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科技工作者之家 2020-12-22
来源:中国科学探索中心
死去不久的鹿在电刺激下全身颤动。一些公司利用电刺激致肉嫩的原理制造了供猎人使用的电刺激仪器,如动图中的 Tenderbuck。
不过,电刺激让肉变嫩是什么原理?
电击致嫩的原理还没有被完全搞清楚。不过一般认为,电刺激的主要作用是促进肌肉的糖解(glycolosis),也就是消耗掉肌肉的能量储备。过早消耗光能量后,肌肉纤维就无法在尸僵的过程中收缩,因此也就不会变硬缩短了。这就解决了刚才说到让肌肉变嫩的第一个问题。
此外,电刺激时还可以让钙离子加速释放,从而增加蛋白酶解的速率,让肌肉蛋白更快分解,解决了第二个问题。
悬挂利用机械拉伸可以达到一定的嫩肉效果 图片来源:wikimedia
但是,电击可能会影响肉的颜色和含水量,让肉变柴,所以并不是完美的嫩肉方法。除了电刺激,在尸僵发生之前给肉抹上盐和糖、添加蛋白酶,同时拉伸肌肉都是业内常规嫩肉方法。
家用嫩肉锤利用机械应力破坏肌肉纤维 图片来源:pixabay
在这些基础之上,不少肉厂还会用剁和绞等机械方法把肉打嫩。不过,冷兵器会破坏肉的卖相,肉价就会下降,所以这种被称为刀片嫩化的方法一般适用于品质不高的肉。
除了上述方法,最近肉制品加工行业还出现了不少新式的嫩肉法,其中一个叫做冲击波技术(shockwave technology)。
茄子、黄瓜和洋葱也可以这样不脱皮榨汁——
实际上,最早的冲击波技术出现在20世纪50年代,但是直到90年代才在美国出现半工业化的冲击波机械,当时大家使用冲击波是靠放炸药。没错,肉太老了,可以用炸弹炸炸嫩。
那时,美国农业部旗下农业研究局的研究者 Morse Solomon 对炸药冲击波嫩肉进行了大量研究。不过由于业界对炸药的安全性有顾虑,所以这种技术迟迟没有被投入使用。
后来在2005年出现了不用炸药,而是用电产生冲击波的技术,这种新技术叫做水电式水下放电(electrohydraulic underwater discharges)。
2008年,德国食品技术研究所(German Institute of Food Technologies)利用水电式水下放电技术建造了一个实验性的工厂,并进行了一些研究。结果发现,没有用该技术处理的肉的剪切力是4.5千克,而用这种技术的肉只需要3.2千克的力就可以切开,果然嫩了很多。
2012年欧盟资助的冲击波嫩肉项目 ShockMeat 的设备原型机。图片来源:(DOI)10.1016/B978-0-08-100294-0.00009-2
2012年,欧盟资助了一个叫做 ShockMeat 的嫩肉项目,这个项目也利用水电式水下放电技术。结果显示,用该技术处理的猪肉和牛肉的剪切力减少了10-25%,效果很不错。
不过,冲击波嫩肉技术也不完美,比如包装材料容易在冲击波处理过程中破损,所以它离大规模应用还有一些距离。
除了冲击波技术,还有另外一种用电的新兴嫩肉技术——脉冲电场技术(pulsed electric field)。
脉冲电场技术就是给食材施加以微秒为单位的一波一波的高电压,把细胞打碎。
脉冲电场技术所基于的原理是电穿孔(electroporation):在施加高电压的情况下,细胞膜会穿孔,里面的细胞质就漏出来了。
脉冲电场技术特别适用于粉碎不能加热的食材,比如水果。此外,电穿孔不仅能作用于食材细胞,也能作用于微生物,因此还能实现低温消毒。
看,用脉冲电场技术处理过的番茄不用水煮就可以轻松剥皮——
这是用脉冲电场技术处理过的土豆炸出来的薯条。这薯条像火腿肠一样弹性十足,可以被掰弯——
利用脉冲电场技术技术,2019年德国食品技术公司 ELEA 还拉出了一条世界上最长的薯条,足足有3.14米长。
闪电男孩富兰克林一定想尝一尝这些花式电嫩的食物吧。
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