1、第三章 食品的低温保藏主要内容l低温防腐的基本原理低温防腐的基本原理 低温对酶活性的影响 低温对微生物的影响 低温对其他的变质因素的影响l食品的冷藏食品的冷藏 冷藏食品物料的选择和前处理 预冷或冷却 食品冷藏工艺 食品在冷藏过程中的质量变化 冷藏食品的回热l食品的冷冻保藏食品的冷冻保藏低温防腐的基本原理l低温对酶活性的影响 酶的活性和温度有密切的关系。酶的活性和温度有密切的关系。低温能降低酶的活性，但不能使酶完全失活，在长期的冷藏过程中，低温能降低酶的活性，但不能使酶完全失活，在长期的冷藏过程中，酶的作用仍可引起食品的变质。酶的作用仍可引起食品的变质。基质浓度和酶浓度对催化反应速度影响大。基质
2、浓度和酶浓度对催化反应速度影响大。酶的活性与温度的关系常用温度系数Q10来衡量：Q10K2/K1 Q10温度增加10，因酶活性变化所增加的化学反应率；K1温度t时，酶活性所导致的化学反应率；K2温度增加到t+10时，酶活性所导致的化学反应率。低温防腐的基本原理l低温对微生物的影响低温对微生物的影响任何微生物都有其适宜的生长活动温度范围。温度越低，它们的生长与繁殖速率也越低。当温度处于其最低生长温度时，绝大多数微生物的新陈代谢已减弱到极低的程度，呈休眠状态。微生物对低温有较强的抵抗力，孢子对低温的抵抗力更强。低温下死亡速度比在高温下缓慢得多。微生物对低温的抵抗力因菌种、菌龄、培养基、污染量和冻结
3、等条件而有所不同。长期处于低温中的微生物能产生新的适应性，低温防腐的基本原理l低温对其它的变质因素的影响低温对其它的变质因素的影响 引起食品变质的原因:油脂的酸败，油脂本身黏度增加，出现“哈喇”味。维生素C被氧化；番茄色素氧化；胡萝卜色素类氧化等.无论是细菌、霉菌、酵母菌等微生物引起的食品变质，还是由酶引起的变质以及其他因素引起的变质，在低温的环境下，可以延缓、减弱它们的作用。低温并不能完全抑制它们的作用，即使在冻结点以下的低温，食品进行长期储藏，其质量仍然有所下降。食品的冷藏食品的冷藏l食品的食品的冷藏冷藏:将经过将经过冷却冷却的食品放在的食品放在高于食品冻结点高于食品冻结点的某一合适温度下
4、的某一合适温度下贮藏贮藏.l食品的食品的冻藏冻藏:将经过将经过冻结冻结的食品放在的食品放在低于食品冻结点低于食品冻结点的某一合适温度下的某一合适温度下贮藏贮藏.l在贮藏期间仍然保持生命力的食品在贮藏期间仍然保持生命力的食品,如已采摘或收获下的新鲜水果和蔬菜如已采摘或收获下的新鲜水果和蔬菜,属于属于活体活体.这类食品一方面具有一定免疫力这类食品一方面具有一定免疫力,能抵抗外界微生物的侵袭能抵抗外界微生物的侵袭;另一方面要进另一方面要进行呼吸行呼吸,要消耗积贮于组织内的营养物质以维持其生命活动要消耗积贮于组织内的营养物质以维持其生命活动.贮藏这类食品贮藏这类食品,一方一方面要保持其活体状态面要保持
5、其活体状态,另一方面要昼减弱其呼吸强度以减少其组织内的物质的另一方面要昼减弱其呼吸强度以减少其组织内的物质的消耗消耗.适当的低温适当的低温(高于食品的冻结点高于食品的冻结点)可以达到以上的要求可以达到以上的要求,同时又能在一定程同时又能在一定程度上抑制微生物的生长繁殖和食品组织内的酶的活性度上抑制微生物的生长繁殖和食品组织内的酶的活性.l在贮藏期间已失去生命的食品在贮藏期间已失去生命的食品,如已屠宰的牲畜如已屠宰的牲畜,属于死体属于死体.这类食品已失去免疫这类食品已失去免疫力力,无法抵抗外界微生物的侵袭无法抵抗外界微生物的侵袭;同时由于机体死亡同时由于机体死亡,组织内的自溶分解酶发挥作组织内的
6、自溶分解酶发挥作用用,很容易导致这类食品在短期内分解变质很容易导致这类食品在短期内分解变质.对于这类食品对于这类食品,冷却冷藏只是短期贮冷却冷藏只是短期贮藏的手段藏的手段.要达到长期贮藏的目的要达到长期贮藏的目的,就必须对这类食品进行冻结冻藏就必须对这类食品进行冻结冻藏.只有足够的只有足够的低温低温(低于食品的冻结点低于食品的冻结点)才能长期保藏这类食品才能长期保藏这类食品.食品的冷藏食品的冷藏 l冷藏食品物料的选择和前处理冷藏食品物料的选择和前处理 l预冷或冷却预冷或冷却 l食品冷藏工艺食品冷藏工艺 l食品在冷藏过程中的质量变化食品在冷藏过程中的质量变化 l冷藏食品的回热冷藏食品的回热 食品
7、的冷藏食品的冷藏l冷藏食品物料的选择和前处理冷藏食品物料的选择和前处理对于冷藏的植物性食品物料的选择应特别注意原料的成熟度和新鲜度。成熟度愈低，贮藏寿命愈长；原料越新鲜，贮藏时间愈长。此外，冷藏的植物性食品物料还应无机械伤、无病虫害。同一批冷藏的食品物料的成熟度、个体大小等应尽量均匀一致。动物性食品物料一般应选择动物屠宰或捕获后的新鲜状态进行冷藏。植物性食品的前处理包括：挑选、去杂、分级和包装等。动物性食品物料在冷藏前需要清洗去除血污以及其他一些在捕获和屠宰过程中带来的污染物，同时降低原料中初始微生物数量，以延长贮藏期。食品的冷藏食品的冷藏l预冷或冷却预冷或冷却预冷是指在贮藏运输之前将食品冷却
8、到冷藏温度，从而能及时地抑制食品中的微生物的生长繁殖和生化反应速度，以较好地保持原有产品品质，延长食品贮藏期的一种措施。冷却可以通过传导、对流、辐射或蒸发冷却来达到目的。冷却方式的选择主要取决于产品的类型，即液体食品、固体食品或半干半湿食品。固体食品的冷却空气冷却法冷水冷却法 冰冷法 真空冷却法 液体食品的冷却 固体食品的冷却l空气冷却法空气冷却法 自然通风冷却：将采收后的果蔬放在阴凉通风的地方，使产品所带的田间热散去。这种方法冷却的时间较长，而且难以达到产品所需要的预冷温度。强制通风冷却：让低温空气流经包装食品或未包装食品的表面，将产品散发的热量带走，达到冷却的目的。强制通风冷却可先用冰块或
9、机械制冷使空气降温，然后冷风机将被冷却的空气从风道吹出，在冷却间或冷藏间中循环，吸收食品中的热量，促使其降温。空气冷却法的使用范围很广，常用于冷却果蔬、鲜蛋、乳品以及畜禽肉等冷藏、冻藏食品的预冷处理。l 冷水冷却法冷水冷却法冷水冷却法：用冷水喷淋产品或将产品浸泡在冷却水（淡水或海水）中，使产品降温的一种冷却方式。冷却水的温度一般在0左右，冷却水的降温可采用机械制冷或碎冰降温。喷水冷却多用于鱼类、家禽，有时也用于水果、蔬菜和包装食品的冷却。冷却水可循环使用，必须加入少量次氯酸盐消毒。盐水用做冷却介质不宜和一般食品直接接触。用海水冷却鱼类，冷却速度快，鱼体冷却均匀，成本也可降低。冷水和冷空气相比有
10、较高的传热系数，可以大大缩短冷却时间，而不会产生干耗，费用也低。适合采用水冷法冷却的蔬菜有甜瓜、甜玉米、胡萝卜 l冰冷法冰冷法 冰冷法：在装有蔬菜、水果、鱼、畜禽肉等的包装容器中直接放入冰块使产品降温的冷却方法。冰是比冷水更好的预冷介质。冰块冷却时食品温度不可能低于0。碎冰冷却法特别适宜于鱼类的冷却，它不仅能使鱼冷却、湿润、有光泽，而且不会发生干耗现象。碎冰冷却(干式冷却)：该法要求在船舱底部和四周先添加碎冰，然后再一层冰一层鱼装舱，这样鱼体温度可降至1，一般可保鲜7-10天不变质。水冰冷却(湿式冷却)：先将海水预冷到1.5，送入船舱或泡沫塑料箱中，再加入鱼和冰，要求冰完全将鱼浸没，用冰量一般
11、是鱼与冰之比为2：l或3：1。水冰冷却法易于操作、用冰量少，冷却效果好，但鱼在冰水中浸泡时间过长，易引起色肉变软、变白，因此该法主要用于鱼类的临时保鲜。l真空冷却法真空冷却法定义：真空冷却也叫减压冷却是把食品物料放在可以调节空气压力的密闭容器中，使产品表面的水分在真空负压下迅速蒸发，带走大量汽化潜热，从而使食品冷却。特点：降温冷却速度快、冷却均匀，30分钟内可以使蔬菜的温度从30左右降至05，而其他方法需要约30小时。适用范围：真空冷却法适用于叶菜类，对葱蒜类、花菜类、豆类和蘑菇类等也可应用，某些水果和甜玉米也可用此方法预冷。叶菜具有较大的表面积，实际操作中，只要减少产品总质量的1，就能使叶菜
12、温度下降6。作法：先将食品原料湿润，为蒸发提供较多的水分，再进行抽空冷却操作。缺点：食品干耗大、能耗大，设备投资和操作费用都较高。液体食品的冷却l原理：大多数液体冷却系统采用热交换器，热量的传递通过热交换器原理：大多数液体冷却系统采用热交换器，热量的传递通过热交换器两面的液体对流和金属壁的传导作用进行。热传递系数取决于对流和两面的液体对流和金属壁的传导作用进行。热传递系数取决于对流和传导的大小。传导的大小。l设备：应用于液体食品冷却的热交换器可以是板式的、套管式的、降设备：应用于液体食品冷却的热交换器可以是板式的、套管式的、降膜膜(或表面或表面)式的、刮板式的，或者是夹层式的盘管冷却器。式的、
13、刮板式的，或者是夹层式的盘管冷却器。l最常见的类型是板框式的。在板框式热交换器的设计中，许多板片被最常见的类型是板框式的。在板框式热交换器的设计中，许多板片被堆集在框架上，板片之间保留一定的空间，由橡胶垫片进行流体的导堆集在框架上，板片之间保留一定的空间，由橡胶垫片进行流体的导流。被冷却的液体和冷媒分别流经相隔的板片，这类换热器热交换面流。被冷却的液体和冷媒分别流经相隔的板片，这类换热器热交换面积大和占地面积小，具有能量守恒或能量回收的特点，通过对冷、热积大和占地面积小，具有能量守恒或能量回收的特点，通过对冷、热流体不同流动过程的安排可以达到节省能量的目的流体不同流动过程的安排可以达到节省能量
14、的目的 食品冷藏工艺l传统冷藏法是用空气作为冷却介质来维持冷藏库的低温，传统冷藏法是用空气作为冷却介质来维持冷藏库的低温，在食品冷藏的过程中，冷空气以自然对流或强制对流的方在食品冷藏的过程中，冷空气以自然对流或强制对流的方式与食品接触。式与食品接触。l食品冷藏的工艺效果主要决定于食品冷藏的工艺效果主要决定于储藏温度、空气湿度和空储藏温度、空气湿度和空气流速气流速等。等。l储藏温度储藏温度食品的储藏期是储藏温度的函数，在保证食品不至于冻结的情况下，冷藏温度越接近冻结温度则储藏期越长。有些食品对储藏温度持别敏感，如果温度高于或低于某一临界温度，常会有冷藏病害出现。冷藏室内温波动，会引起空气水分在食
15、品表面凝结，并导致发霉。l空气相对湿度及其流速空气相对湿度及其流速冷藏室内空气既不宜过干也不宜过于潮湿。如果空气过于潮湿，低温的食品表面与高湿空气相遇，就会有水分冷凝在其表面上，导致食品容易发霉、腐烂。如空气的相对湿度过低，食品中水分又会迅速蒸发并出现萎缩。空气流速的确定原则是及时将食品所产生的热量带走，保证室内温度均匀分布，同时将冷藏食品脱水干耗现象降到最低程度。冷藏食品若覆有保护层，室内的相对湿度和空气流速则不再成为影响因素。食品在冷藏过程中的质量变化食品在冷藏过程中的质量变化 l水分蒸发水分蒸发l冷害冷害l后熟作用后熟作用l移臭和串味移臭和串味l肉的成熟肉的成熟l寒冷收缩寒冷收缩l脂肪的
16、氧化脂肪的氧化l微生物的增殖微生物的增殖l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l水分蒸发水分蒸发 食品在冷却冷藏过程中，食品表面的水分向外蒸发，使食品失水干燥。失水干燥会导致食品质量损失(俗称干耗)，而且使果实失去新鲜饱满的外观，影响其柔嫩性和抗病性。干耗与食品的种类、食品和冷却介质空气的温差、空气介质的湿度和流速及冷却冷藏的时间有着密切的关系。水果、蔬菜类食品在冷藏过程中，由于表皮成分、厚度及内部组织结构不同，水分蒸发情况存在很大差别。在冷却冷藏的初期食品水分蒸发的速度较大。冷害l有些水果、蔬菜在冷却冷藏过程中的温度虽未低于其冻结点，但当储有些水果、蔬菜在冷却冷藏过程中的温度
17、虽未低于其冻结点，但当储温低于某一温度界限时，这些水果、蔬菜的正常的生理机能就会因受温低于某一温度界限时，这些水果、蔬菜的正常的生理机能就会因受到障碍而失去平衡，引起一系列生理病害。这种由于低温造成的生理到障碍而失去平衡，引起一系列生理病害。这种由于低温造成的生理病害现象称为病害现象称为冷害冷害。l冷害有各种现象，最明显的症状是组织内部变褐和表皮出现干缩、凹冷害有各种现象，最明显的症状是组织内部变褐和表皮出现干缩、凹陷斑纹。陷斑纹。l引起冷害发生的因素很多，主要有果蔬的种类、储藏温度和时间。引起冷害发生的因素很多，主要有果蔬的种类、储藏温度和时间。l冷害现象出现最早的品种是香蕉，像黄瓜、茄子这
18、类品种一般需要冷害现象出现最早的品种是香蕉，像黄瓜、茄子这类品种一般需要l014天天 后熟作用l为了获得较长的贮藏期，水果和蔬菜在尚未完全成熟时就进行采收，为了获得较长的贮藏期，水果和蔬菜在尚未完全成熟时就进行采收，然后在低温下贮藏或运输，使它在贮藏和运输的过程中逐渐成熟。这然后在低温下贮藏或运输，使它在贮藏和运输的过程中逐渐成熟。这种果蔬在采收后向成熟转化的过程称为种果蔬在采收后向成熟转化的过程称为后熟后熟。l在低温冷藏期间，果蔬在呼吸作用下逐渐转向成熟，其组织成分和组在低温冷藏期间，果蔬在呼吸作用下逐渐转向成熟，其组织成分和组织形态会发生一系列的变化，表现为可溶性糖含量升高、糖酸比例趋织形
19、态会发生一系列的变化，表现为可溶性糖含量升高、糖酸比例趋于协调、可溶性果胶含量增加、果实香味变得浓郁、颜色变红或变艳、于协调、可溶性果胶含量增加、果实香味变得浓郁、颜色变红或变艳、硬度下降等一系列成熟特征。为了较长时间地贮藏果蔬，应当控制其硬度下降等一系列成熟特征。为了较长时间地贮藏果蔬，应当控制其后熟能力。后熟能力。l温度会直接影响果蔬的后熟，掌握适宜的贮藏温度可以将其推迟。选温度会直接影响果蔬的后熟，掌握适宜的贮藏温度可以将其推迟。选择最佳贮藏温度的原则，既要防止冷害，又不能产生高温病害，否则择最佳贮藏温度的原则，既要防止冷害，又不能产生高温病害，否则就失去后熟能力。就失去后熟能力。移臭和
20、串味l各种食品的气味不尽相同，在混合储藏过程就有一个串味的问题。各种食品的气味不尽相同，在混合储藏过程就有一个串味的问题。l对于那些在冷藏中容易放出或吸收气味的食品，即使储藏期很短，也对于那些在冷藏中容易放出或吸收气味的食品，即使储藏期很短，也不宜将它们一起存放。不宜将它们一起存放。l大蒜的臭味非常强烈，如将其与苹果等水果一起存放，则苹果会带上大蒜的臭味非常强烈，如将其与苹果等水果一起存放，则苹果会带上大蒜的臭味；梨和苹果与土豆冷藏在一起，会使梨或苹果产生土腥味；大蒜的臭味；梨和苹果与土豆冷藏在一起，会使梨或苹果产生土腥味；柑桔或苹果不能与肉、蛋、牛奶冷藏在一起，否则将互相串味。柑桔或苹果不能
21、与肉、蛋、牛奶冷藏在一起，否则将互相串味。l凡是气味相互影响的食品应分开储藏，或包装后进行储藏。凡是气味相互影响的食品应分开储藏，或包装后进行储藏。l冷藏库长期使用后会有一种特有的冷藏臭，也会转移给冷藏食品。冷藏库长期使用后会有一种特有的冷藏臭，也会转移给冷藏食品。肉的成熟l刚屠宰后动物的肉是柔软的，并已具有很高的持水性，经过一段时间刚屠宰后动物的肉是柔软的，并已具有很高的持水性，经过一段时间的放置，肉质会变得粗硬，持水性大大降低。继续延长放置时间，尸的放置，肉质会变得粗硬，持水性大大降低。继续延长放置时间，尸僵开始缓解，肉的硬度降低，保水性有所恢复，使肉变得柔软、多汁，僵开始缓解，肉的硬度降
22、低，保水性有所恢复，使肉变得柔软、多汁，风味得到改善，这个变化过程称为肉的风味得到改善，这个变化过程称为肉的成熟成熟。l肉成熟的速度与温度有关。温度低（肉成熟的速度与温度有关。温度低（0-4），肉成熟的时间长，但肉），肉成熟的时间长，但肉质好，耐贮藏；质好，耐贮藏；l高温高温(20以上以上)，肉成熟时间虽短，但肉质差，易腐败。，肉成熟时间虽短，但肉质差，易腐败。寒冷收缩l畜禽屠宰后在末出现僵直前如果进行快速冷却，其肌肉会畜禽屠宰后在末出现僵直前如果进行快速冷却，其肌肉会发生显著收缩，以后即使经过成熟过程，肉质也不会十分发生显著收缩，以后即使经过成熟过程，肉质也不会十分软化，这种现象叫软化，这种
23、现象叫寒冷收缩寒冷收缩。l肉类在冷却时若发生寒冷收缩，其肉质变硬、嫩度差，如肉类在冷却时若发生寒冷收缩，其肉质变硬、嫩度差，如果再经冻结，在解冻后会出现大量的汁液流失。一般来说，果再经冻结，在解冻后会出现大量的汁液流失。一般来说，牛肉在宰后牛肉在宰后10小时内，小时内，pH降到降到6.2以前，肉温降到以前，肉温降到8以下，以下，就容易发生寒冷收缩。就容易发生寒冷收缩。脂肪的氧化l冷却冷藏过程中，食品中所含油脂会发生水解、脂肪酸的冷却冷藏过程中，食品中所含油脂会发生水解、脂肪酸的氧化、聚合等复杂变化，导致食品风味变差，味道恶化，氧化、聚合等复杂变化，导致食品风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、发
24、黏等现象。出现变色、酸败、发黏等现象。微生物的增殖l在冷却贮藏的温度下，微生物特别是低温细菌，它的繁殖在冷却贮藏的温度下，微生物特别是低温细菌，它的繁殖和分解作用并没有充分被抑制，只是速度变得缓慢些，长和分解作用并没有充分被抑制，只是速度变得缓慢些，长时间后，由于低温细菌的增殖，就会使食品发生腐败。时间后，由于低温细菌的增殖，就会使食品发生腐败。l低温细菌的繁殖在低温细菌的繁殖在0以下变得缓慢，但如果要停止繁殖，以下变得缓慢，但如果要停止繁殖，一般来说温度要降到一般来说温度要降到-10以下，对于个别低温细菌在以下，对于个别低温细菌在-40的低温下仍有繁殖。的低温下仍有繁殖。食品在冷却冷藏中的其
25、他变化l食品在冷却冷藏中还可能发生淀粉的老化、风味物质的丧食品在冷却冷藏中还可能发生淀粉的老化、风味物质的丧失、红肉色泽的变化、鱼组织软化和出现淌液、营养成分失、红肉色泽的变化、鱼组织软化和出现淌液、营养成分的损耗、变色等其他一些不良变化。的损耗、变色等其他一些不良变化。冷藏食品的回热冷藏食品的回热 l出冷藏库后不立即食用的冷藏食品在出冷藏库前均要经过回热，即在保证空气出冷藏库后不立即食用的冷藏食品在出冷藏库前均要经过回热，即在保证空气中的水分不会在冷藏食品表面上冷凝的前提下，逐渐提高冷藏食品的温度，使中的水分不会在冷藏食品表面上冷凝的前提下，逐渐提高冷藏食品的温度，使其最终与外界空气温度一致
26、。其最终与外界空气温度一致。l如果冷藏食品不经回热就直接出冷藏库，当所遇外界空气的露点温度高于其表如果冷藏食品不经回热就直接出冷藏库，当所遇外界空气的露点温度高于其表面温度时，就会有带灰尘和微生物的水分在冷藏食品的冷表面上凝结，使冷藏面温度时，就会有带灰尘和微生物的水分在冷藏食品的冷表面上凝结，使冷藏食品受到污染。食品受到污染。l回热的技术关键是必须使与冷藏食品的冷表面接触的空气的露点温度始终低于回热的技术关键是必须使与冷藏食品的冷表面接触的空气的露点温度始终低于冷藏食品的表面温度。否则，食品表面就会有冷凝水出现。冷藏食品的表面温度。否则，食品表面就会有冷凝水出现。l暖空气的相对湿度不宜过高，
27、也不宜过低。相对湿度过高，空气中的水分容易暖空气的相对湿度不宜过高，也不宜过低。相对湿度过高，空气中的水分容易出现冷凝现象；相对湿度过低，容易引起回热过程中食品的干缩。出现冷凝现象；相对湿度过低，容易引起回热过程中食品的干缩。食品的冷冻保藏食品的冷冻保藏l食品冻藏食品冻藏就是采用缓冻或速冻方法将食品冻结，而后在就是采用缓冻或速冻方法将食品冻结，而后在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。l常用的常用的贮藏温度为贮藏温度为-12-23，以，以-18为最适用。为最适用。贮藏贮藏冻藏食品的冷库常称之为低温冷库或冻库。冻藏适用于冻藏食品的冷库常称之为低温冷
28、库或冻库。冻藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的可以年计。长期贮藏，短的可达数日，长的可以年计。l冻藏是易腐食品长期贮藏的重要保藏方法。冻藏是易腐食品长期贮藏的重要保藏方法。食品的冷冻保藏食品的冷冻保藏l冷冻食品物料的选择和前处理l食品的冻结l食品的冻结规律和水分冻结量l影响冻结速率的因素l冻结对食品品质的影响l速冻与缓冻l冻制食品的储藏和解冻冷冻食品物料的选择和前处理冷冻食品物料的选择和前处理l冷冻食品物料的选择：只有新鲜优质原材料才能供冻制之用。l冷冻食品物料的前处理蔬菜原料水果肉制品家禽液态食品l蔬菜原料蔬菜原料进行清洗、除杂，以清除表面上的尘土、昆虫、汁液等杂质，减少微生物的污染。在1
29、00热水或蒸汽中进行预煮。预煮后应立即将原料冷却到10以下。l水果水果水果也要进行清理和清洗；水果不宜预煮；低浓度糖浆，添加柠檬酸、抗坏血酸和二氧化硫等添加剂以延缓氧化作用。加糖处理也可用于一些蛋品。l肉制品肉制品一般不需特殊加工处理，屠宰清理后直接预冷、冻制而成。采用加盐处理，类似于盐腌。加水溶性或脂溶性的抗氧化剂。l对于家禽，屠宰后对于家禽，屠宰后121224h24h内冻结，肉质嫩度好，贮藏期长。内冻结，肉质嫩度好，贮藏期长。l液态食品浓缩后冻结效果好。液态食品浓缩后冻结效果好。l在冻结前可采用不透气的包装材料对食品物料进行包装在冻结前可采用不透气的包装材料对食品物料进行包装。食品的冻结食
30、品的冻结 食品的冻结或冻制食品的冻结或冻制就是运用现代冷冻技术，在尽可能短的时间就是运用现代冷冻技术，在尽可能短的时间内将食品温度降低到其冻结点以下预期的冻藏温度，使食品所含的内将食品温度降低到其冻结点以下预期的冻藏温度，使食品所含的全部或大部分水分随着食品内部热量的外散形成冰晶体，以减少生全部或大部分水分随着食品内部热量的外散形成冰晶体，以减少生命活动和生化变化所必需的液态水分，并便于运用更低的贮藏温度命活动和生化变化所必需的液态水分，并便于运用更低的贮藏温度抑制微生物活动和高度减缓食品的生化变化，从而保证食品在冷藏抑制微生物活动和高度减缓食品的生化变化，从而保证食品在冷藏过程中的稳定性。过
31、程中的稳定性。l水的水的冰点冰点就是水和冰之间处于两相平衡时的温度。就是水和冰之间处于两相平衡时的温度。l水冰处于平衡时若在水中溶入像糖一类非挥发性溶质，则糖液的蒸汽压就会下水冰处于平衡时若在水中溶入像糖一类非挥发性溶质，则糖液的蒸汽压就会下降，冰的蒸汽压将大于水的蒸汽压，如果温度维持不变，冰块就会消失即转化降，冰的蒸汽压将大于水的蒸汽压，如果温度维持不变，冰块就会消失即转化为水。如果降低温度促使冰的蒸汽压下降，直至再次建立溶液和冰间的相互平为水。如果降低温度促使冰的蒸汽压下降，直至再次建立溶液和冰间的相互平衡，那末冰即不再消失，即它的温度达到了和溶液浓度相适应的新的冻结点。衡，那末冰即不再消
32、失，即它的温度达到了和溶液浓度相适应的新的冻结点。l食品内水分不是纯水而是含有有机物及无机物的溶液。食品要降到食品内水分不是纯水而是含有有机物及无机物的溶液。食品要降到0以下才以下才产生冰晶，此冰晶开始出现的温度即所谓的产生冰晶，此冰晶开始出现的温度即所谓的冻结点冻结点。l水溶液冰点降低与溶质的浓度成正比，每增加水溶液冰点降低与溶质的浓度成正比，每增加1molL1molL-1-1溶质溶质，溶液冰点下降，溶液冰点下降1.861.86。l一般食品的冻结点为一般食品的冻结点为-3-0.6-3-0.6 品种冻结点/含水量/%品种冻结点/含水量/%牛肉猪肉鱼肉蛋白蛋黄牛奶白脱-0.6-1.7-2.8-0
33、.6-2-0.45-0.65-0.5-1-1.871.66070858949.588.615干酪葡萄苹果青豆橘子香蕉-8-2.2-2-1.1-2.2-3.45581.587.973.488.175.5食品的冻结规律和水分冻结量食品的冻结规律和水分冻结量l冻结规律 不论是固体还是液体，冻结时水分不会同时立即从液态转变不论是固体还是液体，冻结时水分不会同时立即从液态转变成为固态。如将一杯液体食品放入冻结室内，杯壁附近的液体就首成为固态。如将一杯液体食品放入冻结室内，杯壁附近的液体就首先冻结，而且最初完全是自由水分形成冰晶体。随着冰晶体的不断先冻结，而且最初完全是自由水分形成冰晶体。随着冰晶体的不断
34、形成，未冻结食品中的无机盐类、蛋白质、乳糖和脂肪等含量相应形成，未冻结食品中的无机盐类、蛋白质、乳糖和脂肪等含量相应地增加，随着冻结不断进行，冻结温度不断下降，含有溶质的溶液地增加，随着冻结不断进行，冻结温度不断下降，含有溶质的溶液也就随之不断冻结，未冻结溶液的浓度亦随之增浓，此现象叫也就随之不断冻结，未冻结溶液的浓度亦随之增浓，此现象叫冻结冻结浓缩现象浓缩现象。影响冻结速度的因素影响冻结速度的因素 l冻结速度常用下列两种方式表达：冻结速度常用下列两种方式表达：冰晶体形成速度冰晶体形成速度和和界面位移速度界面位移速度。l冰晶体的形成速度：就是在物体任何单位容积内或任意点上单位时间内的冰晶体的形
35、成速度：就是在物体任何单位容积内或任意点上单位时间内的水分冻结量。水分冻结量。l界面位移速度：就是食品内未冻结层和冻结层间的分界面在单位时间内从界面位移速度：就是食品内未冻结层和冻结层间的分界面在单位时间内从物体表面向中心位移的距离。物体表面向中心位移的距离。l食品冻结速度取决于传热推动力（食品冻结速度取决于传热推动力（T T冻冻T T）和热阻总值两个可变因数。）和热阻总值两个可变因数。传热推动力即（传热推动力即（T T冻冻T T）与冻结速度成正比。热阻总值与空气流速）与冻结速度成正比。热阻总值与空气流速(放热放热系数系数)、食品厚度、系统几何特性，以及食品成分等一些因素有关，它和、食品厚度、
36、系统几何特性，以及食品成分等一些因素有关，它和冻结速度成反比。冻结速度成反比。影响冻结速度的因素影响冻结速度的因素l食品成分的影响食品成分的影响不同的食品成分具有不同的导热性，在其他条件不变的情况下，不同的食品成分具有不同的导热性，在其他条件不变的情况下，食品的导热性愈强，冻结速度愈快。食品的导热性愈强，冻结速度愈快。冰的导热性冰的导热性(2.324 W/m(2.324 W/m K)K)比水的导热性比水的导热性(0.604 W/m(0.604 W/m K)K)大。大。食品冻结时，由于大量水分转化为冰晶体，其导热性迅速增加。食品冻结时，由于大量水分转化为冰晶体，其导热性迅速增加。水的导热性（水的
37、导热性（1W/m1W/m K)K)脂肪的导热性脂肪的导热性(0.15 W/m(0.15 W/m K)K)空气的空气的导热性导热性(0.066 W/m(0.066 W/m K)K)。含空气和脂肪较多的食品的冻结速度比较缓慢。含空气和脂肪较多的食品的冻结速度比较缓慢。即使食品化学组成相同，如结构不同，也可能对冻结速度产生即使食品化学组成相同，如结构不同，也可能对冻结速度产生影响影响。例：在水和油的含量各为例：在水和油的含量各为50%50%的食品，其乳化液有：的食品，其乳化液有：油悬浮在水中（水为连续相）导热性好油悬浮在水中（水为连续相）导热性好水悬浮在油中（油为连续相）导热性差水悬浮在油中（油为连
38、续相）导热性差影响冻结速度的因素影响冻结速度的因素l非食品成分的影响非食品成分的影响传热介质传热介质传热介质与食品间温度差越大，冻结速度愈快。传热介质与食品间温度差越大，冻结速度愈快。随着冻结设备温度的下降，其对冻结速度的影响减小。随着冻结设备温度的下降，其对冻结速度的影响减小。空气或制冷剂循环的速度空气或制冷剂循环的速度空气或制冷剂循环的速度愈快，冻结速度愈快。空气或制冷剂循环的速度愈快，冻结速度愈快。加速冷空气或制冷剂的流动，能保持传热介质和食品间较大的温差；能提加速冷空气或制冷剂的流动，能保持传热介质和食品间较大的温差；能提高传热系数高传热系数。影响冻结速度的因素影响冻结速度的因素l非食
39、品成分的影响非食品成分的影响食品的厚度食品的厚度 食品愈厚食品愈厚,热阻愈大热阻愈大,冻结速度愈慢。冻结速度愈慢。食品较薄时其冻结速度才会随着空气流速的加大或放热系数的增大而显著增长，食品较薄时其冻结速度才会随着空气流速的加大或放热系数的增大而显著增长，食品愈厚效果愈不明显。食品愈厚效果愈不明显。当食品厚度至当食品厚度至20cm20cm时，即使再增加其时，即使再增加其值，实际效果却不大值，实际效果却不大。冷冻系统的几何特性冷冻系统的几何特性系统的几何特性包括：制冷剂和食品紧密接触程度、搅拌情况，以及连续冷却和系统的几何特性包括：制冷剂和食品紧密接触程度、搅拌情况，以及连续冷却和冻结系统中循环空
40、气的流向和食品走向间相互关系（如顺流或逆流），制冷面与冻结系统中循环空气的流向和食品走向间相互关系（如顺流或逆流），制冷面与呈一定结构状态的食品的接触方向等一些因素在内。呈一定结构状态的食品的接触方向等一些因素在内。食品和冷却介质间紧密接触程度愈高，愈有利于传热，冻结速度愈快。如果在冻食品和冷却介质间紧密接触程度愈高，愈有利于传热，冻结速度愈快。如果在冻结过程中，对制冷剂或传热介质加以搅拌，则冷冻速度更快。结过程中，对制冷剂或传热介质加以搅拌，则冷冻速度更快。冻结对食品品质的影响冻结对食品品质的影响l冻结时食品容积的变化冻结时食品容积的变化l冻结对溶液内溶质重新分布的影响冻结对溶液内溶质重新分
41、布的影响l冰晶体对食品的危害性冰晶体对食品的危害性l浓缩的危害性浓缩的危害性食品物料在冻结后一般会发生体积膨胀，膨胀的程度与食品中的水分和气体含量有关。液态食品（如牛奶）冻结时它的体积会增大。液态食品（如牛奶）冻结时它的体积会增大。因液体和冰块都无甚压缩性，瓶装液体食品冻结时常会出现跳盖或玻因液体和冰块都无甚压缩性，瓶装液体食品冻结时常会出现跳盖或玻瓶爆裂的现象。为此，用硬质容器装液态食品时必须为冻结时容积的增长瓶爆裂的现象。为此，用硬质容器装液态食品时必须为冻结时容积的增长留有余地。留有余地。冻结时食品容积的变化冻结时食品容积的变化l冻结使溶液中的冻结使溶液中的溶质按几何梯级重新分布溶质按几
42、何梯级重新分布，愈到中心浓度愈浓。，愈到中心浓度愈浓。l溶质在冻结溶液内的重新分布或分层化完全决定于分界面位移速度溶质在冻结溶液内的重新分布或分层化完全决定于分界面位移速度和溶质扩散速度的对比关系。和溶质扩散速度的对比关系。分界面位移速度愈快，溶质分布愈益分界面位移速度愈快，溶质分布愈益均匀均匀。l即使冻结层分界面高速位移也难使冻结溶液内溶质分布完全均匀，即使冻结层分界面高速位移也难使冻结溶液内溶质分布完全均匀，而缓慢的位移也很难会使最初形成的冰晶体内达到完全脱盐的程度。而缓慢的位移也很难会使最初形成的冰晶体内达到完全脱盐的程度。l冷冻浓缩冷冻浓缩即是利用上述冻结规律来浓缩果汁等一类具有热敏性
43、物质即是利用上述冻结规律来浓缩果汁等一类具有热敏性物质的新技术。的新技术。冻结对溶液内溶质重新分布的影响冻结对溶液内溶质重新分布的影响冰晶体对食品的危害性冰晶体对食品的危害性 由细胞构成的食品（水分存在于原生质或细胞间隙中，或呈结合状态或呈游离状态）冰晶体的生成导致水分向细胞外渗透，最终导致食品失去原有质地。冻结过程中温度降低到食品开始冻结的温度冻结过程中温度降低到食品开始冻结的温度(冻结点冻结点)时，处于细胞时，处于细胞间的水分首先形成冰晶体间的水分首先形成冰晶体 冰晶体附近的溶液浓度升高冰晶体附近的溶液浓度升高与细胞内汁液形成渗透压差与细胞内汁液形成渗透压差 冰晶体对细胞产生挤压冰晶体对细
44、胞产生挤压 细胞和肌纤维内汁液形成的水蒸汽压大于冰晶体的蒸汽压细胞和肌纤维内汁液形成的水蒸汽压大于冰晶体的蒸汽压 水分向细胞外扩散 有些食品本身虽非细胞构成，但冰晶体的形成对其品质同样会有影响。如奶油那样的乳胶体、冰淇淋那样的冻结泡沫体。如奶油那样的乳胶体、冰淇淋那样的冻结泡沫体。食品内如尚有未冻结核心或部分冻结区存在食品内如尚有未冻结核心或部分冻结区存在,就极易出现色泽、就极易出现色泽、质地和胶体性质等方面的变质现象。未冻结核心或部分冻结区的高浓质地和胶体性质等方面的变质现象。未冻结核心或部分冻结区的高浓度溶液是造成部分冻结食品变质的主要原因。度溶液是造成部分冻结食品变质的主要原因。溶液中若
45、有溶质结晶或沉淀，出现沙粒感。溶液中若有溶质结晶或沉淀，出现沙粒感。在高浓度溶液中的溶质未沉淀出来，蛋白质会因盐析而变性。在高浓度溶液中的溶质未沉淀出来，蛋白质会因盐析而变性。酸性溶质浓缩会使酸性溶质浓缩会使pHpH值下降，导致蛋白质凝固。值下降，导致蛋白质凝固。胶体悬浮液中阴、阳离子的浓度增加或沉淀，会对悬浮液的平衡产胶体悬浮液中阴、阳离子的浓度增加或沉淀，会对悬浮液的平衡产生干扰作用。生干扰作用。水分形成冰晶体时，溶液内气体浓度增加至过饱和，被挤出。水分形成冰晶体时，溶液内气体浓度增加至过饱和，被挤出。溶质浓度增加引起邻近的组织脱水，解冻后难以复原。溶质浓度增加引起邻近的组织脱水，解冻后难
46、以复原。浓缩的危害性浓缩的危害性速冻与缓冻l冻结速度对食品的影响冻结速度对食品的影响l缓冻方法缓冻方法l速冻方法速冻方法速冻与缓冻速冻与缓冻l冻结速度对食品的影响冻结速度对食品的影响冻结速度可按食品中心温度下降所需的时间将冻结过程划分为快速冻结和缓慢冻结。食品中心温度从-l下降至-5所需的时间在30 min以内，属于快速冻结快速冻结，超过30min则属于缓慢冻结缓慢冻结。速冻食品的质量高于缓冻食品速冻食品的质量高于缓冻食品速冻形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏性也比较小。速冻形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏性也比较小。冻结时间短，允许盐分扩散和分离出水分的时间也随之缩短，浓缩的冻结时间短，允许盐
47、分扩散和分离出水分的时间也随之缩短，浓缩的危害性也随之而下降到最低的程度。危害性也随之而下降到最低的程度。将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度以下，能及时地阻止冻结将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度以下，能及时地阻止冻结时食品分解。时食品分解。速冻与缓冻速冻与缓冻l缓冻方法缓冻方法将食品放在绝热的低温室内(室温一般为-18-40，常用温度为-23-29)，并在静态的空气中进行冻结的方法就是缓冻方法。特点：费用低，冻结速度慢。冻结时间：约需3小时3天。适用性：牛肉、猪肉(半胴休)、箱装家禽、盘装整条鱼、大容器或桶装水果、5千克以上包装的蛋品(蛋白、蛋黄、全蛋)等。速冻与缓冻速冻与缓冻l速冻
48、方法速冻方法鼓风冻结法间接接触冻结法直接接触冻结法鼓风冻结法l概念 即采用鼓风的方法使即采用鼓风的方法使低温低温空气强制流动，并和食品物料充分接触，促使空气强制流动，并和食品物料充分接触，促使食品快速散热，以达到提高冻结速度、缩短冻结时间的目的。食品快速散热，以达到提高冻结速度、缩短冻结时间的目的。l原理 增大风速以使对流传热系数提高，从而提高冻结速度，缩短冻结时间。增大风速以使对流传热系数提高，从而提高冻结速度，缩短冻结时间。l技术关键 保证空气流通，并使之与食品所有部分都能密切接触。保证空气流通，并使之与食品所有部分都能密切接触。l工艺参数 空气温度空气温度-29 -46，空气流速则为，空
49、气流速则为315ms。l空气流动方式 空气可从食品上面流过，也可从食品的下面流过，还有流经食品堆层的。空气可从食品上面流过，也可从食品的下面流过，还有流经食品堆层的。l冻结方式 分为分为间歇冻结间歇冻结和和连续冻结连续冻结间接接触冻结法l概念：即用制冷剂或低温介质冷却的金属板和食品密切接触，使食品即用制冷剂或低温介质冷却的金属板和食品密切接触，使食品冻结的方法冻结的方法。l传热方式：传导方式传导方式l适用性：可用于冻结未包装的和用塑料袋、玻璃纸或纸盒包装的食品。可用于冻结未包装的和用塑料袋、玻璃纸或纸盒包装的食品。l常用设备：平板速冻装置平板速冻装置、钢带式冻结装置钢带式冻结装置、回转式冻结装
50、置回转式冻结装置直接接触冻结l概念：即包装或未包装食品与低温介质或超低温制冷剂直接接触概念：即包装或未包装食品与低温介质或超低温制冷剂直接接触下进行冻结的方法下进行冻结的方法l常用方法：喷淋、浸渍法或者两种方法同时使用。常用方法：喷淋、浸渍法或者两种方法同时使用。l对低温或超低温介质的要求：对低温或超低温介质的要求：未包装食品要求：无毒、纯度高、清洁、无异味、无外来色素或未包装食品要求：无毒、纯度高、清洁、无异味、无外来色素或漂白作用等。漂白作用等。包装食品：介质必须无毒并对包装材料无腐蚀作用。包装食品：介质必须无毒并对包装材料无腐蚀作用。l常用的低温介质：氯化钠、甘油和丙二醇溶液常用的低温介
