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肉品冻结工艺概要
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2017/1/19 15:26:51 关注：725 评论： 我要投稿
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肉的冻结保藏能有效的抑制微生物生长、酶催化及氧气氧化等不利的因素，较好的保持肉的质量，延长肉的货架期，因此被广泛应用于肉及肉制品的加工行业中。肉的冻结就是将肉的温度由初温降至中心温度低于-18℃的物理过程，肉的冻结工艺和冻结方法对冷冻肉的质量有很大的影响。
1 肉品的冷冻工艺
肉的冻结工艺通常分为两阶段冻结工艺和直接冻结工艺两种。
1. 1 两阶段冻结工艺
两阶段冻结工艺是指肉类在蒸发温度-15℃冷却系统下，肉温由常温冷却到0～4℃，在蒸发温度-33℃冻结系统下再送入冻结间进行冻结。冻结间温度一般为-23℃～-25℃，空气相对湿度以90％左右为宜，空气流速为2～3m . s -1 。白条肉由0～4℃冻结到-15℃（指后腿中心温度），所需的时间约20-24h。
1. 2 直接冻结工艺
直接冻结工艺即将屠宰加工后的肉体，经凉肉问滴干体表水后，不经过冷却过程直接送人冻结间，进行冻结的工艺。白条肉在直接冻结时，在低温和较大空气流速作用下，促使肉体深处的热量迅速向表层散热。同时，由于肉体表面迅速冻结，导热系数随着冰层的形成得以增大2～3倍，更加快了肉体深处的散热速度，使肉体温度能在16～20h内达到-15℃而完成冻结过程。
1. 3 两种冻结工艺的比较
与两阶段冻结工艺相比，直接冻结工艺有以下优点：
①缩短了加工时间，一般直接冻结的时间在20h以内，肉体温度即可达到-15℃，冷加工工艺周期为24h。而两阶段冻结法的冻结时间为36h，冷加工工艺周期为48h。
②减少水分蒸发，降低了干耗，实验证明，采用直接冻结的工艺生产的冻肉其干耗损失约比两阶段冻结工艺生产的冻肉降低0.88％。
③节省电，采用直接冻结工艺每冻结1t肉耗电量为63kw·h，而采用两阶段冻结工艺每冻结1t肉耗电量为80.6kw·h。
④减少了建筑面积，降低了投资成本,以每日冻结间生产100t冻肉的冷库为例，仅需两间40t的凉肉间，不需要再建冷却间，约可减少建筑面积30％。
⑤节省了劳动力由于直接冻结不经过冷却过程，因此可以减少搬运量。
但是直接冻结工艺也有其缺点，一方面会使肉体出现寒冷收缩现象，尤其对羊、牛肉的影响较大，使其质量有所降低，但对猪肉的影响不大。因为猪肉脂肪层较厚，导热性差，其pH比牛、羊肉下降快，因而不会出现寒冷收缩现象；另一方面直接冻结工艺要求冻结问配置有较大的冻结设备和较严格的工艺。
2 肉的冻结方法
肉类的冻结方法及装置多种多样，分类方式不尽相同。按冷却介质与肉类的接触方式可分为空气冻结法、间接接触冻结法和直接接触冻结法三种。其中，每一种方法均包含了多种形式的冻结装置。
2. 1 空气冻结方法
空气冻结是用低温空气作为介质以带走肉的热量，从而使肉获得冻结的技术。空气的导热性差与食品间的换热系数小，故所需的冻结时间较长。但是，空气资源丰富，无任何毒副作用，其热力性质早已为人们熟知，所以，用空气作介质进行冻结仍是目前最广泛的一种冻结方法。
根据空气是否流动，空气冻结有两种情形，即静止空气冻结和吹风冻结。前者因冻结速度太慢，且劳动强度大等原因，目前已不再使用，主要使用吹风冻结设备。吹风冻结按食品在冻结过程中是否移动分成固定位置式和流化床式两种形式。固定位置式冻结设备有冻结间、隧道式冻结器、螺旋带式冻结器等，是使用最广泛的冻结设备。流化床式冻结设备有两种，即带式和盘式流化床冻结器，适合于冻结个体小、大小均匀，且形状规则的食品。
2.1.1 隧道式连续冻结装置
隧道式连续冻结装置是目前使用最多的冻结装置，它们的共同特点是：产品在一个长方形的、四周有隔热装置的通道中由输送带携载通过隧道，冷风由鼓风机吹过冷凝管道再送到隧道中穿流于产品之间，一般冷气进入隧道的方向与产品通过的方向相反，具有良好的冻结条件。适用于形态比较小的食品的冻结。这种冻结设备具有劳动强度小、易实现机械化、自动化、冻结量较大、成本较低等优点，但其冻结时间长，干耗较多，风量分布不大均匀。
2.1.2 螺旋式连续冻结
将传动带做成多层，食品由输送带输入，进入旋转桶状冻结区，经冷风冷冻，再由输送带送出从而出现了螺旋式冻结装置。螺旋式连续冻结装置由转筒、蒸发器、风机、传送带以及一些附属设备等组成。螺旋式连续冻结设备冻结速率快，占地面积小，工作条件好，干耗小于隧道式冻结，自动化程度高，适用范围广，各种有包装或无包装的食品均可以，但其能量消耗多。因此，应避免在量小，间断性的冻结条件下使用。
2.1.3 流态化冻结装置
流态化冻结装置冷风从下向上通过颗粒状或块片状食品中，使食品在网带床面上形成气流，呈悬浮浮动状态，随传送带转动带走的冻结装置，其冻结速度快，仅需几分钟即可。
2. 2 间接接触冻结法
间接冻结法是指把食品放在制冷剂（或载冷剂）冷却的板、盘、带或其他冷壁上，与冷壁直接接触，但与制冷剂(或载冷剂)间接接触。对于固态食品，可将食品加工为具有平坦表面的形状，使冷壁与食品的一个或两个平面接触；对于液态食品，则用泵送方法使食品通过冷壁热交换，冻成半融状态。间接冻结冻结时间短，耗能低，食品干耗少，品质优良，操作简单，适合于肉、鱼等食品的冻结，但此冻结方法不适合冻结形状不规则的及大块的食品。
2. 3 直接接触冻结法
直接接触冻结法要求食品（包装或不包装）与不冻液直接接触，食品在与不冻液换热后，迅速降温冻结。食品与不冻液接触的方法有喷淋、浸渍法，或者两种方法同时使用。本方法的特点是冻结速度极快。但本方法要求所使用的制冷剂或载冷剂应无毒、不燃烧、不爆炸。与食品接触时，不影响食品的品质。常用的制冷剂有液氮、液体二氧化碳及液态氟利昂等，常用的载冷剂有氯化钠、氯化钙及丙二醇的水溶液等。
2. 4 其它冻结方法
除上述冻结方法，目前还有一些冻结技术正在获得应用，包括冰壳冻结技术（CPF)、均温冻结（HPF）、高压冷冻法（High-pressure-freezing）等。
2.4.1 冰壳冻结法
冰壳冻结法，也称CPF法，包括冰壳形成，缓慢冷却、快速冷却及冷却保冷4个连续程序。
冰壳形成是根据食品品种和数量，向库内喷射-80℃～-100℃的液氮或二氧化碳，将库温降至-45℃，使食品表面生成数毫米厚的冰膜，时间约5～l0min。必要时可先以维生素C溶液喷洒食品表面，形成的冰膜则更有保护作用。当库内温度降至-45℃时，停止液氮喷射，利用冷冻机冷却（冷却温度-25℃～-35℃）食品至中心温度0℃止，冷却时间一般约为5～30min。当食品中心温度降至0℃时，喷液氮7～l0min，使食品温度快速通过最大冰晶生成带（0～-5℃），时间一般约为7～l0min。停止液氮喷射，改以冷冻机将食品降至-18℃以下，时间约为40～90min。CPF法的特点是，食品冻结时，形成的被膜可以抑制食品的膨胀变形，防止食品龟裂；限制冷却速度，形成的冰晶细微，不会生成最大冰晶；抑制细胞破坏，产品可以自然解冻后食用；产品组织口感佳，无老化现象。
2.4.2 均温冻结
均温冻结法，是将冻结过程中产生的食品内部的膨胀压进行扩散的方法。该方法属于浸渍式冻结，但冻结时实行均温处理，将食品浸渍或散布于-40℃以下的冷媒中，使食品中心温度降至冰点附近，再用-15℃左右的液体制冷剂浸渍或喷淋使食品各部分温度均衡；然后用-40℃以下的液态制冷剂将食品冻结至终温。均温处理的结果是，使食品的冻结过程中产生的食品内部的膨胀压进行扩散，可防止大型食品龟裂、隆起，适用于大型食品的冷冻，如鱼、火腿等。
2.4.3 高压冷冻
在高压下可以得到0℃以下的不结冰的低温水，如加压到200MP，冷却到-18℃，水仍不结冰，把此种状态下不结冰的食品迅速解除压力，就可对食品实现速冻，所形成的冰晶体也很细微，这种冷冻方法可称为解除超高压速冻法，或称高压冷冻。
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