1、LOGO第五章第五章 食品加工原理食品加工原理LOGO第一节第一节 热保藏及加工热保藏及加工LOGO热保藏的程度热保藏的程度 灭菌灭菌 商业无菌商业无菌 商业无菌商业无菌或或“无菌无菌”处理所要达到的杀菌程度是使所处理所要达到的杀菌程度是使所有的病原性微生物、产生毒素的微生物以及其他可能在有的病原性微生物、产生毒素的微生物以及其他可能在通常的储存条件下繁殖并导致食品腐败的微生物完全破通常的储存条件下繁殖并导致食品腐败的微生物完全破坏。坏。灭菌是指将微生物灭菌是指将微生物完全破坏完全破坏。由于一些细菌孢子具有抗热性，杀死这些细菌孢子由于一些细菌孢子具有抗热性，杀死这些细菌孢子通常至少需要在通常至
2、少需要在121 121 的湿热条件下保持的湿热条件下保持15min15min，或者采用，或者采用其他相同强度的加热手段。其他相同强度的加热手段。LOGO热保藏的程度热保藏的程度 巴氏杀菌巴氏杀菌 热烫热烫 巴氏杀菌所涉及的热处理强度相对来说要低一些，巴氏杀菌所涉及的热处理强度相对来说要低一些，通常是在低于水的沸点温度下进行的。通常是在低于水的沸点温度下进行的。热烫是一种常用于果蔬的杀菌方法，其主要目的是使食品热烫是一种常用于果蔬的杀菌方法，其主要目的是使食品中的天然酶类失活。中的天然酶类失活。我们必须认识到不同方式的热处理对食品的热保藏程度不同，我们必须认识到不同方式的热处理对食品的热保藏程度
3、不同，而且经工业化热保藏处理过的食品而且经工业化热保藏处理过的食品并非是真正无菌的并非是真正无菌的。LOGO微生物的抗热性微生物的抗热性肉毒梭状芽孢杆菌肉毒梭状芽孢杆菌厌氧腐败菌厌氧腐败菌36793679嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌 罐装或处于缺氧状态罐装或处于缺氧状态下的食品下的食品LOGO热致死曲线热致死曲线 细菌受热致死的速度基本上正比于受热体系中活菌的数量，这被称之为细菌受热致死的速度基本上正比于受热体系中活菌的数量，这被称之为对数死亡法则对数死亡法则。它是指在恒定的加热条件下，不论体系中残存的细菌数目有。它是指在恒定的加热条件下，不论体系中残存的细菌数目有多少，在给定的时间里被杀
4、死的细菌的百分数是相同的。多少，在给定的时间里被杀死的细菌的百分数是相同的。热力致死速度曲线热力致死速度曲线遵循对数死亡法则。遵循对数死亡法则。对数死亡法则也适合于细菌孢子，但其热力致死曲线的斜率不同于对数死亡法则也适合于细菌孢子，但其热力致死曲线的斜率不同于营养细胞营养细胞 利用不同温度的热力致死速度曲线就可以建立利用不同温度的热力致死速度曲线就可以建立热力致死时热力致死时间曲线。间曲线。热力致死时间曲线上的热力致死时间曲线上的数据数据是在不同温度下，导致特定介是在不同温度下，导致特定介质或食品中一定数量的某种微生物被破坏所需要的时间。质或食品中一定数量的某种微生物被破坏所需要的时间。LOG
5、OD值值指的是在指的是在一特定的温一特定的温度下，杀死度下，杀死的给定体系的给定体系微生物总量微生物总量的的90%所需所需要的要的时间时间（s）。）。Z值值是指在热致是指在热致死时间曲线中，死时间曲线中，使热致死时间使热致死时间降低一个对数降低一个对数周期（即热致周期（即热致死时间降低死时间降低10倍）所需要升倍）所需要升高的高的摄氏温度摄氏温度（）数。）数。F值值为在给定温度为在给定温度下，一定数量的下，一定数量的具有特定具有特定Z值的值的微生物被破坏所微生物被破坏所需要的需要的时间时间（min）。）。F0定义为在定义为在121 时，将一定数时，将一定数量量Z值为值为10 的的微生物杀死所需
6、微生物杀死所需要的时间要的时间（min）。）。LOGO安全限值安全限值v 酸性食品酸性食品是指是指pHpH等于或低于等于或低于4.64.6的食品，的食品，弱酸性食品弱酸性食品则是指则是指pHpH大于大于4.64.6的的食品。食品。v 低酸性食品而言，为找到一个有效的安全界值，通常假定该食品中存在低酸性食品而言，为找到一个有效的安全界值，通常假定该食品中存在大量像肉毒梭状芽孢杆菌这样高度耐热、能形成孢子的微生物，然后建大量像肉毒梭状芽孢杆菌这样高度耐热、能形成孢子的微生物，然后建立该食品立该食品(或其它不对微生物提供更多热保护的媒体）中肉毒梭状芽孢杆或其它不对微生物提供更多热保护的媒体）中肉毒梭
7、状芽孢杆菌的热致死曲线，相应地找到操作温度下的菌的热致死曲线，相应地找到操作温度下的D D值，并在实际热处理时确保值，并在实际热处理时确保罐装食品各部分在该温度下的受热时间都不低于罐装食品各部分在该温度下的受热时间都不低于12D12D。v 大多数酸性食品仅需在大多数酸性食品仅需在100100或更低的温度下保温几分钟就可以达到安全或更低的温度下保温几分钟就可以达到安全的目的。的目的。LOGO接种装罐实验接种装罐实验v在实际操作中，通过热力致死曲线、传热速率和具在实际操作中，通过热力致死曲线、传热速率和具体杀菌锅的特性而得到的数学公式通常只用做一个体杀菌锅的特性而得到的数学公式通常只用做一个安全热
8、处理的粗略界定，而其结果需采用安全热处理的粗略界定，而其结果需采用接种装罐接种装罐试验试验的方法进行检验。的方法进行检验。LOGO不同的温度不同的温度时间组合时间组合v 具有相同杀菌效果的不同温度具有相同杀菌效果的不同温度时间组合对食品体系产生的破坏效应可时间组合对食品体系产生的破坏效应可能有很大的差别，这种现象在现代食品热处理技术中具有十分重要的实能有很大的差别，这种现象在现代食品热处理技术中具有十分重要的实际意义，同时它也是一些先进的热保藏技术的理论基础。际意义，同时它也是一些先进的热保藏技术的理论基础。v 从破坏食品的色泽、风味、质地和营养价值的角度来看，从破坏食品的色泽、风味、质地和营
9、养价值的角度来看，长时间比高温长时间比高温影响更为显著影响更为显著。当然，相对于低温长时的热处理方式，高温瞬时杀菌所。当然，相对于低温长时的热处理方式，高温瞬时杀菌所要求的设备更为复杂，也更为昂贵。要求的设备更为复杂，也更为昂贵。LOGO热传递热传递v 热传导和对流热传导和对流 热能的传递方式有热能的传递方式有传导、对流和辐射传导、对流和辐射三种。在用杀菌锅对罐装食三种。在用杀菌锅对罐装食品进行热处理时，传导和对流是主要的热传递方式。品进行热处理时，传导和对流是主要的热传递方式。传导传导是指热通过质点之间的接触来传递，传递按直线或近似直线方向进是指热通过质点之间的接触来传递，传递按直线或近似直
10、线方向进行。行。自然对流自然对流中食品受热部分因相对密度减轻而上浮，从而形成罐内循环并中食品受热部分因相对密度减轻而上浮，从而形成罐内循环并使得罐装食品整体温度上升的速度加快。使得罐装食品整体温度上升的速度加快。强制对流强制对流是指用机械的方法强迫形成的循环。是指用机械的方法强迫形成的循环。v 食品中的冷点食品中的冷点 冷点冷点：加热时，一罐或一块食品中最后到达目标温度的点就称为：加热时，一罐或一块食品中最后到达目标温度的点就称为“冷点冷点”。LOGO包装前或包装后的热处理包装前或包装后的热处理v加热已包装的食品加热已包装的食品 静止式杀菌锅：静止式杀菌锅：搅动式杀菌锅：搅动式杀菌锅：杀菌过程
11、中的压力问题：压力差的预防杀菌过程中的压力问题：压力差的预防 静水压式蒸煮与冷却：静水压式蒸煮与冷却：原理：靠静水压平衡杀菌区的蒸汽压力。原理：靠静水压平衡杀菌区的蒸汽压力。设备：由一个设备：由一个U U形管和与其相连的一个位置稍低的大腔体构成。形管和与其相连的一个位置稍低的大腔体构成。LOGOLOGOv罐装前的热处理：特别适用于热敏性食品。罐装前的热处理：特别适用于热敏性食品。低温长时巴氏杀菌低温长时巴氏杀菌：通常是将流态食品泵入蒸汽加热的夹套锅，使其温度通常是将流态食品泵入蒸汽加热的夹套锅，使其温度升至指定温度，保持一定的时间后再泵入板式换热器中冷却，升至指定温度，保持一定的时间后再泵入板
12、式换热器中冷却，最后装瓶或装盒。最后装瓶或装盒。典型的操作条件：快速升温到典型的操作条件：快速升温到62.8 62.8，保温，保温30min30min，快速冷却至保藏温度。快速冷却至保藏温度。LOGO注注：固态食品和一些液态食品（如啤酒、果汁）是包装好后进行巴氏消毒的。：固态食品和一些液态食品（如啤酒、果汁）是包装好后进行巴氏消毒的。采用玻璃罐的，要注意容器爆裂。加热时，容器与水的温度不能超过采用玻璃罐的，要注意容器爆裂。加热时，容器与水的温度不能超过2020，冷却时温差不超过，冷却时温差不超过10.10.采用金属罐或塑料罐，不论采用热水还是蒸汽作为加热介质，破裂的危采用金属罐或塑料罐，不论采
13、用热水还是蒸汽作为加热介质，破裂的危险都不大。险都不大。一些低黏度的液体产品（如牛奶、乳制品、果汁、液态鸡蛋等）通常使一些低黏度的液体产品（如牛奶、乳制品、果汁、液态鸡蛋等）通常使用连续式的设备如：板式热交换器用连续式的设备如：板式热交换器一些产品（如果汁）需要在加热前脱气，以防止氧化，通常可以采用真一些产品（如果汁）需要在加热前脱气，以防止氧化，通常可以采用真空脱气。空脱气。LOGOLOGOLOGOLOGO 高温短时连续杀菌高温短时连续杀菌：对于牛奶，高温短时杀菌所使用的温度一般不低于对于牛奶，高温短时杀菌所使用的温度一般不低于71.771.7，杀，杀菌时间不少于菌时间不少于15s15s。一
14、般使用板式杀菌器，杀菌后的细菌残留数要大于低。一般使用板式杀菌器，杀菌后的细菌残留数要大于低温长时杀菌方法。温长时杀菌方法。超高温瞬时杀菌（超高温瞬时杀菌（UHT)UHT)指采用指采用132-143132-143温度对未包装的流体食品进行温度对未包装的流体食品进行1-4s1-4s杀菌。杀菌。UHTUHT操作不需要考虑容器大小问题操作不需要考虑容器大小问题UHTUHT唯一的问题是设备成本比较高，而且比较复杂唯一的问题是设备成本比较高，而且比较复杂LOGOLOGO无菌包装：无菌包装：无菌包装无菌包装是指食品在装罐前先经连续式灭菌或商业无菌处理，然是指食品在装罐前先经连续式灭菌或商业无菌处理，然后在
15、无菌环境中装入已预先杀菌过的包装容器并密封。后在无菌环境中装入已预先杀菌过的包装容器并密封。无菌冷灌装无菌冷灌装是指在无菌条件下对饮料产品进行冷（常温）罐装，是指在无菌条件下对饮料产品进行冷（常温）罐装，这是相对于通常采用在一般条件下进行的高温热灌装方式而言。这是相对于通常采用在一般条件下进行的高温热灌装方式而言。在无菌条件下灌装时，设备上可能会引起饮料发生微生物污染的部位均保在无菌条件下灌装时，设备上可能会引起饮料发生微生物污染的部位均保持无菌状态，所以不必在饮料内添加防腐剂，也不必在饮料灌装封口后再进行后持无菌状态，所以不必在饮料内添加防腐剂，也不必在饮料灌装封口后再进行后期杀菌，就可以满
16、足长货架期的要求，同时可保持饮料的口感、色泽和风味。期杀菌，就可以满足长货架期的要求，同时可保持饮料的口感、色泽和风味。LOGOLOGO热装罐：热装罐：l 热装罐热装罐是指经杀菌或巴氏杀菌且处于高温的食品在清洁的是指经杀菌或巴氏杀菌且处于高温的食品在清洁的（但不一定是无菌的）环境中装入清洁的（不一定是无菌的）（但不一定是无菌的）环境中装入清洁的（不一定是无菌的）容器中。容器中。热装罐是利用高温食品装入容器到容器冷却封口前的热装罐是利用高温食品装入容器到容器冷却封口前的一段时间里食品本身的热量所产生的杀菌作用使包装容器达一段时间里食品本身的热量所产生的杀菌作用使包装容器达到商业无菌的目的。到商业
17、无菌的目的。最适合用于酸性食品最适合用于酸性食品。微波加热：微波加热：它能渗透食品的内部使食品的各部分同时均匀它能渗透食品的内部使食品的各部分同时均匀受热。受热。LOGO食品组分的保护作用食品组分的保护作用v食品组分的直接保护作用食品组分的直接保护作用1 1、高浓度的糖溶液保护微生物孢子、高浓度的糖溶液保护微生物孢子2 2、淀粉和蛋白质保护微生物、淀粉和蛋白质保护微生物3 3、脂粉和油会妨碍湿热的渗透、脂粉和油会妨碍湿热的渗透v食品组分的导热性质食品组分的导热性质v包装容器包装容器LOGO加热处理对食品质量的影响加热处理对食品质量的影响v对色泽的影响对色泽的影响v对风味的影响对风味的影响v对质
18、构的影响对质构的影响LOGO第二节第二节 低温保藏及加工低温保藏及加工LOGO一、低温保藏的作用一、低温保藏的作用v对全球范围内易腐食品的贸易、大城市新鲜水果蔬对全球范围内易腐食品的贸易、大城市新鲜水果蔬菜的的供应等发挥着不可或缺的作用菜的的供应等发挥着不可或缺的作用v打破了食品供应的季节性，同时使得同一食品的价打破了食品供应的季节性，同时使得同一食品的价格一年四季基本保持稳定。格一年四季基本保持稳定。LOGO二、两个概念二、两个概念v冷藏冷藏 是将食品温度降低到接近冻结点而不冻结的一种食品是将食品温度降低到接近冻结点而不冻结的一种食品保藏方法。保藏方法。v冻藏冻藏 是采用缓冻或速冻方法将食品
19、冻结，而后再在能保持是采用缓冻或速冻方法将食品冻结，而后再在能保持食品冻结状态的温度下储藏得保藏方法。食品冻结状态的温度下储藏得保藏方法。v两者的区别两者的区别LOGO三、冷藏与冷却保藏三、冷藏与冷却保藏 只要遵循一些简单的规则且保藏的时间不要只要遵循一些简单的规则且保藏的时间不要过长，那么冷藏对食品口味、质构、营养价值以及过长，那么冷藏对食品口味、质构、营养价值以及其它一些性质几乎没有什么负面影响。其它一些性质几乎没有什么负面影响。（一）冷藏的作用（一）冷藏的作用 对于易腐食品来说，从原料的收获或屠宰起到完成运输、库对于易腐食品来说，从原料的收获或屠宰起到完成运输、库存、出售和最终消费前的存
20、、出售和最终消费前的全过程都进行冷藏是最为理想的全过程都进行冷藏是最为理想的，这不仅是防止微生物致腐的需要，也是保持食品风味、质构这不仅是防止微生物致腐的需要，也是保持食品风味、质构以及其他一些性质的需要。以及其他一些性质的需要。收获或宰后到冷藏之间的几个小时就足以造成食品的显著变收获或宰后到冷藏之间的几个小时就足以造成食品的显著变质，对于有代谢活性的水果和蔬菜尤其如此。它们不仅会在质，对于有代谢活性的水果和蔬菜尤其如此。它们不仅会在呼吸过程中产生热量，而且会将代谢物从一种形式转化为另呼吸过程中产生热量，而且会将代谢物从一种形式转化为另一种形式。一种形式。LOGO（二）冷藏的基本要求（二）冷藏
21、的基本要求 达到有效冷藏的必要条件是：达到有效冷藏的必要条件是：低温控制低温控制、空气循环、湿度控制空气循环、湿度控制和和气调气调。低温控制低温控制 设计合理的冷柜、冷藏室和冷库应具有足够的制冷能设计合理的冷柜、冷藏室和冷库应具有足够的制冷能力和良好的绝热性能，以确保冷藏空间的温度维持在选定温力和良好的绝热性能，以确保冷藏空间的温度维持在选定温度度1 1的范围。的范围。需要考虑的因素：需要考虑的因素：放热电灯的数量，处于工作状态的电动机的数量，冷藏区域放热电灯的数量，处于工作状态的电动机的数量，冷藏区域可能出现的操作工人的数量，与热空气相通的门的开启频率以及同期冷可能出现的操作工人的数量，与热
22、空气相通的门的开启频率以及同期冷藏的食品的种类和数量。藏的食品的种类和数量。l 制冷载量制冷载量：是指将冷藏区空间及所冷藏的物品从开始温度降至选定的冷：是指将冷藏区空间及所冷藏的物品从开始温度降至选定的冷藏温度并在此温度下维持一定时间所需从体系带走的总热量值。藏温度并在此温度下维持一定时间所需从体系带走的总热量值。LOGO空气循环和湿度控制空气循环和湿度控制 恰当的空气循环有助于食品表面附近的热量向制冷恰当的空气循环有助于食品表面附近的热量向制冷中心和制冷面移动，但冷藏空间的循环空气湿度太高或太低中心和制冷面移动，但冷藏空间的循环空气湿度太高或太低都不利于冷藏食品的质量。都不利于冷藏食品的质量
23、。l 大多数食品在冷藏温度下保藏时所需的最佳相对湿度在大多数食品在冷藏温度下保藏时所需的最佳相对湿度在80%95%80%95%之间。之间。l 冷藏时还可采取一些其他的辅助包装手段来保持产品的质量，冷藏时还可采取一些其他的辅助包装手段来保持产品的质量，延长保质期。延长保质期。1 1、防水包装、防水包装2 2、塑料包装或防水涂层、塑料包装或防水涂层3 3、涂蜡或食用油、涂蜡或食用油LOGO空气调节空气调节 苹果和其它水果冷藏的同时采用气调保藏（苹果和其它水果冷藏的同时采用气调保藏（CACA）可以）可以防止水果成熟过度。防止水果成熟过度。l 水果和蔬菜在保藏过程中会因为呼吸作用消耗氧气，释放二水果和
24、蔬菜在保藏过程中会因为呼吸作用消耗氧气，释放二氧化碳。可以通过氧化碳。可以通过降低温度降低温度，减少（但不隔绝）氧气含量减少（但不隔绝）氧气含量和和增加二氧化碳含量增加二氧化碳含量来降低呼吸作用并减少由此带来的胜利变来降低呼吸作用并减少由此带来的胜利变化。气调保藏就是根据此而来的。化。气调保藏就是根据此而来的。l 气调保藏气调保藏：是人工调节储藏环境中氧气及二氧化碳的比例，：是人工调节储藏环境中氧气及二氧化碳的比例，以减缓新鲜制品的生理作用和生化反应速度，从而达到延长以减缓新鲜制品的生理作用和生化反应速度，从而达到延长货架期的目的。货架期的目的。LOGO（三）冷藏过程中食品的变化（三）冷藏过程
25、中食品的变化v 食品水分的蒸发和干耗的形成食品水分的蒸发和干耗的形成v 后熟作用后熟作用v 肉的成熟肉的成熟v 冷害冷害v 寒冷收缩寒冷收缩v 串味和移臭串味和移臭v 脂肪的氧化脂肪的氧化v 食品在冷却冷藏中的其他变化食品在冷却冷藏中的其他变化LOGO（四）除保藏外的其它益处（四）除保藏外的其它益处v 降低食品中某些化学反应、酶催化反应以及微生物生长和代降低食品中某些化学反应、酶催化反应以及微生物生长和代谢的速度。谢的速度。v 有利于奶酪的冷却成熟、牛肉的冷却成熟、葡萄酒的冷却陈有利于奶酪的冷却成熟、牛肉的冷却成熟、葡萄酒的冷却陈化。化。v 有助于改善梨的削皮和去核性能、减少柑橘榨汁喝粗滤过程
26、有助于改善梨的削皮和去核性能、减少柑橘榨汁喝粗滤过程中风味的变化、防止食用油中蜡质的沉淀。中风味的变化、防止食用油中蜡质的沉淀。v 有助于提高软饮料中二氧化碳的溶解度。有助于提高软饮料中二氧化碳的溶解度。LOGO四、冻结和冻藏四、冻结和冻藏v冻藏的出现对方便食品进入家庭、饭店以及公共餐冻藏的出现对方便食品进入家庭、饭店以及公共餐饮业的建立起着至关重要的作用。由于正确的冻结饮业的建立起着至关重要的作用。由于正确的冻结几乎可以完全保持食品原有的大小、外形、质构、几乎可以完全保持食品原有的大小、外形、质构、颜色和风味，因此，在制备一种或一份完整的膳食颜色和风味，因此，在制备一种或一份完整的膳食时所需
27、做的许多工作可以再冻结前完成。时所需做的许多工作可以再冻结前完成。v种类繁多的深加工冻藏食品的出现标志着食品工业种类繁多的深加工冻藏食品的出现标志着食品工业的一次重大革命，也反映了人们饮食习惯的巨大变的一次重大革命，也反映了人们饮食习惯的巨大变化。化。LOGO（一）、起始冻结点（一）、起始冻结点v 溶液的一个基本性质是当溶质浓度增加时冰点下降。溶液的一个基本性质是当溶质浓度增加时冰点下降。v 溶液中盐、糖、矿物质或蛋白质的含量越高，体系的冰点越溶液中盐、糖、矿物质或蛋白质的含量越高，体系的冰点越低，在冷冻室中冻结所需的时间也就越长。低，在冷冻室中冻结所需的时间也就越长。v 由于各种食品的含水量
28、差异显著，水中溶解的固态物质种类由于各种食品的含水量差异显著，水中溶解的固态物质种类和数量也各不相同，所以每一种食品都具有各自特异的起始和数量也各不相同，所以每一种食品都具有各自特异的起始冻点。冻点。LOGO（二）冻结曲线（二）冻结曲线v 在冻结过程中，单个食品不同部位的冻结并不均匀一致，也在冻结过程中，单个食品不同部位的冻结并不均匀一致，也就是说，单个食品不是突然从完全液态变成完全固态的。就是说，单个食品不是突然从完全液态变成完全固态的。v 由于食品的组分各不相同，各种食品都有自己的由于食品的组分各不相同，各种食品都有自己的特征冻结曲特征冻结曲线线。一般来说，只要冻藏食品与冻藏环境之间有足够
29、的温差，。一般来说，只要冻藏食品与冻藏环境之间有足够的温差，冻结曲线上就会出现明显的冻结曲线上就会出现明显的过冷区过冷区、温度迅速回升区温度迅速回升区以及以及温温度连续下降区度连续下降区。v 温差温差是食品热量连续散失的驱动力。是食品热量连续散失的驱动力。LOGO（三）冻结过程中食品的变化（三）冻结过程中食品的变化1 1、浓度效应：、浓度效应：2 2、生成冰晶、生成冰晶（四）冻结速度（四）冻结速度 冻结速度的提高一方面有利于形成小的冰晶，另一冻结速度的提高一方面有利于形成小的冰晶，另一方面也会消弱浓度效应，这是因为冻结速度的提高会缩短食方面也会消弱浓度效应，这是因为冻结速度的提高会缩短食品从非
30、冻结态过渡到完全冻结态过程中高浓度溶液与食品组品从非冻结态过渡到完全冻结态过程中高浓度溶液与食品组织、胶体以及食品组分的接触时间。织、胶体以及食品组分的接触时间。因此，现代冻结手段和因此，现代冻结手段和冻结设备的发展大都着眼于实现快速冻结。冻结设备的发展大都着眼于实现快速冻结。LOGO（五）终点温度的选择（五）终点温度的选择 冻结终点温度和冻藏温度的选择一般要综合考虑食冻结终点温度和冻藏温度的选择一般要综合考虑食品质构的变化、酶或非酶化学反应、微生物的变化以及冻结品质构的变化、酶或非酶化学反应、微生物的变化以及冻结费用等诸多因素，费用等诸多因素，通常选择在通常选择在-18-18或更低或更低。（
31、六）解冻（六）解冻v 解冻解冻：是使食品内冰晶状态的水分转化为液态，同时恢复食：是使食品内冰晶状态的水分转化为液态，同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。品原有状态和特性的工艺过程。v 影响解冻的因素包括：影响解冻的因素包括：v 反复的冻结反复的冻结-解冻就会增大冰晶尺寸，冻藏食品的质量因而解冻就会增大冰晶尺寸，冻藏食品的质量因而受到显著的影响。受到显著的影响。LOGO（七）冻结方法（七）冻结方法 商业化冻结方法主要可分为商业化冻结方法主要可分为空气冻结、制冷剂间接空气冻结、制冷剂间接接触冻结接触冻结和和制冷剂直接浸没冻结制冷剂直接浸没冻结这三种基本类型。这三种基本类型。LOGOv空气冻结空气
32、冻结 静态空气静态空气“深深”冻冻是最古老也是最廉价的一种冻结方式。采是最古老也是最廉价的一种冻结方式。采用这种方式冻结时，只需将食品放入一个绝缘冷室中，冷室用这种方式冻结时，只需将食品放入一个绝缘冷室中，冷室温度一般维持在温度一般维持在-23-38-23-38。典型的典型的鼓风冻结鼓风冻结操作条件是温度操作条件是温度-20-45-20-45，强制风速，强制风速1015m/s1015m/s。鼓风冻结的形式多种多样，有分批次的冻结室，。鼓风冻结的形式多种多样，有分批次的冻结室，也有车或带式连续输送冻结隧道。也有车或带式连续输送冻结隧道。流化床冻结流化床冻结：当气体流速增大到略高于食品个体的自由落
33、体：当气体流速增大到略高于食品个体的自由落体速度时，就会诱发食品的流动，即所谓的流化床冻结。速度时，就会诱发食品的流动，即所谓的流化床冻结。LOGOv间接接触冻结间接接触冻结 通常是将食品放在平板、托盘、传送带或其它冷表面上，冷通常是将食品放在平板、托盘、传送带或其它冷表面上，冷表面在循环制冻剂的作用下被冷却，同时将食品与制冻剂隔表面在循环制冻剂的作用下被冷却，同时将食品与制冻剂隔开。开。固态物料的间接接触冻结设备固态物料的间接接触冻结设备 液态物料的间接接触冻结设备液态物料的间接接触冻结设备LOGOv直接浸没冻结直接浸没冻结 直接浸没冻结的优点直接浸没冻结的优点1 1、食品或其外包装与制冻剂
34、紧密接触，因而热传递的阻力最小、食品或其外包装与制冻剂紧密接触，因而热传递的阻力最小2 2、尽管浸没冻结和空气冻结都可以用于冻结结构疏松的食品，但浸没冻结、尽管浸没冻结和空气冻结都可以用于冻结结构疏松的食品，但浸没冻结减少了冻结过程中食品与空气的接触，对易氧化食品来说非常有利。减少了冻结过程中食品与空气的接触，对易氧化食品来说非常有利。3 3、对于某些食品而言，采用低温液体浸没速冻所得成品的质量是其它任何、对于某些食品而言，采用低温液体浸没速冻所得成品的质量是其它任何已知冻结方式所不可企及的。已知冻结方式所不可企及的。LOGO 用于浸没未包装食品的低冻点液体包括用于浸没未包装食品的低冻点液体包
35、括蔗糖溶液、蔗糖溶液、NaClNaCl溶液溶液和和甘油甘油。NaClNaCl溶液溶液不能用于冻结那些不期望盐化的未包装食品，目前，不能用于冻结那些不期望盐化的未包装食品，目前，盐水浸没冻结多用于海鱼的冻结。盐水浸没冻结多用于海鱼的冻结。蔗糖溶液蔗糖溶液可用于冻结水果，不能用于冻结那些不期望变甜的可用于冻结水果，不能用于冻结那些不期望变甜的食品。甘油和水的混合溶液冻蔗糖溶液相似。食品。甘油和水的混合溶液冻蔗糖溶液相似。丙二醇水溶液丙二醇水溶液也可以用于冻结食品，不过由于有辛辣味，只也可以用于冻结食品，不过由于有辛辣味，只限于冻结包装食品。限于冻结包装食品。LOGO极低温极低温液体浸没冻结液体浸没
36、冻结 极低温液体是沸点极低的气体液化而成的，如极低温液体是沸点极低的气体液化而成的，如液氮液氮和和液态的液态的COCO2 2，其沸点分别为，其沸点分别为-196-196和和-79-79。目前，。目前，液氮是液氮是浸没冻结食品领域最常用的极低温液体制冷剂。浸没冻结食品领域最常用的极低温液体制冷剂。l 采用液氮冻结的主要优点如下：采用液氮冻结的主要优点如下：1 1、液氮在、液氮在-196-196时缓慢沸腾，能提供很大的热传递驱动力。时缓慢沸腾，能提供很大的热传递驱动力。2 2、与其他浸没液体一样，液氮与形状不规则的食品各部分紧密接触，减少、与其他浸没液体一样，液氮与形状不规则的食品各部分紧密接触，
37、减少了热传递的阻力。了热传递的阻力。3 3、液氮蒸发温度低，不需要采用其它初级制冻剂。、液氮蒸发温度低，不需要采用其它初级制冻剂。4 4、液氮无毒且对食品组分呈惰性。、液氮无毒且对食品组分呈惰性。5 5、液氮的快速冻结作用使得冻结食品能获得在采用其它非极低温液体冻结、液氮的快速冻结作用使得冻结食品能获得在采用其它非极低温液体冻结方式所不可能达到的高质量。方式所不可能达到的高质量。l 液氮冻结的主要缺陷在于其高昂的费用。液氮冻结的主要缺陷在于其高昂的费用。LOGO食品包装的考虑食品包装的考虑 冻结食品的包装材料具有很强的阻止水汽渗透的能力；冻结食品的包装材料具有很强的阻止水汽渗透的能力；冻结食品
38、的包装材料应结实而有弹性；冻结食品的包装材料应结实而有弹性；外包装材料应具有阻光和阻气的性能；外包装材料应具有阻光和阻气的性能；外包装应采用防水性能好的材料以防漏水。外包装应采用防水性能好的材料以防漏水。LOGO第三节第三节 食品的脱水和浓缩食品的脱水和浓缩LOGOv自然干燥自然干燥v人工干燥（脱水）人工干燥（脱水）指在控制的条件下几近完全地除去食品中指在控制的条件下几近完全地除去食品中的水分，而食品的其它性质在此过程中几乎没有或的水分，而食品的其它性质在此过程中几乎没有或者极小地发生变化。者极小地发生变化。食品在脱水过程中通常被干燥到最终水分含食品在脱水过程中通常被干燥到最终水分含量为量为1
39、%5%1%5%。LOGO食品脱水食品脱水v食品脱水的目的食品脱水的目的保藏保藏减少食品的质量和体积减少食品的质量和体积使产品包装容器和产品运输的费用降低使产品包装容器和产品运输的费用降低用于制造方便食品用于制造方便食品LOGO传热与传质传热与传质v表面积：表面积：几乎所有类型的食品干燥设备都要求所处理的物料几乎所有类型的食品干燥设备都要求所处理的物料具有尽可能大的表面积。具有尽可能大的表面积。v温度：温度：v空气流动速度：空气流动速度：v湿度：湿度：平衡相对湿度平衡相对湿度：指在给定的温度下，若环境所具有：指在给定的温度下，若环境所具有的某一湿度使得处于其中的食品既不会向周围环境释放体系的某一
40、湿度使得处于其中的食品既不会向周围环境释放体系中的水分，也不会从周围环境中吸取水分，该湿度即为平衡中的水分，也不会从周围环境中吸取水分，该湿度即为平衡相对湿度。相对湿度。v大气压和真空度大气压和真空度LOGOv水分蒸发：水分蒸发：脱水过程中，水从物体表面蒸发，物体表面常常会脱水过程中，水从物体表面蒸发，物体表面常常会变冷。这是由于水从液态变成气态的过程中需要吸收汽化潜变冷。这是由于水从液态变成气态的过程中需要吸收汽化潜热。热。一般来说，仅凭脱水时的热处理并不能实现脱水食一般来说，仅凭脱水时的热处理并不能实现脱水食品的无菌化。品的无菌化。v时间时间LOGO典型的干燥曲线典型的干燥曲线 当物料受热
41、干燥时，相继发生以下两个过程：当物料受热干燥时，相继发生以下两个过程：热量从周围环境传递至物料表面使其表面水分蒸发热量从周围环境传递至物料表面使其表面水分蒸发，称为，称为表面汽化表面汽化；同时物料内部水分传递到物料表；同时物料内部水分传递到物料表面，称为面，称为内部扩散内部扩散。干燥过程中水分的内部扩散和。干燥过程中水分的内部扩散和外部表面汽化是同时进行的，在不同阶段其速率不外部表面汽化是同时进行的，在不同阶段其速率不同，同，而整个干燥过程由两个过程中较慢的一个阶段而整个干燥过程由两个过程中较慢的一个阶段控制。控制。LOGO表面汽化控制表面汽化控制：如果表面汽化速率小于内部扩散速率，则物料内部
42、如果表面汽化速率小于内部扩散速率，则物料内部水分能迅速到达表面，使表面保持湿润，此时干燥过程由表水分能迅速到达表面，使表面保持湿润，此时干燥过程由表面汽化控制。面汽化控制。食品干燥初期由表面汽化控制，在干燥介质状食品干燥初期由表面汽化控制，在干燥介质状态不变的条件下为恒速干燥。态不变的条件下为恒速干燥。内部扩散控制内部扩散控制：如果表面汽化速率大于内部扩散速率，则没有足如果表面汽化速率大于内部扩散速率，则没有足够的水分扩散到表面以供汽化，此时干燥过程受内部扩散控够的水分扩散到表面以供汽化，此时干燥过程受内部扩散控制。制。在食品干燥末期，物料水分较少，整个干燥过程由内部在食品干燥末期，物料水分较
43、少，整个干燥过程由内部扩散控制，是干燥速率不断减少的降速干燥。扩散控制，是干燥速率不断减少的降速干燥。LOGO食品性质对脱水的影响食品性质对脱水的影响v成分取向成分取向v溶质浓度溶质浓度v结合水结合水 一直以来，在食品干燥操作中把食品物料中的水分分为结合水和非一直以来，在食品干燥操作中把食品物料中的水分分为结合水和非结合水。结合水。结合水结合水：指水和物料结合力较强，这些水分汽化变为蒸汽逸出的能力，水分在指水和物料结合力较强，这些水分汽化变为蒸汽逸出的能力，水分在物料内部扩散转移和水分通过细胞膜的渗透能力都较低，是在干燥操作物料内部扩散转移和水分通过细胞膜的渗透能力都较低，是在干燥操作中较难除
44、去的水分。中较难除去的水分。非结合水非结合水：指与物料的结合力较弱，相对易于除去的水分。指与物料的结合力较弱，相对易于除去的水分。LOGOv细胞结构细胞结构v物性变化物性变化 收缩：收缩：表面硬化表面硬化 热塑性热塑性v疏松度疏松度v化学变化化学变化 美拉德反应美拉德反应 重新水合重新水合 香味成分的损失香味成分的损失LOGO干燥方法和设备干燥方法和设备v常压空气对流干燥法常压空气对流干燥法v接触式干燥接触式干燥v冷冻干燥法冷冻干燥法v辐射干燥法辐射干燥法LOGO常压对流空气干燥法常压对流空气干燥法v也叫也叫空气干燥法空气干燥法，它是以热空气作为干燥介质，通，它是以热空气作为干燥介质，通过对流
45、方式与食品进行热量与水分的交换，来使食过对流方式与食品进行热量与水分的交换，来使食品干燥的。品干燥的。v根据干燥介质与食品流动接触的方式，可分为根据干燥介质与食品流动接触的方式，可分为固定固定接触式对流干燥接触式对流干燥和和悬浮式接触干燥悬浮式接触干燥两大类。两大类。v固定接触式对流干燥：固定接触式对流干燥：LOGOv喷雾干燥喷雾干燥 利用雾化器将溶液、乳浊液、悬浮液或膏状料液分利用雾化器将溶液、乳浊液、悬浮液或膏状料液分裂成细小雾状液滴，在其下落过程中，与热气体（裂成细小雾状液滴，在其下落过程中，与热气体（空气、氮气或过热水蒸气）接触进行空气、氮气或过热水蒸气）接触进行传热传质传热传质，瞬，
46、瞬间将大部分水分除去而成为粉末状或颗粒状的产品间将大部分水分除去而成为粉末状或颗粒状的产品。在乳品工业中适用于喷雾干燥的制品有：全脂乳粉在乳品工业中适用于喷雾干燥的制品有：全脂乳粉、脱脂乳粉、乳清粉、乳酪粉、奶油粉、酪蛋白粉、脱脂乳粉、乳清粉、乳酪粉、奶油粉、酪蛋白粉、酸乳粉、调制乳制品、乳精粉、冰淇淋粉、椰子、酸乳粉、调制乳制品、乳精粉、冰淇淋粉、椰子乳粉、麦乳精等。乳粉、麦乳精等。LOGOv喷雾干燥的基本过程喷雾干燥的基本过程 干燥的过程是将经过过滤（除湿）的空气，由送风机送干燥的过程是将经过过滤（除湿）的空气，由送风机送入加热器中加热到入加热器中加热到100100度以上，吹入到干燥室中，
47、同时将液度以上，吹入到干燥室中，同时将液态食品物料（一般先经浓缩）经泵送至安装在干燥室内的雾态食品物料（一般先经浓缩）经泵送至安装在干燥室内的雾化装置雾化化装置雾化,雾化的食品物料与热空气接触，瞬时水分被蒸雾化的食品物料与热空气接触，瞬时水分被蒸发，经充分干燥的食品物料沉降到干燥塔的底部，由出粉装发，经充分干燥的食品物料沉降到干燥塔的底部，由出粉装置卸出并冷却，然后被收集或被包装而成产品。在干燥过程置卸出并冷却，然后被收集或被包装而成产品。在干燥过程中被废气夹带的微粉再通过分离及捕粉装置回收。中被废气夹带的微粉再通过分离及捕粉装置回收。LOGO喷雾干燥系统喷雾干燥系统 包括原料液供给系统、空气
48、加热系统、干燥包括原料液供给系统、空气加热系统、干燥系统、汽固分离系统和控制系统系统、汽固分离系统和控制系统LOGOv流化床干燥流化床干燥 流化床干燥流化床干燥是指粉状或颗粒状物料呈沸腾状态被通是指粉状或颗粒状物料呈沸腾状态被通入的气流干燥。这种沸腾料层称为入的气流干燥。这种沸腾料层称为流化床流化床，而采用这种方法，而采用这种方法干燥物料的设备，称为干燥物料的设备，称为流化床干燥器流化床干燥器。当采用热空气作为流化介质干燥湿物料时，热空气起流当采用热空气作为流化介质干燥湿物料时，热空气起流化介质和干燥介质双重作用。被干燥的物料在气流中被吹起化介质和干燥介质双重作用。被干燥的物料在气流中被吹起、
49、翻滚、互相混合和摩擦碰撞的同时，通过传热和传质达到、翻滚、互相混合和摩擦碰撞的同时，通过传热和传质达到干燥的目的干燥的目的LOGOv流化原理流化原理 第一阶段：固定床第一阶段：固定床 当湿物料进入干燥器，落在干燥室底部的多孔当湿物料进入干燥器，落在干燥室底部的多孔金属板上，因气流速度较低，使物料与孔板间不发金属板上，因气流速度较低，使物料与孔板间不发生相对位移，称为固定床状态。生相对位移，称为固定床状态。第二阶段：流化床第二阶段：流化床 当增大通入的气流速度，物料颗粒被吹起而悬当增大通入的气流速度，物料颗粒被吹起而悬浮在气流中，成为流化床阶段。浮在气流中，成为流化床阶段。第三阶段：气流输送第三
50、阶段：气流输送 当气流速度继续增大，大于固体颗粒的沉降速当气流速度继续增大，大于固体颗粒的沉降速度时，固体颗粒则被气流带走，称为气流输送状态度时，固体颗粒则被气流带走，称为气流输送状态。LOGOv 单层流化床干燥器单层流化床干燥器v 多层流化床干燥器多层流化床干燥器v 卧式多室流化床干燥器卧式多室流化床干燥器v 喷动床干燥器喷动床干燥器v 振动流化床干燥器振动流化床干燥器典型的流化床干燥器典型的流化床干燥器LOGO接触式干燥接触式干燥v接触式干燥是将食品放在热壁上加热干燥的方法。接触式干燥是将食品放在热壁上加热干燥的方法。它可以在常压和真空两种条件下进行。它可以在常压和真空两种条件下进行。v滚
