水产百科

冷冻保鲜

2023-02-09

frozen storage of fresh fish利用低温将鲜水产品中心温度降到—15℃以下使体组织水分绝大部分冻结,然后在—18℃以下进行贮藏和流通的低温保鲜方法。采用速冻法加速水产品水分冻结速度,并在贮藏流通过程中保持连续恒定的低温,可以在数月至1年以上的较长时间内有效地抑制微生物和酶类引起的腐败变质,几乎能完全地保持鱼虾贝类原有色香味等鲜品特征。由于水产品冷冻保鲜具有保鲜期长和保鲜效果好的特点,在水产品从捕捞、养殖生产到贮藏流通过程中起着其他保鲜或保藏方法所不能替代的作用。

概况 人类很早就知道利用寒冷地区和季节低温贮藏食物和鱼类等水产品。19世纪中叶最初采用盐冰冻结保藏与运输鱼类,利用机械制冷冻藏鱼类则是在70年代发明氨压缩机后不久开始的。1880年俄国伏尔加河拖网船上首先安装了压缩机冷冻装置,用于罐头原料鱼的保鲜。从19世纪末到20世纪30年代,俄国、西欧、美国、加拿大相继建立起用于鱼类和肉类等的商业性冷库。并研究了冻结速度对冻品质量影响,提出和开发了快速冻结的工艺设备,包括平板冻结和盐水浸渍喷淋冻结工艺设备的发明使用,以及鱼片和小包装冻品的开发投产。到1938年,全世界用于冷冻的水产品达100万吨,相当于鲜销品的1/10。20世纪50年代以后,随着渔业生产的迅速发展,冷冻保鲜从水产品的捕捞生产到贮藏、运输和销售过程中得到了全面发展。一方面为了适应远洋渔业海上作业时间长和活动范围广的要求,大量发展了捕捞和运输船的冷冻保鲜。同时在整个渔业生产成倍增长的情况下,鲜水产品在陆上的远距离运输,淡旺季的市场调节和加工原料的贮藏供应等不断增长的需要,也大大地促进了陆上冷冻保鲜的发展。1987年世界水产品产量9269万吨中,冷冻品占23.8%,达2211万吨,超过了不经冻结鲜销品2014万吨以及用于罐头和腌干加工原料的1319万吨和11.63万吨。中国在1930年前后上海等地仅有少数水产冷库用于冻结贮藏鲜水产品。1950年以后在发展制冰的同时,也发展了沿渔区的冷冻设施和一些城市销地的冷库以及冷藏车船设施的建设。进入80年代后,在水产品产量迅速增长和市场对鲜品质量要求越高的情况下,冷冻保鲜设施得到了更快的发展。到1987年,全国拥有渔业冷库1272座,冷藏能力62万吨/次,冻结能力3万吨/日,冷冻品产量93.7万吨,约占水产品总量10%。水产品冷冻保鲜的体系已初步建立。

冻结方法 一般分为空气冻结法,包括静止空气冻结法、吹风冻结法和流态冻结法; 接触冻结法,即平板冻结法; 浸渍冻结法,包括使用盐水、丙二醇等浸渍冻结法和液化气体喷淋冻结法等。也有把平板冻结称为间接接触冻结法,把浸渍冻结法叫作直接接触冻结法。

管架式冻结 在低温静止空气中的冻结。冻结室内上部装有冷却盘管,下部有冷却管架。将鱼类等鲜水产品装冻盘后置管架上,使在冷却至-25~-30℃的空气下进行自然对流冻结鱼体。这种方法冻结速度慢,鱼体干耗大,冻品质量差,且不能连续操作。但设备简单,适于小型冷库使用。利用送风机使冷空气保持一定速度(1~2米/秒)循环以加速鱼体冻结。一般称为半吹风冻结。

隧道式冻结 向长方隔热隧道式冻结室中送入循环冷却空气,使水产品冻结。隧道冻结室上部风道装有蒸发冷却管和送风机,下部装有移动式载鱼车和盛鱼冻盘。送风温度为-35~-45℃,风速3~5米/秒。10千克装盘的鱼块冻结时间为8~12小时。这种吹风式冻结速度比管架式快,并可连续操作,主要用于陆上冻结。缺点是风速大,容易造成冻品表面的干耗和变色。目前中国使用最多的是这种方式。改进的隧道式冻结,在隔热隧道中装有不锈钢履带式或螺旋式输送带,可以连续地使冻品与冷空气平行移动以提高热交换效率和冻结速度。

流态冻结 属于吹风冻结的一种。冻结方式是将物料置于底部有小孔的斜槽或网筛输送带上,自槽孔和筛孔下部吹入风速为6~8米/秒、温度为-40℃的冷风,使物料在槽或网上悬浮流动以达到冻结目的。这种冻结法速度快,多用于体形小而均一的物料,如小虾、贝类、青豆等的冻结。

平板冻结 将水产品放在低温金属板之间压紧进行热交换使之冻结,是一种接触式冻结。平板冻结装置是由多数可以移动调节间距的金属平板组成,板内通入制冷剂或载冷剂使之循环冷却达到-25~-40℃低温。冻结物料时板间的间距为5~10厘米。将鱼类等放入鱼盘或纸箱包装后,放到两板间压紧,使保持0.1~0.2千克/平方厘米接触压力,以利于传热。平板冻结的热交换率高,冻结速度快,并可防止冻结过程中鱼体表面干耗和变色,是水产品常用的速冻法。

浸渍冻结 将鱼类等物料放入冷却的盐水或丙二醇等溶液中使之与低温液体直接接触的冻结法。使用的盐水有NaCl和CaCl2两种溶液。浓度达到21.2%NaCl溶液的冻结温度为-19.4℃,30.3%的CaCl2溶液的冻结温度为-50.6℃,45%的丙二醇溶液的冻结温度为-25℃美国也有使用氟里昂-12进行浸渍冻结的。一般多使用-16℃的NaCl溶液以0.04~0.09米/秒的循环速度通过冻结槽进行盐水冻结。冻结速度很快。多用于鲣、金枪鱼等大型鱼类的船上冻结。缺点是鱼体容易浸入少量食盐和产生变色。使用CaCl2盐水冻结时,鱼体需用聚乙烯薄膜抽气包装冻结。

液化气体冻结 用液态氮或液态二氧化碳等喷淋鱼体使之冻结的方法。液态氮在大气压力下的沸点为-193.56℃,蒸发时吸收195.6千焦/千克热量,液态二氧化碳的沸点为-78.9℃,蒸发时吸收575.6千焦/千克热量。采用喷淋式冻结,冻结速度快,设备简单,多用于个体冻结。但气化后的气体无法回收,成本费用高。

冻结速度 水产品组织中水分冻结时生成冰的结晶,冰晶粒子的大小与冻结速度有关,结冰速度快时生成的冰晶小,并分散于细胞组织中,解冻后肌肉组织仍可保持和恢复到原来状态。结冰速度慢时生成的冰晶大,大形冰晶容易压迫以致破坏细胞组织,容易导致解冻后融化的细胞液汁流出,造成冻品风味和营养物质的流失,以致肌肉组织形成海绵状空隙结构,影响冻品品质。因此,无论对水产品或其他食品的冻结均要求采用速冻法。长期以来对速冻法的冻结速度曾提出过各种不同的规定。1964年国际冷冻协会曾对鱼片的速冻速度规定为0.635~2.5厘米/小时。英国对鱼要求在深层的冻结速度应在2小时内使温度由0℃降到-5℃以下。此外也有把速冻的冻结速度规定为每小时冻结的鱼体厚度应达到2厘米以上。但实际上决定冻结速度的因素除冻结方法以外,并与物料的种类性质和大小厚薄等有关,很难作出统一的规定。也有认为采用冻结装置冻结的都属于速冻。当然这并不排除各种冻结方法之间的不同冻结速度及其对制品品质影响上存在差异,并选择尽可能提高其冻结速度的适宜方法与措施。

冻藏温度 水产品经过冻结后进入贮藏(也包括流通)阶段的温度状态,对于冻品的品质和贮藏期限的长短,较冻结温度速度具有更大的重要性。细菌能够增殖的最低界限温度为-10℃前后,由于贮藏中可能发生的温度升降波动以及其他因素对品质可能产生的影响,一般把保持冻品良好品质的贮藏温度定为-18℃以下。当温度降到-18℃时,多数由酶类所导致的变质也可以得到控制。但为了抑制蛋白质的变性、脂肪氧化和肌红蛋白质亚铁原子的氧化变色,采取比-18℃更低的温度常常是必要的。从表中可以看到各种水产品在-18℃温度下的保藏期限并不相同,特别是多脂鱼类和贝类的保藏期限明显的短于少脂鱼和虾蟹类,而且除真空包装的虾以外,保藏期均不到1年。将冻藏温度降到-25℃或-30℃,则可延长保藏期1~2倍。

为了保持水产品一定的商品规格和良好品质,在冻结前和冻结后均需要采取一定的处理方法。

主要水产品在不同冻藏温度下的保藏期

种 类 保 藏 期 (月)
-18℃ -25℃ -30℃
多 脂 鱼 中 脂 鱼 少 脂 鱼 蟹 虾 虾(真空包装) 蛤、牡 蛎 4 8 10 6 6 12 4 8 18 24 12 12 15 10 12 24 >24 15 12 18 12

冻结前处理 首先是原料处理,对整条鱼的冻结,一般按品种和体形大小分类、洗净、装盘。对大中形鱼类按不同规格切割和除去不可食部,使成为去内脏去鳃或者去头去内脏去鳃的处理品,或者切割成鱼片、鱼段后再进行冻结。虾类中的对虾等大形虾类一般采取去头或不去头装盘冻结;小形虾类采取去头去皮制成虾仁后再包装冻结。贝类均去壳采肉后采取个体冻结或包装冻结。经切割或去皮壳的产品如鱼片、虾仁等一般在冻前用冷却盐水进行短时间浸渍处理,可以减少解冻后液汁流出量。同时为了防止和抑制冻结和冻藏中表面的干耗、氧化,在冻前采取各种适当的包装是必要的。也有在块状冻结前加海水冻结,可以有效地防止干耗、氧化;至解冻时,鱼体周围盐水先融化,使鱼体容易分离。

冻结后处理 主要是指采取镀冰衣或其他防止冻藏中鱼体表面干耗,脂肪和色素氧化的处理方法。干耗和脂肪氧化常导致冻品重量损失和质量下降,镀冰衣处理能有效的加以防止。如果冻藏时间长,表面冰衣升华消失时,还必须进行二次镀冰衣处理。为了有效地防止脂肪氧化,可在镀冰衣的水中加入适当的抗氧化剂,或者镀冰衣后再用塑料薄膜或纸箱包装。