[发明专利]一种用于快速确定超声波辅助腌制时牛肉盐分含量的模型及其应用

权利要求书

1.一种快速确定超声波辅助腌制时牛肉盐分含量的方法，其特征在于该方法采用以下步骤建立：

(1)将新鲜牛肉清洗干净并去除脂肪、筋膜，浸入腌制液中，采用超声波辅助腌制；

(2)测定不同超声波功率、不同超声波处理时间时牛肉中NaCl含量，作为牛肉中NaCl含量的测定值，同时测定腌制平衡时牛肉中NaCl含量作为在扩散平衡时NaCl含量；

(3)将牛肉中NaCl含量的测定值与对应的处理时间代入菲克第二定律公式模型，计算各个超声波功率下的扩散系数D值，所述的菲克第二定律公式为：

其中：C_s,t指在指定时间t下牛肉中NaCl含量，t的单位为s，C_s,0指牛肉中NaCl初始含量，C_s,eq指在扩散平衡时NaCl含量，D_s指NaCl扩散系数，其单位为m²s^-1，L指肉的厚度，其单位为m；

(4)将各个超声波功率下扩散系数D_s的平均值作为常数，采用公式(1)计算各个处理时间时牛肉中NaCl含量的计算值，通过计算测定值与计算值间的决定系数，判断两者的拟合程度由此确定公式(1)所示的公式模型的准确度，将公式(1)所示的公式模型作为超声波辅助腌制时NaCl扩散动力学模型；

(5)根据热量法测定超声波仪器的超声强度，将超声强度与步骤(3)所得的扩散系数进行指数函数拟合，将拟合的指数方程作为计算不同超声波强度条件下牛肉中NaCl扩散系数的数学模型；

(6)结合步骤(5)中的数学模型和步骤(4)中的NaCl扩散动力学模型共同作为快速确定超声波辅助腌制时牛肉盐分含量的模型，由步骤(5)中的数学模型确定不同超声波强度条件下牛肉中NaCl扩散系数，再将确定的扩散系数代入公式(1)所述的公式模型确定超声波辅助腌制时牛肉盐分含量；

步骤(4)中所述的决定系数意为模型计算值能够解释实际测定值方差的百分比，用于判断拟合程度或计算值与测定值的接近程度，则计算公式为：

其中S_残表示残差平方和，指计算值不在回归直线上引起的方差，S_T指总离差平方和。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述新鲜牛肉的部位为牛背最长肌，所述的腌制液中各成分浓度为60g/L氯化钠，50mg/L亚硝酸钠，15g/L蔗糖，4g/L复合磷酸盐。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用超声波辅助腌制时将超声波探头没入腌制液中离牛肉表面2cm处。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述牛肉按肉液质量体积比g/mL为1:20比例浸入腌制液中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中超声波功率为150W、200W、250W和300W，超声波处理时间为30min、60min、90min和120min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述腌制平衡时牛肉中NaCl含量是在10℃静止腌制48h后牛肉中NaCl含量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中所述的热量法指在各个超声波功率下于保温杯中测定纯水温度升高值，依照下式计算超声波功率中用于产生热量的部分，即为超声波的有效功率：

其中c为纯水的比热容，其单位为J/(kg℃)，m为纯水的质量，其单位为kg，dT/dt为处理过程中温度变化，所述的超声波强度表示为超声波有效功率除以超声波探头的表面积，单位为W cm^-2。

8.权利要求1所述的方法在快速确定超声波辅助腌制时牛肉盐分含量中的应用。