冷藏肉的变化

第二节　冷藏肉的变化

一、冷藏肉概述

肉品冷藏是采用人工强制制冷的方式，将肉品在一定的时间内冷却到较低的温度，利用低温对生物酶活性和微生物的抑制作用，达到使肉品保藏较长时间的目的，这是肉类及其制品保藏方法中应用最广泛、效果最好、最经济的一种方法，不仅保藏时间长，而且在冷加工中不会使肌肉组织结构、性质发生太大的变化，可以很好地保留其原来的特性、自然外观、滋味和营养价值。肉品冷藏时间及保藏质量与冷藏前的冷却准备、处理方式以及新鲜时的卫生质量有密切关系。宰前健康及宰后经过充分冷却、成熟的肉，保藏效果好。动物宰前有病、带菌或极度疲劳、长时间饥饿以及宰时放血不良等的肉，保藏效果不好。

二、低温条件下保藏肉品的基本原理

低温可以抑制或杀灭微生物，阻止其对肌肉组织和脂肪组织的腐败分解作用，同时也可抑制细菌代谢过程中产生的酶以及肌肉、脂肪组织中固有的酶的活性，从而使肉品得以保存较长时间。

（一）低温对微生物的作用

低温可以减弱微生物的新陈代谢过程，还可使其物理状态发生变化。细菌生活在适宜的温度范围内时，菌体细胞内的原生质呈液体或半液体状态。当温度降至原生质的冰点以下时，一部分水就变成冰，同时原生质变成凝胶状态；温度如再进一步下降，则更多的水变成冰，原生质甚至变成玻璃样状态。但冻结后的细菌原生质处在一种可逆状态，当温度升高时，仍会恢复到原来的物理状态，这样细菌就又获得了生活能力。如果温度下降到足够低，或低温状态持续的时间足够长，使原生质的化学组成发生很大的变化，加上周围介质及菌体细胞内的水分结冰膨胀，使菌体细胞受到破坏，以致不能再恢复其原来的状态时，细菌就死亡了。

随着温度的降低，微生物的繁殖变慢，但各种微生物抵抗低温的能力并不一致，这决定于其嗜温性质。嗜冷菌（也叫低温性菌或好冷性菌）能耐受的最高温度是30℃，最适温度是15～20℃，在0℃或更低的温度下仍可以缓慢地进行繁殖。嗜温菌（又称为中温性细菌，多数病原菌、腐败菌属于此类）繁殖的最适宜温度在20～40℃之间，最低温度在5℃左右，最高温度为45℃。有些对人的食肉安全有重大威胁的细菌（如沙门氏菌、大肠菌、肉毒菌等能引起人的细菌性食肉中毒），在温度低于2℃时即停止发育繁殖。嗜热菌（也叫高温性菌或耐热性菌）最适宜的繁殖温度为50～55℃，最低温度为30～40℃，最高温度为75℃。最耐冷的微生物是霉菌和酵母，所以冷库中冷藏的肉也会发霉。

细菌对上限温度很敏感，稍超过上限温度就会死亡，但对低温的耐受性却很强，特别是嗜冷菌。有些中温性肠杆菌在0℃时也能耐受40天，结核菌在-252℃时冻结10小时也不死亡，肠炎杆菌、羊布氏杆菌在-23.2℃时可存活2～3年，带芽胞的细菌其耐低温能力更强。所以冻结肉的保藏也有一定的期限。试验表明，只有在不高于-12℃的温度下储藏时，才能使肉品保藏较长的时间。同时，低温还可以减缓肌肉和脂肪组织的氧化、酸败过程。脂肪组织氧化、酸败过程受组织酶类、微生物以及温度、湿度、光照、空气等多种因素的作用，在冷藏温度低于微生物增殖的必要温度（-12℃）时，还会进行。为了防止脂肪组织的酸败，对于含有大量脂肪的肉类产品，冷藏温度应降至-29～-30℃。

（二）低温对酶的作用

酶是特殊的蛋白质，种类很多，在肉品各组织细胞中广泛存在，微生物在代谢过程中也能产生许多酶类。这些酶类对肉品中的物质代谢发挥着极为重要的作用。屠宰后动物肉品所发生的一系列的变化过程，都是在酶的参与下进行的。

酶的作用受多种条件制约，其中主要是温度，不同的酶都有各自的最适温度范围。肉类中各种酶活性的最适温度在37～40℃，低温会使酶的活性显著下降，通常温度每下降10℃，其活性就要减弱二分之一到三分之一，0℃时酶的活性已大部分受到抑制，-20℃左右时，酶的活性就很不明显了，如脂肪在水解酶的作用下，单位时间内的水解率40℃时为11.29％，-18℃时仅为0.7％，这是低温冷冻条件下肉类能长期保藏的另一个重要原因。含有高度不饱和脂肪酸的肉品（如脂肪组织、鱼肉等）很容易受酶的作用而发生变化（主要是脂肪氧化），这类产品在低温下保藏，防止氧化的效果良好。

酶对低温的感受性不像高温那样敏感，即使在极低的温度下也不会完全停止，例如脂肪酶在-35℃时尚不失去活性；糖原酶在同样的温度下也有分解作用，甚至在-79℃下也不被破坏。

由上可见，较低的温度条件只对微生物和酶的活性产生明显的抑制作用，而不能将其完全灭活，所以低温下贮藏的肉类都有一定的冷藏期限。

三、冷藏肉的变化

（一）冷藏肉的分类

冷藏肉按冷却程度、冷藏温度、保藏时间的不同，可分为冷却肉和冻结肉。

1.冷却肉　冷却肉是指将严格检疫合格的屠宰畜禽，在24hs内使胴体最厚部位的中心温度下降到0～4℃，并且在0℃条件下保藏的肉。屠宰后的肉由于体温、外界温度以及肉内生物化学反应产生的热量，使肉内温度较高，适合酶的催化作用和微生物的繁殖。冷却肉始终处于低温条件下，大多数微生物，尤其是腐败菌和致病菌的活动能力和酶的生物活性在极短时间内被减弱到最低程度。同时肉在冷却过程中完成了解僵和充分成熟变化，质地变得柔软有弹性，肉的新鲜度、营养价值和风味保持较好，具有安全卫生、滋味鲜美、口感细腻、营养价值高等优点，而且便于保藏，是质量最好的生鲜肉。由于冷却肉是为了鲜销或加工其他肉制品提供原料肉，因此保藏时间较短，一般不超过1个月。

2.冻结肉　冷却肉继续强制性降温，使肉内的水分不同程度地结冰，这种肉称之为冻结肉。由于肉内温度降至很低，并且在-10℃以下的温度中保藏，肉中酶的活性和微生物的活力受到最大程度的抑制，便于较长时间的保藏，短的可保藏3个月，长的可保藏18个月。

（二）冷藏肉的变化

1.冷却肉的变化

（1）水分蒸发。冷却肉由于周围空气温度较低，肉表面的水分大量蒸发，使肉表面的含水量由75％左右下降到50％左右，形成一层较致密的油干膜，可以阻止微生物的侵入和在表面繁殖，同时可阻止肉内水分的大量蒸发。

（2）发黏。肉在冷却过程中胴体互相接触，通风不良，散热不彻底，致使肉内温度没有下降到保藏的要求，微生物在局部繁殖，产生黏液状物质，引起肉表面发黏，并产生不愉快的气味。引起发黏的微生物可以是细菌，也可以是霉菌。

（3）发霉。青霉、毛霉、曲霉等霉菌在肉表面生长所致。轻度发霉可在肉表面形成小块状菌落，严重的可扩大到肉品表面的大部分甚至全部，其表现因霉菌种类不同而不同，如有的呈白色细绒毛样、有的呈灰绿色苔藓样、有的呈暗绿色或黑色等，发霉也是引起肉品表面发黏的原因之一。

（4）变色。肌肉在空气中放置一定时间后，由于肌红蛋白发生不同程度的氧化，可使肌肉色泽逐渐由粉红色向鲜红色或亮红色、褐红色变化。

此外，冷却肉在保藏过程中，个别情况下会发生变绿、变黄、变青和发生荧光等现象。这是由于细菌、霉菌繁殖或蛋白质分解所产生的特殊现象。

（5）异味。是指除腐败味以外的其他气味，一般是污染而来，如肉品在运输、冷却、暂时保存时污染了鱼腥味、化肥味、汽油味等。冷库冷藏间发生跑氨现象时，肉品可污染有氨味。

（6）脂肪氧化。冷却肉虽然保藏时间较短，但保藏温度及肉内温度远远高于冻结肉，所以脂肪组织较易发生氧化，出现发黄、发黏、发哈现象。特别是当肉冷却不彻底，或保藏时通风、散热不良时更易发生。

2.冻结肉的变化

（1）干耗。内类在冻结保藏过程中由于水分的蒸发和升华（肉内的冰直接变成水蒸气），使肉的重量减轻，称之为干耗。虽然肉品在冷却过程中会在表面形成一层油干膜，一定程度上能阻止水分的进一步蒸发，但由于冻结肉内温度和空气温度更低，油干膜下的水分仍会继续发生蒸发，但仅限于肉表层的水分蒸发或升华，没有深层水分向表层转移的现象。因此，经过较长时间保藏的肉类，在肉的表层会形成一层疏松层（俗称海绵层）。随着保藏时间的延长，疏松层会逐渐变厚。同时，水分蒸发后产生的空隙由空气填充，使海绵层具有较强的活性，发生强烈的氧化反应，在引起肉的干耗、减重的同时，还会使肉的颜色、外观以及营养成分等发生明显的变化，影响肉的保藏质量。如果肉品保藏时间过长，干耗太过严重的话，则会导致肉变得干枯如柴，食时如同嚼蜡，而且营养价值也大大降低，在羊肉、禽肉表现尤其明显，因为这类肉体积小，干耗较猪肉、牛肉来得严重。

冷却肉也发生干耗，但因保藏时间短，保藏温度较高，故一般不严重。

下列因素可影响冷藏肉的干耗过程：①库内空气对流速度越低，干耗越小，反之则越大；②透入库内的热量多，则干耗大。冷库绝热性能不好，动物产品出入库时开关库门，工作人员的呼吸以及照明灯、电动设备工作时产生的热量等，均可使库温升高，肉内水分蒸发增加，空气中的水分又在制冷管上结成霜，这个过程不断循环，而使干耗持续发生；③单位库容内肉品密度越小，则干耗越大，因此，肉品堆垛越密实，干耗越小；④与肉品有效蒸发面积有关。猪肉有效蒸发面积最小（11m²/吨），羊肉最大（20m²/吨），牛肉介于其中（12m²/吨），所以在同样条件下，羊肉干耗最多，猪肉最小；⑤温度越低，空气湿度越大，干耗越小。

（2）脂肪变化。低温冷藏肉，蛋白质相对比较稳定，但脂肪组织很容易发生氧化，特别是含有较多不饱和脂肪酸的酯类。各种动物脂肪中，畜类的最稳定，禽类次之，鱼的最差。而畜类脂肪中又以猪脂肪最不稳定。冷却肉也可以发生脂肪氧化，但由于保藏时间短，一般无外观可见的变化。但如果保藏不当，则易于发生变色、发黏、发哈等现象。冻结肉保藏时间长，脂肪氧化较为严重，首先表现为不良的气味，外观出现黄色小点或斑点。随着氧化程度的加深，脂肪组织整体变黄，并发出强烈的酸味。较低的温度可以延缓脂肪氧化的速度，如-8℃下保藏的猪肉，6个月左右其表面就发黄了，-18℃下保藏时，则15个月之后才发生可见变化。但如果保藏条件不稳定，或堆垛过高过大，导致肉内散热不良时，则会加速脂肪组织的氧化过程。

（3）色泽变化。肌肉组织中的肌红蛋白变成氧合肌红蛋白，再进一步变成氧化肌红蛋，而使肌肉颜色加深，并从表面开始逐渐向深层发展。肌肉变色的时间及深度与冷藏温度直接相关，以牛肉为例，-5℃保藏3个月时，变色深度可达2～3mm，-20℃时则只有0.5mm左右；表层变色出现的时间-5℃时为7天；-10℃时14天，-20℃时为56天。

（4）气味变化。气味变化的原因一是肉品自身氧化和腐败变质产生的异味，二是污染了环境中的异味物质所致。