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水产品贮藏保鲜原理及技术探析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于处在僵硬期的鱼体仍是新鲜的,人们常常把死后僵硬作为判断鱼类鲜度良好的重要标志。活鱼经迅速杀死,其僵硬开始的时间较自然死亡迟。由于ATP供应减少,而体内消耗仍在继续,鱼死后体内ATP的含量下降。随着鱼类死后糖原酵解的进行,乳酸在体内蓄积,肌肉的pH值下降。鱼类死后僵硬发生的原因,主要是糖原无氧分解生成乳酸,ATP发生分解反应,同时,肌球蛋白与肌动蛋白结合生成肌动球蛋白,肌肉收缩,使鱼体进入僵硬状态。

水产品贮藏保鲜原理及技术探析

(一)鱼死后的变化

鱼一经捕获死后,鱼体即开始发生一系列生物化学和生物学的变化,整个过程可分为死后僵硬、自溶和腐败三个阶段。这与畜禽肉类似,鱼类因为酶活性强、含水量高、微生物多,该过程更为迅速。

1.死后僵硬

刚死的鱼体,肌肉柔软而富有弹性,如果用电刺激它,则肌肉立即发生收缩。放置一段时间后,肌肉收缩变硬,缺乏弹性,如用手指按压,指印不易凹下;手握鱼头,鱼尾不会下弯;口紧闭,鳃盖紧合,整个躯体挺直,此时的鱼体进入僵硬状态。经过数小时或数天后,僵硬状态慢慢解除,鱼体又能弯曲,肌肉重新变得柔软但却失去了弹性,此时的鱼体已进入自溶阶段。由于处在僵硬期的鱼体仍是新鲜的,人们常常把死后僵硬作为判断鱼类鲜度良好的重要标志。鱼类死后僵硬开始的迟早和僵硬期的长短与下列因素有关。

(1)鱼的种类和生理营养状态

鱼的种类不同,鱼死前的生理状态、营养状况不同,鱼体内的糖原含量和酶的活性也不同,其会影响僵硬期的开始和持续时间。一般来说,中上层洄游性鱼类,其所含酶类的活性较强,且生前活力甚强,故死后僵硬很快发生;底层鱼类一般死后僵硬出现较慢,且僵硬期较长。

(2)捕捞和致死方法不同

鱼类往往是在网具中或被捕后在岸上强力挣扎而死亡,故在死亡时会消耗大量的糖原,从而使死后开始变僵硬的时间延迟及僵硬期延长。用网捕获并经自然死亡,一般是滞网时间越长,僵硬开始越早,僵硬期也越短。活鱼经迅速杀死,其僵硬开始的时间较自然死亡迟。

(3)捕捞后操作情况

鱼类经捕获至死后,如仔细轻搬、轻放、保持鱼体的完整,则可维持其应有的僵硬期,但若使鱼体受机械损伤或强烈的振动及打击等处理,则会缩短其死后僵硬的持续时间。

(4)鱼体保存的温度

鱼体死后保存的温度不同,则其僵硬开始的迟早及其持续时间的长短将有很大差异。鱼体温度低,从捕获到开始僵硬及僵硬持续的时间都长。

僵硬是鱼体死后的早期变化。由于血液循环停止,体内氧的供应亦停止,此时糖原不像有氧时被氧化成二氧化碳和水,而是在缺氧条件下,经酵解作用分解为乳酸,并在体内蓄积,这就是糖酵解过程。糖原在有氧条件下,每个葡萄糖单位可生成39分子的三磷酸腺苷(ATP),而无氧分解只能产生3分子的ATP。由于ATP供应减少,而体内消耗仍在继续,鱼死后体内ATP的含量下降。

在开始阶段,ATP的含量仍近乎恒定,这是因为肌肉中尚存在另一种高能磷酸化合物——磷酸肌酸,它在磷酸肌酸激酶的作用下,可使二磷酸腺苷(ADP)再生成ATP,所需的能量由糖酵解供给,而磷酸肌酸本身变成肌酸。在此阶段如给以电刺激,则肌肉仍会收缩。但是,随着磷酸肌酸的大量消耗和磷酸肌酸激酶的失活,ATP的分解速度超过了再合成速度,此时肌肉中ATP的含量开始下降,并以很快的速度进行。

随着ATP含量的下降,肌质网自体崩溃,潴留于肌质网中的Ca2+被释放出来。Ca2+水平升高,将肌球蛋白头部带有的ATP酶激活,ATP在ATP酶的作用下发生分解,生成ADP及无机磷酸,并放出能量供肌肉收缩时消耗。

活着的鱼其肌肉pH值为7.0~7.4。刚捕获的鱼已带微酸性,这与测定前鱼的活动有关。随着鱼类死后糖原酵解的进行,乳酸在体内蓄积,肌肉的pH值下降。当pH值下降到6.3附近时,肌球蛋白的ATP酶活性大大增强,ATP迅速发生分解,并放出能量。同时,肌球蛋白纤丝的突起端点与肌动蛋白纤丝结合,并使肌动蛋白纤丝向肌球蛋白纤丝滑动。肌动蛋白纤丝与肌球蛋白纤丝重叠交叉,导致肌小节缩短,肌肉增厚,形成收缩状态的肌动球蛋白,这与活体肌肉收缩是同样的过程。但是活体肌肉能收缩,也能松弛;而鱼类死后,此反应已成为不可逆过程,单方向进行的结果使肌肉收缩变硬,失去弹性,鱼体开始进入僵硬期,此时的ATP含量为初始阶段的80%以下。可以认为,ATP的分解与鱼的死后僵硬是完全平行的。

随着乳酸在鱼体内的生成和蓄积,鱼肉pH值不断下降,其最终pH值可接近肌球蛋白的等电点(5.4~5.5)。当鱼肉pH值下降到5.6时,是死后僵硬的最盛期,此时的肌肉不仅收缩剧烈,而且保水性也下降。

鱼类死后僵硬发生的原因,主要是糖原无氧分解生成乳酸,ATP发生分解反应,同时,肌球蛋白与肌动蛋白结合生成肌动球蛋白,肌肉收缩,使鱼体进入僵硬状态。影响鱼体僵硬期的开始和持续时间的因素有鱼种、致死方式、捕捞后操作情况和鱼体保存温度等因素,特别是后两个因素最容易人为地加以控制,因此,我们应尽量在低温状况下小心地处理鱼货,以延迟其僵硬期的开始和延长僵硬期。

2.自溶作用

鱼体在僵硬之后,又开始逐渐地软化,失去弹性。这种软化现象不是死后僵硬的逆过程,而是鱼体内所含各种酶类对鱼体自行分解的结果。这种变化称为自溶作用。

自溶作用是肌肉及其组织中所含各种酶类(主要是组织蛋白酶类)的作用,使其自身进行分解。肌肉在自溶作用中发生的最主要变化是蛋白质分解。自溶作用和腐败过程无明显界限,自溶作用和因细菌作用引起的腐败是难以截然分开的,但自溶作用与因细菌作用引起的腐败过程,就其最终产物来说是不同的。自溶作用对蛋白质只分解到氨基酸和可溶性含氮物为止,而且其分解量并非是无限增加,而是分解到一定程度就达到平衡。而腐败过程能进一步使之分解到最低级产物,使肌肉失去食用价值。可以将自溶作用视作腐败的前提过程。

自溶作用一方面能提高鱼肉在食用上的风味,但另一方面却使高分子的有机物分解成低分子,降低了食用价值。尽管自溶作用会使蛋白质分解,使鱼肉呈软化状态,但在这一过程中鱼体仍处于新鲜状态,其分解产物对人体无害,也无异味。但是,自溶作用与腐败过程差不多是平行进行的,因此,应尽量避免自溶作用的发生,尽可能使鱼体保持在僵硬期内,这样才能保持鱼的鲜度。影响自溶作用速度的主要有以下这些因素。

(1)鱼的种类

不同种类的鱼,其自溶作用速度是不相同的。自溶作用速度以鲐、鲣等中上层洄游鱼类最大,而黑鲷、鳕、鲽等底层鱼类的自溶速度较小。

(2)pH值

自溶作用常因加酸而促进,但低于一定的pH值后会起阻碍作用。同样,pH值增至一定程度也能阻碍自溶作用的进行。一般鱼类自溶作用最适pH值在4.5左右。

(3)温度

温度是影响自溶作用的重要因素。在组织蛋白酶的最适温度范围内,自溶作用速度最大,在适温范围以下时,自溶作用速度变慢,如降至0℃,则自溶作用几乎停止。若温度超出适温范围,则自溶作用的速度也会降低,甚至停止。这是由于分解蛋白质的酶类受到抑制,甚至被完全破坏。自溶作用的适温范围,一般海水鱼为40~50℃,淡水鱼为23~30℃。

3.腐败

在微生物的作用下,鱼体中的蛋白质、氨基酸及其他含氮物质被分解为氨、三甲胺吲哚组胺硫化氢等低级产物,使鱼体产生具有腐败特征的臭味,这种过程称为腐败。

引起鱼类腐败的微生物主要是细菌。严格地说,细菌的繁殖和分解作用是从鱼死后即缓慢开始,只是在僵硬阶段细菌数量和分解产物增加不多。因为蛋白质中的氮源不能直接被细菌所利用,细菌仅仅只能消耗浸出物成分中的非蛋白氮;另外僵硬期鱼肉pH值下降,酸性条件不宜细菌生长、繁殖。鱼体进入自溶阶段后,只要有少量的氨基酸和低分子含氮物质生成,细菌就可以利用它们繁殖起来。当繁殖达到某种程度后,细菌还可直接分解蛋白质,因此自溶作用助长了腐败的进程。

鱼类所带的腐败细菌主要是水中细菌,多数为需氧性细菌,有假单胞菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、小球菌属等。这些细菌平时就存在于鱼体表面的黏液、鳃及肠道中,当鱼被捕捞后,如遇适宜的条件,其就会大量繁殖,结果导致鱼体组织的蛋白质、氨基酸及其他一些含氮物被分解为氨、三甲胺、吲哚、硫化氢等腐败产物。鱼类的腐败细菌中以荧光假单胞杆菌的生命力最强,此类细菌发育最适宜温度为20~30℃,而且多系耐寒性细菌,即使温度降至0℃左右仍能发育。影响鱼类腐败速度的有以下这些因素。

(1)鱼的种类和性质

鱼从死亡以后到开始腐败所需的时间,在最适宜的温度条件下,大体为1~3天。红肉鱼类较白肉鱼类较早开始腐败,而且开始腐败以后的分解速度也快,其原因是它们的浸出物的成分和性质有差异,如将浸出物除去,其蛋白质的分解速度是相同的。同种类的鱼肉,含水量多的则腐败得快。

(2)温度

在一定的温度范围内,温度增高,腐败加快,而温度降低,则腐败缓慢。因为细菌增殖及各种酶的作用都受温度的影响,当偏离最适宜的温度范围时,细菌的增殖速度大大减慢,酶的作用大大降低,鱼肉的腐败速度也就缓慢下来。海、淡水鱼自溶作用的最适宜温度有很大的差别,但它们腐败的最适宜温度却几乎都在25℃左右。降低温度,自溶和腐败速度都下降,其中15℃是关键位点。在15℃以上,每下降10℃,其腐败速度约可减小到1/2~1/3;在15℃以下,每下降10℃,其腐败速度约可减小到1/8以下。

(3)pH值

当pH值为7时最适合细菌发育,降低pH值,则细菌受到抑制甚至被杀灭。虽然自溶作用在pH值为4~4.5时最旺盛,但细菌在pH值4.5以下则几乎不能发育(酵母和霉类除外)。

(4)自溶作用

自溶作用旺盛者,则腐败开始得快,这是因自溶作用分解的产物给细菌发育的初期创造了条件,但腐败开始以后,自溶作用对腐败速度并没什么影响。

为了向消费者及加工厂提供优质的鱼货,就必须尽量采取必要的措施延长鱼类死后的僵硬期,避免自溶作用的发生,防止出现腐败过程。

(二)鱼货鲜度的鉴定和品质的要求

鲜度是水产品原料的一种品质,狭义上的鲜度是指鱼货的新鲜度,是我们大家共同认可的一个概念。广义上的鲜度除了新鲜度以外,还应包括鲜美度、安全性、营养性、适口性等多种含义。我们这里所说的主要指狭义上的鲜度,即鱼货的新鲜程度。

鱼货鲜度鉴定方法主要有四种,即感官鉴定法、化学方法、物理学方法和细菌学方法。

1.感官鉴定法

该法是鉴定者依赖感觉器官(视觉、嗅觉和触觉),根据鱼体的外观情况和气味来判别鱼货的质量。由于感官鉴定法简单、快捷,其一直是生产实际中广泛应用的重要方法。但该法对鉴定人员的要求较高,鉴定者除了应具备一定的水产品基本知识和一定的经验,还应身体健康、不偏食、无色盲、无不良嗜好,有鉴定和综合评定的能力。

表4-20 一般海水鱼感官鉴定指标

续 表

对鲜度稍差或异味程度较轻的水产品以感官鉴定鲜度有困难时,可以通过水煮实验嗅气味、品尝滋味、看汤汁来判断。

进行水煮实验时,水煮样品一般不超过0.5kg。对虾类等个体比较小的水产品,可以整个水煮。鱼类则去头去内脏后,切成3cm左右的段,待水烧开后放入,再次煮沸后停止加热,开盖嗅其蒸汽气味,再看汤汁,最后品尝滋味。

表4-21 水煮实验鲜度鉴定

水产品的感官鉴定

2.化学鉴定法

化学鉴定法是通过检测鱼体死后变化过程中生成的某一种或某几种化合物的增减来判定鱼货的鲜度。

(1)TVB-N法

我国通常是通过测定鱼肉中挥发性盐基氮(TVB-N)的含量来评定鲜度的。挥发性盐基氮是鱼体死后细菌分解鱼肉的产物。在死后初期,细菌繁殖慢,TVB-N的数量很少;到自溶阶段后期,细菌数迅速增加,TVB-N的量也大幅度增加。所以,TVB-N适宜作为评定鱼类初期腐败的指标。

(2)K值法

K值法是通过测定鱼死后鱼体内ATP(三磷酸腺苷)及其降解产物ADP(二磷酸腺苷)、AMP(腺苷酸)、IMP(肌苷酸)、HXR(次黄嘌呤核苷)、HX(次黄嘌呤)的含量,并按下式计算出K值来评定鲜度的。

由于ATP的分解是在鱼体死后即开始进行,与鱼的死后僵硬是完全平行的。鲜度好的鱼,其鱼肉中ATP、ADP、AMP、IMP的含量高,随着鲜度的下降,HxR和Hx的含量增加,并蓄积起来。因此,ATP及其关联物的量反映了鱼体死后的早期变化,K值作为评定鱼类新鲜度的指标较为适宜,但是测定难度和成本较大。

活杀鱼刚死后的K值约为5%,可供生食鱼的K值约为20%,而一般新鲜的鱼,其K值约在30%~60%的范围内,当K值达到70%鱼即失去商品鱼的价值。日本一般以K值在20%以下作为可供生食的良好鲜度标准。60%以下作为可供一般食用的鲜度界限。

化学鉴定法还有三甲胺氮(TMA—N)法、氨法和pH测定法等。

3.物理学鉴定法

用物理学方法鉴定鱼体的鲜度,有僵硬指数法、电阻法等,通过鱼体硬度测定、鱼肉电阻测定、鱼肉压榨汁液黏度测定、眼球水晶体混浊度测定鉴别鱼体的鲜度。有些方法极其简便,但因鱼种、个体的不同有很大的差异,所以应用不广。

4.细菌学鉴定法

细菌学方法是通过测定鱼肉的细菌数来鉴定鱼类新鲜或腐败的程度。鱼体在死后僵硬阶段,细菌繁殖缓慢,到自溶阶段后期,因含氮物分解增多,细菌迅速繁殖,故通过细菌数的测定,能较准确地鉴定鱼体腐败进行的程度。我国食品卫生标准规定了常见淡、海水鱼类的细菌指标。由于细菌数测定花费时间长,操作烦琐,生产实际中该法未被采用,多用于研究工作。

(三)水产品的保鲜技术

1.水产品的冷却保鲜

水产品的腐败变质是体内所含酶及体上附着的细菌共同作用的结果。无论是酶的作用或细菌的繁殖,都要求适宜的温度和水分,在低温和不适宜的环境下就难以进行。水产品的冷却保鲜,就是将水产品的温度降低到接近液汁的冰点,从而抑制或减缓水产品体内的酶和微生物的作用,使水产品在一定时间内保持良好的鲜度的过程。

水产品的冷却方法主要有冰冷却法和冷海水冷却法两种,前者保冷温度为0~3℃,保鲜期为7~12天;后者保冷温度在0~1℃,保鲜期为9~12天。

(1)冰冷却法

冰冷却法又称冰藏法,是历史最悠久的传统保鲜方法,也是使渔获物的质量最为接近鲜活品生物特性的方法,是目前渔船作业最常用的保鲜方法。

冰分为淡水冰和海水冰,目前我国主要使用淡水冰,国外有用海水冰保藏鱼类的试验报告。

淡水冰的熔点为0℃,体积质量为0.917kg/L,融溶潜热为335kJ/kg,热容量(0℃时)为2.05kJ/kg,热导率(0℃时)为2.21W/(m2·K)。

冰按其形状可分为块冰、管冰、片冰、颗粒冰。

块冰是渔业生产上广泛应用的一种机械制冰,基本上都是淡水冰,生产的块冰一般为每块100kg或每块50kg。块冰在使用前需经过碎冰机粉碎成碎冰。在渔船出海前装入冰舱,鱼货捕获后取出冷却鱼货。

表4-22 碎冰的容重和比容

表中装载密度系数是碎冰的容积重量与同容积整块冰的重量比。

表4-23 冰和鱼混合装箱的容重和比容

表4-24 冰块大小与鱼体冷却速度的关系

管冰:由管冰机制出,因其形状像竹管而名管冰。其优点是与鱼体接触面积大,冷却速度快。缺点是比重小。(www.xing528.com)

片冰:其优点是使用方便,不易损伤鱼体,撒布容易,冷却均匀;制冰设备简单,可以在船上及时生产使用。目前丹麦等国家都广泛使用片冰来保鲜鱼货。

颗粒冰:生产颗粒冰的设备是一种新型制冰设备,这种设备可制取米粒状的颗粒冰。既可制取淡水冰,也可制取海水冰。

水产品冰冷却的方法有两种,即撒冰法和水冰法。

①撒冰法。

撒冰法是将碎冰直接撒到鱼体表面。它的好处是简便,融冰水又可洗净鱼体表面,除去细菌和黏液,还具有防止鱼体表面氧化与干燥的作用。

用撒冰法保鲜的鱼类应是死后僵硬前或僵硬中的新鲜品,加工时必须在低温、清洁的环境中,迅速、细心地操作。小型鱼类一般不做处理,以整条的方式同碎冰或片冰层冰层鱼地装入容器,排列于船舱或仓库中。具体做法是:先在容器的底部撒上碎冰,称为垫冰;再在容器壁上垒起冰,称为堆冰;然后把小型鱼整条放入,紧密地排列在冰层上,鱼背向下或向上皆可,但要略为倾斜;接着在鱼层上均匀地撒一层冰,称为添冰;最后再一层鱼一层冰摆放,在最上部撒一层较厚的碎冰,称为盖冰。容器底部要开孔,让融水流出,避免鱼体在水中浸泡而造成不良影响。大型鱼类撒冰冷却时,要除去内脏和鳃,并洗净,且在腹部填装碎冰,称为抱冰。整个过程用的冰要求冰粒要细小;冰量要充足,不允许发生脱冰现象;层冰层鱼及薄冰薄鱼(见图4-6)。

图4-6 撒冰法图例

1—盖冰 2—添冰 3—堆冰 4—垫冰 5—抱冰

撒冰法的用冰量包括两个方面:将鱼体冷却到接近0℃和冰鲜过程中维持低温所需要的耗冰量。将鱼体冷却到接近0℃时的用冰量可按下式计算:

式中:m——需冰量(kg);

m1——冷却鱼的质量(kg);

c——鱼的比热容[约3.35kJ/(kg·K)];

t——鱼体初温(0℃);

t——鱼体冷却的终了温度(℃);

335——冰融解成水的潜热(kJ/kg)。

如鱼的比热容按3.35kJ/(kg·K)计算,则鱼体的温度从25℃降低到0℃需要83.8kJ/kg热量,1kg冰能冷却4kg鱼。如果鱼体温度从13℃降至0℃,需要43.6kJ/kg热量,则1kg冰能冷却7kg多的鱼。但在实际生产中,还应考虑冰藏保鲜过程中维持鱼体低温所需的用冰量,其主要是用来吸收外界传入的热量和冷却鱼生化过程中所放出的热量,通常这部分的耗冰量比用于冷却鱼的耗冰量多,特别是在高温季节和装载工具中无隔热措施的情况下更是如此。

在冰藏过程中,除了用冰量要充足外,保鲜方法对鱼货质量的好坏和保鲜期长短也有极其重要的影响。保鲜过程中应注意以下事项:

渔获后,应尽快洗净鱼体,要用清洁的淡水洗,不得已时可用清洁的海水洗。对少数要去除鳃、内脏的鱼,应去除干净并洗净血迹和污物,注意防止细菌污染。

理鱼要及时迅速,按品种、大小分类,把压坏、破腹、损伤的鱼选出,剔除有毒和不能食用的鱼,将易变质的鱼按顺序先做处理,避免其长时间停留在高温环境中。

鱼不要装载过多,一般三层鱼以下为一箱,防止鱼体被压坏。如果箱子堆叠,则不能超过七层。不许散装,若不得已在鱼舱散装,则其厚度应在50cm,不许超过80cm,每隔50cm设一层挡板,避免鱼体挤压损伤。

尽快地撒冰装箱,用冰量要充足,冰粒要细,撒冰要均匀,层冰层鱼,不能脱冰。

融冰水要流出,融冰水往下流,下层鱼会被污染,故每层鱼箱之间要用塑料布或硫酸纸隔开。应经常检查融冰水,其温度不应超过3℃,若超过则要及时加冰。融冰水应是色清无臭味的,如有臭味,则说明鱼货已部分变质。

控制好舱温,进货前,应对船舱进行预冷。保鲜时,舱底、壁应多撒几层冰。舱温应控制在2℃±1℃。有制冷设备的船,切勿把舱温降到低于0℃,否则上层的盖冰会形成一层较硬的冰盖,使鱼体与冰之间无法直接接触。鱼体因得不到冰的冷却,热量散发不出,造成温度降不下来,会使鱼变色、变质。

装舱,把不同鲜度的鱼货分别装箱装舱,以免坏鱼影响好鱼。

②水冰法。

水冰法就是先用冰把淡水或海水的温度降下来(淡水降至0℃,海水降至-1℃),然后把鱼类浸泡在水冰中的冷却方法。其优点是冷却速度快,应用于死后僵硬快或捕获量大的鱼,如鲐鱼、沙丁鱼等。用冰量可按下式计算:

由于外界热量的传入、生化反应放出的热量及容器的冷却等,实际加冰量比计算值要多些。

淡水鱼可用淡水加冰,也可用海水加冰;而海水鱼只允许用海水加冰,不可用淡水加冰,主要目的是保护鱼体的色泽。

水冰法一般都用于鱼体的迅速降温,待鱼体冷却到0℃时即取出,改用撒冰法保藏。因为如果整个保鲜过程都用水冰法保鲜,则鱼体会因浸泡时间长而吸水膨胀、体质发软,易腐败变质。

用水冰法时应注意以下事项:

淡水或海水要预冷(淡水降至0℃、海水降至-1℃)。

水舱或水池要注满水以防止摇动,避免擦伤鱼体。

用冰要充分,水面要被冰覆盖,若无浮冰,则应及时加冰。

鱼洗净后才可放入,避免污染冰水。若被污染,则需及时更换。

鱼体温度冷却到0℃左右时即取出,改为撒冰保鲜贮藏。

(2)冷海水冷却法

冷却海水保鲜是将渔获物浸渍在温度为-1~0℃的冷海水中的一种保鲜方法。冷海水保鲜装置主要由小型制冷压缩机、冷却管组、海水冷却器、海水循环管路、泵及隔热冷却海水鱼舱等组成。

冷海水冷却法的供冷方式有机械制冷冷却和机械制冷加碎冰结合冷却两种方

图4-7 冷海水保鲜装置示意图

1:海水冷却器 2:氟利昂制冷机组 3:喷水管4:鱼舱 5:过滤网 6:船底阀 7:循环水泵

式。一般认为,要在短时间内冷却大量渔获物,采用机械制冷加碎冰的结合冷却方式较合适,因为冰具有较大的融化潜热,借助它能把渔获物冷却到0℃。在随后的保温阶段,每天用较小的冷量可以补偿外界传入鱼舱的热量。由于保温阶段所需的冷量较小,就可以选用制冷量较小的制冷机组,从而降低了渔船动力,减小了安装面积。将渔获物冷却到接近-1℃所需的冰量可由下式计算:

式中m1——渔获物的质量(kg);

c——鱼的比热容[kJ/(kg·K)];

t——鱼体的初温(℃);

335——冰的融溶潜热(kJ/kg)。

这部分冰量应在渔船出海时备足,同时携带相当于冰量3.5%的食盐,调节因加入淡水冰而引起的海水浓度的降低。

实际生产时,鱼与海水的比例一般为7∶3。应按此比例准备好清洁的海水,并事先用制冷机冷却备用。

渔船上冷海水冷却保鲜的操作工艺如下:①先调节冷却海水温度为-1℃;②边向冷海水舱中装鱼,边加入拌好的冰盐,一直到舱满为止;③加舱盖,舱中注满水,防止因海浪摇动船身引起海水振荡和鱼体之间的碰撞与摩擦;④开动循环泵,促使冷海水流动,使各处温度均匀和冰盐溶解;⑤达到-1℃后,停止循环泵和制冷机组;⑥如温度回升,开动循环泵和制冷机组,使温度维持在-1℃;⑦如发现血污多、水质差情况时,排出部分血污海水,并补充新的冷却好的海水。

优点:①冷却速度快,可及时处理大批量鱼货;②操作简单;③可用泵抽吸鱼货,故劳动强度小。

缺点:①鱼体吸取水分和盐分,使鱼体膨胀,鱼肉略咸;②体表会褪色或稍有变色;③船身的摇动而会鱼体损伤出现脱鳞现象;④船上必须要有冷却海水系统。

目前在冷海水中通入CO2来保藏渔获物,已取得一定的成效。因为鱼体腐败的原因主要是细菌的作用。在同样温度下,冷海水保藏的鱼比冰藏鱼腐败快,这是由于海水循环扩大了细菌的污染。细菌喜于中性和弱碱性的环境中生长繁殖,当在冷海水中通入CO2后,海水的pH值降低,呈酸性,以此来抑制细菌的生长,延长渔获物的保鲜期。据美国1978年报道,用通入CO2的冷海水保藏虾类,虾类6天无黑变,保持了原有的色泽和风味。但是,通入CO2的冷海水保鲜方法,必须克服对金属的腐蚀作用,才能推广应用。在日本有些渔船的冷却海水舱底部装有液氮管,当通入的液氮汽化鼓泡时,可加快鱼货的冷却速度,并能赶走海水中的氧气,使多脂鱼不易氧化变质。

2.水产品的微冻保鲜

微冻保鲜是将渔获物保藏在其细胞汁液冻结温度以下(-3℃左右)的一种轻度冷冻的保鲜方法,也称为过冷却或部分冷冻。在该温度下,能够有效地抑制微生物繁殖。世界在20世纪60~70年代,我国在1978年开始应用微冻技术保鲜渔获物。

淡水鱼的冻结点在-0.7~-0.2℃,淡海水鱼在-0.75℃,洄游性海水鱼在-1.5℃,底栖性海水鱼在-2℃,因此微冻范围一般在-3~-2℃。

微冻保鲜的基本原理是利用低温来抑制微生物的繁殖和酶的活力。在微冻状态下,鱼体内的部分水分发生冻结,微生物体内的部分水分也发生冻结,这样就改变了微生物细胞的生理生化反应,某些细菌就开始死亡,其他一些细菌虽未死亡,但其活动也受到了抑制,几乎不能繁殖,于是就能使鱼体在较长时间内保持鲜度而不发生腐败变质。与冰藏相比较,微冻能延长保鲜期1.5~2倍,即20~27天。

微冻保鲜优越性在于:抑制细菌繁殖,减缓脂肪氧化,延长了保鲜期,并且解冻时汁液流失少,鱼体表面色泽好,所需降温耗能少等。其缺点是:操作的技术性要求高,特别是对温度的控制要求严格,稍有不慎就会引起冰晶对细胞的损伤。

微冻保鲜可分为冰盐混合微冻保鲜、低温盐水微冻保鲜和吹风冷却微冻保鲜。

(1)冰盐混合微冻保鲜

冰盐混合进行微冻保鲜是目前应用最为广泛的一种微冻保鲜方法。

冰盐混合物是一种有效的起寒剂。当盐掺在碎冰里,盐就会在冰中溶解而发生吸热作用,使冰水的温度降低。冰盐混合在一起,在同一时间内会发生两种作用:一种是冰的融化吸收融化热;另一种是盐的溶解吸收溶解热。因此,其在短时间内能吸收大量的热,从而使冰盐混合物温度迅速下降,比单纯冰的温度要低得多,从而达到降低鱼体温度、保持鱼体鲜度的目的。

冰盐混合物的温度高低,是依据冰水中掺入盐的百分数而决定的,如用盐量为冰的29%时最低温度可达-21℃,要使渔获物达到微冻温度-3℃,一般可在冰中掺入冰重量3%的食盐,混合均匀即可。

由于冰融化快,冷却温度也低,冰融化后,冰水吸热温度回升,渔获物温度的回升也快。因此,在冰盐微冻过程中需要逐日补充适当的冰和盐,以期保温。

冰盐混合微冻保鲜法具有鱼体含盐量低、鱼体基本不变形、不需要制冷机组、操作简单等优点。

(2)低温盐水微冻保鲜

这种方法在渔船上应用较多。主要装置有盐水微冻舱、保温鱼舱和制冷系统三部分。利用低温盐水微冻时由于盐水的传热系数大,一般为350~580W/(m2·K),而空气仅为12~60W/(m2·K),将渔获物浸在-5℃左右的低温盐水里进行冷却与冻结,其速度很快。低温盐水微冻保鲜操作步骤如下:

①预制好一定量的冷盐水:将清洁海水抽进微冻舱,配成盐浓度为10°Bé的盐水。

②将盐水温度降到-5℃,保温鱼舱也要降温至-3℃左右。

③将渔获物经冲洗后装进网袋,放到盐水舱内进行微冻,当盐水温度回升后又降至-5℃左右,微冻完毕。

④最后将渔获物用吊杆起出盐水舱,移入保温鱼舱散装堆放,维持鱼舱温度为-3℃左右。

注意:每次微冻后的盐水要测定浓度,以便补充相应的盐量。当盐水污染严重时,要及时更换成清洁盐水。为了防止盐水蒸发器结冰,蒸发压力不宜过低。

用低温盐水浸渍进行微冻保鲜具有鱼体降温速度快、鱼体质量好、保鲜期长、操作简单、处理渔获物效率高、耗冷量小、生产成本低等优点,但微冻鱼含盐量增加。

(3)吹风冷却微冻保鲜

吹风冷却微冻保鲜法速度较慢,但国内外都有应用实例。微冻方法步骤如下:将鱼放入吹风式速冻装置中,吹风冷却的时间与空气温度、鱼体大小和品种有关,当鱼体表面微冻层达5~10mm厚时即可停止冷却。此时,表面微冻层的温度为-5~-3℃,鱼体深厚处的温度为-1~0℃,尚未形成冰晶。然后将微冻鱼装箱,置于室温为-3~-2℃的冷藏室内微冻保藏。

我国的微冻拖网渔船的保鲜方法是:鱼类装箱后用冷风冷却至-2℃,然后在-2℃的舱温下进行微冻保藏。

3.水产品的气调保鲜

气调保鲜是一种通过调节和控制食品所处环境中气体组成的保鲜方法。基本原理是在适宜的低温下,改变贮藏库或包装内空气的组成,降低氧气的含量,增加二氧化碳的含量,从而减弱鲜活品的呼吸强度,抑制微生物的生长繁殖,降低食品中化学反应的速度,达到延长保鲜期和提高保鲜效果的目的。

气调保鲜方法早在20世纪30年代就开始应用,早期主要应用气调法贮藏肉、禽、蛋、果蔬等。从20世纪50年代起,随着塑料薄膜的诞生,水果、蔬菜、肉类及其他副产品的气调保鲜得到发展。目前,水产品的气调保鲜主要应用在鲜鱼和加工品的贮藏。

(1)鲜鱼的气调包装

鲜鱼的气调包装通过增加包装袋内CO2气体的浓度,利用CO2抑菌的作用,抑制细菌的生长繁殖,延长贮藏期,同时降低包装袋内O2的含量,延缓鱼体的脂肪氧化,保持鱼体的自然色泽。常采用CO2控制气体方法保藏新鲜的冷却鳕鱼、鲑鱼、鱼,或用薄膜袋真空包装进行保藏。

但要注意的是,并非采用CO2等气调包装就可以保鲜鱼货了,低温的贮藏环境是必不可少的。

(2)气调包装的安全性

气调包装绝不是万能的,如果方法使用不当,这种食品保鲜的新技术有可能会助长食物中毒的发生。尤其要注意偏性嫌气性细菌,这类菌群在空气中不能繁殖,而在无氧情况下却可快速增长。用20%浓度的CO2或40%浓度的N2的气调包装明显促进了产气荚膜芽孢梭菌的增殖和发芽。说明被这些偏性嫌气性菌所污染的食品,再使用气调包装,反倒更加助长了这些会使食品中毒的细菌的繁殖。

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