前言：本站為你精心整理了焦耳加熱對肉塊品質的影響范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

本文作者：苗敬謝麗胡文娟劉毅李興民戴瑞彤作者單位：中國農業大學食品科學與營養工程學院

歐姆加熱技術是近幾年發展起來的一項加工技術，鑒于其加熱均勻、升溫快、機械損傷小等優點[1-2]，而迅速成為肉品加工工業的研究焦點。歐姆加熱又名電阻抗加熱，焦耳加熱，直接電阻加熱，是一項直接將處理物料直接通入電路(50Hz或60Hz的低頻交流電)中，利用其中的導電物料的導電特性和導電物料的電阻抗性，使其在電路中阻擋電流的順利通過而使電流做功產熱的加工技術[3-6]。這種技術很好的避免了在水浴加熱過程中出現的當外表皮已經達到加工溫度時，內部遠達不到這個溫度，或者說當內部到達加工溫度時，外部已經達到加熱過熟的狀態[7-8]，產生類似于青草的不良風味。而且，傳統的加熱方式耗時長，耗能大，對于節能生產很不利。目前為止，該技術主要應用在加工液態和顆粒流體食品中。但是國內外研究中，對于保溫時間對肉塊品質的影響的研究還較少。本實驗研究了不同電場強度(3、6、9V/cm)，不同保溫時間(7、9、11min)歐姆加熱處理對肉塊加熱程度值，微生物殺滅效果和質構的影響，并與改進的水浴加熱方式處理的肉塊進行了品質的比較。

1材料與方法

1.1樣品預處理

購自第5肉聯廠的豬通脊肉(背最長肌)，剔除表面可見脂肪和結締組織，然后修整成規則的肉塊(3cm×3.5cm×7.5~9.5cm)，亞硝酸鈉(2.5%w/w)和氯化鈉(0.15g/kg)被混合，然后均勻涂布在肉塊的表面，真空包裝后在4℃冰箱中腌制至少24h后使用。

1.2歐姆加熱裝置

實驗采用的是自主設計制造的歐姆加熱裝置。本實驗裝置包括3部分：歐姆加熱裝置，變頻電源，加熱裝置。其中，加熱裝置是以丙烯酸為原料的圓柱狀加熱槽(4cm內徑，13cm長度)。變頻電源采用的是沃森變頻電源，可改變電壓和加熱頻率。實驗時，肉塊被夾在2個采用不銹鋼304制成的電極中間，但必須確保電極與肉塊接觸緊密，無氣泡。K型熱電偶被用來測定肉塊的中心溫度。歐姆加熱的保溫過程仍然是在圓柱狀加熱槽內完成，電磁繼電器被用來控制這個保溫的過程。

1.3水浴加熱方式

酒精溫度計被用來測定肉塊的中心溫度。肉塊以及酒精溫度計被一起真空包裝在真空包裝袋中，然后放到恒溫水浴鍋(設定在82℃)中進行加熱。中心溫度達到72℃以后，繼續保持2min。在加熱過程中，每隔10s記錄1次溫度。

1.4歐姆加熱方式

腌制后的肉塊被夾在2個電極之間進行不同電場強度(3、6、9V/cm)和不同保溫時間(7、9、11min)的的歐姆加熱。加熱完成的樣品立即進行真空包裝，流水冷卻至室溫待用。加熱過程中每隔10s記錄1次溫度[9]。

1.5微生物殺滅效果

在超凈工作臺上，用滅菌的手術刀將冷卻至室溫的肉塊剪碎，取5g放入盛有45mL滅菌生理鹽水的錐形瓶中，震蕩均勻，進行梯度稀釋。取適當稀釋倍數的菌懸液倒平板，于37℃條件下培養48h計數。

1.6加熱程度值

加熱程度值Cs表示，在加熱殺菌期間食物所受的蒸煮過度和維生素破壞的程度[10]。加熱程度值的計算參考Mansfield(1962)[11]給出的計算方法：（略）。

1.7質構

加熱完成的樣品被切成2cm×2cm×2cm的立方體塊。質構測試采用TPA測試。觸發點為0.5g，測試速度為0.9mm/s，壓縮高度為1cm。測定樣品的硬度，黏性，彈性，膠著性和咀嚼性，進行質地特征的分析。第一循環硬度Hardness1為第一壓縮循環的峰值負載；黏附性Adhesiveness為膠黏性的程度，以第一壓縮后探頭回撤時負峰數值下的面積來計算；彈性Springiness為壓縮至目標形變量后，樣品可恢復的程度；膠著性Gumminess用來分離半固體食品以達到可吞咽狀態所需的能量，為硬度和內聚性的乘積；咀嚼性Chewiness是用來咀嚼1個固體食物達到可吞咽狀態所需的能量，為硬度、內聚性和彈性三者的乘積。

1.8統計方法

采用SPSS15.0數據分析軟件對各指標進行單因素方差分析。數據結果以平均值±SD進行記錄。數據分析采用多重比較法。

2結果與分析

2.1歐姆加熱的加熱殺菌效果

Biss等[12]提出歐姆加熱對微生物的致死效應主要是由于其熱效應的影響。然而，也有報告指出，在歐姆加熱過程中，也同時存在著機械效應和化學效應也對微生物的致死起到一定的作用。Cho等[13]將在歐姆加熱過程中的熱效應排除后，發現歐姆加熱會造成微生物的電穿孔，從而致死微生物。Zell等(2010年)對整塊牛肉進行了歐姆加熱殺菌效果的研究，研究發現使用8.33V/cm的電場強度將肉塊的中心溫度歐姆加熱至72℃時，保溫8.5min能夠達到與水浴加熱滅菌效果相當的水平[14]。在此實驗的基礎上，本實驗對電場強度和保溫時間對微生物的殺滅效果進行了研究。由圖1以及圖2所顯示的結果可知，在同一保溫時間內，歐姆加熱的微生物總菌數隨著電場強度的增加而減少。并且，相較于水浴加熱的微生物總菌數對數值(2.17)，3V/cm處理組對微生物的滅活效果不能達到與水浴加熱相當的水平，而6、9V/cm都能夠較好的達到與水浴加熱相當甚至更好的殺菌效果。這可能是由于在歐姆加熱過程中，較高電場強度處理組的升溫速度太快，溫度計探頭反應慢于肉塊中心實際的溫度變化，導致在探頭達到設定溫度電磁繼電器斷開后，熱量堆積較多，在后續的保溫過程當中，溫度保持繼續上升，而造成較好的殺菌效果。在6、9V/cm處理組和水浴處理組之間差異性不顯著(p>0.05)而李媛等曾對不同脂肪含量(10%，20%，30%)肉糜制品采用不同電場強度(3、6、9V/cm)進行歐姆加熱，并就殺滅效果和水浴加熱肉糜制品進行了研究。結果發現歐姆加熱處理組的殺滅效果要低于水浴加熱處理組在上升，這一結果與本實驗結果有所出入，但這主要是由于在其實驗中的保溫時間太短(5min)，熱量堆積不足，微生物受熱時間很短，不足以達到致死的程度，導致該結果[15]。

2.2加熱程度值

由圖2可知，對于不同的歐姆加熱處理可以看出，3、6、9V/cm處理組的加熱程度值分別達到0.73、0.15、0.06，也就是加熱程度值隨所用電場強度的增加而減小。且3V/cm處理組的加熱程度值分別是6、9V/cm處理組的4.8和12倍。加熱程度值低，則對食品的營養成分和維生素的破壞就小，因此歐姆加熱在將肉塊加熱到中心溫度72℃的過程中，6、9、3V/cm相比，可以更好的保留肉中的營養成分。水浴加熱樣品(1.50)的加熱程度值分別是6、9V/cm的10和25倍，同時顯示出歐姆加熱的優勢，即便是3V/cm處理組，加熱程度值也只相當于水浴加熱的不到50%。同時，由圖中的加熱速率曲線可以看出，隨著電場強度的增大，加熱速率明顯得到加強，顯著縮短了加熱到中心溫度72℃所需的時間，凸顯了歐姆加熱加熱速度快的優點。Zell等[16]對整雞肉分別進行了低溫長時和高溫短時，水浴加熱，發現3種加熱方式的加熱程度值分別為4.0、5.4、8.5，發現水浴加熱的加熱程度值也是明顯大于歐姆加熱處理組，和本實驗結果基本一致。

2.3質構

不同保溫時間，不同電場強度歐姆加熱和水浴加熱對肉塊質構值的影響見表3。由表2可知，在同一保溫時間內，樣品的硬度隨著所用電場強度的增加而增大。雖然保溫7min的6V/cm比9V/cm處理組的硬度值大，但是在統計學分析下，差異性不顯著(p>0.05)。相比于水浴加熱(5824.7g，除3V/cm，保溫7min外)，歐姆加熱的處理組硬度值最大與之相差-1711.2~994.6g，但總體差異性不顯著(p>0.05)。水浴加熱處理組的彈性顯著高于歐姆加熱處理組(p<0.05)。對于膠著性與咀嚼性，水浴加熱樣品組與歐姆加熱處理組之間差異不顯著(p>0.05)。在不同的保溫時間內，雖然9min處理組的硬度值較大，但對于除去3V/cm，保溫11min以及3V/cm，保溫7min處理組而言，差異性不顯著(p>0.05)。在同一保溫時間內，剪切力隨著電場強度的增大而增大。由于剪切力是和肉品的嫩度呈現負相關的1個參數，所以，6V/cm處理組比3V/cm老，而比9V/cm處理組的嫩。保溫7、9min的歐姆加熱處理組和水浴加熱處理組樣品的剪切力之間差異性不顯著(p>0.05)。Zell等(2010)對整雞肉進行了低溫長時歐姆加熱和水浴加熱研究，發現水浴加熱的硬度值(81.9N)要低于低溫短時歐姆加熱處理組(83.9N)，但是差異性不顯著[16]。這樣的一種變化趨勢與本實驗結果揭示的規律基本相符。

3結論

使用較高的電場強度，并配合適當的保溫時間對肉塊進行加熱，能夠起到較好的滅菌效果。所用電場強度越高，加熱速率越快，達到目標中心溫度之前，肉中的維生素等營養成分的損失會越小，越有利于避免加熱過度的問題。不同的電場強度，不同的保溫時間對肉塊進行歐姆加熱，不會在質構(硬度、黏性、彈性、膠著性、咀嚼性)品質上造成和水浴加熱制品特別大的差異，從而影響消費者的可接受性。同時由于歐姆加熱較快的加熱速率，能夠為生產帶來較高的生產效率，從而為企業創收。