本發(fā)明涉及牛肉冷卻保鮮的，尤其是涉及一種基于流態(tài)冰冷卻保鮮牛肉的方法。

背景技術(shù)：

1、調(diào)理肉制品是以畜禽及水產(chǎn)品為主要原料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸ぃㄈ绶智?、攪拌、調(diào)理等），以包裝或散裝形式在冷凍（18℃以下）、冷藏（7℃以下）或常溫條件下保鮮、運(yùn)輸、銷售，經(jīng)加工、熱處理等就可以食用的肉制品。調(diào)理肉制品具有食用方便、附加值高、營(yíng)養(yǎng)均衡等優(yōu)點(diǎn)，近年來廣受各類人士的喜愛，在市場(chǎng)上具有很好的發(fā)展前景。目前，冷凍牛肉主要采用平板凍結(jié)及冰柜凍結(jié)法進(jìn)行直接冷凍，由于在冷凍過程中凍結(jié)速度慢，通過最大冰晶形成帶耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致冷凍牛肉生成大而不均勻的冰晶，對(duì)組織造成不可恢復(fù)的機(jī)械損傷，導(dǎo)致解凍后產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)變差、保水性降低等一系列品質(zhì)劣變，已經(jīng)成為限制冷凍牛肉發(fā)展的因素。

2、相比冷凍牛肉，消費(fèi)者更傾向于選擇高品質(zhì)、風(fēng)味佳的冷鮮牛肉。例如，授權(quán)公告號(hào)為cn117530329a的中國(guó)專利公開了一種牛肉的冷鏈保鮮方法，其通過微酸電解水預(yù)處理和超聲結(jié)合進(jìn)行冷鏈保鮮，最大限度的降低牛肉微生物數(shù)量，再結(jié)合冰溫保鮮技術(shù)進(jìn)行保鮮，冰溫保鮮技術(shù)可以最大限度的降低肉類產(chǎn)品的生理活性，且不至于產(chǎn)生冰晶等凍害而損害細(xì)胞，有效抑制牛肉腐敗微生物的生長(zhǎng)、脂質(zhì)的氧化及品質(zhì)下降。因此，對(duì)冷鮮牛肉的宰后預(yù)冷、動(dòng)態(tài)運(yùn)輸、分銷和保鮮過程中的低溫保鮮技術(shù)提出了更高的要求，迫切需要新的方法來提高冷鮮牛肉的質(zhì)量并保證鮮度。

3、流態(tài)冰是一種由微小冰晶和液態(tài)水混合而成的冰漿，其冰晶直徑通常在100μm左右，溫度0℃以下。流態(tài)冰由于其微小冰晶的特性，能夠迅速均勻地包裹住被冷卻物體，提供高效的冷卻效果。這在冷鏈運(yùn)輸中尤為重要，特別是對(duì)于一些對(duì)溫度變化極為敏感的肉制品，避免了傳統(tǒng)塊冰和干冰的局部冷卻效果差的問題。然而，流態(tài)冰也存在著能耗大、融冰慢的缺點(diǎn)，無法被有效利用以達(dá)到高效、節(jié)能保鮮的目的，在冷鮮牛肉冷鏈運(yùn)輸應(yīng)用方面研究欠缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足而提供一種基于流態(tài)冰冷卻保鮮牛肉的方法，其通過流態(tài)冰為冷卻介質(zhì)對(duì)宰后牛肉進(jìn)行冷卻、成熟和保鮮運(yùn)輸，保障冷鮮牛肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、防止其腐敗變質(zhì)和降低運(yùn)輸成本，適用于牛肉宰后的低能耗流態(tài)冰冷鏈運(yùn)輸。

2、本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、一種基于流態(tài)冰冷卻保鮮牛肉的方法，包括以下步驟，

4、s1基于空氣低溫保鮮、碎冰低溫保鮮、以及流態(tài)冰冷卻保鮮的牛肉保鮮方式，確定牛肉冷鏈保鮮所需要優(yōu)化的性能目標(biāo)、影響因素、以及各個(gè)影響因素所對(duì)應(yīng)的因素水平；其中，所述性能目標(biāo)包括冷卻效率、牛肉品質(zhì)、以及冷卻能耗，所述影響因素包括保鮮方式、牛肉冰點(diǎn)溫度、流態(tài)冰鹽濃度、以及流態(tài)冰樣品穩(wěn)定性；

5、s2根據(jù)所述影響因素的數(shù)量，先在預(yù)定的冷凍溫度下，構(gòu)建宰后牛肉的凍結(jié)溫度曲線，以確定牛肉冰點(diǎn)溫度ta，再以流態(tài)冰鹽濃度ω為橫坐標(biāo)、流態(tài)冰溫度tb為縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析，以確定流態(tài)冰控溫?cái)M合方程，進(jìn)而根據(jù)牛肉冰點(diǎn)溫度ta對(duì)應(yīng)的流態(tài)冰等效溫度tb1，確定對(duì)應(yīng)的流態(tài)冰鹽濃度ω1，并配置得到流態(tài)冰樣品，然后在預(yù)定的保溫時(shí)段下，構(gòu)建流態(tài)冰樣品的溫度變化曲線，以確定流態(tài)冰樣品穩(wěn)定性；

6、s3在不同的保鮮方式下，根據(jù)預(yù)定的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和貯藏時(shí)段，確定牛肉溫度、牛肉理化指標(biāo)、以及用電量，進(jìn)而確定冷卻效率、牛肉品質(zhì)和冷卻能耗；

7、s4根據(jù)所述s2得到的影響因素、以及所述s3得到的冷卻效率、牛肉品質(zhì)和冷卻能耗，分析各個(gè)影響因素所對(duì)應(yīng)的因素水平，可以確定最佳影響因素組合，以完成流態(tài)冰對(duì)宰后牛肉的冷卻保鮮。

8、進(jìn)一步地，在所述s1中，空氣低溫保鮮牛肉的保鮮溫度為4±1℃，碎冰低溫保鮮牛肉的保鮮溫度為0±1℃，流態(tài)冰冷卻保鮮牛肉的保鮮溫度預(yù)設(shè)范圍為-1±0.1~-10±0.1℃。

9、進(jìn)一步地，在所述s2中，控制冷凍溫度為-18±1℃，使用連續(xù)測(cè)溫儀每隔25~35s測(cè)量并記錄宰后牛肉中心區(qū)域的溫度，連續(xù)測(cè)量6h后，以冷凍時(shí)間為橫坐標(biāo)、牛肉溫度為縱坐標(biāo)構(gòu)建宰后牛肉的凍結(jié)溫度曲線，凍結(jié)溫度曲線的平臺(tái)期所在溫度即為牛肉冰點(diǎn)溫度。

10、更進(jìn)一步地，在所述s2中，宰后牛肉為無肉眼可見明顯脂肪的牛肉塊、質(zhì)量為30±0.5g。

11、進(jìn)一步地，在所述s2中，流態(tài)冰中的鹽為氯化鈉。

12、更進(jìn)一步地，在所述s2中，控制流態(tài)冰鹽濃度范圍為2.5~6.0wt%，使用連續(xù)測(cè)溫儀每隔5~7min測(cè)量并記錄流態(tài)冰中心區(qū)域的溫度，連續(xù)測(cè)量24h后，以流態(tài)冰鹽濃度ω為橫坐標(biāo)、流態(tài)冰溫度tb為縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析。其中，流態(tài)冰鹽溶液濃度分別設(shè)置為2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%。

13、更進(jìn)一步地，在所述s2中，流態(tài)冰控溫?cái)M合方程為tb=-74.524ω+0.2548，r2=0.9937。

14、進(jìn)一步地，在所述s2中，將流態(tài)冰樣品放置于保溫容器中保鮮保溫，使用連續(xù)測(cè)溫儀每隔5~7min測(cè)量并記錄流態(tài)冰中心區(qū)域的溫度，連續(xù)測(cè)量24h后，以保溫時(shí)間為橫坐標(biāo)、流態(tài)冰樣品溫度為縱坐標(biāo)構(gòu)建流態(tài)冰樣品的溫度變化曲線，以確定流態(tài)冰樣品在保溫時(shí)段下的溫差δtb，進(jìn)而確定流態(tài)冰樣品穩(wěn)定性。

15、優(yōu)選地，在所述s2中，確定牛肉冰點(diǎn)溫度ta分別為-1.5℃和-2.5℃，進(jìn)而確定-1.5℃流態(tài)冰鹽濃度ω11為2.5wt%、24h內(nèi)平均保溫溫度為-1.65±0.09℃、24h內(nèi)最高溫度tb1-max為-1.4℃、24h內(nèi)最低溫度tb1-min為-1.8℃、24h終點(diǎn)溫度tb1-end為-1.6℃、24h內(nèi)溫差δtb1為0.4℃，并確定-2.5℃流態(tài)冰鹽濃度ω12為3.5wt%、24h內(nèi)平均保溫溫度為-2.58±0.08℃、24h內(nèi)最高溫度tb2-max為-2.4℃、24h內(nèi)最低溫度tb2-min為-2.8℃、24h終點(diǎn)溫度tb2-end為-2.5℃、24h內(nèi)溫差δtb2為0.4℃。

16、進(jìn)一步地，在所述s3中，預(yù)先將宰后牛肉去除明顯結(jié)締組織，并沿牛肉肌纖維方向分割成質(zhì)量為2kg、體積為20×10×10cm的牛肉塊，再在不同的保鮮方式進(jìn)行試驗(yàn)。

17、進(jìn)一步地，在所述s3中，基于空氣低溫保鮮、碎冰低溫保鮮、以及-1.5℃和-2.5℃流態(tài)冰冷卻保鮮的牛肉在12h內(nèi)的冷卻效率分別為2.19℃/h、2.80℃/h、2.96℃/h、以及2.86℃/h。

18、進(jìn)一步地，在所述s3中，牛肉理化指標(biāo)包括硫代巴比妥酸值（tbars）、揮發(fā)性鹽基氮值（tvb-n）、剪切力、巰基含量、羰基含量、過氧化值（pov）、以及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量（含硫類、雜環(huán)類、芳香族、醚類、酯類、烴類、酸類、酮類、醇類、醛類物質(zhì)）。

19、進(jìn)一步地，在所述s3中，冷卻能耗的計(jì)算規(guī)則為，

20、（1）ec24h=設(shè)備能耗×te?；

21、（2）ec24d=ec24h×24；

22、（3）epc24d=ec24d×電價(jià)；

23、（4）eca=epc24h÷24÷tr÷mb÷（ti-tf）；

24、其中，ec24h為保鮮24h的用電量；te為保鮮設(shè)備運(yùn)行時(shí)間；ec24d為保鮮24d的用電量；epc24d為保鮮設(shè)備運(yùn)行24d的電價(jià)；eca為單位重量牛肉中心溫度降低單位溫度所需的平均用電量；tr為牛肉從初始中心溫度ti降至終點(diǎn)中心溫度tf所需的時(shí)間，h；mb為牛肉總質(zhì)量。

25、綜上所述，本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：

26、1.本發(fā)明在明確牛肉的冰點(diǎn)溫度以及流態(tài)冰生成溫度與鹽濃度的基礎(chǔ)上，與4.0℃空氣（air）和0℃碎冰低溫冷藏（ci）保鮮比較，分析流態(tài)冰（si）冷卻宰后牛肉冷卻的降溫效率以及能耗，確定冷鮮牛肉的冰點(diǎn)穩(wěn)定，同時(shí)采用冰點(diǎn)溫度及冰點(diǎn)以下1°c作為流態(tài)冰用于牛肉冷卻成熟保鮮的溫度，確定制備不同溫度流態(tài)冰所對(duì)應(yīng)的鹽濃度，結(jié)合冷卻曲線和設(shè)備功率計(jì)算能耗，表明流態(tài)冰冷卻與其他冷卻方式相比，能耗更低，甚至低于能耗等級(jí)為一級(jí)冰箱的耗電量；

27、2.流態(tài)冰作為具有高相變潛熱的儲(chǔ)能介質(zhì)，流態(tài)冰可利用電力削峰填谷進(jìn)一步降低成本，因此相同的保鮮時(shí)間下，流態(tài)冰作為保鮮介質(zhì)相較4.0℃空氣和0.0℃碎冰能夠更好地保障牛肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并且分別能夠節(jié)省52.05%和80.00%的電費(fèi)。