2.當溫度降至冰點以下時,微生物及其周圍介質中的水分被凍結,使細胞的細胞質粘度、電解質濃度、pH值和膠體狀態增加,導致細胞變性,細胞膜受到冷凍的機械作用而受損。這些內外環境的變化是微生物代謝活動受阻或死亡的直接原因。肉類的冷藏是指將產品深層部分的溫度降低到0 ~ 65438±0℃左右,然後保存在0℃左右。由於低溫細菌的活性,冷卻肉的保存期不長。壹般豬肉可以保存1周左右。為了延長冷卻肉的保存期,可以將產品的深層溫度降低到-6℃左右。然而,由於原材料的種類不同,冷卻處理的條件也不同。
1.冷卻法
每次餵肉前,提前將冷卻室內溫度降至-2 ~-3℃,餵肉後冷卻約14 ~ 24h。當肉溫達到0℃左右時,冷卻室內溫度保持在0 ~ 65438±0℃。在空氣溫度約為0℃的自然循環條件下,豬和牛的胴體和副產品所需的冷卻時間為24小時,羊胴體為18小時,家禽為12小時。
2.冷卻肉的貯藏及貯藏期的變化。
冷卻肉的貯藏是指在0℃左右貯藏冷卻肉。冷卻肉冷藏的目的,壹方面可以完成肉的成熟過程,另壹方面可以達到短期保鮮的目的。短期加工的肉類不宜冷凍冷藏。因為凍肉和解凍肉,即使條件很好,解凍後其幹耗和肉汁損失也大於冷卻肉。
(1)冷藏條件肉類在冷卻狀態下冷藏的時間取決於冷藏環境的溫度和濕度。根據國際冷凍學會第四委員會的建議,冷凍動物肉的冷藏條件和期限見表1-4-1。
肉類在冷藏過程中應保持恒溫恒濕,空氣流速為0.1 ~ 0.2m/s。
(2)肉類在冷藏過程中的變化低溫冷藏的肉類和家禽,由於微生物的作用,使肉類表面發粘、發黴、變軟、變色並產生臭味。
發粘發黴:發粘發黴是冷藏肉類中最常見的現象。溫度為0℃時,肉表面汙染的細菌初始數量為每平方厘米100個時,在16d達到粘稠;到了10,只需7天就有粘性了。溫度升高,粘滯時間明顯縮短。
空氣的濕度對粘性也有很大的影響。當溫度保持在4℃時,相對濕度從100%降低到80%,形成粘性的時間延長了1.5倍。表1-4-1冷卻肉冷藏溫度及保質期(℃)相對濕度(%)預計保存期(d)牛肉肉
小牛
羊肉
豬肉
臘肉
培根
食用副食品
拿出臟雞-1.5 ~ 0
-1~0
-1~0
-1.5~0
-3~1
-1~0
-1~0
0 90
90
85~90
85~90
80~90
80~90
75~80
85~90 28~35
7~21
7~14
7~14
30
120~180
三
7 ~ 11肉色變化:在低溫低濕條件下,肌肉能很好地保持鮮紅色,持續時間較長。當濕度為100%時,肌肉在16℃變成褐色的時間不到2天。0℃時可延長10d以上;如果溫度相同,在4℃、濕度為100%的條件下,鮮紅色可保持5天以上,70%時可縮短至3天。
空氣的高流速會促進肉表面的幹耗,從而促進肉的氧化。為了提高冷藏效果,氣調冷藏已經應用於肉類冷藏領域。
此外,少數會變成綠色、黃色、青色等。,這是由於細菌和黴菌的繁殖導致蛋白質分解而產生的特殊現象。
幹耗:肉類冷藏,初期幹耗量大。隨著時間的推移,單位時間的幹耗減少。冷藏期超過72小時,每日失重約為0.02%。此外,冷藏期間的幹耗與空氣濕度有關。隨著濕度的增加,幹耗減少。
(3)延長冷卻肉貯藏期的方法延長冷卻肉貯藏期的方法包括應用CO2、抗生素、紫外線、輻射和臭氧,以及使用氣態氮代替空氣介質。在2011中的實際應用如下:
CO2:低溫時,CO2濃度為10%時,黴菌在肉上的生長會比較緩慢;20%會阻止黴菌活動。CO2的溶解度很大,隨著溫度的降低而增加,也能很好的穿透細胞膜。肉類的脂肪、蛋白質和水可以很好的吸收CO2。因此,在短時間內,CO2的濃度可以增加到足以抑制微生物的生長,不僅在肉的表面,而且在深層組織中。由於CO2在脂肪中的高溶解度,降低了脂肪中的氧含量,從而延緩了脂肪的氧化和水解。冷卻肉在0℃、CO2濃度為10% ~ 20%條件下貯藏,可延長貯藏期1.5 ~ 2.0倍(比在氮氣中貯藏時間長)。
CO2法的缺點是當濃度超過20%時,由於CO2與血紅蛋白和肌紅蛋白結合,肉的顏色變深。此外,CO2儲存需要具有特殊結構的儲存室。
紫外線照射:用紫外線照射冷卻肉的條件是:空氣溫度2 ~ 8℃,相對濕度85% ~ 95%,循環風速2m/min。經紫外線照射的冷卻肉保存期可延長壹倍。
紫外線照射的缺點是只能對肉的表層進行殺菌;輻射會使壹些維生素(如維生素B6)失效;由於肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的變化以及氧合肌紅蛋白(MbO2)轉化為高鐵血紅蛋白(MeTMb),肉的表面是深色的。由於臭氧的形成,脂肪的氧化過程顯著增強;胴體很難被均勻照射;紫外線對人的眼睛和皮膚有害。當溫度在冰點以上時,只能在壹定程度上抑制酶和微生物的活動以及肉類的各種變化,而不能阻止它們的活動。因此,肉類冷卻後只能短時間保存。如果肉要長期保存,就需要冷凍,即把肉的溫度降到-18℃以下,肉中大部分水分(80%以上)形成冰晶。這個過程被稱為肉類冷凍。
1.肉類冷凍預處理
冷凍前的處理大致可以分為三種方式:①胴體對半分割後直接包裝冷凍;(2)胴體分割、去骨、包裝、裝箱、冷凍;③將屍體分割、去骨,然後在冷凍盤中冷凍。
2.凍結法
肉的壹般冰點是-1.7 ~-2.2℃。當達到這個溫度時,肉中的水分開始凍結。在冷凍過程中,過冷狀態首先完成。肉的溫度降到冰點以下而不凍結的現象稱為過冷。在過冷狀態下,僅形成接近結晶的聚集體。這種狀態很不穩定。壹旦被破壞(溫度降低到開始出現冰核或振動的程度),會立即釋放潛熱轉化為冰晶,溫度上升到冰點,冰晶析出。穩定晶核在冷卻過程中形成的溫度,或開始上升的最低溫度,稱為臨界溫度或過冷溫度。畜禽和魚類的過冷溫度為-4 ~-5℃。當肉處於過冷溫度時,水沈澱形成穩定的聚集體,然後上升到冰點並開始凍結。
肉汁在冷凍過程中的結晶主要由肉汁中的純水組成。其中可溶性物質濃縮在剩余的液相中。隨著水的凍結,冰點下降,當溫度下降到-5 ~-10℃時,組織中約80% ~ 90%的水已凍結成冰(表1-4-2)。在此之前的溫度通常被稱為最大冰晶形成區。隨著溫度的不斷降低,冰點也在降低。當它達到肉汁的冰晶點時,所有的水都凍結成冰。肉汁的冰晶點是-62 ~-65℃。表1-4-2肉的凍結溫度和肉汁中水的凍結速率(℃)-1.5-2.5-5-7.5-10-17.5-20-25-32.5凍結速率(%) 30 63
壹般生產中的冷凍速度往往以所需時間來區分。比如中肥豬的半胴體從0 ~ 4℃冷凍到-18℃,速凍時間不到24小時;24 ~ 48h為中速冷凍;如果超過48 h,就是慢凍。
肉的冷凍過程是肌肉細胞間的水先結冰發生過冷,然後細胞內的水結冰。這是因為細胞間的蒸汽壓低於細胞內的蒸汽壓,鹽的濃度也低於細胞內的蒸汽壓,冰結高於細胞內的冰點。所以胞間水首先形成冰晶。隨後,晶體附近的溶液濃度增加,通過滲透壓的作用,細胞內的水向細胞外滲透,在冰晶周圍,冰晶長大,變成大冰粒。直到溫度下降將細胞內的液體凍結成冰晶。
速凍和慢凍對肉質的影響不同。在慢凍過程中,最大冰晶形成帶(-1 ~-5℃)停留時間較長,纖維中的大量水分滲出細胞,使細胞內液體濃度增加,冰點降低,導致肌纖維間冰晶越來越大。當水變成冰時,其體積增加9%,導致肌肉細胞受到機械損傷。這種凍肉解凍時幾乎沒有可逆性,造成大量肉汁流失。所以慢凍對肉質影響很大;速凍時溫度下降很快,水很快穿過最大的冰晶生成帶,所以水的再分布不明顯。冰晶形成的速度比水蒸氣擴散的速度快,停留在過冷狀態的時間短,冰晶從表面向中心移動的速度更快。其結果是細胞內外的水幾乎同時凍結,形成的冰晶顆粒小而均勻,對肉質影響小,解凍時可逆性大,汁液損失少。
肉類的最佳冷凍時間取決於屠宰後肉類的生化變化。屍僵前、屍僵中、屍僵後冷凍,肉的質量和肉汁的損失是不壹樣的。屍僵前冷凍,由於ATP、糖原、磷酸肌酸和肌動蛋白含量高,乳酸和葡萄糖含量低,pH值高,肌肉表面無血漿分離,肌原纖維緊密,肌原纖維整齊,橫紋清晰,快速冷凍時,少量形成冰晶,存在於細胞內。慢慢解凍時,可逆性很大,肉汁損失較少。但是快速解凍會造成汁液大量流失。
屍僵前冷凍,短期存放後,解凍時肉質缺乏緊實感和風味,解凍後成熟時有待改善。
屍僵狀態下冷凍,由於肉的保水能力低,容易造成肉汁的流失。通過對比不同時間凍肉的品質,西味認為宰後1d凍肉最好,3d凍肉更好,後期品質會下降。解凍後冷凍,因為保水能力部分恢復,硬度降低,肉汁損失較少,解凍後解體比僵屍肉更容易分。
4.凍結法
冷凍過程分為壹次冷凍和二次冷凍。
(1)第壹次冷凍後的鮮肉不經冷卻直接送入冷凍室冷凍。冷凍室內溫度-25℃,風速1 ~ 2m/s,冷凍時間16 ~ 18h,深部體溫達到-15℃,即完成冷凍過程,送出倉庫儲存。
(2)第二次冷凍後,屠宰後的鮮肉先送至冷卻室,在0 ~ 4℃冷卻8 ~ 12h,然後轉入冷凍室,在-25℃冷凍。壹般在12 ~ 16h完成冷凍過程。
與二次冷凍相比,壹次冷凍可縮短加工時間40%左右,減少大量搬運,提高冷凍室利用率,減少幹耗損失。而對冷縮敏感的牛羊肉冷凍壹次會導致冷縮和解凍僵硬的現象,所以有些國家不采用牛羊肉冷凍壹次的方法。二次凍肉品質好,不易產生冷縮。解凍後的肉保水性好,汁液流失少,嫩度好。
5.冷凍肉的冷藏
凍肉冷庫內空氣溫度通常保持在-65438±08℃以下,正常情況下溫度變化範圍不超過65438±0℃。在批量采購和交付過程中,壹晝夜不得超過4℃。凍肉的保質期取決於保存前的保存溫度、品質、種類和肥度,其中溫度是主要因素。因此,要註意凍肉的安全儲存,貫徹先進先出的原則,經常檢查產品。凍肉的冷藏條件和期限見表1-4-4。表1-4-4凍肉種類冷藏期溫度(℃)相對濕度(%)貯存期(月)牛肉
小牛
豬肉
豬肉
豬排
豬肉
羊肉
兔肉
家禽
內臟(包裝)-18 ~-23
-18
-18~-23
-29
-18
-18
-18~-23
-18~-23
-18
-18 90~95
90~95
90~95
90~95
90~95
90~95
90~95
90~95
90~95
90~95 9~12
8~10
7~10
12~14
6~8
3~12
8~11
6~8
3~8
3 ~ 4 6.冷凍和貯藏對肉品質的影響
肉類在冷凍過程中的品質變化包括組織結構的變化、膠體性質的變化和其他變化。這些變化受冷凍速度和冷凍後儲存時間的影響。長時間存放時,時間因素的影響大於冷凍速度的影響。
(1)結構的變化主要是由於冰結晶的機械損傷。在冷凍過程中,纖維中的水分向外移動,引起纖維脫水收縮,促進纖維中的蛋白質顆粒靠近和聚集。肌肉組織中的水分凍結後,體積增加9%左右。
因此,當肉被冷凍時,肉中形成的冰晶必然會對組織施加壹定的機械壓力。在快速冷凍的情況下,單位面積的壓力相對較小,因為生成的冷凍晶體較小。而且因為肌肉有壹定的彈性,不會造成肌肉組織損傷。但如果緩慢凍結,形成的凍晶體積大,分布不均勻,所以冰晶產生的單位面積壓力大,造成組織結構的損傷和破壞。同時,纖維被擠壓聚集。這種由冰結晶引起的組織損傷是機械的,因此是不可逆的。解凍時會造成肉汁大量流失。
(2)膠體性質的變化冷凍會破壞肌肉蛋白質的膠體性質,從而降低肉的品質。蛋白質膠體性質被破壞的原因是蛋白質在冷凍過程中變性。蛋白質變性的原因如下:
鹽析:肉類冷凍過程中,先冷凍純水,再稀釋溶液。因此,當大部分水轉化成冰時,未凍結部分殘留的溶質濃度逐漸增加,即殘液中鹽的濃度增加,使蛋白質鹽析,從溶液中沈澱出來。鹽析後的蛋白質在初始階段仍保留其天然性質,如果稀釋溶液仍可溶解。但如果鹽析時間過長,就會逐漸變成不可逆的變性。
氫離子濃度:肉中酸類的解離度很小(主要是磷酸、乳酸和肌酸),肉蛋白本身是兩性電解質,有很強的緩沖作用,所以酸度的變化對這種溶液中的氫離子濃度影響不大。
當肉被冷凍時,殘液中酸的濃度隨著冰晶沈澱的增加而增加。此時,壹方面由於鹽濃度的增加,蛋白質發生鹽析,使溶液中的可溶性蛋白質逐漸減少。另壹方面,水冷凍對蛋白質造成機械損傷,因此蛋白質在溶液中的緩沖作用逐漸減弱。溶液中氫離子的濃度趨於增加。所以冷凍後,即使是肉中酸的少量增減,對氫離子濃度的影響也很大,從而促進蛋白質的變性。比如牛肉汁的pH值在6 ~ 7左右時,變性程度較低且穩定,低於6.0時,迅速增加。
結合水凍結:肌纖維中原生質的膠體狀態,其中主要分散體是蛋白質。蛋白質分子周圍是結合水,對蛋白質有很強的親和力。在結冰的過程中,自由水先結冰。隨著氣溫持續下降,結冰水量逐漸增加。當結冰水量超過壹定範圍時,結合水結冰。結合水的凍結導致膠體顆粒的結構受到機械損傷,削弱了蛋白質對水的親和力。解凍過程中,這部分水分無法再被蛋白質顆粒吸收,使蛋白質失去結合水,成為脫水蛋白質。這樣蛋白質顆粒容易凝集沈澱,失去可逆性,使細胞內原生質無法再回到冷凍前的膠體狀態。
近年來,由於深度冷凍(如液氮)的發展,這種解釋受到質疑,即雖然冷凍溫度很低,但冷凍食品的可逆性比-25℃以上冷凍的食品好得多。用結合水凍結理論很難解釋這個問題。另壹方面,Love等人(1962)所做的實驗為結合水凍結理論提供了依據。因此,在2011中,認為影響肉質可逆性的關鍵因素,即凍結速度,相對於最終凍結溫度是次要的。
蛋白質顆粒分散密度變化:由於冰晶的形成和部分結合水的凍結,蛋白質分子的水合層減弱甚至消失,側鏈暴露出來。同時結合冷凍中形成的冰晶的擠壓,使蛋白質顆粒相互靠近結合,使蛋白質顆粒凝集沈澱。這種效果和凍結速度有很大關系。冷凍速度越快,擠壓越小,變性程度越低。
(3)肉類在冷凍冷藏過程中的其他變化。
幹燥收縮:幹燥收縮的程度隨空氣條件(溫度、濕度、流速)、肉的等級和大小以及包裝狀態而變化。溫度高、濕度低、空氣流速快、冷藏時間長、脂肪含量低、形狀小且無包裝時,幹燥收縮率顯著增加。當上述條件同時明顯不利時,可使肉質變成海綿,肉質和脂肪氧化嚴重。這是因為冷凍冷藏過程中的幹燥收縮類似於冰的升華。在這個過程中,沒有水的運動。因此,冷凍肉表面水分蒸發後會形成壹層脫水的海綿狀層。海綿狀層下的冰晶繼續升華,以水蒸氣的形式穿透表層,海綿狀層加深。
另壹方面,空氣擴散,使空氣在逐漸加深的脫水海綿層中積聚,導致肉內形成高度活躍的表層,在此發生強烈氧化,吸附各種氣味。
降低肉的收縮損失不僅有利於質量,而且具有重要的經濟意義。如果每年冷藏5000噸凍肉,冷藏過程中收縮損失減少0.5%,可挽回損失25噸肉。
變色:凍肉在儲存過程中顏色逐漸變深,主要是由於血紅素的氧化和表面水分的蒸發,使色素物質濃度增加。冷凍溫度越低,顏色變化越小。在-50 ~-80℃左右幾乎不變色。
汁液流失:冷凍凍肉解凍時,裏面的冰晶融化成水,但此時的水不能完全被組織吸收,所以流出組織時稱為汁液流失。汁液流失量可以作為判定冷凍肉品質的指標之壹。所謂汁液流失,壹般是指解凍過程中和解凍後自然流出的汁液,稱為freedrip。在98 ~ 1862 kPa的壓力下流出的汁液,除了自由損失外,稱為可壓榨性滴落。兩者總被稱為汁液流失。
果汁損失總量和自由損失與可擠壓損失之比與冷凍前的處理、原料的種類和形態、冷凍濕度、冷凍速度、冷凍和冷藏期間的時間和溫度、管理和解凍方法有關。
原料新鮮(解凍造成的僵硬除外),冷凍速度快,冷凍冷藏溫度低且穩定,冷凍冷藏時間短,壹般汁液流失少。如果冷凍後立即解凍,幾乎不會出現汁液流失。汁液流失在冷凍狀態下隨時間增加而增加,但達到壹定最大值後不再增加。汁液流失的原因基本上是蛋白質膠體發生不可逆的變化,使凝膠結構中的水分無法保留並流出組織。
對於牛肉來說,屠宰後的成熟時間與汁液流失有關。宰後5小時冷凍的汁液流失較少,但24小時至5天後汁液流失增加。這期間被冷凍的人和被冷凍24小時的人差不多。成熟的牛肉,即使形成大冰晶,解凍時汁液流失也少,因為保水性好。脂肪的變化:低溫下,氧分子的活化能力雖然已經大大減弱,但依然存在。所以脂肪還是會被氧化的,尤其是含有較多不飽和脂肪酸的脂肪。各種肉類中,動物脂肪最穩定,其次是禽類脂肪,魚類脂肪最差。在-8℃貯存6個月後,豬脂肪變黃,有油膩味。12個月後,這些變化擴散到25 ~ 40 mm的深度;但在-65438±08℃下儲存65438±02個月後,脂肪中未發現不良現象。
微生物和酶:微生物在極低的冷藏溫度下不易生長繁殖。但是,如果冷凍肉在冷藏前已經被細菌或黴菌汙染,或者在冷藏條件差的情況下冷藏時,冷凍肉的表面也會出現細菌和黴菌菌落,尤其是融化的地方。
至於冷凍後組織蛋白酶的活性,有報道稱冷凍後活性增加,反復冷凍解凍活性更大。
7.冷凍肉的解凍
解凍是冷凍肉食用或進壹步加工前的必要步驟,是將冷凍肉中冰晶狀態的水分轉化為液體,恢復冷凍肉原有狀態和特性的工藝過程。解凍實際上是凍結的逆過程。解凍肉的品質與解凍速度和解凍溫度有關。緩慢解凍和快速解凍有很大的區別。
結果表明,當氣溫為15℃時,牛肉1/4胴體的損失為3%。在3 ~ 5℃緩慢解凍時,損失僅為0.5% ~ 1.5%。因此,緩慢解凍可減少損失65438±0.5% ~ 2.5%。肉保存時間越長,解凍溫度越高,肉汁損失越大。40℃時損耗為11.5%,7℃時為4.35%,1℃時為2.55%。
解凍的方法有很多,但以下幾種是常用的:
(1)空氣解凍法
冷凍肉被移動到解凍室,並通過空氣介質和冷凍肉之間的熱交換來解凍。壹般來說,在0 ~ 5℃空氣中解凍稱為緩慢解凍,在15 ~ 20℃空氣中解凍稱為快速解凍。
(2)液體解凍法
液體解凍的方法主要包括用水浸泡或噴灑。其優點是解凍速度比空氣解凍快。缺點是消耗大量水分,同時也會使部分蛋白質和提取物流失,肉色變淡,香氣減弱。水溫65438±00℃,解凍20h水溫20℃,解凍10 ~ 11h。解凍的肉需要在大約65438±0℃的空氣溫度下幹燥,因為它的表面是濕的。如果用聚乙烯袋包裝,放在水裏解凍,肉的質量是可以保證的。在鹽水中解凍,鹽會滲透到肉的淺層。這種方法可以用來解凍腌肉。豬肉在6℃鹽水中解凍10h小時,肉汁損失僅為0.9%。
(3)蒸汽解凍法
蒸汽解凍法的優勢在於解凍速度快,但肉汁損失遠大於空氣解凍。但由於水蒸氣的凝結,重量會增加0.5% ~ 4.0%。
(4)微波解凍法
微波解凍可以大大縮短解凍時間。同時可以減少肉汁損失,改善衛生條件,提高產品質量。這種方法適用於解凍半個或四分之壹的畜體。等邊幾何形狀的肉塊用這種方法效果更好。因為在微波電磁場中,整塊肉會同時被加熱。微波解凍可以帶包裝進行,但包裝材料應滿足相應的電容,並對高溫有足夠的穩定性。最好用聚乙烯或聚苯乙烯,不要用金屬片。(5)真空解凍
真空解凍法的主要優點是解凍過程均勻,無幹耗。厚度為0.09米,重量為31公斤的牛肉,通過真空解凍裝置只需要60分鐘。