1、 食品技术原理食品技术原理 绪论绪论0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容21.1.食品产业在世界各国中占有重要地位食品产业在世界各国中占有重要地位（1 1）世界主要国家的食品产业）世界主要国家的食品产业 食品工业在美国是第一大产业。食品工业在美国是第一大产业。法、德、英、日等国的食品产业也居于第二、三位。法、德、英、日等国的食品产业也居于第二、三位。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容3（2 2）食品产业已成为我国第一大产业）食品产业已成为我国第一大产业 20112011年，我国食品产业的总产值达到年，我国食品产业的总产值达到6.256.25万亿美元，万亿美元，
2、占国民生产总值的占国民生产总值的12%12%以上。以上。20122012年前三个季度，我国工业平均增速只有年前三个季度，我国工业平均增速只有10.3%10.3%，而食品工业的增速却达到而食品工业的增速却达到23%23%，预计全年产值可以达到，预计全年产值可以达到8.58.5万亿以上，占万亿以上，占GDPGDP的比重超过的比重超过15%15%，成为真正的支柱产业。，成为真正的支柱产业。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容4（3 3）我国食品产业中存在的问题）我国食品产业中存在的问题 整体装备水平较差，仍以劳动密集型为主。整体装备水平较差，仍以劳动密集型为主。食品产业从业者的整体专
3、业技术水平较低。食品产业从业者的整体专业技术水平较低。存在低水平相互竞争、利润率低的问题。存在低水平相互竞争、利润率低的问题。企业自主创新能力不足，创新科研意识不强。企业自主创新能力不足，创新科研意识不强。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容52.2.食品技术原理要学习的内容食品技术原理要学习的内容 包括十四章的内容，具体如下：包括十四章的内容，具体如下：第一章第一章 食品的低温处理技术食品的低温处理技术 内容包括：内容包括：基本原理、食品的冷却、食品的冻结、食基本原理、食品的冷却、食品的冻结、食品的冷藏和冻藏、以及食品的回热和解冻。品的冷藏和冻藏、以及食品的回热和解冻。0-1
4、 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容6第二章第二章 食品的热处理技术食品的热处理技术 内容包括：内容包括：食品热处理原理、食品的热传递、食品热食品热处理原理、食品的热传递、食品热处理条件的判定、食品加热杀菌时间的推算处理条件的判定、食品加热杀菌时间的推算、以及、以及食品热食品热处理的方法与装置。处理的方法与装置。第三章第三章 食品的干燥技术食品的干燥技术 内容包括：内容包括：食品干燥基础、干制过程中食品物料的主食品干燥基础、干制过程中食品物料的主要变化和食品干燥方法。要变化和食品干燥方法。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容7第四章第四章 食品加工的化学技术食品加工的
5、化学技术 内容包括：内容包括：食品防腐、食品抗氧化和食品涂膜。食品防腐、食品抗氧化和食品涂膜。第五章第五章 食品加工的生物技术食品加工的生物技术 内容包括：内容包括：发酵技术、酶技术。发酵技术、酶技术。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容8第六章第六章 食品的包装技术食品的包装技术 内容包括：内容包括：食品包装概论、食品包装材料及容器、食品包装概论、食品包装材料及容器、食品包装技术。食品包装技术。第七章第七章 食品的货架寿命食品的货架寿命 内容包括：内容包括：食品质量与贮藏的关系、食品质量变化规食品质量与贮藏的关系、食品质量变化规律。律。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原
6、理研究的内容9第八章第八章 食品加工技术的进展食品加工技术的进展 内容包括：内容包括：微波技术、高压技术、其它技术。微波技术、高压技术、其它技术。第九章第九章 乳品工艺乳品工艺 内容包括：内容包括：乳品加工单元操作、液体乳的加工、炼乳乳品加工单元操作、液体乳的加工、炼乳的加工、乳粉的加工、发酵乳品工艺。的加工、乳粉的加工、发酵乳品工艺。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容10第十章第十章 肉制品工艺肉制品工艺 内容包括：内容包括：肉的概念、肉的化学组成、肉的成熟、肉肉的概念、肉的化学组成、肉的成熟、肉在加热过程中的变化、肉的腌制、肉制品加工的其他工艺、在加热过程中的变化、肉的腌
7、制、肉制品加工的其他工艺、鱼肉蛋白的提取与应用。鱼肉蛋白的提取与应用。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容11第十一章第十一章 果蔬工艺果蔬工艺 内容包括：内容包括：果蔬原料的分类与要求、果蔬的保鲜、果果蔬原料的分类与要求、果蔬的保鲜、果蔬原料的处理、果酱加工工艺、果蔬的罐藏、番茄制品、蔬原料的处理、果酱加工工艺、果蔬的罐藏、番茄制品、果蔬的速冻、果汁工艺。果蔬的速冻、果汁工艺。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容12第十二章第十二章 饮料工艺饮料工艺 内容包括：内容包括：饮料用水的处理、碳酸饮料、果蔬汁饮料、饮料用水的处理、碳酸饮料、果蔬汁饮料、蛋白饮料及茶饮
8、料。蛋白饮料及茶饮料。第十三章第十三章 油脂工艺油脂工艺 内容包括：内容包括：油料、植物油的提取、植物油的精炼、油油料、植物油的提取、植物油的精炼、油脂的深加工。脂的深加工。0-1 食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容13第十四章第十四章 粮谷品工艺粮谷品工艺 内容包括：内容包括：焙烤食品工艺、面条工艺、蒸煮挤压食焙烤食品工艺、面条工艺、蒸煮挤压食品工艺。品工艺。0-2 食品技术原理的学习方法食品技术原理的学习方法141.1.课堂讲授与自修相结合。课堂讲授与自修相结合。2.2.课后作业、小论文相结合。课后作业、小论文相结合。3.3.通过参阅相关专业书籍丰富相关知识。通过参阅相关专业书籍
9、丰富相关知识。4.4.通过实践加深对知识的理解。通过实践加深对知识的理解。0-2食品技术原理研究的内容食品技术原理研究的内容15祝：祝：学习顺利、快乐成长！学习顺利、快乐成长！食品技术原理食品技术原理 第一章第一章 食品的低温处理技术食品的低温处理技术张民张民 博士博士 教授教授食品工程与生物技术学院食品工程与生物技术学院1-1 概述概述21.1.食品冷冻的目的食品冷冻的目的（1 1）保藏）保藏 保藏是食品冷冻的主要目的。保藏是食品冷冻的主要目的。食品通过冷冻，就可以较长时间的保存。食品通过冷冻，就可以较长时间的保存。（2 2）加工手段）加工手段 使加工处理易于操作使加工处理易于操作 比如：比
10、如：焙烤食品软面团成型；半冻结状态肉的切片等。焙烤食品软面团成型；半冻结状态肉的切片等。1-1 概述概述3 改善食品的性状，提高食品的食用价值改善食品的性状，提高食品的食用价值 比如：比如：用低温处理使牛肉、干酪、冰淇淋成熟；低温用低温处理使牛肉、干酪、冰淇淋成熟；低温处理使清酒、啤酒、葡萄酒的发酵条件得到控制。处理使清酒、啤酒、葡萄酒的发酵条件得到控制。改变原来食品的物理状态，制得新型食品改变原来食品的物理状态，制得新型食品 比如：比如：低温制作鱼排、冰淇淋、冻豆腐、冷冻干燥食低温制作鱼排、冰淇淋、冻豆腐、冷冻干燥食品等。品等。1-1 概述概述42.2.食品冷冻的温度范围食品冷冻的温度范围（
11、1 1）冷冻的温度范围）冷冻的温度范围 食品的冷冻保藏可分为冷却贮藏和冻结贮藏。食品的冷冻保藏可分为冷却贮藏和冻结贮藏。冷却贮藏温度范围：冷却贮藏温度范围：-2-21515。冻结贮藏温度范围：冻结贮藏温度范围：-12-12-30-30。1-1 概述概述5图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）（2 2）冷冻及解冻过程温度范围）冷冻及解冻过程温度范围 冷凉冷凉 肉体刚宰后肉体刚宰后温度（温度（4040）借）借自然冷却降至室自然冷却降至室温（温（2020）左右）左右的过程（图中的过程（图中A-BA-B段）。段）。1-1 概述概述6图：冷冻及解冻温度划分示
12、意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）冷却冷却 肉体温度由肉体温度由宰后温度或室温宰后温度或室温借助人工致冷的借助人工致冷的方法降至略高于方法降至略高于冰点温度（冰点温度（0 044）的过程（图中的过程（图中A-A-B-CB-C段）。段）。1-1 概述概述7图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）过冷过冷 肉体温度由冰肉体温度由冰点下降至形成冰结点下降至形成冰结晶的临界温度而尚晶的临界温度而尚不冻结的现象称之不冻结的现象称之为过冷现象。肉类为过冷现象。肉类的过冷临界温度为的过冷临界温度为-5-5-6（图中（图中C-DC-D段）。
13、段）。1-1 概述概述8图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）冻结冻结 肉体温度由肉体温度由临界温度降至冰临界温度降至冰点以下温度，并点以下温度，并形成冰结晶的过形成冰结晶的过程（图中程（图中E-F-GE-F-G段）。段）。1-1 概述概述9图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）继续冻结继续冻结 由任何冰点由任何冰点以下温度继续下以下温度继续下降至低熔共晶点降至低熔共晶点的过程（图中的过程（图中F-GF-G段）。段）。1-1 概述概述10图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例
14、）图（以肉类为例）继续冷却继续冷却 肉体温度由肉体温度由低熔共晶点继续低熔共晶点继续下降的过程，称下降的过程，称之 为 继 续 冷 却之 为 继 续 冷 却（图中（图中G-HG-H段）。段）。1-1 概述概述11图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）冷藏冷藏 将肉体温度将肉体温度维持在恒定的某维持在恒定的某一冰点以上温度一冰点以上温度（一般指（一般指0 044）的保藏过程（图的保藏过程（图中中B-CB-C段或段或C C点）。点）。1-1 概述概述12图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）冻藏冻藏 将肉体
15、温度将肉体温度维持在恒定的某维持在恒定的某一冰点以下温度一冰点以下温度（一般为（一般为-15-15-1818）的保藏过）的保藏过程（图中程（图中E-F-G-HE-F-G-H段）。段）。1-1 概述概述13图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）解冻解冻 将肉体温度将肉体温度由冰点以下温度由冰点以下温度提高到冰点以上提高到冰点以上的温度，并使冰的温度，并使冰结晶融化为水的结晶融化为水的过程（图中过程（图中I-JI-J段）。段）。1-1 概述概述14图：冷冻及解冻温度划分示意图：冷冻及解冻温度划分示意图（以肉类为例）图（以肉类为例）回热回热 肉体温度由肉
16、体温度由冰点以上温度开冰点以上温度开始升温至室温以始升温至室温以下的过程（图中下的过程（图中J-KJ-K段）。段）。1-1 概述概述153.3.低温对酶活性的作用低温对酶活性的作用 高温可以使酶失活；低温的条件下，可以抑制酶的高温可以使酶失活；低温的条件下，可以抑制酶的活性。活性。大多数酶的大多数酶的Q Q1010=2=23 3 例例1 1：动物宰后动物宰后僵直僵直解僵解僵成熟成熟1-1 概述概述16鲽鱼开始僵直和僵直持续时间与温度的关系表鲽鱼开始僵直和僵直持续时间与温度的关系表鱼体温鱼体温度度35 35 15 15 10 10 5 5-1-1 僵直开僵直开始时间始时间3 310min10mi
17、n2h2h4h4h16h16h3.5d3.5d僵直持僵直持续时间续时间303040min40min101024h24h36h36h2 22.5d2.5d3 34d4d1-1 概述概述17例例2 2：蔗糖酶的活性与温度的关系蔗糖酶的活性与温度的关系1-1 概述概述18注意：注意：l 低温虽不能完全使酶失去活性，但可以抑制酶的活性，低温虽不能完全使酶失去活性，但可以抑制酶的活性，使酶促反应的速度大大降低，由酶参与的食品变质的速度使酶促反应的速度大大降低，由酶参与的食品变质的速度大大延缓，从而使食品获得了保藏能力。大大延缓，从而使食品获得了保藏能力。1-1 概述概述19l 对于冻制的植物性食品，在解
18、冻时保持着活性的酶将对于冻制的植物性食品，在解冻时保持着活性的酶将重新活跃，加速食品变质。为了将冷冻（或速冻）、冻藏重新活跃，加速食品变质。为了将冷冻（或速冻）、冻藏和解冻过程中食品内不良变化降低到最低的程度，植物性和解冻过程中食品内不良变化降低到最低的程度，植物性食品常经漂烫，预先将酶灭活，再进行冻制。由于过氧化食品常经漂烫，预先将酶灭活，再进行冻制。由于过氧化物酶的耐热性比较强，预煮时常以过氧化物酶活性的破坏物酶的耐热性比较强，预煮时常以过氧化物酶活性的破坏程度作为漂烫效果的评价依据。程度作为漂烫效果的评价依据。1-1 概述概述204.4.低温对微生物的作用低温对微生物的作用（1 1）低温
19、与微生物的关系）低温与微生物的关系 高温可以杀死微生物；低温下，微生物的活动受到抑制，高温可以杀死微生物；低温下，微生物的活动受到抑制，温度越低，活动能力越弱，温度低到最低生长温度时，它们温度越低，活动能力越弱，温度低到最低生长温度时，它们就停止生长，出现死亡。就停止生长，出现死亡。1-1 概述概述21低温抑制（甚至致死）微生物的原因：低温抑制（甚至致死）微生物的原因：l 温度降低，微生物细胞内的酶活性削弱，使物质代谢过温度降低，微生物细胞内的酶活性削弱，使物质代谢过程中的各种反应速度减缓，微生物生长繁殖的速度也随之减程中的各种反应速度减缓，微生物生长繁殖的速度也随之减慢；慢；l 降温时，各种
20、化学反应的降温时，各种化学反应的Q Q1010不同，破坏了微生物细胞内不同，破坏了微生物细胞内原来协调的新陈代谢；原来协调的新陈代谢；1-1 概述概述22l 温度降低时，微生物细胞内原生质粘度增加、胶体吸水温度降低时，微生物细胞内原生质粘度增加、胶体吸水性降低、蛋白质分散度改变及最终导致蛋白质的凝固等；性降低、蛋白质分散度改变及最终导致蛋白质的凝固等；l 冻结时冰结晶对微生物细胞的机械损伤及冻结造成的蛋冻结时冰结晶对微生物细胞的机械损伤及冻结造成的蛋白质变性。白质变性。1-1 概述概述23（2 2）影响微生物低温致死的因素）影响微生物低温致死的因素 温度降低的程度温度降低的程度 温度降得越低，
21、微生物的死亡率越高。温度降得越低，微生物的死亡率越高。例例1.1.不同温度对荧光菌死亡率的影响（低温作用不同温度对荧光菌死亡率的影响（低温作用30min30min）温度温度/0 0-3-3-6.5-6.5-10-10-16-16死亡率死亡率/%/%262627273535939398981-1 概述概述24 降温（冷却和冻结）的速度降温（冷却和冻结）的速度l 冷却冷却 冷却速度越快，死亡率越高。冷却速度越快，死亡率越高。例如：例如：大肠杆菌，若从大肠杆菌，若从4545突然降温至突然降温至1010，此时大，此时大肠杆菌的死亡率达到肠杆菌的死亡率达到95%95%；若从；若从4545缓慢降温至缓慢降
22、温至1010，此时，此时其死亡率近乎为其死亡率近乎为0 0。1-1 概述概述25l 冻结冻结 冻结速度越快，死亡率越低。冻结速度越快，死亡率越低。原因如下：原因如下：不同的冻结速度，冻结时形成的冰晶大小不同，对微生不同的冻结速度，冻结时形成的冰晶大小不同，对微生物的作用也不同。物的作用也不同。冻结速度慢，冻结时微生物内形成的冰结晶体积大，大冻结速度慢，冻结时微生物内形成的冰结晶体积大，大的冰结晶对微生物细胞的机械性损伤严重，死亡率就高。的冰结晶对微生物细胞的机械性损伤严重，死亡率就高。冻结速度快，形成的冰晶小或形成无定形的玻璃体状，冻结速度快，形成的冰晶小或形成无定形的玻璃体状，这样的冰晶对细
23、胞的损伤小，死亡率也就低了。这样的冰晶对细胞的损伤小，死亡率也就低了。1-1 概述概述26 低温（冷却和冻结的）持续时间低温（冷却和冻结的）持续时间l 冷却冷却 持续的时间越长，死亡率越低。持续的时间越长，死亡率越低。表：食品中微生物的数量随贮藏时间的变化表：食品中微生物的数量随贮藏时间的变化贮藏天数贮藏天数贮藏温度贮藏温度/5 50 00 016001600160016006 666006600360036001717665006650041004100242416000001600000890089001-1 概述概述27l 冻结冻结 持续的时间越长，死亡率越高。持续的时间越长，死亡率越高
24、。表：荧光菌在低温下的持续时间与死亡率的关系表：荧光菌在低温下的持续时间与死亡率的关系 持续时间持续时间/天天8 8161632326464128128256256死亡率死亡率/%/%7171707089899696989899.999.91-1 概述概述28 微生物的种类和原始菌数的影响微生物的种类和原始菌数的影响l 微生物种类的影响微生物种类的影响类类 群群最低最低温度温度/最适最适温度温度/最高温最高温度度/举举 例例嗜冷菌嗜冷菌-10510202040水和冷库中的微生物水和冷库中的微生物嗜温菌嗜温菌1015 25404050腐败菌、病原菌腐败菌、病原菌嗜热菌嗜热菌4045 557560
25、80某些引起罐头食品腐败的某些引起罐头食品腐败的微生物微生物1-1 概述概述29l 微生物初始数量的影响微生物初始数量的影响 原始菌数越多，死亡率越低。原始菌数越多，死亡率越低。表：萤光菌的死亡率与原始菌数的关系（海水中的萤光菌，表：萤光菌的死亡率与原始菌数的关系（海水中的萤光菌，在在-16-16冻结冻结4 4分钟）分钟）原始菌数（个）原始菌数（个）/ml/ml818110106 6797910104 4787810102 2死亡率死亡率/%/%1111303050501-2 食品的冷却食品的冷却21.1.影响食品冷却过程的因素影响食品冷却过程的因素（1 1）食品的物理性质）食品的物理性质 食
26、品的比热食品的比热 比热：比热：指指1kg1kg食品温度变化食品温度变化11（升高或降低）时所吸收（升高或降低）时所吸收或释放的热量。或释放的热量。比热越大，冷却时所消耗的冷能就越多。比热越大，冷却时所消耗的冷能就越多。比热越小，冷却时所消耗的冷能就越少。比热越小，冷却时所消耗的冷能就越少。1-2 食品的冷却食品的冷却3 热导率（导热系数）热导率（导热系数）热导率：热导率：指指1 1米厚的块状物体，两面温差为米厚的块状物体，两面温差为11时，在时，在1 1小时内垂直传过小时内垂直传过1 1平方米面积的热量千焦数。平方米面积的热量千焦数。热导率越大，食品放热越快，冷却越迅速；热导率越大，食品放热
27、越快，冷却越迅速；热导率越小，食品放热越慢，冷却越慢。热导率越小，食品放热越慢，冷却越慢。1-2 食品的冷却食品的冷却4水的水的：2.182.18千焦千焦/米米时时度度冰的冰的：7.957.95千焦千焦/米米时时度度空气的空气的：0.080.08千焦千焦/米米时时度度1-2 食品的冷却食品的冷却5（2 2）食品的几何形状）食品的几何形状 F F/V V值：值：食品的表面积食品的表面积F F与体积与体积V V之比。之比。F F/V V值越大，传热越迅速。值越大，传热越迅速。不同形状的食品，其不同形状的食品，其F F/V V值不同。值不同。（3 3）食品对于周围介质的给热系数）食品对于周围介质的给
28、热系数 给热系数越大，冷却进行得越迅速。给热系数越大，冷却进行得越迅速。1-2 食品的冷却食品的冷却6（4 4）表面状况）表面状况 表面积大小与几何形状有关，表面积越大，表面积大小与几何形状有关，表面积越大，冷却就快。冷却就快。表面粗糙散热快，冷却速度就快。表面粗糙散热快，冷却速度就快。粗糙的表面实质上具有较大的表面积，有利于粗糙的表面实质上具有较大的表面积，有利于食品的散热；食品的散热；表面光滑或表面有蜡质层覆盖，不利于食品表面光滑或表面有蜡质层覆盖，不利于食品内部热量的散发，冷却速度就慢。内部热量的散发，冷却速度就慢。1-2 食品的冷却食品的冷却7（5 5）食品的初温和终温）食品的初温和终
29、温 食品初温越高，冷却所需时间越长；食品终温越高，食品初温越高，冷却所需时间越长；食品终温越高，冷却所需时间越短。冷却所需时间越短。（6 6）冷却介质的种类和性质（温度、湿度、给热系数）冷却介质的种类和性质（温度、湿度、给热系数等）等）液体（淡水、盐水等）、气体（空气）和固体（冰）液体（淡水、盐水等）、气体（空气）和固体（冰）三种，它们的给热系数的大小依次是：液体三种，它们的给热系数的大小依次是：液体 气体气体 固体。固体。1-2 食品的冷却食品的冷却82.2.冷却方法冷却方法（1 1）冷风冷却）冷风冷却 冷却效果受温度、湿度、空气流速的影响。冷却效果受温度、湿度、空气流速的影响。空气温度空气
30、温度 应控制在食品所允许的最低温度。应控制在食品所允许的最低温度。1-2 食品的冷却食品的冷却9 食品所允许的温度：食品所允许的温度：食品不发生冻结，不出现冷害时食品不发生冻结，不出现冷害时的最低温度。的最低温度。冷害：冷害：在冷却、冷藏时，某些果蔬的品温虽然在冰点在冷却、冷藏时，某些果蔬的品温虽然在冰点以上，但当温度低于某一温度界限时，果蔬的正常生理机以上，但当温度低于某一温度界限时，果蔬的正常生理机能受到障碍，失去平衡，称之为冷害。能受到障碍，失去平衡，称之为冷害。注意：注意：出现冷害的果蔬品质很快下降。出现冷害的果蔬品质很快下降。1-2 食品的冷却食品的冷却10表：部分果蔬的冷害界限温度
31、和症状表：部分果蔬的冷害界限温度和症状果蔬的种类果蔬的种类界限温度界限温度/症状症状香蕉香蕉11.311.313.813.8果皮变黑（熟）；催熟不良果皮变黑（熟）；催熟不良（生）（生）西瓜西瓜4.44.4凹斑，风味异常凹斑，风味异常黄瓜黄瓜7.27.2凹斑，水浸状斑点，腐败凹斑，水浸状斑点，腐败茄子茄子7.27.2表皮变色，腐败表皮变色，腐败马铃薯马铃薯4.44.4发甜，褐变发甜，褐变西红柿西红柿熟熟7.27.21010软化，腐烂软化，腐烂生生12.312.313.9213.92催熟果颜色不好，腐烂催熟果颜色不好，腐烂1-2 食品的冷却食品的冷却11 空气的湿度空气的湿度l 湿度越大，对热传导
32、有利；湿度越大，对热传导有利；l 湿度过高，微生物容易污染食品；湿度过高，微生物容易污染食品；l 湿度过低，则又会造成食品中水分的大量蒸发而促使湿度过低，则又会造成食品中水分的大量蒸发而促使食品干缩食品干缩 。1-2 食品的冷却食品的冷却12 空气的流动速度空气的流动速度 加快空气的流动速度，可以加速冷却过程，缩短冷却加快空气的流动速度，可以加速冷却过程，缩短冷却时间。时间。例如：例如：用用-2-2的冷空气将猪半胴体冷却到的冷空气将猪半胴体冷却到00，空气自然循，空气自然循环，需要环，需要2424小时；空气强制循环，需要小时；空气强制循环，需要1616小时。小时。1-2 食品的冷却食品的冷却1
33、3 又如：又如：猪半胴体冷却到猪半胴体冷却到33，其他条件相同的情况下，空气，其他条件相同的情况下，空气流动速度为流动速度为0.1 m/s0.1 m/s时，需要时，需要3232小时；空气流动速度为小时；空气流动速度为0.55 m/s0.55 m/s时，需要时，需要2121小时；一般空气流速控制在小时；一般空气流速控制在0.5-3 0.5-3 m/sm/s，又以，又以2 m/s2 m/s流速为最佳。流速为最佳。1-2 食品的冷却食品的冷却14（2 2）碎冰冷却）碎冰冷却 影响冷却效果的主要因素：影响冷却效果的主要因素：食品食品种类：多脂鱼的冷却速度比少脂鱼的冷却速度慢；种类：多脂鱼的冷却速度比少
34、脂鱼的冷却速度慢；食品大小：大型鱼的冷却速度比小型鱼的冷却速度慢；食品大小：大型鱼的冷却速度比小型鱼的冷却速度慢；鱼体从鱼体从2020冷却到冷却到11时需要的时间和鱼体厚度的关时需要的时间和鱼体厚度的关系表（用冰量为鱼重的系表（用冰量为鱼重的200%200%）鱼体厚度鱼体厚度/cm/cm5 56 67 78 8需要的时间需要的时间/min/min1101101501502352353253251-2 食品的冷却食品的冷却15 初、终温初、终温l 鱼体初温越高，冷却所需要的时间越长；鱼体初温越高，冷却所需要的时间越长；l 鱼体终温越高，冷却所需要的时间越短。鱼体终温越高，冷却所需要的时间越短。用
35、冰量用冰量l 用冰量增加，冷却时间缩短；用冰量增加，冷却时间缩短；l 用冰量为用冰量为75%75%时冷却效果最佳。时冷却效果最佳。1-2 食品的冷却食品的冷却16 冰破碎的程度冰破碎的程度表：冰块大小与冷却速度的关系表：冰块大小与冷却速度的关系冰块立体面三边的平均长度冰块立体面三边的平均长度/cm/cm1 12 24 48 8由由2020冷却到冷却到22所需时间所需时间/min/min8989108108134134154154结论：结论：冰块越小，冷却所需的时间越短。冰块越小，冷却所需的时间越短。一般采用每边长为一般采用每边长为2cm2cm的冰块。的冰块。1-2 食品的冷却食品的冷却17（3
36、 3）冷水及其它液体介质中冷却）冷水及其它液体介质中冷却 浸透式：浸透式：被冷却食品直接浸在冷水中进行冷却，并有搅被冷却食品直接浸在冷水中进行冷却，并有搅拌器不停地搅拌冷水；拌器不停地搅拌冷水；喷冷式：喷冷式：在被冷却食品的上方装有喷嘴，具有一定压力在被冷却食品的上方装有喷嘴，具有一定压力的冷水直接喷淋被冷却食品；的冷水直接喷淋被冷却食品；降水式：降水式：被冷却的水果在传送带上移动，上部的水盘均被冷却的水果在传送带上移动，上部的水盘均匀地像降雨一样地降水，这种形式适用于处理量大的。匀地像降雨一样地降水，这种形式适用于处理量大的。1-2 食品的冷却食品的冷却18优点：优点：冷水冷却速度较快（比风
37、冷快），无干耗，可以连冷水冷却速度较快（比风冷快），无干耗，可以连续作业。续作业。缺点：缺点：有水溶性物质的损失；会相互传染。有水溶性物质的损失；会相互传染。1-2 食品的冷却食品的冷却19（4 4）真空冷却）真空冷却 冷却原理：冷却原理：利用食品中水分蒸发时，要消耗热量，而这些被消耗利用食品中水分蒸发时，要消耗热量，而这些被消耗的热量的来源只有来自食品自身，食品由于提供了这部分的热量的来源只有来自食品自身，食品由于提供了这部分热量而使自身的温度降低，达到冷却的目的。热量而使自身的温度降低，达到冷却的目的。1-2 食品的冷却食品的冷却20优点：优点：l 冷却时间短；冷却时间短；l 贮藏时间长；
38、贮藏时间长；l 改善质量；改善质量；l 损耗少：真空冷却损耗损耗少：真空冷却损耗0-4%0-4%，普通冷却损耗，普通冷却损耗4%-10%4%-10%。缺点：缺点：l 冷却品种有局限性；冷却品种有局限性；l 成本高。成本高。1-2 食品的冷却食品的冷却21总结：总结：冷却方法与使用范围见下表冷却方法与使用范围见下表冷却方法冷却方法肉肉禽禽蛋蛋鱼鱼水果水果蔬菜蔬菜烹调食品烹调食品冷风冷却冷风冷却冷水冷却冷水冷却碎冰冷却碎冰冷却真空冷却真空冷却1-2 食品的冷却食品的冷却223.3.食品冷却过程中的冷能消耗食品冷却过程中的冷能消耗 冷能消耗：冷能消耗：食品冷却时所放出的热量要由制冷设备吸收，食品冷却
39、时所放出的热量要由制冷设备吸收，这部分热量称为冷却过程中食品的冷能消耗。这部分热量称为冷却过程中食品的冷能消耗。冷能消耗量计算方法如下：冷能消耗量计算方法如下：1-2 食品的冷却食品的冷却23（1 1）一般情况）一般情况（食品由（食品由t tH H下降至下降至t tK K时的冷能消耗时的冷能消耗Q Q0 0）Q Q0 0=mCmC0 0(t tH H-t tK K)式中：式中：Q Q0 0冷却时的冷能消耗冷却时的冷能消耗(kcal)(kcal)；m m被冷却食品被冷却食品的质量的质量(kg)(kg)；t tH H食品初温食品初温(K)(K)；t tK K食品终温食品终温(K)(K)；C C0
40、0食食品的质量热容品的质量热容kJ/(kgkJ/(kgK)K)；C C0 0=C C水水W W+C C干干（1-1-W W）；）；W W食品食品中 的 含 水 量（中 的 含 水 量（%）；）；C C水水 食 品 中 水 的 质 量 热 容食 品 中 水 的 质 量 热 容4.184kJ/(kg4.184kJ/(kgK)K)；C C干干食品中干物质的质量热容。食品中干物质的质量热容。1-2 食品的冷却食品的冷却24（2 2）考虑附加热量（反应热、呼吸热）考虑附加热量（反应热、呼吸热）对于刚宰后的肉类对于刚宰后的肉类 Q Q0101=mCmCO O(t tH H-t tK K)+)+m m0.6
41、2760.6276t t =m m C CO O(t tH H-t tK K)+0.6276)+0.6276t t 式中：式中：0.62760.6276刚宰动物肉在冷却时释放的反应热，刚宰动物肉在冷却时释放的反应热，kJ/kgkJ/kgh h；t t冷却所需时间，冷却所需时间，h h。1-2 食品的冷却食品的冷却25 对于果蔬对于果蔬 Q Q0202=mCmCO O(t tH H-t tK K)+)+m mH Ht t =m m C CO O(t tH H-t tK K)+H)+Ht t 式中：式中：HH果蔬的呼吸热，果蔬的呼吸热，KJ/kgKJ/kgh h（可查表得到）。（可查表得到）。1-
42、2 食品的冷却食品的冷却26（3 3）考虑到冷却过程中水分的相变）考虑到冷却过程中水分的相变 若设：若设：L Lu u蒸发潜热，（气蒸发潜热，（气液，液，2514 KJ/kg 2514 KJ/kg）L Lk k凝结潜热，（气凝结潜热，（气固，固，2841 KJ/kg 2841 KJ/kg）m m食品中蒸发出来的水量，也称为绝对干缩量（食品中蒸发出来的水量，也称为绝对干缩量（kgkg）1-2 食品的冷却食品的冷却27 此时，由于此时，由于m m kg kg水由液相变成气相，又由气相变成水由液相变成气相，又由气相变成固相而引起的热量变化如下：固相而引起的热量变化如下：m m kg kg水分蒸发时从
43、食品中吸收的热量为：水分蒸发时从食品中吸收的热量为：m m L Lu u m m kg kg水蒸汽凝结成霜冻时释放给冷却器的热量为：水蒸汽凝结成霜冻时释放给冷却器的热量为：m m L Lk k：则，冷却器由于水分的相变而额外多吸收的热量为：则，冷却器由于水分的相变而额外多吸收的热量为：m m L Lk k-m m L Lu u=m m（L Lk k-L-Lu u）1-2 食品的冷却食品的冷却28 此时总的冷能消耗应为：此时总的冷能消耗应为：Q Q0303=mCmCO O(t tH H-t tK K)+)+m m（L Lk k-L-Lu u）g g概念：概念：是相对干缩量，为实际蒸发水量与食品重
44、量之比。是相对干缩量，为实际蒸发水量与食品重量之比。即：即：g g=m m/m m。此时，上式可表示为：此时，上式可表示为：Q Q0303=mCmC0 0(t tH H-t tK K)+)+gmgm（L Lk k-L-Lu u）=m m C C0 0(t tH H-t tK K)+)+g g（L Lk k-L-Lu u）1-2 食品的冷却食品的冷却29总结：总结：食品冷却过程中计算冷能消耗时的三种情况食品冷却过程中计算冷能消耗时的三种情况l 一般情况（不考虑放热反应和水分的相变）一般情况（不考虑放热反应和水分的相变）Q Q0 0=m m C CO O(t tH H-t tK K)l 考虑到冷却
45、过程的放热反应考虑到冷却过程的放热反应 肉类：肉类：Q Q0101=m m C CO O(t tH H-t tK K)+0.628)+0.628t t 果蔬：果蔬：Q Q0202=m m C CO O(t tH H-t tK K)+H)+Ht t l 考虑到冷却过程中的水分相变考虑到冷却过程中的水分相变 Q Q0303=m m C CO O(t tH H-t tK K)+)+g g（L Lk k-L-Lu u）1-2 食品的冷却食品的冷却30注意：注意：l 在整个冷却过程中耗冷量具有不均匀性，一般冷却初期在整个冷却过程中耗冷量具有不均匀性，一般冷却初期耗冷量大，为保证制冷设备都能满足冷负荷量要
46、求，提出冷耗冷量大，为保证制冷设备都能满足冷负荷量要求，提出冷却率因素，修正耗冷量却率因素，修正耗冷量Q Q。即：。即：冷却率因素量食品冷却过程中的耗冷Q1-2 食品的冷却食品的冷却31l 冷却这个热交换过程是比较复杂的，是通过传导、辐射、冷却这个热交换过程是比较复杂的，是通过传导、辐射、对流来完成的，在冷却过程中的辐射热损失及食品包装的对流来完成的，在冷却过程中的辐射热损失及食品包装的冷能消耗等问题在此都没有考虑，通常增大冷能消耗等问题在此都没有考虑，通常增大5%5%10%10%安全系安全系数。数。1-2 食品的冷却食品的冷却324.4.食品冷却过程所需冷却时间的计算（自学）食品冷却过程所需
47、冷却时间的计算（自学）（1 1）平板状食品冷却时间的计算公式：）平板状食品冷却时间的计算公式：见见P20 P20 公式公式1-1-281-1-28。（2 2）圆柱状食品冷却时间的计算公式：）圆柱状食品冷却时间的计算公式：见见P22 P22 公式公式1-1-291-1-29。（3 3）球状食品冷却时间的计算公式：）球状食品冷却时间的计算公式：见见P23 P23 公式公式1-1-301-1-30。1-3 食品的冻结食品的冻结2 食品的冻结：食品的冻结：就是指将食品的温度降低到食就是指将食品的温度降低到食品冻结点以下的某一温度（一般要求食品的中心品冻结点以下的某一温度（一般要求食品的中心温度达到温度
48、达到-15-15或以下），使食品中的大部分水分或以下），使食品中的大部分水分冻结成冰结晶体。冻结成冰结晶体。1-3 食品的冻结食品的冻结31.1.冻结曲线冻结曲线 概念：概念：是物质冻结时的温度曲线，以温度为纵坐标，是物质冻结时的温度曲线，以温度为纵坐标，以冻结时间为横坐标，在普通坐标图上作得的一条曲线。以冻结时间为横坐标，在普通坐标图上作得的一条曲线。（1 1）纯水的冻结曲线）纯水的冻结曲线1-3 食品的冻结食品的冻结4（2 2）溶液的冻结曲线）溶液的冻结曲线1-3 食品的冻结食品的冻结5（3 3）食品冻结曲线）食品冻结曲线 概念：概念：是食品冻结时的温度曲线，以食品的温度为纵是食品冻结时的
49、温度曲线，以食品的温度为纵坐标，以冻结时间为横坐标，在普通坐标图上作得的一条坐标，以冻结时间为横坐标，在普通坐标图上作得的一条曲线。曲线。注意：注意：这条曲线直观的反映了食品的温度随冻结时间这条曲线直观的反映了食品的温度随冻结时间的变化情况。的变化情况。1-3 食品的冻结食品的冻结6 食品快速冻结和缓慢冻结时的温度曲线食品快速冻结和缓慢冻结时的温度曲线图：食品的冻结曲线图：食品的冻结曲线1-3 食品的冻结食品的冻结7冻结曲线特征：冻结曲线特征：冻结曲线可分为三个阶段：冻结曲线可分为三个阶段：l 降温阶段降温阶段 食品的温度从初温降低到食品的冻结点，此时食品放出食品的温度从初温降低到食品的冻结点
50、，此时食品放出的热量较小，所以降温速度快，冻结曲线较陡。的热量较小，所以降温速度快，冻结曲线较陡。1-3 食品的冻结食品的冻结8l 大部分水分转变成冰的阶段大部分水分转变成冰的阶段 食品的温度从食品的冻结点降低到食品的温度从食品的冻结点降低到-5-5左右，这时食品左右，这时食品中的大部分水结成冰，放出大量的潜热。整个冻结过程中食中的大部分水结成冰，放出大量的潜热。整个冻结过程中食品的绝大部分热量在此阶段放出，因此食品在该阶段的降温品的绝大部分热量在此阶段放出，因此食品在该阶段的降温速度慢，冻结曲线平坦。速度慢，冻结曲线平坦。1-3 食品的冻结食品的冻结9l 继续降温、冻结阶段继续降温、冻结阶段
