冻肉解冻技术发展综述.pdf

冻 肉解 冻技术发 展综 述 张芳漯河双汇海樱调味料食品有 限公 司 张俊杰漯河 市双汇集 团技术 中心4 6 2 0 0 0 摘要对 国内外冻 肉的解冻技术进行 了综述，评价 分析 了几种解 冻方法 的优缺点，针对在 肉制 品 J n-r V n 何 满足肉制品生产，分别对用空气解冻、电解冻、水解冻的几种解 冻方法 进行 了论述，认为低温微风解冻和 压缩空气 解冻装置、高静水压解冻以及高压静电解冻等是较为理想 的解冻方法。关键词冻肉 空气解冻电解冻水解冻 肉品的保藏方法很多，如腌制、化学 防腐剂、抗菌素、一定剂量的放射线照射、脱水干制、低温 处理等。目前，应用最广泛、效果最好，最安全的 是低温处理。从肉的温度处理状况来看，其工艺过 程可分为冷却、冻 结、冷藏、解冻 4个 环节，其 中，解冻是冻结 肉在食用前或深加工前必须 的步 骤，对于小型包装的肉品，家庭中常采用烹调或 自 然放置下融化等方式解冻，但 当今的食品工业需要 大量的冻结 肉作为原料，为了保证食品工业稳定地 获得高质量的原料，使质量好的冻结肉在解冻后仍 然保持 良好 的品质，就必须选择适当的解冻方法。1 冻结肉的解冻过程 解冻是使冻结肉及其制品中的冰晶融化成水并 被 肉吸收而恢复到冻结前的新鲜状态。从热量的吸 收与释放来说，冻结是放出热量，而解冻是吸收热 量的过程。冻结肉类在解冻 中温度变化曲线如图 1 所 示。从图 1的曲线可以看出，在冻结晶最大生成带(一1 5 )的温 度范 围 内，曲线 是平 坦 的，越往 肉品的深层。曲线中平坦的这一段越明显，这就说 明，加入的供解冻的热量大部分都作了融解潜热，因此，肉品的温度上升是一个缓慢的过程。从曲线 中我们还可以看出，肉品深层 的温度达到冰点时，肉品的任何一点的温度都在有效解冻温度带的上限 t i 以上(t _肉品的冰点温度)，越是靠近肉品的表 面，解冻速度越快，达到 t i 的时 间越短，越 往深 层，温度达到 t i 所需 时间越长，因此，当肉食品 深层温度 达 到 t i 时，表 面 已经 很 长 时 问处 于解 冻 介质的高温之下，这会使 肉品发生变质，肉类在解 冻过程中易出现的质量问题主要是汗液流失和微生 物污染繁殖，其次还有酶的作用、氧化作用等。在解冻过程中，微生物繁殖的程度和肉本身发 温2 4 度2 0 1 6 1 2 8 4 O 一4 8 1 2 -1 6 -2 0 时间 图 1 食品解冻温度变化 曲线 注：图 中 1一表面；2一距 表 面 0 7 5 c m；3一距 表 面 1 5 c m；4 一距表面 2 2 5 c m；5一距表面 3 7 5 c m 生生化反应的速度随着解冻升温的增加而加剧，而 汁液流失的原因则与肉的新鲜程度、切分状况、冻 结和解冻方式等有关。如果在冻结与冷藏 中冰晶对 细胞组织和蛋 白质 的破坏很小，那么在合理的解冻 方式下，部分融化 的水会缓慢地重新 渗入到细胞 内，在蛋白质颗粒周围重新形成水化层，使汁液流 失减少，因此，为使解冻过程中的质量变化与损失 减少到最低程度，应当选择恰当的解冻方法，在各 种解冻方法中解冻速度是影响产品质量的重要参数 之一，关于解冻速度对肉类品质的影响存在着两种 观点：一种认为快速解冻使汁液没有充足的时间重 新进入细胞内影响肉品的鲜嫩度；另一种观点认为 快 速解 冻可 以缩 短 微生 物 繁殖 与 生 化反 应 的 时 间，有利于提高产品质量。目前，就冻结 肉类而言，已 包装的肉品(冻结前经过热处理，厚度越小，如虾 仁、蛤蜊肉、鲍鱼等)多采用高温快速解冻法，而 对于较厚的畜胴体多采用低温慢速解冻。2 0 0 5年第 4期 总第 2 8 8期 7 维普资讯 http:/ 2 解 冻方法 的选择 2 1 空 气解冻 2 1 1常压 空气解 冻 我 国当前在解冻肉类产品时最常见的方法是空 气解冻，空气解冻是一种最简便的方法，它通过控 制空气 的温湿度、流速和风向而达到不同的解冻工 艺要求。一般要求空气温度为 1 4 1 5，相对湿 度为 9 0 9 8，风速为 l m s 左右。目前常用的 设备主要有连续式送风解冻器、加压空气解冻器，前 者是采 用一定气 流速 度来融化 肉，与静止空气相 比，解冻时间短，效果好，但缺点是 占地面积大，投资费用高。2 1 2低 温微风 解 冻 以往冻结肉的解冻，都是以空气和水为媒介进 行的，不受其它外界条件支配，由于气温和水温经 常发生变动，不可能得到条件相同的解冻肉。低温微风解冻装置是将 l r n s 左右的低风速加 湿空气送 入 0 5 冷藏库，使 冻结 肉在 1 4 2 4 h 中尽可能均匀的解冻，利用这个方法有如下优点：(1)使用这个方法，可以使冻结肉表面和中心 的温度长时间保持在 1 5 附近，内外部的温 差极小，1 8 1 9 h可达到半解冻状态，这也是加工 过程 中适宜的温度。其他解冻方法(常温加湿送风 装置，静止水中解冻)也可以在短时间内解冻，但 冻结肉的内外温差大，在解冻状态 中的温差也很 大。(2)使用这种方法解冻，可以控制解冻时间，解冻后，在相 同条件下，可 以长时 间保持肉的质 量。另外，解冻肉整体的硬度一样，在加工时可以 提高工作效率，但这种方法费用较高，不过出品率 提高了，如果再考虑制品质量的提高，它比其他解 冻方法还是比较优越的。2 1 3压 缩空 气解冻 以空气和水为媒介进行的解冻，大型的冻结肉 在解冻时要花费很长的时间，在解冻期间还会出现 质量下降、细菌污染、汁液流失量增加、重量减少 及风味成分减少等问题。针对这些问题，现在开发的有压缩空气解冻装 置，防止冻结肉解冻后质量下降及降低成本、提高 解冻效率。该装 置的主体是直径 0 7 m。进深 l m 的铁罐。在特别 的金属 网篮 中装入冻结品，密闭 后，将库 内压力提高到 3 k c m 2，库内温度设定在 1 5-2 0 ，开动风机，靠风速为 1 1 5 m s 的流动 8 2 0 0 5年第 4期总第 2 8 8期 空气解冻。这种解冻方式，是在以往流动空气式解 冻基础上再施加一定的压力改进而成。用本装置解冻，可通过提高压力和风速，使表 面热传导率增大，缩短解冻时间。另外，通过提高 压力，库内湿度可达 8 0 9 0，这样可缩短解 冻时间(在温度稳定 时，潮湿空气 比干燥含热量 大)。在库 内压力为 5 k g c m ，风速 为 1 m s，温度 为 2 2 时，1 6 5 mi n就可 以完成解冻。而 同样大小 的样品，在 2 5 室温下放置，解冻需要 4 3 5 mi n。用本装置解冻 比室温解冻所产生的汁液流失量 和重量减少量都少，而且持水性也好。本装置所产 生的最大解冻温度带为 1 5。通过这个带的 时间短，可减少肌肉组织损伤。解冻后 肉的色泽，风味都很好，但汁液流失量多。低温解冻的肉，色 泽和风味都不差，而且汁液流失量很少。2 2电解冻 电解冻主要包括低频解冻、高频解冻、微波解 冻和高压静电解冻。2 2 1低频 解冻 低频解冻(电阻型)是将冻结 肉视为电阻，利 用电流通过电阻时产生的热使冰融化，所用 电流是 交流电源，频率为 5 0 I-I z 或 6 0 I-I z 的低频。电阻型 比空气型和水解冻的速度快 2 3 倍，设备费较少、耗电少，运转费低，缺点是只能解冻表面平滑的块 状冻结肉，肉块内部解冻不均匀，此外，在上下极 板不完全贴紧时，只有贴紧部分才能通过电流，从 而易产生过热冻品，有时还会出现煮过的状态。有研究表明 J，将低频解冻与传统热空气或水 解冻相结合处理冻 肉(首先利用空气解冻或水解 冻，使冻结肉表面温度升高到 一1 0 左右，然后利 用低频解冻)，可 以改善 电极板与 肉的接触状态，同时还可以减少随后解冻中的微生物繁殖，解冻后 肉的汁液流失率低，持水能力也得以改善。2 2 2微 波解 冻 微波解冻(9 1 5 M Hz 或 2 4 5 0 MHz)是在交变 电场作用下，利用物质本身的电性质来发热使冻结 品解冻。微波解冻应用于冻结肉的解冻工艺可分为 调温和融化两种。调温一般是将冻结肉从较低温度 调到正好略低于水的冰点，即 一4 一2 0 ，此时，肉尚处于坚硬状，更易于切片或进行其它加工；融 化是将冻肉进行微波快速解冻，原料只需放在输送 带上，直接用微波照射。利用微波解冻，最 大的优点 是速度快，效 率 维普资讯 http:/ 维普资讯 http:/ 肉 类工业,4 b a t J T d u s t -肉制 品 ro T与设 备 2 3水 解 冻 2 3 1 常压水 解冻 由于水 比空气传热性能好，因此水解冻具有解 冻速度快的特点，而且避免了重量损失，但存在解 冻水中的微生物污染冻结品和可溶性物质流失等问 题，因此水解冻主要用于已包装肉品的解冻，常采 用的方法有喷淋解冻、喷淋浸渍结合解冻，碎冰解 冻等，一般要求水温不超过 2 O。利用水作为解 冻介质解冻时应注意的问题是：(1)解冻介质的温 度要尽量低，不宜超 2 O。(2)解冻介质的数量 要充足，并充分流动。(3)尽量分割成小 的单位，使形状 尽量 薄，以增 大与解 冻介质 的接触面积。(5)要注意解冻终了的温度，通常是看解冻后肉类 的用 途而定，但 一般 是解 冻至半解 冻状 态 为好。(6)不论解冻到什么样 的程度，解冻结束之后立即 放在 0*C左右的温度下冷藏。2 3 2 高静水压 解冻(卜 )由水 的固液平 衡相图可知 引，存在一个 高压 低温(低于 0*c)水不冻 区，加压 2 0 0 MP a时，是 水 的最低冰点，在小于该压力时，随加压值增大冰 点下降；大于该压力时，随加压值增大冰点反而上 升。而且对于高压冰，随温度降低(即对应平衡压 力增高)，高压冰的融解热、比热减少，导热系数 增大，与常压解冻不 同的是，当对冻品加 以高压 时，原有的部分冰温度剧降放出显热并转化为另一 部分冰的融解潜热使之融化，该过程无须外界加入 热量，所 以降温迅速。而且这会加大解冻传热温 差，另外由于高压水融解热的减少、导温系数的增 大，使传热速度加快，并且压力能可 以瞬间均一传 递到冻品内部，内外可同时快速解冻，这就是高压 可实现快速解冻的原理u 川。在 日本高压已用于解冻鱼肉，据报道，高静水 压解冻肉品比传统方法快得多。例如，同样大小一 块冻牛肉在加压 至 2 0 0 MP a时解冻 只需 8 min，在 常压下 5 O 解冻需 7 h，解冻后牛肉的风味和多汁 率一点也不逊色于其 它解冻方法。在 H H P过程 中 影响解冻效果的因素主要是压力的大小和处理n,-t l-I 的长短，施加的压力越高，冻牛 肉中心部位温度越 低。但当温度低于 一2 4 或 一2 5 时，不管压力多 大，冻牛肉也不能解冻。从能量有效利用的角度考 虑，用 大于 2 8 0 MP a的压 力 是 没有 必 要 的，此 外，在 H卜 玎 P 过程 中，合适的加热处理是必要的，用于 1 0 2 0 0 5 年第 4 期总第 2 8 8 期 冰的融化和防止减压时发生重结晶。由于高静水压解冻时问短，对产品质量没有负 影响，解冻过程中，压力大小 和处理时问影响解冻 速率和产品品质，而产品尺寸和起始温度并不影响 速率 1，因此，在最低有效 温度下解冻大量 肉制 品时，采用 舯是最有利 的方法。可见高压解冻 具有解 速度快 的特点，而且可 以避免加热解冻造 成的食品热变性，同时避免了食品在解冻时最大冰 晶带停留时问过长，而且高压还有杀菌作用，解冻 后液汁流失少，色泽、硬度等指标均较好。3结论 综上所述，冻结 肉的不同解冻方法各有利弊，在肉品加工业中，要针对不同的解冻对象选择合适 的解冻方法，同时还要考虑到产量、设备等多方面 的因素。就发展前景而言，微波解冻受到解冻程度 和均匀程度不易控制的影响，使用前景受到一定限 制，而低温微风解冻和压缩空气解冻装置、高静水 压解冻以及高压静电解冻等方法 由于解冻程度容易 控制，对肉品质量有保证，具有较大的应用前景和 发展潜力，是肉品较为理想的解冻方法。参考文 献 1 阂连吉，等编著 肉类食品工艺学北京：中国商业 出 版社 1 9 9 2 2 邢 书婕，刘开华 冻结肉解冻技术的研究进展 肉类工 业，2 0 0 2，2 5 7(9)：2 3-2 5 3 (日)田野庆之，等著 肉制 品加工手册，北京：中国 轻工业出版社，1 9 9 9 4 Ch e o l Gy u n e t a 1 Oh mi c t h a wi n g o f a f r o z e n me a t c h u n kk o r e a n jF o o d S c i，1 9 9 8，3 0(4)：8 4 2 5 瑜敏 冻结食 品的解冻技术 食品科学，2 0 0 1，(8)：8 7 6矢 野 幸 男 食 品 的 解 冻技 术 食 品 工 业，1 9 9 1，(1 1)：4 1 7郁 凯 衡 考 察 日本 之 高 电压 解 冻 技 术食 品 工 业，1 9 9 7，(7)：6 1 8 李勇，等高频解冻 的原理及其设备 的特点 食 品与机 械，1 9 9 6，(6)9 Gu s t a v o V e t a l，t h e St u d y o f Cr i t i c a l Va r i a b l e s i n t h e t r eat me n t o f F o o d s b y P u l s e d El e c t r i c F i e l d s，Fo o d En g l n e e r i n g 2 0 0 0，e d，B y Fi t o，P e t a l，CHAPMAI I，&HALL，1 9 9 5，1 4 1 1 5 9 1 0 陈寿鹏 食 品的高压速 冻、解冻 和不冷冷藏 食 品科 学。1 9 9 5，(1 2)：1 6 1 1 P o t ha k a mu r y U R e t a 1 Th e P r e s s u r e b u l d s f o r b e t t e r f o o d p r o c e s s i ng C h e mE n g P r o g，1 9 9 5，(3)：4 5 (收稿 日期2 0 0 4 1 1-0 5)维普资讯 http:/