(1)低温对微生物的影响。淡水产品腐败变质的原因主要是淡水产品本身带有的或贮运过程中污染的微生物,在适宜条件下生长繁殖,分解鱼体蛋白质、氨基酸、脂肪等成分产生有异臭味和毒性的物质,致使水产品腐败变质;另一方面是水产品本身含有的酶在一定环境条件下能促使鱼体腐败变质。因此在储运过程中,要保证淡水产品质量达到保鲜目的,必须控制好这两个因素。环境温度和水分等条件与微生物的生长繁殖有密切关系。水分是微生物生命活动必需的物质,是组成机体的基本成分,水产品中的水分越多,细菌越容易繁殖。一般认为,水分在50%以上,细菌才能生长繁殖;水分在30%以下,细菌繁殖开始受抑制;水分在12%以下时,细菌繁殖就困难。温度是微生物生长繁殖的重要条件,各种微生物的适宜生长温度不同,超过其最适生长温度范围,就会使之停止生长或死亡。酶的作用与温度也有密切关系。在37℃左右,大部分酶分解能力最强,化学反应速度最快。但当温度超过一定范围时,酶开始被破坏。所以降低温度使微生物停止繁殖,甚至死亡,使酶分解能力减弱或丧失,可以延长水产品的贮藏期。低温保鲜,一是能有效抑制或减缓鱼体酶类的活性和细菌生长,防止腐败变质,二能较好地保存鲜水产品原有风味、营养价值和外观质量,同时适于处理和保藏大批量鲜活水产品。
任何微生物都有一定的正常生长繁殖的温度范围,不同的微生物对温度的适应性。在一定范围内,温度降低时,微生物的生长繁殖速率降低,当温度降低到-10℃左右时,大多数微生物会停止生长,部分出现死亡,只有少数嗜冷微生物可以缓慢生长,如荧光杆菌的最低生长温度可达-8.9℃。低温抑制微生物的主要原因是:低温使微生物体内代谢酶的活力下降,各种生化反应速率下降;低温还可导致微生物细胞内的原生质体浓度增加,黏度增加,影响新陈代谢;低温导致微生物细胞内外的水分冻结形成冰晶,冰晶会对微生物细胞产生机械损伤,同时由于部分水分的结晶也会导致生物细胞内溶质浓度增加,促使其中的部分蛋白质变性,而引起细胞丧失活性,这种现象对于含水量大的营养细胞在缓慢冻结下更容易发生。
(2)低温对酶活性的影响。酶活性受温度的影响很大,低温处理会使酶的活性下降,但不会完全丧失。一般来说,温度降低到-18℃才能比较有效地抑制酶的活性,但温度回升后,酶活性会重新恢复,甚至较降温处理前还高,从而加速水产品的变质,所以一些水产品在低温保鲜前需进行灭酶处理,以防止产品质量下降,如冷冻小龙虾的加工。另外,降低温度不仅可降低酶的催化反应速度,也可降低其他非酶反应的速度。需要说明的是,低温的环境只能延缓或减弱微生物、酶以及非酶引起的变质,并不能完全阻止它们的作用,即使在冻结点以下的低温,淡水产品进行长期储藏时,其质量仍然逐渐下降。
(1)淡水产品微冻保鲜。微冻又称部分冻结,或超冰温保鲜、超低温冷藏,是近年来发展起来的一项新技术。通常我们所说的低温保鲜是指0℃以上的冷藏,而冻结保鲜是指-18℃以下的冷藏。然而在我们一直沿用的这两个概念之间有一个空白未用的温度区域即近年来被称为微冻保鲜或超冰温保鲜,也有的国家称为超低温冷藏。
微冻保鲜的基本原理是利用低温来抑制微生物的繁殖及酶的活力。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,微冻保鲜能延长保鲜期1.5~2倍,即20~27天。
长期以来,人们普遍认为食品包括水产品在进行冻结时应快速通过-5~-1℃这个最大冰晶生成温度带,否则会因缓慢冻结而影响水产品的质量,所以将微冻作为保鲜方法的研究与应用受到了限制。但自20世纪60年代,特别是70年代以来,世界各国纷纷研究和使用微冻保鲜技术来贮藏渔获物。
1)常见微冻保鲜方法。有低温盐水微冻、鼓风冷却微冻、冰盐混合微冻、微冻液直接微冻四种方法。
低温盐水微冻:该法在渔船上应用较多,其主要装置有盐水微冻舱、保温鱼舱和制冷系统三部分。低温盐水微冻保鲜的具体操作是先将清洁海水抽进微冻舱,配成约10%的浓度,然后开启制冷机,使盐水降温到-5℃,同时保温鱼舱也要降温到-3℃,然后把冲洗过的渔获物装进网袋放入盐水舱中微冻,使鱼体表温度冷却到-5℃左右(此时鱼体内温度为-3~-2℃),再转移到保温鱼舱中保藏,并由冷风机吹风保冷,并维持舱温在-3℃。
低温盐水微冻保鲜技术的关键在于选择适当的盐水浓度。如果盐水浓度过高,则其凝固点降低(盐水在-5℃时不结冰),有利于制冷系统的正常工作。但由于浓度过高,则会增大盐溶液的渗透压,使鱼偏咸,从而影响鱼肉的风味,同时高浓度的盐溶液也会导致鱼肉中盐溶性肌原纤维蛋白的溶出。在采用低温盐水微冻保鲜时要注意协调好盐水浓度、浸泡时间、盐水冷却温度三者的关系,每次微冻后的盐水要测定其浓度,以便补充相应的盐量。盐水污染严重时,要及时更换清洁盐水。为了防止盐水蒸发器结冰,蒸发压力不宜过低。
鼓风冷却微冻:该法采用制冷机将空气冷却后吹向渔获物,使鱼体表面的温度达到-3℃。鼓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5~10毫米厚时即可停止鼓风冷却。此时鱼体深厚处的温度一般在-2~-1℃,然后将微冻鱼装箱,置于-3℃的舱温中保藏,保藏时间最长的可达20天。采用鼓风冷却微冻保鲜,其最大优点是能较理想地实现水产品冷冻工艺条件要求和装置的可靠性强,但也存在鱼体表面容易干燥和需制冷机组等问题。
冰盐混合微冻:冰盐混合微冻保鲜法是目前较为常用的一种微冻保鲜方法。冰盐混合物是一种最常见的简易制冷剂。冰和盐都是对水产品无毒无害的物质,价格低、使用安全方便。当盐掺在碎冰中时,盐就会在冰中溶解而发生吸热作用,使冰水的温度降低,同时冰的融化也要吸收热量。因此可在短时间内能吸收大量的热量,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,以达到降低鱼体温度,保持其鲜度的目的。冰盐混合物温度的高低与冰水中的加盐量有关,加盐量越大,所得温度就越低,但加盐量过大,则盐容易渗透到鱼体中,影响鱼的口味。冰盐混合物所得到的最终低温因盐与冰的比例不同而异,参见表2-2。由表可知,冰与食盐的比例为3∶1时,最低温度可降到-21℃左右。为了使鱼体温度降低到微冻温度-3℃,一般在冰中加入5%的食盐。
表2-2 食盐与冰混合比与最低温度
由于冰融化较快,在其融化后冰水吸热温度回升,渔获物温度也要回升。因此,在冰盐微冻过程中要注意逐日补充适当的冰和盐,以维持冰水温度。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。
微冻液直接微冻:韩永苗等人发明了一种鲜活水产品微冻液,该微冻液主要由下列组成物及重量百分比组成,氯化钠8%~15%,乙醇(浓度98%)1%~5%,甲壳素1%~3%,余量为水。本发明的优点在进行水产品的微冻时,体内细胞膜完整,再行冷库冷藏后依然能保证完整,解冻后水产品保持原有的色泽及弹性和营养。
微冻保鲜法适用于几乎所有的鱼类、虾类、贝类及藻类的保鲜。
2)微冻保鲜的优缺点。微冻保鲜的优越性在于:所需设备简单,费用低,且能有效地抑制细菌繁殖,减缓脂肪氧化,延长保鲜期,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。
(2)冰藏保鲜。冰藏保鲜即用机制冰把新鲜淡水产品的温度降至接近冰点但不冻结的一种保藏淡水产品的方法,也称冰鲜。是继盐藏保鲜之后被普遍采用的保鲜淡水产品的一种最常用的方法。冰藏保鲜不仅用来保鲜原料,而且亦直接用来生产冰鲜品。由于冰鲜鱼的质量最接近鲜活鱼的生物特性,冰携带、使用方便,冷却时不需动力,至今仍将这种传统保鲜方法放在极重要的地位,它是新鲜水产品保鲜运输中使用最普遍的保鲜技术。用于冰藏保鲜的冰有淡水冰和海水冰。相比较而言,淡水冰比较常用。这是因为制冰厂一般常设在陆地,要获取清洁卫生的海水较困难;同时海水对机械设备的腐蚀严重;淡水冰冰点接近0℃,而海水冰冰点较低、不易保存等原因所造成的。但对于海水冰来说,它也有自身的特点:海水冰的熔点比淡水冰低(为-1℃),可以吸收更多的热量;冰与鱼体的含盐量相等,能抑制酵解作用,因此鱼放出的热量减少,冰的融化程度因之降低;用海水冰保藏鱼体,能不失其固有的色泽和硬度,保持了鳃的颜色和眼球的透明度。正是由于海水冰具有以上优点,有些国家也在使用海水冰来进行保鲜。我国渔业生产上广泛应用的都是淡水冰。
冰按其形状分可分为块状、管状、片状、颗粒状等。块冰在使用前必须轧成碎冰,碎冰装到渔船上后又很容易凝结成块,使用时还需重新敲碎,操作麻烦,而且碎冰棱角锐利,容易损伤鱼体,与鱼体接触不良,因此实际生产中倾向于使用管冰、片冰、颗粒冰等。冰藏保鲜的方法有两种,即干冰法和水冰法,但淡水产品仅适应干冰法,故在此仅介绍干冰法。
干冰法冰藏保鲜是将冰直接撒在鱼层上,形成一层冰一层鱼的样式或将碎冰与鱼混拌在一起。前者称为层冰层鱼法,后者称为拌冰法。拌冰法适用于中、小鱼类,特点是冷却快。层冰层鱼法适用于大鱼冷却,冰鱼整体堆放高度约75厘米,上用冰封顶,下用冰铺垫。鱼体的冷却速度与鱼体的大小、初始温度、冰细碎程度以及用冰量有关。干冰法操作简便,融冰水不仅可以清洗鱼体表面,除去细菌和黏液,同时具有防止鱼体表面氧化和干燥的作用。
影响鱼类冰藏保鲜期的因素有用冰量是否充足、用冰是否及时、碎冰大小以及撒布是否均匀、船舱(或车厢)有无隔热设备和制冷设备、卫生条件是否良好、鱼的种类和用冰前鱼的鲜度等。一般淡水鱼的储藏期为8~10天,若冰中添加防腐剂可延长储藏期。冰藏期间的耗冷量主要包括两方面:一是鱼体冷却到接近0℃所需的耗冷量;二是冰藏过程中维持低温所需的耗冷量。用冰量与冷却鱼量的比例常在1∶3至1∶1范围内。
干冰法注意事项:①及时清洗。在鱼捕获后,应尽快用清洁的淡水冲洗鱼体,无条件时也可用清洁的海水。必要时将鱼去鳃、剖腹、去除内脏,洗净血迹和污物。对于特种鱼或体型较大的鱼,要在鱼腹内抱冰。操作过程中防止细菌污染。②及时分级处理。按品种大小分类,选出压坏、破腹、损伤的鱼,剔出不能食用和有毒的鱼。将易变质的鱼先做处理,避免长时间在高温环境中停留。③及时降温。用冰量要充足,冰粒要细,撒冰均匀,层冰层鱼,不可脱冰,最上部还要加一层盖冰。④合理堆积。一般三层鱼以下为一箱,防止鱼体压坏。箱子堆积不能超过七层。不可散装,如果散装,则散舱中最好用活动搁板堆鱼,避免鱼体挤压损伤。⑤保持低温。进货前应预先冷却鱼舱,保鲜时舱底和舱壁要多撒几层冰。舱温控制在-3~1℃。⑥注意冷藏卫生。鱼类冷却后融化的冰水会流到下面的鱼体上污染鱼的表面,如果不排出,则可使鱼体膨胀,从而产生不良影响。因此,每层鱼箱之间可用塑料纸隔开,并要切实保证融水能从容器和鱼舱中排出。同时注意随时观察融水的温度,不应超过3℃,若超过该温度,则需要加冰。对融水的颜色和味道也要注意,当带有腐败的臭味时,表明存在着局部冷却不充分的地方,必须进行检查。⑦保持空气畅通。冰藏鱼在鱼舱内进行保藏时,空气温度不可降到0℃以下,应保持在2℃左右,并需经常敲打容器和鱼舱,以破坏局部形成的冰桥。空气温度若低于0℃,则接触鱼类的冰不能很好融化,鱼体温度有冷却不下来的可能。这时融化的冰水也会重新冻结,并和其他碎冰之间架起冰桥,造成鱼体和冰之间产生空隙。由于鱼体和冰接触不良,冷却不充分,容易发生冰烧现象。
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