膠原腸衣熟化工藝及其對(duì)腸衣性能的影響.pdf

1、人造膠原腸衣是一種利用豬、牛等動(dòng)物皮膠原加工而成的包裝材料，有來(lái)源廣，易規(guī)?；a(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，已逐漸取代天然腸衣。目前，國(guó)產(chǎn)膠原腸衣在應(yīng)用過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，尤其是成品香腸經(jīng)高溫蒸煮后，腸衣容易在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生向外卷曲的收縮現(xiàn)象，致使與肉餡分離，肉粘性降低。肉粘性是評(píng)價(jià)香腸的品質(zhì)的重要指標(biāo)。要提高腸衣的蒸煮肉粘性，就需要降低膠原腸衣在高溫水浴下的熱收縮率和收縮力。熟化工藝是膠原腸衣擠出成型后期利用膠原纖維熱變性的不可逆性原理的固

2、型工序。熟化溫度和濕度是影響腸衣收縮性的重要因素，但現(xiàn)有熟化工藝并未關(guān)注濕度的作用。已有研究表明，水分子可增加膠原分子之間的氫鍵，從而提高膠原結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，本研究假設(shè)：膠原腸衣熟化過(guò)程中引入濕度能夠增強(qiáng)水與膠原的結(jié)合，提高腸衣的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而降低膠原腸衣的熱收縮。
　　基于上述假設(shè)，本研究以未經(jīng)熟化的膠原腸衣作為實(shí)驗(yàn)樣品，引入濕度作為熟化過(guò)程的控制條件，以腸衣外觀形貌、腸衣半周長(zhǎng)、含水量、以及在100oC水浴中的熱收縮性為

3、指標(biāo)，在初步篩選有效濕度范圍的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步優(yōu)化濕度、溫度和時(shí)間這三個(gè)熟化工藝參數(shù)，確定最佳的熟化工藝。此外，考察了熟化對(duì)腸衣保水能力的影響，并采用DSC和ATR FTIR探索了腸衣的保水機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果對(duì)熟化工藝的改進(jìn)及腸衣性能的評(píng)定有指導(dǎo)意義。主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　①首先以恒定濕度60%、70%、80%為控制條件，分三段進(jìn)行熟化：50℃熟化24 h，70℃熟化48 h，80℃熟化4 h，樣品相對(duì)濕度記為S(RH1/RH

4、2/RH3)（第i階段的相對(duì)濕度記為RHi）。發(fā)現(xiàn)：
　　1）增加濕度可顯著提高膠原腸衣的含水量；與未加濕熟化樣品S(0/0/0%）相比，加濕熟化可明顯降低膠原腸衣的橫縱向收縮率，相對(duì)濕度（RH）越大，收縮率越低。
　　2）當(dāng)RH>80%時(shí)，膠原腸衣顏色變黃，表面水分較多，且半周長(zhǎng)發(fā)生較大的收縮，不能滿(mǎn)足應(yīng)用需求；當(dāng)RH<60%時(shí)，腸衣表面會(huì)干燥褶皺嚴(yán)重。因此，相對(duì)濕度的適用范圍為：60%≤RH<80%。
　?、谶M(jìn)一步

5、對(duì)熟化工藝中的三個(gè)重要控制參數(shù)——濕度、溫度和時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。濕度優(yōu)化仍然分三段熟化；溫度優(yōu)化分二段熟化：T1，60%熟化48 h，T2，75%熟化2 h，樣品溫度記為S(T1/T2)；時(shí)間優(yōu)化分二段熟化：65℃，60%熟化t1，75℃，75%熟化t2，樣品時(shí)間記為S(t1/t2)。發(fā)現(xiàn)濕度、溫度和時(shí)間對(duì)腸衣的影響不盡相同：
　　1）熟化濕度：與S(0/0/0%)相比，加濕熟化可有效降低腸衣的縱向收縮率，梯度增濕能明顯降低橫向收縮率

6、；與其它樣品相比，梯度濕度S(60/70/75%)橫縱向收縮力較低且橫向收縮力更易達(dá)到穩(wěn)定。因此，S(60/70/75%)為最佳梯度濕度。
　　2）熟化溫度：溫度對(duì)膠原腸衣水含量無(wú)明顯影響，均在15~16%之間，但明顯影響收縮性。S(65/75℃)的縱向收縮率和縱橫收縮率之比最小，為最佳熟化溫度。
　　3）熟化時(shí)間：熟化時(shí)間延長(zhǎng)，膠原變性程度增大。S(48/2~6 h)有較小的收縮力，為最佳熟化時(shí)間。
　?、圩詈?，定量

7、檢測(cè)了各腸衣的保水能力，并采用DSC和ATR FTIR對(duì)腸衣保水機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　1）定量檢測(cè)膠原腸衣常溫放置89天過(guò)程中水含量的變化，發(fā)現(xiàn)：與熟化腸衣（未加濕熟化和加濕熟化）相比，未熟化腸衣的總失水率最高，失水速率最快；加濕熟化腸衣的總失水率明顯低于未加濕熟化腸衣，腸衣保水能力呈現(xiàn)：加濕熟化腸衣>熟化腸衣>未熟化腸衣，表明在熟化過(guò)程中引入濕度有利于提高腸衣的保水能力。
　　2）DSC分析表明，熟化影響腸衣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫