肉的低温贮藏和保鲜.ppt

第四章肉的低温贮藏与保鲜 第一节肉的低温贮藏第二节其他贮藏方法 第一节肉的低温贮藏 一 低温贮藏的基本原理 低温可以抑制微生物及寄生虫的生命活动和酶的活性 从而达到贮藏保鲜的目的 由于能保持肉的颜色和状态 方法易行 冷藏量大 安全卫生 因而低温贮藏原料肉的方法被广泛应用 一 低温对微生物的作用 1 在低温下微生物物质代谢过程中各种生化反应减缓 因而微生物的生长繁殖就逐渐减慢 2 温度下降至冻结点以下时 微生物及其周围介质中水分被冻结 使细胞质粘度增大 电解质浓度增高 细胞的pH值和胶体状态改变 使细胞变性 加之冻结的机械作用细胞膜受损伤 这些内外环境的改变是微生物代谢活动受阻或致死的直接原因 常见的腐败菌和病原菌 在10 以下时 其发育就被显著地抑制了 达到0 附近 发育就基本停止了 达到冻结状态时 这些细菌就会慢慢地死亡 然而 对嗜冷菌来说 5 或 10 才能达到零度温度 霉菌和酵母菌的零度温度也较低 霉菌的孢子即使在 8 下也能出芽 酵母菌在 2 3 时 其孢子也能出芽 有的酵母菌在 9 亦能缓慢地发育 所以 为保证冷冻肉的安全 一般要将温度降至 10 以下 不过在低温下它们的死亡速度比在高温下缓慢得多 另外 低温对细菌的致死作用是微小的 特别是一些耐低温的细菌 即使冷至 25 也不会死亡 例如 结核分支杆菌在 10 的冻肉中可存活2年 沙门氏菌在 163 可存活3d 因此 决不能用冷冻作为带菌肉的无害化处理 冻肉解冻以后 存活的细菌又可很快繁殖起来 所以 解冻的肉应该在较低的温度下尽快加工利用 表4 1微生物生长温度范围表 低温对酶的活性有抑制作用 无论是肉中本身的酶 还是微生物生活过程中产生的酶 酶活性的最适宜温度一般为30 40 通常 温度下降10 酶活性要减弱1 3 1 2 当温度降至0 时 酶的活性大部分受到抑制 当接近 20 时 酶的活性就很弱了 这是低温下能够保藏肉类的又一重要原因 然而 低温对酶的活性只能是抑制 而不能完全使其停止 只是作用缓慢而已 例如 脂肪酶在 35 尚不失去活性 糖原酶在相同条件下也有活性作用 甚至达 79 也不能被破坏 二 低温对酶的作用 三 低温对寄生虫的作用 鲜猪肉 牛肉中常有旋毛虫 绦虫等寄生虫 用冻结的方法可将其杀灭 在使用冻结方法致死寄生虫时 要严格按照有关规程进行 杀死猪肉中旋毛虫的冷冻条件见表5 2 表4 2杀死猪肉中旋毛虫的冷冻温度及所需天数 冷却 鲜 肉是指对严格执行检疫制度屠宰后的胴体迅速进行冷却处理 使胴体温度 以后腿内部为测量点 在24小时内降为0 4 并在后续的加工 流通和零售过程中始终保持在0 4 范围内的鲜肉 二 肉的冷却与冷藏 一 冷却的作用 与热鲜肉相比 冷却肉始终处于冷却环境下 大多数微生物的生长繁殖被抑制 肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌等致病菌已不分泌毒素 可以确保肉的安全卫生 在低温条件下 酶的活性被抑制 因此 及时进行降温 可以防止畜禽肉发生自溶 冷却肉经历了较为充分的解僵成熟过程 质地柔软有弹性 滋味鲜美 冷却是短期贮存畜禽肉的有效方法 同时也是采用两步冷冻的第一步 冷却可以延缓脂肪和肌红蛋白的氧化 首先要求原料肉清洁 其次是要尽早和尽快冷却 第三是要在冷链下加工 贮存和销售 冷却肉生产的基本原则 1 温度肉的冰点在 1 左右 冷却终温以0 4 左右为好 因而冷却间在进肉之前 应使空气温度保持在 4 左右 在进肉结束之后 即使初始放热快 冷却间温度也不会很快升高 使冷却过程保持在0 4 左右 对于牛肉 羊肉来说 在肉的pH尚未降到6 0以下时 肉温不得低于10 否则会发生冷收缩 二 冷却条件 冷却间的Rh对微生物的生长繁殖和肉的干耗起着十分重要的作用 在整个冷却过程中 水分不断蒸发 总水分蒸发量的50 以上是在冷却初期 最初1 4冷却时间内 完成的 因此在冷却初期 空气与胴体之间温差大 冷却速度快 Rh宜在95 以上 之后 宜维持在90 95 之间 冷却后期Rh以维持在90 左右为宜 这种阶段性地选择相对湿度 不仅可缩短冷却时间 减少水分蒸发 抑制微生物大量繁殖 而且可使肉表面形成良好的皮膜 不致产生严重干耗 达到冷却目的 2 相对湿度 Rh 空气流动速度对干耗和冷却时间也极为重要 为及时把由胴体表面转移到空气中的热量带走 并保持冷却间温度和相对湿度均匀分布 要保持一定速度的空气循环 冷却过程中 空气流速一般应控制在0 5 lm s 最高不超过2m s 否则会显著提高肉的干耗 3 空气流速 肉的保鲜技术 目前国内外对畜肉冷却主要采用一次冷却法 二次冷却法和超高速冷却法 1 一次冷却法在冷却过程中空气温度只有一种 即0 或略低 整个冷却过程一次完成 国内的冷却方法是 进肉前冷却库温度先降到 1 3 肉进库后开动冷风机 使库温保持在0 3 10h后稳定在0 左右 开始时相对湿度为95 98 随着肉温下降和肉中水分蒸发强度的减弱 相对湿度降至90 92 空气流速为0 5 1 5m s 三 冷却方法 1 畜肉冷却 2 二次冷却法第一阶段 空气的温度相当低 冷却库温度多在 10 15 空气流速为1 5 3m s 经2 4h后 肉表面温度降至0 2 大腿深部温度在16 20 左右 第二阶段空气的温度升高 库温为0 2 空气流速为0 5m s 10 16h后 胴体内外温度达到平衡 约2 4 两段冷却法的优点是干耗小 周转快 质量好 切割时肉流汁少 缺点是易引起冷缩 影响肉的嫩度 但猪肉脂肪较多 冷缩现象不如牛羊肉严重 3 超高速冷却法库温 30 空气流速为1m s 或库温 20 25 空气流速5 8m s 大约4h即可完成冷却 此法能缩短冷却时间 减少干耗 缩减吊轨的长度和冷却库的面积 禽肉的冷却方法很多 如用冷水 冰水或空气冷却等 在国内 一般小型家禽屠宰加工厂常采用冷水池冷却 采用这种方法冷却时 应注意经常换水 保持冷水的清洁卫生 也可加入适量的漂白粉 以减少细菌污染 在中型和较大型的家禽屠宰加工厂 一般采用空气冷却法 进肉前库温降至 1 3 肉进库后开动冷风机 使库温保持在0 3 相对湿度85 90 空气流速O 5 1 5m s 经6 8h肉最厚部中心温度达2 4 时 冷却即告结束 在冷却过程中 因禽体吊挂在挂钩上而下垂 往往引起变形 冷却后需人工整形 以保持外形丰满美观 2 禽肉的冷却 初期 低温 高湿 高空气流速 后期 较高温度 0度左右 低湿 低空气流速 冷却条件控制的一般原则 1 冷藏方法空气冷藏 以空气作为冷却介质 由于费用低廉 操作方便 是目前冷却冷藏的主要方法 冷却肉一般存放在 1 1 的冷藏间 或排酸库 一方面可以完成肉的成熟 或排酸 另一方面达到短期贮藏的目的 冷藏期间温度要保持相对稳定 以不超出上述冷却温度范围为宜 进肉或出肉时温度不得超过3 相对湿度保持在90 左右 空气流速保持自然循环 冰冷藏法 常用于冷藏运输中的冷却肉冷藏 用冰量一般难以准确计算 主要凭经验估计 四 冷却肉的冷藏 2 冷藏期 表4 3冷却肉的贮藏条件和贮藏期 3 冷却肉在贮藏期间的变化 1 发粘和发霉发粘和发霉是冷藏肉最常见的现象 这是肉在冷藏过程中 微生物在肉表面生长繁殖的结果 与肉表面的微生物污染程度和相对湿度有关 微生物污染越严重 湿度越高 肉表面越易发粘 发霉 2 干耗肉类在低温贮藏过程中 其内部水分不断从表面蒸发 使肉不断减重俗称 干耗 冷藏期的干耗与空气湿度有关 湿度增大 干耗减小 肉在冷藏中 初期干耗量较大 时间延长 单位时间内的干耗量减少 3 变色肉在冷藏中若贮藏不当 牛 羊 猪肉会变成绿色 黄色 褐色等 鱼肉产生绿变 脂肪会变黄 这些变化有的是在微生物和酶的作用下引起的 有的是本身氧化的结果 但色泽的变化是品质下降的表现 4 串味肉与有强烈气味的食品存放在一起 会使肉串味 3 冷却肉在贮藏期间的变化 5 成熟冷藏过程中可使肌肉中的化学变化缓慢进行 而达到成熟 目前肉的成熟一般采用低温成熟法即冷藏与成熟同时进行 6 冷收缩主要发生在牛 羊肉中 它是屠杀后在短时间内进行快速冷却时出现的一种肌肉强烈收缩现象 这种肉在成熟时不能充分软化 3 冷却肉在贮藏期间的变化 冻结 即将肉的温度降低到 18 以下 肉中的绝大部分水分 80 以上 形成冰结晶 该过程称其为肉的冻结 过冷状态 肉的温度下降到冻点以下也不结冰的现象叫过冷状态 过冷温度 降温过程中形成稳定性晶核的温度 或开始回升的最低温度称作临界温度或过冷温度 畜 禽 鱼肉的过冷温度为 4 5 三 肉的冻结与冻藏 一 冻结原理 第一阶段 冷却阶段 从初温冷却到冰点 肉内的液体 包括组织液和肌细胞内液 都呈胶体状态 冰点较水的冰点低 在 1 1 5 此阶段由于肉与冷却介质之间温差大 所以降温迅速 第二阶段 冰晶形成期 温度从冰点降至 5 约有80 的水分形成冰晶 故称为最大冰晶生成带 第三阶段 冻结后期 温度从 5 继续下降 结冰量很少 降温速度快 直到冻藏温度 肉如果在 4 以下进行缓慢结冻 由于细胞外液可溶性物质比细胞内液少而先结冰 则肌细胞内的水分因周围渗透压的变小而渗透到肌细胞周围的结缔组织中 使结缔组织中的冰晶越来越大 肌细胞脱水变形 肉中冰晶大 往往造成肌细胞膜破损 解冻后使肉汁大量流失 冻结时 肉的局部还会发生盐类浓缩吸水现象 破坏蛋白质水化状态 而使水分 养分减少 因此 缓慢冻结不但会改变肉的组织结构 也会降低营养价值 在 23 下进行快速冻结 组织液和肌细胞内液同时冻结 形成的冰晶小而均匀 许多超微冰晶都位于肌细胞内 肉解冻后 大部分水分都能被再吸收而不致流失 所以 快速冻结较理想 缓慢冻结与快速冻结之比较 二 冻结方法 畜肉的冻结方法有两步冻结法 一次冻结法和超低温一次冻结法 1 两步冻结法鲜肉先行冷却 而后冻结 冻结时 肉应吊挂 库温保持 23 如果按照规定容量装肉 24h内便可能使肉深部的温度降到 15 这种方法能保证肉的冷冻质量 但所需冷库空间较大 结冻时间较长 1 畜肉冻结 2 一次冻结法肉在冻结时无须经过冷却 只需经过4h风凉 使肉内热量略有散发 沥去肉表面的水分 即可直接将肉放进冻结间 保持在 23 下 冻结24h即成 这种方法可以减少水分的蒸发和升华 减少干耗1 45 冻结时间缩短40 但牛肉和羊肉会产生冷收缩现象 该法所需制冷量比两步冻结法约高25 3 超低温一次冻结法将肉放在 40 冻结间中 只需数小时至10h 肉的中心温度达到 18 即成 此法冻结后的肉 色泽好 冰晶小 解冻后的肉与鲜肉相似 2 禽肉冻结 禽肉的冻结一般是在空气介质中进行的 采用吊挂式强冷风冻结或搁架式低温冻结 冻结间的空气温度一般为 23 空气相对湿度为85 90 当禽体最厚部肌肉中心温度达 16 时 冻结即告结束 这一过程大约需12 18h 当前采用快速冻结工艺 即悬架连续输送式冻结装置 使吊篮在 28 的冻结间连续缓慢运行 从不同角度受到冷风吹 只需3h左右 即可使禽肉中心温度达 16 快速冻结的禽肉质量好 外形美观 干耗小 低于1 效益高 冻结程度与冻结速度的表示 冻结程度 冻结速度 一 用冻结花费时间长短表示 肉中心温度从 1 降至 5 花费时间少于30min 称为快速冻结 多于30min称为缓慢冻结 二 用结冰面的移动速度表示 德国学者普朗克提出 温度为 5 的结冰面在1h内从表面向中心移动的距离 即为冻结速度 快速冻结 冻结速度 5 20cm h 中速冻结 冻结速度 1 5cm h 缓慢冻结 冻结速度 0 1 1cm h 三 冻肉的冻藏 冻藏 将冷冻后的肉贮藏于一定的温度 湿度的低温库中 在尽量保持肉质量的前提下贮藏一定的时间 就是冻藏 主要目的 阻止冻肉的各种变化 以达到长期储藏的目的 与肉的状态 冻结的工艺 冻藏的条件有密切的关系 尤其是温度 相对湿度和空气流速是决定储藏期和冻肉质量的重要因素 温度 18 21 温度波动不超过 1 中心温度保持在 15 以下 湿度 95 98 减少干耗 空气流速 自然循环 0 05 0 15m s 最大不超过0 5m s 1 冻藏条件 2 冻藏期 冻肉的冻藏期取决于冻藏温度 入库前的质量 种类 肥度等因素 其中主要取决于温度 在同一条件下 各类肉保存期的长短 依次为牛肉 羊肉 猪肉 禽肉 3 肉在冻结和冻藏期间的变化 1 容积增加水变成冰所引起的容积增加大约是9 而冻肉由于冰的形成所造成的体积增加约为6 肉的含水量越高 冻结率越大 则体积增加越多 在选择包装方法和包装材料时 要考虑到冻肉体积的增加 2 干耗肉在冻结 冻藏和解冻期间都会发生脱水现象 对于未包装的肉类 在冻结过程中 肉中水分大约减少0 5 2 快速冻结可减少水分蒸发 在冻藏期间重量也会减少 冻藏期间空气流速小 温度尽量保持不变 有利于减少水分蒸发 3 冻结烧在冻藏期间由于肉表层冰晶的升华 形成了较多的微细孔洞 增加了脂肪与空气中氧的接触机会 最终导致冻肉产生酸败味 肉表面发生黄褐色变化 表层组织结构粗糙 这就是所谓的冻结烧 冻结烧与肉的种类和冻藏温度的高低有密切关系 禽肉脂肪稳定性差 易发生冻结烧 采用聚乙烯塑料薄膜密封包装隔绝氧气 可有效地防止冻结烧 3 肉在冻结和冻藏期间的变化 4 重结晶冻藏期间冻肉中冰晶的大小和形状会发生变化 特别是冷冻库内的温度高于 18 且温度波动的情况下 微细的冰晶不断减少或消失 形成大冰晶 实际上 冰晶的生长是不可避免的 经过几个月的冻藏 由于冰晶生长的原因 肌纤维受到机械损伤 组织结构受到破坏 解冻时引起大量肉汁损失 肉的质量下降 3 肉在冻结和冻藏期间的变化 5 变色冻藏期间冻肉表面颜色逐渐变暗 颜色变化也与包装材料的透氧性有关 6 风味和营养成分变化大多数食品在冻藏期间会发生风味和味道的变化 尤其是脂肪含量高的食品 多不饱和脂肪酸经过一系列化学反应发生氧化而酸败 产生许多有机化合物 如醛类 酮类和醇类 醛类是使风味和味道异常的主要原因 冻结烧 Cu2 Fe2 血红蛋白也会使酸败加快 添加抗氧化剂或采用真空包装可防止酸败 对于未包装的腌肉来说 由于低温浓缩效应 即使低温腌制 也会发生酸败 3 肉在冻结和冻藏期间的变化 冻结肉的解冻方法有多种 如空气解冻 水或盐水解冻 真空解冻 微波解冻等 在肉类工业中大多采用空气解冻和水解冻 解冻的条件主要是控制温度 湿度和解冻速度 四 冻结肉的解冻 一 解冻方法 空气解冻又分自然解冻和流动空气解冻 空气温度 湿度和流速都影响解冻的质量 自然解冻又称静止空气解冻 是一种在室温条件下解冻的方法 解冻速度慢 随着解冻温度的提高 解冻时间变短 解冻速度也与肉块的形状和大小有关 流动空气解冻是采用强制送风 加快空气循环 缩短解冻时间 采用空气 蒸汽混合介质解冻则比单纯空气解冻所需时间短 空气解冻的优点是不需特殊设备 适合解冻任何形状和大小的肉块 缺点是解冻速度慢 水分蒸发多 重量损失大 1 空气解冻 2 水解冻 水的导热系数比空气大得多 用水作解冻介质 可提高解冻速度 家禽胴体在5 空气中自然解冻 解冻时间为24 30h 而在相同温度的静水中解冻 仅需3 4h 静水浸渍解冻时水中微生物数量明显增加 流水解冻比静水解冻快 水解冻法还可采用喷淋解冻 根据肉的形状 大小和包装方式 也可采用空气解冻与喷淋解冻相结合的方法 二 解冻肉的质量变化 1 内在因素肉的pH愈接近其肌球蛋白的等电点 肉汁流失愈多 冰晶越大 肌肉组织的损伤程度越大 流失的肉汁越多 2 工艺因素 缓慢冻结的肉 解冻时可逆性小 肉汁流失多 冻藏温度和冻藏时间不同 解冻时肉汁流失各异 冻藏温度低且稳定 解冻时肉汁流失少 否则反之 对于不同体积的产品 解冻速度不同 肉汁流失各异 体积小的应用快速解冻 体积大的应用缓慢解冻 1 肉汁流失 2 营养成分的变化 由于解冻造成的肉汁流失 导致肉的重量减轻 水溶性维生素和肌浆蛋白等营养成分减少 此外 反复冻结会导致肉的品质恶化 如组织结构变差 形成胆固醇氧化物等 电离辐射 也叫辐射 是辐射源放出射线 释放能量 使受辐射物质的原子发生电离作用的物理过程 辐射贮藏是利用辐射能量对食品进行杀菌或抑菌 以延长贮藏期的一种食品贮藏技术 第二节其他贮藏方法 一 辐照保鲜技术 辐照保鲜的基本原理 食品的辐照杀菌 通常是用x 射线 这些高能带电或不带电的射线引起食品中微生物 昆虫发生一系列生物物理和生物化学反应 使它们的新陈代谢 生长发育受到抑制或破坏 甚至使细胞组织死亡等 二 真空包装 对于鲜肉 真空包装的作用主要是 1 抑制微生物生长 并避免外界微生物的污染 食品的腐败变质主要是由于微生物的生长 特别是需氧微生物 抽真空后可以造成缺氧环境 抑制许多腐败性微生物的生长 2 减缓肉中脂肪的氧化速度 对酶活性也有一定的抑制作用 一 真空包装的作用 3 减少产品失水 保持产品重量 4 可以和其他方法结合使用 如抽真空后再充入CO2等气体 还可与一些常用的防腐方法结合使用 如脱水 腌制 热加工 冷冻和化学保藏等 5 产品整洁 增加市场效果 较好地实现市场目的 一 真空包装的作用 1 阻气性主要目的是防止大气中的氧重新进入经真空的包装袋内 避免需氧菌生长 乙烯 乙烯 乙烯醇共聚物都有较好的阻气性 若要求非常严格时 可采用一层铝箔 2 水蒸气阻隔性即应能防止产品水分蒸发 最常用的材料是聚乙烯 聚苯乙烯 聚丙乙烯 聚偏二氯乙烯等薄膜 二 真空包装对材料的要求 3 香味阻隔性能应能保持产品本身的香味 并能防止外部的一些不良气味渗透到包装产品中 聚酰胺和聚乙烯混合材料一般可满足这方面的要求 4 遮光性光线会促使肉品氧化 影响肉的色泽 只要产品不直接暴露于阳光下 通常用没有遮光性的透明膜即可 按照遮光效能递增的顺序 采用的方式有 印刷 着色 涂聚偏二氯乙烯 上金 加一层铝箔等 5 机械性能包装材料最重要性能是具有防撕裂和防封口破损的能力 二 真空包装对材料的要求 真空包装虽然能延长产品的贮存期 但也有质量缺陷 主要存在以下几个问题 1 色泽肉的色泽是决定鲜肉货架寿命长短的主要因素之一 鲜肉经过真空包装 氧分压低 肌红蛋白生成高铁肌红蛋白 鲜肉呈红褐色 真空包装鲜肉的颜色问题可以通过双层包装 即内层为一层透气性好的薄膜 然后用真空包装袋包装 销售前拆除外层包装 由于内层包装通气性好 与空气充分接触形成氧合肌红蛋白 肉呈鲜红色 三 真空包装存在的问题 2 抑菌方面真空包装虽能抑制大部分需氧菌生长 但据报道即使氧气含量降到0 8 仍无法抑制好气性假单胞菌的生长 但在低温下 假单胞菌会逐渐被乳酸菌所取代 3 肉汁渗出及失重问题真空包装易造成产品变形和肉汁渗出 感官品质下降 失重明显 欧美超级市场采用特殊制造的吸水垫吸附渗出的肉汁 不再回渗 且易与肉品分离 不会留下纸屑或纤维类的残留物 使感官品质得到改善 三 真空包装存在的问题 气调保鲜是利用调整环境气体成分来延长肉贮藏寿命和货架期的一种保鲜技术 原理 在一定的封闭体系内 通过各种调节方式得到不同于正常大气组成的调节气体 以此来抑制肉制品本身的生理生化作用和抑制微生物的作用 三 气调保鲜 气调保鲜常用的气体 1 O2O2性质活泼 易与其他物质发生氧化作用 肌肉中肌红蛋白与氧分子结合后 成为氧合肌红蛋白而呈鲜红色 混合气体中O2一般在50 以上才能保持这种肉色 鲜红色的氧合肌红蛋白的形成还与肉表面潮湿与否有关 表面潮湿 则溶氧量多 易于形成鲜红色 但O2存在有利于好气性假单胞菌生长 使不饱和脂肪酸氧化酸败 致使肌肉褐变 2 CO2CO2是一种稳定的化合物 无色 无味 在空气中约占0 03 在充气包装中 它的主要作用是抑菌 提高CO2浓度可使好氧菌 某些酵母菌和厌氧菌的生长受到抑制 3 N2N2惰性强 性质稳定 对肉的色泽和微生物没有影响 主要用作填充和缓冲 气调保鲜常用的气体 1 茶多酚茶多酚是茶叶中酚类物质及其衍生物的总称 其保鲜作用是从三方面体现出来的 即抗脂质氧化 抑菌和除臭味作用 茶多酚用于肉类及腌制品保鲜防腐 无毒副作用 食用安全 四 化学保鲜 一 天然保鲜剂 2 香辛料提取物许多香辛料中含有杀菌 抑菌成分 提取后作为防腐剂既安全又有效 如大蒜中的蒜辣素和蒜氨酸 肉豆蔻所含的肉豆蔻挥发油 肉桂中的挥发油以及丁香中的丁香油等 均具有良好的杀菌 抗菌作用 一 天然保鲜剂