果蔬速凍加工

1、冷凍食品與冷卻食品冷凍食品又稱凍結食品，是凍結后在低于凍結點的溫度保藏的食品；速凍食品：是指將食品原料經(jīng)預處理后，采用快速凍結的方法使之凍結，并在適宜低溫下（-18 -20C。）進行貯存;冷卻食品不需要凍結，是將食品的溫度降到接近凍結點，并在此溫度下保藏的食品。冷凍食品的特點易保藏，易運輸和貯藏，營養(yǎng)、方便、衛(wèi)生、經(jīng)濟，市場需求量大，在發(fā)達國家占有重要 的地位，在發(fā)展中國家發(fā)展迅速。第一節(jié)速凍原理、凍藏機理（）低溫抑制了微生物的活動到抑制微生物生長和促使部分微生物死亡的作用。但在低溫下，其死亡速度比在高溫下要緩 慢得多。低溫只是阻止微生物繁殖，不能徹底殺死微生物，一旦溫度升高，微生物的繁殖也

2、逐漸恢復。原因：微生物代謝失調(diào)細胞內(nèi)原生質(zhì)稠度增加：蛋白質(zhì)變性冰晶體引起的機械傷害降溫速度對微生物的影響凍結前：降溫越迅速，微生物的死亡率越高凍結點以下：緩凍將導致剩余微生物的大量死亡速凍對微生物的致死效果較差（二）低溫抑制了酶活性導致褐變、變味、軟化等。未凍結的水分在-18C以上時仍有不少數(shù)量存在，這就為酶提供了活動條件；而且有些酶在 溫度低至73.3C時仍有一定程度的活性。解凍時，酶活性會驟然增強一一凍結前：燙漂或添加護色劑要抑制酶的活性及各種生物化學反應，需要低于18C。（三）低溫抑制了非酶引起的氧化變質(zhì)各種非酶促化學反應的速度，都會因溫度下降而降低。二、食品的凍結（）冷凍時水的物理特性

3、1、水的凍結包括兩個過程：降溫與結晶2、物質(zhì)的比熱單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1C。吸收的熱量（或降低1C。釋放的熱量）水的比熱是4.18 kJ/kg.C,冰的比熱是2.09 kJ/kg.C3、含水量多的果蔬凍品，體積在凍結后會膨大凍結膨脹壓水結成冰后，冰的體積比水增大約9%，冰在溫度每下降1C。時，其體積則會收縮0.010.005%, 二者相比，膨脹比收縮大。凍結時，表面的水首先結冰，然后冰層逐漸向內(nèi)伸展。當內(nèi)部水分因凍結而膨脹時，會受到 外部凍結了的冰層的阻礙，因而產(chǎn)生內(nèi)壓，這就是所謂“凍結膨脹壓”；如果外層冰體受不 了過大的內(nèi)壓時，就會破裂。（二）凍結點與凍結率凍結點：冰晶開始出現(xiàn)的溫度R

4、aoult稀溶液定律（拉烏爾第二法則）: Tf=KfbBKf為與溶劑有關的常數(shù)，水為1.86。即質(zhì)量摩爾濃度每增加1 mol/kg，凍結點就會下降1.86C。因此食品物料要降到0C。以下才 產(chǎn)生冰晶。凍結率：凍結終了時食品內(nèi)水分的凍結量（%）,又稱結冰率。K=100 （1-TD/Tf）tD :凍結點溫度tf :凍結終了溫度三、凍結速度與產(chǎn)品質(zhì)量（一）凍結速度1.定量法速凍的定量表達：以時間劃分或以推進距離劃分兩種方法。食品中心溫度從-1C。降到-5C。所需的時間：在330 min內(nèi)，快速凍結，超過30 min,慢速 凍結按推進距離：以-5C的凍結層在單位時間內(nèi)從食 品表面向內(nèi)部推進的距離為標準

5、： 緩慢凍結：V=0.11 cm/h 中速凍結:V=15 cm/h快速凍結:V=520 cm/h國際制冷學會的凍結速度定義：食品表面與中心點間的最短距離，與食品表面達到0C。后至 食品中心溫度降到比食品凍結點低10C所需時間之比。2.定性法速凍的定性表達：外界的溫度降與細胞組織內(nèi)的溫度降不等，即內(nèi)外有較大的溫差； 慢凍是指外界的溫度降與細胞組織內(nèi)的溫度降基本上保持等速。速凍是指以最快的凍結速度通過食品的最大冰晶生成帶（-1-5 C）的凍結過程。（二）凍結速度與冰晶凍結速度快，食品組織內(nèi)冰層推進速度大于水移動速度，冰晶的分布接近天然食品中液態(tài)水 的分布情況，冰晶數(shù)量極多，呈針狀結晶體。凍結速度慢

6、，細胞外溶液濃度較低，冰晶首先在細胞外產(chǎn)生，而此時細胞內(nèi)的水分是液相。 在蒸汽壓差作用下，細胞內(nèi)的水向細胞外移動，形成較大的冰晶，且分布不均勻。除蒸汽壓 差外，因蛋白質(zhì)變性，其持水能力降低，細胞膜的透水性增強而使水分轉(zhuǎn)移作用加強，從而 產(chǎn)生更多更大的冰晶大顆粒。最大冰晶生成帶指-1-5C。的溫度范圍，大部分食品在此溫度范圍內(nèi)約80%的水分形成冰晶。速凍形成的冰結晶多且細小均勻，水分從細胞內(nèi)向細胞外的轉(zhuǎn)移少，不至于對細胞造成機 械損傷。冷凍中未被破壞的細胞組織，在適當解凍后水分能保持在原來的位置，并發(fā)揮原 有的作用，有利于保持食品原有的營養(yǎng)價值和品質(zhì)。緩凍形成的較大冰結晶會刺傷細胞，破壞組織結構

7、，解凍后汁液流失嚴重，影響食品的價 值，甚至不能食用。凍結曲線冷凍曲線的三個階段：初始階段：從初溫到冰點中間階段：此階段大部分水分陸續(xù)結成冰終了階段：從大部分水結成冰到預設的凍結終溫度晶核是冰晶體形成和增長的基礎，結冰必須先有晶核的存在。晶核可以是自發(fā)形成的，也可 以是外加的，其他的物質(zhì)也能起到晶核的作用，但是它要具有與晶核表面相同的形態(tài)，才 能使水分子有序地在其表面排列結合。凍結時間縮短凍結時間應從這三方面加以考慮：減小食品厚度增大放熱系數(shù)（采用強制循環(huán)，采用液體介質(zhì)等）降低冷凍溫度食品在凍結過程中的變化（1）體積變化約增加6%（2）干耗（食品凍結過程中，因食品中水分從表面蒸發(fā)或升化，造成食

8、品質(zhì)量減少）：凍 結室內(nèi)的空氣未達到水蒸氣的飽和狀態(tài)，其蒸汽壓力小于飽和水蒸汽壓力，而食品含水量 較高，其表面層接近飽和水蒸氣壓蒸氣壓差蒸氣壓差，表面積越大，則凍結食品的干耗越大。凍結室中的空氣溫度和風速也有影響。（3）機械損傷凍結速度越快，形成的冰晶體就越細小、均勻，而不至于刺傷組織細胞造成機械傷。緩慢凍結形成的較大的冰晶體會刺傷細胞，破壞組織結構，對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。（4）鹽析作用引起的蛋白質(zhì)變性優(yōu)質(zhì)速凍食品應具備以下五個要素凍結要在-18-30C。的溫度下進行，并在20min內(nèi)完成凍結。速凍后的食品中心溫度要達到-18C以下。（3）速凍食品內(nèi)水分形成無數(shù)針狀小冰晶，其直徑應小于100 u

9、m。（4）冰晶體分布與原料中液態(tài)水分的分布相近，不損傷細胞組織。（5）當食品解凍時，冰晶體融化的水分能迅速被細胞吸收而不產(chǎn)生汁液流失。四、食品的低溫玻璃化加工與保存慣將熔化物質(zhì)在冷卻過程中不發(fā)生結晶的無機物質(zhì)稱為玻璃，后來逐漸將其他非晶態(tài)均稱為 玻璃態(tài)。凍結食品處于橡膠態(tài)，則基質(zhì)中物理、化學變化等變得十分活躍，這些反應過程減小了貯藏 穩(wěn)定性，降低了食品的質(zhì)量凍結食品處于玻璃態(tài)，一切受擴散控制的松弛過程將極大地被抑制，使得食品在較長的貯藏 時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，且質(zhì)量很少或不發(fā)生變化冷凍保護劑輔助玻璃化冷凍加入多糖類物質(zhì)可以提高Tg第二節(jié)速凍方法與設備按生產(chǎn)過程的特性分，凍結系統(tǒng)可分為批量式、半連

10、續(xù)式和連續(xù)式三類。一、直接接觸凍結法1、空氣凍結法（用空氣作為載冷劑，與食品換熱。）流態(tài)化凍結的主要優(yōu)點：換熱效果好，凍結速度快；凍品脫水損失少，凍品質(zhì)量高；可實現(xiàn)單體快速凍結，凍品相互不黏結；可進行連續(xù)化凍結生產(chǎn)低溫液體凍結法與低溫液體直接接觸，食品在與低溫液體換熱后，迅速降溫凍結。有噴淋法、浸漬法，或 者兩種方法同時使用，直接接觸，所以對低溫液體有一定的限制。常用的載冷劑有鹽水、糖溶液和丙三醇溶液二、間接接觸凍結法是把食品放在由制冷劑（或載冷劑）冷卻的板、盤、帶或其他冷壁上，與冷壁直接接觸，但 與制冷劑（或載冷劑）間接接觸。于固態(tài)食品，可將食品加工為具有平坦表面的形狀，使冷壁與食品的一個或

11、兩個平面接觸； 對于液態(tài)食品，則用泵送方法使食品通過冷壁熱交換器，凍成半融狀態(tài)。1、平板凍結裝置2、回轉(zhuǎn)式凍結裝置高壓速凍超聲波輔助凍結第三節(jié)食品解凍方法一 5 0C。是最大冰晶融解帶，解凍時也要盡快通過這一溫度帶1、空氣解凍自然對流空氣解凍：是將冷凍食品放置在常溫解凍庫內(nèi)，完全利用空氣自然對流來解凍。解凍速度非常慢，微生物容易生長繁殖，汁液流失多。但裝置構造簡單，造價低。強制對流空氣解凍：一般也在冷藏庫內(nèi)進行，用05C。、相對濕度90%左右的濕空氣 (可另加加濕器)，利用冷風機使氣體以1 m/s左右的速度流過凍品，解凍時間一般為14 24 h。能縮短解凍時間，但食品汁液流失多，同時食品表面易

12、于干燥，嚴重影響品質(zhì)。加壓空氣解凍：凍品的冰點隨壓力升高而降低，加壓空氣使得冰的融點降低，食品易于融 化，大大縮短解凍時間。相應的解凍裝置占地面積大，建設費用較高2 .水解凍主要適用于水產(chǎn)食品。水浸漬解凍：一種為低溫流水解凍，另一種為靜水解凍水噴淋解凍：與水浸漬法比較，水直接噴淋在凍結食品上，可以大大提高傳熱系數(shù)，但 太大的沖擊力會損傷食品。水浸漬和噴淋相結合的解凍真空解凍(是根據(jù)水在不同的壓力下有不同的沸點。真空狀態(tài)下水在低溫時就沸騰，沸騰 時形成的水蒸氣遇到更低溫度的凍結食品，就在其表面凝結成水珠，并放出凝結潛熱。優(yōu) 點：食品表面不受高溫介質(zhì)影響，而且解凍快解凍中減少或避免了食品的氧化變質(zhì)

13、； 食品解凍后汁液流失少。缺點：解凍食品外觀不佳；成本高)3、電解凍遠紅外解凍：使水分子振動，產(chǎn)生內(nèi)部能量，促使凍品解凍。目前多用于家用遠紅外 焙箱中的食品解凍。(2 )高頻解凍這種解凍方法是給予冷凍品高頻率的電磁波。它和遠紅外輻射一樣，也是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?但頻率不同。當電磁被照射食品時，食品中極性分子在高頻電場中高速反復振蕩，分子間不 斷摩擦，使食品內(nèi)各部位同時產(chǎn)生熱量，在極短的時間內(nèi)完成加熱和解凍。(3)微波解凍低頻解凍高壓靜電解凍4、其他解凍方法接觸加熱解凍將冷凍食品與傳熱性能優(yōu)良的鋁板緊密接觸，鋁制中空水平板中流動著溫水，凍品夾在上 下水平鋁板間解凍高壓解凍5、組合式解凍電和空氣的

14、組合解凍：（2）電和水的組合解凍（3）微波和液氮組合解凍： 第四節(jié) 果蔬速凍工藝一、果蔬速凍工藝流程二、果蔬速凍實例（一）原料選擇含纖維少，蛋白質(zhì)、淀粉多，含水量低，對冷凍抵抗力強，按食用成熟度采收。避免機械傷，及時加工。（二）預處理1、洗滌冷凍前認真清洗，去除污物雜質(zhì)。2、去皮、切分 根據(jù)產(chǎn)品要求進行去皮切分。3、護色4、燙漂與冷卻燙漂作用：鈍化酶活性，使產(chǎn)品的顏色、質(zhì)地、風味及營養(yǎng)成分穩(wěn)定；殺滅微生物；軟化組織有利于包裝；去掉辛辣味等作用。 燙漂的方法有熱水燙漂和蒸汽燙漂等冷卻方法：是立即浸入到冷水中，水溫越低，冷卻效果越好。一般水溫在510C。，也有用冷水噴淋裝置和冷風冷卻的。冷卻后應將水瀝干或甩干（三）速凍（四）包裝有效地控制速凍果蔬在長期貯藏過程中發(fā)生的冰晶升華，即水分由固體的冰蒸發(fā)而造成產(chǎn)品干燥；防止產(chǎn)品長期貯藏接觸空氣而氧化變色；便于運輸、銷售和食用；防止污染，保持產(chǎn)品衛(wèi)生（五）凍藏與運輸產(chǎn)品貯于-18C。以下的冷庫內(nèi)，要求貯溫控制在-18C以下，而且要求溫度穩(wěn)定，少波動。并且不應與其他有異味的食品混藏質(zhì)量變化：冰晶的長大干耗 凍結燒 蛋白質(zhì)的變性化學變化：色澤的變化（六）解凍與使用二、