预冷环境及时间对猪胴体冷却损耗的影响

车海栋，李春保，朱良齐，张 楠，，葛晨书，徐幸莲，周光宏，*（.南京农业大学 江苏省肉类生产加工质量安全控制协同创新中心，农业部畜产品加工重点实验室，教育部肉品加工与质量控制重点实验室，江苏 南京 0095；.江苏省食品集团有限公司，江苏 南京 003）



预冷环境及时间对猪胴体冷却损耗的影响

车海栋1，李春保1，朱良齐1，张 楠1，2，葛晨书2，徐幸莲1，周光宏1，*
（1.南京农业大学 江苏省肉类生产加工质量安全控制协同创新中心，农业部畜产品加工重点实验室，教育部肉品加工与质量控制重点实验室，江苏 南京 210095；2.江苏省食品集团有限公司，江苏 南京 210031）

为了解决传统企业在猪胴体冷却过程中干耗较严重的问题，在春季选取若干宰后猪胴体，研究预冷库内不同位置的风速、温度、相对湿度的变化规律，不同冷却时间和冷库内不同位置对猪胴体冷却损耗的影响。结果表明：预冷库内不同位置之间的风速、温度、相对湿度之间差异对猪胴体预冷损耗存在显著影响（P＜0.05），风速大的位置其胴体周围环境相对湿度高，温度低，胴体冷却损耗小；随着预冷时间的延长，猪胴体损耗逐渐增大，且预冷时间对冷却损耗也有显著影响（P＜0.05）。

猪胴体；预冷库位置；冷却时间；风速；冷却损耗

冷鲜肉，又称冷却肉，是严格按照检疫制度宰杀后的温热胴体迅速将其温度降至7 ℃，并在后续的分割加工、流通和零售过程中始终处于不超过7 ℃的冷却链控制条件下的生鲜肉［1］。冷鲜肉因肉嫩、味道鲜美、卫生等特点，优于热鲜肉和冷冻肉，受到越来越多消费者喜爱。但是，因宰后猪胴体进入冷却阶段后，会引起预冷损耗，也给屠宰企业造成了经济损失［2］。

我国作为肉类生产大国，肉类产量连续多年位居世界第一。随着与国际肉品企业的接轨，在保证冷鲜肉品质和肉的出品率方面各大肉类加工企业研究人员对宰后胴体二段式冷却［3］、喷淋［4］和涂膜［5］等方式来降低胴体预冷损耗进行了大量研究，但是由于实际条件有限，这些方法很难被实际应用。大多数企业胴体预冷都是采用常规风冷［6］，猪胴体在冷却过程中水分损失较多（1.85%～3.5%），给企业造成了严重的经济损失［7-8］。因此研究猪胴体冷却损耗产生的原因，建立有效的控制措施具有重要意义。

冷却损耗产生的根本原因是由于猪胴体与冷库中的蒸汽压差造成的［9-10］。而造成这种压力差的因素主要有冷库内风速、温度、相对湿度、猪胴体的摆放密度、冷却时间、季节和猪胴体的处理方式（剥皮与不剥皮）［11-12］。张向前等［4］的研究表明，猪胴体在冷却过程中夏季的干耗率明显高于其他季节；冯志成［13］研究表明猪胴体在加工过程中不同处理方式（带皮白条、去皮白条、红条）的冷却损耗不同，结果显示冷却损耗依次是：红条＜去皮白条＜带皮白条。而预冷时间以及预冷库内的风速、温度、相对湿度对于冷却损耗的影响虽然杨传顺［14］在其研究中提到，但目前冷鲜肉加工企业的生产条件相较于以前有较大改进，而且其研究中未做详细的实验设计与数据分析，缺乏数据支撑。因此需要通过完整的实验设计以及大量的数据分析猪胴体冷却过程中冷却时间、猪胴体冷库内不同摆放位置的温度、相对湿度、风速的变化对于猪胴体冷却损耗的影响。

本研究旨在研究猪胴体冷却过程中冷却时间、猪胴体冷库内不同位置的温度、相对湿度、风速的变化对于猪胴体冷却损耗的影响，综合分析在猪胴体冷却过程中各个因素对于猪胴体冷却损耗的影响，以期为企业改进工艺、降低冷却损耗提高猪肉品质提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 猪胴体样品

在2014年春季（3—5月）从苏食集团选择品种和饲养管理相近的三元杂交猪，将按照标准化的屠宰工艺进行屠宰［15］，吊挂放置于同一预冷库中冷却。

1.1.2 预冷库

预冷库的设计尺寸为长9 m×宽6 m×高3.2 m，冷库内分布有8 根轨道，以及2 个恒定风速为2.5 m/s长期开启的定频风机，其位置分布如图1所示悬挂于预冷库上部。其中每个冷库最大容量为400 头猪胴体。

图1 冷库位置分布示意图Fig.1 The distribution diagram of chilling room

1.1.3 仪器与设备

4500温湿度计 美国Kestrel公司；OCS-IS-DY型电子单轨衡（最大称量值为500 kg，准确度为0.2 kg） 瑞典梅特勒-托利多公司。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

1.2.1.1 冷库内风速、温度、相对湿度变化胴体样品处理

将按照标准化生产屠宰工艺进行屠宰后的猪胴体放入预冷间，并随着猪胴体进入冷库记录其每个位置不同时间的温度、相对湿度、风速，最后该预冷库放入400 头猪胴体，记录10 d。

1.2.1.2 不同冷却时间胴体样品处理

将2 000 头猪胴体分为10 批，每天将200 头猪胴体放入预冷库中，并根据企业实际生产情况记录该冷库内猪胴体的出入库时间，据此将冷却时间分为5 类：小于7、10～14、24～30、30～34、45 h以上。记录10 批中不同冷却时间条件下的冷却冷却损耗。

1.2.1.3 冷库内不同位置胴体样品处理

将按照标准化生产屠宰工艺进行屠宰后的400 头猪胴体放入预冷间，每天从该预冷库的400 头猪胴体选取90 头分为9 组，具体分布如图1所示，每组平均放置10 头猪胴体测试冷却干耗，进行10 d测试共计900 头。结合企业实际情况记录冷却时间为8～10 h时冷库内不同轨道的冷却损耗以及同一轨道不同位置的冷却损耗。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 温度、相对湿度以及风速的测定

分别选取冷库内的9 个位置（图1），间隔一段时间记录冷库内不同位置由放入猪胴体开始时温度、相对湿度和风速的变化。

1.2.2.2 干耗率的测定

分别记录每头猪胴体进入预冷库前的质量以及出预冷库时的质量，并且记录每头猪胴体的出库入库时间以及摆放位置，胴体的冷却损耗由干耗率表示，见下式：

1.3 数据处理

实验数据采用SPSS Statistic 19.0统计软件进行分析，不同处理组间的差异采用单因素ANOVA方差分析及Ducan's检验（P＜0.05），结果表示为 ±s。

2 结果与分析

2.1 冷却库内不同位置的风速、温度、相对湿度变化规律

2.1.1 冷库内风速变化规律

表1 冷库内风速变化规律Table1 Variati on s of airv elocityi nchill in g room

在胴体入库0～360 min时间段内，冷库内各个位置的风速随时间呈显著变化（表1）。在0 min时，测定预冷库各个位置风速时均未放入胴体，不同轨道之间风速差异不显著（P＞0.05）；但同一根轨道之间，由于风机在预冷库中排布在预冷库两侧，轨道1、5中两侧（位置1 和3，位置4和6）的风速显著高于中间位置（位置2和5）（P＜0.05），而轨道8中位置8位于两个风机交互作用的位置，位置8风速显著高于位置7和9（P＜0.05）。

在70 min时，预冷库放满胴体，胴体之间的阻挡作用导致9 个位置的风速减小，位置1、2、4、5处，由于胴体相互阻挡，风速下降明显，小于风速计的检测范围，读数显示为0 m/s，风速显著低于位置3和6 （P＜0.05）；而轨道8上，位置8处于两个风机交汇位置，风速显著高于两侧（位置7和9，P＜0.05）。不同轨道之间风速差异很大，由于胴体间的阻挡作用，轨道1、5的风速明显下降，而轨道8由于处于回风口位置，胴体间阻挡作用对其影响较小，轨道8的风速显著高于轨道1 和5（P＜0.05）。

在360 min时，由于整个冷库内胴体数量以及风机的风速不再发生变化，因此其各个位置的风速同70 min相比无明显差异。

2.1.2 冷库内相对湿度变化规律

由表2可知，由于企业在0～360 min时段内定期对猪胴体喷淋加湿处理，冷库内各个位置的相对湿度在该时间段保持在90%以上。测定预冷库各个位置相对湿度时每个均未放入胴体，整个预冷库的气流处于相对稳定的循环状态，各个位置之间的相对湿度较小且不存在显著差异（P＞0.05）。

表2 冷库内相对湿度变化规律Table 2 Variati on s of relative humidity in chill in g room

70 min时，猪胴体进入预冷库后表面水分蒸发，预冷库空气相对湿度增加。轨道1、5中对应位置之间的相对湿度差异显著（P＜0.05），位置3和位置6的相对湿度高于其他位置，而轨道8之间的相对湿度不存在显著差异（P＞0.05）。造成差异的原因是位置1、2、4、5的风速随时间变化下降明显，受风速的影响，猪胴体表面水分蒸发较慢，周围空气水分含量相对较少，导致空气相对湿度显著其他低于同轨道其他位置［16］。由于轨道8处于预冷库的回风口位置，风速较大，猪胴体表面水分蒸发较快，轨道各个位置空气中水分含量较多，都接近于饱和状态［17］；不同轨道之间相对湿度相比，轨道8处于预冷库回风口位置，猪胴体表面水分蒸发快，轨道各个位置周围的空气水分含量长期处于接近饱和状态，因此轨道8的相对湿度显著高于其他2 个轨道（P＜0.05）。

360 min时，胴体温度下降，企业停止对预冷库进行喷淋处理，预冷库内空气的水分相对含量不再增加，因而冷库内各个位置的相对湿度达到稳状态，相对湿度差异不显著（P＞0.05）。

2.1.3 冷库内温度变化规律

表3 冷库内温度变化规律Table 3 Variati on s of temperature in chill in g room

由表3可知，冷库内各个位置在0～360 min时间段的温度随时间的变化均呈先上升后下降，最终达到稳定状态的趋势。0 min时，同一根轨道不同位置之间的温度差异不显著（P＞0.05），而不同轨道之间差异显著（P＜0.05），造成这种现象的原因，与测定各个位置未放置胴体周围环境温度时冷库内其他位置胴体数量有关。测量轨道1时，预冷库内未放入胴体，因此周围环境温度较低，而测量轨道5和轨道8时冷库内其他位置已经放入较多胴体，导致周围环境温度较高。

70 min时，位置1、2、4、5的风速随着时间变化下降明显，受风速的影响，该位置猪胴体表面水分蒸发较慢，胴体表面水分蒸发带走周围环境的热量少，导致胴体周围环境温度较高，因此轨道1、5中位置1、2和位置4、5的温度显著高于其他2 个位置（P＜0.05）；不同轨道之间，轨道8处于回风口位置，风速与其他2 个轨道相比较大，猪胴体表面水分蒸发带走周围环境热量较多，导致影响周围环境温度下降较快，因此轨道8的温度显著低于其他2 个轨道（P＜0.05）。

预冷时间达到360 min时，各个位置的猪胴体温度下降到预冷库周围环境相近，其与周围环境热交换减少，预冷库各个位置的温度达到稳定状态，因而各个位置之间差异不显著（P＞0.05）。

2.2 冷却时间以及冷库内不同位置对干耗率的影响

2.2.1 冷却时间对猪胴体干耗率的影响

猪胴体在进入预冷库后其中心温度较高，热胴体在冷却过程中与周围环境通过水分蒸发进行冷热交换，热胴体通过蒸发自身的水分来释放热量，其水分蒸发因采用冷风冷却方式故而是必然的而且不可逆转［18-19］。猪胴体预冷时间过长，猪胴体表面喷淋的水分完全蒸发，由于长时间喷淋会导致胴体微生物数量的增加，且冷却6 h后胴体的中心温度下降，与周围热交换变少［20］，所以企业停止喷淋，而预冷库风机长时间开启，胴体表面水分完全蒸发后自身水分开始蒸发，导致胴体干耗率增大。如表4所示，冷却时间小于7、10～14、24～30、30～34、45 h以上的损耗率分别为1.16%、1.44%、1.72%、1.94%、2.11%，不同冷却时间之间的干耗率存在显著差异（P＜0.05）。

表4 冷却时间对于干耗率的影响Table4 Effect of chill in gt imeo nevaporativel oss

2.2.2 冷库内冷却时间为8～10 h时同一轨道不同位置对干耗率的影响

表5 同一轨道之间各个位置对于干耗率的影响Table5 Effect of locati on s around the sametrack on evaporativeloss

由表5可知，胴体在预冷库内冷却8～10 h后，同一轨道位于轨道外围位置（位置3、6、9）的胴体周围风速与其他位置（位置1、2、3、4、7、8）相比较大，胴体表面喷淋的水分蒸发快，带走热量多，胴体周围空气相对湿度高、温度低，加快胴体中心温度下降，引起其体表与周围环境的饱和蒸汽压力差小，且与周围热交换减少，因此冷却损耗最小为1.21%。且位于冷库内同一轨道不同位置的胴体冷却损耗存在显著差异（P＜0.05）。

2.3 冷库内冷却时间为8～10 h不同轨道对干耗率的影响

表6 不同轨道位置对于干耗率的影响Table6 Effect of differentt racks on evaporative loss

由表6可知，冷库内冷却8～10 h以后，轨道8处于预冷库回风口位置，风速较大，胴体表面水分蒸发快，带走热量多，胴体周围空气相对湿度高、温度低，加快胴体中心温度下降，引起其体表与周围环境的饱和蒸汽压力差小，胴体与周围热交换减少，因此其损耗最小为1.19%，冷库内不同轨道之间猪胴体的干耗率差异显著（P＜0.05）。

3 讨 论

冷却时间对于猪胴体的干耗率影响显著，冷却时间的延长其冷却损耗增大，该结果与杨传顺［14］的研究结论一致，冷却时间过长，猪胴体表面喷淋的水分完全蒸发，自身水分开始蒸发，导致胴体冷却损耗增大。

猪胴体预冷8～10 h后，同一根轨道之间和不同轨道之间的冷却损耗皆存在显著差异。形成这种结果的关键因素之一为每个位置之间风速差异。风速不同，导致猪胴体表面水分蒸发量不同，风速愈大胴体表面水分蒸发量愈大，胴体周围空气相对湿度变大，且水分蒸发所带走的热量多，胴体周围温度下降快，加快胴体中心温度下降，导致猪胴体体表与周围环境的蒸汽压力差变小，引起冷却损耗变小。因此风速是影响猪胴体干耗率的主要因素之一。

冯志成［13］、杨传顺［14］的研究认为，冷库中的相对湿度增加，猪胴体冷却损耗减小，风速变大其干耗率增大。就相对湿度而言与本研究的结论一致，但风速对于干耗率的影响确恰好相反，造成该结果的原因可能是其在研究中没有进行对猪胴体喷淋减耗环节，风速过大，胴体蒸发自身水分过多，导致干耗率增大［21］。Hamby［22］、Jones［7］等的研究都表明，猪胴体在冷却的过程中进行喷淋时间越长，猪胴体的冷却干耗率越小，即就是说喷淋时间越长猪胴体表面水分附着量大，自身水分蒸发少，冷却损耗小，而喷淋时间短，猪胴体表面水分附着量小，自身水分蒸发量多，干耗率大。因而，胴体表面水分附着量也是影响胴体损耗的因素之一，所以建议企业引入雾化喷淋系统［23-25］解决胴体在预冷过程中干耗过大的问题。

刚宰后胴体进入预冷库胴体由于自身温度高，采用冷风冷却能在降低猪胴体温度的同时造成其水分不可逆的蒸发。由上述分析可知，猪胴体在冷风预冷却过程中采用定期喷淋时，较大的风速能够增加胴体表面附着水分的蒸发速度，增加胴体周围的相对湿度，加速胴体周围环境温度下降，从而增加胴体自身中心温度的下降速度，减少冷却损耗。所以胴体冷却前期，可以在进行定期喷淋的期间，适当增加风速，改变胴体周围温度、相对湿度环境，可以加快胴体中心温度的下降速度，减少冷却损耗。

预冷时间过长会导致猪胴体长时间处于风机作用下，使猪胴体自身水分蒸发过多，冷却损耗增大。因此在实际生产过程中，当猪胴体中心温度下降后可以适当减少风机开启时间以减小胴体冷却损耗，节约成产成本。

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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

车海栋， 李春保， 朱良齐， 等.预冷环境及时间对猪胴体冷却损耗的影响［J］.食品科学， 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”国家科技支撑计划项目（2014BAD19B01）

车海栋（1991—），男，硕士研究生，研究方向为畜产品加工与质量控制。E-mail：chehaidong123@yahoo.com

*通信作者：周光宏（1960—），男，教授，博士，研究方向为畜产品加工与质量控制。E-mail：ghzhou@njau.edu.cn