低温贮藏的种类和贮藏期间的变化
出处:按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第174页(12545字)
因采用的温度不同,肉的低温贮藏法可以分为冷却法和冻结法。
(一)肉的冷却贮藏
使产品深处的温度降低到0~1℃,在0℃左右贮藏的方法称为肉的冷却贮藏。冷却肉因仍有低温菌活动,所以贮存期不长,一般猪肉可以贮存1周左右。为了延长冷却肉的贮存期,可使产品深处的温度降低到-6℃左右。但由于原料种类的不同,冷却处理的条件也有差异。
1.冷却方法及影响因素
(1)冷却方法 在每次进肉前,使冷却间温度预先降到-2~-3℃,进肉后经14~24h的冷却,待肉的中心温度达到0℃左右时,使冷却间温度保持在0~1℃。在空气温度为0℃左右的自然循环条件下所需冷却时间分别为:猪、牛胴体及副产品24h,羊胴体18h,家禽12h。
(2)影响冷却速度的因素
①冷却间温度:刚屠宰后的肉体,为了阻止微生物的繁殖和延缓酶的活性,应尽快降低肉的温度。对牛、羊肉来说,为防止产生冷收缩,在pH尚未降到6以下时,肉温不得低于10℃;但对猪肉影响不大。如冷却室内的风速为0.5~3.0m/s,冷却后终止温度在2~3℃,一般经24~48h便可完成冷却。肉类在冷却过程中,肉温达到-6~-10℃也不结冰。因此冷却室在开始进肉之前降到-3℃左右,这样在进肉结束之后,可以使库内温度不会突然升高,维持在0℃左右进行冷却。
②冷却间相对湿度:湿度不仅影响微生物的生长繁殖,而且是决定冷却肉干耗大小的主要因素。在整个冷却过程中,冷却初期冷却介质和肉之间的温差较大,冷却速度快,表面水分蒸发量在开始初期的1/4时间内,占总干耗量的50%以上。因此,空气的相对湿度大致可分为两个阶段:在第一阶段的约1/4时间内,维持相对湿度95%以上,不但可减少水分的蒸发,而且由于时间较短,微生物也不会大量繁殖;在后期阶段占总时间的3/4,相对湿度为90%~95%为宜;临近结束时在90%左右。这样既能保证肉表面形成干的保护膜,又不致产生严重的干耗。
③空气流速:在冷却中常强制空气流动来增加冷却速度。但过强的空气流速会显着增加肉表面的干耗。因此,在冷却过程中空气的流速以不超过2m/s为宜,或每小时换10~15个冷库容积。
2.冷却肉的贮藏及贮藏期的变化
冷却肉的贮藏系指经过冷却后的肉在0℃左右的条件下进行的贮藏。冷却肉冷藏的目的,一方面可以完成肉的成熟过程,另一方面达到短期保藏的目的。短期加工处理的肉类,不应冻结冷藏。因为冻结后再解冻的肉类,即使条件非常好,其干耗、解冻后肉汁流失等都比冷却肉大。
(1)冷藏条件 肉在冷却状态下冷藏的时间取决于冷藏环境的温度和相对湿度。根据国际制冷学会第四届委员会推荐冷却动物肉的冷藏条件和冷藏期如表1-8-2所示。
表1-8-2 冷却肉的冷藏温度、相对湿度和贮藏期
肉在冷藏期间的温度和湿度应当保持均恒,空气流速以0.1~0.2m/s为宜。
(2)冷藏过程中肉的变化 低温冷藏的肉类、禽等,由于微生物的作用,使肉品的表面发黏、发霉、变软,并有颜色的变化和产生不良的气味。
①发黏和发霉:发黏和发霉是冷藏肉最常见的现象。在0℃,有氧条件下时,微生物污染程度与肉表面形成黏液的时间密切相关。当最初肉表面污染的细菌数为100个/cm2,16d达到发黏;当达到105个/cm2时,只有7d就达到发黏。
高温会加快肉表面发黏。当温度在0℃时约10d后才开始发黏。而当温度上升时,发黏的时间明显地缩短。空气的相对湿度对发黏亦有很大影响。从相对湿度100%降低到80%,而温度保持在4℃时达到发黏的时间延长了1.5倍。
②肉色的变化:在较低的温湿度条件下,能很好地保持肌肉的鲜红色,且持续时间也较长。当相对湿度为100%时,16℃条件下肌肉变为褐色的时间不到2d;在0℃时可延长10d以上;如在4℃条件下,相对湿度为100%时,鲜红色可保持5d以上,若相对湿度为70%时可缩短到3d。空气的流动速度大,会促进肉表面的干耗,从而促进肉的氧化。为了提高冷藏效果,气调冷藏在肉类冷藏领域已被应用。除此之外,肉色有时还会变成绿色、黄色、青色等,这都是由于细菌、霉菌的繁殖,使蛋白质分解所产生的特殊现象。
③干耗: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会相应减少。冷藏期超过72h,每天的重量损失约为0.02%。另外,冷藏期的干耗与空气湿度有关。湿度增大,干耗减小。
(3)延长冷却肉贮藏期的方法 延长冷却肉类贮藏期的方法有应用CO2、抗菌素、紫外线、放射线、臭氧等及用气态氮代替空气介质等。目前实际应用的有以下几种:
①CO2的应用:在低温条件下,CO2浓度在10%时可以使肉上的霉菌增长缓慢;20%时则会使霉菌活动停止。CO2具有很大的溶解性,并随温度降低而增大,还能很好地透过细胞膜。肉的脂肪、蛋白质和水都能很好地吸收CO2。因此,在较短的时间内CO2的浓度足以增大到不仅能抑制肉表面的微生物,也能抑制组织深部微生物的增长。由于CO2在脂肪中有很高的溶解性,脂肪中氧含量即减少,从而延缓了脂肪的氧化和水解。在温度0℃和CO2浓度为10%~20%条件下贮藏冷却肉,贮藏期可延长1.5~2.0倍(大于在氮气中的保藏时间)。CO2法的缺点是当浓度超过20%时,由于CO2与血红蛋白和肌红蛋白的结合,肉的颜色变暗。另外,采用CO2贮藏需要特别结构的贮藏室(详见肉的气调贮藏)。
②紫外线照射:用紫外线照射冷却肉的条件是空气温度为2~8℃,相对湿度为85%~95%,循环空气速度为2m/min。用紫外线照射的冷却肉,其贮藏期能延长1倍。
紫外线照射的缺点是:只能照射肉表面,照射会使某些维生素(如维生素B6)失效;肉表面由于肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)的变化和氧合肌红蛋白(MbO2)转变成高铁肌红蛋白(Met-Mb)而发暗;由于形成臭氧,脂肪的氧化过程显着增强;胴体难以被均匀地照射;紫外光对人的眼睛和皮肤有害。
3.冷却分割肉的包装
分割肉的冷加工是指按销售规格的要求,将肉尸按部位或肥瘦分割成小的肉块,然后冷却处理。有带骨分割肉、剔骨分割肉和去脂分割肉三种。冷却分割肉由肉经分割、剔骨、冷加工而成,因此,肉的干耗小,一般在0.3%以下,比白条肉减少干耗50%以上。目前分割肉的加工方法有两种:一种是将屠宰后的35~38℃的热鲜肉立即进行分割加工,称为热剔骨(Ho1 boning)。这种方式的好处是操作方便、出肉率高、易于修整。但在炎热季节,加工过程中容易受微生物的污染,表面发黏,肉的色泽恶化;另一种方式是将鲜肉冷却到0~7℃再进行剔肉分割,又称冷剔骨(Cold boning)。这种方式的优点是减少污染,产品质量好,但肥肉的剥离、剔骨、修整都比较困难,肌膜易于破裂,色泽不艳丽。国内热剔骨采用较多,但近来趋向于冷剔骨。但由于能源问题,国外又提倡热剔骨。
目前,分割肉越来越受到消费者的喜爱,因此分割肉的包装也日益引起加工者的重视。
(1)分割鲜肉的包装材料透明度要高,便于消费者看清生肉的本色。其透氧率较高,以保持氧合肌红蛋白的鲜红颜色;透水率(水蒸气透过率)要低,防止生肉表面的水分散失,造成色素浓缩,肉色发暗,肌肉发干收缩;薄膜的柔韧性好,无毒性,并具有足够的耐寒性。但为控制微生物的繁殖也可用阻隔性高的包装材料。
为了维护肉色鲜红,薄膜的透氧率至少要大于5000mL/(m2·24h)(0.1MPa·23℃)。如此高的透氧率,使得鲜肉货架期只有2~3d。真空包装材料的透氧率应小于40mL/(m2·24h)(0.1MPa·23℃),这虽然可使货架期延长到30d,但肉的颜色则呈还原状态的暗紫色。一般真空包装复合材料为EVA/PVDC(聚偏二氯乙烯)/EVA,PP(聚丙烯)/PVDC/PP,尼龙/LDPE(低密度聚乙烯),尼龙/Surlgn(离子型树脂)。
充气包装是以混合气体充入透气率低的包装材料中,以达到维持肉颜色鲜红、控制微生物生长的目的。混合气体比例以20%CO2和80%O2效果最佳,可使鲜肉货架期达14d。另一种充气包装是将鲜肉用透气性好但透水率低的HDPE(高密度聚乙烯)/EVA包装后,放在密闭的箱子里,再充入混合气体,以达到延长鲜肉货架期、保持鲜肉良好颜色的目的。
(2)冷却分割肉的包装采用可封性复合材料(至少含有一层以上的铝箔基材)。代表性的复合材料有:PET(聚酯薄膜)/PE(聚乙烯)/Al(铝箔)/PE,PT(玻璃纸)/PE/Al/PE。包装材料中间夹层使用聚乙烯能够改善复合材料的耐破强度。冷冻肉类采用充气包装比用真空包装方法更好,因为真空包装更容易造成冷冻干燥肉类被压碎。冷冻干燥的牛肉,采取CO2充气包装,比充N2包装更能保持其鲜红的颜色。目前,国内大多数厂家更多地考虑经济问题,所以多采用塑料薄膜。
4.分割肉生产中常见质量问题
(1)肌肉颜色发暗 其原因一是从加工至预冷之间间隔时间过长,使肌红蛋白或氧合肌红蛋白受到强烈的氧化,肉色由鲜红变成褐色,因此在加工过程中应控制预冷时间在24h以内。二是肉块的大量重叠和积压,使肉长时间保持较高的温度,肌肉中的蛋白酶引起组织分解从而使肉色发暗无光。同时由于高温下肉的保水性降低,肉汁流失,也使肉色发暗。
(2)冷却分割肉血水多 其主要原因是加工过程中采用了热分割。在较高的温度下,腐败菌、致病菌等嗜温性微生物适宜繁殖,使蛋白变性、肌肉保水性差、汁液流失严重,经冷却后产生血水。避免的办法是采用10℃以下的冷分割。
(3)分割肉出现异常的颜色变化 分割肉在贮存过程中可能会出现霉斑、发黏、发光、变色等现象,其主要原因是由于微生物的污染。一方面加工环境、设备、人员带来了污染;另一方面可能由于冷冻不及时造成温度升高引起微生物繁殖所致。
此外,在分割肉加工中还可能出现分割部位不准、修整不彻底、带有各种污物等现象,这些在加工中加强管理是完全可以克服的。
(二)肉的冻结贮藏
温度在肉的冰点以上,对酶和微生物的活动及肉类的各种变化,只能在一定程度上有抑制作用,但不能终止其活动,所以肉经冷却后只能作短期贮藏。如要长期贮藏,则需要进行冻结,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,该过程称为肉的冻结。
1.肉冻结前处理
冻结前的加工大致可分为三种方式:①胴体劈半后直接包装、冻结;②将胴体分割、去骨、包装、装箱后冻结;③胴体分割、去骨,然后装入冷冻盘冻结。
2.冻结过程
一般肉类冰点为-1.7~-2.2℃,达到这个温度时肉中的水即开始结冰。在冻结过程中,首先是完成过冷状态,肉的温度下降到冻点以下也不结冰的现象称为过冷状态。在过冷状态,只是形成近似结晶而未结晶的凝聚体,这种状态很不稳定,一旦破坏(温度降低到开始出现冰核或振动的促进),立即放出潜热向冰晶体转化,温度会升到冻结点并析出冰结晶。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℃。肉处在过冷温度时水分析出形成稳定的凝聚体,随温度降到冻结点而开始结冰。
冻结时肉汁形成的结晶主要由肉汁中纯水部分组成,其中可溶性物质则集中在剩余的液相中。随着水分冻结,冰点下降,至温度为-5~10℃时,组织中的水分有80%~90%已冻结成冰(表1-8-3)。通常将这以前的温度称作冰结晶的最大生成区。温度继续降低,冰点也继续下降,当达到肉汁的冰晶点,则全部水分冻结成冰。肉汁的冰晶点为-62~-65℃。
表1-8-3 肉的冻结温度和肉汁中水分的冻结率
肉汁中冻结水分与总水分之比称为冻结率。冻结率的计算方法如下:
3.冻结的方法
(1)冻结条件 冻结条件依冻结间的装备情况而变化,空气冻结室中猪半肉尸的冻结条件见表1-8-4。当冻结间设计温度为-30℃,空气流速3~4m/s时,牛、羊肉尸冻结至中心温度为-18℃所需时间约为48h。
表1-8-4 肉的冻结条件(猪半肉尸)
(2)冻结速度 一般在生产上冻结速度常用冻结所需的时间来区分。如中等肥度猪半胴体由0~4℃冻结至-18℃,需24h以下的为快速冻结,需24~48h的为中速冻结,若超过48h则为慢速冻结。
肉的冻结过程首先是肌细胞间的水分冻结并出现过冷现象,而后细胞内水分冻结。这是由于细胞间的水蒸气压小于细胞内的水蒸气压,盐类的浓度也较细胞内低,而冰点高于细胞内的冰点,因此,细胞间水分先形成冰晶。随后在结晶体附近的溶液浓度增高并通过渗透压的作用,使细胞内的水分不断向细胞外渗透,并围绕在冰晶的周围使冰晶体不断增大,而成为大的冰颗粒,直到温度下降到使细胞内部的液体冻结为冰结晶为止。
快速冻结和慢速冷结对肉质量有着不同的影响。慢速冻结时,在最大冰晶体生成带(-1~-5℃)停留的时间长,纤维内的水分大量渗出到细胞外,使细胞内液浓度增高,冻结点下降,造成肌纤维间的冰晶体愈来愈大。当水转变成冰时,体积增大9%,结果使肌细胞遭到机械损伤。这样的冻结肉在解冻时可逆性小,易引起大量的肉汁流失。因此慢速冻结对肉质影响较大。快速冻结时温度迅速下降,很快地通过最大冰晶生成带,水分重新分布不明显,冰晶形成的速度大于水蒸气扩散的速度,在过冷状态停留的时间短,冰晶以较快的速度由表面向中心推移,结果使细胞内和细胞外的水分几乎同时冻结,形成的冰晶颗粒小而均匀,因而对肉质影响较小,解冻时的可逆性大,汁液流失少。
肉冻结的最佳时间取决于屠宰后肉的生物化学变化。在尸僵前、尸僵中及解僵后分别冻结时,肉的品质和肉汁流失量不同。尸僵前冻结,由于肌肉的ATP、糖原、磷酸肌酸、肌动蛋白含量多,乳酸、葡萄糖少,pH高,肌肉表面无离浆现象,肌原纤维结合紧密,肌微丝排列整齐,横纹清晰,这时快速冷冻,冰晶形成小且数量多,存在于细胞内。当缓慢解冻时可逆性大,肉汁流失少。但急速解冻会造成大量汁液流失。尸僵前冻结,短时间贮藏后,解冻后的肉缺乏坚实性和风味,肉质有待解冻后成熟时改善。尸僵中冻结,由于肉持水性低,易引起肉汁流失。解僵后冻结,由于持水性得到部分恢复,硬度降低,肉汁流失较少,并且比尸僵肉在解冻后解体处理时容易分割。
冻结过程可划分为三个阶段:
第一阶段从肉的某一初温冷却到冰点。该时间的长短对肉的质量有一定的影响。因为在冰点以上的冷却阶段,肉的温度较高,不能完全抑制微生物和酶的作用,因此肉的质量变化几乎与冷却时间成正比。当肉品体积过大或者冻结前预冷不充分,所需时间就会延长,结果使肉品在未冻结之前质量已经变坏。该阶段冷却时间和温度的变化曲线几乎成一直线。
第二阶段是肉品变为冻结状态的时期,曲线平缓,表示此阶段内的温度下降所需要的时间长,并放出大量的潜热。此时的温度恰是最大冰结晶生成的温度。肉中的水分90%以上形成冰结晶。
第三阶段从-5℃继续降低到冻结冷藏温度。此时随着温度的降低结冰量很少,温度下降较快,一直降到冷藏温度。
4.冻结工艺
冻结工艺分为一次冻结和二次冻结。
(1)一次冻结 宰后鲜肉不经冷却,直接送进冻结间冻结。冻结间温度为-25℃,风速为1~2m/s,冻结时间为16~18h,肉体深层温度达到-15℃即完成冻结过程,出库后送入冷藏间贮藏。
(2)二次冻结 宰后鲜肉先送入冷却间,在0~4℃温度下冷却8~12h,然后转入冻结间,在-25℃条件下进行冻结,一般12~16h即完成冻结过程。
一次冻结与二次冻结相比,加工时间可缩短约40%,减少大量的搬运,提高冻结间的利用率,干耗损失少。但一次冻结对冷收缩敏感的牛、羊肉类,会产生冷收缩和解冻僵直的现象,故一些国家对牛、羊肉不采用一次冻结的方式。二次冻结肉质较好,不易产生冷收缩现象,解冻后肉的保水力好,汁液流失少,肉的嫩度好。
5.冻结肉的冷藏
冻结肉冷藏间的空气温度通常保持在-18℃以下,在正常情况下温度变化幅度不得超过1℃。在大批进货、出库过程中一昼夜不得超过4℃。
冻结肉类的保藏期限取决于保藏的温度、入库前的质量、种类、肥度等因素,其中主要取决于温度。因此对冻结肉类应注意掌握安全贮藏,执行先进先出的原则,并经常对产品进行检查。冻结肉的冷藏条件和期限见表1-8-5。
表1-8-5 冻结肉类的冻藏期
6.冻结及贮藏对肉质量的影响
冻结中肉质的变化包括组织结构的变化和胶体性质的变化及其它变化。这些变化受冻结速度的影响,更受冻结后贮藏时间的影响。在长时间贮藏时,时间因素的影响比冻结速度的影响大。
(1)组织结构的变化 造成组织结构变化的主要原因是由于冰结晶的机械破坏作用。在冻结过程中,由于纤维内部水分外移,因而造成纤维的脱水和收缩,促使纤维内蛋白质质点的靠进和集合。肌肉组织内的水分冻结后,体积增大9%左右。因此,当肉被冻结后,在肉中形成的冰结晶必然要对组织产生一定的机械压力。如系快速冻结,由于生成的冻结晶较小,相对地由此所产生的单位面积压力不大。并且由于肌肉具有一定的弹性,因此尚不至引起肌肉组织破坏。但如系缓慢冻结,因形成的冰结晶体积大,且分布不均匀,因而由冰结晶所产生的单位面积上的压力很大,引起组织结构的损伤和破坏,同时压迫纤维集结。这种由于冰结晶所引起的组织破坏是机械性的,因而是不可逆的,在解冻时会造成大量的肉汁流失。
(2)胶体性质的变化 冻结会使肌肉蛋白质胶体的性质遭到破坏,从而降低肉的品质。蛋白质胶体性质受到破坏的原因是由于在冻结过程中蛋白质发生变性。造成蛋白质变性的原因,目前有以下几种学说:
①盐析作用:由于肉类在冻结过程中,先冻结的是纯水,然后是稀溶液。因此,当大部分水转变为冰后,残存在未冻结部分中的溶质浓度逐渐增高,亦即残液中的盐类的浓度增高,使蛋白质发生盐析作用而从溶液中析出。发生盐析的蛋白质在初期仍不失其天然性质,如将溶液稀释仍可溶解。但如盐析时间过长,则逐渐变为不可逆的变性。
②氢离子浓度:肉中酸类(主要是磷酸、乳酸、肌酸)的解离度都极小,而肉类蛋白质本身又是两性电解质,具有很强的缓冲作用,因此在这种溶液中,仅仅增减酸量,对氢离子浓度几乎无影响。
在肉类冻结时,随着冰结晶析出量的增加,残液部分中酸类的浓度亦即随之相应增加。这时,一方面由于盐类浓度增加而使蛋白质发生盐析作用,使溶液中可溶性蛋白质逐渐减少。另一方面,水分冻结对蛋白质引起机械的破坏作用,因而溶液中蛋白质所起的缓冲作用也就逐渐减弱。溶液中的氢离子浓度即趋增加。所以在冻结之后,肉中酸类即使有少量增减,对氢离子浓度也有很大影响,从而促进了蛋白质的变性。
③结合水的冻结:肌肉纤维内的原生质系胶体状态,在该胶体中的主要分散质为蛋白质。而蛋白质分子的周围有与蛋白质亲和力很强的结合水存在。冻结过程中,自由水先发生冻结。随着温度的继续下降,冻结的水量逐渐增加。当冻结水量超过一定范围时,即发生了结合水的冻结,结合水的冻结使胶体质点的结构遭受了机械破坏作用,减弱了蛋白质对水的亲和力。在解冻时,这部分水不能再被蛋白质质点所吸附,而使蛋白质丧失了结合水,成为脱水型的蛋白质。这样就使蛋白质质点易于凝集沉淀,丧失其可逆性,而使细胞内原生质不能再回复到冻结前的那种胶体状态。
近年来,由于深层冻结(如液态氮)的发展,对这种解释提出了疑问,即尽管冻结温度很低,但被冻结食品的可逆程度却要比在-25℃以上冻结者好得多。用结合水冻结学说对此问题很难加以说明。因而目前这样认为:在对肉质可逆性的影响因素方面,即影响蛋白质变性的关键性因素是冻结速度,至于冻结的最终温度的影响则是次要的。
④蛋白质质点分散密度的变化:由于冰结晶的形成及一部分结合水的冻结,使蛋白质分子的水化层减弱甚至消失,侧链暴露出来。同时加上在冻结中形成的冰结晶的挤压,使蛋白质质点互相靠近而结合,致使蛋白质质点凝集沉淀。这种作用与冻结速度的关系极大。冻结的速度愈快,挤压作用愈小,变性程度就愈低。
(3)肉在冻结冷藏中的其它变化
①干缩:干缩的程度因空气的条件(温度、湿度、流速)、肉的等级和大小、包装状态而不同。当温度高、湿度低、空气流速快、冷藏时间长、脂肪含量少、形状小、无包装的情况下干缩量显着增大。上述各种条件同时显着不利时,可以使肉质变为海绵状体,使肉质和脂肪严重氧化。这是因为在冻结冷藏时干缩与冰的升华相似。在这个过程中,没有水分的移动,因此冻结肉表层的水分蒸发后就形成一层脱水的海绵状层。海绵状层下的冰晶继续升华,以水蒸气的状态透过表层,海绵状层即由此而不断加深。而另一方面则进行着空气的扩散,使空气不断积累在逐渐加深的脱水海绵状层中,致使肉中形成一层具有高度活性的表层,在这里发生着强烈的氧化作用,并吸附各种气味。降低肉的干缩损耗,不仅对质量有利,也有极大的经济意义。如以每年冷藏5000t冷肉计算,冷藏时干缩损耗降低0.5%,即可使25t肉免于损失。
②变色:冻肉的颜色在保藏过程中逐渐变暗,主要是由于血红素的氧化以及表面水分的蒸发而使色素物质浓度增加所致。冻结冷藏的温度愈低,则颜色的变化愈小。在-50~-80℃下变色几乎不再发生。
③汁液流失:冻结的冷藏肉解冻时,内部的冰结晶融化成水,但此时的水不能完全被组织所吸收,因而流出于组织之外,称为汁液流失。汁液流失的多少可作为确定冻结肉品质好坏的指标之一。一般所称汁液流失是指解冻时和解冻后自然流出的汁液,称为自由流失。在自由流失之外,再加以98~1862kPa的压力所流出来的汁液,称为可榨出流失。两者总称为汁液流失。
汁液流失的总量以及自由流失和可榨出流失之间的比例,与冻结前的处理、原料的种类和形态、冻结的湿度、冻结速度、冻结冷藏的时间及在此期间的温度、管理、解冻方法等有关。原料新鲜(除去随着解冻而发生僵直的情况)、冻结速度快、冻结冷藏温度低且稳定、冻结冷藏时间短者一般流失汁液少。冻结以后马上解冻,则几乎不发生汁液流失。汁液流失随着在冻结状态的时间增长而增加,但到了最大值后则不再增加。发生汁液流失的原因基本上是由于蛋白质胶体发生的不可逆变化,使原来处于凝胶结构中的水分不得继续保持而流出组织之外。
对于牛肉,其宰后成熟经过的时间与汁液流失有关。宰后经5h冻结者汁液流失少,但24h后会有所增加,直至第5天,这一段时间进行的冻结者都与24h冻结者大致相同。成熟的牛肉,即使是形成较大的冰结晶,由于牛肉的持水性好,当其解冻时汁液流失也较少。
④脂肪的变化:在低温下,虽然氧分子的活化能力已大大削弱,但仍然存在。因此,脂肪也依然受到氧化,特别是含不饱和脂肪酸较多的脂肪更是如此。在各种肉类中,以畜肉脂肪最稳定,禽肉脂肪次之,鱼肉脂肪最差。猪脂膘在-8℃下贮藏6个月以后,脂肪变黄而有油腻气味;经过12个月,这些变化扩散到深25~40mm处;但在-18℃下贮藏12个月后,肥膘中未发现任何不良现象。
⑤微生物和酶:在很低的冷藏温度下,微生物不易生长和繁殖。但是如果冻结肉在冷藏前已被细菌或霉菌污染,或者在冷藏条件不好的情况下冷藏时,冻结肉的表面也会出现细菌和霉菌的菌落,特别是在溶化的地方。关于组织蛋白酶经冻结后的活性,有报告认为经冻结后增大,若反复冻结和解冻时,其活性更大。
7.冻结肉的解冻
解冻是冻肉消费或进一步加工前的必要步骤,是将冻肉内冰晶体状态的水分转化为液体,同时恢复冻肉原有状态和特性的工艺过程。解冻实际上是冻结的逆过程。解冻肉的质量与解冻速度和解冻温度有关。缓慢解冻和快速解冻有很大差别。试验表明,在空气温度为15℃的条件下,牛肉1/4胴体快速解冻时,损耗为3%;在3~5℃进行缓慢解冻时,损耗只有0.5%~1.5%。由此可见,缓慢解冻可降低损耗1.5%~2.5%。肉的保藏时间越长,解冻温度越高,肉汁的损失也越大。解冻时的温度为40℃时损失11.5%,7℃时损失4.35%,1℃时损失2.55%。
解冻的方法很多,但常用的有以下几种:
(1)空气解冻法 是将冻肉移放到解冻间,靠空气介质与冻肉进行热交换解冻的方法。一般把在0~5℃空气中解冻称为缓慢解冻,在15~20℃空气中解冻称为快速解冻。缓慢解冻由于温度低,解冻时间长,冰晶边融化边向肌纤维内渗透,使肉汁重新被吸收而汁液流失较少,肉恢复胶体状态的可逆性大,快速解冻则相反。冻肉解冻时要放置合理,使之受热均匀,热流应朝向肉的最厚部位。
(2)液体解冻法 液体解冻法主要有水浸泡或喷淋的方法。其优点是解冻速度较空气解冻快,缺点是耗水量大,同时还会使部分蛋白质和浸出物损失,肉色淡白,香气减弱。水温10℃,解冻需20h;水温20℃,解冻需10~11h。解冻后的肉,因表面湿润,需放在空气温度1℃左右的条件下晾干。如果封装在聚乙烯袋中再放在水中解冻则可以保证肉的质量。在盐水中解冻,盐会渗入肉的浅层,腌制肉的解冻可以采用这种方法。猪肉在温度6℃的盐水中10h可以解冻,肉汁损失仅为0.9%。
(3)蒸汽解冻法 蒸汽解冻法的优点在于解冻的速度快,但肉汁损失比空气解冻大得多。然而肉的重量由于水汽的冷凝会增加0.5%~4.0%。
(4)真空解冻 真空解冻法的主要优点是解冻过程均匀和没有干耗。厚度0.09m、重量31kg的牛肉,利用真空解冻装置只需60min。
(5)微波解冻法 微波解冻可使解冻时间大大缩短。同时能够减少肉汁损失,改善卫生条件,提高产品质量。此法适于半片胴体或1/4胴体的解冻。具有等边几何形状的肉块利用这种方法效果更好,因为在微波电磁场中,整个肉块都会同时受热升温。微波解冻可以带包装进行,但是包装材料应符合相应的电容性和对高温作用有足够的稳定性,最好用聚乙烯或聚苯乙烯,不能使用金属板。