第三節(jié)食品的冷卻

第三節(jié)食品的冷卻第1頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、影響食品冷卻過(guò)程的因素一、影響食品冷卻過(guò)程的因素1.食品的物理性質(zhì)2.食品的幾何形狀3.食品對(duì)于周圍介質(zhì)的給熱系數(shù)4.表面狀況5.食品的初溫和終溫6.冷卻介質(zhì)的種類和性質(zhì)第2頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、冷卻方法1.冷空氣冷卻冷卻概念、影響因素a.空氣溫度要求：控制在食品所允許的最低溫度。食品所允許的溫度--食品不發(fā)生凍結(jié)，不出現(xiàn)冷害時(shí)的最低溫度。冷害第3頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一部分果蔬的冷害界限溫度和癥狀第4頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一b.空氣的濕度濕度越大，對(duì)熱傳導(dǎo)有利，濕度過(guò)高，微生物容易污染食品；濕度過(guò)低，則又會(huì)造成食品中水分的大量蒸發(fā)而促使食品干縮。合理的空氣濕度確定依據(jù)冷卻溫度等其它工藝參數(shù)、食品本身的性質(zhì)與狀況部分食品空氣冷卻工藝條件第5頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一c.空氣的流動(dòng)速度加快空氣的流動(dòng)速度，可以加速冷卻過(guò)程，縮短冷卻時(shí)間。結(jié)論：一般空氣流速控制在0.5-3米/秒，又以2米/秒的流速為最佳。部分食品空氣冷卻工藝條件：第6頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、碎冰冷卻影響冷卻效果的主要因素：a.種類b.大小例：第7頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一魚(yú)體從20℃冷卻到1℃時(shí)需要的時(shí)間和魚(yú)體厚度的關(guān)系表（用冰量為魚(yú)重的200%）第8頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一c.初溫與終溫初溫與冷卻時(shí)間的關(guān)系（表）魚(yú)體初溫越高，冷卻所需要的時(shí)間越長(zhǎng)；結(jié)論：魚(yú)體終溫越高，冷卻所需要的時(shí)間越短。見(jiàn)下例第9頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一d.用冰量：魚(yú)體冷卻所需時(shí)間與用冰量的關(guān)系（單位：min）結(jié)論：(3)冷卻終溫越高，冷卻所需要的時(shí)間越短。(1)用冰量增加，冷卻時(shí)間縮短；(2)用冰量為75%時(shí)冷卻效果最佳；第10頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一e.冰破碎的程度：冰的破碎程度對(duì)冷卻所需時(shí)間的影響請(qǐng)看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：冰塊大小與冷卻速度的關(guān)系結(jié)論：冰塊越小，冷卻所需的時(shí)間越短一般采用每邊長(zhǎng)為2厘米的冰塊。第11頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、冷水及其它液體介質(zhì)中冷卻（1）浸透式：被冷卻食品直接浸在冷水中進(jìn)行冷卻，并有攪拌器不停地?cái)嚢枥渌?；?）噴冷式：在被冷卻食品的上方裝有噴嘴，具有一定壓力的冷水直接噴淋被冷卻食品；（3）降水式：被冷卻的水果在傳送帶上移動(dòng)，上部的水盤(pán)均勻地像降雨一樣地降水，這種形式適用于處理量大的。特點(diǎn)：第12頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一優(yōu)點(diǎn)：冷水冷卻速度較快（比風(fēng)冷快），無(wú)干耗，可以連續(xù)作業(yè)。缺點(diǎn)：有水溶性物質(zhì)的損失；會(huì)相互傳染。第13頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、真空冷卻冷卻原理：利用食品中水分蒸發(fā)時(shí)，要消耗熱量，而這些被消耗的熱量的來(lái)源只有來(lái)自食品自身，食品由于提供了這部部分熱量而使自身的溫度降低，達(dá)到冷卻的目的。第14頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一冷卻特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）冷卻時(shí)間短（2）貯藏時(shí)間長(zhǎng)（3）改善質(zhì)量（4）損耗少：真空冷卻損耗0-4%，普通冷卻損耗4-10%。缺點(diǎn)：（1）冷卻品種有局限性（2）成本高。第15頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一冷卻方法與使用范圍表第16頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、食品冷卻過(guò)程中的冷能消耗冷能消耗概念：冷能消耗量計(jì)算：1.一般情況第17頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第18頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第19頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第20頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第21頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第22頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第23頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第24頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第25頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第26頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第27頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第28頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一思考題1.食品冷卻的本質(zhì)是什么?影響食品冷卻的因素有哪些?2.簡(jiǎn)述常用的冷卻方法、特點(diǎn)及其應(yīng)用。3.采用冷空氣冷卻果蔬時(shí)如何獲得最佳的冷卻效果?4.在進(jìn)行冷耗量計(jì)算是應(yīng)注意什么問(wèn)題?第29頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)食品的凍結(jié)溶有多種溶質(zhì)的溶液體系凝固點(diǎn)下降↙凍結(jié)過(guò)程溫度不斷變化低共熔點(diǎn)第30頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、食品凍結(jié)時(shí)的溫度曲線（食品凍結(jié)曲線）以食品的溫度為縱坐標(biāo)，以凍結(jié)時(shí)間為橫坐標(biāo)，在普通坐標(biāo)圖上作得的一條曲線。第31頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第32頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第33頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第34頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第35頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）食品位置不同時(shí)的凍結(jié)曲線第36頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、結(jié)晶條件和結(jié)晶曲線1.結(jié)晶條件過(guò)冷狀態(tài)過(guò)冷臨界溫度結(jié)晶條件--過(guò)冷卻的過(guò)程。（過(guò)冷狀態(tài)）２.結(jié)晶曲線第37頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第38頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)晶曲線以晶核的生成速度及成長(zhǎng)速度為縱坐標(biāo)，溫度為橫坐標(biāo)，定性的反映在各種不同凍結(jié)溫度下冰晶形成的情況曲線。第39頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一式中：

t—凍結(jié)食品的溫度℃（取絕對(duì)值）

ω—溫度t時(shí)的凍結(jié)水的百分率

Aω、Bω—常數(shù)，

Aω=1.105，Bω=0.31第40頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第41頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第42頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第43頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.冰結(jié)晶最大生成帶第44頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第45頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第46頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)移的最終結(jié)果：細(xì)胞內(nèi)的水分不斷以蒸汽的形式轉(zhuǎn)移到細(xì)胞間，并凝結(jié)在細(xì)胞間的冰結(jié)晶上，使細(xì)胞間的冰結(jié)晶長(zhǎng)大。第47頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一緩凍時(shí)：由于外界吸收熱量的能力小，細(xì)胞內(nèi)水分的凍結(jié)發(fā)生的很遲，所以水分的這種轉(zhuǎn)移就進(jìn)行的充分，形成的冰晶體積大，數(shù)量少，分布不均勻，主要分布在細(xì)胞間，這樣的冰結(jié)晶對(duì)食品組織細(xì)胞的破壞作用，食品的品質(zhì)就差。第48頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一速凍時(shí)：由于外界吸收熱量的能力大，細(xì)胞內(nèi)水分還來(lái)不及轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)移很少就發(fā)生凍結(jié)，水分的這種轉(zhuǎn)移就進(jìn)行的少，形成的冰晶體積小，數(shù)量多，分布均勻，對(duì)食品組織細(xì)胞的破壞作用小，食品的品質(zhì)就好。第49頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一T↙,V↗,冰結(jié)晶數(shù)量↗,體積↙,品質(zhì)好↗

T↗,V↙,冰結(jié)晶數(shù)量↙,體積↗,品質(zhì)差↙第50頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一凍結(jié)食品的可逆性：經(jīng)凍結(jié)的食品在解凍時(shí)仍能保持和恢復(fù)其固有性質(zhì)和最初狀態(tài)的能力。結(jié)論：T↙,V↗,冰結(jié)晶數(shù)量↗,體積↙,分布均勻,可逆性↗第51頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第52頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一兩個(gè)結(jié)論：凍結(jié)食品的可逆性隨凍結(jié)溫度的降低而增大；凍結(jié)食品的可逆性不能達(dá)到100%。為什么？第53頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、凍結(jié)對(duì)食品品質(zhì)的影響

1、凍結(jié)造成體積膨脹2、凍結(jié)造成蛋白質(zhì)變性：造成蛋白質(zhì)變性的原因：（1）鹽析作用（2）氫離子濃度的影響（3）膠體結(jié)合水的凍結(jié)3、凍結(jié)時(shí)食品的干縮第54頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一凍結(jié)終溫與食品可逆性：凍結(jié)終溫↙冰結(jié)水量↗，體積膨脹↗，可逆性↙；凍結(jié)終溫↙蛋白質(zhì)變性↗，結(jié)合水凍結(jié)↗，可逆性↙；凍結(jié)終溫↙凍結(jié)時(shí)間↗，食品干縮↗，可逆性↙。第55頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第56頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第57頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第58頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第59頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第60頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第61頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第62頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第63頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一螺旋帶式，液態(tài)化

單體速凍第64頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.直接接觸凍結(jié)（1）液氮溫度為-195.8℃（2）液化的二氧化碳溫度為-79℃（3）冰鹽混合物

22.4%的食鹽，溫度為-21.2℃（4）甘油水溶液丙三醇水溶液

67%、溫度為-46.7℃

丙二醇水溶液

64%、溫度為-51.0℃第65頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）凍結(jié)速度的表示方法1.按時(shí)間劃分2.按距離劃分3.按凍結(jié)量劃分冰晶體的形成速度來(lái)表示的。冰晶體形成速度：物體在任何單位容積內(nèi)或任意點(diǎn)上單位時(shí)間內(nèi)的水分凍結(jié)量（dw/dt）。第66頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一時(shí)間食品中心從-1降到-5度所需時(shí)間，在30min內(nèi)為快速，超過(guò)30min為慢速.距離單位時(shí)間內(nèi)-5℃的凍結(jié)層從食品表面向內(nèi)部推進(jìn)的距離。cm/hV大于等于5.1~20快速等于1.1~5中速等于0.1~1慢速第67頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1972年國(guó)際制冷學(xué)會(huì)的凍結(jié)速度定義

凍結(jié)速度定義：食品表面溫度達(dá)到0℃后，食品中心溫度點(diǎn)與表面間的最短距離和食品中心溫度降到比食品冰點(diǎn)低10℃時(shí)所需時(shí)間之比V=cm/h緩慢凍結(jié)：<0.5cm/h快速凍結(jié)：0.5-5cm/h急速凍結(jié)：5-10cm/h超速凍結(jié)：10-100cm/h第68頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）、直接凍結(jié)

概念：宰殺后的肉胴體不經(jīng)預(yù)冷卻而直接進(jìn)行凍結(jié)的的過(guò)程，也叫一次凍結(jié)、單相凍結(jié)。特點(diǎn)：1.節(jié)省時(shí)間2.減少干縮損耗3.節(jié)省費(fèi)用4.肉體出現(xiàn)寒冷收縮現(xiàn)象；5.需配置較大的凍結(jié)設(shè)備，操作技術(shù)復(fù)雜；6.對(duì)冷庫(kù)建筑壽命影響較大。第69頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期一思考與實(shí)踐：請(qǐng)收集并論述目前國(guó)內(nèi)外食品凍結(jié)的方