1、孔保华孔保华n在肉品工业生产中，为了调节生产和销在肉品工业生产中，为了调节生产和销售及贸易之间的平衡，不断满足市场的售及贸易之间的平衡，不断满足市场的需求，需要把肉品贮藏起来，并最大限需求，需要把肉品贮藏起来，并最大限度地保持其鲜度。度地保持其鲜度。贮藏的方法有高温贮藏的方法有高温贮藏、低温贮藏、化学贮藏和辐射贮藏贮藏、低温贮藏、化学贮藏和辐射贮藏等方法。高温贮藏是将肉加热处理，如等方法。高温贮藏是将肉加热处理，如罐头、熟肉制品等，化学贮藏是添加某罐头、熟肉制品等，化学贮藏是添加某些化学制剂（氯化钠、硝酸盐、山梨酸些化学制剂（氯化钠、硝酸盐、山梨酸盐等）而达防腐目的。本章主要内容为盐等）而达防
2、腐目的。本章主要内容为肉的冷冻贮藏、辐射贮藏。肉的冷冻贮藏、辐射贮藏。前言n第一节第一节 肉的冷冻保藏肉的冷冻保藏n第二节第二节 肉的辐射保藏肉的辐射保藏n肉类冷冻保藏的原理肉类冷冻保藏的原理 n肉的冷却肉的冷却n肉类的冻结肉类的冻结n肉类的冻藏肉类的冻藏n肉的解冻肉的解冻第一节第一节 肉的冷冻保藏肉的冷冻保藏n食品冷冻贮藏是运用人工制冷技术来降低温度以保藏食品和加工食品的科学。它专研究如何应用低温条件来达到最佳的保藏食品和加工食品的方法，以使各种食品达到最佳保鲜程度。目前冷冻技术有很大发展，这主要表现在以下四个方面。引言1.冷冻食品的形式，不断得到改进冷冻食品的形式，不断得到改进。最初大多采
3、取整体的大包装的形式来冷冻最初大多采取整体的大包装的形式来冷冻保藏，如牛、羊、猪等都以半胴体吊挂式保藏，如牛、羊、猪等都以半胴体吊挂式进行冻结。以后为了提高冻结速度和冻结进行冻结。以后为了提高冻结速度和冻结质量，节约能源，将大块状的原料食品改质量，节约能源，将大块状的原料食品改为经过加工分割处理或小型单体形式进行为经过加工分割处理或小型单体形式进行冻结保藏。近年来又着重发展了小包装的冻结保藏。近年来又着重发展了小包装的冷冻食品。冷冻食品。2.冻结方式的改进冻结方式的改进，发展了以空气为介质，发展了以空气为介质的吹风式冻结装置、管架冻结装置、低的吹风式冻结装置、管架冻结装置、低温盐水冻结装置以及
4、使金属平板和冻结温盐水冻结装置以及使金属平板和冻结物品直接接触传热的卧式或立式平板冻物品直接接触传热的卧式或立式平板冻结装置等等，使冻结温度更加均匀，生结装置等等，使冻结温度更加均匀，生产的效率更加提高。产的效率更加提高。3.作为冷源的制冷装置也有新的突破作为冷源的制冷装置也有新的突破，如，如利用液态氮、液态二氧化碳、液态氟利利用液态氮、液态二氧化碳、液态氟利昂直接喷洒冻结，使冻结的温度大大降昂直接喷洒冻结，使冻结的温度大大降低，速度大大提高，冷冻产品的质量也低，速度大大提高，冷冻产品的质量也有进一步的改进。有进一步的改进。第四冻结食品的第四冻结食品的T.T.T.概念概念 对于各种食品对于各种
5、食品的冷冻、冷藏、运输、销售等各个环节的的冷冻、冷藏、运输、销售等各个环节的温度条件，有了进一步的认识。美国温度条件，有了进一步的认识。美国Arsdel等人，自等人，自1948年至年至1958年长达十年之久的年长达十年之久的研究，总结了冻结食品的品温变化与品质研究，总结了冻结食品的品温变化与品质保持时间的关系，这就是冻结食品的保持时间的关系，这就是冻结食品的T.T.T.概念（概念（Time，Temperature，Tolerance时时间、温度、食品耐藏性），对大多数冷冻间、温度、食品耐藏性），对大多数冷冻食品测定后，提出了最经济和最适宜的冷食品测定后，提出了最经济和最适宜的冷藏温度。藏温度。
6、近年来由于制冷装置的改进使食品冷冻的近年来由于制冷装置的改进使食品冷冻的温度更趋向于低温化，而且对食品运输温度更趋向于低温化，而且对食品运输途中的冷藏技术也有所提高。为了减少途中的冷藏技术也有所提高。为了减少食品冷藏过程中温度波动影响到食品质食品冷藏过程中温度波动影响到食品质量，现在已在食品的生产、流通和消费量，现在已在食品的生产、流通和消费环节之间逐步形成了连续低温处理的冷环节之间逐步形成了连续低温处理的冷藏链。食品冷藏在人们生活中所占的地藏链。食品冷藏在人们生活中所占的地位显然是越来越重要了。位显然是越来越重要了。n低温对微生物的作用n低温对酶的作用肉类冷冻保藏的原理n肉是易腐食品，容易引
7、起微生物生肉是易腐食品，容易引起微生物生长繁殖和自体酶解而使肉腐败变质。长繁殖和自体酶解而使肉腐败变质。低温冷藏可以抑制微生物的生命活低温冷藏可以抑制微生物的生命活动和酶的活性，从而达到贮藏保鲜动和酶的活性，从而达到贮藏保鲜的目的。由于其方法易行，冷藏量的目的。由于其方法易行，冷藏量大，安全卫生并能保持肉的颜色和大，安全卫生并能保持肉的颜色和状态，因而被广泛应用。状态，因而被广泛应用。n 微生物在生长繁殖时受很多的因素影微生物在生长繁殖时受很多的因素影响，温度的影响是最主要的。适宜的温响，温度的影响是最主要的。适宜的温度可促进微生物的生命活动，改变温度度可促进微生物的生命活动，改变温度超出微生
8、物生长繁殖所需温度范围可减超出微生物生长繁殖所需温度范围可减弱其生命活动甚至使微生物死亡。各种弱其生命活动甚至使微生物死亡。各种微生物都有一定的最适生长温度和变动微生物都有一定的最适生长温度和变动范围。根据适合各种细菌发育的温度大范围。根据适合各种细菌发育的温度大致可分低温、中温、高温性菌，见表致可分低温、中温、高温性菌，见表（71）。）。表表7-1 微生物生长温度范围表微生物生长温度范围表 类 别生长温度()举 例最低最适最高低温菌-10510202530冷藏环境及水中微生物中温菌102010202530374040454045腐生菌寄生于人和动物的微生物高温菌254550557080嗜热菌
9、及产芽孢菌n在最适的温度范围内，细菌繁殖的速度在最适的温度范围内，细菌繁殖的速度快，增代的时间短，最高或最低温度是快，增代的时间短，最高或最低温度是极限温度，在这个温度范围内，细菌虽极限温度，在这个温度范围内，细菌虽然可以生长，但繁殖速度缓慢，增代时然可以生长，但繁殖速度缓慢，增代时间长，超过这个温度范围，细菌生命活间长，超过这个温度范围，细菌生命活动即受到抑制甚至死亡。动即受到抑制甚至死亡。n 大多数致病菌和腐败菌属于嗜温菌，大多数致病菌和腐败菌属于嗜温菌，温度降低至温度降低至10以下可延缓其增殖速度，以下可延缓其增殖速度，在在0左右条件下基本上停止生长发育。左右条件下基本上停止生长发育。见
10、图见图71。n许多嗜冷菌和嗜温菌的最低生长温度低许多嗜冷菌和嗜温菌的最低生长温度低于于0，有时可达，有时可达-8。降到最低温度后，。降到最低温度后，再进一步降温时，就会导致微生物死亡，再进一步降温时，就会导致微生物死亡，不过在低温下它们的死亡速度比在高温不过在低温下它们的死亡速度比在高温下缓慢得多。下缓慢得多。n有些微生物对低温有一定抗性。如嗜冷有些微生物对低温有一定抗性。如嗜冷菌在菌在612仍可以增殖。实践中可仍可以增殖。实践中可以观察到肉在以观察到肉在6以上贮存时，细菌很以上贮存时，细菌很快即能繁殖；低于快即能繁殖；低于6时时23月内细菌月内细菌数减少，随着时间延长细菌数又增多，数减少，随
11、着时间延长细菌数又增多，这是耐低温细菌增殖的结果。在低温环这是耐低温细菌增殖的结果。在低温环境下，缓慢冷冻比快速冷冻易遭致细菌境下，缓慢冷冻比快速冷冻易遭致细菌死亡死亡.n各种微生物对低温的抵抗力也不同，一各种微生物对低温的抵抗力也不同，一般球菌比革兰氏阴性杆菌抗冷能力强，般球菌比革兰氏阴性杆菌抗冷能力强，葡萄状球菌和梭状芽胞杆菌属的菌体比葡萄状球菌和梭状芽胞杆菌属的菌体比沙门氏菌属抗冷性强，细菌芽胞，霉菌沙门氏菌属抗冷性强，细菌芽胞，霉菌孢子及嗜冷菌有较强的抗低温特性。孢子及嗜冷菌有较强的抗低温特性。n酶是有生命机体组织内的一种特殊蛋白质，酶是有生命机体组织内的一种特殊蛋白质，负有生物催化剂
12、的使命。酶的活性与温度负有生物催化剂的使命。酶的活性与温度有密切关系。大多数酶的适宜活动温度为有密切关系。大多数酶的适宜活动温度为30304040。动物屠宰后如不很快降低肉尸。动物屠宰后如不很快降低肉尸温度，会在组织酶的作用下，引起自身溶温度，会在组织酶的作用下，引起自身溶解而变质。低温可抑制酶的活性，延缓肉解而变质。低温可抑制酶的活性，延缓肉内化学反应的进程。内化学反应的进程。低温对酶的作用n低温对酶并不起完全的抑制作用，酶仍低温对酶并不起完全的抑制作用，酶仍能保持部分活性，因而催化作用实际上能保持部分活性，因而催化作用实际上也未停止，只是进行得非常缓慢而已。也未停止，只是进行得非常缓慢而已
13、。例如胰蛋白酶在例如胰蛋白酶在-30下仍然有微弱的反下仍然有微弱的反应，脂肪分解酶在应，脂肪分解酶在-20下仍然能引起脂下仍然能引起脂肪水解。一般在肪水解。一般在-18即可将酶的活性减即可将酶的活性减弱到很小。因此低温贮藏能延长肉的保弱到很小。因此低温贮藏能延长肉的保存时间。存时间。低温导致微生物活力减弱和死亡的原因低温导致微生物活力减弱和死亡的原因:(1)在低温下微生物物质代谢过程中各种生化反应在低温下微生物物质代谢过程中各种生化反应减缓，因而微生物的生长繁殖就逐渐减慢。在正减缓，因而微生物的生长繁殖就逐渐减慢。在正常情况下，微生物细胞内各种生化反应总是相互常情况下，微生物细胞内各种生化反应
14、总是相互协调一致。但降温时由于各种反应减慢的速度不协调一致。但降温时由于各种反应减慢的速度不同，破坏了各种反应原来的协调一致性，影响了同，破坏了各种反应原来的协调一致性，影响了微生物的生活机能。微生物的生活机能。(2)温度下降至冻结点以下时，微生物及其周围介温度下降至冻结点以下时，微生物及其周围介质中水分被冻结，使细胞质粘度增大，电解质浓质中水分被冻结，使细胞质粘度增大，电解质浓度增高，细胞的度增高，细胞的pH值和胶体状态改变，使细胞值和胶体状态改变，使细胞变性，加之冻结的机械作用细胞膜受损伤，这些变性，加之冻结的机械作用细胞膜受损伤，这些内外环境的改变是微生物代谢活动受阻或致死的内外环境的改
15、变是微生物代谢活动受阻或致死的直接原因。直接原因。近年来，冷却猪肉在一些大中城市的市场上悄然出现，引起了有关部门的重视和消费者的欢迎。行家们指出，冷却肉将成为我国肉类消费的主流。据资料显示，目前在欧美一些发达国家，小包装冷却肉已经发展成为肉类消费的主要品种，目前已占肉类总产量的60%以上，这些国家都已拥有了科学的加工工艺和流通技术，以及完善有效的质量控制体系，在他们的超级市场里展售的基本上是冷却肉。肉的冷却而中国百姓仍旧习惯于购买凌晨宰杀、清而中国百姓仍旧习惯于购买凌晨宰杀、清早上市、还保持着一定温度的早上市、还保持着一定温度的“热鲜肉热鲜肉”，冷却肉的生产和消费刚刚起步，在，冷却肉的生产和消
16、费刚刚起步，在肉类总产量中所占的比重仅有千分之几肉类总产量中所占的比重仅有千分之几。n经冷却的肉叫冷却肉，冷却肉的温度一经冷却的肉叫冷却肉，冷却肉的温度一般为般为0 044。在此温度下，酶的分解作。在此温度下，酶的分解作用，微生物的繁殖、干燥、氧化作用等用，微生物的繁殖、干燥、氧化作用等均未被充分抑制，因此冷却肉只能作短均未被充分抑制，因此冷却肉只能作短期贮藏。如果想作比较长期的贮藏，必期贮藏。如果想作比较长期的贮藏，必须把肉类冻结起来，一般的温度为须把肉类冻结起来，一般的温度为1818，才能有效地抑制酶和微生物的，才能有效地抑制酶和微生物的作用，达到长期贮藏的目的。作用，达到长期贮藏的目的。
17、冷却肉的特点 冷却肉冷却肉是指对严格执行检疫制度屠宰后的胴体迅 速进行冷却处理，使胴体温度(以后腿内部为测量点)在24小时内降为04，并在后续的加工、流通和零售过程中始终保持在04范围内的鲜肉。与热鲜肉相比与热鲜肉相比，冷却肉始终处于冷却环境下，大多数微生物的生长繁殖被抑制，肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌等致病菌已不分泌毒素，可以确保肉的安全卫生。而且冷却肉经历了较为充分的解僵成熟过程，质地柔软有弹性，滋味鲜美。与冷冻肉相比与冷冻肉相比，冷却肉具有汁液流失少，营养价值高的优点。n牲畜在刚屠宰完毕时，肉体温度一般在牲畜在刚屠宰完毕时，肉体温度一般在3737上上下，同时由于肉的下，同时由于肉的“后熟后熟
18、”作用，在肝糖分解作用，在肝糖分解时还要产生一定的热量，使肉体温度处于上升时还要产生一定的热量，使肉体温度处于上升的趋势。肉体的高温和潮湿表面，最适于微生的趋势。肉体的高温和潮湿表面，最适于微生物的生长和繁殖，这对肉的保藏是极为不利的。物的生长和繁殖，这对肉的保藏是极为不利的。n肉类冷却的目的肉类冷却的目的，在于迅速排除肉体内部的在于迅速排除肉体内部的含热量，降低肉体深层的温度并在肉的表面形含热量，降低肉体深层的温度并在肉的表面形成一层干燥膜（亦称干壳）。肉体表面的干燥成一层干燥膜（亦称干壳）。肉体表面的干燥膜可以阻止微生物的生长和繁殖，延长肉的保膜可以阻止微生物的生长和繁殖，延长肉的保藏时间
19、，并且能够减缓肉体内部水分的蒸发。藏时间，并且能够减缓肉体内部水分的蒸发。n此外，冷却也是冻结的准备过程，对于整此外，冷却也是冻结的准备过程，对于整胴体或半胴体的冻结。除小块肉及副产品胴体或半胴体的冻结。除小块肉及副产品之外，一般均先冷却，然后再行冻结。目之外，一般均先冷却，然后再行冻结。目前在国内一些肉类加工企业中，也有采用前在国内一些肉类加工企业中，也有采用不经过冷却进行一次冻结的方法。不经过冷却进行一次冻结的方法。n肉类冷却过程的速度，取决于肉体的厚度肉类冷却过程的速度，取决于肉体的厚度和热传导性能。从这些曲线可明显看出，和热传导性能。从这些曲线可明显看出，胴体厚的部位的冷却速度较薄的部
20、位为慢，胴体厚的部位的冷却速度较薄的部位为慢，因此，在冷却终点时，应以最厚的部位为因此，在冷却终点时，应以最厚的部位为准，即后腿最厚的部位。准，即后腿最厚的部位。冷却曲线图71 肉体厚度与冷却速度的关系1后腿肉；2.肩部里脊肉；3.背部里脊肉；4.肋条肉；5.头肉注意事项：注意事项：n在吊车轨道上的胴体，保持间距3-5cm。轨道负荷每米定额以半胴体计，牛为2-3片（约200kg），猪为3-4片（约200kg），羊为10片（双排约150-200kg）。n凡不同等级肥度种类的肉类，均应分室冷却，使全库胴体，能在相近时间内冷却完毕。如同一等级而体重有显著差别者，则应将体重大的挂在靠近排风口，使其易于
21、造成干燥膜。n半胴体的肉表面，应迎向排风口，使其易于形成干燥膜。n在平行轨道上，按“品”字形排列，以保证空气的均匀流通。n装载应一次进行，愈快愈好，进货前保持清洁，并无其它正在冷却的货物，以免彼此影响。n在整个冷却过程中，尽量少开门，减少人员进出，以维持稳定的冷却温度和减少微生物的污染。n（7）冷却间宜装紫外灯，其功率为每平方米平均1W，每昼夜连续或间隔照射5h，这样可使空气达到99%的灭菌效率。n （8）副产口冷却过程中，尽量减少水滴、污血等物，并尽量缩短进入冷却库前的停留时间，整个冷却过程不要超过24h。n （9）肉类冷却终点，以胴体后腿最厚部中心的肉温达04为标准。(二)宰后胴体的冷却1
22、.冷却对微生物的影响 冷却作用的实质是将环境温度降至微生物生长繁殖的最适温度范围以下，影响微生物的酶活性，减缓生长速度，延长世代时间。当环境温度低于微生物最低生长温度界限时，则生长彻底停止。从表2可以看出，在3时主要致病菌，如肉毒梭菌E型、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均已停止生长。若超过7，致病菌和腐败菌的增殖机会大大增加。2.肉的冷却温度的确定 肉的冷却是将肉温降低到冻结点(1.2左右)以上的温度。六十年来，由于肉类工业的现代化程度的提高，卫生条件的改善和从节能角度出发，国际上已将冷却肉的上限温度从4提高到7。冷却温度的确定主要是以抑制微生物的生长繁殖为出发点。表2 一些致病菌和腐败菌的最低生长
23、温度()细菌名称温度产气夹膜梭菌蜡样芽胞杆菌肉毒梭菌A、B型埃希氏大肠杆菌金黄色葡萄球菌沙门氏菌铜绿假单胞菌副溶血弧菌肉毒梭菌E型肠炎耶尔森氏菌单核增生李斯特菌Cl.Perfringens B.CereusCl.Botulinum A,BE.coliStaph.AureusSalmonellaPs.AeruginosaV.ParahaemolyticusCl.Botulinum EY.EnterocoliticaL.Monocytogenes151210810610555330 3.宰后胴体的冷却工艺要求要求 宰后胴体应迅速送入冷却间(12小时之内)；冷却后胴体表面要干燥；胴体后腿的中心温度要
24、在24小时内降至7(或4以下)适宜的冷却时间(1624小时)；尽可能低的冷却干耗(重量损失)；良好的肉品质量(色泽、组织结构)；节约能源及减少劳力。n目前，猪胴体冷却工艺从理论上分为二种；快速冷却(qiuck chilling)急速冷却(shock chilling)表表3 猪胴体冷却工艺指导性参数猪胴体冷却工艺指导性参数 n 冷却工艺指导参数快速冷却急速冷却第一阶段第二阶段制冷功率W/m3250450110室温02-6-1002制冷风温-10-20-10风速m/sec24120.20.5冷却时间h12201.58胴体温度747重量损失%1.8(7)0.95n急速冷却采用两阶段式冷却法，即在第
25、一阶段采用低于肉冻结点的温度和较高的风速，时间1.5小时。第二阶段即转入02的冷却间经过8小时，使胴体温度均衡并最终降至7以下，两阶段冷却法更有利于抑制微生物的生长繁殖。从安全卫生和经济考虑，宰后胴体冷却降温的速度越快，越不利于微生物的生长繁殖；冷却时间越短，重量损失越小。n胴体在冷却过程中，重量损失程度取决于两个因素：其一是肉组织结构状况其一是肉组织结构状况，这与品种、饲养条件以及宰前受刺激程度有关；其二是冷却工艺其二是冷却工艺。若制冷压缩机功率过小，冷却间单位时间内空气交换次数过少，则胴体冷却时间就越长，也就是冷却降温曲线越平坦，胴体的重量损失越大。但过度追求冷却速度，使肉组织发生冻结，将
26、影响到冷却肉的品质。4.冷却链的建立猪胴体经过快速冷却处理，温度达04后，在后续的加工与流通过程中，要继续保持在这一温度范围内，也就是从分割、剔骨、包装，直至流通从分割、剔骨、包装，直至流通。在零售各过程中，冷却肉始终处于冷却链控制之下，保持温度在04，不要超过7，这是确保冷却肉产品质量与安全卫生的重要措施。(三)冷却肉的包装在冷却肉的生产流通过程中，合理的包装是确保产品卫生和质量的非常重要和必不可少的环节。实施包装的主要目的是：防止变质，主要目的是：防止变质，避免二次污染，延长货架期。避免二次污染，延长货架期。冷却肉在保存、流通和零售过程中，卫生质量会受到来自微生物、化学和物理等诸困素的影响
27、。冷却肉采用不透氧包装材料或真空包装、充气包装，不但可抑制其表面污染的需氧腐败菌(假单胞菌)生长繁殖，而且还可以防止来自外界的二次污染(微生物因素)，延长产品的货架期。三三、肉类的冻结、肉类的冻结n使肉的温度从04降低至-8以下，通常为-15-18。肉中绝大部分水分（80%）以上冻成冰结晶的过程叫做肉的冻结。n根据拉乌乐（Roult)第二法则，冰点降低与克分子浓度成正比，每增加1摩尔浓度冰点下降1.86。n食品内水分不是纯水而是含有机物及无机物的溶液。这些物质包括盐类、糖类、酸类及更复杂的有机分子如蛋白质，还有微量气体。因此食品要降到0以下才产生冰晶，此冰晶开始出现的温度即谓冻结点。由于食品种
28、类、死后条件、肌浆浓度等不同，故各种食品冻结点是不同的。表76为几种食品的冻结点。冻结率 表表7-3 冻结点冻结点品种品种冻结电（冻结电（）含水量（含水量（%）牛肉牛肉-0.6-1.771.6猪肉猪肉-2.860鱼肉鱼肉-0.6-27085蛋白蛋白-0.4589蛋黄蛋黄-0.6549.5牛奶牛奶-0.588.6奶油奶油-1-1.815n食品温度降到冻结点即出现冰晶，随着温食品温度降到冻结点即出现冰晶，随着温度继续降低水分的冻结量逐渐增多，但是度继续降低水分的冻结量逐渐增多，但是要使食品内水分全部冻结，温度要降到要使食品内水分全部冻结，温度要降到6060。这样低的温度工艺上一般不用，。这样低的温
29、度工艺上一般不用，只要使绝大部分水冻结，就能达到贮藏的只要使绝大部分水冻结，就能达到贮藏的要求。所以一般是要求。所以一般是-18-18-30-30之间。之间。n一般冷库的贮藏温度为一般冷库的贮藏温度为-18-25-18-25，食，食品的冻结温度亦大体降到此范围。品的冻结温度亦大体降到此范围。n如食品冻结点是-1，降到-5时冻结率为80%。降到-18时的冻结率为94.5%，此即全部水分的94.5%已冻结。n冰结晶最大冰晶生成区冰结晶最大冰晶生成区 大部分食品，在-1-5温度范围内几乎80%水分结成冰，此温度范围称为最大冰品生成区。食品的冻结终温食品的冰点冻结率 1n冻结速度n结晶条件n冻结速度与
30、冰晶分布的关系冻结速度与结晶分布情况冻结速度快或慢的划分，目前还未统一。冻结速度快或慢的划分，目前还未统一。现通用的方法有以时间来划分和以距离现通用的方法有以时间来划分和以距离来划分二种。来划分二种。n时间划分时间划分 食品中心从食品中心从11降到降到55所需的时间，在所需的时间，在30min30min之内谓快速，超过之内谓快速，超过即谓慢速。之所以定为即谓慢速。之所以定为30min30min，因在这样，因在这样冻速下冰晶对肉质的影响最小。冻速下冰晶对肉质的影响最小。冻结速度距离划分距离划分 单位时间内单位时间内55的冻结层从食的冻结层从食品表面伸出内部的距离。时间以小时为品表面伸出内部的距离
31、。时间以小时为单位，距离以厘米为单位。冻结速度单位，距离以厘米为单位。冻结速度V=cm/hV=cm/h。根据此种划分把速度分成三类。根据此种划分把速度分成三类n快速冻结时快速冻结时V5V520cm/h20cm/hn中速冻结时中速冻结时V=1V=15cm/h5cm/hn缓慢冻结时缓慢冻结时V=0.1V=0.11cm/h1cm/hn国际冷冻协会冻结速度的定义国际冷冻协会冻结速度的定义。所谓。所谓某个大某个大小的食品的冻结速度是食品表面与中心温度小的食品的冻结速度是食品表面与中心温度点间的最短距离与食品表面达到冰点后食品点间的最短距离与食品表面达到冰点后食品中心温度降到比食品冰点低中心温度降到比食品
32、冰点低1010所需时间之所需时间之比，该比值就是冻结速度，比，该比值就是冻结速度，V=cm/hV=cm/h。n如食品中心与表面的最短距离为如食品中心与表面的最短距离为10cm10cm，食品，食品冰点冰点22，中心降到比冰点低，中心降到比冰点低1010即即-12-12时所需时间时所需时间15h15h，其冻结速度：，其冻结速度：hcmhcmV/62.01510n当液体温度降到冻结点时液相与结晶相处当液体温度降到冻结点时液相与结晶相处于平衡状态。而要使液体变为结晶体就必于平衡状态。而要使液体变为结晶体就必须破坏这种平衡状态，也就是必须使液相须破坏这种平衡状态，也就是必须使液相温度降至稍低于冻结点，造
33、成液体的过冷。温度降至稍低于冻结点，造成液体的过冷。因此过冷现象是水中发生冰结晶的先决条因此过冷现象是水中发生冰结晶的先决条件。件。n当液体处于过冷状态时由于某种刺激作用当液体处于过冷状态时由于某种刺激作用而产生结晶中心。在稳定的结晶中心形成而产生结晶中心。在稳定的结晶中心形成后，如继续散失热量那么冰的晶体将不断后，如继续散失热量那么冰的晶体将不断增大。结晶时相变而放出的热量使水或水增大。结晶时相变而放出的热量使水或水溶液的温度由过冷温度升至冻结点温度。溶液的温度由过冷温度升至冻结点温度。结晶条件n各种食品的液体均有其不同的过冷临界各种食品的液体均有其不同的过冷临界温度，例如牲畜、禽、鱼平均为
34、温度，例如牲畜、禽、鱼平均为-4-5-4-5，乳类约为乳类约为-5-6-5-6，蛋类约为，蛋类约为-11-13-11-13。n图图7474是牛肉薄切片冻结时的过冷现象，是牛肉薄切片冻结时的过冷现象，随着冻结进行，出现液体过冷，曲线往随着冻结进行，出现液体过冷，曲线往下，待产生结晶时放出相变热，温度略下，待产生结晶时放出相变热，温度略有回升，曲线往上，之后逐渐降低。曲有回升，曲线往上，之后逐渐降低。曲线的凹处为过冷温度，往上升的高处为线的凹处为过冷温度，往上升的高处为冰点。冰点。图73 过冷现象n冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水移动速度时，冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布情况，且冰晶呈针
35、状结晶体，数量无数。表77为冻结速度与结晶冰形状之间的关系。当IW时，冰晶体小且数量多 冻结速度与冰晶分布的关系表表7-4 冻结速度与冰晶形成之间关系冻结速度与冰晶形成之间关系 冻结速度通过-50 的 时间冻结晶冰层推进速度I水移动速度W位置形状大小（直径长度）数量 数秒1.5秒10秒90秒细胞内细胞内细胞内细胞外针状针状针状块粒状15510u02020500u50100100以上50200200以上无数多数少数少数IWIWIWIWn细胞内 浓度高，冰点低，后冻结n细胞外 浓度低，冰点高，先冻结n采用慢速冻结，细胞外先冻结，而细胞内还未冻结，使细胞内蒸汽压高于细胞外，使细胞内水分向细胞外转移，
36、造成细胞脱水。n采用快速冻结，细胞内水分来不及向细胞外转移就会冻结，使细胞内外水分转移小。n图7-5 肌肉组织冻结模式图n1.过冷状态 2.细胞间结冰 3.细胞脱水及冰晶增长 4.冰晶形成颗粒，细胞变形 图7-5 肉的冷冻曲线n从冻结曲线可以看出，由初温降至冻结从冻结曲线可以看出，由初温降至冻结点需要除去的是显热，在点需要除去的是显热，在1-51-5结结冰开始并继续，需要除掉凝结潜热。结冰开始并继续，需要除掉凝结潜热。结冰后把结冰和未结冰的部分，冷冻至最冰后把结冰和未结冰的部分，冷冻至最终温度，除去的也是显热，（终温度，除去的也是显热，（1kg1kg冰除去冰除去2.093kJ2.093kJ热量
37、，冰的温度从热量，冰的温度从11下降为下降为11，大体按这一比例去掉热量时，温，大体按这一比例去掉热量时，温度就逐渐下降，这时温度计仍能显示出度就逐渐下降，这时温度计仍能显示出来）。来）。表表7-6 据据Riedel氏测定的焓值氏测定的焓值 食 品种类水分含量%030比 热kJ/kg不同温度的焓值（kJ/kg）9以-40作为焓值0-30-20-15-1.5-505102030牛肉74.03.521 9.340.254.472.4104.3298.5315.3332.9268.44 01.9猪肉70.03.431 9.340.653.670.8100.9281.4298.5316.1351.33
38、 85.2猪油-1 4.730.140.651.964.582.5107.6125.2152.01 95.1蛋白86.53.811 8.438.550.264.587.1351.3370.5289.4427.14 65.6蛋黄50.03.101 8.438.950.764.984.6228.2246.3268.0303.53 34.1全蛋74.03.181 8.438.952.366.285.8308.1328.2349.2368.94 41.3n 从焓值表中看出，在1.5-5温度范围内，焓值的减少变动数值大，而温度却下降的很少。说明这一温度范围内，大部分冷能被用在除掉不影响温度下降的凝结潜热
39、上。在这个阶段停留的时间长，冻结的速度缓慢，水分重新分布就愈显著，肌纤维内的水分大量渗出浓度增高，冻结点下降。造成肌纤维间结冰颗粒愈来愈大。n如果进行快速冻结，温度迅速降低，很快的渡过最大冰晶形成区（1-5）。由于热传导强，水分重新分布不明显。冰晶形成的速度大于水蒸汽扩散的速度，在过冷状态停留的时间短，冰晶以较快的速度由表面向中心推移，结果使细胞内和细胞外水分几乎是同时冻结，形成冰晶颗粒小而均匀，因而对肉质影响较小，解冻时肉的可逆性大。冻结的速度快（在30min内通过最大冰晶形成区），冰晶的存在部位、形状及大小，和冰结速度慢（90min通过）的相比显著不同。n 随着冻结的进行，食品温度在逐渐下
40、降。图随着冻结的进行，食品温度在逐渐下降。图7777显示冻结期间食品温度与时间的关系曲线。显示冻结期间食品温度与时间的关系曲线。不论何种食品其温度曲线在性质上都是相似的。不论何种食品其温度曲线在性质上都是相似的。曲线分三阶段。曲线分三阶段。冻结温度曲线n第一阶段，由肉品初温至冻结点。第一阶段，由肉品初温至冻结点。即肉冻结前的冷却阶段，这时放出即肉冻结前的冷却阶段，这时放出的是显热，此热量与全部放出的热的是显热，此热量与全部放出的热量比较，其值较小，故降温快，曲量比较，其值较小，故降温快，曲线较陡。在这一阶段中空气温度、线较陡。在这一阶段中空气温度、肉间风速是影响冷却过程的主要因肉间风速是影响冷
41、却过程的主要因素。素。n第二阶段，此时食品大部分水变成冰，第二阶段，此时食品大部分水变成冰，由于冰的潜热大于显热约由于冰的潜热大于显热约50-6050-60倍，整个倍，整个冻结过程的绝大部分热量在此阶段放出，冻结过程的绝大部分热量在此阶段放出，故降温慢，曲线平坦。在故降温慢，曲线平坦。在1-51-5温温度范围内，几乎度范围内，几乎80%80%水分结成冰，此温度水分结成冰，此温度范围称最大冰晶生成区。对保持冻品品范围称最大冰晶生成区。对保持冻品品质这是最重要的温度区间。通过时间短，质这是最重要的温度区间。通过时间短，在此区间中产生的不良影响就能避免在此区间中产生的不良影响就能避免。n 第三阶段，
42、从成冰到终温，此时放第三阶段，从成冰到终温，此时放出的热量一部分是冰的降温，一部出的热量一部分是冰的降温，一部分是余下的水继续结冰。冰的比热分是余下的水继续结冰。冰的比热是是0.50.5，比水小，按理曲线更陡，比水小，按理曲线更陡，但因还有残留水结冰其放出热量大但因还有残留水结冰其放出热量大于水和冰的比热，所以曲线不及初于水和冰的比热，所以曲线不及初阶段那样陡。阶段那样陡。n冻结点冻结点 n冻结膨胀冻结膨胀 n冻结过程中的干耗变化冻结过程中的干耗变化冻结过程中的物理变化冻结过程中的物理变化n肉的冻结点直接受肉内汁液的浓度影响肉的冻结点直接受肉内汁液的浓度影响而变化。冷却过程的时间长，空气温度而
43、变化。冷却过程的时间长，空气温度较高，温降较慢则冻结点温度降低，二较高，温降较慢则冻结点温度降低，二次冻结过程（肉先进冷却间冷却而后进次冻结过程（肉先进冷却间冷却而后进冻结间冻结）的肉的冻结点一般在冻结间冻结）的肉的冻结点一般在2-2-44之间，而一次冻结的冻结点一般在之间，而一次冻结的冻结点一般在11左右。左右。n冻结点的变化是由于冻结过程肉内水分冻结点的变化是由于冻结过程肉内水分蒸发而引起的，水分蒸发越多，肉内汁蒸发而引起的，水分蒸发越多，肉内汁液的浓度提高，冻结点也随之下降。液的浓度提高，冻结点也随之下降。冻结点n水变成冰时，其体积大约膨胀9%。因此将水冻结时，体积会增大。冰的温度降低，
44、体积也要缩小。这种收缩是微小的，每降低1收缩率只有万分之一或二十万分之一，因此，即使冰的温度为20-30，它的体积仍然比水要大，所以由于温度降低而造成冰的体积的收缩可以忽略不计。但水变成冰时由于体积膨胀所产生的冻结压力是很大的，对食品有很大的影响。冻结膨胀n猪胴体在冻结过程中由于水分的蒸发猪胴体在冻结过程中由于水分的蒸发而发生重量损失（即干耗）。当其它而发生重量损失（即干耗）。当其它条件不变时，干耗主要取决于冻结过条件不变时，干耗主要取决于冻结过程的时间长短。冻结过程水分的蒸发程的时间长短。冻结过程水分的蒸发主要决定于肉体表层与肉体周围空气主要决定于肉体表层与肉体周围空气状态状态水蒸气的分压力
45、之差值和过程水蒸气的分压力之差值和过程时间的长短。肉间风速的大小即影响时间的长短。肉间风速的大小即影响表层蒸发系数的大小，同时也影响过表层蒸发系数的大小，同时也影响过程时间的长短。程时间的长短。冻结过程中的干耗变化n空气冻结法空气冻结法 n液体冻结法液体冻结法 n冰、盐混合物及固态二氧化碳冻结法冰、盐混合物及固态二氧化碳冻结法 n液氮冻结法液氮冻结法冻结的方法n（1）空气冻结法 指以空气作为与氨蒸发管之间的热传导介质。在肉类工业中，此法是应用得最多最广泛的方法。n 空气冻结法优点是经济、方便，缺点则是由于空气是热的不良导体，因而冻结速度较慢。如盐水的放热系数都在628.0kJ/m h以上，而空
46、气则平均在41.9125.6kJ/m h之间。因此在空气中的冻结速度比盐水慢10倍左右。n n（2）液体冻结法 是以液体（一般为氯化钠和氯化钙）作为肉体与氨蒸发管之间的热传导介质，故又称盐水冻结法。这种方法除鱼类以外，在肉类工业中目前还极少应用。n （3）用冰、盐混合物及固态二氧化碳冻结法 在冻肉临时保藏和冻肉运输等方面有时采用这种方法。n n（4）液氮冻结法 液氮冻结是利用其沸点在常压下为-195.8，食品（分割肉和肉制品）通过雾状的液氮中而冻结，液氮冻结器的形状呈隧道状，中间是不锈钢丝制成的网状传送带，食品就在上面移动，内外覆以不锈钢板，以泡沫塑料隔热。传送带在隧道内带着食品依次经过预冷区
47、、冻结区、均温区，冻结完成后由隧道出口处取出。n食品冻藏时的变化n冻藏条件与方法肉类的冻藏n冰结晶的成长n冻肉在冻藏过程中的干耗n肉色的变化食品冻藏时的变化1.冰结晶的成长刚生产出来的冻结食品，它的冰结晶大小不是全部均匀一致的。在冻藏过程中，微细的冰结晶会逐渐减少、消失，而大的冰结晶逐渐成长，变得更大，食品中整个冰结晶的数目也大大减少，这种现象称为冰结晶成长。在冻结过程中，食品也有冰结晶成长的情况，但由于冻藏时间远远超过了冻结时间，在冻藏过程中冰结晶有充裕的时间可成长，这就对食品的品质带来很大的影响。细胞受到机械损伤，蛋白质变性，解冻后液汁流失增加，食品的风味和营养价值都发生下降。表7-8列举
48、的是鱼肉在冻藏中冰结晶成长的一例。表表7-8 冻藏冻藏-10中冰结晶的成长（鱼肉）中冰结晶的成长（鱼肉）冻藏期（月）0.5123冰结晶成 长 率（%）分 布 状 况（数量）25极多50多75少100更少冰结晶的成长是冰结晶周围的水或水蒸气向冰结晶移动，附着并冻结在它上面，因为在冻结食品的内部存在有三个相：大小不同的冰结晶是固相；残留的未冻结水溶液是液相；水蒸气是气相。它们之间的饱和水蒸气压有下述关系：液体的水蒸气压冰结晶的水蒸气压 气体的水蒸气压冰结晶的水蒸气压 小型冰结晶水蒸气压大型冰结晶水蒸气压n由于压差的存在，水蒸气压高的一方就向水蒸气压低的一方移动，水蒸气不断附着并凝结到冰结晶上面，使
49、大结晶越长越大，而小冰结晶逐渐减少、消失。n另外，原来采用快速冻结方法生产的冻结食品，它具有微细的冰结晶结构，在冻藏过程中，如果冻藏温度经常变动也会遭到破坏。冻藏温度变动对冰结晶的影响n当温度上升时，食品中的一部分冰结晶，首先是细胞内的冰结晶融化成水，液相增加，由于水蒸汽压差的存在，水分透过细胞膜扩散到细胞间隙中去，当温度又下降时，它们就附着并冻结到细胞间隙中的冰结晶上面，使冰结晶成长。因此，当冻藏温度波动时，细胞间隙中的冰结晶成长就更为明显。避免冰结晶成长n（1）采用深温快速的冻结方式，让食品中90%的水分在冻结过程中来不及移动，就在原位置变成极微细的冰晶，这样所形成的冰结晶，大小及分布都比
50、较均匀。同时由于是深温快冻，冻结食品的终温比较低，食品的冻结率提高了，残留的液相少，也可减少冰结中冰结晶的成长。n （2）冻藏温度要尽量低，少变动，特别要避免-18以上温度的变动。2.冻肉在冻藏过程中的干耗n肉类在冻藏中的水分不断从表面蒸发，使冻肉不断减重俗称“干耗”。因此经较长期贮藏后的冻肉，在向脱水现象转变时，表面会形成一层脱水的海棉状层，即使食品的组织形成海绵体，并随着贮藏时间的延长，海绵体逐渐加厚，使冻肉丧失原有的味道和营养。n另一方面随着细小冰结晶的升华，空气随即充满这些冰晶体所留下的空间，使其形成一层具有高度活性的表层，在该表层中将发生强烈的氧化作用。这不仅引起肉的严重干耗损失，而
