低温保藏的基本原理

出处：按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第173页（1831字）

低温可以抑制微生物的生命活动和酶的活性，从而达到贮藏保鲜的目的。由于能保持肉的颜色和状态、方法易行、冷藏量大、安全卫生，因而低温贮藏原料肉的方法被广泛应用。

(一)低温对微生物的影响

1．低温使微生物致死的原因

低温使微生物致死的原因是多方面的。但直接使微生物死亡的原因主要是两个方面：一是由于微生物的新陈代谢受到破坏；二是对细胞结构的破坏。

2．影响微生物低温致死的因素

(1)温度 在冰点左右，特别在冰点以上，微生物仍具有一定的生长繁殖能力。虽只有部分适应低温的微生物和嗜冷菌能够生长发育，但最后也会导致食品变质。保藏温度稍低于生长温度或冻结温度时对微生物的威胁性最大，一般为－8～～12℃，尤其以－2～－5℃为最甚，此时微生物的活动就会受到抑制或几乎全部死亡。但在－20～－25℃时，微生物细胞内所有酶的反应几乎全部停止，并且还延缓了细胞内胶质体的变性，因而，此时微生物的死亡比在－8～－12℃时就缓慢得多。温度急剧下降到－20～－30℃时，所有生化变化和胶质体变性几乎完全停止，以至细胞仍能在较长时间内保持其生命力。

(2)降温速度 结冰前降温愈快，微生物的死亡率也愈大。这是因为迅速降温，微生物细胞内新陈代谢未能及时迅速地重新调整所致。但急速冷冻时，如果水分不能形成冰晶体，反有利于保持细胞内胶质体的稳定性而使微生物存活率增加。

(3)介质 高水分和低pH的介质会加速微生物的死亡，但糖、盐、蛋白质、胶体、脂肪对微生物则有保护作用。

(4)贮藏期 低温贮藏时微生物数一般总是随着贮藏期的延长而减少。贮藏初期微生物减少的量最大，其后死亡率下降。

(5)交替冻结和解冻 理论上认为交替冻结和解冻将加速微生物的死亡，但实际上效果并不显着。炭疽菌在－68℃温度下的CO2中冻结，再在水中解冻，反复连续两次，结果仍未失去毒性。

3．低温与寄生虫

冻结可以杀死肉类中的寄生虫。猪肉中旋毛虫在冻结状态下被杀死，致死所需要的时间与肉块的厚薄有关。根据美国的资料，杀死猪肉中旋毛虫的条件见表1－8－1。

表1－8－1 杀死猪肉中旋毛虫的冻结条件 单位：d

牛肉和猪肉中的有钩绦虫或无钩绦虫、囊尾蚴虫用冻结的方法亦可致死。寄生虫不太严重时，必须将肉类放在－10℃以下经10d冻结。英国规定，肉中绦虫要在－7℃以下放置3周，－10℃以下放置2周。我国的《肉品卫生检验》规定，猪肉在规定检验部位40cm²面积内发现囊尾蚴和钙化的虫体3个以下者(包括3个)，整个肉体须经冷冻或盐腌无害处理后方可出厂。

(二)低温对酶的作用

大多数酶的适宜温度为30～40℃。如温度超过适宜温度时，酶的活性就开始遭到破坏。当温度达到80～90℃时，几乎所有酶都失活。酶的活性因温度而发生的变化常用温度系数Q₁₀衡量：

式中 Q₁₀——温度每增加10℃时因酶活性变化所增加的化学反应率

K₁——温度为t℃时酶活性所导致的化学反应率

K₂——温度增加到(t+10)℃时酶活性所导致的化学反应率

大多数酶活性化学反应的Q₁₀为2～3。这就是说，温度每下降10℃，酶活性就会减小1／2～1／3。但是，低温对酶活性的作用仅是部分抑制，而不是完全停止。例如：脂肪酶在－35℃尚不失去活性。由此可以理解在低温下贮藏的肉类有一定的冷藏期限。