預冷環境及時間對豬胴體冷卻損耗的影響

車海棟，李春保，朱良齊，張 楠，，葛晨書，徐幸蓮，周光宏，*（.南京農業大學 江蘇省肉類生產加工質量安全控制協同創新中心，農業部畜產品加工重點實驗室，教育部肉品加工與質量控制重點實驗室，江蘇 南京 0095；.江蘇省食品集團有限公司，江蘇 南京 003）

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預冷環境及時間對豬胴體冷卻損耗的影響

車海棟1，李春保1，朱良齊1，張 楠1，2，葛晨書2，徐幸蓮1，周光宏1，*
（1.南京農業大學 江蘇省肉類生產加工質量安全控制協同創新中心，農業部畜產品加工重點實驗室，教育部肉品加工與質量控制重點實驗室，江蘇 南京 210095；2.江蘇省食品集團有限公司，江蘇 南京 210031）

為了解決傳統企業在豬胴體冷卻過程中干耗較嚴重的問題，在春季選取若干宰后豬胴體，研究預冷庫內不同位置的風速、溫度、相對濕度的變化規律，不同冷卻時間和冷庫內不同位置對豬胴體冷卻損耗的影響。結果表明：預冷庫內不同位置之間的風速、溫度、相對濕度之間差異對豬胴體預冷損耗存在顯著影響（P＜0.05），風速大的位置其胴體周圍環境相對濕度高，溫度低，胴體冷卻損耗小；隨著預冷時間的延長，豬胴體損耗逐漸增大，且預冷時間對冷卻損耗也有顯著影響（P＜0.05）。

豬胴體；預冷庫位置；冷卻時間；風速；冷卻損耗

冷鮮肉，又稱冷卻肉，是嚴格按照檢疫制度宰殺后的溫熱胴體迅速將其溫度降至7 ℃，并在后續的分割加工、流通和零售過程中始終處于不超過7 ℃的冷卻鏈控制條件下的生鮮肉［1］。冷鮮肉因肉嫩、味道鮮美、衛生等特點，優于熱鮮肉和冷凍肉，受到越來越多消費者喜愛。但是，因宰后豬胴體進入冷卻階段后，會引起預冷損耗，也給屠宰企業造成了經濟損失［2］。

我國作為肉類生產大國，肉類產量連續多年位居世界第一。隨著與國際肉品企業的接軌，在保證冷鮮肉品質和肉的出品率方面各大肉類加工企業研究人員對宰后胴體二段式冷卻［3］、噴淋［4］和涂膜［5］等方式來降低胴體預冷損耗進行了大量研究，但是由于實際條件有限，這些方法很難被實際應用。大多數企業胴體預冷都是采用常規風冷［6］，豬胴體在冷卻過程中水分損失較多（1.85%～3.5%），給企業造成了嚴重的經濟損失［7-8］。因此研究豬胴體冷卻損耗產生的原因，建立有效的控制措施具有重要意義。

冷卻損耗產生的根本原因是由于豬胴體與冷庫中的蒸汽壓差造成的［9-10］。而造成這種壓力差的因素主要有冷庫內風速、溫度、相對濕度、豬胴體的擺放密度、冷卻時間、季節和豬胴體的處理方式（剝皮與不剝皮）［11-12］。張向前等［4］的研究表明，豬胴體在冷卻過程中夏季的干耗率明顯高于其他季節；馮志成［13］研究表明豬胴體在加工過程中不同處理方式（帶皮白條、去皮白條、紅條）的冷卻損耗不同，結果顯示冷卻損耗依次是：紅條＜去皮白條＜帶皮白條。而預冷時間以及預冷庫內的風速、溫度、相對濕度對于冷卻損耗的影響雖然楊傳順［14］在其研究中提到，但目前冷鮮肉加工企業的生產條件相較于以前有較大改進，而且其研究中未做詳細的實驗設計與數據分析，缺乏數據支撐。因此需要通過完整的實驗設計以及大量的數據分析豬胴體冷卻過程中冷卻時間、豬胴體冷庫內不同擺放位置的溫度、相對濕度、風速的變化對于豬胴體冷卻損耗的影響。

本研究旨在研究豬胴體冷卻過程中冷卻時間、豬胴體冷庫內不同位置的溫度、相對濕度、風速的變化對于豬胴體冷卻損耗的影響，綜合分析在豬胴體冷卻過程中各個因素對于豬胴體冷卻損耗的影響，以期為企業改進工藝、降低冷卻損耗提高豬肉品質提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 豬胴體樣品

在2014年春季（3—5月）從蘇食集團選擇品種和飼養管理相近的三元雜交豬，將按照標準化的屠宰工藝進行屠宰［15］，吊掛放置于同一預冷庫中冷卻。

1.1.2 預冷庫

預冷庫的設計尺寸為長9 m×寬6 m×高3.2 m，冷庫內分布有8 根軌道，以及2 個恒定風速為2.5 m/s長期開啟的定頻風機，其位置分布如圖1所示懸掛于預冷庫上部。其中每個冷庫最大容量為400 頭豬胴體。

圖1 冷庫位置分布示意圖Fig.1 The distribution diagram of chilling room

1.1.3 儀器與設備

4500溫濕度計 美國Kestrel公司；OCS-IS-DY型電子單軌衡（最大稱量值為500 kg，準確度為0.2 kg） 瑞典梅特勒-托利多公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

1.2.1.1 冷庫內風速、溫度、相對濕度變化胴體樣品處理

將按照標準化生產屠宰工藝進行屠宰后的豬胴體放入預冷間，并隨著豬胴體進入冷庫記錄其每個位置不同時間的溫度、相對濕度、風速，最后該預冷庫放入400 頭豬胴體，記錄10 d。

1.2.1.2 不同冷卻時間胴體樣品處理

將2 000 頭豬胴體分為10 批，每天將200 頭豬胴體放入預冷庫中，并根據企業實際生產情況記錄該冷庫內豬胴體的出入庫時間，據此將冷卻時間分為5 類：小于7、10～14、24～30、30～34、45 h以上。記錄10 批中不同冷卻時間條件下的冷卻冷卻損耗。

1.2.1.3 冷庫內不同位置胴體樣品處理

將按照標準化生產屠宰工藝進行屠宰后的400 頭豬胴體放入預冷間，每天從該預冷庫的400 頭豬胴體選取90 頭分為9 組，具體分布如圖1所示，每組平均放置10 頭豬胴體測試冷卻干耗，進行10 d測試共計900 頭。結合企業實際情況記錄冷卻時間為8～10 h時冷庫內不同軌道的冷卻損耗以及同一軌道不同位置的冷卻損耗。

1.2.2 指標測定

1.2.2.1 溫度、相對濕度以及風速的測定

分別選取冷庫內的9 個位置（圖1），間隔一段時間記錄冷庫內不同位置由放入豬胴體開始時溫度、相對濕度和風速的變化。

1.2.2.2 干耗率的測定

分別記錄每頭豬胴體進入預冷庫前的質量以及出預冷庫時的質量，并且記錄每頭豬胴體的出庫入庫時間以及擺放位置，胴體的冷卻損耗由干耗率表示，見下式：

1.3 數據處理

實驗數據采用SPSS Statistic 19.0統計軟件進行分析，不同處理組間的差異采用單因素ANOVA方差分析及Ducan's檢驗（P＜0.05），結果表示為 ±s。

2 結果與分析

2.1 冷卻庫內不同位置的風速、溫度、相對濕度變化規律

2.1.1 冷庫內風速變化規律

表1 冷庫內風速變化規律Table1 Variati on s of airv elocityi nchill in g room

在胴體入庫0～360 min時間段內，冷庫內各個位置的風速隨時間呈顯著變化（表1）。在0 min時，測定預冷庫各個位置風速時均未放入胴體，不同軌道之間風速差異不顯著（P＞0.05）；但同一根軌道之間，由于風機在預冷庫中排布在預冷庫兩側，軌道1、5中兩側（位置1 和3，位置4和6）的風速顯著高于中間位置（位置2和5）（P＜0.05），而軌道8中位置8位于兩個風機交互作用的位置，位置8風速顯著高于位置7和9（P＜0.05）。

在70 min時，預冷庫放滿胴體，胴體之間的阻擋作用導致9 個位置的風速減小，位置1、2、4、5處，由于胴體相互阻擋，風速下降明顯，小于風速計的檢測范圍，讀數顯示為0 m/s，風速顯著低于位置3和6 （P＜0.05）；而軌道8上，位置8處于兩個風機交匯位置，風速顯著高于兩側（位置7和9，P＜0.05）。不同軌道之間風速差異很大，由于胴體間的阻擋作用，軌道1、5的風速明顯下降，而軌道8由于處于回風口位置，胴體間阻擋作用對其影響較小，軌道8的風速顯著高于軌道1 和5（P＜0.05）。

在360 min時，由于整個冷庫內胴體數量以及風機的風速不再發生變化，因此其各個位置的風速同70 min相比無明顯差異。

2.1.2 冷庫內相對濕度變化規律

由表2可知，由于企業在0～360 min時段內定期對豬胴體噴淋加濕處理，冷庫內各個位置的相對濕度在該時間段保持在90%以上。測定預冷庫各個位置相對濕度時每個均未放入胴體，整個預冷庫的氣流處于相對穩定的循環狀態，各個位置之間的相對濕度較小且不存在顯著差異（P＞0.05）。

表2 冷庫內相對濕度變化規律Table 2 Variati on s of relative humidity in chill in g room

70 min時，豬胴體進入預冷庫后表面水分蒸發，預冷庫空氣相對濕度增加。軌道1、5中對應位置之間的相對濕度差異顯著（P＜0.05），位置3和位置6的相對濕度高于其他位置，而軌道8之間的相對濕度不存在顯著差異（P＞0.05）。造成差異的原因是位置1、2、4、5的風速隨時間變化下降明顯，受風速的影響，豬胴體表面水分蒸發較慢，周圍空氣水分含量相對較少，導致空氣相對濕度顯著其他低于同軌道其他位置［16］。由于軌道8處于預冷庫的回風口位置，風速較大，豬胴體表面水分蒸發較快，軌道各個位置空氣中水分含量較多，都接近于飽和狀態［17］；不同軌道之間相對濕度相比，軌道8處于預冷庫回風口位置，豬胴體表面水分蒸發快，軌道各個位置周圍的空氣水分含量長期處于接近飽和狀態，因此軌道8的相對濕度顯著高于其他2 個軌道（P＜0.05）。

360 min時，胴體溫度下降，企業停止對預冷庫進行噴淋處理，預冷庫內空氣的水分相對含量不再增加，因而冷庫內各個位置的相對濕度達到穩狀態，相對濕度差異不顯著（P＞0.05）。

2.1.3 冷庫內溫度變化規律

表3 冷庫內溫度變化規律Table 3 Variati on s of temperature in chill in g room

由表3可知，冷庫內各個位置在0～360 min時間段的溫度隨時間的變化均呈先上升后下降，最終達到穩定狀態的趨勢。0 min時，同一根軌道不同位置之間的溫度差異不顯著（P＞0.05），而不同軌道之間差異顯著（P＜0.05），造成這種現象的原因，與測定各個位置未放置胴體周圍環境溫度時冷庫內其他位置胴體數量有關。測量軌道1時，預冷庫內未放入胴體，因此周圍環境溫度較低，而測量軌道5和軌道8時冷庫內其他位置已經放入較多胴體，導致周圍環境溫度較高。

70 min時，位置1、2、4、5的風速隨著時間變化下降明顯，受風速的影響，該位置豬胴體表面水分蒸發較慢，胴體表面水分蒸發帶走周圍環境的熱量少，導致胴體周圍環境溫度較高，因此軌道1、5中位置1、2和位置4、5的溫度顯著高于其他2 個位置（P＜0.05）；不同軌道之間，軌道8處于回風口位置，風速與其他2 個軌道相比較大，豬胴體表面水分蒸發帶走周圍環境熱量較多，導致影響周圍環境溫度下降較快，因此軌道8的溫度顯著低于其他2 個軌道（P＜0.05）。

預冷時間達到360 min時，各個位置的豬胴體溫度下降到預冷庫周圍環境相近，其與周圍環境熱交換減少，預冷庫各個位置的溫度達到穩定狀態，因而各個位置之間差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 冷卻時間以及冷庫內不同位置對干耗率的影響

2.2.1 冷卻時間對豬胴體干耗率的影響

豬胴體在進入預冷庫后其中心溫度較高，熱胴體在冷卻過程中與周圍環境通過水分蒸發進行冷熱交換，熱胴體通過蒸發自身的水分來釋放熱量，其水分蒸發因采用冷風冷卻方式故而是必然的而且不可逆轉［18-19］。豬胴體預冷時間過長，豬胴體表面噴淋的水分完全蒸發，由于長時間噴淋會導致胴體微生物數量的增加，且冷卻6 h后胴體的中心溫度下降，與周圍熱交換變少［20］，所以企業停止噴淋，而預冷庫風機長時間開啟，胴體表面水分完全蒸發后自身水分開始蒸發，導致胴體干耗率增大。如表4所示，冷卻時間小于7、10～14、24～30、30～34、45 h以上的損耗率分別為1.16%、1.44%、1.72%、1.94%、2.11%，不同冷卻時間之間的干耗率存在顯著差異（P＜0.05）。

表4 冷卻時間對于干耗率的影響Table4 Effect of chill in gt imeo nevaporativel oss

2.2.2 冷庫內冷卻時間為8～10 h時同一軌道不同位置對干耗率的影響

表5 同一軌道之間各個位置對于干耗率的影響Table5 Effect of locati on s around the sametrack on evaporativeloss

由表5可知，胴體在預冷庫內冷卻8～10 h后，同一軌道位于軌道外圍位置（位置3、6、9）的胴體周圍風速與其他位置（位置1、2、3、4、7、8）相比較大，胴體表面噴淋的水分蒸發快，帶走熱量多，胴體周圍空氣相對濕度高、溫度低，加快胴體中心溫度下降，引起其體表與周圍環境的飽和蒸汽壓力差小，且與周圍熱交換減少，因此冷卻損耗最小為1.21%。且位于冷庫內同一軌道不同位置的胴體冷卻損耗存在顯著差異（P＜0.05）。

2.3 冷庫內冷卻時間為8～10 h不同軌道對干耗率的影響

表6 不同軌道位置對于干耗率的影響Table6 Effect of differentt racks on evaporative loss

由表6可知，冷庫內冷卻8～10 h以后，軌道8處于預冷庫回風口位置，風速較大，胴體表面水分蒸發快，帶走熱量多，胴體周圍空氣相對濕度高、溫度低，加快胴體中心溫度下降，引起其體表與周圍環境的飽和蒸汽壓力差小，胴體與周圍熱交換減少，因此其損耗最小為1.19%，冷庫內不同軌道之間豬胴體的干耗率差異顯著（P＜0.05）。

3 討 論

冷卻時間對于豬胴體的干耗率影響顯著，冷卻時間的延長其冷卻損耗增大，該結果與楊傳順［14］的研究結論一致，冷卻時間過長，豬胴體表面噴淋的水分完全蒸發，自身水分開始蒸發，導致胴體冷卻損耗增大。

豬胴體預冷8～10 h后，同一根軌道之間和不同軌道之間的冷卻損耗皆存在顯著差異。形成這種結果的關鍵因素之一為每個位置之間風速差異。風速不同，導致豬胴體表面水分蒸發量不同，風速愈大胴體表面水分蒸發量愈大，胴體周圍空氣相對濕度變大，且水分蒸發所帶走的熱量多，胴體周圍溫度下降快，加快胴體中心溫度下降，導致豬胴體體表與周圍環境的蒸汽壓力差變小，引起冷卻損耗變小。因此風速是影響豬胴體干耗率的主要因素之一。

馮志成［13］、楊傳順［14］的研究認為，冷庫中的相對濕度增加，豬胴體冷卻損耗減小，風速變大其干耗率增大。就相對濕度而言與本研究的結論一致，但風速對于干耗率的影響確恰好相反，造成該結果的原因可能是其在研究中沒有進行對豬胴體噴淋減耗環節，風速過大，胴體蒸發自身水分過多，導致干耗率增大［21］。Hamby［22］、Jones［7］等的研究都表明，豬胴體在冷卻的過程中進行噴淋時間越長，豬胴體的冷卻干耗率越小，即就是說噴淋時間越長豬胴體表面水分附著量大，自身水分蒸發少，冷卻損耗小，而噴淋時間短，豬胴體表面水分附著量小，自身水分蒸發量多，干耗率大。因而，胴體表面水分附著量也是影響胴體損耗的因素之一，所以建議企業引入霧化噴淋系統［23-25］解決胴體在預冷過程中干耗過大的問題。

剛宰后胴體進入預冷庫胴體由于自身溫度高，采用冷風冷卻能在降低豬胴體溫度的同時造成其水分不可逆的蒸發。由上述分析可知，豬胴體在冷風預冷卻過程中采用定期噴淋時，較大的風速能夠增加胴體表面附著水分的蒸發速度，增加胴體周圍的相對濕度，加速胴體周圍環境溫度下降，從而增加胴體自身中心溫度的下降速度，減少冷卻損耗。所以胴體冷卻前期，可以在進行定期噴淋的期間，適當增加風速，改變胴體周圍溫度、相對濕度環境，可以加快胴體中心溫度的下降速度，減少冷卻損耗。

預冷時間過長會導致豬胴體長時間處于風機作用下，使豬胴體自身水分蒸發過多，冷卻損耗增大。因此在實際生產過程中，當豬胴體中心溫度下降后可以適當減少風機開啟時間以減小胴體冷卻損耗，節約成產成本。

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Effects of Chilling Condition and Time on Evaporative Loss of Pork Carcasses during Chilling

CHE Haidong1， LI Chunbao1， ZHU Liangqi1， ZHANG Nan1，2， GE Chenshu2， XU Xinglian1， ZHOU Guanghong1，*
（1.Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing Quality and Safety Control， Key Laboratory of Animal Products Processing， Ministry of Agriculture， Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control， Ministry of Education，Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China； 2.Jiangsu Food Group Co.Ltd.， Nanjing 210031， China）

In conventional chilling， pork carcass shrinkage is very serious， causing considerable economic losses.To solve this problem， we examined the changing patterns of air velocity， temperature and relative humidity at different locations in the chilling room and further addressed the effects of chilling time and positioning at different locations in the chilling room on evaporative loss of pork carcasses slaughtered in spring.The results indicated that the differences in air velocity，humidity and temperature at different locations in the chilling room had a significant effect on evaporative loss of carcasses during chilling （P ＜ 0.05）.The locations of chilling room where air velocity was higher provided higher relative humidity surrounding pork carcasses and lower temperature， resulting in less evaporative loss of pork carcasses.With the extension of chilling time， the evaporative loss of pork carcasses gradually increased， and it was significantly affected by the chilling time （P ＜ 0.05）.

carcass； location； chilling time； air velocity； evaporative loss

10.7506/spkx1002-6630-201614044

TS251.8

A

1002-6630（2016）14-0242-05

車海棟， 李春保， 朱良齊， 等.預冷環境及時間對豬胴體冷卻損耗的影響［J］.食品科學， 2016， 37（14）: 242-246.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614044. http://www.spkx.net.cn

CHE Haidong， LI Chunbao， ZHU Liangqi， et al.Effects of chilling condition and time on evaporative loss of pork carcasses during chilling［J］.Food Science， 2016， 37（14）: 242-246.（in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614044. http://www.spkx.net.cn

2015-09-11

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2014BAD19B01）

車海棟（1991—），男，碩士研究生，研究方向為畜產品加工與質量控制。E-mail：chehaidong123@yahoo.com

*通信作者：周光宏（1960—），男，教授，博士，研究方向為畜產品加工與質量控制。E-mail：ghzhou@njau.edu.cn