化稳定性来达到与磷酸盐协同保水的功能；氯化钠的作用为提高离子强度，提高盐融性蛋白的溶解度，进而达到协同持水的功能。
42.5）稳定性及验证试验为进一步说明调理牛排降低磷酸盐的协同功能，对正交试验结果最优组合进行稳定性验证试验。如表5所示，将调理牛排的持水能力和感官评价同时作为评价指标，以实施例3为空白试验，以复配水分保持剂添加0.4，不添加复配无磷保水剂，其它辅料和工艺与实施例1相同作为对照试验。通过牛排的持水性验证试验可知，当复配水分保持剂添加量为0.2%、复合无磷添加剂添加量为1.3%、氯化钠添加量为0.4%时，相较与空白试验，调理牛排腌制吸收率增加了26%，汁液流失率和蒸煮损失率分别下降了6.7%及10%，说明本发明的牛排具有很好的保水性。另外，相较于复配水分保持剂添加量为0.4%的对照试验，验证试验与对照试验的腌制吸收率及汁液流失率差异不大，且蒸煮损失率比对照试验的蒸煮损失率更少，说明复配水分保持剂和复配无磷保水剂具有一定的协同作用，可用于降低牛排腌制过程中磷酸盐的添加，且达到与高水平磷酸盐添加量相似的保水效果。此外，通过对调理牛排的感官评分可知，低磷水平添加的调理牛排的感官接受度和高水平磷酸盐添加量的接受度相近，更利于消费者接受。
43.6）产品指标依据qb-t5442-2020 牛排要求，对调理牛排进行产品指标测定，如表6所示。
44.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。