復(fù)試科目二食品工藝學(xué)

食品冷凍保藏就是利用低溫技術(shù)將食品溫度降低并維持食品在低溫（冷卻或冷凍）狀態(tài)以或延緩食品變質(zhì)，從而使食品的長途保鮮低溫保藏不僅可以用于新鮮食品物料的貯藏，可于 品、半品的貯藏kg0丹麥英國瑞典法國A食品低溫保藏技術(shù)的發(fā)展持窖內(nèi)的食物在夏季不腐；唐代《云仙雜記》中則有用冰作冷飲的記載 利用天然冰雪保藏食品是一種原始的冷藏方法，天然冰的相變溫度為0℃在此溫度下無法達(dá)到長期貯19世紀(jì)發(fā)明了以氨為制冷劑的壓縮式冷1834年英國人Jacoberkins發(fā)明制冷機(jī)后，人類才通過人工制冷機(jī)械制冷來大規(guī)模保存食品，當(dāng)時冷凍機(jī)為壓縮式制冷機(jī)，以乙醚作為冷媒1842年開始對魚進(jìn)行冷凍保藏，從此Frozen便走上了食品發(fā)展進(jìn)程的歷史舞10年法國人re1872 人DavidBoyle及德國人Carlvon分別發(fā)明以氨為冷媒的壓縮1877年法國人harleslier首先以氨－水吸收式制與阿根廷、法國與新西蘭之間，這是食品冷凍（冷卻與凍結(jié)）與冷凍食品（冷卻食品與凍結(jié)食品發(fā)展歷程中的里程碑。因而人們把harleslier稱為“食品冷凍之祖201928，10年出現(xiàn)冷凍蔬菜，這是克伯宰（de，larence）在特雷勒博士（ressler,..）等人協(xié)助下從13年開始研究后所取得的成果19452050提出著名的TTT了所謂的PPP20世紀(jì)下半葉，隨著單體速凍技術(shù)（IQF）實(shí)現(xiàn)了速凍食品的大規(guī)模高質(zhì)量生產(chǎn)果蔬12%水產(chǎn)品50%面食18%肉類20%冷飲藏（Coldstorage）和凍藏（Frozenstorage）（Cooling）和-2℃~2℃（Chilling）兩個溫 C食品冷凍保藏的一般工藝過程為：食品物料處理冷卻或凍結(jié)冷藏或凍藏目前生產(chǎn)的速凍食品可以分為6速凍速凍畜禽肉速凍水產(chǎn)速凍調(diào)理食速凍包點(diǎn)食速凍乳制溫度對酶的活性影響很大。大多數(shù)酶的適宜活動溫度為酶活性隨溫度的變化常用溫度系數(shù)QK1—即溫度t食品中大多數(shù)酶的活性的溫度系數(shù)10大約為23，也就是說溫度每降低10℃，酶的活性會降低至原來的123圖2-1溫度對酶活性的影在冷凍冷藏中酶活性雖有顯著下降，但，即低溫對酶并不起完全的抑制在長期冷藏中，酶仍可使食品變質(zhì)。例如胰蛋白酶在-30℃下仍然有微弱的反應(yīng)，脂肪分解酶在-20作貯藏溫度，實(shí)踐證明，對于多數(shù)食品在數(shù)周至數(shù)月內(nèi)是完全可行的。當(dāng)凍制食品解凍時,性的酶將重新活躍起來，加速食品變質(zhì)低溫和微生物的最低溫度最適溫度最高溫度10251010253740402450702.低溫和微生微生物對于低溫的敏感性較差。絕大多數(shù)微生物于最低生長溫度時，新陳代謝已減弱到極低的程度，呈休眠狀態(tài)。再進(jìn)一步降溫，就會導(dǎo)致微生的 ，不過在低溫下，它們的速度比在高下緩慢的多。同時，也有少數(shù)微生物能在一定的溫范圍還可以緩慢生長。溫度在6℃時幾乎能所有食物中病原菌的生長，但有一些嗜冷菌尚能緩慢生長。冷藏溫度條件下，食品保質(zhì)期一般都較長，生物的生長繁殖是影響食品 2.2低2.2低溫抑制微生物生長繁殖 的原因（1）低溫導(dǎo)致微生物體內(nèi)代謝酶的 下降，各種生化反應(yīng)速率下降，微生物生長繁速度減慢；（2）由于溫度系數(shù)不同，導(dǎo)致 2.2低溫抑制微生物生長繁殖（3）低溫導(dǎo)致微生物細(xì)胞內(nèi)濃度增加黏度增加，膠體吸水性下降，甚至蛋白質(zhì)凝固影響新陳代謝（4）體，冰晶體會對微生物細(xì)胞產(chǎn)生機(jī)械刺傷，而且由于部分水分的結(jié)晶也會導(dǎo)致微生物細(xì)胞內(nèi)的原 濃度增2.3影響微生物低溫下活性降低的因素包2.3影響微生物低溫下活性降低的因素包括（1）溫度—溫度愈低對微生物的抑制愈顯著，但溫對芽孢的 影響較小。（2）降溫速率—在凍結(jié)點(diǎn)之上，降溫速率越快，生物的 率越大；水分開始凍結(jié)后，降溫的速率慢，對微生物細(xì)胞的損傷大，而速凍則相反。（3）水分存在狀態(tài)—結(jié)合水多，水分不易凍結(jié)離水分多，形成的冰結(jié)晶大，對細(xì)胞的損傷大2.3影響微生物低溫下活性降低的因素包括（4）食品成分—p（5）貯藏期--貯藏初期微生物減少的數(shù)量大（6）大，微生物受破壞的速度越快采收后的果蔬仍有生命活性，只要果蔬完整且未受傷，具有對外界微生物抵抗能力，因而具有一定的耐貯性。采收到過熟期時間長短與呼吸作用和乙烯催熟有關(guān)。溫度降低會使呼吸強(qiáng)度降低，溫度降低程度應(yīng)在不破壞其正常的呼吸代謝作用的范圍內(nèi)，要是降低到植物難以承受的程度，會生理失調(diào)產(chǎn)生低溫冷害（Chillijury），也稱為“機(jī)能障害”，而難以繼續(xù)下去低溫下植物性原料的基本原則是：既降低植物的呼吸料處于一種低水平的生命代謝活動狀2.動物性食品原料屠宰后進(jìn)行低溫處理的動物其呼吸作用已經(jīng)停止，不再具有正常的生命活動，對外界微生物的失去抗御能力。雖然在動物肌體內(nèi)還有一系列降解等生化反應(yīng)進(jìn)行，肌體出現(xiàn)死后僵直、軟化成熟、自溶和酸敗等現(xiàn)象；微生物也大量因此肉的貯藏應(yīng)盡量延緩動物體死后的變化過程，降低溫度減弱生物體內(nèi)酶的活性，延緩自身的降解反應(yīng)過程，并減少微生物的繁殖3.其他食品類物料冷藏又稱低溫貯藏，是指在0的低溫環(huán)境條件下，對食品進(jìn)行貯藏的方法。其溫度范圍一般為-2℃15℃，而4℃8℃則為常用的冷藏溫度冷藏是通過抑制微生物及酶類的活動和降低食品基質(zhì)中的活性，來防止食品變質(zhì)，保持食品的新鮮度和營養(yǎng)價值通常貯藏期只有幾天到數(shù)1.1食品冷卻的目的就是快速排出食品 的熱量，使食品溫度在盡可能短的時間內(nèi)（一般為幾小時降低到冰點(diǎn)以上，從而 地抑制食品中微生物的生長繁殖和生化反應(yīng)速度，保持食品的良好果蔬果蔬田間熱與呼dependsmainlyonthestoragetemperature1.1冷卻的目食品冷卻一般是在食品的產(chǎn) 壞，而且也是保持食品原有品質(zhì)的需1.1冷卻的目凡是在收獲或屠宰與冷藏之間有數(shù)小時的延緩，就足以出現(xiàn)顯著變質(zhì)現(xiàn)象。特別是對于某些具有代謝活性的水果、蔬菜而言更是如此。它們不僅通過呼吸放熱，而且使代謝物從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。如采摘后24h冷卻的梨，在0℃下貯藏5周不腐爛，而采摘后經(jīng)h后才冷卻的梨，在0℃下貯藏5周就有30%的梨腐1.1冷卻的目總之，冷卻是食品保鮮的重Q式中：gradT——溫度梯度λ——導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·KF——導(dǎo)熱面積（m2）下圖所示是食品一個傳熱面積為S（m2），厚度為x（m）的長方體，其溫度分布曲線為MN。A面的溫度梯度是tanA，B面的溫度梯度是tanB，熱量長方體從B面?zhèn)鞒龅臒崃縌B=λStan圖2-2從圖2-2中溫度分布的曲線可看出，tanB>tanA，也就是傳出長方體的熱量大于傳入長φ=φB—φA=λS（tanB—tan食品的冷卻速度就是食品溫度，用(-只能以食品的平均溫度的下降速度來表示如果圖2-2中所示長方體是一個質(zhì)量為Wkg的食品，比熱為CkJ/kg·℃，長方體的體積為Sxm2，密度為ρkg/m3，長方體的質(zhì)量W=ρSxkg，長方體從θ1℃降低到θ2℃失去的熱量為cρSx(θ1—θ2)。由于長方體溫度的降低是在th內(nèi)進(jìn)行的，那么單位時間內(nèi)失去的熱量cS1失去的熱量，2式相等，得到12tanBtanAktanB xx12tanBtanAktanB xxck，稱為導(dǎo)溫系數(shù)1.2冷卻速食溫度的分布是向上方凸的曲線，離表面近，溫度梯度越大，因此冷卻速度也越大。圖2-表示平板狀食品的表面溫度θs，中心溫度θc，表面與中心之間的溫度差θM及平均溫度的下降情況。從圖2-3中可看出，表面溫度θ下降的速度最快，中心溫度θ下降的速度最慢，特別是冷卻的開始階段，食品中心部位的溫度下降食食食食品原料的原料的類 品藏制品的種類及冷卻方 # 表示平板狀食品的面度θs，中心溫度θc面與中心之間的溫度差θ從圖23中可看出，表面溫度s的比例，以減緩新鮮制品的生理低溫氣調(diào)儲藏一般采用比普通冷藏更高～品的皺縮并降低重量損失。冷卻過程中的冷耗量是指冷卻過程中食品物料的散熱量。冷耗量可以按下面公式計(jì)算：Q0=GC0(T0-Q0—冷卻過程中食品物料的散熱量G—被冷卻食品物料的質(zhì)量C0—凍結(jié)點(diǎn)以上食品物料的比熱T0—冷卻開始時食品物料的溫度Tc—冷卻結(jié)束時食品物料的溫度1.3.2食品的冷卻時間隨食品的種類、包裝材料和冷卻介質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)際冷卻條件而異，因此難以精確計(jì)算。根據(jù)牛頓冷卻定律，被冷卻食品物料任何點(diǎn)上的溫度變化速率與冷卻介質(zhì)同該點(diǎn)間的溫度差成正比：dT/dt=-K(T-T—物體絕對溫度T0—冷卻介質(zhì)絕對溫度t—冷卻時間K—比例系2.1冷藏溫度：冷藏溫度不僅指的是冷庫內(nèi)空氣的溫度，更重要指的是食品物料的溫度植物性食品物料的冷藏溫度通常要高于動物性的食品物料，這是因?yàn)橹参镄允称肺锪系幕顟B(tài)生命可能相對濕度-8527--1.5-8527-2.8-桃-0.58524--0.585710-09045-7.2901014-128513-12.7851438569-0901014--1.1853-2.2-08537-2.2--8510--1.7-859-1.7655魚0.590520-1.0-2.1冷藏條件和控制要空氣相對濕度過濕。畜禽肉類、大多數(shù)植物性食品原料適宜的相對濕度在85--90；綠葉蔬菜、根菜類蔬菜等可提高到90--95%，堅(jiān)果類在70%以下，而干態(tài)顆粒狀物料如乳粉等空氣的相對濕度一般低于50%空氣流速保持室內(nèi)溫度的均勻和進(jìn)行空氣循環(huán)2.2果蔬的冷卻冷藏工藝：常用冷卻方法有空氣冷卻法、冷水冷卻法和真空冷卻法等肉類的冷卻冷藏工藝：一般采用吊掛在空氣中冷卻較多，在冷卻間吊掛的密度和數(shù)量因肉的種類、大小和肥瘦等級等而定。冷藏溫度一般控制在-11℃，空氣相對濕度在80%--90%魚類的冷卻冷藏工藝：一般采用冰冷卻法和水冷卻法其它食品物料的冷卻冷藏工藝：鮮乳應(yīng)在擠出后盡早冷卻，藏用冷媒冷卻法，冷媒可以用冷水、冰水或鹽水；鮮蛋的冷卻一般采用空氣冷卻法，溫度為1-3℃，相對濕度3.2低溫冷害：當(dāng)冷藏溫度低于果蔬可以耐受的限度時，正常的代謝活動受到破壞，使果蔬出現(xiàn)病變表面出現(xiàn)斑點(diǎn)、 變色等寒冷收縮：畜禽屠宰后在未出現(xiàn)僵直前快速冷卻造成。牛肉和羊肉較嚴(yán)重，而禽類肉較輕，冷卻溫度不同、肉類部位不同，寒冷收縮的程度也不同。經(jīng)過成熟后也不能充分軟化，肉質(zhì)變硬；；3.3多數(shù)水果向成熟過渡，糖分、果膠增加，質(zhì)地變軟、，糖酸比更加適口；維生素等有損失肉類和魚類的成熟是在酶的作用下發(fā)生的自身組織的降解，肉組織中的蛋白質(zhì)、AP等分解，使得其中的氨基酸等含量增加，肉質(zhì)軟化、烹調(diào)后3.4肉類變色，如紅色肉會變成褐色肉、白色脂肪可能變成黃色。肌紅蛋白和血紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白和高鐵血紅蛋白，而脂肪水解后的脂肪酸被氧化變褐冷藏食品在冷藏結(jié)束后，一般應(yīng)回到正常溫度進(jìn)行加工或食用。溫度的回升過程稱為回?zé)?。注意：防止回?zé)釙r食品物料表面出現(xiàn)冷凝水（即冒汗現(xiàn)象)；防止回?zé)釙r防止回?zé)岷蟮谒墓?jié)食品的凍藏食品凍藏就是采用緩凍或速凍方法先將然后再在能保持食品凍結(jié)狀態(tài)的溫度下貯藏的保藏方法。常用的貯藏溫度為-12-23℃，而以-18℃為最適用。常見的凍藏食品不僅有需要保持新鮮狀態(tài)的果蔬、果汁、漿果、水產(chǎn)品和去殼蛋等，而且還有加工品如面包、點(diǎn)心、冰淇淋，以及品種繁多的預(yù)煮和特種食品、膳食用菜肴。現(xiàn)在凍藏食品已發(fā)展成為方便食品中的重要食品，在國外餐館膳食菜單中常見的食（1）熱燙處理（Blncing）：主要是針對蔬菜，有稱為殺青、預(yù)煮。通過熱處理是蔬菜等食品物料內(nèi)的酶失活變性。（2）加糖處理（Sugaing）：主要是針對水果，將水果進(jìn)行必要的切分后滲糖，糖分使水果中游離的水分含量降低，減少凍結(jié)使冰結(jié)晶的形成；糖液還可減少食品物料和氧的接觸，降低氧化作用。（3）加鹽處理（Salting）類似于鹽腌。加入鹽分可以減少食品物料和氧的接觸低氧化作用，這種處理多用于海產(chǎn)（4）濃縮處理液態(tài)食品不經(jīng)濃縮而進(jìn)行凍結(jié)，使液體的濃度增加，導(dǎo)致蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性（5）加抗氧化劑處理：主要針對蝦、蟹等水產(chǎn)品。此類產(chǎn)品在凍結(jié)時容易氧化而變色、變味，可以加入水溶性或脂溶性的抗氧化劑，以減少水溶性物質(zhì)（如咯氨酸）或脂質(zhì)的氧化。（6）冰衣處理：可以在凍結(jié)、凍藏食品表面形成一層冰膜，可起到包裝的作用，這種處理形式被稱為包冰衣（ce-laing）。（7）包裝處理分蒸發(fā)和微生物污染等，通常采用不透氣的包裝材料2.1食品的凍結(jié)點(diǎn)（Freezing凍結(jié)點(diǎn)是指一定壓力下液體物質(zhì)有液態(tài)轉(zhuǎn)向固態(tài)的溫度點(diǎn)，食品的凍結(jié)點(diǎn)取決于食品的成分，食品組織內(nèi)的溶解性鹽類、糖類和蛋白質(zhì)濃度越高，食品凍結(jié)點(diǎn)一般情況下，水只有被冷卻到低于凍結(jié)點(diǎn)的某一溫度時才開始凍結(jié)，這種現(xiàn)象被稱為過冷（uboing，Supercooling）凍結(jié)點(diǎn)和過冷點(diǎn)之間的溫度差組織毛細(xì)管水－－細(xì)中容易結(jié)冰、或亞結(jié)構(gòu)水：在（1）過冷狀態(tài)與食品的過冷臨界溫溫度降低至冰點(diǎn)以下仍不結(jié)分子熱運(yùn)動降低（過冷狀態(tài)形成冰核的先驅(qū)，但不穩(wěn)形成穩(wěn)定晶核（過冷臨界溫度并出度下下食品的凍結(jié)過程凍結(jié)曲線（Freezingcurve）最大冰晶生成帶（Zoneum低（Eutecticpoint,CryohydricfreezingTheH-bondframeworkofrhombohedraliceIVshowingtheauto-clathratearrangementwithH-bondspassingthroughthecentreof6memberedrings.tetragonaliceXII2.3凍結(jié)一般以降溫過程中食品物料溫度最高點(diǎn)，即熱中（Thermalcee）的溫度表示食品物料的溫度，但由于在整個凍結(jié)過程中食品物料的溫度變化相差較大，選擇的溫度范圍一般是最大冰晶生成帶，常用熱中心溫度從－1℃降低到－5℃這一溫度范圍的時間來表示。小于30mn快速凍結(jié)，大于0i肉類凍結(jié)常用此法，但有的物料最大冰晶生成帶溫度區(qū)間寬，且此法 物料的形態(tài)、幾何尺寸和包裝情況等界面位移速度界面在單位時間內(nèi)從物體表面向中心位移的距離冰峰前進(jìn)速率：指單位時間內(nèi)－5℃的凍結(jié)層從食表面伸向 的距離（c-1）。5－20cm.h-1快速凍結(jié)；1－5cm.h-1中速凍結(jié)；0.1－1率很慢以至產(chǎn)生連續(xù)凍結(jié)界面的情況國際冷凍：食品表面與中心溫度點(diǎn)間的最短距不同，故其中心溫度計(jì)算值隨不同食品的冰點(diǎn)而變，與上述－52.4.1凍結(jié)對食品品質(zhì)的體積的變化：凍結(jié)時由于水結(jié)冰而發(fā)生高，在滲透壓的作用下使細(xì)胞內(nèi)的水分向細(xì)胞轉(zhuǎn)2.4.1凍結(jié)對食品品質(zhì)的機(jī)械損傷：冰晶體的形成、體積的變化和物料內(nèi)部存在的溫度梯度等會導(dǎo)致產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力并產(chǎn)生機(jī)械損傷。非水相組分被濃縮：凍結(jié)時物料 的純水凍形成冰晶體，原來水中溶解的組分會轉(zhuǎn)到位凍結(jié)的水分中而使剩余溶液的濃度增加。濃縮會對食品產(chǎn)生多種危害濃縮的危在高濃度溶液中仍有溶質(zhì)未沉淀時，蛋白質(zhì)會因鹽析而變性；酸性溶質(zhì)濃縮后會使pH值下降到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)以下，并導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝固；膠體懸浮液中陰陽離子處在微妙的平衡狀態(tài)，這些粒子的濃度增加或沉淀時會干擾其平衡；水分形成冰晶體時溶液內(nèi)氣體的濃度也隨之增加，導(dǎo)致氣體過飽和，最后從溶液中擠出；這種轉(zhuǎn)移水分難以全部恢復(fù)，組織也難以恢復(fù)飽2.4.22.4.2重結(jié)晶:狀、位置等都發(fā)生了變化，冰結(jié)晶的數(shù)量減少，體積增大的現(xiàn)象。凍干害：由于食品物料表面脫水（升華）孔干花層。其他變化：pH速凍由于冰晶體形成速度大于水的擴(kuò)散速度晶體就會抑制微生物的生長和酶的，凍結(jié)時食品分速凍速凍食品的質(zhì)量總是高于緩凍食 凍結(jié)速度對食品質(zhì)量的影龍須菜的凍結(jié)速度與冰晶大凍結(jié)方凍結(jié)溫℃凍結(jié)速冰晶厚寬長液10-10鹽6平2-空0.08-組織組織組織織內(nèi)冰層推冰層食品凍結(jié)及食其Q1溫范圍溫范圍溫范圍所放出的所放出的所放出的所放出的 門 進(jìn)出 燈+Q3=Ci（T凍-T終凍結(jié)時形成冰晶體的放熱量：Q2=Wωγ?33空氣凍結(jié)法：主要是利用低溫和空氣高速流動來促使食品快速散熱?？諝鈨鼋Y(jié)法，是用冷卻管在室內(nèi)作個棚架，在這擺上要進(jìn)行凍結(jié)的食品。－25℃—－30℃左右即可用。凍結(jié)速度慢時，冰的結(jié)晶大，質(zhì)量低劣。在棚架的一端安上送風(fēng)機(jī)，可使凍結(jié)速度加快，特將此法叫做半鼓風(fēng)凍結(jié)法鼓風(fēng)凍結(jié)法是送去冷風(fēng)使之急速凍結(jié)的方法，在-35℃—-40℃左右的低溫下進(jìn)行。向冷卻管送進(jìn)冷風(fēng)，進(jìn)一步溫度下降，這是靠冷風(fēng)在食品周圍流動進(jìn)行凍結(jié)的凍結(jié)方2.緩凍結(jié)時，冰晶首先在細(xì)胞外產(chǎn)生，而此時細(xì)胞內(nèi)的水分還以液相殘存。同溫度下水的蒸汽壓總高于冰，在蒸汽壓作用下細(xì)胞內(nèi)的水向冰晶移動，形成較大的冰晶－25℃—－4℃左右冷卻的中空的金屬板之間，挾上食品凍結(jié)的方法，凍結(jié)速度快，用在制造冷凍食品上。直接接觸凍結(jié)法:鹽水凍結(jié)法，是用－15℃左空氣凍結(jié)間接接觸凍空氣凍結(jié)間接接觸凍空氣凍結(jié)間接接觸凍Contactbelt空氣凍結(jié)間接接觸凍，漬和噴淋兩淋兩漬和凍結(jié)速度凍結(jié)使食品懸浮，適合于青豆、草莓、小蝦等顆空氣凍結(jié)間接接觸凍iquidfreezing)用先進(jìn)的噴淋控系統(tǒng)，消耗量少庫內(nèi)溫度低，凍適用于水產(chǎn)、果、的快速凍結(jié)。食品品原料對食品的沒有結(jié)速制空氣凍結(jié)間接接觸凍凍結(jié)速率的與凍結(jié)方法、物料的種類、大小、包裝情況等許多因素有關(guān)。一般認(rèn)為凍結(jié)時物料從常溫凍至中心溫度低于－18℃，果蔬不超過30mi，肉類不超過6h為速凍凍藏的溫度凍藏溫度的選擇主要考慮物料的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)成本等因凍藏過程由于制冷設(shè)備的非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以及冷庫的進(jìn)出料等，使冷庫的溫度有一定的波動，波動過大會加劇重結(jié)晶象，使冰晶體增大，影響食品質(zhì)量。應(yīng)該采取措施，盡量少波動，控制系統(tǒng)應(yīng)準(zhǔn)確、靈敏， 有緩沖間，每次進(jìn) 4（Clean） 要使產(chǎn)品盡快冷卻下來或快速凍結(jié)，也就是說要使產(chǎn)品盡快地進(jìn)人所要求的低溫狀態(tài)；在操作的全過程中 謹(jǐn)慎，避免產(chǎn)品受任44裝4在冷鏈中應(yīng)遵循以下三個原則“3T原則和流通的時間（Tie）、溫度（T