冷凍肉是指畜肉宰殺后，經(jīng)預冷排酸，急凍，繼而在-18℃以下儲存，深層肉溫達-6℃以下的肉品。優(yōu)質(zhì)冷凍肉一般在-28℃至-40℃急凍，肉質(zhì)、香味與新鮮肉或冷卻肉相差不大。

若在較低溫度下冷凍，肉質(zhì)、香味會有較大差異，這也是大多數(shù)人認為冷凍肉不好吃的原因。但兩種方式的冷凍肉，其保存期都較長，故被廣泛采用。

氫離子濃度: 肉中酸類的解離度都極小(主要是磷酸、乳酸、肌酸),而肉類蛋白質(zhì)本身又是兩性電解質(zhì),具有很強的緩沖作用,因此在這種溶液中,酸度的變化對氫離子濃度幾乎無影響。

在肉類凍結(jié)時,隨著冰結(jié)晶析出量的增加,殘液部分中酸類的濃度亦即隨之相應增加。這時,一方面由于鹽類濃度增加而使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析作用,使溶液中可溶性蛋白質(zhì)逐漸減少。另一方面,水分凍結(jié)對蛋白質(zhì)引起機械的破壞作用,因而溶液中蛋白質(zhì)所起的緩沖作用也就逐漸減弱。溶液中的氫離子濃度即趨增加。所以在凍結(jié)之后,肉中酸類即使有少量增減,對氫離子濃度也有很大影響,從而促進了蛋白質(zhì)的變性。例如牛肉汁大約在pH 6～7時,變性程度低而穩(wěn)定,當?shù)陀?.0時,即急速增加。

結(jié)合水的凍結(jié): 肌肉纖維內(nèi)的原生質(zhì)系膠體狀態(tài),在該膠體中的主要分散質(zhì)為蛋白質(zhì)。而蛋白質(zhì)分子的周圍有與蛋白質(zhì)親合力很強的結(jié)合水存在。凍結(jié)過程中,自由水先發(fā)生凍結(jié)。隨著溫度的繼續(xù)下降,凍結(jié)的水量逐漸增加。當凍結(jié)水量超過一定范圍時,即發(fā)生了結(jié)合水的凍結(jié)。結(jié)合水的凍結(jié)使膠體質(zhì)點的結(jié)構(gòu)遭受了機械破壞作用,減弱了蛋白質(zhì)對水的親合力。在解凍時,這部分水不能再被蛋白質(zhì)質(zhì)點所吸附,而使蛋白質(zhì)喪失了結(jié)合水,成為脫水型的蛋白質(zhì)。這樣就使蛋白質(zhì)質(zhì)點易于凝集沉淀,喪失其可逆性,而使細胞內(nèi)原生質(zhì)不能再回復到凍結(jié)前的那種膠體狀態(tài)。

近年來,由于深層凍結(jié)(如液態(tài)氮)的發(fā)展,對這種解釋提出了疑問,即盡管凍結(jié)溫度很低,但被凍結(jié)食品的可逆程度卻要比在-25℃以上凍結(jié)者好得多。用結(jié)合水凍結(jié)學說對此問題很難加以說明。 另一方面,洛夫(Love)等(1962)所做的試驗,對結(jié)合水凍結(jié)的理論又提供了依據(jù)。因而在2011年這樣認為:在對肉質(zhì)可逆性的影響因素方面,即影響蛋白質(zhì)變性的關鍵性因素是凍結(jié)速度,至于凍結(jié)的最終溫度的影響則是次要的。

蛋白質(zhì)質(zhì)點分散密度的變化: 由于冰結(jié)晶的形成及一部分結(jié)合水的凍結(jié),使蛋白質(zhì)分子的水化層減弱甚至消失,側(cè)鏈暴露出來。同時加上在凍結(jié)中形成的冰結(jié)晶的擠壓,使蛋白質(zhì)質(zhì)點互相靠近而結(jié)合,致使蛋白質(zhì)質(zhì)點凝集沉淀。這種作用與凍結(jié)速度的關系極大。凍結(jié)的速度愈快,擠壓作用愈小,變性程度就愈低。

(3) 肉在凍結(jié)冷藏中的其他變化

干縮: 干縮的程度因空氣的條件(溫度、濕度、流速)、肉的等級和大小、包裝狀態(tài)而不同。當溫度高、濕度低、空氣流速快、冷藏時間長、脂肪含量少、形狀小、無包裝的情況下干縮量顯著增大。上述各種條件同時顯著不利時,可以使肉質(zhì)變?yōu)楹Ｃ逘铙w,使肉質(zhì)和脂肪嚴重氧化。這是因為在凍結(jié)冷藏時的干縮與冰的升華相似。在這個過程中,沒有水分的移動。因此,凍結(jié)肉表層水分蒸發(fā)后就形成一層脫水的海棉狀層。海棉狀層下的冰晶繼續(xù)升華,以水蒸氣的狀態(tài)透過表層,海棉狀層即由此而不斷加深。

而另一方面則進行著空氣的擴散,使空氣不斷積累在逐漸加深的脫水海棉狀層中,致使肉中形成一層具有高度活性的表層,在這里發(fā)生著強烈的氧化作用,并吸附各種氣味。

降低肉的干縮損耗,不僅對質(zhì)量有利,也有極大的經(jīng)濟意義。如以每年冷藏5000T冷凍肉計算,如冷藏時干縮損耗降低0.5%,即可使25T肉免于損失。

變色: 凍肉的顏色在保藏過程中逐漸變暗,主要是由于血紅素的氧化以及表面水分的蒸發(fā)而使色素物質(zhì)濃度增加所致。凍結(jié)冷藏的溫度愈低,則顏色的變化愈小。在大約-50～-80℃變色幾乎不再發(fā)生。

汁液流失: 凍結(jié)冷藏肉解凍時,內(nèi)部的冰結(jié)晶融化成水,但此時的水不能完全被組織所吸收,因而流出于組織之外稱為汁液流失。汁液流失的多少可作為確定凍結(jié)肉品質(zhì)好壞的指標之一。一般所稱之汁液流失是指解凍時和解凍后自然流出的汁液,稱之為自由流失(freedrip)。在自由流失之外,再加以98～1862KPa的壓力所流出來的汁液稱之為可榨出流失(expressible drip)。兩者總稱為汁液流失。

汁液流失的總量以及自由流失和可榨出流失之間的比例,與凍結(jié)前的處理、原料的種類和形態(tài)、凍結(jié)的濕度、凍結(jié)速度、凍結(jié)冷藏的時間及期間的溫度、管理、解凍方法等有關。

原料新鮮(除去隨著解凍而發(fā)生僵直的情況),凍結(jié)速度快,凍結(jié)冷藏溫度低且穩(wěn)定,凍結(jié)冷藏時間短者,一般流失汁液少。凍結(jié)以后馬上解凍,則幾乎不發(fā)生汁液流失。汁液流失隨著在凍結(jié)狀態(tài)的時間增長而增加,但到一定的最大值后則不再增加。發(fā)生汁液流失的原因基本上是由于蛋白質(zhì)膠體發(fā)生的不可逆變化,使原來處于凝膠結(jié)構(gòu)中的水分不能繼續(xù)保持而流出組織之外。

對于牛肉,其宰后成熟經(jīng)過的時間與液汁流失有關。宰后經(jīng)5h后凍結(jié)者汁液流失少,但24h后增加,直至5d,這一段時間進行凍結(jié)者都與24h凍結(jié)者大致相同。成熟的牛肉,即使是形成較大的冰結(jié)晶,由于牛肉的持水性好,當其解凍時汁液流失也較少。 脂肪的變化: 在低溫下,雖然氧分子的活化能力已大大消弱,但仍然存在。因此,脂肪也依然受到氧化,特別是含不飽和脂肪酸較多的脂肪。在各種肉類中,以畜肉脂肪最穩(wěn)定,禽肉脂肪次之,魚肉脂肪最差。豬脂膘在-8℃下貯藏6個月以后,脂肪變黃而有油膩氣味;經(jīng)過12個月,這些變化擴散到深25～40mm處;但在-18℃下貯藏12個月后,肥膘中未發(fā)現(xiàn)任何不良現(xiàn)象。

微生物和酶: 在很低的冷藏溫度下,微生物不易生長和繁殖。但是如果凍結(jié)肉在冷藏前已被細菌或霉菌污染,或者在冷藏條件不好的情況下冷藏時,凍結(jié)肉的表面也會出現(xiàn)細菌和霉菌的菌落,特別是溶化的地方易發(fā)現(xiàn)。

關于組織蛋白酶經(jīng)凍結(jié)后的活性,有報告認為經(jīng)凍結(jié)后增大,若反復凍結(jié)和解凍時,其活性更大。

7.凍結(jié)肉的解凍

解凍是凍肉消費或進一步加工前的必要步驟,是將凍肉內(nèi)冰晶體狀態(tài)的水分轉(zhuǎn)化為液體,同時恢復凍肉原有狀態(tài)和特性的工藝過程。解凍實際上是凍結(jié)的逆過程。解凍肉的質(zhì)量與解凍速度和解凍溫度有關。緩慢解凍和快速解凍有很大差別。

試驗表明,在空氣溫度為15℃條件下,牛肉1/4胴體快速解凍時,損耗為3%;在3～5 ℃進行緩慢解凍時,損耗只有0.5%～1.5% . 由此可見,緩慢解凍可降低損耗1.5%～2.5%。肉的保藏時間越長、解凍溫度越高,肉汁的損失也越大。40℃時損失11.5%,7℃時損失4.35%,1℃時損失2.55%。

解凍的方法很多,但常用的有以下幾種:

(1) 空氣解凍法

將凍肉移放到解凍間,靠空氣介質(zhì)與凍肉進行熱交換解凍的方法。一般把在0～5℃空氣中解凍稱為緩慢解凍,在15～20℃空氣中解凍稱為快速解凍。

(2) 液體解凍法

液體解凍法主要用水浸泡或噴淋的方法。其優(yōu)點是解凍速度較空氣解凍快。缺點是耗水量大,同時還會使部分蛋白質(zhì)和浸出物損失,肉色淡白,香氣減弱。水溫10℃,解凍20h;水溫20℃,解凍10～11h。解凍后的肉,因表面濕潤,需放在空氣溫度1℃左右的條件下晾干。如果封裝在聚乙烯袋中再放在水中解凍則可以保證肉的質(zhì)量。在鹽水中解凍,鹽會滲入肉的淺層。腌制肉的解凍可以采用這種方法。豬肉在溫度6℃的鹽水中10h可以解凍,肉汁損失僅為0.9% .

(3) 蒸汽解凍法

蒸汽解凍法的優(yōu)點在于解凍的速度快,但肉汁損失比空氣解凍大得多。然而重量由于水汽的冷凝會增加0.5%～4.0% .

(4) 微波解凍法

微波解凍可使解凍時間大大縮短。同時能夠減少肉汁損失,改善衛(wèi)生條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量。此法適于半片胴體或四分之一胴體的解凍。具有等邊幾何形狀的肉塊利用這種方法效果更好。因為在微波電磁場中,整個肉塊都會同時受熱升溫。微波解凍可以帶包裝進行,但是包裝材料應符合相應的電容性和對高溫作用有足夠的穩(wěn)定性。最好用聚乙烯或多聚苯乙烯,不能使用金屬薄板。 (5) 真空解凍

真空解凍法的主要優(yōu)點是解凍過程均勻和沒有干耗。厚度0.09m,重量31kg的牛肉,利用真空解凍裝置只需60min .

真空冷凍包裝技術

將肉制品進行抽空降低氧氣含量, 真空包裝后,再采用低溫冷凍的方式快速凍結(jié)。真空包裝可以隔絕空氣、阻止氧氣進入, 使好氧性致病菌的存活率大大降低, 同時外包裝可以防止水分的散失, 減輕重量損失, 延長肉制品的貨架保質(zhì)期。

輻照冷凍包裝技術

C射線、X 射線、電子射線發(fā)出的能量以電磁波的形式透過物體, 當物質(zhì)中的分子吸收輻射能量時,會激活成離子或自由基, 引起化學鍵破裂, 物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。更重要的是, 遺傳物質(zhì)DNA 會因化學鍵裂解而失去復制能力。在細菌細胞中DNA 的任何微小變化都會損害整個細胞體, 影響其正常功能, 抑制生長發(fā)育和新陳代謝, 殺死肉制品中大量的微生物和致病菌, 然后再進行快速冷凍低溫保藏, 也可延長保質(zhì)期。 

臭氧冷凍包裝技術

臭氧是一種高效消毒劑, 具有強大的殺菌作用,可以殺滅多種微生物。據(jù)報道, 臭氧對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌, 真菌和病毒都具有殺滅作用, 但臭氧殺菌作用受臭氧濃度、pH 值、溫度、食品添加劑(表面活性劑、糖等) 和有機物質(zhì)等因素影響。因此, 臭氧不僅僅可以大大的減少肉制品中致病菌的數(shù)量, 分解肉類食品中的荷爾蒙, 特別是對沙門氏菌有極佳的效果, 還可以起到很好的保鮮作用。

氣調(diào)冷凍包裝技術

去除肉制品中的空氣, 用選擇合適的氣體代替包裝內(nèi)的氣體, 以抑制微生物的生長, 從而達到延長貨架期的目的。氣調(diào)包裝常用的氣體有CO2、O2、N2。

( 1) CO2抑制細菌和真菌的生長, 尤其是細菌繁殖的早期, 也能抑制酶的活性, 霉菌、極毛桿菌和無色桿菌等需氧菌對CO2高度敏感而被抑制, CO2對酵母菌的抑制作用不大, 對乳酸菌等厭氧菌無抑制作用。有研究表明: 用100% CO2的氣調(diào)包裝的羔羊肉, 有明顯的延長儲存期的效果, 對假單胞菌有明顯的抑制作用, 而乳酸菌成為優(yōu)勢菌。

( 2) O2作用是維持氧合肌紅蛋白, 使肉色鮮艷,并能抑制厭氧細菌的生長, 但也為許多有害菌創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

( 3) N2是一種惰性填充氣體, 不影響肉的色澤,能防止氧化酸敗、霉菌的生長和寄生蟲害, 防止由于CO2大量溶于肉中而導致的包裝坍塌。

掛“冰衣”冷凍包裝技術

這是近年開發(fā)的一種冷藏方式, 所謂“冰衣”即為給肉制品附一層薄薄的冰層。即為常溫下對鮮肉制品浸水1~ 3 s立即進行速凍或者采用噴淋速凍,也可以對凍肉制品噴淋速凍, 使表面形成冰層。如同給肉制品穿了一層薄薄的衣服, 稱為“冰衣”。經(jīng)過掛“冰衣”可使肉制品隔絕空氣, 殺死噬氧菌, 同時也可防止病菌的侵入。同時掛“冰衣”可以減少肉制品的“干耗”， 防止肉制品表面干燥, 從而可以更好的保持肉制品原有的風味。

超聲波冷凍包裝技術

超聲波對微生物有破壞作用, 能使微生物細胞內(nèi)容物受到強烈的震蕩而使細胞破壞。一般認為在水溶液內(nèi), 由于超聲波的作用, 能產(chǎn)生過氧化氫, 具有殺菌能力。新鮮牛肉通過超聲波處理, 可以很好地促進了牛肉中蛋白質(zhì)分解酶的游離和分泌, 使游離氨基酸量得到增加, 促進組織結(jié)構(gòu)變化, 從而達到改善肉質(zhì)的嫩度 。

其他新型包裝技術

目前美國提倡用可食用涂膜( 如乙酰單甘油酸酯) 對冷凍分割肉進行包裝。操作方法是將冷凍肉在130 ℃涂液中浸5 s，然后進行冷凍保藏。這種包裝技術不僅安全方面可以被認可，同時還能夠有效的防止肉類在貯藏過程中表面干燥現(xiàn)象的發(fā)生。NEF 膜( nitrite-embedded film) 嵌入了亞硝酸鈉晶體( 含量少于2 mg /kg) ，能夠在缺氧狀態(tài)下使肉保持鮮艷的顏色，并能有效的抑制微生物的生長。NEF膜中的亞硝酸鈉可以被肉中固有的硝化作用分解成NO，同時，亞硝酸鹽還可以與其他蛋白質(zhì)發(fā)生反應，這就使得亞硝酸鹽的殘留量變得更少，最大程度的降低其對人體健康造成的危害。

活性包裝技術是指在冷凍肉包裝袋內(nèi)加入某些氣體吸收劑和釋放劑，其中包括乳酸鏈球菌素、乳酸、香料提取物、二氯苯氧氯酚、生育酚、殼聚糖等，它們能夠有效的吸收水分，吸收或清除O2，控制CO2的產(chǎn)生，清除不良氣味，增強風味以及抑制微生物的生長，使包裝袋內(nèi)的氣體維持在穩(wěn)定且有效的狀態(tài)。 

選擇新型的包裝技術不僅能夠有效的防止冷凍肉品質(zhì)的下降，為顧客提供新鮮的肉類產(chǎn)品，而且應用新型包裝技術對冷凍肉進行包裝還可以有效的提高產(chǎn)品你的便攜性及冷庫利用率。

新鮮肉是指凌晨宰殺，清早上市的“熱鮮肉”，未經(jīng)任何降溫處理的畜肉。剛宰的畜肉即刻烹調(diào)，即使利用一等烹調(diào)技法，味道并不鮮美，而且肉質(zhì)堅韌，不易煮爛，難以咀嚼。這是因為宰殺后畜肉需要經(jīng)過一定時間的“后熟”過程，才使肉質(zhì)逐漸變得柔軟、多汁、味美。剛殺的豬肉酸堿度為中性，在肉中酶的作用下使動物淀粉轉(zhuǎn)為乳酸，使肉質(zhì)開始僵硬，此過程夏季一般1．5小時，冬季3—4小時。此后肉中三磷酸腺苷迅速分解，形成磷酸，使PH值降至5．4，肉成酸性，使肉質(zhì)完全僵硬。從開始僵硬到完全僵硬的時間越長，則保持鮮度的時間也越長，而處于僵硬期的鮮肉既不易煮爛，也缺乏風味。在酶的繼續(xù)作用下，肉質(zhì)開始變軟，產(chǎn)生一定彈性與肉汁，并具芳香滋味，此過程稱為肉的“后熟”過程。肉的“后熟”過程的快慢與效果，取決于環(huán)境的溫度與牲畜的體質(zhì)。環(huán)境氣溫越高，“后熟”過程越快，衰老體弱的牲畜，組織中缺乏糖原，酶活力不強，致使“后熟”過程延長，甚至“后熟”效果不好，這是老牲畜、瘦牲畜肉味不美的原因。

冷卻肉是指嚴格執(zhí)行檢疫制度，將宰殺后的畜胴體迅速冷卻，排除體內(nèi)的熱量，使胴體溫度降為0—4℃，并在后續(xù)的加工流通和分銷過程中始終保持0—4℃冷藏的生鮮肉。冷卻肉可使“后熟”過程進一步完成，其主要特點是：肉質(zhì)的香味、外觀和營養(yǎng)價值與新鮮肉相比變化很小；肉體內(nèi)凝膠態(tài)的蛋白質(zhì)在酶作用下變?yōu)槿苣z狀，部分蛋白質(zhì)分解為蛋白胨氨基酸等，從而破壞了其膠體性，增強了親水性；肌肉松軟，水分較多，肉湯透明，并富有特殊的肉香味和鮮味。冷卻肉在零度條件下，保存期限為15—20天。

冷凍肉由于水分的凍結(jié)，肉體變硬，凍肉表面與冷凍室溫 度存在差異，引起肉體水分蒸發(fā)，肉質(zhì)老化干枯無味，稱作“干耗”現(xiàn)象。冷凍肉的肌紅蛋白被氧化，肉體表面由色澤鮮明逐漸變?yōu)榘岛稚ｋS著溫度漸降，肉組織內(nèi)部形成個別冰晶核，并不斷從周圍吸收水分，肌細胞內(nèi)水分也不斷滲入肌纖維的間隙內(nèi)，冰晶加大，從而使細胞脫水變形。由于大冰晶的壓迫，造成肌細胞破損，從而使解凍時肉汁大量流失，營養(yǎng)成分減少，風味改變。若將剛宰殺的新鮮肉在—23℃快速結(jié)凍，則肉體內(nèi)部形成冰晶小而均勻，組織變形極少，解凍后大部分水分都能再吸收，故烹調(diào)后口感、味道都不錯，營養(yǎng)成分損失亦少，如果凍結(jié)時間過長，亦會引起蛋白質(zhì)的凍結(jié)變性。解凍后，蛋白質(zhì)喪失了與膠體結(jié)合水再結(jié)合的可逆性，凍肉烹制的菜肴口感、味道都不如新鮮肉。