Transcript 第五章 肉的贮藏和保鲜
第五章 肉的贮藏和保鲜 本章主要内容 • 第一节 肉的腐败变质 • 第二节 控制体系 • 第三节 肉品保鲜方法 第一节 肉的腐败变质 一、肉类腐败原因和条件 • 肉组织中存在的蛋白酶（主要是自溶酶），使组 织蛋白自溶，导致肌肉蛋白质分解。同时脂肪酶 的作用使脂肪氧化。 • 微生物的作用使肉中蛋白质分解，脂肪氧化。 二、肉类腐败变质的变化 • 肉质变软：肌肉蛋白质被降解。 • 表明发黏，并有异味：微生物大量繁殖后，在肉 表面形成菌落，以及产生一些细菌代谢产物。 • 变色：蛋白质分解产生的硫化氢与肉中的血红蛋 白结合后形成的硫化氢血红蛋白，使肉呈暗绿色。 另外，黏质赛氏杆菌在肉表面产生红色斑点，深 蓝色假单胞菌产蓝色，黄杆菌产生黄色等。 • 霉斑：肉表明有霉菌生产产生霉斑，尤其干、腌 肉制品。 • 变味：蛋白质分解产生的胺类物质，有臭味，乳 酸菌和酵母菌作用下有酸味。 三、肉质评定 • 感官评定：颜色、风味、滋味、弹性 • 理化指标：挥发性盐基氮（TVBN）——蛋白质 分解程度；过氧化物值、硫代巴比妥值（TBA 值）——脂肪氧化程度。 • 微生物指标：细菌总数、大肠菌群等。 第二节 控制体系 一、HACCP管理系统 • HACCP全面质量管理体系是六十年代美国太空总 署、陆军NATICK实验室和美国PILLSBURY食品 公司共同发展起来的一套科学并讲求经济效益的 卫生管理法，HACCP系统经过30多年的发展和完 善，已被食品界公认为确保食品安全的最佳管理 方案，在发达国家已得到广泛应用，目前已为全 世界接受的ISO质量认证体系也将HACCP纳入其 中。 • HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point)的 中文含意是危害分析与关键控制点。 • 它指的是在食品的整个加工过程中，有些环节对防 止和消除食品卫生危险因素具有关键作用，卫生管 理就是针对这些环节进行监控 。 • 是保证食品安全和产品质量的一种预防控制体系， 是一种先进的卫生管理方法。 • HACCP全面质量管理体系的核心是将食品质量的管 理贯穿于食品从原料到成品的整个生产过程当中， 侧重于预防性监控，不依赖于对最终产品进行检验， 打破传统检验结果滞后的缺点，从而将危害消除或 降低到最低限度，这样就可以减少因回收和销毁不 合格产品给厂家造成的经济损失。 二、栅栏技术（HT） • 栅栏因子理论（Hurdle Technology)是德国肉类食 品专家Leistner博士提出的一套系统科学的控制食 品保质期的理论。目前已在食品工业中得到应用， 利用此技术保存鲜肉，可以提高鲜肉的卫生安全 性、可贮性和保持鲜肉的营养价值。 • 食品要达到可贮性与卫生安全性，其内部必须存 在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的 因子，这些因子通过临时和永久性地打破微生物 的内平衡从而抑制微生物的致腐与产毒，保持食 品品质。 • 定义：是指在食品设计和加工过程中，利用食品 内部能阻止微生物生长繁殖的因素之间的相互作 用，控制食品安全性的综合性技术措施。 • 阻止食品内微生物生长繁殖的因素统称为栅栏因 子（Hurdle Factors）。 • 食品中的栅栏因子包括pH、Aw、氧化还原点位 （环境中氧含量）和食品中的抗菌成分等。 • 可将这些因子看作是我们在微生物导致食品腐败 变质之路上设置的栅栏或障碍，这些因子单独或 相互作用，阻止了微生物的生长繁殖，使之不能 越过这些栅栏，产品可贮性得到保证，这些因子 被称为栅栏因子。 • 栅栏因子间的相互作用以及与食品中微生物的相 互作用的结果，不仅仅是这些因子单独效应的简 单叠加，而是相乘的作用，这种效应称作栅栏效 应（hurdle effect）。 第三节 肉制品保鲜方法 一、肉的冷却保鲜 • 将屠宰后肉尸的温度迅速散发，使其达到零度以上 而不冻结的状态谓之冷却，经冷却的肉叫冷却肉。 • 冷却肉的温度一般为0～4℃。在此温度下，酶的 分解作用，微生物的繁殖、干燥、氧化作用等均未 被充分抑制，因此冷却肉只能作二周左右的短期贮 藏。如果想做比较长期的贮藏，必须把肉类冻结起 来（-18℃）。 • 肉类在低温下进行成熟作用，使肉的颜色、风味、 柔软度都变好，商品价值增高。 • 肉的冷却时肉的冻结过程的准备阶段。 • 另外冷却肉与冻结肉在品质上相比较，由于肉类 在形成冻结状态时，其中大部分水要变成冰，当 水变成冰结晶的物理变化时，会造成肉质变化， 蛋白质变性。在解冻时流出液滴就多。而冷却肉 由于它的品温在冻结点以上，在生态上更接近新 鲜肉，因此受到消费者的欢迎。 1、冷却的目的 • 迅速排除肉体内部的含热量，降低肉体深层的温 度并在肉的表面形成一层干燥膜（亦称干壳）。 肉体表面的干燥膜可以阻止微生物的生长和繁殖， 延长肉的保藏时间，并且能够减缓肉体内部水分 的蒸发。 • 冷却也是冻结的准备过程，对于整胴体或半胴体 的冻结，由于肉层厚度较厚，若用一次冻结，则 常是表面迅速冻结，而使内层的热量不易散发， 从而使肉的深层产生“变黑”等不良现象。同时一 次冻结时，因温度差过大，肉体表面水分的蒸发 压力相应增大，引起水分大量蒸发，从而影响肉 体的重量和质量变化。 冷却曲线 肉体厚度与冷却速度的关系 1．后腿肉；2.肩部里脊肉；3.背部里脊肉；4.肋条肉；5.头肉 2、冷却条件和方法 ①冷却温度：刚屠宰后的肉体，表面潮湿，温度适 宜，对于微生物的繁殖和肉体内酶类的活动都极 为有利，因而应尽快降低其温度。 • 因此冷却间在未进料前，应先降在-4℃左右，这 样等进料结束后，可使库内温度维持在0℃左右， 随后在整个冷却过程中，维持在-1-0℃间，如温 度过低有引起冻结的可能，温度高则会延缓冷却 速度。 ②空气相对湿度：水分是助长微生物活动的因素之 一，因此空气湿度愈大，微生物活动能力也愈强， 特别是霉菌。过高的湿度无法使肉体表面形成一 层良好的干燥膜，但从降低肉体水分蒸发减少干 耗来说，湿度大是有利的。 • 冷却初期阶段，维持相对湿度95%以上为宜； • 中期阶段占总时间的四分之三时间内，以维持相 对湿度90%～95%为宜； • 临近结束时约在90%左右。 ③空气流速：一般采用0.5m/s左右。 3、冷却肉的贮藏 • 经过冷却的肉类，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。因此冷却 肉也称排酸肉，食用品质好，贮藏期可达2周。 二、肉的冻结 • 使肉的温度从0～4℃降低至-8℃以下，通常为15～-18℃。肉中绝大部分水分（80%）以上冻 成冰结晶的过程叫作肉的冻结。 • 食品内水分不是纯水而是含有机物及无机物的溶 液。这些物质包括盐类、糖类、酸类及更复杂的 有机分子如蛋白质，还有微量气体。因此食品要 降到0℃以下才产生冰晶，此冰晶开始出现的温度 即谓冻结点。 品种 冻结点（℃） 含水量（%） 牛肉 -0.6～-1.7 71.6 猪肉 -2.8 60 鱼肉 -0.6～-2 70～85 蛋白 -0.45 89 蛋黄 -0.65 49.5 牛奶 -0.5 88.6 奶油 -1～-1.8 15 1、冻结率 • 食品温度降到冻结点即出现冰晶，随着温度继续 降低水分的冻结量逐渐增多，但是要使食品内水 分全部冻结，温度要降到-60℃。这样低的温度 工艺上一般不用，只要使绝大部分水冻结，就能 达到贮藏的要求。所以一般是-18- -30℃之间。 • 冻结率=1-（食品的冻结点/食品的温度） • 如食品冻结点是-1℃，降到-5℃时冻结率为80%。 降到-18℃时的冻结率为94.5% ，此即全部水分的 94.5%已冻结。 2、最大冰结晶生成带 • 大部分食品，在-1～-5℃温度范围内几乎80%水 分结成冰，此温度范围称为最大冰结晶生成带。 • 肉尸由0℃降到-18℃，需48-72h的，称慢冻， 即食品中心温度通过最大冰结晶生成带的时间大 于30min。 • 肉尸由0℃降到-18℃，在24h内，称速冻，即食 品中心温度通过最大冰结晶生成带的时间在 30min内。 • 一般冻结速度越快，形成的冰晶越小，对肉质的 影响较小。 3、冻结速度 • 冻结速度快或慢的划分，目前还未统一。现通用 的方法有以时间来划分和以距离来划分二种。 • 时间划分：食品中心从-1℃降到-5℃所需的时间， 在30min之内谓快速，超过即谓慢速。 • 距离划分：单位时间内-5℃的冻结层从食品表面 伸出内部的距离。时间以小时为单位，距离以厘 米为单位。冻结速度V=cm/h。根据此种划分把速 度分成三类，快速冻结时V≥5～20cm/h、中速冻 结时V=1～5cm/h、缓慢冻结时V=0.1～1cm/h。 4、冻结过程 • 冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水移动速 度时，冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布 情况，且冰晶呈针状结晶体，数量无数。 ①细胞外，浓度低，冰点高，先冻结； ②细胞内水分由于渗透压作用，流向细胞外； ③大部分水分在细胞外冻结，形成冰晶，直至温度 降至细胞内水分可冻结为止，冻结过程完成。 4、冻结过程 • 采用慢速冻结，细胞外先冻结，而细胞内还未冻 结，使细胞内蒸汽压高于细胞外，使细胞内水分 向细胞外转移，造成细胞脱水。 • 采用快速冻结，细胞内水分来不及向细胞外转移 就会冻结，使细胞内外水分转移小。 5、冻结温度曲线 5、冻结温度曲线 • 第一阶段，由肉品初温至冻结点。即肉冻结前的 冷却阶段。在这一阶段中空气温度、肉间风速是 影响冷却过程的主要因素。 • 第二阶段，此时食品大部分水变成冰——最大冰 结晶生产带。对保持冻品品质这是最重要的温度 区间。 • 第三阶段，从成冰到终温。 6、冻结方法 （1）空气冻结法 • 指以空气作为与氨蒸发管之间的热传导介质。在 肉类工业中，此法是应用得最多最广泛的方法。 空气冻结法优点是经济、方便，缺点则是由于空 气是热的不良导体，因而冻结速度较慢。 （2）液体冻结法 • 是以液体（一般为氯化钠和氯化钙）作为肉体与 氨蒸发管之间的热传导介质，故又称盐水冻结法。 这种方法除鱼类以外，在肉类工业中目前还极少 应用。 6、冻结方法 （3）用冰、盐混合物及固态二氧化碳冻结法 • 在冻肉临时保藏和冻肉运输等方面有时采用这种 方法。 （4）液氮冻结法 • 液氮冻结是利用其沸点在常压下为-195.8℃，食 品（分割肉和肉制品）通过雾状的液氮中而冻结。 冻结效果好，成本高。 7、冷冻肉贮藏的变化 （1）冰结晶的生长 • 刚生产出来的冻结食品，它的冰结晶大小不是全 部均匀一致的。在冻藏过程中，微细的冰结晶会 逐渐减少、消失，而大的冰结晶逐渐成长，变得 更大，食品中整个冰结晶的数目也大大减少，这 种现象称为冰结晶生长。 • 在冻藏过程中冰结晶有充裕的时间可成长，这就 对食品的品质带来很大的影响。细胞受到机械损 伤，蛋白质变性，解冻后液汁流失增加，食品的 风味和营养价值都发生下降。 （2）冻肉在冻藏过程中的干耗 • 肉类在冻藏中的水分不断从表面蒸发，使冻肉不 断减重俗称“干耗”。 • 因此经较长期贮藏后的冻肉，在向脱水现象转变 时，表面会形成一层脱水的海棉状层，即使食品 的组织形成海绵体，并随着贮藏时间的延长，海 绵体逐渐加厚，使冻肉丧失原有的味道和营养。 • 干耗不仅使肉质量损失，而且引起了其它方面的 变化，如表层的色泽、营养成分、消化率、商品 外观等都发生了明显的变化。 （3）肉色的变化 • 脂肪的变色：脂肪在冻藏过程中会发生黄褐变， 这主要是由于脂肪中不饱和脂肪酸在空气中氧的 作用下生成氢过氧化物和新的游离基。油脂就自 动氧化，加快了氧化酸败的速度。 • 瘦肉的变色：在冻藏过程中，肌肉会发生褐变， 这是由于含二价铁离子的还原型肌红蛋白和氧合 肌红蛋白，在空气中氧的作用下，氧化生成了三 价铁离子的氧化肌红蛋白（高铁肌红蛋白），呈 褐色。 （4）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，肉表明发生黄褐色变 化，表层组织结构粗糙的现象。 8、肉的解冻 • 冻结食品在利用之前一定要经过解冻，使冻结品 融解恢复到冻前的新鲜状态。质量好的冻结品如 何使其在解冻时质量不会下降，以保证食品加工 能得到高质量的原料，就必须重视解冻方法及了 解解冻对食品质量的影响。 • 解冻是冻结时食品中形成的冰结晶还原融解成水， 所以可视为冻结的逆过程。解冻时冻结品处在温 度比它高的介质中，冻品表层的冰首先解冻成水， 随着解冻的进行融解部分逐渐向内延伸。 （1）解冻方法 • 空气解冻又称自然解冻，是一种最简单的解冻 方法。将冻肉移放在缓冻间，靠空气介质与冻 肉进行热交换来实现解冻。一般在0～4℃空气 中解冻称缓慢解冻，在15～20℃空气中解冻叫 快速解冻。 （1）解冻方法 • 水浸或喷洒解冻法：用4～20℃的清水对冻肉进 行浸泡和喷洒，半胴体肉在水中解冻比空气解冻 要快7～8倍。 • 水中解冻，解冻后的肉表面呈潮湿状和粉红色， 表面吸收水分增加重量达3%～4%，浸泡解冻时 水中微生物的数量显著增加。 • 该法适用于肌肉组织未被破坏的半胴体和1/4胴 体，不适于分割肉。包装的分割肉可用此方法。 （2）解冻对肉质的影响 ① 肉汁流失：质量减轻，一般肉如在极限pH值被 解冻，肉汁流失严重。同时，冻结时冰晶形成越 大，解冻时流失越多。 • 一般缓慢解冻肉质流失少，快速解冻肉质流失多。 ② 营养成分的变化：水溶性营养成分，如肌浆蛋白 质、矿物质、维生素等会随解冻的肉汁流失而损 失。 ③ 反复解冻会导致肉品质恶化，如组织结构变差、 食用品质变差等。 三、肉的辐照保藏 • 食品的辐射是利用原子能射线的辐射能量来进行 杀菌的。是一种冷加工处理方法，食品内部不会 升温。所以它能最大限度地减少食品的品质和风 味的损失，防止食品的腐败变质，而达到延长保 存期的目的。 • 由于是物理方法，没有化学药物的残留污染问题， 而且比较节省能源，因此利用这种方法，无论是 对于消费者还是肉类加工业来说，都是一种具有 非常优越性的一种杀菌方法。 1、辐射杀菌机理 • 使细胞分子产生诱发辐射，干扰微生物代谢，特 别是脱氧核糖核酸(DNA)。 • 破坏细胞内膜，引起酶系统紊乱致死。 • 水分经辐射后离子化，即产生辐射的间接效应， 再作用于微生物，也将促进微生物的死亡。 2、辐射保藏食品的意义 • 射线处理无需提高食品温度； • 射线的穿透力强； • 应用范围广； • 照射处理食品不会留下任何残留物； • 能节约能源； • 辐射装置加工效率高。 3、辐射在肉及肉制品中的应用 • 辐照对肉类中各种寄生虫的杀灭效果 寄生虫种类 辐照剂量（kGy） 旋毛虫 0.3～0.6 弓形虫 0.4～0.7 绦虫 0.6～0.7 • 延长货架期 • 灭菌保藏 4、辐射保藏的问题 • 肉品经辐照会产生异味，及肉色变淡，有的试验 指出0.1Mrad(1kGY=0.1 Mrad)照射鲜猪肉，即产 生异味，3Mrad异味增强，主要是含硫氨基酸分 解的结果。 • 辐射食品的卫生安全性 ： 有无残留放射性及诱导放射性； 辐射食品的营养卫生； 有无病原菌的危害； 辐照食品有无产生毒性； 有无致畸、致癌及致突变效应。 四、肉的真空包装（VP） 1、定义：真空包装（Vacuum Packaging)是指除 去包装内的空气，然后应用密封技术，使包装袋 内的食品与外界隔绝。 2、原理： • 造成无氧贮藏环境，抑制需氧微生物的生长。 • 控制一些酶的活性，防止脂肪氧化。 • 与外界隔绝的包装，防止污染。 • 减少产品与空气接触的失水。 • 产品整洁，增加市场效果，较好地实现市场目的。 3、真空包装对材料的要求 • 阻气性：主要目的是防止大气中的氧重新进入经抽 真空的包装件内。 • 水蒸汽阻隔性：应能防止产品水分蒸发，最常用材 料是聚氯乙烯薄膜。 • 香味阻隔性能：应能保持产品本身的香味，并能防 止外部的一些不良味道渗透到包装产品中。 • 遮光性：光线会增加肉品氧化，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。 • 机械性能：包装材料最重要的机械性能是具有防撕 裂和防封口破损的能力。 4、真空包装存在的问题 • 颜色：鲜肉经过真空包装，氧分压低，这时鲜肉 表面肌红蛋白无法与氧气发生反应生成氧合肌红 蛋白，而被氧化为高铁肌红蛋白，易被消费者误 认为非新鲜肉。 • 抑菌方面：真空包装虽能抑制大部分需氧菌的生 长，贮藏时间长时会有乳酸菌生长，虽对人体无 害，但生长后产酸，影响产品风味和感官。 • 血水及失重问题：真空包装易造成产品变形以及 血水增加，有明显的失重现象，实际上血水渗出 是不可避免的，分割的鲜肉，只要经过一段时间， 就会自然渗出血水。 五、气调包装 • 气调包装是指在密封性能好的材料中装进食品， 然后注入特殊的气体或气体混合物，再把包装密 封，使其与外界隔绝，从而抑制微生物生长，抑 制酶促腐败，从而达到延长货架期的目的。 • 气调包装和真空包装相比，并不会比真空包装货 架期长，但会减少产品受压和血水渗出，并能使 产品保持良好色泽。 气调包装中使用的气体 （1）氧气 • 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，因此为保持肉的鲜红色，包装 袋内必须有氧气。 • O2必须在5%以上方能减少高铁肌红蛋白的形成， 但据研究指出，氧必须在10%以上才能维持鲜红， 40%以上的O2能维持9天良好色泽。 • 包装中氧气含量过高，微生物生长快，易腐败， 产品保质期短。 （2）二氧化碳 • CO2 在充气包装中的使用，主要是由于它的抑菌 作用，一般含量为20-30%左右。 • CO2 是一种稳定的化合物，无色、无味，在空气 中约占0.03%，提高CO2浓度，使大气中原有的氧 化浓度降低，使好气性细菌生长速率减缓，另外 也使某些酵母菌和厌气性菌的生长受到抑制。 • 抑菌机理： CO2溶于水为碳酸，降低体系pH，抑 制微生物生长，另外渗入细胞速度快，可干扰细 胞正常代谢。 （3）氮气 • 惰性气体，对颜色及抑菌不起作用，主要是填充， 起缓冲，保护产品外形的作用。 （4）一氧化碳 • 有抑菌效果，另外CO与肌红蛋白结合形成CO-Mb （碳氧肌红蛋白），为鲜红色物质，性质与MbO2 类似，并非常稳定，不易氧化成MMb。 • 添加量为0.5-1%时对人物毒害作用，添加后可减 少O2添加量，使保质期大大延长，但未批准于食 品中使用，处于研究阶段。 充气包装中各种气体的最适比例 • 在充气包装中，CO2 具有良好的抑菌作用，O2 为 保持肉品鲜红色所必须，而N2则主要作为调节及 缓冲用，如何能使各种气体比例适合，使肉品保 藏期长，且各方面均能达到良好状态，则必须予 以探讨。 • 欧美大多以80%O2＋20%CO2方式零售包装，具有 8～14天的鲜红色效果。 肉的品种 混合比例 国家 70%O2 ＋20%CO2 ＋10%N2 或75%O2 ＋ 25%CO2 欧洲 鲜碎肉制品和香肠 33.3% O2＋33.3%CO2＋33.3%N2 瑞士 新鲜斩拌肉陷 70%O2＋30%CO2 英国 熏制香肠 75%CO2＋25%N2 德国及北欧四 国 香肠及熟肉(4～8周) 75%CO2＋25%N2 德国及北欧四 国 家禽(6～14天) 50%O2＋25%CO2＋25%N2 德国及北欧四 国 (5－12天) 六、化学保鲜方法 • 利用化学合成的防腐剂和抗氧化剂应用于鲜肉和 肉制品的保鲜防腐，与其它贮藏手段相结合，发 挥重要的作用。 • 常用化学防腐剂：山梨酸钾、苯甲酸钠、乳酸钠、 双乙酸钠等。 • 常用抗氧化剂：BHT、BHA、TBHQ、PG等。 • 天然防腐剂和抗氧化剂：Nisin、溶菌酶、VE、 茶多酚等。 本章学习重点 • • • • • • • • • • • 肉类腐败变质发生的变化。 肉的冷却的定义，肉冷却的目的。 肉的冻结、最大冰晶生产带 肉的冻结过程对肉品质的影响，肉的冻结曲线。 肉的解冻对肉品质的影响。 冷却肉和冷冻肉的区别。 真空包装、气调包装 真空包装的问题。 气调包装中的气体组成及作用。 了解肉的辐照保鲜和化学保鲜。 了解肉的质量控制体系。