1、肉类冷加工温度范围

肉类及其制品的保存方法有很多，如腌制、防腐剂、抗生素、一定剂量的辐射、脱水干燥、低温冷藏等不同方法。其中，应用最广泛、经济的一种是采用人工制冷的低温保鲜。不仅保鲜时间长，而且在冷加工过程中不会引起肉的组织结构和性能的根本变化。因此，采用低温保存肉类是最现代的方法。完美的方法之一。

肉类及其制品的生产因地区、季节、消费习惯等存在一定的季节性差异，冷加工温度接近组织液冰点时，通常可保存25-30天。而在低于组织液冰点的较冷温度下加工或保存时，一般情况下可保存612个月，有时长达1.52年。因此，冷加工肉能较长时间地保持其原有的新鲜度，对调节市场供需、保证供应、扩大商品交流发挥着重要作用。

肉类冷加工根据加工程度和肉类的温度状态可分为以下几种：

(1)凉肉

采用人工冷却的方法，将屠宰后的热鲜肉在0的条件下深度冷却至不高于4的温度，称为冷却肉。

(2)冷冻肉

利用人工或自然条件冷冻肉类，当深层温度达到-10~-15时称为冷冻肉。

(3)半冻肉

所谓半冻肉，是指温度在-3左右，冷冻到刚好可以用刀切开的肉。这通常是解冻肉所需的状态。

(4)解冻肉

在一定条件下，肉的深层温度达到-1左右。

2、低温对微生物的影响

1、低温菌

微生物和其他生物一样，只有在一定的温度范围内才能生长、发育、繁殖和分解。这个温度范围的下限称为微生物的零温度。低于这个温度，生物体无法移动并处于抑制状态。大多数情况下，生物零温度约为0C。

根据这一原理，细菌比霉菌和酵母具有更高的生物零温度，而霉菌和酵母则具有更低的生物零温度。许多报道指出，霉菌孢子即使在-8也能萌发，酵母孢子在-23也能萌发，有些酵母在-9也能缓慢发育。耐低温细菌仅在0-5C或-10C左右达到生物零温度。

细菌对上限温度非常敏感，稍微超过上限温度就会死亡。高温灭菌就是基于这个原理。然而，微生物在生物零温以下并不会死亡，而是处于抑制状态。即使在-250左右的超低温下进行人工冷藏，它们也不会死亡。一般腐败菌和致病菌的生长在10以下的低温下得到显着抑制。接近0C时发育非常缓慢。当温度达到冰冻状态时，细菌的生长就会慢慢停止。在生物零以上的温度下，根据适合各种细菌发育的温度，细菌大致可分为低温菌、中温菌和高温菌。参见表1。

在嗜温细菌中，即使在高温下也能生长，因此被称为耐热细菌。喜冷细菌又称喜冷细菌。喜冷细菌中，最适温度在0左右的称为耐寒细菌，即使在低温下也能生长。嗜温细菌在适应低温环境后可以像低温细菌一样耐寒，这称为温度驯化。

与肉类相关的腐败菌和致病菌见表2低温菌群。鱼类的早期腐败菌有海水无色杆菌、黄杆菌、荧光分枝杆菌等耐寒细菌。它甚至可以在0C下生长，因此0到10C之间的冷藏并不能完全阻止细菌的生长。

此外，片球菌属和芽孢杆菌属也是耐冷细菌，其生长温度如表3所示。有报道指出，荧光氟杆菌、黄杆菌、无色杆菌海水即使在-6.5也能缓慢生长。

2、低温和细菌繁殖分解

实验表明，随着温度降低，微生物的繁殖减慢，反之，温度越高，细菌的繁殖越快。表3显示了从鱼体表面粘液中分离出的三种耐寒细菌。它们在不同温度下在琼脂平板上培养。用肉眼观察细菌菌落繁殖所需的天数。在一定的温度范围内，微生物的繁殖速度与温度的关系。温度越低，温度系数Q10值越大。因此，在冷冻条件下，低温微生物的繁殖从0以下开始就相当缓慢。

细菌在低温下分解食物。随着温度降低，繁殖减弱，食物的分解也减弱。细菌对食物的分解在0以下基本停止，但持续时间较长。例如，在低温海水下培养荧光分枝杆菌、黄杆菌、无色杆菌时，在-3下120天内碳水化合物的发酵仍会发生，但在-6.5时会完全停止。-346天后仍可见蛋白质分解，但其蛋白质分解很弱。其他研究证明，微生物在0以下发育，但失去分解蛋白质和脂肪的能力，只保留分解碳水化合物的能力。

3、细菌耐低温

细菌对低温有很强的抵抗力，尤其是在形成孢子时。例如，耐冷荧光细菌甚至可以在0C或更低的温度下繁殖。据了解，在嗜温细菌中，大肠菌在0下40天不会死亡。细菌耐低温，即使在极低的温度下长时间也不会死亡。

有人实验发现，在冰冻状态下，较高温度下的死亡率比较低温度下要高。例如，大肠菌在-70C下快速冷冻，然后在不同温度下冷藏。冷藏中不同时间的细菌死亡率，虽然随着冷冻保存时间的延长，细菌数量逐渐减少，但在-2-5之间死亡率最大，在-20时死亡率下降。

4、低温杀死微生物的原因

低温杀死微生物的原因有很多。除了温度本身的关系外，还有其他原因。然而，直接迫使微生物死亡的主要原因有两个。一是破坏微生物的新陈代谢；另一个是细胞结构的破坏。两者是相互关联的。当温度高于原生质的冰点时，代谢过程因温度降低而被破坏，化学反应速度减慢，分泌酶功能失去功能。当温度低于原生质的冰点时，周围介质和细胞中的水结冰，引起膨胀和局部细胞膜破坏。

另外，由于原生质体中的水结冰，相当于干燥状态，抑制了代谢功能。同时，冰结晶产生的机械压力也是微生物死亡的重要原因。所以。原生质的冷冻变性也是一个不可忽视的因素。

5、低温与寄生虫

冷冻可以杀死肉中的寄生虫。冷冻时可以杀死猪肉中的旋毛虫。致死所需时间与肉的粗细有关。根据美国的数据，杀灭猪肉中旋毛虫的条件如表4所示。

寄生在牛和猪肉中的带或不带钩绦虫的囊尾蚴也可以通过冷冻杀死。当寄生虫不太严重时。肉必须在-10C以下冷冻10天。按照规定，如果肉中有钩绦虫，必须在-7以下保存三周，-10以下保存两周。

3、低温对酶的影响

当食物冷冻时，由于酶的作用，常常会产生不良反应。这些酶有些存在于食物中，有些是由微生物产生的。

酶的种类有很多种，一种酶只能在一定的温度下发挥作用。而且，酶的作用受到多种条件的限制，其中最主要的是温度。不同的酶有其各自的最佳作用温度范围。

肉类中各种酶活性的最佳温度是37-40。低温会显着降低酶的活性。通常，每下降10C，活性就会减弱1/2-1/3。当温度降至0时，酶的活性大部分受到抑制。如果接近-20，酶的活性就很微不足道了。这是低温冷冻能够长期保存肉类的重要原因。因为宰后动物肉发生的一系列变化——宰后的严酷度、成熟度、脂肪氧化等过程——都直接取决于酶活性的强度。

尤其是含有高度不饱和脂肪酸的鱼肉，很容易在酶的作用下发生变化。通常此类产品在-25~-30的低温下保存，可以达到很好的防止氧化的效果。因此，当肉类在较低的温度下保存时，变质的速度就会大大减慢。例如，在脂肪水解酶的作用下，单位时间的脂肪水解量与温度的关系如表5所示。

但低温对酶活性的影响只是部分抑制而不是完全停止。酶对低温不像高温那么敏感，即使在极低的温度下也不会完全停止。例如，脂肪酶在-35时不失去活性；虽然在同等条件下糖原酶活性减弱，但仍保持一定的活性，其催化作用并没有停止。因此，在目前我国冷藏温度不低于-18的条件下，酶的活性并没有完全停止，只是缓慢地起作用。由此可以理解，低温储存的肉类应该有一定的冷藏期。酶对低温有很强的耐受性。蔗糖酶、脂肪酶、胰蛋白酶、氧化酶、过氧化氢酶、还原酶等在-191时不会完全失去活性。凝乳酶和胰蛋白酶可耐受-191C45分钟。

肌肉中组蛋白分解酶的作用在解冻后比冷冻前更强。也就是说，冷冻增强了自体酶的作用，使蛋白质更容易受到酶的作用。虽然这种说法还是有些可疑，但是动物肉的分解是僵硬的，ATP的分解比未冷冻状态下更加剧烈。例如，牛肉中AIP的分解速度在-3时比010的非冷冻状态下要快。