超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备及涮火锅方法与流程

[0001]
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备及预处理方法。


背景技术：

[0002]
涮肉（火锅）是目前很流行的美食，将冷冻或生鲜的肉切成片，肉片放入滚开的水中，涮至发白色即出，蘸调味料进食。涮生鲜肉肉片随涮随吃。肉以羊肉和牛肉为主，羊肉腥膻味浓，牛肉更受欢迎。
[0003]
涮火锅存在以下缺点：1、在生鲜肉加工过程中，由于屠宰动物体表的微生物对宰后生鲜肉的交叉污染，生鲜肉表面微生物。由于水煮的时间短，不能有效杀死微生物。涮肉并不安全。
[0004]
2、涮肉时锅内产生血沫，影响口味，视觉也很脏。
[0005]
3、冻肉切的肉片，往往发柴，而鲜肉口感很硬。
[0006]
超声波是将电能通过换能器转换为声能，这种能量通过液体介质而变成一个个密集的小气泡，这些小气泡迅速炸裂，产生的象小炸弹一样的能量，从而起到破碎细胞等物质的作用。
[0007]
超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种波动形式，因此它可以用于探测人体的生理及病理信息，既诊断超声。同时，它又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用,能引起生物体的功能和结构发生变化，即超声生物效应。超声对细胞的作用主要有热效应，空化效应和机械效应。热效应是当超声在介质中传播时，摩擦力阻碍了由超声引起的分子震动，使部分能量转化为局部高热（42-43℃），因为正常组织的临界致死温度为45.7℃，而肿瘤组织比正常组织敏感性高，故在此温度下肿瘤细胞的代谢发生障碍，dna、rna、蛋白质合成受到影响，从而杀伤癌细胞而正常组织不受影响。空化效应是在超声照射下，生物体内形成空泡，随着空泡震动和其猛烈的聚爆而产生出机械剪切压力和动荡，使肿瘤出血、组织瓦解以致坏死。另外，空化泡破裂时产生瞬时高温（约5000℃）、高压（可达500
×
104pa），可使水蒸气热解离产生.oh自由基和.h原子，由.oh自由基和.h原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。机械效应是超声的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化，引起细胞结构损伤。杀伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。
[0008]
但是由于超声波处理时瞬间产生大量的热量，温度不好控制。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的是为了解决涮肉时不能有效杀死微生物、锅内产生血沫，鲜肉片口感硬的问题，而提供超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备及涮火锅的方法。
[0010]
超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备，它包括：超声波清洗机、恒温水浴锅，所述的超声波清洗机的频率为40khz,功率为200w；所述的恒温水浴锅温度调节范围为85-95
℃；所述的温度为温度为90℃；所述的超声波清洗机和/或恒温水浴锅设有滤沫组件；所述的滤沫组件装设在清洗槽1上部；所述的滤沫组件包括：固定连接架31、链条架32、链条辊轮33、驱动带链34、滤沫连架35、滤沫棒36、擦滤组件37、驱动齿轮组、驱动电机39；所述的滤沫棒36通过连接杆362轴接在滤沫连架35上；滤沫连架35固定在驱动带链34上；驱动带链34套接在链条辊轮33上；链条辊轮33轴接在链条架32上；链条架32一端轴接在固定连接架31上；固定连接架31固定在清洗槽1一侧的上端；所述的擦滤组件37装设在固定连接架31上，擦滤组件37和链条辊轮33通过驱动齿轮组啮合传动；驱动电机39装设在一侧的固定连接架31上；驱动齿轮组通过驱动电机39驱动；所述的固定连接架31上还设有防护盖311；防护盖311固定在固定连接架31上，防护驱动齿轮组和驱动电机39；所述的链条辊轮33分为主驱动辊轮331、从动辊轮332和撑托辊轮333；所述的链条架32呈船形，主驱动辊轮331轴接在链条架32一端端部；链条架32一端端部与主驱动辊轮331同轴轴接在固定连接架31上；从动辊轮332轴接链条架32另一端端部；链条架32另一端端部上还设有拎把321；拎把321可将链条架32翻转拎起；撑托辊轮333设有多个，多个撑托辊轮333分别轴接在链条架32上；所述的滤沫连架35中部设有呈c字形的滑动区域两端设有轴接部，轴接部中部设有轴接孔351；滤沫棒36是通过两根平行设置的空心管构成；一侧的空心管为接触液体上表面刮滤浮沫的空心管；另一侧的空心管为连接空心管361，连接杆362穿过连接空心管361与滤沫连架35轴接的轴接孔351轴接；所述的擦滤组件37包括：擦滤绵纸辊371、绵纸回收辊372和过滤绵纸373；固定连接架31上设有上纸辊轴接槽312和下纸辊轴接槽313；擦滤绵纸辊371轴接在上纸辊轴接槽312中；绵纸回收辊372轴接在下纸辊轴接槽313中；擦滤绵纸辊371和绵纸回收辊372分别轴接在上纸辊轴接槽312和下纸辊轴接槽313中后通过卡夹314锁固；过滤绵纸373为擦拭滤沫棒36外沿面；过滤绵纸373可为绵纸卷或者整张绵纸绕接在擦滤绵纸辊371上；擦拭过的过滤绵纸373通过绵纸回收辊372回收；绵纸回收辊372下置可防止污物污染新的过滤绵纸373；擦滤绵纸辊371和绵纸回收辊372上分别设有可拆卸的纸辊驱动齿轮ⅰ3711和纸辊驱动齿轮ⅱ3721；纸辊驱动齿轮ⅰ3711和纸辊驱动齿轮ⅱ3721与驱动齿轮组啮合传动；所述的驱动齿轮组分为主驱动齿轮381、带链驱动齿轮382、传动齿轮383；主驱动齿轮381、带链驱动齿轮382和传动齿轮383均设有2组，分别轴接在固定连接架31外侧；所述的主驱动齿轮381固定在驱动电机39的转子上，主驱动齿轮381分别与带链驱动齿轮382和纸辊驱动齿轮ⅰ3711啮合；带链驱动齿轮382固定在主驱动辊轮331两端；纸辊驱动齿轮ⅰ3711通过传动齿轮383与纸辊驱动齿轮ⅱ3721啮合；超声波辅助涮火锅的方法，它包括：1）采用上述的超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备，在超声波清洗机水槽中加水或
小于5%的淀粉水溶液，将肉片放入水槽中超声11-13ｓ；２）超声后的肉片放入恒温水浴锅中水浴8-12s；即食或4℃保存；3）放入火锅中稍涮即食。
[0011]
本发明提供了超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备及涮火锅的方法，该设备包括：超声波清洗机、恒温水浴锅，所述的超声波清洗机的频率为40khz,功率为200w；所述的恒温水浴锅温度调节范围为85-95℃；所述的温度为温度为90℃；超声波辅助涮火锅的方法，它包括：在超声波清洗机水槽中加水或小于5%的淀粉水溶液，将肉片放入水槽中超声12ｓ；超声后的肉片放入恒温水浴锅中水浴12s；即食或低温保存；放入火锅中稍涮即食；火锅汤清肉嫩。
附图说明
[0012]
图1是本发明的超声波清洗机的整体示意图；图2是本发明的超声波清洗机的中链条架翻起示意图；图3是本发明的超声波清洗机的局部放大示意图；图4是本发明的超声波清洗机的超声波振动头分解示意图；图5是本发明的超声波清洗机的驱动齿轮组部分的局部放大示意图；图6是本发明的超声波清洗机的清洗槽仰视示意图；图7是本发明的超声波清洗机的中链条架局部剖视示意图；图8是本发明的超声波清洗机的滤沫原理示意图；图9是本发明的超声波清洗机的滤沫连架和滤沫棒局部示意图；图10 不同超声频率对牛肉嫩度的影响；图11不同超声功率对牛肉嫩度的影响；图12 不同超声温度对牛肉嫩度的影响。
[0013]
清洗槽1，超声波振动头2，滤沫组件，机架外壳4，控制面板5，法兰连接螺孔11，快接法兰盘12，螺孔121，锁固环122，配重块21，第一压电陶瓷22，第一铜片23，第二压电陶瓷24，第二铜片25，超声波振子26，锁固边沿261，连接螺栓27，绝缘垫片28，固定连接架31，链条架32，链条辊轮33，驱动带链34，滤沫连架35，滤沫棒36，擦滤组件37，驱动齿轮组，驱动电机39，防护盖311，上纸辊轴接槽312，下纸辊轴接槽313，卡夹314，拎把321，主驱动辊轮331，从动辊轮332，撑托辊轮333，轴接孔351，连接空心管361，连接杆362，擦滤绵纸辊371，绵纸回收辊372，过滤绵纸373，辊驱动齿轮ⅰ3711，纸辊驱动齿轮ⅱ3721，主驱动齿轮381，带链驱动齿轮382，传动齿轮383，散热格栅51，底脚52，清洗溶液6。
具体实施方式
[0014]
实施例1超声波辅助加热预处理生鲜肉片的设备，它包括：超声波清洗机、恒温水浴锅，所述的超声波清洗机的频率为40khz,功率为200w；所述的恒温水浴锅温度调节范围为85-95℃；所述的温度为温度为90℃；所述的超声波清洗机和/或恒温水浴锅设有滤沫组件。
[0015]
实施例2
参见图1-9所示，超声波清洗机，它包括：清洗槽1、超声波振动头2、滤沫组件、机架外壳4、控制面板5；所述的清洗槽1底部下端面设有多组法兰连接螺孔11和快接法兰盘12；每组中的快接法兰盘12上设有多个螺孔121；螺丝对应设有一个连接螺柱11；快接法兰盘12锁固在连接螺柱11上；快接法兰盘12中部设有锁固环122；所述的超声波振动头2设有多组，超声波振动头2通过快接法兰盘12固定在清洗槽1底部下端面；所述的滤沫组件装设在清洗槽1上部；清洗槽1固定在机架外壳4中；控制面板5固定在机架一侧立面上；控制面板通过线缆与设备中的超声波振动头2和驱动滤沫组件的1电气设备电气连接；所述的超声波振动头2包括：配重块21、第一压电陶瓷22、第一铜片23、第二压电陶瓷24、第二铜片25、超声波振子26、连接螺栓27、绝缘垫片28；连接螺栓27依次连接配重块21、第一压电陶瓷22、第一铜片23、第二压电陶瓷24、第二铜片25和超声波振子26；绝缘垫片28装设在超声波振子26上端面；超声波振子26上边沿设有锁固边沿261，超声波振子26通过锁固边沿261扭锁固定在锁固环122上；所述的滤沫组件包括：固定连接架31、链条架32、链条辊轮33、驱动带链34、滤沫连架35、滤沫棒36、擦滤组件37、驱动齿轮组、驱动电机39；所述的滤沫棒36通过连接杆362轴接在滤沫连架35上；滤沫连架35固定在驱动带链34上；驱动带链34套接在链条辊轮33上；链条辊轮33轴接在链条架32上；链条架32一端轴接在固定连接架31上；固定连接架31固定在清洗槽1一侧的上端；所述的擦滤组件37装设在固定连接架31上，擦滤组件37和链条辊轮33通过驱动齿轮组啮合传动；驱动电机39装设在一侧的固定连接架31上；驱动齿轮组通过驱动电机39驱动；所述的固定连接架31上还设有防护盖311；防护盖311固定在固定连接架31上，防护驱动齿轮组和驱动电机39；所述的链条辊轮33分为主驱动辊轮331、从动辊轮332和撑托辊轮333；所述的链条架32呈船形，主驱动辊轮331轴接在链条架32一端端部；链条架32一端端部与主驱动辊轮331同轴轴接在固定连接架31上；从动辊轮332轴接链条架32另一端端部；链条架32另一端端部上还设有拎把321；拎把321可将链条架32翻转拎起；撑托辊轮333设有多个，多个撑托辊轮333分别轴接在链条架32上；所述的滤沫连架35中部设有呈c字形的滑动区域，滑动区域两端设有轴接部，轴接部中部设有轴接孔351；滤沫棒36是通过两根平行设置的空心管构成；一侧的空心管为接触液体上表面刮滤浮沫的空心管；另一侧的空心管为连接空心管361，连接杆362穿过连接空心管361与滤沫连架35轴接的轴接孔351轴接；所述的擦滤组件37包括：擦滤绵纸辊371、绵纸回收辊372和过滤绵纸373；固定连接架31上设有上纸辊轴接槽312和下纸辊轴接槽313；擦滤绵纸辊371轴接在上纸辊轴接槽312中；绵纸回收辊372轴接在下纸辊轴接槽313中；擦滤绵纸辊371和绵纸回收
辊372分别轴接在上纸辊轴接槽312和下纸辊轴接槽313中后通过卡夹314锁固；过滤绵纸373为擦拭滤沫棒36外沿面；过滤绵纸373可为绵纸卷或者整张绵纸绕接在擦滤绵纸辊371上；擦拭过的过滤绵纸373通过绵纸回收辊372回收；绵纸回收辊372下置可防止污物污染新的过滤绵纸373；擦滤绵纸辊371和绵纸回收辊372上分别设有可拆卸的纸辊驱动齿轮ⅰ3711和纸辊驱动齿轮ⅱ3721；纸辊驱动齿轮ⅰ3711和纸辊驱动齿轮ⅱ3721与驱动齿轮组啮合传动；所述的驱动齿轮组分为主驱动齿轮381、带链驱动齿轮382、传动齿轮383；主驱动齿轮381、带链驱动齿轮382和传动齿轮383均设有2组，分别轴接在固定连接架31外侧；所述的主驱动齿轮381固定在驱动电机39的转子上，主驱动齿轮381分别与带链驱动齿轮382和纸辊驱动齿轮ⅰ3711啮合；带链驱动齿轮382固定在主驱动辊轮331两端；纸辊驱动齿轮ⅰ3711通过传动齿轮383与纸辊驱动齿轮ⅱ3721啮合；所述的机架外壳4内侧底部设有散热格栅41；散热格栅41边角处设有底脚42。
[0016]
实施例3鲜肉预处理条件的优化实验实验设备：kq-300vde型双频数控超声波清洗器（频率为45khz、28khz）昆山市超声仪器有限公司；kq-3200b型超声波清洗器（40 khz）天津奥特赛恩斯仪器有限公司；超声波细胞粉碎机（20 khz）宁波新芝生物科技股份有限公司。
[0017]
利用超声波处理鲜肉，由于影响鲜肉品质的因素有超声频率、超声功率、超声时间、温度等，因此根据各因素设计实验，讨论各因素对鲜肉嫩度和持水性的影响；前处理：选取超市购买的新鲜牛肉（黄瓜条）；将牛肉置于干净切肉板上处理，切成长
×
宽
×
厚=7cm
×
4cm
×
3mm大小的薄片，剔除筋腱、脂肪组织及不可食用部分；将肉浸入装水或其他溶液的烧杯中，其中肌纤维方向与超声波探头方向平行，将烧杯置于超声波机器内的槽架上，机槽的温度为室温即可；设置超声频率、超声功率、超声时间；以未做处理的鲜肉片做对照，具体如下：一、不同超声频率对牛肉嫩度的影响设定超声频率为变量，分别为20、28、40、45khz，在室温（不加热）、200w条件下，分别超声6、8、10、12、14、16、18s，用剪切力测量仪测定剪切力，评价鲜肉嫩度；结果如图10所示；由图10可知，随着超声处理的进行，所有组肉样的剪切力值均呈先减少后增加的趋势，20、28khz处理肉样，与未超声组相比差异显著（p<0.05），剪切力值高于对照组，可能是因为低频率、短时间的超声处理对牛肉的嫩化效果 仅限于表面，嫩化效果不是那么明显。40、45khz处理组肉样的剪切力显著低于未超声组（p＜0.05），由于一定强度的超声处理可以破坏肌纤维的显微结构，并使肌原纤维断裂，从而提高牛肉嫩度。在40khz的条件下，超声12s剪切力值最低肉的嫩度最好。
[0018]
二、不同超声功率对牛肉嫩度的影响设定超声功率为变量，分别为200、300、400、500w，在室温（不加热）、40khz条件下，分别超声6、8、10、12、14、16、18s，用剪切力测量仪测定剪切力，评价鲜肉嫩度；结果如图11；由图11可知，随着超声处理的进行，所有组肉样的剪切力值均呈先减少后增加的趋势；在超声时间超过10s以后，以功率300w-500w处理肉样，其剪切力值显著大于未超声组（p<0.05）,可能是因为超声功率过高会导致肉中的蛋白质变性，对肉的嫩度起到反作用；在功率为200w时，测定的剪切力值显著低于未超声组（p<0.05），在超声12s剪切力值最小，肉的
嫩度最好，说明一定强度的超声波处理产生的空穴效应使肌原纤维在z线处断裂，肌肉结构组织变得松散，能够对牛肉起到很好的嫩化作用。
[0019]
三、不同超声温度对牛肉嫩度的影响设定超声温度为变量，分别为60、70、80、85、90、95、100℃，在40khz 200w的条件下，分别超声6、8、10、12、14、16、18s，用剪切力测量仪测定剪切力，评价鲜肉嫩度；结果如图12，可以看出温度在90℃超声12s时剪切力值最小，肉的嫩度最好，说明在此条件下进行超声处理对肉样具有很好的嫩化效果，这是由于90℃条件下有利于肌肉中盐溶性蛋白的溶出，可以提高肉的嫩度和保水性。
[0020]
综上，选择超声处理的条件为：超声功率200w 、超声频率40khz、超声温度90℃。
[0021]
实施例4先超声后热水浴1）前处理：选取超市购买的新鲜牛肉（黄瓜条）；将牛肉置于干净切肉板上处理，切成长
×
宽
×
厚=7cm
×
4cm
×
3mm大小的薄片，剔除筋腱、脂肪组织及不可食用部分；2）超声：将肉浸入装有水或浓度为0.5-1%的淀粉溶液的烧杯中，将烧杯置于超声波机器内的槽架上，并控制机槽的温度小于50℃，使用挂壁温度计测量；设置超声频率40khz、超声功率200w，超声时间为12s；4）停止超声后，取出肉片，加入到90℃的恒温热水中，加热12s；5）加热好的肉片可即食或烹饪。
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经上述方法得到的肉片测定的剪切力与在实施例3条件下处理的肉片剪切力无明显差异。并且经该方法处理的肉片，未检测出活菌，因此上述方法处理肉片有很好的抑菌效果。
[0023]
实施例5涮火锅方法1、采用实施例1的设备，在超声波清洗机水槽中加水或小于5%的淀粉水溶液，将肉片放入水槽中超声12ｓ；２、超声后的肉片放入恒温水浴锅中水浴12s；即食或4℃保存；3、放入火锅中稍涮即食。
[0024]
火锅汤清肉嫩。