一种减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法
阅读说明：本技术 一种减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法 (Method for reducing pollutant emission in barbecue processing of meat products ) 是由 蔡克周 刘兴运 许朝阳 惠腾 邢巍 周辉 陈从贵 徐宝才 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法,属于食品加工污染物控制技术领域。本发明提供的减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法,包括如下步骤：将肉制品腌制调料超细化处理至200-400目后,与水混合得液态腌料,将原料肉与液态腌料混合腌制。本发明提供的方法,工艺简单、方便、易于操作,可以使其在同等烧烤条件下,减少烧烤油烟中颗粒物和部分VOCs的排放,也赋予烧烤肉制品特殊的风味,实现在肉制品烧烤加工过程的源头降低油烟污染物中的颗粒物排放,减轻烧烤肉制品油烟污染物末端治理的压力,减小因肉制品在烧烤加工过程中排放的污染物对环境空气的影响。(The invention provides a method for reducing pollutant emission in barbecue processing of meat products, and belongs to the technical field of food processing pollutant control. The invention provides a method for reducing pollutant emission in barbecue processing of meat products, which comprises the following steps: the meat product curing seasoning is subjected to superfine treatment to 200-400 meshes, then mixed with water to obtain liquid curing seasoning, and the raw meat is mixed with the liquid curing seasoning for curing. The method provided by the invention has the advantages of simple and convenient process and easy operation, can reduce the emission of particulate matters and partial VOCs in barbecue oil smoke under the same barbecue condition, endows the barbecue meat product with special flavor, realizes the reduction of the emission of particulate matters in oil smoke pollutants at the source of the barbecue processing process of the meat product, relieves the pressure of treating the tail end of the oil smoke pollutants in the barbecue meat product, and reduces the influence of the pollutants emitted in the barbecue processing process of the meat product on the ambient air.)
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，尤其涉及一种减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法。
背景技术
烧烤作为沿用很久的传统食品加工方式，能够使食品中的蛋白质变性、水分汽化，还原糖和氨基酸发生美拉德反应，赋予食品特殊香味和口感，改善食品颜色和风味，从而使烧烤食品广受人们喜爱。不同地域的人们根据其本地区的生活习俗和饮食习惯发展出不同的烧烤方式，已有记载的传统烧烤包括串烤、腌烤、挂糊烤、泥烤、烤箱烤、钩吊烤、酥烤等多种方式，显示出烧烤的美味与对大众的吸引力。
然而已有大量研究表明，烧烤食品加工过程中会产生多元化学危害物。一方面，由于烧烤肉制品加工时，直接与燃料燃烧烟气接触、食材自身脂肪在高温加工过程中发生焦化与裂解、蛋白质高温裂解与糖类不完全燃烧及其他途径使得烧烤肉制品中含有多环芳烃、杂环胺类及N-亚硝基化合物等已知具有致癌性的化合物；另一方面，肉制品烧烤加工过程中排放的油烟含有大量颗粒物、氮氧化物、硫化物及挥发性有机化合物(VOCs)等，会污染大气环境、损害人体健康。其中颗粒物和VOCs是烧烤食品加工排放污染物的主要组成成分，也是大气主要的污染物。肉制品烧烤加工污染物中颗粒物包括液态颗粒物(如油滴)和固态颗粒物(如燃料燃烧产物)，VOCs包含烷烃、烯烃、醇类、醛酮类、酯类、杂环胺化合物和多环芳烃等多种有机化合物。当烧烤食品油烟污染物未经净化处理直接排放时，不仅会引起呼吸道疾病、心脑血管疾病等，危害人体健康，排放的污染物也会直接影响区域大气环境质量，主要表现在油烟中颗粒物与空气中水分形成气溶胶，导致大气中PM2.5含量增加，排放的VOCs作为PM2.5和臭氧的重要前体物和参与物，可促进大气中OH自由基、O3和二次有机气溶胶的形成，进一步增加空气中PM2.5含量，加剧雾霾天气恶化。
因此，需要对烧烤肉制品加工产生颗粒物、VOCs等污染物进行净化减排，降低烧烤肉制品加工污染物对大气环境的污染。然而目前针对烧烤油烟污染物净化技术主要以惯性分离、静电沉积、等离子体催化氧化等末端治理技术为主，通过对肉制品预腌制实现烧烤加工过程中污染物源头减排的思路尚未见报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种预腌制减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法，工艺简单、方便、易于操作，可以使其在同等烧烤条件下，减少烧烤油烟中颗粒物和部分VOCs的排放。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法，将原料肉预腌制后烤制，所述预腌制的方法包括：将肉制品腌制调料超细化处理至200-400目后，与水混合得液态腌料，将原料肉与液态腌料混合，腌制。
优选的，所述腌制调料包括白胡椒、大蒜、食盐中的一种或几种。
优选的，所述肉制品腌制调料与水的质量比为15-30:1。
优选的，所述原料肉与液态腌料的质量比为100:20-30。
优选的，所述腌制为真空滚揉机滚揉腌制。
优选的，所述真空滚揉机滚揉腌制的方法包括如下步骤：负压滚揉0.5-1.5h后，正压滚揉0.5-1.5h。
优选的，所述滚揉为间歇式滚揉。
优选的，所述间歇式滚揉时，每次滚揉的时间为15min，相邻滚揉时间间隔为10min。
优选的，所述负压滚揉的压力为-0.05～-0.10MPa，所述负压滚揉的转速为8-15r/min，所述负压滚揉的温度为0-10℃。
优选的，所述正压滚揉的压力为0.20-0.35MPa，所述正压滚揉的转速为10-30r/min，所述正压滚揉的温度为0-16℃。
本发明的有益效果：
本发明提供的预腌制减少烧烤肉制品加工污染物排放的方法，工艺简单、操作便捷，在烤制过程中无需添加非必要的食品添加剂，使用外源添加物预腌制在赋予食品具有更好的风味口感的同时，也可以降低烧烤肉制品油烟中颗粒物排放的质量浓度和醛酮化合物浓度，实现从源头部分减排烧烤肉制品油烟污染物，减轻烧烤肉制品油烟污染物末端治理的压力，减少烧烤油烟污染物对环境质量的影响。
附图说明
图1为肉制品烧烤加工过程各粒径范围PM质量浓度及粒径分布；
图2为肉制品烧烤加工过程油烟中总颗粒物质量浓度；
图3为肉制品烧烤加工过程醛酮化合物浓度。
具体实施方式
本发明提供了一种减少肉制品烧烤加工污染物排放的方法，将原料肉预腌制后烤制，所述预腌制的方法包括：将肉制品腌制调料超细化处理至200-400目后，与水混合得液态腌料，将原料肉与液态腌料混合，腌制。
本发明对于原料肉的种类和来源没有特殊限定，采用本领域常规市售烧烤肉制品种类均可，如鸡肉、鸭肉、猪肉、羊肉、牛肉等均可。在本发明中，所述腌制调料优选的包括白胡椒、大蒜、食盐中的一种或几种，本发明对于腌制调料的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品均可。本发明对于烤制的方法没有特殊限定，采用本领域常规烤制方法均可。本发明将腌制调料进一步超细化处理后，使超细度粉具有高渗透力、高附着力及高溶解度等优点，有利于减少肉制品烧烤加工过程中污染物的排放。在本发明中，所述超细化处理的目数优选为200-400目，更优选为300-380目，最优选为350目。在本发明具体实施例中，所述肉制品腌制调料超细化处理的步骤具体为：将白胡椒、大蒜粒清洗干净后，沥干并放入65℃的热风干燥箱，干燥24h后利用粉碎机将其粉碎至30-80目，再将经初步粉碎的白胡椒粉、大蒜粉及市售食用盐混合，使用超微磨粉机进一步粉碎至200-400目的超细粉。
在本发明中，所述肉制品腌制调料与水的质量比优选为15-30:1，更优选为20-25:1，所述原料肉与液态腌料的质量比优选为100:20-30，更优选为100:22-28。本发明所述肉制品腌制调料与水的质量比以及原料肉与液态腌料的质量比，一方面可确保烧烤肉制品具有更好的风味口感，另一方面有利于减少肉制品烧烤加工过程中污染物的排放。
在本发明中，所述腌制优选为采用真空滚揉机滚揉腌制，所述真空滚揉机滚揉腌制的方法优选的包括如下步骤：负压滚揉0.5-1.5h后，正压滚揉0.5-1.5h。本发明所述负压滚揉的时间优选为0.8-1.2h，更优选为0.9-1.1h，所述正压滚揉的时间优选为0.8-1.2h，更优选为0.9-1.1h。本发明将原料肉与液态腌料按质量比100:20-30的比例混合后装于食品级包装袋中，将包装袋密封后，放入真空滚揉机中进行滚揉预腌制处理，可使预腌制液均匀地渗入原料肉内，进一步确保了降低烧烤肉制品加工过程中污染物的排放。
在本发明中，所述滚揉优选为间歇式滚揉，所述间歇式滚揉时，每次滚揉的时间优选为15min，相邻滚揉时间间隔优选为10min。在本发明中，所述负压滚揉的压力优选为-0.05～-0.10MPa，更优选为-0.07～-0.09MPa，所述负压滚揉的转速优选为8-15r/min，更优选为10-13r/min，所述负压滚揉的温度优选为0-10℃，更优选为4-6℃。在本发明中，所述正压滚揉的压力优选为0.20-0.35MPa，更优选为0.25-0.30MPa，所述正压滚揉的转速优选为10-30r/min，更优选为15-25r/min，所述正压滚揉的温度优选为0-16℃，更优选为5-15℃。本发明所记载的滚揉腌制方式，在确保烧烤肉制品具有更佳的风味口感的同时，还能降低烧烤肉制品加工过程中污染物的排放。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤1：基础腌制料超细化处理。将白胡椒、大蒜粒清洗干净后放入65℃的热风干燥箱，干燥24h，再利用粉碎机将其粉碎制60目，将经初步粉碎的白胡椒粉、大蒜粉及市售食用盐按照质量比1：1：2的比例混合后，使用超微磨粉机进一步粉碎至350目的超细粉；
步骤2：选用生鲜羊肉，去除其表面筋膜等异物，然后将羊肉清洗干净，沥干后将羊肉沿肌纤维方向分割成规格为2.0cm×6.0cm的长条状，备用；
步骤3：将超细粉和水按质量比15:1比例混合均匀得液态腌料，再将预处理好的原料肉与液态腌料按质量比100:30比例混合，装于食品级包装袋中，包装袋密封后把混合物料放入真空滚揉机中进行滚揉预腌制处理，使预腌制液均匀地渗入原料肉内。
真空滚揉机运行参数条件为真空表压-0.07MPa，滚揉转速15r/min，滚揉温度保持在10℃，滚揉时间1.5h；正压滚揉腌制：然后向真空揉滚机中充入N2，使揉滚机内形成正压，压力为0.30MPa，揉滚转速15r/min，揉滚温度10℃，揉滚时间1.5h；滚揉方式设置为间歇式滚揉，每次滚揉的时间为15min，相邻滚揉时间间隔为10min。
步骤4：采用固体酒精将木炭引燃，待木炭燃烧的明火熄灭后，使用数字型热电偶实时监控烤制温度变化，通过调节风机换风量大小，使烤制温度控制在220-260℃；将经预腌制处理的肉制品放置于烧烤架上，肉品之间不得粘连，烧烤架距离火源平均距离为5cm，在肉制品烧烤时每隔1min将肉制品翻面，并配合使用食品级探针温度计测定烧烤肉制品内部中心温度，待肉制品中心温度达到75℃时，完成烧烤烤制。
实施例2
步骤1：基础腌制料超细化处理。将白胡椒清洗干净后放入65℃的热风干燥箱，干燥24h，再利用粉碎机将其粉碎制60目，将经初步粉碎的白胡椒粉及市售食用盐按照质量比1：2的比例混合后，使用超微磨粉机进一步粉碎至200目的超细粉；
步骤2：选用冷冻牛肉，将冷冻牛肉在4℃环境条件下解冻，解冻以肉中心温度为0℃，物料体温0℃停止，去除其表面筋膜等异物，然后将羊肉清洗干净，沥干后将羊肉沿肌纤维方向分割成规格为2.0cm×6.0cm的长条状，备用；
步骤3：将超细粉和水按质量比30:1比例混合均匀得液态腌料，再将预处理好的原料肉与液态腌料按质量比100:20比例混合，装于食品级包装袋中，包装袋密封后把混合物料放入真空滚揉机中进行滚揉预腌制处理，使预腌制液均匀地渗入原料肉内。
真空滚揉机运行参数条件为真空表压-0.10MPa，滚揉转速8r/min，滚揉温度保持在6℃，滚揉时间0.5h；正压滚揉腌制：然后向真空揉滚机中充入N2，使揉滚机内形成正压，压力为0.35MPa，揉滚转速30r/min，揉滚温度15℃，揉滚时间0.5h；滚揉方式设置为间歇式滚揉，每次滚揉的时间为15min，相邻滚揉时间间隔为10min。
步骤4：采用固体酒精将木炭引燃，待木炭燃烧的明火熄灭后，使用数字型热电偶实时监控烤制温度变化，通过调节风机换风量大小，使烤制温度控制在220-260℃；将经预腌制处理的肉制品放置于烧烤架上，肉品之间不得粘连，烧烤架距离火源平均距离为8cm，在肉制品烧烤时每隔2min将肉制品翻面，并配合使用食品级探针温度计测定烧烤肉制品内部中心温度，待肉制品中心温度达到75℃时，完成烧烤烤制。
实施例3
步骤1：基础腌制料超细化处理。将大蒜粒清洗干净后放入65℃的热风干燥箱，干燥24h，再利用粉碎机将其粉碎制60目，将经初步粉碎的大蒜粉及市售食用盐按照质量比1：2的比例混合后，使用超细粉碎机进一步粉碎至400目的超细粉；
步骤2：选用冷冻鸡肉，将冷冻牛肉在4℃环境条件下解冻，解冻以肉中心温度为0℃，物料体温0℃停止，去除其表面筋膜等异物，然后将羊肉清洗干净，沥干后将羊肉沿肌纤维方向分割成规格为2.0cm×6.0cm的长条状，备用；
步骤3：将超细粉和水按质量比25:1比例混合均匀得液态腌料，再将预处理好的原料肉与液态腌料按质量比100:28比例混合，装于食品级包装袋中，包装袋密封后把混合物料放入真空滚揉机中进行滚揉预腌制处理，使预腌制液均匀地渗入原料肉内。
真空滚揉机运行参数条件为真空表压-0.09MPa，滚揉转速10r/min，滚揉温度保持在4℃，滚揉时间0.9h；正压滚揉腌制：然后向真空揉滚机中充入N2，使揉滚机内形成正压，压力为0.25MPa，揉滚转速15r/min，揉滚温度5℃，揉滚时间1.1h；滚揉方式设置为间歇式滚揉，每次滚揉的时间为15min，相邻滚揉时间间隔为10min。
步骤4：采用固体酒精将木炭引燃，待木炭燃烧的明火熄灭后，使用数字型热电偶实时监控烤制温度变化，通过调节风机换风量大小，使烤制温度控制在220-260℃；将经预腌制处理的肉制品放置于烧烤架上，肉品之间不得粘连，烧烤架距离火源平均距离为7cm，在肉制品烧烤时每隔2min将肉制品翻面，并配合使用食品级探针温度计测定烧烤肉制品内部中心温度，待肉制品中心温度达到75℃时，完成烧烤烤制。
实施例4
与实施例1的区别仅在于基础腌制料的超细粉粒度为200目。
实施例5
与实施例1的区别仅在于基础腌制料的超细粉粒度为400目。
对比例1
与实施例1的区别仅在于基础腌制料的超细粉粒度为30目。
对比例2
与实施例1的区别仅在于基础腌制料的超细粉粒度为80目。
采用DustTrak-Ⅱ Aerosol Monitor分析实施例1、4、5和对比例1、2肉制品在烧烤加工过程中排放的PM质量浓度及粒径分布特征，具体方法参照DustTrak-Ⅱ AerosolMonitor说明书。使用双路恒流大气采样器连接KI臭氧去除柱(Sep-Pak Ozone Scrubber，waters)和DNPH采样管(Sep-Pak DNPH-Silica Cartridges Plus-Short Body，Waters)采集肉制品烧烤加工污染物中醛酮化合物，具体测定方法参照HJ 683-2014《环境空气醛酮化合物的测定高效液相色谱法》。结果如表1所示，其中表1为超细化处理后腌料粒度大小对颗粒物排放的影响，
表1腌制料粒度对肉制品加工过程颗粒物浓度影响
注：表中结果表示为平均值±标准差；PM1.0、PM2.5、PM4.0、PM10及TPM单位均为mg/m3。
由表1数据分析可知，基础腌料超细化的粒径大小直接影响烧烤加工过程中颗粒物的排放浓度，经超细化处理后的腌制料粒度在350目时，对预腌制烧烤加工过程中颗粒物排放浓度最低为14.13mg/m3。
实施例6
与实施例1的区别仅在于使用食盐单一腌制调料进行腌制。
实施例7
与实施例1的区别仅在于使用白胡椒单一腌制调料进行腌制。
实施例8
与实施例1的区别仅在于使用大蒜单一腌制调料进行腌制。
对比例3
与实施例1的区别仅在于没有使用腌制调料进行腌制，以此作为对照组。
采用DustTrak-Ⅱ Aerosol Monitor分析实施例1、6-8及对比例3(对照组)肉制品在烧烤加工过程中排放的PM质量浓度及粒径分布特征，具体方法参照DustTrak-ⅡAerosol Monitor说明书。使用双路恒流大气采样器连接KI臭氧去除柱(Sep-Pak OzoneScrubber，waters)和DNPH采样管(Sep-Pak DNPH-Silica Cartridges Plus-Short Body，Waters)采集肉制品烧烤加工污染物中醛酮化合物，具体测定方法参照HJ 683-2014《环境空气醛酮化合物的测定高效液相色谱法》。结果如图1-图3以及表2所示。
表2肉制品烧烤加工过程醛酮化合物各组合浓度
注：表中结果表示为平均值±标准差；ND表示未检出。
由图1可以看出，添加本发明腌制料进行预腌制后，可显著降低肉制品烧烤加工过程各粒径范围PM质量浓度，其中仅采用白胡椒粉进行腌制的效果最佳。由图2数据结果分析可知，以总颗粒物质量浓度为指标，与对比例3肉制品烧烤加工排放的颗粒物质量浓度40.467±5.16mg/m3相比，肉制品在经白胡椒粉、大蒜粉、食盐及复合腌料进行预腌制后，烧烤加工过程中颗粒物质量浓度分别为14.13±4.09mg/m3(白胡椒粉)、27.17±2.97mg/m3(大蒜粉)、21.1±3.52mg/m3(食盐)、17.8±0.95mg/m3(复合腌料)，肉制品经预腌制后，烧烤加工排放的颗粒物质量浓度分别降低65.07％、32.87％、47.86％、56.01％，说明在相同烧烤加工条件的前提下，肉制品在烧烤加工过程中预先将肉制品经过白胡椒粉、大蒜粉、食盐及复合腌料等基础腌制料预腌制后，可减少肉制品在烧烤加工过程中油烟颗粒物的排放，从而实现油烟颗粒物源头的部分减排。另外，本发明中经白胡椒粉预腌制后对烧烤油烟颗粒物降低效果最好。
由图3和表2数据结果分析可知，以总醛酮化合物浓度为指标，烧烤油烟中醛酮类化合物C1-C3化合物所占比例均在76.33％以上，其中未经预腌制处理的对照组生成C1-C3化合物浓度占总醛酮化合物比例最高为82.38％，而不同外源添加物腌制处理组所占比例均低于对照组，分别为76.71％、76.33％、79.52％、80.99％。与对比例相比，最优的腌制料粒度采用350目基础超细腌制料进行预腌制的肉制品在烧烤加工过程中醛酮化合物的总浓度分别降低23.96％、41.97％、15.51％、12.57％(以总醛酮化合物浓度计)，其中采用白胡椒粉进行预腌制的肉制品，烧烤时醛酮化合物浓度降低最高为41.97％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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