《食品的凍結(jié)與凍藏》

1、1 制作： 2 第1節(jié) 食品的凍結(jié) 第2節(jié) 食品的凍藏 第3節(jié) 食品的凍結(jié)方法和凍結(jié)裝置 3 通常，非活體食品的貯藏溫度越低，其貯藏 期越長(zhǎng)。動(dòng)物性食品在凍結(jié)點(diǎn)以上的冷卻狀態(tài)下， 只能作12周的短期貯藏；如果溫度降至凍結(jié)點(diǎn)以 下，國(guó)際上推薦一18以下，動(dòng)物性食品呈凍結(jié)狀 態(tài)，就可作長(zhǎng)期貯藏，溫度越低，品質(zhì)保持越好， 實(shí)用貯藏期越長(zhǎng)。以鱈魚為例，15只可貯藏1天， 0 可貯藏15天，一18 可貯藏68個(gè)月，一25 可貯藏1年。水果、蔬菜等植物性食品也可用凍結(jié)的 方法加工成速凍水果、速凍蔬菜并在一18 以下 的低溫下貯藏，其貯藏期可達(dá)1年以上。 4 食品在凍結(jié)過(guò)程中所含水分要結(jié)冰。魚、肉、 禽等動(dòng)

2、物性食品若不經(jīng)前處理直接凍結(jié)，解凍后 的感官品質(zhì)變化不大，但水果、蔬菜類植物性食 品若不經(jīng)前處理直接凍結(jié)；解凍后的感官品質(zhì)就 會(huì)明顯惡化。所以蔬菜凍前須進(jìn)行燙漂，水果要 進(jìn)行加糖或糖液等前處理后再凍結(jié)、如何把食品 凍結(jié)過(guò)程中水變成冰結(jié)晶及低溫造成的影響減小 或抑制到最低限度，是凍結(jié)工序中必須考慮的技 術(shù)關(guān)鍵。 5 第一節(jié)食品在凍結(jié)時(shí)的變化 一、物理變化 （一）體積膨脹、產(chǎn)生內(nèi)壓 水在4C時(shí)體積最小，密度最大，為1000kg m3。0時(shí)水結(jié)成冰，體積約增加9，在食品中 體積約增加6%。冰的溫度每下降 1 ，其體積 收縮 0.010.005、二者相比，膨脹比收縮大 得多，所以含水分多的食品凍結(jié)時(shí)體

3、積會(huì)膨脹。 6 食品凍結(jié)時(shí)首先是表面水分結(jié)冰，然后冰層 逐漸向內(nèi)部延伸。當(dāng)內(nèi)部的水分因凍結(jié)而體積膨脹 時(shí)，會(huì)受到外部冰層的阻礙，產(chǎn)生內(nèi)壓稱做凍結(jié)膨 脹壓純理論計(jì)算其數(shù)值可高達(dá)8.7MPa。當(dāng)外層受 不了這樣的內(nèi)壓時(shí)就會(huì)破裂，逐漸使內(nèi)壓消失。如 采用一196的液氮凍結(jié)金槍魚時(shí)，由于厚度較大， 凍品會(huì)發(fā)生龜裂，這就是內(nèi)壓造成的。 7 日本為了防止因凍結(jié)內(nèi)壓引起凍品表面的龜裂， 采用均溫處理的二段凍結(jié)方式，先將魚體降溫至中 心溫度接近凍結(jié)點(diǎn)，取出放入-15的空氣或鹽水中 使魚體各部位溫度趨于均勻，然后再用-40 的氯 化鈣鹽水浸漬或噴淋凍結(jié)至終點(diǎn)，可防止魚體表面 龜裂現(xiàn)象的發(fā)生。 8 （二）物理特性

4、的變化 食品的比熱容隨含水量而異，合水量多的 食品比熱容大，含脂肪多的食品比熱容小。對(duì)一 定含水量的食品，凍結(jié)點(diǎn)以上的比熱容要比凍結(jié) 點(diǎn)以下的大。比熱容大的食品在冷卻和凍結(jié)時(shí)需 耍的冷量大，解凍時(shí)需要的熱量亦多。 1. 比熱容 9 10 式中，W是食品中水分的含量。該近似計(jì)算 式的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值有很好的一致性。但在食品 凍結(jié)過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，凍結(jié)率在不斷變 化，會(huì)對(duì)食品的比熱容帶來(lái)影響、因此需根據(jù)食 品的品溫求出凍結(jié)率，對(duì)比熱容進(jìn)行修正。 11 2.導(dǎo)熱率 構(gòu)成食品主要物質(zhì)的熱導(dǎo)率如表3-2所示。水 的熱導(dǎo)率為0.6W（m），冰的熱導(dǎo)率為 2.21W（m），約為水熱導(dǎo)率的4倍。其他成 分

5、的熱導(dǎo)率基本上是一定的，但因?yàn)樗谑称分?的含量很高，當(dāng)溫度下降，食品中的水分開始結(jié) 冰的同時(shí)，熱導(dǎo)率就變大（參見(jiàn)表32），食品 的凍結(jié)速度加快。 12 13 14 食品經(jīng)過(guò)凍結(jié)、解凍后，內(nèi)部冰晶融化成水， 如不能被組織、細(xì)胞吸收回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)這部 分水分就分離出來(lái)成為流失液。流失液不僅是水， 還包括溶于水的成分，如蛋白質(zhì)、鹽類、維生素等。 體液流夫使食品的質(zhì)量減少，營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味亦受 損失。因此，流失液的產(chǎn)生率成為評(píng)定食品質(zhì)量的 指標(biāo)之一。 （三）體液流失 15 一般來(lái)說(shuō)，如果食品原料新鮮，凍結(jié)速度快， 凍藏溫度低且波動(dòng)小，冷藏期短，則解凍時(shí)流失 液少。若水分含量多，流失液亦多、如魚和肉比

6、。 魚的含水量高故流失液亦多。葉菜類和豆類相比， 葉菜類流失液多。經(jīng)凍結(jié)前處理如加鹽、糖、磷 酸鹽時(shí)流失液少。食品原料切得越細(xì)小，流失液 亦越多。 16 食品凍結(jié)過(guò)程中，因食品中的水分從表面蒸發(fā)， 造成食品的質(zhì)量減少，俗稱“干耗”。干耗不僅會(huì) 造成企業(yè)很大的經(jīng)濟(jì)損失，還給凍品的品質(zhì)和外觀 帶來(lái)影響。例如日宰 2 000頭豬的肉聯(lián)廠。干耗以 2%或3%計(jì)算，年損失 600多噸肉，相當(dāng)于 15000頭 豬。 （四）干耗 17 凍結(jié)室內(nèi)的空氣未達(dá)到飽和狀態(tài)，其水蒸汽 壓小于飽和水蒸氣壓，而魚、肉等含水量較高， 其表面層接近飽和水蒸氣壓，在蒸氣壓差的作用 下食品表面水分向空氣中蒸發(fā)。表面層水分蒸發(fā) 后

7、內(nèi)層水分在擴(kuò)散作用下向表面層移動(dòng)。由于凍 結(jié)室內(nèi)的空氣連續(xù)不斷地經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器，空氣中的 水蒸氣凝結(jié)在蒸發(fā)器表面，減濕后常處于不飽和 狀態(tài)，所以凍結(jié)過(guò)程中的干耗在不斷進(jìn)行。 干耗發(fā)生的原因 18 19 魚、肉等動(dòng)物性食品中，構(gòu)成肌肉的主要蛋白 質(zhì)是肌原纖維蛋白質(zhì)。在凍結(jié)過(guò)程中，肌原纖維蛋 白質(zhì)會(huì)發(fā)生冷凍變性，表現(xiàn)為鹽溶性降低、ATP酶 活性減小、鹽溶液的粘度降低、蛋白質(zhì)分子產(chǎn)生凝 集使空間立體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化等。蛋白質(zhì)變性后的肌 肉組織持水力降低、質(zhì)地變硬、口感變差，作為 食品加工原料時(shí)，加工適宜性下降。如用蛋白質(zhì)冷 凍變性的魚肉作為加工魚靡制品的原料，其產(chǎn)品缺 乏彈性。 蛋白質(zhì)凍結(jié)變性 20 食品凍

8、結(jié)過(guò)程中發(fā)生的變色主要是冷凍水產(chǎn) 品的變色從外觀看通常有褐變、黑變、退色等 現(xiàn)象。水產(chǎn)品變色的原因包括自然色澤的分解和 產(chǎn)生新的變色物質(zhì)二方面。自然色澤的被破壞如 紅色魚皮的退色、冷凍金槍魚的變色等，產(chǎn)生新 的變色物質(zhì)如蝦類的黑變、鰭魚肉的褐變等。變 色不但使水產(chǎn)品的外觀變差，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生異味， 影響凍品的質(zhì)量。 變色 21 生物和微生物的變化 生物是指小生物，如昆蟲、寄生蟲之類，經(jīng) 過(guò)凍結(jié)都會(huì)死亡。由于凍結(jié)對(duì)肉類所帶有的寄生 蟲有殺死仆用，有些國(guó)家對(duì)肉的凍結(jié)狀態(tài)作出規(guī) 定，如美國(guó)對(duì)凍結(jié)豬肉殺死肉中旋毛蟲的幼蟲規(guī) 定了溫度和時(shí)間條件，如表3所示。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組 織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO

9、）共同建議， 肉類寄生蟲污染不嚴(yán)重時(shí)，須在-10溫度下至少 貯存10天。 22 日本人有吃生魚片的習(xí)慣。在荷蘭，人們也 常生吃鯡魚。為了殺死魚肉中寄生蟲的幼蟲荷蘭 以法律的形式規(guī)定。用于生吃的魚廠商須履行在 -20條件下凍結(jié)24h的義務(wù)。 23 國(guó)際冷凍協(xié)會(huì)（IIR）建議為防止微 生物繁殖，凍結(jié)食品必須在一12以下貯 藏。為防止酶及物理變化，凍結(jié)食品的品 溫必須低于一18。 24 第2節(jié) 食品凍結(jié)過(guò)程中的凍結(jié)水量和冰結(jié)晶 25 26 食品降溫時(shí)開始析出冰結(jié)晶時(shí)的溫度稱為食 品的冰點(diǎn)溫度。食品中的水分不是純水，是含有 機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的溶液，這些物質(zhì)包括鹽類、 糖類、酸類及水溶性蛋白質(zhì)、維生素和

10、微量氣體 等。根據(jù)拉烏爾定律，食品的溫度要降至 0以下 才產(chǎn)生冰晶，此冰晶開始出現(xiàn)的溫度即食品的凍 結(jié)點(diǎn)。由于食品的種類、動(dòng)物類死后條件等不同， 各種食品的凍結(jié)點(diǎn)也不相同。一般食品冰點(diǎn)的溫 度范圍為-0.5-2 。 食品的冰點(diǎn) 27 食品溫度降至凍結(jié)點(diǎn)后其內(nèi)部開始出現(xiàn) 冰晶、隨著溫度繼續(xù)降低，食品中水分的凍結(jié) 量逐漸增多，但要食品內(nèi)含有的水分全部?jī)鼋Y(jié)， 溫度要降至-60左右此溫度稱為共晶點(diǎn)。要 獲得這樣低的溫度。在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都有難 度，因此目前大多數(shù)食品凍結(jié)只要求食品中大 部分水分凍結(jié)，品溫在-18以下即達(dá)到凍結(jié)貯 藏要求。 28 29 結(jié)冰率結(jié)冰率 1. 結(jié)冰率的定義 食品處于低于其冰點(diǎn)

11、的某一溫度時(shí)，食品中結(jié)冰 的水分量與食品中全部水量的比值。 2. 結(jié)冰率的計(jì)算 公式一 %100)1 ( t t m B 30 如某食品的凍結(jié)點(diǎn)是-1，當(dāng)溫度降 低至-5 31 公式二 %100 )1 (lg 31. 0 1 105. 1 B tt m 32 食品的凍結(jié)曲線和最大冰晶生成帶 33 食品凍結(jié)過(guò)程大致可分為三個(gè)階段。第一階段 是食品從初溫降至凍結(jié)點(diǎn)，放出的是顯熱。此熱量 與全部放出的熱量相比較小，故降溫快，曲線較陡、 第二階段是食品溫度達(dá)到凍結(jié)點(diǎn)后，食品中大部分 水分凍結(jié)成冰，水轉(zhuǎn)變成冰過(guò)程中放出的相變潛熱 通常是顯熱的5060倍，食品凍結(jié)過(guò)程中絕大部分 的熱量是在第二階段放出的，

12、食品降溫很慢，曲線 出現(xiàn)平坦段、對(duì)于新鮮食品來(lái)說(shuō)，一般溫度降至- 5時(shí)，已有80的水分生成冰結(jié)晶、通常把食品凍 結(jié)點(diǎn)至一5的溫度區(qū)間稱為最大冰晶生咸帶，即食 品凍結(jié)時(shí)生成冰結(jié)晶最多的溫度區(qū)間。 34 第三階段是殘留的水分繼續(xù)結(jié)冰。 已成冰的部分進(jìn)一步降溫至凍結(jié)終溫。 水變成冰后其比熱下降，冰進(jìn)一步降溫 的顯熱減小。但因還有殘留水分結(jié)冰放 出凍結(jié)潛熱，所以峰溫沒(méi)有第一階 段曲線也不及第一階段那樣陡。 35 凍結(jié)速率可用食品熱中心溫度下 降的速率或冰鋒前進(jìn)的速率表示。 （一）凍結(jié)速率的表示法 36 食品熱中心即指降溫過(guò)程中食品內(nèi)部溫度最高 的點(diǎn)。對(duì)于成分均勻且?guī)缀涡螤钜?guī)則的食品，熱中 心就是其幾何

13、中心。用食品熱中心溫度從-1降至 -5所用時(shí)間長(zhǎng)短衡量?jī)鼋Y(jié)快慢 用食品熱中心降溫速率表示 1、快速凍結(jié) 30Min 37 以往認(rèn)為這種快速凍結(jié)對(duì)食品質(zhì)量影響很小， 特別是果蔬食品。然而，隨著凍結(jié)食品種類增多和 對(duì)凍結(jié)食品質(zhì)量要求的提高，人們發(fā)現(xiàn)這種表示方 法對(duì)保證有些食品的質(zhì)量并不充分可靠。主要原因 是有些食品的最大冰晶生成帶可延伸至-10 -15； 不能反映食品形態(tài)、幾何尺寸、包裝情況等多種因 素的影響。因此，近幾年，人們建議采用冰鋒移動(dòng) 速率表示凍結(jié)快慢問(wèn)題。 38 用冰鋒前進(jìn)速率表示 這種表示法最早是德國(guó)學(xué)者普朗克提出 的，他以-5作為結(jié)冰鋒面，測(cè)量從食品表 面向內(nèi)部移動(dòng)的速率。并按此速

14、率高低將凍 結(jié)分成三類： 1、快速凍結(jié) V520 cm/h 2、中速凍結(jié) V=15 cm/h 3、緩慢凍結(jié) V=0.11 cm/h 39 1.慢凍：在通風(fēng)房?jī)?nèi)，對(duì)散放大體積材料的凍結(jié)。 凍結(jié)速率為0.2 cm/h 2.快凍或深凍：在鼓風(fēng)式或板式凍結(jié)裝置中凍結(jié)零 售包裝食品。凍結(jié)速率為0.53 cm/h ； 3.速凍或單體快速凍結(jié)：在流化床上對(duì)單數(shù)小食品 快凍。凍結(jié)速率為510cm/h ； 4.超速凍：采用低溫液體噴淋或浸沒(méi)凍結(jié)。凍結(jié)速 率為10100 cm/h 。 目前生產(chǎn)中使用的凍結(jié)裝置的凍結(jié)速率大致為： 40 對(duì)于畜肉類食品，凍結(jié)速率達(dá)到25 cm/h時(shí)， 即獲得較好的效果；而對(duì)于生禽肉，

15、凍結(jié)速率必 需大于10 cm/h ，才能保證有較亮的顏色。 41 國(guó)際冷凍協(xié)會(huì)（IIR）C2委員會(huì)對(duì)食品凍 結(jié)速度所作的定義如下：食品表面與溫度中 心點(diǎn)間的最短距離與食品表面溫度達(dá)到0后， 食品溫度中心點(diǎn)降至比凍結(jié)點(diǎn)低10所需時(shí) 間之比，該比值即食品凍結(jié)速度。 42 例如某食品的表面與溫度中心點(diǎn)間最短距離為 10cm；食品的凍結(jié)點(diǎn)為-2。食品凍結(jié)過(guò)程中溫度中 心點(diǎn)降至比凍結(jié)點(diǎn)低10（即-12）所需時(shí)問(wèn)為15h， 其凍結(jié)速度為： 43 凍結(jié)速度與食品質(zhì)量的關(guān)系 一、凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系 1、凍結(jié)速度快 組織內(nèi)冰面推進(jìn)速度大于水移動(dòng)速度，冰晶 分布接近天然食品中液態(tài)水的分布情況，冰晶呈 針狀，

16、數(shù)量多，體積小，對(duì)細(xì)胞的機(jī)械損傷小， 解凍時(shí)液汁流失少。 44 2、凍結(jié)速度慢 由于細(xì)胞外溶液濃度低，首先在這里產(chǎn) 生冰晶，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分還以液相存在， 在蒸氣壓差作用下細(xì)胞內(nèi)的水分向冰晶移動(dòng)， 形成較大的冰晶且分布不均勻，容易損傷細(xì) 胞，解凍時(shí)有大量汁液外流。對(duì)于植物性食 品，一定要快速凍結(jié)。 45 凍結(jié)與蛋白質(zhì)變性 凍結(jié)速度與淀粉老化 凍結(jié)速度與食品的膨脹壓力 凍結(jié)速度與微生物和酶 提高凍結(jié)速度只是提高食品質(zhì)量 的一個(gè)重要方面 46 食品凍結(jié)的熱負(fù)荷 47 凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的平均溫度凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的平均溫度 1、定義： 將凍結(jié)食品與外部絕熱，在食品內(nèi)部，熱量由高 溫處流向低溫處，最后食品

17、內(nèi)部的溫度趨于均勻一致, 此時(shí)食品的溫度稱為凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的平均溫度。 2、計(jì)算公式 tp = (tBM + tZX) / 2 tp凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的平均溫度 tBM凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的表面溫度 tZX凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的中心溫度 48 如果食品凍結(jié)結(jié)束時(shí)的平均溫度不等于低溫 冷藏庫(kù)的溫度，將凍結(jié)食品放入冷藏庫(kù)后會(huì)引起 冷藏庫(kù)溫度波動(dòng)。溫度波動(dòng)會(huì)給冷藏食品的質(zhì)量 帶來(lái)不良影響。因此，通常規(guī)定食品凍結(jié)結(jié)束時(shí) 的平均溫度等于低溫冷藏庫(kù)的溫度。 49 凍結(jié)過(guò)程的平均溫度凍結(jié)過(guò)程的平均溫度 1、意義： 計(jì)算時(shí)，采用凍結(jié)過(guò)程平均溫度為食品熱物 性參數(shù)的定性溫度。 2、計(jì)算公式 0 0 ln t t tt t p

18、p dp t0 食品的冰點(diǎn)溫度 tp 凍結(jié)結(jié)束時(shí)食品的平均溫度 50 一、非生體食品一、非生體食品 非生體食品的凍結(jié)熱負(fù)荷由下述六部分組成： Q= Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6 1、由高于冰點(diǎn)的初溫冷卻至冰點(diǎn)放出的熱量 Q1=G C0 ( tc - tB ) 食品凍結(jié)熱負(fù)荷 51 2、凍結(jié)過(guò)程中水結(jié)冰放出的潛熱 假設(shè)在食品凍結(jié)中形成的冰都是在冰點(diǎn)溫度下形 成的。 Q2=G W m r W食品的初始含水率 m食品凍結(jié)結(jié)束時(shí)，平均溫度下的結(jié)冰率 r 水的結(jié)冰潛熱，r = 335kJ / kg 52 Q3=G W m CB( tB - tP ) CB冰的比熱，CB大約為2.1千焦/（

19、公斤度） 3、冰點(diǎn)溫度下結(jié)成的冰冷卻至凍結(jié)結(jié)束平 均溫度的放熱 53 Q4=G W(1- m) CS( tB - tP ) CB水的比熱，CS為4.187千焦/（公斤度） 4、未凍結(jié)水分從冰點(diǎn)冷卻至平均凍結(jié)終溫 的放熱 54 5、食品中的干物質(zhì)從冰點(diǎn)冷卻至平均凍結(jié) 終溫的放熱 Q5=G (1- W ) Cg( tB - tP ) Cg食品中干物質(zhì)的比熱 55 Q6=0.5G335 G食品凍結(jié)中的干耗量 6、傳質(zhì)熱負(fù)荷 56 二、生體食品的凍結(jié)熱負(fù)荷二、生體食品的凍結(jié)熱負(fù)荷 1、食品由于冷卻、凍結(jié)放出的顯熱和潛熱 2、由于呼吸作用放出的呼吸熱 57 三、食品凍結(jié)熱負(fù)荷焓值計(jì)算法三、食品凍結(jié)熱負(fù)荷

20、焓值計(jì)算法 Q=G(ic - iz) 58 59 60 （二）食品凍結(jié)時(shí)間 食品凍結(jié)過(guò)程與食品冷卻不同。在凍結(jié)過(guò)程 中，食品的物理性質(zhì)將發(fā)生較大的變化，其中比 較明顯的是比熱容和熱導(dǎo)率，因此，很難用解析 式求解。目前，常見(jiàn)的幾種求解方法基本是在較 大假設(shè)條件范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)修正后獲得。 61 一. 普朗克公式(1913) 如圖所示，厚度為（單位為m）的無(wú)限大平板狀食 品，置于溫度為T的冷卻介質(zhì)中凍結(jié)。假設(shè)： 1.食品凍結(jié)前初始溫度均勻一致并等于其初始凍結(jié) 溫度； 2.凍結(jié)過(guò)程中，食品的初始凍結(jié)溫度保持不變； 3. 熱導(dǎo)率等于凍結(jié)時(shí)的熱導(dǎo)率； 4.只計(jì)算水的相變潛熱量，忽略凍結(jié)前后放出的顯 熱量

21、； 5.冷卻介質(zhì)與食品表面的對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不變。 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，每側(cè)凍結(jié)層厚度均達(dá)到x（m）。 由于對(duì)稱關(guān)系，下面僅考慮一側(cè)的凍結(jié)問(wèn)題。 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 3.2 食品的凍藏 77 3.2.1食品凍藏時(shí)的物理變化 u 冰結(jié)晶的長(zhǎng)大 u 干耗與凍結(jié)燒 78 一、冰結(jié)晶的長(zhǎng)大 凍結(jié)食品在-18以下的低溫冷藏室中貯藏， 食品中90以上的水分已凍結(jié)成冰，但其冰結(jié)晶 是不穩(wěn)定的；大小也不全部均勻一致。在凍結(jié)貯 藏過(guò)程中，如果凍藏溫度經(jīng)常變動(dòng)，凍結(jié)食品中 微細(xì)的冰結(jié)晶量會(huì)逐漸喊少、消失大的冰結(jié)晶 逐漸生長(zhǎng)，變得更大，整個(gè)冰結(jié)晶數(shù)量

22、大大減少， 這種現(xiàn)象稱為冰結(jié)晶的長(zhǎng)大。 79 冰結(jié)晶的長(zhǎng)大會(huì)對(duì)凍結(jié)食品的品質(zhì)帶來(lái)很大的 影響。即使原來(lái)用快速凍結(jié)方式生產(chǎn)的、含有微細(xì) 冰結(jié)晶的速凍食品的結(jié)構(gòu)，也會(huì)在凍藏溫度經(jīng)常波 動(dòng)的凍藏室內(nèi)遭到破壞。巨大的冰結(jié)晶使細(xì)胞受到 機(jī)械損傷，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，解凍時(shí)汁液流失量增 加，食品的口感、風(fēng)味變差，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降。 80 在相同溫度下，小冰晶的表面張力大，其水蒸 氣壓要比大冰晶的水蒸氣壓高、因而小冰晶的水蒸 氣不斷地移向大冰晶的表面，并凝固在它的表面， 使大冰晶越長(zhǎng)越大。小冰晶逐漸減少、消失。但是， 這種水蒸氣移動(dòng)速度極其緩慢所以只有在凍結(jié)食 品長(zhǎng)期貯藏時(shí)才需要考慮此間題。 81 減少凍藏過(guò)程中冰

23、結(jié)晶長(zhǎng)大的措施 采用快速深溫凍結(jié)方式，使食品中90的水 分在凍結(jié)過(guò)程中來(lái)不及移動(dòng)，就在原位置變成微細(xì) 的冰結(jié)晶，其大小、分布都較均勻。同時(shí)由于凍結(jié) 終溫低。提高了食品的凍結(jié)率，使食品中殘留的液 相減少，從而減少凍結(jié)貯藏中冰結(jié)晶的長(zhǎng)大。 凍結(jié)貯藏室的溫度要盡量低，并要保特穩(wěn)定、 少波動(dòng)，特別要避免一18以上的溫度波動(dòng)。 82 二、干耗與凍結(jié)燒 食品在冷卻、凍結(jié)、凍藏的過(guò)程中都 會(huì)發(fā)生干耗，因凍藏期限最長(zhǎng)，干耗問(wèn)題 也更為突出。凍結(jié)食品的干耗主要是由于 食品表面的冰結(jié)晶直接升華造成的。 83 在凍藏室內(nèi)，由于凍結(jié)食品表面的溫度、 室內(nèi)空氣溫度和空氣冷卻器蒸發(fā)管表面的溫度 三者之間存在著溫度差，因而

24、也形成了水蒸氣 壓差、凍結(jié)食品表面的冰結(jié)晶升華，跑到空氣 中去。這部分含水蒸氣較多的空氣，流經(jīng)空氣 冷卻器時(shí)就在溫度很低的蒸發(fā)器表面水蒸氣 達(dá)到露點(diǎn)凝結(jié)成霜。降溫降濕后的空氣繼續(xù) 循環(huán)，食品表面的冰結(jié)晶繼續(xù)向空氣中升華。 這樣周而復(fù)始，造成食品的質(zhì)量損失。 84 干耗量的計(jì)算 85 86 87 88 凍結(jié)燒 在食品的凍結(jié)冷藏中，由于水分處于凍結(jié)狀 態(tài)，即使表面冰結(jié)晶升華完了，食品內(nèi)部的冰結(jié) 晶也不能移動(dòng)到表面予以補(bǔ)充。于是，食品表面 冰結(jié)晶升華后，留下孔隙，升華面便向食品內(nèi)部 推進(jìn)。升華過(guò)程長(zhǎng)期進(jìn)行，便在食品表面形成多 孔的海綿狀結(jié)構(gòu)。這層多孔的海綿狀結(jié)構(gòu)，充滿 了空氣，表面積很大，促進(jìn)了色素

25、與脂肪的氧化， 引起食品變色、脂肪酸敗、蛋白質(zhì)變性、保水能 力降低、芳香成分散逸，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值大 為降低。 89 降低貯藏溫度 維持貯藏溫度穩(wěn)定 采用抗氧化劑 加外包裝 防止凍結(jié)燒的措施 90 合理選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱層的厚度 合理布置排管，增大熱流封鎖系數(shù) 減小庫(kù)房冷卻設(shè)備的傳熱溫差 減少與空氣的接觸面積 采用夾套式低溫冷庫(kù) 設(shè)置冰幕 減少凍藏中食品干耗的措施 91 對(duì)于食品本身來(lái)講，可采用加包裝或鍍 冰衣的方法。 92 鍍冰衣主要用于凍結(jié)水產(chǎn)品的表面保護(hù)，特別 是對(duì)多脂肪魚類來(lái)說(shuō)。因?yàn)槎嘀~類合有大量高度 不飽和脂肪酸，凍藏中很容易氧化。鍍冰衣可讓凍 結(jié)水產(chǎn)品的表面附著一層薄的冰膜，在凍

26、面過(guò)程中 由冰衣的升華替代凍魚表面冰晶的升華，使凍品表 面得到保護(hù)。同時(shí)冰衣包襄在凍品的四周隔絕了 凍品與周圍空氣的接觸。就能防止脂類和色素的氧 化，使凍給水產(chǎn)品可作長(zhǎng)期貯藏。 93 蛋白質(zhì)的凍結(jié)變性 脂類的變化 色澤的變化 3.2.2 食品凍藏時(shí)的化學(xué)變化 94 3.2.3 食品的凍藏條件 溫度 相對(duì)濕度 空氣流速 95 一、凍藏溫度一、凍藏溫度 食品質(zhì)量 經(jīng)濟(jì)性 市場(chǎng)需要 96 研究表明，對(duì)大部分食品，-18是比較 經(jīng)濟(jì)合理的凍藏溫度。我國(guó)凍結(jié)食品的貯藏溫 度一般為-18 97 98 99 100 凍結(jié)水產(chǎn)品的貯藏期最短，凍結(jié)蔬萊、水果 的貯藏期最長(zhǎng)。在一18C凍藏溫度下，少脂肪魚的 賣用

27、貯藏期為8個(gè)月，多脂肪魚的實(shí)用貯藏期僅為 4個(gè)月。力了保持凍結(jié)水產(chǎn)品的良好品質(zhì)，國(guó)際冷 凍協(xié)會(huì)對(duì)水產(chǎn)品的凍藏溫度作了如下推薦；少脂 魚類（如鱈魚）為一20，多脂魚類（鯡魚）為 一30。 101 近年來(lái)，國(guó)際上冷藏庫(kù)的貯藏溫度趨向 于低溫化，其主要原因是為了保持凍結(jié)水 產(chǎn)品的良好品質(zhì)。英國(guó)對(duì)所有凍結(jié)魚類制 品推薦的貯藏溫度為-30，這已被歐洲 眾多的冷庫(kù)經(jīng)營(yíng)者所采用。美國(guó)認(rèn)為水產(chǎn) 品的凍藏溫度應(yīng)在-29以下。 102 凍藏溫度的變動(dòng)也會(huì)給凍結(jié)水產(chǎn)品的品 質(zhì)帶來(lái)很大的影響。如Dyer的研究報(bào)告指出， 在-23 或-18C溫度下貯藏的鱈魚片，如把 它放置在-12-9溫度下2周，其貯藏期縮短 為原來(lái)的

28、一半；如果放到-9 僅3d，貯藏期 縮短1個(gè)半月。 103 食品在-10下冷藏21 天，冰晶即由30m增 加到60m；而同樣的材料，在-20 下冷藏卻需 要60天，才能使冰晶從30m增加到60m 。冰晶 的增大加劇了對(duì)食品細(xì)胞的機(jī)械損傷作用。因此， 食品平均凍結(jié)終溫應(yīng)盡量等于凍藏溫度。食品一 般應(yīng)經(jīng)凍結(jié)后進(jìn)入低溫冷庫(kù)，未凍結(jié)的食品不能 直接入庫(kù)。若運(yùn)輸凍結(jié)食品溫度高于-8 時(shí)，在 入庫(kù)前必須重新凍結(jié)至要求溫度。 104 我國(guó)目前冷藏庫(kù)的凍藏溫度大多為-18 ， 庫(kù)內(nèi)相對(duì)濕度90。這個(gè)溫度對(duì)蝦類、貝類、鰻 魚、金槍魚等含脂肪較多和商品價(jià)值較高的水產(chǎn) 品顯然是不適宜的、因此根據(jù)不同食品品種的要 求

29、和國(guó)際市場(chǎng)客戶的要求我國(guó)水產(chǎn)品冷庫(kù)的凍 藏溫度正在逐步降低，巳有部分冷庫(kù)的庫(kù)溫達(dá)到 一22、一25、一28，最低的達(dá)到一30。 105 二、低溫冷藏庫(kù)內(nèi)空氣的相對(duì)濕度二、低溫冷藏庫(kù)內(nèi)空氣的相對(duì)濕度 低溫冷藏庫(kù)內(nèi)空氣的相對(duì)濕度維持在9598% 三、庫(kù)內(nèi)空氣的流動(dòng)速度三、庫(kù)內(nèi)空氣的流動(dòng)速度 1、無(wú)包裝食品 采用自然對(duì)流，空氣流速0.05m/s0.15m/s 優(yōu)點(diǎn)是干耗少，缺點(diǎn)是溫度和濕度分布不均勻 2、有包裝食品 采用強(qiáng)制對(duì)流，空氣流速0.20.3m/s,最大不超過(guò) 0.5m/s 優(yōu)點(diǎn)是溫度和濕度分布均勻，缺點(diǎn)是干耗大 冷藏食品應(yīng)處于空氣回流區(qū)內(nèi)。 106 凍結(jié)食品的TTT (TimeTemper

30、atureTolerance) 凍結(jié)食品的TTT概念是美國(guó)Arsdel等人在 19481958 年對(duì)食品在凍藏下經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)總結(jié) 歸納出來(lái)的，揭示了食品在一定初始質(zhì)量、加工 方法和包裝方式下，凍結(jié)食品的允許凍藏期與凍 藏時(shí)間、凍藏溫度的關(guān)系，對(duì)食品凍藏具有實(shí)際 指導(dǎo)意義。 107 研究資料表明，凍結(jié)食品質(zhì)量隨時(shí)間的 降低是具有累積性的，而且為不可逆的。在 這個(gè)期間內(nèi)，溫度是影響質(zhì)量下降的主要因 素。溫度越低，質(zhì)量下降的過(guò)程越緩慢，容 許的凍藏期也就越長(zhǎng)。凍藏期一般可分為實(shí) 用凍藏期（PSL）和高質(zhì)量?jī)霾仄冢℉QL） 108 實(shí)用凍藏期指在某一溫度下不失去商品價(jià)值的 最長(zhǎng)時(shí)間；高質(zhì)量?jī)霾仄谑侵赋?/p>

31、始高質(zhì)量的食品， 在某一溫度下凍藏，組織有經(jīng)驗(yàn)的食品感官評(píng)價(jià)者 定期對(duì)該食品進(jìn)行感官質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法可采用 三樣兩同鑒別法或三角鑒別法，若其中有70%的評(píng) 價(jià)者認(rèn)為該食品質(zhì)量與凍藏在-40溫度下的食品質(zhì) 量出現(xiàn)差異，此時(shí)間間隔即為高質(zhì)量?jī)霾仄?。顯然， 在同一溫度下高質(zhì)量?jī)霾仄诙逃趯?shí)用凍藏期。高質(zhì) 量?jī)霾仄谕ǔ膬鼋Y(jié)結(jié)束后開始算起。而實(shí)用凍藏 期一般包括凍藏、運(yùn)輸、銷售和消費(fèi)等環(huán)節(jié)。 109 一種食品的實(shí)用凍藏期和高質(zhì)量?jī)霾仄?均是通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)后獲得。實(shí)驗(yàn)溫度范圍一 般在-10-40之間，實(shí)驗(yàn)溫度水平至少有 45 個(gè)。鑒別方法除感官質(zhì)量評(píng)價(jià)外，根據(jù) 不同食品，可采用相應(yīng)的理化指標(biāo)分析。例 如，

32、果蔬類食品常進(jìn)行維生素C含量的檢驗(yàn)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出相應(yīng)的TTT曲線 110 111 112 1）凍結(jié)食品質(zhì)量降低到某一程度所需的天 數(shù)與冷藏溫度有關(guān) 2）冷藏時(shí)間與冷藏溫度綜合作用引起的凍 結(jié)食品質(zhì)量降低具有累積性與所經(jīng)歷的各種 溫度的順序無(wú)關(guān)。 113 一、食品的每天質(zhì)量降低、食品的每天質(zhì)量降低 率率 B=1/A100% n i ii BD 1 D1 該食品已失去商品價(jià)值 D1 該食品還具有商品價(jià)值 凍藏食品質(zhì)量的計(jì)算凍藏食品質(zhì)量的計(jì)算 二、食品質(zhì)量總的降低率二、食品質(zhì)量總的降低率 114 115 上述計(jì)算方法對(duì)多數(shù)凍結(jié)食品的凍藏 是有指導(dǎo)意義的，但由于食品腐敗變質(zhì)的 原因與多因素有關(guān)

33、，如溫度波動(dòng)給食品質(zhì) 量造成的影響（冰晶長(zhǎng)大、干耗等）；光 線照射對(duì)光敏成分的影響等。這些因素在 上述計(jì)算方法中均未包括，因此，實(shí)際凍 藏中質(zhì)量下降要大于用TTT法的計(jì)算值， 即凍藏期小于TTT的計(jì)算值。 116 第3節(jié) 食品的凍結(jié)方法和凍結(jié)裝置 用低溫快速凍結(jié)食品，這是近年食品冷凍技 術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，食品快速低溫凍結(jié)顯示出它具有 高質(zhì)量的優(yōu)越性。主耍是速凍食品冰結(jié)晶小、解 凍后可逆性大，不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞受損傷、速凍后的 食品貯藏在一30左右的凍藏室內(nèi)，保持優(yōu)良品 質(zhì)可達(dá)十個(gè)月以上。 日前世界上采用的食品快速凍結(jié)裝置生要有以 下幾種。 117 3.3.1 強(qiáng)烈吹風(fēng)連續(xù)式凍結(jié)裝置 流態(tài)化凍結(jié)裝置 螺旋帶式凍結(jié)裝置 118 一、流態(tài)化凍結(jié)裝置 隨著我國(guó)速凍調(diào)理食品、速凍果蔬和蝦類的 迅速發(fā)展，用于單體快速凍結(jié)食品的帶式流態(tài)化 凍結(jié)裝置得到了廣泛的應(yīng)用。 流