综合信息频道
合作组织  人力资源  它山之石  会议展览  肉类加工  付费资讯  
当前位置:首页肉类加工屠宰工艺 → 文章内容

猪肉生产过程中质量损耗分析与预冷过程优化


肉类食品网 http://www.meat360.cn 2023/1/2 11:45:09 关注:1306 评论: 我要投稿

  中国是世界第一肉类生产大国,却不是肉类加工强国,存在产业加工率低、质量安全保障程度不高等重大问题。为此,要实现企业猪肉的利用最大化,就需控制影响猪肉质量的诸多因素,以保证猪肉品质量的安全,减少不同生产阶段猪肉质量的损耗。猪肉生产全过程在时间上是连续的。按时间顺序可分为:宰前饲养、运输、宰前静养、屠宰和分割、冷却成熟、猪肉运输6个阶段。每个阶段的处理均可影响本阶段或后续阶段的猪肉质量损失,猪肉质量损耗影响因素见表1。
  1、猪肉质量损失因素分析
  1.1宰前饲养
  宰前饲养是特指生猪从饲养场运出前的一段时间。生猪宰前饲养方式可避免或能显著影响此后的猪肉质量损失:在宰前2~3周饲喂高蛋白质、高脂肪、高粗纤维和低可消化淀粉的饲料可降低汁液流失;在生猪屠宰前5d额外添加0.5%的色氨酸,能够减少白肌肉(屠宰后胴体出现肉色泽淡白、质地松软、有汁液渗出现象),其发生频率可下降1/3。
  1.2生猪运输
  生猪在运输中,死亡和组织损伤发生最多。超过1%生猪在运输后变得难以行走甚至死亡。因此,扩充每头猪的运输空间可减少生猪损耗,运输空间从1头猪0.39m2增至0.48m2,其损耗将减少一半。然而,运输空间也不是越大越好,空间过大,将会出现猪只难以保持平衡,相互无所依靠。实际操作,运输空间与猪的大小相关联,大约4.6×10-3m2/kg。损耗也与运输距离和季节有关,适宜运输温度15~25℃。
  表1猪肉质量损耗影响因素

  1.3宰前静养
  生猪经初步检验检疫进入屠宰厂后,需静养禁食12~24h,保持外部环境安静,发现病猪和伤猪需剔除。静养12h左右质量损耗不到1%,可减少白肌肉产生率。补充电解质溶液、营养补充剂或糖蜜溶液可支持24h静养,能提高猪肉产品质量[3,5]。
  1.4屠宰与分割
  生猪电麻后、应在致昏30s内放血,以免苏醒挣扎引起肌肉出血。放血造成质量减少约为5%,其中只有3%左右能利用,其余伴随生产过程流失。另一种生猪气体击昏法在欧洲较为普及。它利用CO2、氩气及其混合气体使动物失去知觉。从福利角度,动物在80%以上CO2密闭室中静置15~45s,就完全失去知觉,并维持昏迷状态2~3min。有研究认为气体击昏法可降低汁液流失率。
  猪体经历去头、蹄、尾、内脏、劈半、分离板油、摘腰(肾脏)和修整成白条肉。经过冷却、运输,最终到达销售商。一般热剔骨会增加汁液流失。胴体劈半、分割方式对肉保水性有影响。因劈半工具的不良或准确性不高,会破坏里、外脊完整性,加大肉的汁液损失。
  1.5冷却成熟
  猪宰杀后胴体从40℃降至4℃左右,以控制微生物繁殖,保证产品质量。采用强冷风直吹产品,迅速降低胴体温度的同时水分也受损失,这种损失称为干耗。中国干耗损失在1.8%~3.5%,远高于欧美。一般认为,加快冷却速度可减少汁液流失,在不影响肉品嫩度的前提下应尽快冷却。而胴体水喷淋也可减少干耗,间歇喷淋8h以上能使片猪肉胴体干耗降低到1%以下。
  1.6猪肉运输
  生鲜产品运输需保证冷链条件下进行。中国大型屠宰企业使用的运输工具是冷藏车,而运输距离为100~700km,其产品处在冷风的不断冷却与保温下,质量慢慢降低。随着运输距离增加,质量减少更多。在超过300km运输中,产品质量减少现象尤为明显。为实现猪肉冷链物流,应对环境温度、设施设备和温度信息采集等做出特殊要求。
  2、猪肉预冷过程优化
  2.1猪肉预冷过程现状
  生猪致晕、刺杀放血后,经60~65℃热水或蒸汽浸烫后,猪肉体外表面温度很高,而体内新陈代谢仍在进行,释放热量,使猪肉温度继续上升l.5~2.0℃;猪肉富含脂肪、蛋白质等多种营养物质,温度较高,微生物极易繁殖;较高的肉温将进一步促进乳酸发酵,导致白肌肉发生率提高。为保证品质,猪肉修整后,急需对其冷却,使猪肉后腿中心温度达到7℃以下。由于猪肉在预冷过程中自身温度高,而周围环境湿度低,胴体表面水分将出现散失,即预冷损耗产生。损耗越大,损失越大,猪肉预冷过程中,如何控制损耗是预冷工艺的关键。通常情况下,冷却方式、冷库湿度、温度和风速是影响损耗的关键因素。
  2.2预冷过程建模策略
  预冷过程会带来1%~3%胴体质量损耗,影响肉类加工企业经济效益。基于现有企业生产条件,确定合理预冷过程已成为亟待解决的课题。为冷却环境建立精确流体力学模型(考虑风速、温度和湿度),从而较准确地预测损耗,但此策略要求采集大量信息,设置大量传感器,当前,国内肉类加工企业尚难以做到。针对目前企业现状,急需建立简单且有效的优化系统,即企业只需方便地确定适合自己的预冷过程,不一定要精确了解冷室内的物理过程,可尝试在软件指导下进行试验,以给出特定生产条件下(特定冷室、基本不变胴体摆放方式、胴体质量和品种等品质因素)较优预冷过程参数(预冷时间、各个时刻风速、环境温度、环境湿度),从而获得较少胴体质量损耗和较小的能耗参数。
  为此,何振峰等采用少量预冷试验数据,在猪肉预冷损耗控制中,提出一种预冷过程建模策略,定义了2种预冷过程向量:基于温度梯度的降温过程向量和基于当前损耗的损耗过程向量,分别用于描述胴体热量散失和物质流失规律[9]。针对每条试验记录,包括有风和无风2种工况,需要构建有风时的预冷向量和无风时的预冷向量,而1次试验中,既包括开风机的时间,也包括关风机的时间,要构建有风预冷向量就需要无风预冷向量,反之,要构建无风预冷向量就需要有风预冷向量。对于这种存在相互依赖的不确定量的求解问题,多采用期望最大化算法(EM)。EM算法常用于基于混合高斯模型的参数估计,通过迭代地分步估计各个样本的隶属度和各个高斯分布的特征,来获得各个高斯分布的参数,但它可以推广,用于估计各种相互依赖的参数。构建预冷向量给出结合限制的EM算法来同时拟合:E过程构建有风预冷过程向量,M过程构建无风预冷过程向量,E过程和M过程中施加2个向量间的偏序限制,均以云进化算法(CEBA)为优化算法。该算法基于云模型,利用云发生器来发生子代,在子代中选择最优的个体集,再利用这些个体去发生下一代。基于37条试验记录构建了预冷过程向量,却要分别构建出高维的有风和无风条件下的降温向量和损耗向量,困难较大,构建过程中应尽可能引入领域知识。从领域知识知2个预冷向量均存在“单调性限制”:温度梯度越大时,降温速度往往越快;已有损耗越多时,损耗速度往往越慢。由于进化算法较容易引入各种约束,常被用于解决复杂问题,故被选作构建2个预冷向量的优化算法,此法被用来模拟猪胴体的预冷过程,降温过程拟合的平均误差为0.93℃,损耗过程拟合的平均误差为0.151%。
  该研究不需要精确定义物理过程的预冷过程优化,结合专家知识以更科学地评价预冷过程描述策略,从而确定较有效的特征参数形式,并用来描述预冷过程;探索一个迭代的预冷过程特征参数确定策略,指导企业更快更好地完成特征参数确定过程。与传统冷却方式相比,加速冷却是采用超低的温度使猪肉快速降温;喷雾预冷是在较高的湿度环境下,快速降低猪肉表面温度,但降温速度不及加速预冷方式。猪肉预冷商业化运作中,可使用该策略分析企业实际猪肉预冷过程数据,形成一个综合损耗、能耗等多方面因素的预冷过程评价策略,将其应用于优化预冷过程参数,有助于对屠宰企业预冷损耗控制的改进,达到节能降耗,提高企业经济效益的目的。
  3、结语
  综合性评价猪肉生产过程中,宰前饲养、运输、宰前静养、屠宰和分割、冷却成熟和猪肉运输6个阶段是影响猪肉质量的损耗因素。减少微小的质量损耗变化,可降低风险,给企业带来明显效益。
  根据文献和现有试验数据,冷却过程(包括冷却时间,冷库温度、风速和湿度等)对于预冷效果影响较大。所以,本研究猪肉预冷过程优化,首先只考虑冷却过程,将基于冷却过程来分析损耗。采用限制EM算法模拟猪肉预冷过程,便于对这种试验数据分散过程的规律性进行观察,数据的采集不会影响企业的实际生产,对于生产具有一定实用价值。
  本试验基于36条试验记录较好地建模预冷过程,其中对降温过程的预测效果佳:降温过程预测的平均误差为0.93℃,损耗过程预测的平均误差为0.151%。
  由于在预冷过程的前几个小时,胴体的温度和损耗变化速度最快,为保证产品质量及提高建模精度,企业还是需要科学合理地安排短时间预冷试验方案,以采集早期预冷过程数据。
  资料来源:《江苏农业学报》2015年第2期

文章编辑:一米优讯     
进入社区】【进入专栏】【推荐朋友】【收藏此页】【 】【打印此文】【关闭窗口
 相关信息
7月18日,猪肉概念下跌0.1%2024/7/18 15:39:05
猪价淡季不淡,猪肉股能否进场2024/7/18 11:26:10
2024年7月18日全国猪肉参考价格2024/7/18 11:07:37
湖南省:猪肉价格连续微涨(7月8日-7月14日)2024/7/18 10:35:20
7月17日,猪肉概念上涨0.71%2024/7/17 15:37:03
2024年7月17日全国猪肉参考价格2024/7/17 10:55:42
 发表评论   (当前没有登录 [点击登录])
  
信息发布注意事项:
  为维护网上公共秩序和社会稳定,请您自觉遵守以下条款:
  一、不得利用本站危害国家安全、泄露国家秘密,不得侵犯国家社会集体的和公民的合法权益,不得利用本站制作、复制和传播下列信息:[查看详细]
  二、互相尊重,对自己的言论和行为负责。
  三、本网站不允许发布以下信息,网站编辑有权直接删除:[查看详细]
  四、本网站有权删除或锁定违反以上条款的会员账号以及该账号发布的所有信息。对情节恶劣的,本网将向相关机构举报及追究其法律责任!
  五、对于违反上述条款的,本网将对该会员账号永久封禁。由此给该会员带来的损失由其全部承担!
声明:本网刊登的文章仅代表作者个人观点,文章内容仅供参考,并不构成投资建议,据此操作,风险自担。如果转载文章涉嫌侵犯您的著作权,或者转载出处出现错误,请及时联系文章编辑进行修正,电话:010-65283357。本网原创文章,转载请注明出处及作者。感谢您的支持和理解!

咨询热线:13520072067  电子邮箱:cvonet@126.com  客服QQ:1048637528 肉类食品网客服QQ 肉类食品网

肉类食品网主办
版权所有 肉类食品网 Copyright©2000-2023 cvonet.com All Rights Reserved 京B2–20200312
公司名称:一米优讯(北京)科技有限公司
地址:北京市通州区潞通大街191号2层01-258C 电话:010-65283357