1、第三章第三章 食品低温保藏技术食品低温保藏技术v1.食品的冷却和冷藏v2.食品的冻结v3.食品的冻藏v4.食品在低温保藏中的品质变化v 本章复习题第三章第三章 食品低温保藏技术食品低温保藏技术本章重要的知识点本章重要的知识点v食品冷却与冷藏方法；v气调保鲜原理与方法；v食品冻结过程基本规律；v食品冻结与冻藏方法；v食品在冷藏、冻藏过程中的变化及其质量控制。概述概述动物性食品无生命活动腐败变质微生物侵入生化反应反应热植物性食品有生命活动衰老死亡呼吸作用CO2呼吸热有氧环境 适当降温，控制呼吸作用。降低温度，控制微生物繁殖。v食品低温保藏的食品低温保藏的定义：借助于人工制冷技术，降低食品的温度，并
2、维持低温水平或冻结状态，以阻止或延缓其腐败变质的一种保藏方法。v食品低温保藏的定义：借助于人工制冷技术，降低食品的温度，并维持低温水平或冻结状态，以阻止或延缓其腐败变质的一种保藏方法。概述概述 分类名称名称冷藏冷藏冻藏冻藏微冻贮藏微冻贮藏冷凉贮藏冷凉贮藏温度范围温度范围015-12-30-2 -3 0 1 低温保藏原理低温保藏原理v降低温度，可使食品中的微生物丧失活力,不能繁殖甚至死亡；酶的催化作用受到抑制；化学反应的速度变慢。因此，低温下食品可以较长时间的贮藏而不腐败变质。1.食品的冷却保藏技术食品的冷却保藏技术v食品冷藏的定义食品冷藏的定义 v食品的冷藏是指经过冷却的食品在稍高于食品冰点的
3、食品的冷藏是指经过冷却的食品在稍高于食品冰点的温度下贮藏的方法。温度下贮藏的方法。1.食品的冷却保藏技术食品的冷却保藏技术v问题：问题：冷藏、冻藏的食品为什么要进行冷却？怎样进行冷却？如何控制冷藏的工艺条件？气调冷藏的原理与方法。长方体的密度(kgm3)；假定某冻结食品在某一贮藏温度下的（HQL）值为t天，那么该冻品每天的品质下降量q为：利用低温冷空气降低食品温度的方法。累计品质下降量小于1，可认为品质优良。安全、稳固、方便堆垛。对于球状食品：P=1/6；举例说明食品的快速冷冻是如何实现的。食品表面的对流传热系数（W/m2 K）;冷冻食品质量的降低尚未失去商品价值的冻藏持续时间。减轻果蔬的冷害
4、，减少损耗；双低指标控制，氧和二氧化碳浓度总和小于 10%。酶的催化作用受到抑制；温度（t），氧化还原电势(Eh）tp表示食品的冰点温度为后续加工提供合适的温度条件。食品冻结过程基本规律；提高控温水平，以降低冻藏室内温度波动的幅度和频率。液态物质在降温过程中，开始形成稳定晶核时的温度。臭氧具有强氧化能力，可杀菌、抑制酶活。1.食品的冷却保藏技术食品的冷却保藏技术1.1.原料及其处理原料及其处理1.2.食品的冷却食品的冷却 冷却的目的 冷却速度和时间 冷却方法1.3.食品的冷藏食品的冷藏 空气冷藏法 气调冷藏法1.1.原料及其处理原料及其处理动物性原料及其处理畜禽原料：1.1.1.植物性原料及其
5、处理水产原料：宰前处理剥皮/去毛刺杀放血剖除内脏胴体修整清洗放血分级剖除内脏适当包装原料选择挑选分级特殊处理适当包装预冷涂膜、愈伤、辐照等检疫、宰前休息、断食、淋浴1.2.食品的冷却食品的冷却冷却冷却 的目的的目的转移生化反应热；阻止微生物繁殖；抑制酶的活性和呼吸作用；为后续加工提供合适的温度条件。冷却冷却在尽可能短的时间内，利用低温介质降低食品温度的一种热交换过程。在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度。连续气调法（Controlled Atmosphere Storage）冻结从过冷点开始，冻结开始后温度回升至冰点；tp表示食品的冰点温度冻结速度
6、对食品品质有何影响？简述其机理。dQ=qi F dx为后续加工提供合适的温度条件。影响空气冷藏效果的因素冷藏经过冷却的食品在稍高于冰点的温度下贮藏的方法。方程忽略了食品冻结中放出的显热；要实现水分完全固化，必须达到共晶点温度。冷藏经过冷却的食品在稍高于冰点的温度下贮藏的方法。为后续加工提供合适的温度条件。温度（t），氧化还原电势(Eh）速冻胡萝卜丝（段）加工工艺在1525范围内，Q1025，利用溶质的重新分布生产冷冻浓缩果汁在短时间内，将密闭体系内的O2和CO2的含量调节到适宜的比例，并经常调节保持不变。第三章 食品低温保藏技术臭氧具有强氧化能力，可杀菌、抑制酶活。安全、稳固、方便堆垛。液氮冻
7、结器 10100cm/h 快速冻结1.1.2.2.冷却速度和时间冷却速度和时间 v食品内部传递的热量：食品内部传递的热量：食品内部温度下降示意图 传出与传入热量差ddSxcu)tgtg（ABSQ a.冷却速度（傅立叶定律）)（rSQ 降温产生的能量变化xSQ（1）（2）（3）由由（2）（3）得：得：)r(SddVca.冷却速度冷却速度v 式中：式中：对流换热系数（kJ/m2h）；S 热传导的面积(m2)；V 长方体的体积(m3)；长方体的密度(kgm3)；c 长方体的比热容（kJ(kg)；某一时刻冷却食品的平均温度()；冷却介质的平均温度()。平均冷却速度)(SrcVvr平板状食品平板状食品v
8、平板状食品冷却速度的计算公式：平板状食品冷却速度的计算公式：tkrekv22220)(为冷却时间。为食品的厚度；为导温系数；的值决定；为常数，由为食品的初温；式中：tk0b.冷却时间冷却时间v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：RRct0lg)3.5(56.4.冷却方法冷却方法a.空气冷却法空气冷却法 利用低温冷空气降低食品温度的方法。可控参数：空气的温度、相对湿度和流速。特点特点冷却过程易控制；可实现连续化作业；易引起水分蒸发产生干耗。冷风冷却系统示意图例：冷鲜肉宰杀 降温至1820排酸冷藏链90min内4 24h.冷却方法冷却方法b.水冷法水冷法浸渍式、喷淋式特点特
9、点冷却速度快而均匀；无干耗；可连续化作业，所需空间小；易引起微生物污染。适用范围适用范围家禽、水产、部分果蔬、罐头食品冰水预冷机冷却方法冷却方法c.碎冰冷却法碎冰冷却法利用冰块融化吸收相变热，降低食品的温度的方法。特点特点简便易行；冷却后品温 0；可避免干耗；过程控制困难。适用范围适用范围水产品、某些果蔬。冷却方法冷却方法d.真空冷却法真空冷却法降低环境压力，促使食品表面水分蒸发而降温的方法。特点特点冷却迅速，品质好；可以处理散装食品；设备投资大，运行成本高。适用范围适用范围新鲜果蔬、鲜切花、鲜肉、蒸煮熟食、面点等。e.热交换器冷却法热交换器冷却法小结小结冷却的目的冷却的目的 转移生化反应热；
10、阻止微生物繁殖；抑制酶的活性和呼吸作用；为后续加工提供合适的温度条件。冷却的方法冷却的方法空气冷却法 水冷法碎冰冷却法真空冷却法热交换器冷却法1.3.食品的食品的冷藏冷藏.空气冷藏法空气冷藏法 a.a.冷藏的方法冷藏的方法自然空气冷藏法机械空气冷藏法冷藏冷藏经过冷却的食品在稍高于冰点的温度下贮藏的方法。b.蒸汽压缩式制冷机原理蒸汽压缩式制冷机原理制冷原理图制冷原理图常温高压液态高温高压气态冷藏库蒸发器压缩机冷凝器储液器膨胀阀低温低压气液混合气态P，TTP ，T热推动力：Tf-TL 平板状食品的厚度或圆柱状、球状食品的直径（m）;Tf 食品冻结点温度（K），T 介质温度（K）；体积较大、对缓冻影
11、响不敏感的食品不一定采用速冻；减压气流贮藏的基本设备双高指标控制，氧和二氧化碳的浓度总和约为 21%。冷却后品温 0；易引起水分蒸发产生干耗。要实现水分完全固化，必须达到共晶点温度。低压可抑制微生物的生长；表面平坦食品的冻结示意图品温迅速降低阶段()利用高压放电，在贮藏果蔬的空间产生一定浓度的臭氧和负离子空气，来提高保鲜效果的方法。Tf 食品冻结点温度（K），T 介质温度（K）；抑制酶的活性和呼吸作用；冻结过程中食品的热导率并非常数；冻结是在冰点Tf之下进行的恒温冻结，单位冻结热量只考虑相变潜热qi（qi q冰食品的含水量）；气调贮藏有哪些方法，各有什么特点？安全、稳固、方便堆垛。冻结速度及其
12、与冰晶状态和分布的关系降温，调节环境气体成分。冷却后品温 0；c.影响空气影响空气冷藏效果的因素冷藏效果的因素v贮藏温度贮藏温度以稍高于食品的冻结点温度为佳。v空气的相对湿度空气的相对湿度相对湿度维持在适当的水平，同时考虑温度的影响。v空气的流速空气的流速在有效转移生化反应热和均匀温度的前提下，气流速度越低越好。（一般不超过0.30.7m/s)c.影响空气冷藏效果的因素影响空气冷藏效果的因素v通风换气通风换气自然通风、机械通风；空气清洁无污染，温度与库温相近。v包装包装普通包装、真空包装、充气包装；安全、稳固、方便堆垛。v产品的相容性产品的相容性分库存放，合理堆放。详见教材详见教材P P808
13、0气调冷藏法气调冷藏法va.定义定义 通过调节贮藏环境的介质条件，以适应食品贮藏要求的方法。正常情况下的空气成分：氮气78.08%、氧气20.96%、氩气0.92、二氧化碳0.04%气调冷藏法气调冷藏法vb.气调保藏气调保藏原理原理以果蔬的呼吸作用为例以果蔬的呼吸作用为例 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+2817kJ C6H12O6=2CO2+2C2H5OH+117kJ有氧呼吸维持生命消耗养分,温度加速衰老O2、CO2无氧呼吸腐烂b.气调保藏气调保藏原理原理v在一定的封闭体系内，采用低温和改变气体成分的技术，抑制微生物的活动，延缓食品劣变的生理生化过程。v栅栏因子栅栏因子 温度（t
14、），氧化还原电势(Eh）v适用范围适用范围 果蔬、肉禽、焙烤类食品等c.特点特点v优点优点 降低呼吸强度，延缓果蔬的后熟；减轻果蔬的冷害，减少损耗；保持色泽、风味、和原有形态，减少营养成分的损失；抑制好氧菌的生长繁殖，防止老鼠和昆虫的危害；利于推行绿色保藏。v缺点缺点 适用品种有限，不同品种需单独存放；投资成本较高。v 一次气调法（Modified Atmosphere Storage）v 连续气调法（Controlled Atmosphere Storage）d.分类分类5.气调方法气调方法vMA贮藏贮藏 聚乙烯薄膜包装法、置换气调法vCA贮藏贮藏v自然降氧法硅窗法v快速降氧法气调冷藏库v混
15、合降氧法垛封法v减压保藏法v涂膜保鲜法v电子保鲜法利用硅橡胶对O2和CO2良好的透气性和适当的透气比，来调节袋内的气体成分。气体半透膜法气体半透膜法 -硅窗法硅窗法硅窗薄膜封闭集装袋硅窗薄膜封闭集装袋气调冷藏库气调冷藏库气调冷藏库模式图51.气密门2.CO2吸收装置3.加热装置4.冷气出口5.冷风管6.呼吸袋7.气体分析装置8.冷风机9.制氮机或催化燃烧装置10.空气净化器在短时间内，将密闭体系内的O2和CO2的含量调节到适宜的比例，并经常调节保持不变。垛封法垛封法塑料薄膜垛封法示意图塑料薄膜垛封法示意图果蔬盛装、码垛、密封后，迅速降低氧气浓度，再利用适当的手段调节垛内气体成分。减压保藏法减压
16、保藏法v概念概念 将食品置于低压、低温的环境中，并不断补给饱和的湿空气，以延长食品保藏期的方法。v特点特点 可获得贮藏所需的低氧环境；可及时排除有害气体；低压可抑制微生物的生长；换气成本低；贮藏库的建筑难度大；产品的风味稍受影响。减压保藏法减压保藏法减压气流贮藏的基本设备减压气流贮藏的基本设备1-真空表2-加水器3-阀门4-温度表5-隔热墙6-真空调节器7-空气流量计8-加湿器9-水10-减压贮藏室11-真空节流阀12-真空泵13-制冷机冷却管利用溶质的重新分布生产冷冻浓缩果汁对流换热系数（kJ/m2h）；比热，导热系数，热传导系数。一般应接近饱和湿空气。因此，低温下食品可以较长时间的贮藏而不
17、腐败变质。h1、h2 分别为食品冻结初温和终温时的焓值（kJ/kg）;为后续加工提供合适的温度条件。Temperature(经受的温度)在有效转移生化反应热和均匀温度的前提下，气流速度越低越好。由时间和温度综合影响导致的品质变化是不可逆的且逐渐积累，但与经历的顺序无关。面积为F，厚度为dx的冻结层在冻结过程中放出的热量为：冷却介质温度T和冻结表面放热系数不变。水分冻结量与温度的关系：为何选择-18作为冻结食品的贮藏温度？食品在冻藏藏过程中的变化冰层向内推进的速度大于细胞内水分向外转移的速度，因而形成无数细小的冰晶体。tp表示食品的冰点温度是用制冷剂直接喷淋于食品表面或用液态低温介质浸渍食品，使
18、之冻结的方法。随着水分冻结量增大，溶质浓度增大，冻结温度不断下降；安全、稳固、方便堆垛。为后续加工提供合适的温度条件。q冰：水的冻结潜热；涂膜保鲜法涂膜保鲜法定义：将成膜物质溶解后，以适当的方式涂敷于食品表面，经过干燥，食品的表面便被涂覆一层极薄的涂层。涂膜方法：涂膜方法：浸涂法 刷涂法 喷涂法喷涂法喷涂法水果喷蜡机水果喷蜡机电子保鲜法电子保鲜法v 概念：概念：利用高压放电，在贮藏果蔬的空间产生一定浓度的臭氧和负离子空气，来提高保鲜效果的方法。v方法方法 负离子空气保鲜 臭氧保鲜 原理 负离子的作用可使酶钝化；臭氧具有强氧化能力，可杀菌、抑制酶活。6.气调冷藏工艺气调冷藏工艺v主要技术参数 温
19、度 气体组成v气体指标的控制方式 双高指标控制，氧和二氧化碳的浓度总和约为 21%。双低指标控制，氧和二氧化碳浓度总和小于 10%。氧单指标，大多数为 2%3。多指标和变指标。参见教材参见教材P P81812.食品的冻结保藏技术食品的冻结保藏技术2.食品的冻结保藏技术食品的冻结保藏技术调理食品类主食类速冻果蔬类水产、肉类2.1.食品的冻结食品的冻结v问题一问题一 食品冻结过程遵循什么规律？v问题二问题二 冻结速度对食品的品质产生哪些影响？v问题三问题三 如何实现食品的速冻？食品的密度（kg/m3）;冷藏经过冷却的食品在稍高于冰点的温度下贮藏的方法。Q3G CT（T冻T终）冻结后释放的显热。在有
20、效转移生化反应热和均匀温度的前提下，气流速度越低越好。食品表面的对流传热系数（W/m2 K）;举例说明食品的快速冷冻是如何实现的。刺伤细胞组织、使食品失去复原性。Package（包装)食品内部温度下降示意图体积较大、对缓冻影响不敏感的食品不一定采用速冻；影响空气冷藏效果的因素BC 大部分水分形成冰晶；假定某冻结食品在某一贮藏温度下的（HQL）值为t天，那么该冻品每天的品质下降量q为：在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度。我国冷冻食品的贮藏温度一般选择-18。累计品质下降量小于1，可认为品质优良。冻结曲线与最大冰晶生成区如果食品在该温度下贮藏了B天，
21、则其品质下降量Q为：安全、稳固、方便堆垛。q冰：水的冻结潜热；解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中被吸收，变成液汁流出来。各因素反映了冻结食品质量的关键环节。2.1.食品的冻结食品的冻结 .基本概念基本概念a.食品的冰点(冻结点)食品中液态物质与冰处于平衡状态时的最高温度。b.过冷临界温度 液态物质在降温过程中，开始形成稳定晶核时的温度。基本概念基本概念 食盐水的二元相变图固相 食盐和食盐水食盐水冰和食盐水温度含盐量%AEBabc.低共熔点（共晶点）在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度。d.水分冻结量水分冻结量食品冻结时，水分转化为
22、冰晶体的形成量。描述为：G冰（G冰G水）（%）水分冻结量与温度的关系：其中：t 表示冻结食品的温度 tp表示食品的冰点温度食品温度从-1降到-5 时的水分冻结量%100)1（ttp%80%100)511（e.冻结过程中的冷耗量冻结过程中的冷耗量v定义：食品在其降温范围内所放出的热量。v计算：QQ1Q2Q3Q1G C0（T初T冻）冻结前释放的显热；Q3G CT（T冻T终）冻结后释放的显热。Q2GW q冰 冻结时释放的相变热；QG C0（T初初T冻冻）+W q冰冰+CT（T冻冻T终终）C0、CT：食品冻结前、后的比热；G：食品的质量；W：食品的含水量；：水分冻结量；q冰：水的冻结潜热；T初、T冻、
23、T终：冻结前、冻结点和冻结终了温度。冻结过程与冻结曲线冻结过程与冻结曲线纯水的冻结曲线/minT/-1BC-5-181020EDA介质纯水0AB 过冷状态BC 温度回升CD 冰晶形成DE 冰的降温.冻结过程与冻结曲线冻结过程与冻结曲线v晶核形成晶核形成 AS 过冷状态；SB 释放潜热；v冰晶成长冰晶成长BC 大部分水分形成冰晶；v达到终温达到终温 CD 溶质组分浓缩，冻结温度不断下降。a.食品的冻结曲线（一）/minT/-1ASBC-5-181020D冻结温度与水分冻结量的关系冻结温度与水分冻结量的关系v 达到终温时，食品中的水分并未全部冻结。达到终温时，食品中的水分并未全部冻结。冻结时间/m
24、in温度/冻结过程与冻结曲线冻结过程与冻结曲线v 冷却阶段冷却阶段()()v 最大冰晶生成最大冰晶生成阶段阶段()()v 品温迅速降低阶段品温迅速降低阶段()()b.食品的冻结曲线（二）T/min0c.冻结曲线在生产上的意义小结小结v食品冻结规律食品冻结规律 冻结从过冷点开始，冻结开始后温度回升至冰点；随着水分冻结量增大，溶质浓度增大，冻结温度不断下降；n要实现水分完全固化，必须达到共晶点温度。冻结速度及其与冰晶状态和分布的关系冻结速度及其与冰晶状态和分布的关系 冻结速度冻结速度dd冰晶体形成速度ddx界面位移速度l定性描述定性描述 I 冰层移动速度；水分移动的速度 快速冻结I中速冻结I缓慢冻
25、结I.冻结速度冻结速度定量描述定量描述0.1/h1/h5/h20/h慢速中速快速l以冰层推进的距离区分：l以降温的时间区分：食品中心从-1降到-5所需的时间在30min以内的为速冻。-5的冻结面冻结速度冻结速度v以距离与时间之比区分：食品表面到中心温度点的最短距离L与食品表面达到0后，至食品中心温度降到比冻结点温度低10所需的时间之比。Lv v 冷冻库 0.2cm/h 慢速冻结v 送风冻结器 0.52cm/h 中速冻结v 悬浮冻结器 510cm/h 快速冻结v 液氮冻结器 10100cm/h 快速冻结国际制冷协会对冻结速度的定义消费地冻藏 -15 50 0.S 热传导的面积(m2)；各因素反映
26、了冻结食品质量的关键环节。影响冷藏食品冷藏效果的因素。温度（t），氧化还原电势(Eh）安全、稳固、方便堆垛。冻结食品的导热系数（W/m K）。理论值越低越好，国外有20、30。由时间和温度综合影响导致的品质变化是不可逆的且逐渐积累，但与经历的顺序无关。正常情况下的空气成分：液氮喷淋冻结装置示意图冻结从过冷点开始，冻结开始后温度回升至冰点；随着水分冻结量增大，溶质浓度增大，冻结温度不断下降；食品的密度（kg/m3）;温度（t），氧化还原电势(Eh）消费地冻藏 -15 50 0.温度对品质的变化的影响可以用Q10来描述，在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的
27、温度。在一定的封闭体系内，采用低温和改变气体成分的技术，抑制微生物的活动，延缓食品劣变的生理生化过程。冻结过程中食品的热导率并非常数；食品在冻藏藏过程中的变化品质的稳定性随着食品温度的降低而呈指数关系增大。冻结速度与冰晶的状态冻结速度与冰晶的状态v缓慢冻结缓慢冻结 冻结速度慢，细胞内水分向细胞外冰晶转移的时间长，结果形成较大的冰晶体。v快速冻结快速冻结 冰层向内推进的速度大于细胞内水分向外转移的速度，因而形成无数细小的冰晶体。不同冻结速率冻结的鳕鱼肉中冰晶的情况(a)未冻结(b)快速冻结(c)缓慢冻结不同冻结速度下的冰晶状态冻结速度对冰晶体大小的影响冻结速度对冰晶体大小的影响冻结方式冰晶体的大
28、小/m长宽高1234干冰 80盐水18金属板40空气1829.229.7320.0920.018.212.8763.0544.06.19.187.6324.6a.物理变化的影响物理变化的影响容积的改变容积的改变 细胞溃解、气体膨胀，产生内压出现龟裂(速冻)。冰晶体的机械损伤冰晶体的机械损伤 刺伤细胞组织、使食品失去复原性。.冻结对冻品质量的影响冻结对冻品质量的影响物性参数变化：比热，导热系数，热传导系数。已冻层未冻层过渡层缓冻速冻溶质水分.冻结对冻品质量的影响冻结对冻品质量的影响溶质的重新分布溶质呈不均匀分布；冻结浓缩现象。水分的蒸发表面中心b.化学变化的影响化学变化的影响蛋白质变性蛋白质变性
29、变色变色 黑变、褐变、退色；营养成分损失营养成分损失 维生素C因氧化而减少。关于冻结速度的讨论关于冻结速度的讨论v选择冻结速度并非越快越好选择冻结速度并非越快越好 体积较大、对缓冻影响不敏感的食品不一定采用速冻；v冻结速度只是影响冻品质量的主要因素之一冻结速度只是影响冻品质量的主要因素之一 不可忽略原料及其前处理方法以及冻藏环境条件的控制；v利用缓冻亦可改善食品的品质和加工性能利用缓冻亦可改善食品的品质和加工性能 利用溶质的重新分布生产冷冻浓缩果汁 利用粗大冰晶体形成多孔结构油炸蚕豆的酥松质构、果脯渗糖效果的改进2.1.4.食品食品的冻结时间的冻结时间v利用普兰克公式预测冻结时间的假设：利用普
30、兰克公式预测冻结时间的假设：冻结是在冰点Tf之下进行的恒温冻结，单位冻结热量只考虑相变潜热qi（qi q冰食品的含水量）；冻结食品的导热系数在冻结过程中不变；冷却介质温度T和冻结表面放热系数不变。冻结时间的计算冻结时间的计算 冻结时间的计算冻结时间的计算食品的密度K传热系数面积为F，厚度为dx的冻结层在冻结过程中放出的热量为：dQ=qi F dx在温度差的作用下，d时间内经厚度为x的冻层传递出的热量为：dQ=KF(Tf-T)d显然：dxLdQT表面平坦食品的冻结示意图xdQ未冻层已冻层dxxTTqdxKdxTTKqdfifi)1()(11)(维生素C因氧化而减少。速冻、提高冻藏控温水平、解冻方
31、法。在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度。在一定的封闭体系内，采用低温和改变气体成分的技术，抑制微生物的活动，延缓食品劣变的生理生化过程。1-壳体 2-传送带 3-喷嘴 4-风扇tp表示食品的冰点温度品温迅速降低阶段()SB 释放潜热；食品冻结过程基本规律；Tf 食品冻结点温度（K），T 介质温度（K）；家禽、水产、部分果蔬、罐头食品生产地冻藏 -20 300 0.食品在冷藏过程中的变化 食品的密度（kg/m3）;在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度。解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中
32、被吸收，变成液汁流出来。在一定的封闭体系内，采用低温和改变气体成分的技术，抑制微生物的活动，延缓食品劣变的生理生化过程。正常情况下的空气成分：如果食品在该温度下贮藏了B天，则其品质下降量Q为：为后续加工提供合适的温度条件。q冰：水的冻结潜热；冻结牛肉在生产地冻藏、运输和销售各阶段的品温、经历的天数和q值如下：冻结时间的计算冻结时间的计算v对于大平板状食品：P=1/2 ；R=1/8；L厚度)()(2RLPLTTqfiv对于圆柱状食品：P=1/4；R=1/16 ；L直径v对于球状食品：P=1/6；R=1/24；L直径对上式在0 L/2区间积分，得：普兰克方程普兰克方程普兰克方程的局限性普兰克方程的
33、局限性 方程忽略了食品冻结中放出的显热；冻结过程中食品的热导率并非常数；实际冻结温度是变化值；对流放热系数与介质的温度及流速有关。修正的普兰克方程修正的普兰克方程v t 食品的冻结时间（h）;v h1、h2 分别为食品冻结初温和终温时的焓值（kJ/kg）;v 食品的密度（kg/m3）;v Tf 食品冻结点温度（K），T 介质温度（K）；v L 平板状食品的厚度或圆柱状、球状食品的直径（m）;v 食品表面的对流传热系数（W/m2 K）;v 冻结食品的导热系数（W/m K）。）（）（221)(RLPLTThhtfiqh 缩短冻结时间的有效方法缩短冻结时间的有效方法影响冻结速度的主要因素：v食品成分
34、的影响食品成分的影响 食品的空隙率 食品的含水率、含脂量v非食品成分的影响非食品成分的影响 冻品的厚度及块片大小 介质的温度 冻品的初温和终温 冻品表面的传热系数 热焓的变化决定冻结速度的可变因素热推动力：Tf-T热阻：1L焓差：h 问题：对于确定的食品，缩短冻结时间可选择的途径v 间接冻结法间接冻结法 低温静止空气冻结 送风冻结 强风冻结 接触冻结v 直接冻结法直接冻结法 浸液式冻结法食品常用的冻结方法食品常用的冻结方法强风冻结法强风冻结法利用高速流动的低温空气，促使食品快速散热迅速冻结的方法。鼓风速冻室原料入口冻结品出口（-18）流化态冻结装置强风冻结法强风冻结法流化态冻结装置强风冻结法强
35、风冻结法单体速冻产品单体速冻产品浸液式冻结法浸液式冻结法v是用制冷剂直接喷淋于食品表面或用液态低温介质浸渍食品，使之冻结的方法。盐水连续浸渍冻结装置示意图1-冻结器2-出料口3-滑道4-进料口5-盐水冷却器6-除鳞器7-盐水泵冻结食品的冻藏温度与实用冻藏期易引起水分蒸发产生干耗。L 平板状食品的厚度或圆柱状、球状食品的直径（m）;食品经冻结后，需在保持其冻结状态的温度下贮藏。降温，调节环境气体成分。适用品种有限，不同品种需单独存放；平板状食品冷却时间的计算公式：冻结牛肉在生产地冻藏、运输和销售各阶段的品温、经历的天数和q值如下：q冰：水的冻结潜热；冷却介质温度T和冻结表面放热系数不变。用制冷剂
36、冷却的金属板与食品紧密接触，使食品冻结的方法。dQ=qi F dx冻结曲线与最大冰晶生成区家禽、水产、部分果蔬、罐头食品为后续加工提供合适的温度条件。dQ=qi F dx冷冻食品质量的降低尚未失去商品价值的冻藏持续时间。累计品质下降量小于1，可认为品质优良。Package（包装)食品内部温度下降示意图什么是TTT，如何进行TTT计算？食品的密度（kg/m3）;浸液式冻结法浸液式冻结法v 是用制冷剂直接喷淋于食品表面或用液态低温介质浸渍食品，使之冻结的方法。液氮喷淋冻结装置示意图1-壳体 2-传送带 3-喷嘴 4-风扇间接接触冻结法间接接触冻结法v 用制冷剂冷却的金属板与食品紧密接触，使食品冻结
37、的方法。间歇式平板冻结装置1-冻结平板 2-支架3-连接铰链4-液压元件5-液压缸 6-食品7-限位块 冻结前的原料处理冻结前的原料处理a.原料的选择原料的选择 品种优良、成熟度适宜、质地坚脆、大小均匀。b.预处理预处理 清洗 去皮、去核、切分。c.灭酶护色处理灭酶护色处理 热烫、冷却、沥干d.其他前处理其他前处理 浸渍、摆盘 速冻工艺速冻工艺 典型速冻工艺典型速冻工艺速冻胡萝卜丝速冻胡萝卜丝（段段）加工工艺加工工艺原料验收高压冲洗去皮切头切丝(段)速冻去水冷却烫漂清洗挂冰衣金属探测冷藏包装速冻新工艺速冻新工艺v被膜包裹冻结法被膜包裹冻结法被膜形成缓慢冷却快速冷却冷却保存喷射液氮制冷机冷却二次
38、喷液氮制冷机冷却库温降至45中心温度至0快速通过05中心温度降至182.2.食品的冻结保藏食品的冻结保藏v食品经冻结后，需在保持其冻结状态的温度下贮藏。由于低温控制了微生物的生长，抑制了酶的活性，且食品中90%以上的水分冻结成冰，因而制品的质量比较稳定，能够达到长期保藏的目的。2.2.食品的冻结保藏食品的冻结保藏v问题一问题一 冻藏食品为什么要包装？v问题二问题二 为何选择-18作为冻结食品的贮藏温度？v问题三问题三 什么是TTT，如何进行TTT计算？2.2.1.冻结冻结食品的包装食品的包装v包装的目的包装的目的 防止干耗脱水；防止氧化造成的损失；防止微生物及其他污染。v对包装材料的要求对包装
39、材料的要求2.2.2.冻结食品的贮藏冻结食品的贮藏v冻藏温度冻藏温度 我国冷冻食品的贮藏温度一般选择-18。理论值越低越好，国外有20、30。v空气相对湿度空气相对湿度 一般应接近饱和湿空气。v空气流速空气流速 自然对流循环.冻结食品的冻结食品的TTT概念概念v影响冻结食品早期质量的因素：Product（产品原料)Processing（加工过程)Package（包装)v影响冻结食品最终质量的因素：Time(经历的时间)Temperature(经受的温度)Tolerance(对质量的容许限度)各因素反映了冻结食品质量的关键环节。.冻结食品的冻结食品的TTT概念概念v 冻结食品在生产、贮存及流通各
40、个环节中，经历的时间（Time)和经受的温度（Temperature)对其品质的容许限度（Tolerance)有决定性的影响。冻藏温度越低，则优秀品质保持的时间越长。品质的稳定性随着食品温度的降低而呈指数关系增大。由时间和温度综合影响导致的品质变化是不可逆的且逐渐积累，但与经历的顺序无关。各因素反映了冻结食品质量的关键环节。因此，低温下食品可以较长时间的贮藏而不腐败变质。食品的密度（kg/m3）;SB 释放潜热；V 长方体的体积(m3)；冻结过程中食品的热导率并非常数；决定冻结速度的可变因素Q=B/t=Bq 冻结速度及其与冰晶状态和分布的关系防止微生物及其他污染。5-液压缸冻结从过冷点开始，冻
41、结开始后温度回升至冰点；冻结食品的导热系数（W/m K）。Product（产品原料)如果食品在该温度下贮藏了B天，则其品质下降量Q为：L 平板状食品的厚度或圆柱状、球状食品的直径（m）;L 平板状食品的厚度或圆柱状、球状食品的直径（m）;比热，导热系数，热传导系数。宰杀 降温至1820排酸冷藏链在1525范围内，Q1025，食品表面的对流传热系数（W/m2 K）;温度（t），氧化还原电势(Eh）TTT曲线曲线1.多脂肪鱼和炸仔鸡2.少脂肪鱼3.四季豆和汤菜 4.青豆和草莓 5.木梅贮藏期/天温度/温度对品质的变化的影响可以用Q10来描述，在1525范围内，Q1025，TTT 的计算的计算v高品
42、质冻藏期高品质冻藏期（HQL）冻结食品与参照样品比较，如果食品质量发生了能被识别出来并在统计学上有意义的较大变化时，冻结食品贮藏的持续时间。v实用冻藏期实用冻藏期（PSL）冷冻食品质量的降低尚未失去商品价值的冻藏持续时间。冻结食品的冻藏温度与实用冻藏期冻结食品的冻藏温度与实用冻藏期冻结食品的冻藏温度与实用冻藏期冻结食品的冻藏温度与实用冻藏期TTT 的计算的计算v假定某冻结食品在某一贮藏温度下的（HQL）值为t天，那么该冻品每天的品质下降量q为：v q=1/tv如果食品在该温度下贮藏了B天，则其品质下降量Q为：v Q=B/t=Bqv如果该冻品在不同的贮藏温度下贮藏了不同的时间，则其累计品质下降量
43、Q为：v Q=Bi/ti Bi qi例：例：v冻结牛肉在生产地冻藏、运输和销售各阶段的品温、经历的天数和q值如下：品温的不同阶段 品温/经历的天数/d q 值生产地冻藏 -20 300 0.0017输送期间 -10 3 0.011消费地冻藏 -15 50 0.004 解：Q=Bi/ti=0.0017300+0.0113+0.00450=0.743 累计品质下降量小于1，可认为品质优良。3.食品在低温藏中的品食品在低温藏中的品质变化质变化3.1.1.食品在冷藏过程中的变化食品在冷藏过程中的变化v水分蒸发v冷害v后熟作用v移臭（串味）v肉的成熟v寒冷收缩v脂肪的氧化v微生物的增殖苹果的虎皮病草莓的
44、CO2伤害苹果的内部崩溃v重结晶重结晶的形成的形成v干耗干耗现象现象冻结烧v化学变化化学变化氧化、营养损失、变色、变味。v汁液流失汁液流失3.2.食品在冻藏藏过程中的变化食品在冻藏藏过程中的变化v（1）重结晶的形成重结晶的形成 温度回升高浓度区域解冻产生液态水温度降低水分再结晶细胞间隙中冰晶体长大。v防止措施防止措施 提高控温水平，以降低冻藏室内温度波动的幅度和频率。蒸汽压差的作用3.2.食品在冻藏藏过程中的变化食品在冻藏藏过程中的变化3.2.食品在冻藏藏过程中的变化食品在冻藏藏过程中的变化v（2）干耗现象干耗现象 冻品、库温与蒸发管之间的温差水蒸气压差冻品表面冰晶升华形成细微空穴 v控制措施
45、控制措施 适当提高介质的湿度、适当的包装、减少温度波动。控制干耗 低温、隔氧措施。防止冻结烧重量损失氧化劣变冻结烧 3.2.食品在冻藏藏过程中的变化食品在冻藏藏过程中的变化v（3）化学变化化学变化 氧化、营养成分的损失 变色、变味。v控制措施控制措施 冻前灭酶 低温 隔氧02550751000100200300400贮藏天数（d）维生素C残存率（%）-17.8-12.8-6.7-2.2是考查冻制品质量的重要指标。3.2.食品在冻藏藏过程中的变化食品在冻藏藏过程中的变化v（4）汁液流失汁液流失 解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中被吸收，变成液汁流出来。v产生原因产生原因 冰晶危
46、害，蛋白质变性。v危害危害 色香味形、营养成分损失。v控制措施控制措施 速冻、提高冻藏控温水平、解冻方法。冻结食品的冷藏链冻结食品的冷藏链4.冻结食品的解冻技术冻结食品的解冻技术v解冻时食品的变化解冻时食品的变化 食品软化；产生汁液流失；微生物的活动可能使食品腐败变质；表面水分蒸发，使氧化加速。v解冻速度解冻速度v方法方法 生鲜解冻、煮熟解冻、电磁解冻、真空低温解冻、组合解冻。第三章复习题v 基本概念：食品的冷藏、气调保鲜、食品的冻结点、低共熔点、过冷临界点、水分冻结量、最大冰晶生成区、速冻、汁液流失、冻结烧、干耗、TTT概念。v 食品冷却的目的和方法有哪些？v 影响冷藏食品冷藏效果的因素。v
47、 气调贮藏有哪些方法，各有什么特点？v 影响冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素。v 速冻与缓冻的优缺点，影响冻结速度的因素。v 食品冻结冷耗量、冻结时间的计算。v 冻结速度对食品品质有何影响？简述其机理。v 举例说明食品的快速冷冻是如何实现的。v 食品在低温保藏中易发生哪些变化，如何控制？最大冰晶生成区最大冰晶生成区冻结曲线与最大冰晶生成区冻结曲线与最大冰晶生成区 大部分食品的中心温度从-1降至-5时，近80%的水分可冻结成冰，此温度范围称为最大冰晶生成区。冻结西红柿细胞的变化冻结西红柿细胞的变化 冻结前的西红柿细胞5下缓慢冻结70下快速冻结果蔬的后熟果蔬的后熟成熟完熟衰老第三章第三章 食品低
48、温保藏技术食品低温保藏技术v1.食品的冷却和冷藏v2.食品的冻结v3.食品的冻藏v4.食品在低温保藏中的品质变化v 本章复习题.冷却方法冷却方法a.空气冷却法空气冷却法 利用低温冷空气降低食品温度的方法。可控参数：空气的温度、相对湿度和流速。特点特点冷却过程易控制；可实现连续化作业；易引起水分蒸发产生干耗。冷风冷却系统示意图例：冷鲜肉宰杀 降温至1820排酸冷藏链90min内4 24h气调冷藏法气调冷藏法vb.气调保藏气调保藏原理原理以果蔬的呼吸作用为例以果蔬的呼吸作用为例 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+2817kJ C6H12O6=2CO2+2C2H5OH+117kJ有氧呼吸维
49、持生命消耗养分,温度加速衰老O2、CO2无氧呼吸腐烂喷涂法喷涂法水果喷蜡机水果喷蜡机喷涂法喷涂法水果喷蜡机水果喷蜡机.冻结食品的冻结食品的TTT概念概念v影响冻结食品早期质量的因素：Product（产品原料)Processing（加工过程)Package（包装)v影响冻结食品最终质量的因素：Time(经历的时间)Temperature(经受的温度)Tolerance(对质量的容许限度)各因素反映了冻结食品质量的关键环节。3.食品在低温藏中的品食品在低温藏中的品质变化质变化3.1.1.食品在冷藏过程中的变化食品在冷藏过程中的变化v水分蒸发v冷害v后熟作用v移臭（串味）v肉的成熟v寒冷收缩v脂肪的氧化v微生物的增殖苹果的虎皮病草莓的CO2伤害苹果的内部崩溃果蔬的后熟果蔬的后熟成熟完熟衰老
