CN111194766A - 一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，采用多位点温度监测，设定六阶段解冻温变梯度和时长：以28℃为起点，每3～7℃设定一个温变区间，解冻终点温度设定在0～3℃及以下，以T0为参考值设计工作时长，可实现总时长7小时内完全解冻。本发明有效解决了常用空气解冻耗时长、汁液流失率高、产品变色，易发生微生物污染事故，解冻过程实时跟据原料温度变化调整环境温度，汁液流失率3％以下，较常见的恒温解冻7％的流失率下降明显，经济效果显著。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域领域，具体涉及一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法。
背景技术
牛排营养丰富，味道鲜美，随着我国生活水平的提高，越来越受到消费者的青睐。全球牛排加工以冷冻牛肉原料为主，冷冻储存的牛肉在使用前，必须经过解冻以达到牛排加工的状态要求。但是，冷冻分割牛肉往往体积较大，解冻耗时较长，不适宜的解冻方法会造成冷冻肉品在解冻过程中普遍存在汁液流失、色泽劣变、风味损失及结构质地改变等品质劣变，进而给生产者和消费者均造成损失，威胁食品安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，解决了上述背景技术中解冻过程中汁液流失等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，采用3～28℃的解冻温变梯度及六阶段变温空气解冻方法，具体包括如下步骤：
1)将解冻原料置于解冻间内，测定解冻原料的初始中心温度T0；
2)在解冻区域内设置若干温度监测位点，所述温度监测位点设置于解冻原料中，监测位点编号n，对应位点的监测温度记Tn；
3)设定解冻温变梯度：以28℃为起点，每3～7℃设定一个温变区间，解冻终点温度设定在0～3℃及以下；
4)六阶段变温空气解冻：保持解冻区域的相对湿度>90％、风速1～3m/s，具体包括如下阶段：
①第一阶段：控制解冻间温度达到22～28℃，直至数量占30％～50％的温度监测位点满足Tn>-10℃；
②第二阶段：调整解冻间温度达到16～22℃，直至数量占30％～50％的温度监测位点满足Tn>-7℃；
③第三阶段：调整解冻间温度达到9～16℃，直至数量占45％～55％的温度监测位点满足Tn>-5℃；
④第四阶段：调整解冻间温度达到6～9℃，直至数量占55％～75％的温度监测位点满足Tn>-3℃；
⑤第五阶段：调整解冻间温度达到4～6℃，直至数量占65％～85％的温度监测位点满足Tn>-1℃；
⑥第六阶段：调整解冻间温度达到0～4℃，直至数量占80％～95％的温度监测位点满足Tn>0℃，解冻结束。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤1)中，解冻原料保持真空袋完整完好，铺放于解冻间内搁板上，通过钻孔测定初始中心温度T0，测定完毕后将钻取的测温孔封闭防护。
所述步骤1)中，所述解冻原料的厚度不大于35cm，且当解冻原料厚度小于10cm时，钻孔深度不大于5cm。所述搁板设置于层架上，搁板的层间距为20～36cm，层架高度1.9～2m，顶层不放置原料。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤2)中，以测温孔作为温度监测点，在温度监测点内设置温度监测设备，所述温度监测设备的数量满足每20平方米解冻区域温度监测点5～12个。
在本发明一较佳实施例中，所述步骤4)中，通过蒸汽加热加湿调节温度，并保持解冻期间风机循环。
在本发明一较佳实施例中，通过风机控制循环风速为1.5～3m/s，调节风速在此范围内，即能进一步减少解冻时间，又防止空气循环过快对牛肉水分、空间湿度、冷凝水等的影响。
目前牛肉加工多数适用冷冻牛肉，经过长期储存，其中心温度多数在-25～-15℃。解冻过程中，原料肉传热效率在全部为冻结状态时最高，随着原料从表面向中间逐步解冻而逐步降低，解冻速度通常呈现前快后慢的趋势，根据初始中心温度T0设计工作时长：
在本发明一较佳实施例中，所述解冻原料的初始中心温度T0≤-25℃，工作时长t1为90～100min、t2为70～80min、t3为100～110min、t4为120～130min、t5为120～130min、t6为150～160min。
在本发明一较佳实施例中，所述解冻原料的初始中心温度-25℃＜T0≤-18℃，工作时长t1为60～70min、t2为70～80min、t3为100～110min、t4为120～130min、t5为150～160min、t6为150～160min。
在本发明一较佳实施例中，所述解冻原料的初始中心温度-18℃＜T0≤-12℃，工作时长t1为40～50min、t2为45～70min、t3为65～100min、t4为60～130min、t5为60～160min、t6为120～160min。
第一至三阶段中，(原料中心温度处于-25～-10℃时)原料温度低，大量吸收环境热量，导致原料表面或接触面出现冷凝结冻现象，此时需要为解冻室提供大量的热量，以形成热平衡，维持空间和原料之间保持20～25℃以上的温度差，促使原料整体温度上升，而不出现冷凝结冻现象，同时保持空间湿度在90％以上，冷凝水覆盖在产品表面，能充分发挥水比热容大，使温度分布更均匀，有利于解冻均匀性；同时，保持原料处于真空袋包装状态，能较好的隔绝表面冷凝结冻水分随解冻过程逐步溶解化水导致的肉表面发白变色现象，同时将原料与空气隔绝，抑制了微生物的滋生。由于初始中心温度到最大冰晶形成温度具有一定温程，若缩减此温程的阶段难以保证解冻的均匀性，容易出现中心温度与表面温度差过大，导致原料复栋；若增加吃温程的阶段又不符合经济效益。
第四、五阶段，当原料解冻温度接近-5℃～-1℃的最大冰晶形成区时，原料温度上升速度明显加快，此时解冻间空间温度与原料温度之间的温度差不宜过大(控制解冻间温度6～9℃和4～6℃)，否则可能导致表面温度升高，发生变色、微生物滋生等。
第六阶段，当原料解冻至温度>-1℃时，解冻基本完成，此时的主要目的在于使原料热量分布均匀，肉质均匀。
在本发明一较佳实施例中，解冻后原料牛肉的汁液流失率不高于3％。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1、本发明的解冻原料无需除去真空包装，始终处于真空防护状态，与传统解冻方法相比，菌落总数明显降低；并且全程原料真空状态，氧化风险低，微生物繁殖速度低，有效的保证了产品质量。
2、本发明的恒温解冻能节约解冻时间，可实现7小时内完全解冻，实现快速解冻，满足生产要求。
3、本发明方法适用厚度不大于35cm的各种规格牛肉原料，适用范围广，不受牛肉部位、品质等限制。
4、本发明各阶段参数针对原料解冻过程中可能发生的物理化学变化进行设计，解冻过程实时跟据原料温度变化调整环境温度，汁液流失率3％以下，较常见的恒温解冻7％的流失率下降明显，经济效果显著。
附图说明
图1为本发明解冻间示意图，其中箭头代表空气循环方向。
具体实施方式
实施例1～3
本实施例的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，包括如下步骤：
1)解冻原料放置在不锈钢搁板架车上，保持原料真空袋完整完好；不锈钢搁板采用长*宽*厚＝1.8m*1m*1.5mm尺寸的304食品级不锈钢制作，搁板层间距为20-36cm，高度为1.9-2m，总层数为8层，顶层不放置原料，做防护层使用。原料平铺摆放，尽量不留间隔，根据原料规格的不同，可调整摆放密集度。每个不锈钢搁板架车放置300-600kg冷冻牛肉。不锈钢搁板放置在解冻间中，不锈钢搁板架车长边平行摆放，短边间距应大于1.5m，以保证解冻过程中气流运动充分有效；
2)解冻原料初温测定：取原料几何中心位置钻孔，钻孔深度需覆盖热电偶测温位置，原料厚度小于10cm时，钻深不大于5cm。钻孔测定待解冻冷冻牛肉的初始中心温度T0，钻取的孔位作为解冻过程中温度监测位点使用，并予以封闭防护；
3)根据原料初温，设定解冻温变梯度，以28℃为起点，每3～7℃设定一个温度控制区间，每个温度区间的工作时间宽度(t1-t6)，参考T0值设定(作设备运行安全参数使用，防止运行过程中由于监测点温度准确性不足，导致某一阶段解冻时间过长)，实际工作时间以解冻过程中监测点温度监测情况实时调整，解冻终点温度设定在0～3℃以下；温度检测点放置温度监测设备，要求每20平方米解冻区域温度监测点5-12个。
表1各阶段工作时间宽度的设定
4)六阶段变温空气解冻：
①开启第一阶段解冻：开启蒸汽加热加湿，风机循环控制风速为1m/s，期间保持解冻间环境温度，使解冻间温度达到22～28℃、相对湿度>90％，直至监测到的温度>-10℃(30％—50％的监测点温度满足要求)；
②第二阶段：调整解冻间控制温度，使解冻间温度达到16～22℃；保持蒸汽加热加湿、风机循环，相对湿度>90％，直至监测到的温度>-7℃(30％—50％的监测点温度满足要求)；
③第三阶段：调整解冻间控制温度，使解冻间温度达到9～16℃；保持蒸汽加热加湿、风机循环，相对湿度>90％，直至监测到的温度>-5℃(45％—55％的监测点温度满足要求)；
④第四阶段：调整解冻间控制温度，使解冻间温度达到6～9℃；保持蒸汽加热加湿、风机循环，相对湿度>90％，直至监测到的温度>-3℃(55％—75％的监测点温度满足要求)；
⑤第五阶段：调整解冻间控制温度，使解冻间温度达到4～6℃；风机循环，保持相对湿度>90％，直至监测到的温度>-1℃(65％—85％的监测点温度满足要求)；
⑥第六阶段：调整解冻间控制温度，使解冻间温度达到0～4℃；风机循环，保持相对湿度>90％，直至监测到的温度>0℃(80％—95％的监测点温度满足要求)，解冻结束。
上述阶段设计的监测点数量百分比与各阶段产品解冻异常的风险相关，前期解冻间温度高，如追求较高的符合比例，存在局部过度解冻，温度过高变色的风险，因而设计满足条件监测点的数量为30～50％；后期空间温度较低，风险降低，热交换更充分，可以追求更高的符合比例，因而设计满足条件监测点的数量可高达95％。此外，实际运行时间优先阶段时长t1～t6控制，以两者谁先达到解冻目标温度为准，无人员干预情况下，可完全按t1～t6程序设定执行。
实施例4
实施例4与实施例3的区别在于：根据不同阶段调节风速为1.5～3m/s，计划时间如下：
表2各阶段工作时间宽度的设定
| 项目 | 实施例4 |
| 原料起始温度T<sub>0</sub> | -18～-12摄氏度 |
| 第一阶段工作时间t1 | 50min |
| 第二阶段工作时间t2 | 45min |
| 第三阶段工作时间t3 | 65min |
| 第四阶段工作时间t4 | 60min |
| 第五阶段工作时间t5 | 60min |
| 第六阶段工作时间t6 | 120min |
根据上述计划工作时长对原料牛肉进行解冻，于第五阶段时牛肉已基本实现解冻，在第六阶段时牛肉热量分布均匀，解冻时长不超过7小时。
一、汁液流失率的测定
取实施例1～4的牛肉，称取解冻前后拭干表面汁液的质量，进行汁液流失率的测定，结果如下表：
表3各实施例汁液流失率
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 汁液流失率％ | 2.1 | 2.4 | 2.5 | 2.7 |
由上表可见，本方法解冻的牛肉原料汁液流失率可达3％及以下，平均值为2.5％，较常见的恒温解冻7％的流失率下降明显；此外，普通空气解冻技术如要达到相同的水平至少要维持超过5d的5℃低温状态下才能实现，相比之下，本方法具有良好的经济效益与可行性。
对比例1～3
对比例1～3与实施例1的区别在于：对比例1采用5℃恒温解冻、对比例2采用15℃恒温解冻、对比例3采用自然解冻，解冻过程中菌落总数对比如下表：
表4不同解冻方法菌落总数对比
上表可见，相较于15℃恒温解冻及自然解冻，本方法在控制菌落总数上具有很大优势，与5℃恒温解冻的效果相当，却减少了解冻时长，实现了节能的效果。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于：对比例4采用五阶段解冻，工作时长设定如下：
表5各阶段工作时间宽度的设定
在实际过程中，对比例4的五阶段解冻出现了热量分布不均、局部解冻不充分且局部解冻过度(表现为汁液流失率为2.8-3.5％，如果对牛霖部位肉进行解冻时，可能出现5％的汁液流失率)的现象，因而针对原料解冻过程中可能发生的物理化学变化设计为六阶段变温空气解冻效果更佳。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将解冻原料置于解冻间内，测定解冻原料的初始中心温度T0；
2)在解冻区域内设置若干温度监测位点，所述温度监测位点设置于解冻原料中，监测位点编号n，对应位点的监测温度记Tn；
3)设定六阶段解冻温变梯度和时长：以28℃为起点，每3～7℃设定一个温变区间，解冻终点温度设定在0～3℃及以下；设置各阶段时长t1～t6分别为40～150min；
4)六阶段变温空气解冻：保持解冻区域的相对湿度>90％、风速1～3m/s，具体包括如下阶段：
①第一阶段：控制解冻间温度达到22～28℃，直至数量占30％～50％的温度监测位点满足Tn>-10℃；
②第二阶段：调整解冻间温度达到16～22℃，直至数量占30％～50％的温度监测位点满足Tn>-7℃；
③第三阶段：调整解冻间温度达到9～16℃，直至数量占45％～55％的温度监测位点满足Tn>-5℃；
④第四阶段：调整解冻间温度达到6～9℃，直至数量占55％～75％的温度监测位点满足Tn>-3℃；
⑤第五阶段：调整解冻间温度达到4～6℃，直至数量占65％～85％的温度监测位点满足Tn>-1℃；
⑥第六阶段：调整解冻间温度达到0～4℃，直至数量占80％～95％的温度监测位点满足Tn>0℃，解冻结束。
2.根据权利要求1所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述步骤1)中，解冻原料保持真空袋完整完好，铺放于解冻间内搁板上，通过钻孔测定初始中心温度T0，测定完毕后将钻取的孔位封闭防护。
3.根据权利要求2所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述解冻原料的厚度不大于35cm，且当解冻原料厚度小于10cm时，钻孔深度不大于5cm。
4.根据权利要求2所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述步骤1)中，搁板设置于层架上，搁板的层间距为20～36cm，层架高度1.9～2m，顶层不放置原料。
5.根据权利要求2所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述步骤2)中，以钻取的孔位作为温度监测点，在温度监测点内设置温度监测设备，所述温度监测设备的数量满足每20平方米解冻区域温度监测点5～12个。
6.根据权利要求1所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述步骤4)中，通过风机控制循环风速为1.5～3m/s。
7.根据权利要求1所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述解冻原料的初始中心温度T0≤-25℃，工作时长t1为90～100min、t2为70～80min、t3为100～110min、t4为120～130min、t5为120～130min、t6为150～160min。
8.根据权利要求1所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述解冻原料的初始中心温度-25℃＜T0≤-18℃，工作时长t1为60～70min、t2为70～80min、t3为100～110min、t4为120～130min、t5为150～160min、t6为150～160min。
9.根据权利要求1所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：所述解冻原料的初始中心温度-18℃＜T0≤-12℃，工作时长t1为40～50min、t2为45～70min、t3为65～100min、t4为60～130min、t5为60～160min、t6为120～160min。
10.根据权利要求1所述的一种降低汁液流失率的冷冻牛肉快速解冻方法，其特征在于：解冻后原料的汁液流失率不高于3％。
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