兩段式冷卻在肉牛屠宰工廠設(shè)計中的應(yīng)用

韓志立，盧維國

（華商國際工程有限公司，北京 100069）

兩段式冷卻在肉牛屠宰工廠設(shè)計中的應(yīng)用

韓志立，盧維國

（華商國際工程有限公司，北京 100069）

兩段式冷卻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生豬的屠宰加工，在降低干耗、抑制細菌繁殖和提高肉品品質(zhì)方面取得了良好的效果。盡管國內(nèi)外學(xué)者對該冷卻技術(shù)在肉牛屠宰加工中的應(yīng)用進行了大量研究，但受到牛肉在低溫下易產(chǎn)生冷收縮等因素的影響還未能得到廣泛應(yīng)用，通過設(shè)置-4 ℃的快冷溫度和對冷間內(nèi)冷風(fēng)機的合理布置為該技術(shù)在肉牛屠宰中的應(yīng)用做了進一步探索。

兩段式冷卻；肉牛屠宰；-4℃快冷間；冷風(fēng)機布置

（Hua Shang International Engineering Co.， Ltd.，Beijing 100069， China）

隨著我國肉類加工技術(shù)的不斷提高和進步，經(jīng)過排酸的高品質(zhì)冷卻肉已經(jīng)逐步替代熱鮮肉進入百姓餐桌，這是我國肉類消費的一大飛躍。在冷卻肉生產(chǎn)過程中起到關(guān)鍵作用的冷卻工藝技術(shù)也在不斷改進，主要的冷卻技術(shù)有常規(guī)冷卻、延遲冷卻、兩段式冷卻、噴淋冷卻和真空冷卻等。冷卻是肉牛屠宰過程中時間和能量消耗最大的工藝，選擇最佳的冷卻程序可以降低冷卻時間和胴體質(zhì)量損失，改善肉品品質(zhì)[1]。

1 兩段式冷卻在肉牛屠宰加工中的研究現(xiàn)狀

近年來，兩段式冷卻在生豬的屠宰加工中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并取得了良好的效果。國內(nèi)外的學(xué)者也對兩段式冷卻在肉牛屠宰加工中的應(yīng)用，進行了大量的試驗和研究。對牛胴體采用快速冷卻（-20℃，2 h速冷，風(fēng)速3 m/s） 處理，與傳統(tǒng)冷卻相比，肌節(jié)長度縮短，肌肉的剪切力值增大。Janz J A M認為快速冷卻可以縮短冷卻時間，但同時使肉質(zhì)產(chǎn)生冷收縮。高素娟等人[2]通過對牛胴體進行兩段式冷卻處理（溫度-13～-15 ℃，風(fēng)速3 m/s，時間2 h，隨后轉(zhuǎn)入常規(guī)冷卻間停留24 h） 和常規(guī)冷卻處理（溫度0～4 ℃，風(fēng)速0.5 m/s，時間24 h） 對比分析后發(fā)現(xiàn)，兩段式冷卻處理顯著降低胴體的冷卻質(zhì)量損失，并有利于改善肉的色澤。盡管國內(nèi)外學(xué)者已對兩段式冷卻在肉牛屠宰中的應(yīng)用進行了大量研究，但目前依然未能廣泛應(yīng)用于肉牛屠宰中，主要有2個方面原因，一方面牛肉的pH值下降到5.9～6.2之前，溫度降低到12 ℃以下，容易產(chǎn)生冷收縮的情況，影響了兩段式冷卻在肉牛屠宰中的應(yīng)用；另一方面快冷間和冷卻間內(nèi)的冷風(fēng)機布置及選型會影響房間內(nèi)的風(fēng)場與溫度場的均勻性，布置不合理會導(dǎo)致部分區(qū)域產(chǎn)品凍結(jié)。基于以上2個方面的考慮，在實際屠宰過程中采用兩段式冷卻時，一是將兩段式冷卻中快冷間的溫度設(shè)定在-4 ℃，在該溫度下將牛胴體冷卻1.5 h，使胴體溫度由37 ℃快速降低到27 ℃，隨后轉(zhuǎn)入常規(guī)冷卻間內(nèi)停留48 h，使中心溫度降低到7 ℃以下；二是對在快冷間和冷卻間的冷風(fēng)機布置及選型上進行了研究。

2 快冷間冷風(fēng)機布置和選型特點

快冷間的冷間溫度為-4 ℃，牛胴體進入快冷間溫度約為37 ℃，冷卻時間為90 min，冷卻后胴體溫度為27 ℃。項目設(shè)置一個快冷間，冷間內(nèi)共配置7臺冷風(fēng)機。胴體進入時約為37℃，這會使冷間溫度迅速上升，冷間內(nèi)濕度很大，冷風(fēng)機結(jié)霜頻繁。冷風(fēng)機在結(jié)霜時，經(jīng)過前幾排翅片的空氣濕度較大，翅片結(jié)霜厚度較厚，而后幾排翅片結(jié)霜較薄，所以應(yīng)選擇大片距冷風(fēng)機，且盡量選擇變片距冷風(fēng)機。變片距冷風(fēng)機前幾排翅片間距大、后幾排翅片間距小，結(jié)合冷風(fēng)機的結(jié)霜特點，變片距冷風(fēng)機能有效降低冷風(fēng)機風(fēng)量的降低速度和冷風(fēng)機融霜頻率，提高制冷系統(tǒng)運行效率，縮短胴體的冷卻時間。同時為了達到快速冷卻、均勻配風(fēng)減少冷卻干耗等目的，設(shè)計選用下出風(fēng)、下回風(fēng)式冷風(fēng)機。冷風(fēng)機在冷間中間回風(fēng)，冷間兩側(cè)出風(fēng)。胴體肉片間的風(fēng)速控制在2 m/s較為適宜。

快冷間冷風(fēng)機平面布置（一） 見圖1，快冷間剖面示意（二） 見圖2。

圖1 快冷間冷風(fēng)機平面布置(一)

圖2 快冷間剖面示意(二)

根據(jù)具體項目情況不同，快冷間也可采用織物風(fēng)道送風(fēng)。采用織物風(fēng)道送風(fēng)可根據(jù)快冷間幾何尺寸和快冷間內(nèi)設(shè)備及胴體的布置模擬溫度場、濕度場和風(fēng)速場，做出更為準確的風(fēng)力組織。由于快冷間設(shè)備負荷較大，需要配置的冷風(fēng)機數(shù)量較多，而采用織物風(fēng)道送風(fēng)時，風(fēng)道占用一部分庫內(nèi)空間，冷風(fēng)機數(shù)量會受到限制。

快冷間冷風(fēng)機平面布置（一） 見圖3，快冷間剖面示意（二） 見圖4。

3 冷卻間冷風(fēng)機布置和選型特點

圖3 快冷間冷風(fēng)機平面布置(一)

圖4 快冷間剖面示意(二)

冷卻間的冷間溫度要求為0～4 ℃，牛胴體進入冷卻間溫度約為27 ℃，冷卻時間為48 h，冷卻后胴體中心溫度為7 ℃。項目設(shè)置9個冷卻間，每個冷卻間內(nèi)配置3臺冷風(fēng)機。雖然經(jīng)過首段冷卻，胴體溫度仍然較高，所以在冷卻間內(nèi)仍然建議采用大片距的變片距冷風(fēng)機。冷風(fēng)機選用斜45°出風(fēng)，斜45°回風(fēng)式冷風(fēng)機。胴體肉片間的風(fēng)速應(yīng)控制在1.5 m/s左右較為適宜。

冷卻間冷風(fēng)機平面布置見圖5，冷卻間剖面示意見圖6。

圖5 冷卻間冷風(fēng)機平面布置

圖6 冷卻間剖面示意

4 結(jié)語

利用-4 ℃快冷間內(nèi)較低溫度和較大風(fēng)速，使胴體溫度快速下降，并在胴體表明形成一層“皮膜”，可以減少胴體的質(zhì)量損失和阻隔微生物的入侵，延長肉品的保質(zhì)期。經(jīng)過兩段式冷卻后的牛胴體表面干燥，外觀良好，平均干耗為1.0%～1.2%，比常規(guī)冷卻減少1/3左右。

[1]Savell J W， Mueller S L， Baird B E.The chilling of carcasses[J].Meat Science， 2005， 70 （3）： 449－459.

[2]高淑娟，毛衍偉，毛秀江，等.兩段式冷卻對牛肉食用品質(zhì)的影響 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，25（10）：312-317.◇

TS231

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.10.023

1671-9646（2017） 10a-0073-02

2017-09-25

韓志立（1984— ），男，碩士，工程師，研究方向為禽畜屠宰及肉制品工廠食品工藝設(shè)計。