[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

说明书

本发明公开了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，首先在实验结果的基础上确定了一种超声波辅助腌制时NaCl扩散动力学模型，可用于计算超声波处理不同时间时牛肉中NaCl含量。此外，本发明还建立了一种用于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，将其与前述NaCl扩散动力学模型结合应用可预测不同处理时间时牛肉中的NaCl含量。该方法实用简便，可操作性强，为生产企业进行肉制品腌制时产品盐含量控制及改进生产工艺提供理论参考，同时有利于超声波辅助腌制新技术的推广应用。

技术领域

本发明涉及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。通过对超声波强度及超声波辅助腌制动力学分析，得到快速确定超声波辅助腌制时牛肉中盐含量的方法。此外本发明将超声波强度与牛肉中NaCl扩散系数建立函数曲线，可用于计算不同超声波强度下的NaCl扩散系数，由此可进一步计算牛肉中的NaCl含量。该方法操作简便，有利于企业生产时对牛肉中盐分进行快速计算及工艺改进，是一种高效、便捷的产品质量控制的腌制技术。

背景技术

肉制品腌制是肉品加工的一个重要环节，目前肉品腌制已从过去单纯的防腐保藏转变为以改善风味和颜色，提高肉品质的加工手段。然而传统静止腌制过程不仅耗时长，并且易产生腌制不均匀、微生物污染等现象，难以适应现代化工业生产的要求；同时大量盐的使用使牛肉中的盐分含量较高，不利于人体健康。研究表明，超声波辅助腌制可通过空化效应改变盐分的质量传输效率，促进物料的渗透与扩散，缩短腌制时间，同时由于可在较低盐浓度条件下快速获得腌制平衡，因此采用超声波腌制技术开发低盐肉制品很有意义。

超声波处理的强度、频率、处理时间等是影响超声波辅助腌制效果的主要因素。Cárcel等(2007)研究了不同超声波强度对猪背最长肌腌制效果的影响，结果表明，对于水分含量和含盐量，超声波处理时分别有一阈值(水分含量超声强度阈值为39W/cm²，含盐量为51W/cm²)，当超声波强度超过该阈值时，样品的水分含量、含盐量与超声波强度分别成正比。然而，也有研究表明，在2～4W/cm²(20kHz)超声强度下，NaCl扩散系数与超声强度间呈指数关系。此外，对超声波辅助腌制处理后肉品质的研究表明，超声波处理后可改善肉的质地和保水性。蔡华珍等(2008)研究了超声波对猪肉腌制效果的影响，试验表明采用功率强度为0.68W/cm²的超声波处理3h后可比对照组提前2d达到腌制平衡，同时破坏鲜肉的组织结构，加快食盐渗透速度，从而缩短腌制时间。Siro等(2009)对超声波辅助猪背最长肌腌制效果进行了研究，结果表明在2.5～3.0W/cm²超声波处理强度下可引起肌肉组织的微观结构的改变，同时可提高肉的保水性和质地，然而较高的超声波强度及较长的处理时间可能会导致肉表面蛋白质变性，但超声波的强度较低时难以达到预期的促进腌制剂扩散和改善品质的目的。

对于牛肉中盐分含量的确定，实际应用中多使用沉淀滴定法、电位滴定法、离子色谱法等测定方法进行，但上述方法需要一定的测试时间，不利于实现快速检测；检测成本方面，达到设定的盐含量前需反复测定以确定牛肉中盐含量，耗费大量人力物力成本，此外，不同超声波功率处理时牛肉中NaCl扩散速率不同，当更改超声波功率时需重新测定牛肉中NaCl扩散系数，工作量大且无法直接对牛肉中盐含量进行预测，不利于提高生产效率及实现在线产品质量控制。因此有必要在实验结果的基础上，利用相关数学模型探讨超声波处理条件下盐含量与处理时间的关系，确定超声波处理条件下NaCl扩散的动力学模型，进一步明确超声波功率与牛肉中NaCl扩散系数间的关系，从而对牛肉中盐含量进行预测，减少样品测定时间，拓展其应用范围并实现产品在线质量控制。

发明内容

本发明的目的在于提供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。

本发明的另一目的在于提供上述模型在快速确定超声波辅助腌制时牛肉盐分含量中的应用。