腌制、发酵制品相关知识

根据酱腌菜的包装和档次，在不同的市场销售。
普通的酱腌菜产品一般集中在农贸市场，中小商店，由于包装简易和产量较少，通常供应本地市场。
大型企业的产品和一些知名品牌，包装精美、品质优良，保质期长，可以在全国范围销售，并有实力进入超市、大型商场等场所，日销售量大，影响面广，具有较大的经济效益。
酱腌菜产品的价格差别较大，从5～8元/kg的普通产品到8～15元/kg的特色品牌，都有着巨大的消费群体。据市场调研，在超市常见的散装产品如酱黄瓜（8元/kg）、糖醋蒜（8元/kg）、八宝酱菜（8元/kg）、榨菜（5元/kg）等，这些产品每个超市每日的销售额都在数千元以上，而包装精美产品的营业额更是两倍以上。
我国人民有着悠久的食用酱菜的传统，在民间还有自行腌制、制作的习惯。随着社会的发展，生活水平的不断提高和工作节奏的加快，使工业化食品的比重不断加大。调查显示，经济发达地区酱腌菜企业的数量和规模，远远大于落后地区。由此表明，酱腌菜加工业的发展具有良好的前景。
腌制品的特点：
腌制品种类繁多；风味独特，具有地方特色；可以作为开胃、调味食品；容易加工制作；有利于食品保藏。

第一节 食品的腌渍保藏
一、腌渍类型
（一）根据腌渍的材料
盐渍（肉类、蔬菜、水果、乳品）；糖渍；酸渍；糟渍；混合腌渍。
（二）根据腌渍的过程
1．非发酵性腌渍品
没有乳酸发酵，用盐量较高。
2．发酵性腌渍品
有乳酸发酵，用盐量较低。
本节腌渍保藏是指非发酵性腌渍。
二、腌渍保藏的理论基础
食品腌渍过程中，不论盐或糖或其它酸味剂等原辅料(固体或液体），总是发生扩散渗透现象，溶质进入食品组织内，水分渗透出来。因此，扩散和渗透理论成为食品腌渍过程中重要的理论基础。
（一）扩散 溶质从高浓度到低浓度。
1．扩散系数
D = RT/N6πrη （m2/s）
R 气体常数
N 阿伏加德罗常数
T 绝对温度
η 介质粘度
r 球形分子的直径
2．影响扩散速度的因素
dc/dt ↑ dQ/dt ↑
A ↑ dQ/dt ↑
扩散系数 D ↑ dQ/dt ↑
r ↑ D ↓
T ↑ D↑
η ↑ D ↓

（二）渗透 溶剂行为
渗透现象实质上与扩散现象颇为相似，严格地说，渗透就是溶剂从低浓度经过半渗透膜向高浓度扩散的过程；
半渗透膜就是允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜，比如细胞膜。实际上，半透膜对钠、氯、小分子（电解质）也能通过，只是对于细胞而言，由于原生质内电阻较高，而阻止了电解质的渗透进入。
1．Van’t hoff方程
溶液的渗透压和理想气体的性质是完全相似的，可用Van’t hoff 方程式表示：P284
PV=nRT= RTG/M

P0 — 渗透压（N/m2） Cm—溶液的摩尔浓度 mol/L；
V — 溶液的容积（L或m3） T— 绝对温度（K）；
G — 溶质质量 （kg）；
R-- 气体常数 8.29×10-3N•m/mol•K；
M— 溶质分子量。
若溶质有解离时，它对渗透压的贡献就要增加。
P0 = iCRT
i —— 等渗系数（物质解离因素）。
当完全解离上时，i= 2 如NaCl。

2. 影响渗透压的因素
温度上升，渗透压上升；
温度每增加1℃，渗透压增加0.30%~0.35%；
溶质的摩尔浓度上升，渗透压上升；
相同质量下，溶质分子量上升，则渗透压下降；
溶质解离系数大，渗透压大。
如，NaCl分子量小，i大，所以，P0 很大。
1%的NaCl P0 =61.7 N/m2 大多数微生物细胞P0 30.7-61.5 。
11-15% NaCl P0 =303-606 N/m2 ，达到相同的P0， 蔗糖浓度需要60%以上。
三、生物组织的扩散和渗透现象
生物组织包括微生物、动物和植物组织，它们在腌制过程中都存在着扩散和渗透作用。
（一）微生物细胞
微生物细胞是有细胞壁保护和原生质膜包围的胶体状原生质浆体。
细胞壁上有很多微小的小孔，可允许直径1nm大小的可溶性物质通过，一般为全渗透性，可透过水、无机盐、非离子化有机分子和各种营养素。
原生质膜则为半渗透性，仅使水和小分子透过，但也能使电解质透过，只是活细胞有较高的电阻，因而离子进出细胞就很困难或渗透速度极慢。
原生质膜渗透性与微生物种类、菌龄、细胞内成分、温度、pH值、表面张力的性质和大小等相关。
当微生物细胞处在浓度不同的溶液中，就会出现三种对微生物活动有影响的情况。
1. C外=C内 P外=P内 — 等渗溶液，对微生物最适宜，如:0.9% NaCl
2. C外3. C外>C内 P外>P内细胞内水分就会向细胞外渗透，原生质紧缩，出现质壁分离，使微生物生长活动受到停止抑制，细胞外的这种溶液成为高渗溶液——腌制保藏原理。
注意微生物原生质膜的渗透性不同，对盐的耐受性不一样。
（1）    （1） 大多数腐败菌 不能忍受>2.5%以上的盐浓度,暂时受到抑制，10%以上，基本受到抑制，包括肉毒杆菌；
（2）    （2） 乳酸菌 能忍受10-18%的盐浓度；
（3）20-25%盐浓度,差不多所有微生物都停止生长,但也有少数如 霉菌、酵母（圆酵母）可忍受30%的盐浓度。
对于糖液，50-75%才能抑制细菌和霉菌的生长，而酵母能忍受更高的糖液浓度，说明酵母菌膜的渗透性大，溶质易扩散，建立不了高渗透压而引起质壁分离。

（二） 动植物组织
无论是动物还是植物组织，如果结构完整，存在着影响溶质扩散的障碍，如膜使溶质难于扩散，则动植物组织在盐和糖溶液中也会出现和微生物细胞一样的三种情况。
如鲜山楂果做蜜饯，当在高浓度糖液中高温熬煮时，就会看到山楂果出现收缩，而山楂果肉内部没有甜味，在高渗透压时，水分向外渗透。如果将山楂破碎，则糖易向果肉组织中扩散，吃起来有甜味。
在腌制萝卜、蔬菜时，都是要将其切小，使组织结构破坏，而使溶质易扩散进行组织中，从而使腌制品有咸味，若调味料，应有调味料的特点。
腌萝卜缩水。
糖水染色樱桃：糖渍。
所以对于腌渍保藏来讲，两个目的：
（1）    （1） 动植物组织——使腌制剂易扩散进入，产生高渗透压，有味道；
（2）    （2） 微生物——在细胞外建立高渗透压环境，产生质壁分离，使其被抑制。

四、腌制对食品品质的影响
（一）腌制剂
1．组成
现代腌制剂除了食盐外还加：
硝酸盐（硝酸钠、亚硝酸钠）——发色；
磷酸盐——提高肉的持水性；
抗坏血酸（烟酸、烟酰胺）——帮助发色；
糖、香料——调节风味。
2．食盐纯度对腌制的影响
（1）金属离子
CaCl2和MgCl2等杂质含量高，腌制品有苦味，当钙离子和镁离子在水中达到0.15-0.18%，可察觉到有苦味，相当于在NaCl中含有0.6%，此外钙离子和镁离子的存在会影响NaCl向食品内的扩散速度。如精制盐腌制鱼，5天半就可达到平衡。若用含1%CaCl2的NaCl则需7天，含4.7%的MgCl2则需23天。
Cu、Fe、Cr离子的存在易引起脂肪氧化酸败。
Fe离子与果蔬中的鞣质反应后形成黑变，如黄瓜变黑。
K离子含量高，会刺激咽喉，严重时会引起恶心和头痛。
（2）微生物
低质盐和粗制盐都是晒盐，微生物污染严重，如嗜盐菌易引起腌制食品变质。
因此腌制品应采用精制盐，精制盐经高温处理再结晶，可使杂质和微生物污染降低。 要求腌制盐用二级盐以上。

（二）腌制方法
干腌法；湿腌法；肌肉（或动脉）注射腌制法；混合腌制法；（新型快速腌制法）。
1.干腌法
干腌法是利用干盐（结晶盐）或混合盐，先在食品表面擦透，即有汁液外渗现象，然后层层堆叠在腌制架或腌制容器中，各层间均匀的撒上食盐，依次压实，在外加压力或不加压力的条件下，依靠外渗汁液形成盐液进行腌制的方法。
在食盐的渗透压和吸湿性的作用下，使食品组织渗出水分并溶解其中，形成盐溶液，称为卤水。
腌制剂在卤水内通过扩散向食品内部渗透，比较均匀地分布在食品中，但因盐水形成缓慢，开始时盐分向食品内部渗透较慢，因此是一个缓慢的腌制过程，但腌制品风味较好。
在腌制过程通常需定期地将上下层食品依次翻转，又称为翻缸。同时要加盐复腌，每次复腌用盐量为开始时的一部分，通常2-4次。
腌制肉时食盐用量通常为17-20%；冬天可减少，14-15%；芥菜、雪里蕻等通常7-10%，夏季通常14-15%。
干腌的优点：操作简单、制品较干，易保藏；无需特别当心；营养成分流失少。
干腌的缺点：腌制不均匀、失重大，味太咸、色泽较差，若用硝酸盐，色泽可以好转。
我国的名产金华火腿、咸肉、烟熏肋肉和鱼类及雪里蕻、萝卜干等常采用干腌。

2. 湿腌法
湿腌法即用盐水对食品进行腌制的方法。盐溶液配制时一般是将腌制剂预先溶解，必要时煮沸杀菌，冷却后使用，然后将食品浸没在腌制液中，通过渗透作用，使食品组织内的盐浓度与腌制液浓度相同。腌制浓度一般为15～20%，有时饱和盐水。
腌肉用的盐液除了食盐外，还有亚硝酸盐、硝酸盐，有时也加糖和抗坏血酸，主要起调节风味和助发色作用。
湿腌时食品中水分会渗透出来使盐液原有浓度迅速下降，这要求在腌制过程中增添食盐以维持一定浓度。
湿腌法的特点：
腌肉时肉质柔软，盐度适当；
腌制时间和干腌法一样，比较长；所需劳动量比干腌法大；
制品的色泽和风味 不及干腌制品；
蛋白质流失较大；因水分多不易保藏。
主要腌制蛋类、肉类、蔬菜、水果。如扬州酱菜（黄瓜）、涪陵榨菜、盐渍藕。
3. 肌肉（或动脉）注射腌制法
注射腌制法是进一步改善湿腌法的一种措施。为了加速腌制时扩散过程，缩短腌制时间，最先出现了动脉注射腌制法，其后又发展了肌肉注射腌制法，注射法目前只用于肉类腌制。
（1）动脉注射
动脉注射是用泵通过针头将盐水或腌制液经动脉系统压送入腿内各部位或分割肉内的腌制方法。
一般是用针头插入腿股动脉切口内，然后将盐水或腌制液用注射泵压入；
但是一般分割胴体的方法并不考虑原来的动脉系统的完整性，因此此法只能用于腌制前后腿。
（2）肌肉注射法
肌肉注射法即直接将注射针头插入肌肉往内注射盐水,适用于肉块的腌制；
注射用的针头，有单针头和多针头之分，针头大多多孔，目前一般都是多针头。
注射腌制法的特点：
腌制剂（料）与干腌大致相同有食盐、糖和硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐；
注射盐水的浓度一般16.5或17%，注射量占肉重8-12%；
为了使注射后盐分快速地扩散，常用机械的方法对肉进行滚揉或按摩，注射后经一定时间冷藏，一般2天左右可腌好。
动脉注射的优点是腌制速度快而出货迅速，其次就是得率比较高。若用碱性磷酸盐，得率还可以进一步提高。
注射腌制的肉制品水分含量高，产品需冷藏。或常与其他方法结合使用，才能达到保藏。

4. 混合腌制法
干腌和湿腌相结合的方法。
用注射腌制法腌肉总是和干腌或湿腌结合进行的，这也是混合腌制法。将盐液注射入鲜肉后，再按层擦盐，按层堆放在腌制架上，或装入容器内加食盐或腌制剂进行湿腌。盐水浓度应低于注射用盐水浓度，以使肉类吸收水分，可加或不加糖，硝酸盐或亚硝酸盐同样可以少用。
混合腌制法特点：
混合腌色泽好、营养成分流失少、咸度适中。
干湿腌结合可以避免湿腌液因食品水分外渗而降低浓度，也不像干腌那样使食品表面发生脱水现象。
5. 腌制方法的发展
（1）预按摩法
腌制前采用60～100kPa/cm2的压力预按摩，可使肌肉中肌原纤维彼此分离，并增加肌原纤维间的距离使肉变松软，加快腌制材料的吸收和扩散、缩短总滚揉时间。
（2）无针头盐水注射
不用传统的肌肉注射，采用高压液体发生器，将盐液直接注入原料肉中。
（3）高压处理
高压处理由于使分子间距增大和极性区域暴露，提高肉的持水性，改善肉的出品率和嫩度，据Nestle公司研究结果，盐水注射前用2000Bar高压处理，可提高0.7％～1.2％出品率。
（4）超声波 作为滚揉辅助手段，促进盐溶性蛋白萃取。
（三）发色
1．肌红蛋白
　肉中主要的色素为肌红蛋白和血红蛋白，宰杀后，肌红蛋白就是主要的色素，肌红蛋白的结构见书本P289。
2．肌红蛋白的颜色变化
（1）Fe的氧化还原状态的影响
（2）珠蛋白的物理状态
（3）Fe的第六个电子对由什么物质提供，提供电子对难易情况将对键的性质（离子或共价键）和络合物色泽有影响
高铁肌红蛋白 肌红蛋白 氧合肌红蛋白
MMb Mb MbO2
棕红色或深褐色 紫红色 深红色
肌红蛋白颜色变化示意图
3、发色机制
腌制时，添加亚硝酸盐，目的让色素与NO反应形成粉红色的较稳定的色素，研究认为，腌制肉色泽形成大致分为三个阶段：
NO + Mb → NOMMb；
NOMMb → NOMb；
NOMb + 热 + 烟熏 → NO-血色原 （Fe 2+ ）（稳定的粉红色）。
如果有硫氢基还原剂存在，肌红蛋白还能形成硫肌红蛋白——呈绿色；
若有其它还原物质如抗坏血酸存在，这将会有胆肌红蛋白形成——呈绿色，胆肌红蛋白还会迅速被氧化，生成珠蛋白、铁和四吡咯。