两段式冷却在肉牛屠宰工厂设计中的应用

韩志立，卢维国

（华商国际工程有限公司，北京 100069）

两段式冷却在肉牛屠宰工厂设计中的应用

韩志立，卢维国

（华商国际工程有限公司，北京 100069）

两段式冷却技术已经广泛应用于生猪的屠宰加工，在降低干耗、抑制细菌繁殖和提高肉品品质方面取得了良好的效果。尽管国内外学者对该冷却技术在肉牛屠宰加工中的应用进行了大量研究，但受到牛肉在低温下易产生冷收缩等因素的影响还未能得到广泛应用，通过设置-4 ℃的快冷温度和对冷间内冷风机的合理布置为该技术在肉牛屠宰中的应用做了进一步探索。

两段式冷却；肉牛屠宰；-4℃快冷间；冷风机布置

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

随着我国肉类加工技术的不断提高和进步，经过排酸的高品质冷却肉已经逐步替代热鲜肉进入百姓餐桌，这是我国肉类消费的一大飞跃。在冷却肉生产过程中起到关键作用的冷却工艺技术也在不断改进，主要的冷却技术有常规冷却、延迟冷却、两段式冷却、喷淋冷却和真空冷却等。冷却是肉牛屠宰过程中时间和能量消耗最大的工艺，选择最佳的冷却程序可以降低冷却时间和胴体质量损失，改善肉品品质[1]。

1 两段式冷却在肉牛屠宰加工中的研究现状

近年来，两段式冷却在生猪的屠宰加工中已经得到广泛应用，并取得了良好的效果。国内外的学者也对两段式冷却在肉牛屠宰加工中的应用，进行了大量的试验和研究。对牛胴体采用快速冷却（-20℃，2 h速冷，风速3 m/s） 处理，与传统冷却相比，肌节长度缩短，肌肉的剪切力值增大。Janz J A M认为快速冷却可以缩短冷却时间，但同时使肉质产生冷收缩。高素娟等人[2]通过对牛胴体进行两段式冷却处理（温度-13～-15 ℃，风速3 m/s，时间2 h，随后转入常规冷却间停留24 h） 和常规冷却处理（温度0～4 ℃，风速0.5 m/s，时间24 h） 对比分析后发现，两段式冷却处理显著降低胴体的冷却质量损失，并有利于改善肉的色泽。尽管国内外学者已对两段式冷却在肉牛屠宰中的应用进行了大量研究，但目前依然未能广泛应用于肉牛屠宰中，主要有2个方面原因，一方面牛肉的pH值下降到5.9～6.2之前，温度降低到12 ℃以下，容易产生冷收缩的情况，影响了两段式冷却在肉牛屠宰中的应用；另一方面快冷间和冷却间内的冷风机布置及选型会影响房间内的风场与温度场的均匀性，布置不合理会导致部分区域产品冻结。基于以上2个方面的考虑，在实际屠宰过程中采用两段式冷却时，一是将两段式冷却中快冷间的温度设定在-4 ℃，在该温度下将牛胴体冷却1.5 h，使胴体温度由37 ℃快速降低到27 ℃，随后转入常规冷却间内停留48 h，使中心温度降低到7 ℃以下；二是对在快冷间和冷却间的冷风机布置及选型上进行了研究。

2 快冷间冷风机布置和选型特点

快冷间的冷间温度为-4 ℃，牛胴体进入快冷间温度约为37 ℃，冷却时间为90 min，冷却后胴体温度为27 ℃。项目设置一个快冷间，冷间内共配置7台冷风机。胴体进入时约为37℃，这会使冷间温度迅速上升，冷间内湿度很大，冷风机结霜频繁。冷风机在结霜时，经过前几排翅片的空气湿度较大，翅片结霜厚度较厚，而后几排翅片结霜较薄，所以应选择大片距冷风机，且尽量选择变片距冷风机。变片距冷风机前几排翅片间距大、后几排翅片间距小，结合冷风机的结霜特点，变片距冷风机能有效降低冷风机风量的降低速度和冷风机融霜频率，提高制冷系统运行效率，缩短胴体的冷却时间。同时为了达到快速冷却、均匀配风减少冷却干耗等目的，设计选用下出风、下回风式冷风机。冷风机在冷间中间回风，冷间两侧出风。胴体肉片间的风速控制在2 m/s较为适宜。

快冷间冷风机平面布置（一） 见图1，快冷间剖面示意（二） 见图2。

图1 快冷间冷风机平面布置(一)

图2 快冷间剖面示意(二)

根据具体项目情况不同，快冷间也可采用织物风道送风。采用织物风道送风可根据快冷间几何尺寸和快冷间内设备及胴体的布置模拟温度场、湿度场和风速场，做出更为准确的风力组织。由于快冷间设备负荷较大，需要配置的冷风机数量较多，而采用织物风道送风时，风道占用一部分库内空间，冷风机数量会受到限制。

快冷间冷风机平面布置（一） 见图3，快冷间剖面示意（二） 见图4。

3 冷却间冷风机布置和选型特点

图3 快冷间冷风机平面布置(一)

图4 快冷间剖面示意(二)

冷却间的冷间温度要求为0～4 ℃，牛胴体进入冷却间温度约为27 ℃，冷却时间为48 h，冷却后胴体中心温度为7 ℃。项目设置9个冷却间，每个冷却间内配置3台冷风机。虽然经过首段冷却，胴体温度仍然较高，所以在冷却间内仍然建议采用大片距的变片距冷风机。冷风机选用斜45°出风，斜45°回风式冷风机。胴体肉片间的风速应控制在1.5 m/s左右较为适宜。

冷却间冷风机平面布置见图5，冷却间剖面示意见图6。

图5 冷却间冷风机平面布置

图6 冷却间剖面示意

4 结语

利用-4 ℃快冷间内较低温度和较大风速，使胴体温度快速下降，并在胴体表明形成一层“皮膜”，可以减少胴体的质量损失和阻隔微生物的入侵，延长肉品的保质期。经过两段式冷却后的牛胴体表面干燥，外观良好，平均干耗为1.0%～1.2%，比常规冷却减少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，毛衍伟，毛秀江，等.两段式冷却对牛肉食用品质的影响 [J].农业工程学报，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

韩志立（1984— ），男，硕士，工程师，研究方向为禽畜屠宰及肉制品工厂食品工艺设计。