第六章水产品的冷加工

2011-9-27第六章水产品的冷加工2011-9-276.1水产品的原料特性及营养价值‹鱼类及其它水产动物的营养价值丰富，含有蛋白质、脂质、糖类、无机盐及维生物等化学成分，但其中最主要的是作为生命存在形式的蛋白质和从鱼油中分离出的高度不饱和脂肪酸等‹鱼、虾、贝类另一个特点，就是死后很容易腐败变质，这类鲜品一旦腐败，不仅降低了食用价值，而且容易引起食物中毒。因此，这些水产品加工原料无论从营养、风味和卫生上来考虑，如何保存它们的新鲜品质，就成了水产品加工科研和生产工作者的首要任务‹蛋白质¾一般水产品肌肉中的蛋白质含量平均为15～22%，其所含蛋白质绝大部分是含有人体8种必需氨基酸的营养价值很高的完全蛋白质。¾水产品富含人类生长发育所需要的最主要营养物质（蛋白质等），优于禽畜产品，是优质食物蛋白源。而且鱼虾类、爬行类的蛋白质更易消化吸收2011-9-27‹牛磺酸¾水产品蛋白质中牛磺酸的含量十分丰富，牛磺酸是一种氨基乙碳酸、由于胎儿或新生儿体内的牛碳酸酶活性较低，因此牛磺酸也被视为新生儿必需的氨基酸。¾牛磺酸对人体的肝脏具有解毒作用。并能适当控制胆固醇的合成、分解，预防动脉粥样硬化。它还具有调节人体血压，抗心律失常，改善充血性衰竭等广泛的保健功效¾牛磺酸几乎存在于所有的生物之中，哺乳动物的主要脏器，如：心脏、脑、肝脏中含量较高¾含量最丰富的是海鱼、贝类，如墨鱼、章鱼、虾，贝类的牡蛎、海螺、蛤蜊等¾鱼类中的青花鱼、竹荚鱼、沙丁鱼等牛磺酸含量很丰富¾在鱼类中，鱼背发黑的部位牛磺酸含量较多，是其他白色部分的5～10倍¾牛磺酸易溶于水，进餐时同时饮用鱼贝类煮的汤是很重要的¾在日本，有用鱼贝类酿制成的“鱼酱油”，富含牛磺酸。除牛肉外，一般肉类中牛磺酸含量很少，仅为鱼贝类的1%～10%2011-9-27‹脂肪¾水产品中的脂肪含量通常不高、而且水产品所含的脂肪多为不饱和脂肪酸，在室温下，呈液状，易消化吸收¾鱼类特别是海水鱼类的脂肪组成中所含的高度不饱和脂肪酸EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）具有神奇的保健功能¾DHA是大脑细胞形成发育及运作不可缺少的物质基础，同时也能对活化衰弱的视网膜细胞有帮助，从而起补脑健脑以及提高视力，防止近视眼的作用DHA还是母乳中必要成分，能增强人体免疫能力。深海鱼油适用病症包括高血压、高胆固醇、高血脂、脑血管障碍、心肌梗塞、动脉硬化、青光眼、白内障等EPA被称为“血管清道夫”，它具有疏导清理心脏血管的作用，从而防止多种心血管疾病‹胆固醇¾人类每日摄入胆固醇的量应低于300毫克¾胆固醇含量最高的是动物的脑和脊髓，其每百克含量高达2000毫克以上¾其次是家禽蛋、鱼卵、动物内脏及一些软体动物（蛤蜊、鱿鱼、墨鱼等），河蟹和对虾的胆固醇含量也较高¾鱼类、爬行类与畜类肌肉的胆固醇含量较低，是人类的优质食物2011-9-272011-9-276.2水产品鲜度等级及鉴定‹鱼类鲜度的质量鉴别‹虾类鲜度质量的鉴别‹蟹类鲜度质量鉴别2011-9-27鱼‹鱼鳃：新鲜的鱼鳃盖紧闭，鱼鳃色泽鲜红，有的还带血，无粘液和污物，无异味。鱼鳃淡红或灰红，鱼已不新鲜。如鱼鳃灰白或变黑，附有浓厚粘液与污垢，并有臭味，说明鱼已腐败变质2011-9-27‹鱼眼：新鲜的鱼眼光洁明亮，略呈凸状，完美无遮盖。不新鲜的鱼眼灰暗无光，甚至还蒙上一层糊状厚膜或污垢物，使眼球模糊不清，并呈凹状。腐败变质的眼球破裂移位2011-9-27‹鱼鳍：新鲜鱼鳍的表皮紧贴鳍的鳍条，完好无损，色泽光亮。不新鲜鱼鳍表皮色泽减退，且有破裂现象。腐败变质的表皮剥脱，鳍条散开‹表皮：新鲜鱼表皮有光泽，鳞片完整，紧贴鱼身，鳞层鲜明，鱼身附着的稀薄粘液是鱼体固有的生理现象。不新鲜鱼表皮灰暗无光泽，鳞片松脱，层次模糊不清，有的鱼鳞片变色，表皮有厚粘液。腐败变质的鱼色泽全变，表皮有厚粘液。腐败变质的鱼色泽全变，表皮液体粘手，且有臭味‹肉质：新鲜鱼肉组织紧密，肉质坚实，用手按弹性明显，手松开被按处的凹陷处久久难以平复，手能使肉与骨脱离‹体态：新鲜鱼拿起来身硬体直，有的鱼如黄墙或鲈鱼、乌鱼等，上市时为保鲜而放入冰块，头尾往上翘，且仍然是新鲜的。若拿在手上肉无弹性，头尾松软下垂，就不够新鲜。新鲜鱼鱼唇坚实，不变色，腹紧，肛门周围呈一圆坑状。不新鲜的唇肉苍白甚至骨分离开裂，腹部胀大松软，肛门突出2011-9-27虾‹对虾：质量好的对虾，体形完整，有光泽，背部及头部暗青色，两侧淡青色或白色，头体紧密相连，用手按虾体感到硬而有弹性。质量次的对虾，体型基本完整，颜色微黄或微红，光泽暗淡不鲜艳，有掉头现象。质量差的对虾，体软，外壳脱落，体色呈黑紫色。‹白虾：质量好的白虾，体色白而透明，有光泽，有少量蓝色或红色斑点。虾体发黄，斑点增多，颜色变深者为次品。严重者虾体呈深黄色或粉红色。‹青虾：质量好的青虾，体形完整，体色呈青绿色，有光泽。质量次的体形基本完整，体色呈白色，光泽差。2011-9-27青虾白虾2011-9-27蟹2011-9-27‹河蟹：以死活作为标准，市场只能出售活蟹，死蟹不能出售，以免引起食物中毒‹梭子蟹：优质的梭子蟹，个体肥大，卵黄丰满，体表无损伤，色泽鲜艳，背面为青色，腹面为白色，腿、鳌与蟹体连接牢固。次质量的梭子蟹，体轻，蟹腿容易脱落，背面呈青灰色，腹部呈灰色。质量差的梭子蟹，背面发白或微黄，腹面发黑，头胸甲两侧空而无物，腿、整自行脱落2011-9-27河蟹2011-9-27梭子蟹2011-9-276.3渔获物捕捞后的生化变化2011-9-276.3.1初期‹鱼离水后从鲜活状态到死去的时间，随鱼种和致死方式不同而异‹鱼离水后稳静少动者，存活期较长，此类致死的鱼僵硬期出现的较晚，僵硬硬度也大，持续时间也长，因而鲜度下降慢‹激烈挣扎的鱼较快死去，由于能量物质三磷酸腺苷（ATP）的大量消耗，以及体内糖元消耗使乳酸增加，pH值下降，导致死后僵硬期出现得早且硬度不大，持续时间短，鲜度很快下降‹由于糖原和ATP分解产生乳酸、磷酸，使得肌肉组织pH值下降、酸性增强。—般活鱼肌肉的pH在7.2～7.4，洄游性的红肉鱼因糖原含量较高(0.4～1.0％)，死后最低pH可达到5.6～6.0，而底栖性白肉鱼糖原较低(0.4％)，最低pH为6.0～6.4。‹pH下降的同时，还产生大量的热量(如ATP脱去一克分子磷酸就产生7000卡热量)，从而使鱼贝类体温上升促进组织水解酶的作用和微生物的繁殖。‹因此当鱼类捕获后，如不马上进行冷却，抑制其生化反应热，就不能有效地及时地使以上反应延缓下来2011-9-276.3.2死后僵硬‹活着的动物肌肉柔软而有透明感，死后便有硬化和不透明感，这种现象称为死后僵硬（rigormortis）‹僵硬前期：肌肉中的磷酸肌酸（CP）及ATP含量均下降，在这个阶段中，肌肉组织坚硬，但有弹性而柔软，鱼体的表面继续分泌出粘液，此时鱼的鲜度最好。‹僵硬期：僵硬是指鱼体失去生命活动后的一段时间里，肌肉丧失原有的柔软性和弹性而呈现的僵直观象2011-9-276.3.3自溶‹当鱼体肌肉中的ATP分解完后，鱼体开始逐渐软化，这种现象称为自溶作用(autolysis)‹这同活体时的肌肉放松不一样，因为活体时肌肉放松是由于肌动球蛋白重新解离为肌动蛋白和肌球蛋白，而死后形成的肌动球蛋白是按原体保存下来，只是与肌节的Z线脱开，于是使肌肉松弛变软，促进自溶作用‹自溶作用的本身不是腐败分解，因为自溶作用并非无限制地进行，在使部分蛋白质分解成氨基酸和可溶性含氮物后即达平衡状态，不易分解到最终产物。但由于鱼肉组织中蛋白质越来越多地变成氨基酸之类物质，则为腐败微生物的繁殖提供了有利条件，从而加速腐败进程。因此自溶阶段的鱼货鲜度已在在下降2011-9-276.3.4腐败变质‹鱼类在微生物的作用下，鱼体中的蛋白质、氨基酸及其它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（decay）‹由于鱼体的自溶作用为微生物的生长繁殖创造了条件，微生物生长繁殖的结果使鱼体组织的蛋白质、氨基酸和其他一些含氮物质分解为氨、三甲胺、硫化氢、吲哚、组胺以及尸胺等腐败产物，因此可以说微生物的作用是生鲜鱼类腐败的主要原因之一‹影响鱼体腐败的因素包括鱼的种类、微生物的种类、数量以及温度2011-9-276.4水产品的冰温微冻保鲜‹冰温微冻保鲜controlledFreezing-pointIce-temperaturePreservation‹日本山根昭美博士对蛇、青蛙等冬眠时为何不会冻死等问题进行了机理研究‹研究表明，蛇、青蛙、肉食品等其体内含有糖、蛋白质、醇类等不冻液物质，使其冻结点下降至0℃以下，所以它们处于冬眠状态时可以保持其细胞的活体状态‹这一结果说明了生与死的温度界限并非0℃，而是低于0℃的某一温度值。2011-9-27微冻保鲜机理‹冰温的机理包含两方面内容：（1）将食品的温度控制在冰温带内可以维持其细胞的活体状态；（2）当食品冰点较高时，可以人为加入一些有机或天机物质，使其冰点降低，扩大其冰温带‹采用冰温贮藏时，大部分细胞组织将冻未冻，仍然保持“鲜话”状态。与此同时，鱼体本身酶的活性及微生物的生长繁殖又得到最大限度的抑制2011-9-27食品名称冰点（℃）食品名称冰点（℃）生菜-0.4蕃茄-0.9菜花-1.1洋梨-1~-2橙子-2.2柿子-2.1柠檬-2.2香栗-3.4牛肉-0.5~-1.7鱼肉-0.6~--2牛奶-0.5蛋白-0.45蛋黄-0.65奶酪-8.3洋白菜-1.3~-2奶油-2.22011-9-27冰点的测量‹冻结法测量冰点-4.0-3.5-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.003000600090001200015000温度(℃)时间(S)冻结法测量冰点时温度变化时间（s）温度（℃）2011-9-27‹第一阶段：食品的温度从初温降低至食品的冻结点，这时食品放出的热量是显热，此热量与全部放出的热量比较，其值较小，所以降温速度快，冻结曲线较陡‹第二阶段：食品的温度从食品的冻结点降低至-5℃，这时食品中的大部分水结成冰，放出大量的潜热，放出的潜热值大约是显热的50～60倍，食品冻结过程绝大部分的热量在第二阶段放出，所以曲线出现平坦段‹第三阶段：食品的温度从-5℃左右继续下降至终温，此时放出的热量一部分是由于冰的降温，另一部分是由于残余少量的水继续结冰。这一阶段的冻结曲线也比较陡峭2011-9-27‹差示扫描量热仪（DSC）法¾DSC方法主要是根据温度变化与输入焓值之间的关系判断冰点。在实际操作过程中，在程序控制温度下，测量输出给试样和参比物的功率差与温度的关系根据曲线得出冻结点（冰点）¾主要用的仪器包括差示扫描量热仪（DSC）、机械制冷设备、压样机和天平dtdTCpdtdH=2011-9-27冰温贮藏关键技术‹降温冷却和升温过程控制¾一般情况下，受到急速降温胁迫的组织会采取深度过冷却的方法来御寒，而在受到缓慢降温胁迫时组织细胞则会采取在细胞间隙结冰的方法来抗冻¾分阶段地对组织进行缓慢降温能降低其临界致死温度，这样就使某些临界致死温度高于零度的植物组织在0℃或零度以下能长期保鲜，延长了它们的生存空间2011-9-27‹流场均匀技术如何控制冷藏库的气流分布,使整个库内的流场尽量均匀是冷链体系研究中的一个难点和热点问题2011-9-27‹高精度控制技术¾控制库内流场的精度，可以有以下3种方法：第1：库体围护结构；第2：冷量供应技术；第3：精密仪器控制¾对库体围护结构而言，最主要是要增加围护结构的蓄热能力，提高围护结构的抗干扰能力，可以通过增加围护结构的厚度或是增加空气层来实现，在冰温库中就是通过增加空气来实现‹冷量供应技术可以采用压缩机变频技术或多机器并联技术，随着库内热负荷的变化而调节制冷机的变化‹精密仪器控制包括控制程度的控制和传感器的布置