一、煙熏目的
煙熏的目的主要有:①賦予制品特殊的煙熏風味,增進香味;②使制品外觀具有特有的煙熏色,對加硝肉制品促進發色作用;③脫水干燥,殺菌消毒,防止腐敗變質,使肉制品耐儲藏;④煙氣成分滲入肉內部防止脂肪氧化。
1.呈味作用
煙熏風味主要來自于兩方面:一是煙氣中的許多有機化合物附著在制品上,賦予制品特有的煙熏香味,如有機酸(蟻酸和醋酸)、醛、醇、酯、酚類等,特別是酚類中的愈創木酚和4-甲基愈創木酚是最重要的風味物質。二是煙熏的加熱促進肉制品中蛋白質的分解,生成氨基酸、低分子肽類、脂肪酸等,使肉制品產生獨特的風味。
2.發色作用
煙熏可以使肉制品呈深紅色、茶褐色或褐黑色等,色澤美觀。顏色的產生源于三方面:一是熏煙成分中的羰基化合物可以和肉蛋白質或其他含氮物中的游離氨基發生美拉德反應,使制品具有獨特的茶褐色;二是熏煙加熱促進了硝酸鹽還原菌增殖及蛋白質的熱變性,游離出半胱氨酸,從而促進一氧化氮血素原形成穩定的顏色;三是受熱時有脂肪外滲起到潤色作用。
3.殺菌作用
煙熏的殺菌防腐作用主要是煙熏的熱作用、煙熏的干燥作用和煙熏所產生的化學成分共同作用的結果。熏煙成分中,有機酸、醛和酚類殺菌作用較強。有機酸可與肉中的氨、胺等堿性物質中和,由于其本身的酸性而使肉酸性增強,從而抑制腐敗菌的生長繁殖。醛類一般具有防腐性,特別是甲醛,不僅具有防腐性,而且還與蛋白質或氨基酸的游離氨基結合,使堿性減弱,酸性增強,進而增加防腐作用;酚類物質也具有弱的防腐性。
熏煙的殺菌作用較為明顯的是在表層,經熏制后產品表面的微生物可減少至1/10。大腸桿菌、變形桿菌、葡萄球菌對熏煙最敏感,3h即死亡。只有霉菌及細菌芽孢對熏煙較穩定。
由煙熏產生的殺菌防腐作用是有限度的。未經腌制處理的生肉,如僅煙熏則易遭致迅速腐敗。而通過煙熏前的腌制和煙熏中、煙熏后的脫水干燥則賦予熏制品良好的儲藏性能。
4.抗氧化作用
熏煙中許多成分具有抗氧化作用。抗氧化作用最強的是酚類,其中以鄰苯二酚和鄰苯三酚及其衍生物作用尤為顯著。試驗表明,熏制品在15℃下放置30d,過氧化值無變化,而未經過煙熏的肉制品過氧化值增加8倍。
二、熏煙成分及作用
熏煙是木材不完全燃燒產生的,是由水蒸氣、其他氣體、液體(樹脂)和固體微粒組合而成的混合物。熏制的實質就是制品吸收木材分解產物的過程,因此木材的分解產物是煙熏作用的關鍵。
熏煙的成分很復雜,現已從木材發生的熏煙中分離出來200多種化合物,其中常見的化合物為酚類、醇類、羰基類化合物、有機酸和烴類等。但并不意味著煙熏肉中存在所有化合物,有實驗證明,對熏制品起作用的主要是酚類和羰基化合物。
1.酚類
熏煙中酚類有20多種,其中有愈創木酚、4-甲基愈創木酚等。在煙熏中,酚類有四種作用:①抗氧化作用。高沸點的酚類比低沸點的酚類抗氧化作用強。②促進熏煙色澤的產生。③有利于熏煙風味的形成。和風味有關的酚類主要是愈創木酚、4-甲基愈創木酚、2,6-二甲氧基酚類等。單純的酚類物質氣味單調,與其他成分(羰基化合物、胺、吡啶等)共同作用呈味效果則好得多。④防腐作用。酚類具有較強的抑菌防腐作用。
酚及其衍生物是由木質素裂解產生的,溫度為280~550℃時木質素分解旺盛,溫度為400℃左右時分解最強烈。
2.醇類
木材熏煙中醇的種類繁多,其中最常見和最簡單的醇是甲醇(木醇),此外還有乙醇、丙烯醇、戊醇等,但它們常被氧化成相應的酸類。醇類的作用主要是作為揮發性物質的載體,其含量也較低。它的殺菌效果很弱,對風味、香氣并不起主要作用。
3.有機酸
熏煙中含有的有機酸為1~10個碳原子的簡單有機酸。1~4個碳原子的酸存在于蒸氣相內,5~10個碳原子的酸附著在熏煙內的微粒上。有機酸對熏煙制品的風味影響甚微,但可聚積在制品的表面,呈現微弱的防腐作用。酸有促使煙熏肉表面蛋白質凝固的作用,在生產去腸衣的腸制品時,將有助于腸衣剝除。
有機酸來自于木材中纖維素和半纖維素的分解。纖維素分解旺盛的溫度為240~400℃,分解最強烈的溫度為300℃左右。半纖維素分解旺盛的溫度為180~300℃,分解最強烈的溫度為250℃左右。
4.羰基化合物
熏煙中存在著大量的羰基化合物,主要是酮類和醛類。它們同有機酸一樣存在于蒸氣蒸餾組分中,也存在于熏煙的顆粒上。雖然絕大部分羰基化合物為非蒸氣蒸餾性的,但蒸氣蒸餾組分內有著非常典型的煙熏風味,而且還含有所有羰基化合物形成的色澤。因此羰基化合物可使熏制品形成特有的熏煙風味和棕褐色。
5.烴類
從熏煙中能分離出許多環芳烴(簡稱PAH),其中有苯并蒽、苯并芘、二苯并蒽及4-甲基芘。在這些化合物中有害成分以3,4-苯并芘為代表,它污染最廣,含量最多,致癌性最強。3,4-苯并芘對食品的污染極為普遍,尤其是熏烤類肉制品。而以煤爐和柴爐直接熏烤的肉制品含量最高。如何減少熏煙成分中3,4-苯并芘的含量是熏烤類肉制品行業極其關注的問題。
6.氣體物質
熏煙中產生的氣體物質,如CO2、CO、O2、NO、N2O、乙炔、乙烯、丙烯等,這些化合物對熏制的影響還不甚明了,大多數對熏制無關緊要。CO2和CO可被吸收到鮮肉的表面,產生一氧化碳肌紅蛋白,而使產品產生亮紅色;O2也可與肌紅蛋白形成氧合肌紅蛋白或高鐵肌紅蛋白,但還沒有證據證明熏制過程會產生這些物質。氣體成分中的NO可在熏制過程中形成亞硝胺,堿性條件有利于亞硝胺的形成。
三、熏制方法
(一)按制品的加工過程分類
1.熟熏
這是一種非常特殊的煙熏方法。它是指熏制溫度為90~120℃,甚至140℃的煙熏方法。顯然,在這種溫度下的熏制品已完全熟化,無須再熟化加工。另外,煙熏前已是熟制的產品也稱為熟熏,如醬鹵類、燒雞等的熏制。這類制品一般熏制溫度高、時間短。
2.生熏
這是常見的熏制方法。它是指熏制溫度為30~60℃的煙熏方法。這種方法制得的產品,需進行蒸煮或炒制才能食用。
(二)按熏煙的生成方式分類
1.直接煙熏
這是一種原始的煙熏方法,在煙熏室內直接不完全燃燒熏材進行熏制,煙熏室下部燃燒木材、上部垂掛產品。根據在煙熏時所保持的溫度范圍不同,可分為冷熏、溫熏、熱熏、焙熏等方法。
直接煙熏法歷史悠久,應用廣泛,不需復雜的設備,易被廠家認可,其缺點有:①熏制條件受很多因素的影響(熏材、燃燒情況等),幾乎沒有可能獲得組分一定的熏煙,故熏制品質量不易控制,容易造成產品質量不穩定;②熏制時間長,特別是冷熏法,時間長達數小時乃至數十小時之久,即使熱熏法亦需要數十分鐘至若干小時;③作業環境差,勞動強度大,工具、房間都被污染;④生產效率低,能源消耗大,而且利用率低,難以實施機械化、連續化生產;⑤熏煙中含苯并芘,在熏制過程中難以直接除去,使肉食品攜帶致癌物質。
2.間接煙熏
用發煙裝置(熏煙發生器)將燃燒好的一定溫度和濕度的熏煙送入熏煙室與產品接觸后進行熏制,熏煙發生器和熏煙室是兩個獨立結構。這種方法不僅可以克服直接煙熏時熏煙的密度和溫、濕度不均的問題,而且可以通過調節熏材燃燒的溫度和濕度以及接觸氧氣的量,來控制煙氣的成分,減少有害物質的產生,因而得到廣泛的應用。就煙的發生方法和煙熏室內溫度條件可分為濕熱法、摩擦生煙法、燃燒法、炭化法、二步法等方法。
(三)按熏制過程中的溫度范圍分類
1.冷熏法
冷熏是指在15~30℃,進行較長時間(4~7d)的煙熏。熏前原料需經過較長時間的腌漬。此法一般只用于火腿、培根、干燥香腸等的煙熏,制造不進行加熱工序的制品。這種方法在冬季進行比較容易,而在夏季時由于氣溫高,溫度很難控制,特別是發煙少的情況下,容易發生酸敗現象。但是由于進行了干燥和后熟,食品中的水分含量在40%左右,提高了保藏性,增加了風味,但煙熏風味不及溫熏法。
2.溫熏法
溫熏法是指原料經過適當腌漬(有時還可加調味料)后,在溫度為30~50℃之間進行的煙熏,用于培根、帶骨火腿及通脊火腿。熏制時間視制品大小而定,如腌肉按肉塊大小不同,熏制5~10h,火腿則需1~3d。熏材通常采用干燥的橡木、櫻木。用這種方法可使產品風味好,質量損失較少,但由于溫度條件有利于微生物的繁殖,如煙熏時間過長,有時會引起制品腐敗。熏制后的產品還需進行水煮才能食用。
3.熱熏法
熱熏即指原料經過適當腌漬(有時還可加調味料)后進行煙熏,溫度在50~80℃之間,多為60℃,熏制時間在4~10h。在該溫度范圍內蛋白質幾乎全部凝固。產品表面硬化度較高,但內部仍含有較多水分,有較好的彈性。采用本法在短時間內即可形成較好的煙熏色澤,操作簡便,節省勞力。但要注意煙熏過程不能升溫過快,否則會有發色不均的現象。本法在我國灌腸制品加工中應用最多。
4.焙熏法
焙熏法的溫度為90~120℃,是一種特殊的熏烤方法,包含蒸煮或烤熟的過程,應用于烤制品生產,常用于火腿、培根的生產。由于熏制溫度較高,熏制的同時達到熟制的目的,制品不必進行熱加工就可以直接食用,而且熏制的時間較短。但產品貯藏性較差,而且脂肪溶化較多,適合于瘦肉含量較高的制品。
(四)其他煙熏方法
1.電熏法
電熏法是應用靜電進行煙熏的一種方法。將制品吊起,間隔5cm排列,相互連上正負電極,在送煙同時通上15~20kV高壓直流電或交流電,使自體(制品)作為電極進行電暈放電,煙的粒子由于放電作用而帶電荷,急速地吸附在制品表面并向內部滲透。電熏法比通常煙熏法縮短1/20時間,可延長貯藏期,由于制品內部甲醛含量較高,因此不易生霉。缺點是煙的附著不均勻,制品尖端吸附較多,成本較高。目前應用很少。
2.液熏法
用液態煙熏制劑代替煙熏的方法稱為液熏法,又稱無煙熏法。目前在國外已廣泛使用,代表煙熏技術的發展方向。
(1)煙熏液的制備
煙熏液是將木材干餾過程中產生的煙霧冷凝,再將冷凝液進一步精餾以除掉有害物質和樹脂后制成的一種液態熏煙制劑。將產生的煙霧引入吸收塔的水中,熏煙不斷產生并反復循環被水吸收,直到達到理想的濃度。經過一段時間后,溶液中有關成分相互反應、聚合,焦油沉淀,過濾除去溶液中不溶性的烴類物質后,液態煙熏劑就基本制成了。這種液熏劑主要含有熏煙中的蒸氣相成分,包括酚、有機酸、醇和羰基化合物。
(2)煙熏液的應用
液熏法有四種方式,即直接添加法、噴淋浸泡法、腸衣著色法和噴霧法,均在煮制前進行。
①直接添加法。煙熏液作為一種食品添加劑,經水稀釋后,通過注射、滾揉或其他方式直接添加到產品中,經調和、攪拌均勻即可。多用于如紅腸、小肚、圓火腿、午餐肉等肉糜類肉制品中。這種方式主要偏重于產品風味的形成,但不能促進產品色澤的形成。
②噴淋浸泡法。即在產品表面噴淋煙熏液或者將產品直接放入煙熏液中浸漬一段時間,然后取出干燥。這種方法有利于產品表面色澤及風味的產生。煙熏液使用前要預先稀釋。一般來講,20~30份的煙熏液用60~80份的水稀釋。不同產品的稀釋倍數在市售煙熏液的使用說明中均有標注。
煙熏色澤的形成與煙熏液的稀釋濃度、噴淋和浸泡的時間、固色和干燥過程等有關。在浸漬時加入0.5%左右的食鹽可提高制品的風味。
煙熏液可循環使用,但應根據浸泡產品的頻率和浸泡量及時補充以達到所需濃度。在生產去腸衣的產品時,常在稀釋后的煙熏液中加入5%左右的檸檬酸或醋,以便于形成外皮。
③腸衣著色法。在產品包裝前利用煙熏液對腸衣或包裝膜進行滲透著色或進行煙熏,煮制時由于產品緊挨著已被處理的腸衣,煙熏色澤就被自動吸附在產品表面,同時具有一定的煙熏味。這種方式是目前流行的一種新方法。
④噴霧法。即將煙熏液霧化后送入煙熏爐對產品進行熏制的方法。為了節省煙熏液常采用間歇噴霧形式。一般是產品先進行短時間的干燥,煙熏液被霧化后送入煙熏爐,使煙霧充滿整個空間,間隔一段時間后再噴霧,根據需要重復2~3次,間隔時間為5~10min,以保證整個熏制過程中均勻的煙霧濃度。也可將煙熏過程分兩次進行,即在兩次噴霧間干燥15~30min,干燥過程中打開空氣調節閥,干燥的氣流有助于煙熏色澤的形成。
采用噴霧式煙熏法時色澤的變化主要與煙熏液的濃度、噴霧后煙霧停留的時間、中間干燥的時間、爐內的溫度和濕度等參數有關。這種方法雖然要在煙熏室進行,但容易保持設備清潔,不會有焦油或其他殘渣沉積。
(3)液熏法的優點
采用液熏法有如下優點:
①產品被致癌物污染的機會大大減少,因為在煙熏液的制備過程中已除去微粒相;
②不需要煙霧發生器,節省設備投資;
③產品的重現性好,液熏劑的成分一般是穩定的;
④效率高,短時間內可生產大量帶有煙熏風味的制品;
⑤無空氣污染,符合環境保護要求;
⑥煙熏液的使用十分方便、安全,不會發生火災,故而可在植物茂密地區使用。
但采用煙熏液制成的肉制品的風味、色澤及貯存性能均比直接采用熏煙熏制的產品差。
四、煙熏制品質量安全控制
熏制時,熏煙條件對產品有很大影響。由于受煙熏條件的影響,制品的品質有所不同,要生產優質的產品,就要充分考慮各種因素和生產條件。
(一)影響煙熏制品質量的因素
影響煙熏制品質量好壞的因素很多,歸納如下:
此外還有許多因素與制品質量有關,例如加熱溫度和制品水分的關系,加熱溫度和制品重量、加熱空氣的流向和煙熏食品重量的關系以及加熱程度和制品pH值的關系等。
熏材的主要影響前已述及,以下對其他主要影響因素作一概述。
1.溫度
煙熏作業時,注意不要有火苗出現。因為火苗出現,室內溫度必然上升,以致很難達到煙熏的目的。這時,針對原因,要么隔斷空氣來源,要么噴淋些水。產生火苗的原因主要是空氣的供給量太大、煙熏材料過干。
煙熏的溫度過低達不到煙熏效果;溫度過高,又會熏出脂肪來,引起肉的收縮。所以,要密切注意,盡可能控制在規定的范圍之內。門的開關、人的進出都要盡可能地少。特別是熏制腸類制品,進出頻繁,更應注意。
煙熏材料燃燒溫度在340~400℃以及氧化溫度在200~250℃時產生的熏煙質量最高。雖然400℃燃燒溫度最適宜于形成最高量的酚,然而它也同時有利于苯并芘及其他環烴的形成。如要將致癌物質形成量降低到最低程度,實際燃燒溫度以控制在340~350℃(343℃)為宜。
2.濕度
熏烘房的濕度有如下重要性:
(1)相對濕度影響煙熏效果,高濕有利于熏煙沉積,但不利于色澤的加深,干燥的表面需延長沉積時間。
(2)一般來說,濕度越大,煙穿透腸衣的程度也就越大。當表面是不太干燥的腸衣時,煙就沉積于表面,使表面呈現暗褐色或褐色,得不到所想要的紅褐色。
(3)高濕度不但不減少肉制品的收縮,恰恰相反,還會加劇其收縮。
(4)濕度高易使油滲出。如果香腸出現漏油,通常的對策就是降低濕度。
(5)高濕度會促使腸衣軟化,甚至膠原腸衣被化掉,肉餡落下來。低濕度煙熏會促進腸衣的硬化。
因而制品進入熏室前,一定要去掉表面水分,晾干或干燥(風干室)。料坯送入熏室后,先不發煙,先進行預干燥。熏制過程中,一般要求濕度在煙熏開始時要低一些,以便盡快蒸發水分讓腸表面硬化一些;熏制后期濕度則應高一些,以求獲得適當的軟化度、嫩度。對可去皮纖維腸衣的常見肉制品,相對濕度38%~40%是理想的;對快速去皮(機器)腸衣,理想濕度為24%;動物腸衣、膠原腸衣的濕度稍高一點,效果更好。
3.供氧量
供氧即供空氣,促進氣流循環。它可以影響產品的受熱、煙熏程度,特別是對那些只借助冷、熱空氣相對密度不同而產生位移流動的自然對流的熏室來說更重要。不管是自然對流或是強制循環,務求熏房內肉制品的密度盡可能均勻,并對各點溫度、煙的密度進行核查。
空氣循環對熱的轉移有實質性影響:在靜止的空氣條件下,制品的溫度常與室溫的差別極大,熱交換率極低;特別是希望快速加熱時,空氣強力循環必不可少。許多空調的煙房每分鐘空氣交換10~12次。在快速加熱的時候,空氣的速度比空氣的濕度顯得更為重要。
氣流速度越大,制品干燥的速度也越快,加熱的速度也越快,同時酸和酚的量增加,供氧量超過完全氧化時需氧的8倍左右,形成量達到最高值。而氣流速度如嚴格加以控制,熏煙便會呈黑色,并含有大量羧酸,這樣的熏煙不適合用于食品。因此,必須控制空氣循環速度,使加熱和干燥處于平衡點上。
(二)有害成分控制
熏制工藝具有其他工藝無法替代的優勢,在肉制品加工中被廣泛采用。但傳統熏制工藝制作的產品,通常會含有3,4-苯并芘等致癌物質,還可以促進亞硝胺形成。長期過量食用具有對人體健康的潛在危害,因此煙熏工藝的改革已勢在必行,應努力采取措施減少熏煙中有害成分的產生及對制品的污染,以確保制品的食用安全。
1.控制發煙溫度
發煙溫度直接影響3,4-苯并芘的形成,發煙溫度低于400℃時有極微量的3,4-苯并芘產生,當發煙溫度處于400~1000℃時,便形成大量的3,4-苯并芘,因此控制好發煙溫度,使熏材輕度燃燒,能有效降低致癌物的生成。一般認為理想的發煙溫度為340~350℃,既能達到煙熏目的,又能降低毒性。
2.采用濕煙法
用機械的方法把高熱的水蒸氣和混合物強行通過木屑,使木屑產生煙霧,然后將其引進煙熏室,同樣能達到煙熏的目的,又能提高熏煙制品的安全性。
3.采用室外發煙凈化法
采用室外發煙,煙氣經過過濾、冷氣淋洗及靜電沉淀等處理后,再通入煙熏室熏制食品,這樣可以大大降低3,4-苯并芘的含量。
4.采用隔離保護法
使用腸衣,特別是人造腸衣,如纖維素腸衣,對有害物具有良好的阻隔作用。3,4-苯并芘分子等有害物質比煙氣成分中其他物質的分子要大得多。對食品的污染部分主要集中在產品的表層,所以可采用過濾的方法,阻隔3,4-苯并芘等有害成分,而不妨礙煙氣有益成分滲入制品中,從而達到煙熏目的。
5.使用煙熏液
以上各種方法只能使熏煙中的有害物質含量減少,但不能徹底清除物質,而使用煙熏液則可避免制品中因煙熏而產生的有害物質。
五、烤制方法
肉品的烤制也叫燒烤,是指先將原料肉腌制,再利用烤爐或烤箱在高溫條件下將肉烤熟。烤制是利用熱空氣對原料進行加熱,溫度一般在180~220℃,由于溫度較高,使肉品表面產生一種焦化物,從而使制品香脆酥口,有特殊的烤香味,其香味是由于肉類中蛋白質、糖、脂肪、鹽和金屬元素等物質在加熱過程中發生一系列的化學反應。此外,在加工過程中,腌制時加入的輔料也有增香作用,如五香粉含有醛、酮、醚等成分。另外,燒烤前的淋水,使皮層蛋白凝固,皮層變厚,干燥、烤制時,在熱空氣作用下,蛋白質變脆。
烤肉制品屬于較高檔次的肉制品,過去主要是少數大企業生產,市場需求不大。隨著全程冷鏈的發展,烤肉制品產量遞增,品種也逐漸豐富,主要品種有烤通脊、烤里脊、澳式烤牛肉、烤翅根、烤腿排等。
烤制使用的熱源有木炭、無煙煤、紅外線電熱裝置等。傳統的烤肉技術主要是以炭火烤制為主,品種主要是一些烤肉、烤串制品,所用設備簡單,易于操作。隨著肉制品烤制技術的不斷發展和烤制設備與技術的不斷更新,市場上出現了更為先進的電烤設備,電烤設備易于控制烤制溫度,又不會有炭烤所帶來的炭渣和煤灰等不衛生物質,所以近來應用比較廣泛。
烤制的方法分為明烤和暗烤兩種。
(一)明烤
把制品放在明火或明爐上烤制稱明烤。從使用設備來看,明烤分為三種:
第一種是將原料肉叉在鐵叉上,在火爐上反復炙烤,烤勻烤透。烤乳豬采用的就是這種方法。
第二種是將原料肉切成薄片,經過腌漬處理,最后用鐵釬穿上,架在火槽上。邊烤邊翻動,炙烤成熟,烤羊肉串就是用這種方法。
第三種是在盆上架一排鐵條,先將鐵條燒熱,再把經過調好配料的薄肉片倒在鐵條上,用木筷翻動攪拌,成熟后取下食用,這是北京著名風味烤肉的做法。
明烤設備簡單,火候均勻,溫度易于控制,操作方便,著色均勻,成品質量好。但烤制時間較長,需勞力較多,一般適用于烤制少量制品或較小的制品。
(二)暗烤
把制品放在封閉的烤爐中,利用爐內高溫(輻射熱能)將其烤熟,稱為暗烤。又由于要用鐵鉤鉤住原料,掛在爐內烤制,又稱掛烤。北京烤鴨、叉燒肉都是采用這種烤法。暗烤的烤爐最常用的有三種:
第一種是磚砌爐,中間放有一個特制的烤缸(用白泥燒制而成,可耐高溫),烤缸有大小之分,一般小的一次可烤6只烤鴨,大的一次可烤12~15只烤鴨。這種爐的優點是制品風味好,設備投資少,保溫性能好,省熱源,但不能移動。
第二種是鐵桶爐,爐的四周用厚鐵皮制成,做成桶狀,可移動,但保溫效果差,用法與磚砌爐相似,均需人工操作。這兩種爐都是用炭作為熱源,因此風味較佳。
第三種為紅外電熱烤爐,比較先進,爐溫、烤制時間、旋轉方式均可設定控制,操作方便,節省人力,生產效率高,但投資較大,成品風味不如前面兩種暗烤爐。