运用物理学、化学和微生物学的原理和方法对家畜产品及其副产品进行加工处理以提高其利用价值的过程。研究该过程理论和实践的学科, 称为畜产品加工学。
目的和意义 当代经营畜牧业的主要目的在于获得乳、肉、蛋等食品和毛、羽毛、毛皮等衣饰原料。这些产品如不经适当的加工处理, 大多是无法直接利用的;即使能直接利用,也可能有害人们的健康,并使利用价值下降。因此在利用前必须先行适当的加工处理。如牛乳的消毒,鲜蛋和肉类的烹调。但畜产品加工的主要目的乃在于保存其优良品质、便于贮存、运输和提高商品价值。
新鲜畜产品大多含有大量的水分、蛋白质和脂肪,在常温中极易腐败,除冷藏、冷冻、加热外,还可以视产品的性质进行盐渍、干燥、加糖和密封等处理,以延长保存时间和提高其商品价值。
畜产品的生产经常受空间和时间的限制,为调节市场供需、平衡市场价格,则更有加工贮存和运输的必要。例如中国东北和内蒙古等地,草原辽阔,气候冷凉,最适于乳牛的饲养,有大量鲜奶供过于求,可以加工成奶粉以运销内地或出口。在自然条件下,春夏为鸡的盛产期,蛋价下跌;秋冬为寡产期,蛋价昂贵。在盛产期除冷藏外,尚可加工为腌蛋、干蛋和冰蛋等制品,以供寡产期之需或外销。
新鲜畜产品如鲜乳、鲜肉和鲜蛋等均包装体积笨重或易于损坏,为减少重量和容积,以便于贮存、包装和运输,更有加工的必要。例如鲜奶加工为奶粉、干酪和奶油;鲜肉加工为肉松、肉脯,则重量和体积可减少若干倍。
原始畜产品如毛、皮、骨、血和部分脏器等均难于直接利用或利用价值很低,经加工为毛纺原料、裘皮、皮革、板皮、羽绒、鬃毛、血粉、骨粉、骨胶、骨脂、骨的工艺品原料、肠衣和脏器制剂等后,则其身价倍增。
为迎合人类对食物色、香、味的需求和服饰的审美观点、提高成品的经济效益而进行发色、着色、整形和添加调味料,如火腿的整形、校形,腌腊制品的添加发色剂(硝酸盐)、调味料、香辛料,奶油的添加奶油色素,干酪的发酵,皮革的染色等。至于成品的包装,不仅起保护作用,而且可大大提高商品价值。此外如胴体的解切、分类、可按质论价,并增加人们的选择机会。
加工方法的基本原理 为了防止新鲜畜产物的变质,延长保存时间,必须先消除其变质原因。有机物的腐败变质是由于:①有致腐败的微生物和酶类存在,前者如细菌、霉菌和酵母,后者如自溶酶(autolysin);其中尤以细菌为最重要。②该物中有充分的水分和适于微生物生长发育及酶类作用的温度。③无对微生物和酶类有害物质的存在。④有引起产品氧化变质和嗜氧菌繁殖的空气,高温和光照更促进氧化过程。以上4种条件具备,则微生物大量繁殖和酶类活动和氧化作用盛行而引起腐败。消除以上4种条件为畜产品保存加工的基本原则。
卫生处理法 自畜产品产地或屠宰场到消费者或加工场所之间有相当长的距离和时间,常成为微生物侵入的机会,故对畜产物的生产管理和运输过程应特别注意清洁卫生,以减少污染,如挤乳、盛乳容器和输乳管道、操作者手足、衣帽及处理场所、运输和加工机具的经常清洗消毒。剔除已经腐败或严重污染部分,妥善保存暂时未加工的产品和已加工的成品等,都能收到良好的效果。
加热法 加热可以杀死微生物和消除酶的活性,效果可靠,方法简易。加热温度视产品种类和加热时间而异。然经加热杀菌后如任意置之,则外界微生物可再度侵入,故加热后必须再加适当处理,如乳品的装瓶和封盖,肉类的罐藏。加热烹调还可以改善食品风味,提高适口性和消化率,防止疾病传播。
冷藏和冷冻法 低温能防止微生物繁殖和抑制酶的活性。微生物繁殖和酶活动的适宜温度在25~35℃之间。在此温度范围内,温度愈高,对微生物的繁殖、酶的活动愈有利。温度下降到10℃以下,各种畜产品的保存力显著提高;至0℃左右,则大部分微生物和酶停止活动。畜产品在0℃左右的保存称为“冷藏法”。在0~2℃左右,鲜肉可保存5~7天,乳1~2天,蛋1个月以上;温度下降到0℃以下使食品中水分结冰,称为“冷冻法”。由于霉菌和酵母在-10℃还能生长繁殖,到-15℃时除少数嗜冷菌外其他一切细菌均停止活动,故准备冷冻的食品如鱼、肉等均应在-20~-30℃中进行速冻,而后贮存于-18℃以下的冷库中,可以保存4~6个月。速冻可使食品中形成的冰晶细小,不会破坏组织细胞,解冻后避免汁液流失,保持原有风味。
干燥法 除去畜产品中的大部分水分,破坏微生物活力和酶活动的条件,并使微生物脱水失去活力。一般腐败菌在含水40%以下的有机物中生长受抑制,但霉菌在含水20%中尚能生长。因此干制品含水量应保持在15%以下。干燥程度视产品种类而不同:粉末状产品如奶粉、蛋粉等,本身无防腐剂,又易吸收水分,含水量应在2%左右;而肉松、肉脯等因加盐、糖等,含水量可达17%。
盐藏法 由于食盐溶液的高渗透压向产品内部渗透使其脱水,从而抑制微生物和酶的活动及化学反应过程。5%的食盐溶液对多数微生物生长起抑制作用,但嗜盐菌的繁殖反而加快,故非绝对可靠;食盐还赋予食品风味。用盐量与产品的含水量有关,含水量高的需要较多的食盐。一般鲜肉用盐量为其重量的10%,生皮为25%,蛋黄为5%,干酪3%。有干盐法和液盐法两种:前者一次或数次在产品外抹擦食盐;后者配成一定浓度的溶液,将产品浸渍其中。肉品腌制时常在干盐或盐液中添加香辛料、调味料和发色料,以提高腌制品的风味,并使色泽鲜红。在自然条件下,肉品腌制都行于冬季,或在10℃以下的冷室中进行,否则腌制尚未完成,产品已经腐败。
糖藏法 以蔗糖或蜂蜜作为唯一或辅助的防腐剂来保存食物,广泛用于果品的加工。在畜产品中有加糖炼乳、酸乳饮料、酸凝乳和蜜汁肉制品等。糖的防腐作用与盐相似,可抑制微生物活动,在食物水分中的浓度应达40%~50%;但霉菌、酵母在饱和的糖液中尚能繁殖。糖除防腐作用外,还可以防止水分蒸发,改善食物风味和防止腌制食品的肌肉过硬等。
发酵法 利用微生物发酵产生的乳酸、丙酸和酒精等以保存食物。利用乳酸发酵的有酸牛奶、嗜酸菌奶、酸奶油、酸凝奶等;利用酒精发酵的有牛奶酒、马奶酒和糟肉、糟蛋等;各种干酪的成熟是由乳酸发酵使其产生风味, 并由丙酸发酵使其产生气孔。
熏烟法 一种保存食物并赋予特殊风味和色泽的辅助方法。利用木材、果壳等不完全燃烧产生的木醋酸、丙酮、甲醇、醛和木馏油等作为防腐剂,附着于食物表面,并浸入内部而抑制微生物繁殖;在熏烟过程中还对食物起干燥作用, 特别是低温 (30℃左右) 慢熏3~5日,能显著提高腌腊熟食制品的保存力。唯烟中所含的防腐物质均有害于人类健康,特别是3,4-苯并芘具有致癌作用, 所以近来应用已逐渐减少。
放射线法 利用放射线杀死鲜品中的微生物和酶的活动性。如不再受污染,可得长期保存。所用的放射线有β-线、γ-线、电子线和X线。γ-线的穿透力最强,能达食品的深部,适于已包装食品的保藏;电子线穿透力弱,只能用于表面照射,X线能用于深部照射,但效果欠佳。
排气密封法 经加工后的各种生、熟固态食品均可排气或再充氮密封于容器内,以防止微生物、空气、水汽的侵入和氧化。如此,在常温中可以显著延长保存时间。所用容器有金属罐、玻璃罐、复合薄膜袋和塑料袋等。
综合保存法 并用两种以上的方法以提高食品的保存性。如盐渍与干燥并用的腌腊制品,加热与密封并用的罐头制品,盐渍、干燥与熏烟并用的西式火腿、熏肉 (培根)、糖藏、加热与密封并用的加糖炼乳、酸乳饮料,干燥与密封并用的乳粉、蛋粉等。为延长保存时间, 各种成品应再加以冷藏。
加工对象和内容 原始畜产品根据其用途可分三大类,即食品类、衣着原料类和副产品类。食品类以乳、肉、蛋为主,还包括可供食用的内脏、油脂等。衣着原料类以羊毛为主,其次是毛皮、生皮、绒毛、羽毛等。副产品类为不作食用和衣着用的血液、鬃毛、生骨、脏器、腺体、油脂、蹄、角等。
加工方法可分为成品加工和初步加工两种: 如食品中的乳、肉、蛋,副产品中的肠衣、猪鬃、骨胶、骨脂,衣着原料中的羽毛、绒毛等属成品加工,产品能供人类直接利用。衣着原料类的羊毛、生皮、毛皮,副产品中某些内脏、腺体多属于初步加工,以进行合理的剪取、剥制、提取和妥善保存为原则,目的在为毛纺、制革和制药等工业提供优质的原料。
因此, 畜产品加工对象和该学科的研究内容可分为4大部分:①乳品加工,包括鲜乳的处理、消毒和包装;酸乳制品、乳粉、炼乳、奶油、干酪和民族乳制品的制造。②肉品加工,包括家畜的屠宰、胴体的冷却、冷冻,内脏的处理,腌腊制品、干肉制品、熟肉制品等的制造。③蛋品加工,包括鲜蛋的保存,再制蛋品、干蛋品、冰蛋品等的制造。④副产品加工,包括生皮、毛皮、羽毛的清理、保存等的初步加工;脏器制剂原料的采集和保存,血粉、骨粉、骨脂、骨胶、肠衣和猪鬃的制造。
近代大规模的畜产品加工, 已实现全部机械化和自动化, 特别是乳品加工, 家畜屠宰和罐头食品的制造。至于腌腊、熟食肉制品,如火腿、香肠、烤鸭、盐水鸭、再制蛋制品的加工基本还是手工作坊式生产,有时辅以少量机械代替人力。
简史 原始人类以采集狩猎为生,茹毛饮血, “食果蔬蚌蛤,腥臊恶臭而伤害腹胃,有圣人作,钻燧取火,以化腥臊,而民悦之”(《韩非子·五蠹》)。发明用火是人类文明史上的一大里程碑, 是人类与普通动物划分的标志。有了火可以烤制食物、取暖、搜捕野兽。烤燔熟食可以说是畜产品加工的滥觞。
中国畜产品加工的历史悠久。在畜产品加工中以肉类加工历史较早。炮、燔、炙直接用火烘烤肉食令熟,并赋予特殊的风味。为备久藏和携带,古代肉品加工以盐渍干燥法为最常用。肉制品种类繁多,如明《养馀月令》的肉制品中有千里脯、肉脯、肉酱、川猪头、酿肚子、猪蹄膏等。
乳品加工方面,酥和酪为古代的重要乳制品,《齐民要术·养羊》中有作酪、干酪、漉酪、马酪酵、抨酥等方法的记载,对乳品开发利用起了重要促进作用。在蛋品加工方面,有咸蛋和皮蛋两种。在《齐民要术·养鹅鸭》中已有加工咸鸭蛋的记载。皮蛋发源于中国长江下游, 至明代始详载其制作方法, 当时称为 “牛皮鸭子”。《养馀月令》云: “先以菜煎汤, 内投松、竹叶数片,待温,将蛋浸洗毕,每百个用盐十两,真栗柴炭灰五升, 石灰一升, 如常调腌之”, 此后上下调换三次“封藏一月余即成”。
原始人类的猎获物,除肉供食用外,亦用其皮毛以防寒。肉可生食,而皮则不能生用,必须经干燥、柔软后始可用于缝制衣帽或寝垫。距今一万八千年前的中国山顶洞人遗址已发现骨针, 欧洲旧石器晚期亦有发现,表明当时已知用针缝制毛皮。殷周以来,中国的鞣制工业已相当发达。周 《考工记》(或即 《周礼·冬官考工记》)罗列五种“攻皮之工”以司其事:“函人”,制造铠甲者; “鲍(通鞄)人”,制造皮革者;“韗人”,制造皮鼓者; “韋氏”,鞣制革者; “裘氏”,制造裘皮者。其中,裘皮最为重要,所谓 “救寒莫如重裘”(汉 《中论》),在当时黄河流域冬季严寒的气候条件下,没有较好的防寒衣物是很难越冬的。羔裘较为普遍,价格亦较低; 狐皮来源少,属珍贵裘皮, 《诗·桧风》称 “羔裘逍遥;狐裘以朝”,即朝见天子时应着狐裘。《周礼·天官》设有“司裘”之官。周秦以来,皮货已成为重要商品,因狐裘价贵,以张计;羔裘价贱而货多,故以重量计。其他家畜副产品亦得充分利用,如“毛、筋、骨等,全入于玉府”(《周礼·天官》),并知用骨汁、骨灰作肥料拌种。《齐民要术》有利用羊毛的“作毡法”,利用生皮及其废弃物的“煮胶法”。