第四章食品的低溫保藏

第四章食品的低溫保藏第1頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二低溫保藏冷藏冷凍-2—15℃<-1℃將溫度在-2—15℃的加工稱為冷卻或冷藏將溫度在-1℃以下的加工稱為凍結(jié)或凍藏根據(jù)低溫保藏中食品物料是否凍結(jié)第2頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷藏：溫度范圍一般為-2~15℃，可分為2~15℃（cooling)和-2~2℃(chilling)兩個溫度段，植物性食品選擇前者冷藏，動物性食品選擇后者。4~8為常用冷藏溫度。凍藏：一般凍藏溫度范圍-12~-30℃，常用的溫度為-18℃第3頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二41.冷藏食品是將食品的溫度降到接近凍結(jié)點，并在此溫度下保藏的食品。降溫處理過程稱為冷卻。2.凍藏食品是將食品的溫度降到低于凍結(jié)點的溫度保藏的食品。因為食品中的水分發(fā)生了相變，其處理過程稱為凍結(jié)。第4頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二常見冷藏食品第5頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二常見凍藏食品果蔬類畜肉類禽肉類水產(chǎn)類第6頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷凍調(diào)理食品調(diào)味配菜類主食類肉制品類第7頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷藏和凍藏食品的特點易保藏原料應(yīng)用范圍廣營養(yǎng)、方便、衛(wèi)生發(fā)展迅速第8頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二本章主要內(nèi)容大綱概述食品低溫保藏的原理食品的冷卻與冷藏食品的凍結(jié)與凍藏食品的解凍第9頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.概述(世界發(fā)展史)公元1000多年前，有利用天然冰貯藏食品的文字記載冷凍食品的產(chǎn)生起源于19世紀上半葉冷凍機的發(fā)明1834年，JacobPerkins（英）發(fā)明了以乙醚為介質(zhì)的壓縮式冷凍機。第10頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第11頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.概述1860年，Carre（法）發(fā)明以氨為介質(zhì)，以水為吸收劑的吸收式冷凍機1872年，DavidBoyle（美）和CarlVonLinde（德）分別發(fā)明了以氨為介質(zhì)的壓縮式冷凍機，當時主要用于制冰。1877年，CharlesTellier（法）將氨-水吸收式冷凍機用于冷凍阿根廷的牛肉和新西蘭的羊肉并運輸?shù)椒▏?，這是食品冷凍的首次商業(yè)應(yīng)用，也是冷凍食品的首度問世。第12頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.概述20世紀初，美國建立了凍結(jié)食品廠。20世紀30年代，出現(xiàn)帶包裝的冷凍食品。二戰(zhàn)的軍需，極大地促進了美國冷凍食品業(yè)的發(fā)展。戰(zhàn)后，冷凍技術(shù)和配套設(shè)備不斷改進，出現(xiàn)預(yù)制冷凍制品、耐熱復(fù)合塑料薄膜包裝袋和高質(zhì)快速解凍復(fù)原加熱設(shè)備，冷凍食品業(yè)成為方便食品和快餐業(yè)的支柱行業(yè)。第13頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.概述20世紀60年代，發(fā)達國家構(gòu)成完整的冷鏈。冷凍食品進入超市。冷凍食品的品種迅猛增加。冷凍加工技術(shù)從整體凍結(jié)向小塊或顆粒凍結(jié)發(fā)展。第14頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.概述（中國發(fā)展史）我國在20世紀70年代，因外貿(mào)需要冷凍蔬菜，冷凍食品開始起步。80年代，家用冰箱和微波爐的普及，銷售用冰柜和冷藏柜的使用，推動了冷凍食品的發(fā)展；出現(xiàn)冷凍面點。90年代，冷鏈初步形成；品種增加，風(fēng)味特色產(chǎn)品和各種菜式；生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)量大幅度增加。第15頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二關(guān)于冷鏈產(chǎn)品的生產(chǎn)、貯藏、運輸、銷售、消費，都在符合這種食品要求的低溫條件下進行。第16頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)食品低溫保藏原理低溫對反應(yīng)速度的影響低溫對微生物的影響低溫對酶活性的影響第17頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)食品低溫保藏原理一、低溫對反應(yīng)速度的影響根據(jù)Arrhenius方程，食品中各種生化反應(yīng)的反應(yīng)速率與溫度呈指數(shù)關(guān)系，這種反應(yīng)速率隨溫度的變化可用溫度系數(shù)Q10表示：Q10表示溫度每升高10℃，反應(yīng)速度增加的倍數(shù)。第18頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二對于大多數(shù)化學(xué)和生物反應(yīng)，Q10在2-3之間；例子：假設(shè)Q10為2.5，當溫度從30℃降到10℃時,食品中的化學(xué)和生物反應(yīng)速度可以減少多少倍?事實上，溫度范圍不同，Q10不同。

第19頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二二、低溫對微生物的影響（一）微生物對食品的破壞作用微生物在食品中生長的條件：

水分（活度）冷藏/冷凍

pH值預(yù)處理營養(yǎng)物不同食品中易生長的種類不同

溫度

第20頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第21頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二低溫可起到抑制微生物生長和促使部分微生物死亡的作用。一般認為，低溫只是阻止微生物繁殖，不能徹底殺死微生物（與熱處理不同）。降到微生物最低生長溫度后，在低溫下，其死亡速度比在高溫下要緩慢得多。（一）低溫與微生物的關(guān)系第22頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二通常食物致毒性菌在溫度低于5℃的環(huán)境中不易生長，也不產(chǎn)生毒素。但毒素一旦產(chǎn)生，不能用降低溫度來使之失去活性。溫度一旦恢復(fù)，微生物的繁殖也逐漸恢復(fù)。第23頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)前：

降溫越迅速，微生物的死亡率越高。在凍結(jié)點溫度以下：

降溫緩慢將導(dǎo)致微生物大量死亡；

降溫迅速將導(dǎo)致較差的微生物致死效果。（二）降溫速度對微生物的影響第24頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（三）低溫對微生物酶活性的影響第25頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二酶的作用效果因原料而異。低溫可抑制酶的活性，但不能使其鈍化。酶的活性隨溫度的下降而降低。一般的冷藏和凍藏不能完全抑制酶的活性，在長期貯藏中，酶的作用仍可使食品變質(zhì)。注意第26頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二在低溫條件下具有活性的酶：脂酶、脂氧化酶、過氧化酶、組織蛋白酶、果膠水解酶等；脂酶、脂氧化酶的耐冷性強于細菌。第27頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)食品的冷卻和冷藏包括以下幾個部分內(nèi)容：冷卻的目的冷卻的方法氣調(diào)貯藏食品冷藏時的變化影響冷藏的因素第28頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二問題：冷藏、凍藏的食品為什么要進行冷卻？—目的怎樣進行冷卻？——方法如何控制冷藏的工藝條件？氣調(diào)冷藏的原理與方法？第29頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二原料及其處理動物性原料及其處理畜禽原料：植物性原料及其處理水產(chǎn)原料：宰前處理去毛/剝皮刺殺放血剖除內(nèi)臟胴體修整清洗放血分級剖除內(nèi)臟適當包裝原料選擇挑選分級特殊處理適當包裝預(yù)冷第30頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（一）冷卻的概念為了保持食品良好品質(zhì)及新鮮度，延長食品的貯藏期，所采取的快速排出食品內(nèi)部的熱量，使食品溫度在盡可能短的時間內(nèi)降低到冰點以上。食品冷卻的溫度：不低于食品汁液的冰點，一般冷卻后食品的溫度為0--4℃。冷卻時間：越短越好第31頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷卻目的總結(jié)：轉(zhuǎn)移生化反應(yīng)熱；阻止微生物繁殖；抑制酶的活性和呼吸作用；為后續(xù)加工提供合適的溫度條件。第32頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二舉例：甜玉米糖分在貯藏過程中的損失情況第33頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷卻的應(yīng)用1.果蔬食品的冷藏保鮮第34頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷卻的應(yīng)用2.肉類食品凍結(jié)前的預(yù)冷第35頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷卻的應(yīng)用3.分割肉的冷藏銷售第36頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冷卻的應(yīng)用4.水產(chǎn)品的冷藏保鮮第37頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（二）冷卻的方法固體物料的冷卻液體物料的冷卻其它物料的冷卻第38頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.固體物料的冷卻接觸冰冷卻空氣冷卻法水冷卻法真空冷卻法第39頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（1）接觸冰冷卻利用冰塊融化吸收相變熱，降低食品的溫度的方法。特點：簡便易行；冷卻后品溫≥0℃；可避免干耗；過程控制困難。適用范圍水產(chǎn)品、某些果蔬。第40頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第41頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第42頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第43頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二接觸冰冷卻的特點：冰融化吸收熱量（冰水混合物）冷卻能力大產(chǎn)品不存在水分損失（干耗）但制冰設(shè)備占地面積大，初投資高，一般只用于水產(chǎn)加工或冷藏運輸。果菜類采用冰預(yù)冷，溫度不易調(diào)節(jié)，容易造成冷害，溫度也不易均勻，一般少用。第44頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冰的種類：淡水冰，海水冰操作要點：冰塊碎，分布均勻，接觸緊，及時排水適用：水產(chǎn)品、肉糜制造，冷藏運輸?shù)?5頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二含義：降溫后的冷空氣作為冷卻介質(zhì)流經(jīng)食品時吸取食品熱量，從而使食品降溫的方法?？煽貐?shù)：空氣的溫度、相對濕度和流速主要應(yīng)用：

用于果蔬冷藏的高溫庫房

肉類的冷卻（2）空氣冷卻法第46頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二HoldingCooler（冷藏庫）第47頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二風(fēng)冷運輸?shù)?8頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二果蔬高溫庫房壓縮機風(fēng)機制冷裝置蒸發(fā)器庫體第49頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第50頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二肉類的冷風(fēng)冷卻例：冷鮮肉宰殺→降溫至18～20℃→排酸→冷藏鏈90min內(nèi)4℃24h第51頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第52頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二空氣冷卻的特點：空氣預(yù)冷方法簡易，成本低，是早期普通的冷卻方法。應(yīng)用范圍廣：空氣冷卻適合于冷卻果蔬、肉及其制品、蛋品、脂肪、乳制品、冷飲半制品及糖果等；冷卻效率相對較低，容易造成食品表面失水（干耗）：一次需12-24小時，易造成果菜表面干縮第53頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（3）水冷卻法含義：低溫的水流過食品表面，使食品降溫的方法。適用范圍：家禽、水產(chǎn)、部分果蔬、罐頭食品主要分為以下三種：

浸水式

噴霧式

淋水式第54頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二浸水式第55頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第56頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第57頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二噴霧式

第58頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二LiquidChiller淋水式第59頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二淋水式第60頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二鹽水冷卻機組LiquidBrineChiller第61頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第62頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二水冷法優(yōu)點：冷卻速度快使用方便水冷法缺點：溶出作用明顯健康個體可能受到不健康個體的感染第63頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（4）真空冷卻法原理：利用低壓下水的沸點低，部分水蒸發(fā)吸收大量熱量，使食品溫度迅速下降。第64頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二真空冷卻第65頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第66頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二真空冷卻法特點：冷卻速度非?？?；成本相對較高，一般用于冷卻高價值的葉菜和食用菌類；表面水分會有損失——可改善第67頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第68頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二真空預(yù)冷蔬菜第69頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二真空急速冷卻機真空急速冷卻機是針對工廠化高溫蒸煮食品生產(chǎn)，用于魚、肉、家禽、主食、果蔬、面點，豆制品及其它需要不加防腐劑而保證貨架期、食品從高溫迅速冷卻到常溫或低溫的高效能機械。真空急速冷卻機同樣適合于食品果肉層比較厚的油炸食品冷卻加工處理。第70頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第71頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第72頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二真空急速冷卻機的優(yōu)點

提高熟食制品質(zhì)量。由于冷卻時間短，可最大限度地避免食品物料在高溫時產(chǎn)生的油脂氧化，淀粉糊化等反應(yīng)；同時也極大限度地避免了高溫食品物料在65℃～30℃所產(chǎn)生的細菌繁提高熟食制品風(fēng)味?；谡婵战n的原理，可以使得食品外部因失水而濃縮的湯汁（調(diào)料調(diào)味品）很方便迅速地進入到食品內(nèi)部中去，從而提高了食品的口（風(fēng)）味第73頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二真空急速冷卻機的缺點

工作原理的原則性缺陷真空急速冷卻機不能冷卻無水分的或水分很少的食品物料對于不能失水，又不能添加水分的一些食品物料也不適用對于純液體的食品，會造成嚴重的飛濺和外溢造價高，一次性投資大。對食品物料品質(zhì)或衛(wèi)生安全要求檔次低，以及產(chǎn)品附加值不高而食品貨架（保鮮）期短的熟食制品廠家一般不適（采）用。

第74頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二2.液體物料的冷卻特點：間接冷卻，不能直接接觸產(chǎn)品：牛奶、啤酒、飲料、冰淇淋等冷卻器：間歇式、連續(xù)式第75頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二大型鮮乳冷卻裝置第76頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二3.其它冷卻方法接觸冷卻低溫接觸冷卻第77頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（三）氣調(diào)貯藏定義：食品原料在不同于周圍大氣的環(huán)境中貯藏。與冷藏結(jié)合使用才有意義。原理：通過適當降低環(huán)境空氣中的O2分壓和提高CO2分壓，使果蔬產(chǎn)品和微生物的代謝活動收到抑制，從而延長貯藏時間。正常情況下的空氣成分：氮氣78.08%、氧氣20.96%、氬氣0.92、二氧化碳0.04%第78頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ)以果蔬的呼吸作用為例

C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O+2817kJC6H12O6==2CO2+2C2H5OH+117kJ有氧呼吸維持生命消耗養(yǎng)分加速衰老措施T↓、O2↓、CO2↑無氧呼吸腐爛必須尋找平衡點！第79頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ)降低呼吸強度，推遲呼吸高峰；抑制乙烯的生成，延長貯藏期；若氧氣過少，會產(chǎn)生厭氧呼吸；二氧化碳過多，會使原料中毒。第80頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.氣調(diào)貯藏的方法改良氣體貯藏控制氣體貯藏包裝貯藏法第81頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（1）改良氣體貯藏（

ModifiedAtmosphereStorage，MAS）用一種固定的混合氣體組成置換貯藏庫內(nèi)的空氣。保藏過程中不再對氣體的組成做任何控制，或僅定期放風(fēng)。（2）控制氣體貯藏（

ModifiedAtmosphereStorage，MAS）保藏過程中實時監(jiān)測環(huán)境氣體成分，且根據(jù)需要，不斷的控制和改善成分變化。第82頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二氣調(diào)冷藏庫51.氣密門2.CO2吸收裝置3.加熱裝置4.冷氣出口5.冷風(fēng)管6.呼吸袋7.氣體分析裝置8.冷風(fēng)機9.制氮機或催化燃燒裝置10.空氣凈化器在短時間內(nèi)，將密閉體系內(nèi)的O2和CO2的含量調(diào)節(jié)到適宜的比例，并經(jīng)常調(diào)節(jié)保持不變。第83頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（3）包裝貯藏法生理包裝：將原料放進聚乙烯袋內(nèi)并密封，利用原料的呼吸作用和氣體透過袋壁的活動，維持合適的貯藏環(huán)境。硅窗包裝：用帶有硅橡膠薄膜的厚質(zhì)袋來包裝原料，并密封。氣體的交換只通過硅氣窗進行，所以改變硅氣窗的面積，就可以維持不同的氣體環(huán)境。第84頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第85頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第86頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二茶樹菇氣調(diào)貯藏的微結(jié)構(gòu)第87頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（四）食品冷藏時的變化1.水分蒸發(fā)食品在冷卻及冷藏過程中，因為溫濕度差而發(fā)生表面水分蒸發(fā)。水分蒸發(fā)不僅造成重量損失（俗稱干耗），而且使果蔬類食品失去新鮮飽滿的外觀。

減重達到5%時，果蔬會出現(xiàn)明顯的凋萎

肉類食品表面收縮硬化、形成干燥皮膜、變色

雞蛋因水分蒸發(fā)而造成氣室增大第88頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二表4-22水果蔬菜的水分蒸發(fā)特性

水分蒸發(fā)特性水果蔬菜的種類A型(蒸發(fā)量小)蘋果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄(歐洲種)、馬鈴薯、洋蔥B型(蒸發(fā)量中等)白桃、李子、無花果、番茄、甜瓜、萵苣、蘿卜C型(蒸發(fā)量大)櫻桃、楊梅、龍須菜、葡萄(美國種)、葉菜類、蘑菇第89頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二2.冷害在冷藏時，有些果蔬的品溫雖然在凍結(jié)點以上，但當貯藏溫度低于某一溫度界限時，果蔬的正常生理機能受到障礙，失去平衡的現(xiàn)象，稱為冷害。第90頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二表4-20水果蔬菜冷害的界限溫度和癥狀種類界限溫度(℃)癥狀種類界限溫度(℃)癥狀香蕉11.7-13.8果皮變黑馬鈴薯4.4發(fā)甜、褐變西瓜4.4凹斑、風(fēng)味異常番茄(熟)7.2-10軟化、腐爛黃瓜7.2凹斑、水浸狀斑點腐敗番茄(生)12.3-13.9催熟果顏色茄子7.2表皮變色、腐敗

不好、腐爛第91頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二關(guān)于冷害：不同食品的冷害表現(xiàn)不同。同樣遵守溫度越低，貯藏性越好，但必須高于某個溫度。需要在低于界限溫度的環(huán)境中放置一段時間，才會出現(xiàn)冷害。第92頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二3.串味有些具有強烈刺激氣味的食品，與其它食品一起存放時，易揮發(fā)的氣味成分會吸附在其它食品上。例如：洋蔥、大蒜等可以通過有效管理來解決第93頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二4.生化作用在冷藏過程中，果蔬的呼吸作用和后熟作用仍在繼續(xù)進行，機體內(nèi)所含的成分也不斷發(fā)生變化。對水果來說，一般淀粉，糖，酸；原果膠果膠果膠酸肉類在冷藏中的成熟作用。第94頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二5.脂類的變化冷藏過程中，食品中的油脂會發(fā)生水解，脂肪酸氧化、聚合等復(fù)雜的變化，使得食品的風(fēng)味變差，味道惡化，出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)象。第95頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二6.淀粉老化原淀粉在合適的溫度下，在足夠的水中吸水溶脹，形成糊狀溶液，叫做淀粉糊化。在低溫下，糊化淀粉分子經(jīng)冷卻重新排列，形成了高度晶化的不溶性淀粉分子，叫做淀粉老化。第96頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二水分含量在30-60%的淀粉最容易老化。最容易發(fā)生老化的溫度為2-4℃。當溫度低于-20℃或高于60℃，均不會發(fā)生淀粉老化。第97頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二7.微生物增殖低溫可以減慢繁殖，但依然持續(xù)在繁殖。因此，必須控制冷藏前食品原料的微生物數(shù)量。第98頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二8.寒冷收縮第99頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（五）影響冷藏的因素溫度空氣相對濕度空氣流速第100頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.溫度應(yīng)根據(jù)具體的原料確定最適的貯藏溫度。冷藏溫度越接近原料的凍結(jié)溫度，貯藏期越長（有冷害的除外）。應(yīng)嚴格控制冷藏室溫度，盡量減少溫度波動的幅度。第101頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二2.空氣相對濕度若空氣濕度過高，食品表面就會有水分冷凝，不僅容易發(fā)霉也容易腐爛。若濕度過低，則食品因水分迅速蒸發(fā)而發(fā)生萎蔫。冷藏時的適宜濕度，見書P141。水果，85-90%蔬菜，90-95%堅果，70%干燥制品，＜50%第102頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二3.空氣流速為了保證冷藏室溫度均勻性，要有一定的空氣流速，但流速過大容易造成水分喪失較多。一般應(yīng)保持最低速度的空氣循環(huán)。帶包裝的食品不受空氣相對濕度和空氣流速的影響。第103頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)食品的凍結(jié)和凍藏凍結(jié)點與凍結(jié)曲線凍結(jié)速度凍結(jié)過程中的玻璃化轉(zhuǎn)變凍結(jié)方法第104頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)與凍藏時食品品質(zhì)的變化凍制品的包裝凍結(jié)食品的“3P”和“3T”概念及計算影響凍藏的因素第105頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二1.凍結(jié)點與凍結(jié)曲線凍結(jié)點：冰晶開始出現(xiàn)的溫度水的冰點為0℃，但純水并不在0℃凍結(jié)。食品中的水不是純水，凍結(jié)點比純水更低。第106頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第107頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二食品的凍結(jié)曲線晶核形成

A→S過冷狀態(tài)；

S→B釋放潛熱；冰晶成長

B→C大部分水分形成冰晶；達到終溫

C→D溶質(zhì)組分濃縮，凍結(jié)溫度不斷下降。τ/minT/℃-1ASBC-5-181020D第108頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)時間/min溫度/℃達到終溫時，食品中的水分并未全部凍結(jié)。第109頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二食品的凍結(jié)率定義：凍結(jié)終了時食品內(nèi)水分的凍結(jié)量（%），又稱結(jié)冰率K=100（1－TD/TF）TD：食品的凍結(jié)點TF

：食品的凍結(jié)終了溫度第110頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二溫度-60℃左右，食品內(nèi)水分全部凍結(jié)。在-18~-30℃時，食品中絕大部分水分已凍結(jié)。在-18℃，凍結(jié)率接近95%，酶及其它生化反應(yīng)降低到可以接受的范圍能夠達到凍藏的要求，因此，一般來說，最適合的凍結(jié)和凍藏溫度均為-18℃。第111頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二2.凍結(jié)速度最大冰晶生成帶：指-1~-5℃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。T/℃τ/min0℃ⅠⅡⅢ第112頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二通俗地說，速凍就是以最快的速度通過最大冰晶生成帶的凍結(jié)過程。第113頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)速度定量描述以降溫的時間區(qū)分：食品中心從-1℃降到-5℃所需的時間在30min以內(nèi)的為速凍。

以-5℃凍結(jié)層推進的距離區(qū)分：0.1㎝/h1㎝/h5㎝/h20㎝/h慢速中速快速第114頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二以距離與時間之比區(qū)分：食品表面到中心點的最短距離L與食品表面達到0℃后，至食品中心溫度降到-11℃所需的時間τ之比。國際制冷協(xié)會對凍結(jié)速度的定義第115頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)速度與冰晶分布凍結(jié)速度快，則食品組織內(nèi)冰層推進速度（I）大于水移動速度（W），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(jié)晶體。凍結(jié)速度慢，因細胞外溶液濃度較低，冰晶首先在細胞外產(chǎn)生。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。第116頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二不同凍結(jié)速率凍結(jié)的鱈魚肉中冰晶的情況(a)未凍結(jié)(b)快速凍結(jié)(c)緩慢凍結(jié)第117頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)速度對冰晶體大小的影響凍結(jié)方式冰晶體的大小/μm長寬高1234干冰－80℃鹽水－18℃金屬板－40℃空氣－18℃29.229.7320.0920.018.212.8763.0544.06.19.187.6324.6第118頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)速度的影響因素食品成分的影響食品的空隙率食品的含水率、含脂量非食品成分的影響凍品的厚度及塊片大小介質(zhì)的溫度凍品的初溫和終溫

問題：對于確定的食品，縮短凍結(jié)時間可選擇的途徑第119頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二3.凍結(jié)過程中的玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃態(tài)：食品比較穩(wěn)定的狀態(tài)

黏流態(tài)<橡膠態(tài)<玻璃態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變：橡膠態(tài)玻璃態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：Tg第120頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二采用示差掃描量熱儀（DSC）進行Tg的測定。第121頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)前對原料的要求（前處理）果蔬食品

熱燙滅酶肉類食品

對于牛肉等肉質(zhì)口感變化大的肉類，須先冷藏進行成熟處理，再進行冷凍。第122頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二4.凍結(jié)方法按食品中熱量的去除方式，凍結(jié)方式可分為以及它們的組合方式（如先經(jīng)過低溫處理，然后經(jīng)機械制冷裝置完成凍結(jié)過程）。鼓風(fēng)凍結(jié)接觸凍結(jié)噴淋或浸漬冷凍第123頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（1）鼓風(fēng)凍結(jié)鼓風(fēng)速凍室利用高速流動的低溫空氣，促使食品快速散熱迅速凍結(jié)的方法。第124頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二a.靜置式第125頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二b.半連續(xù)式第126頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二c.連續(xù)式第127頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第128頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二d.流化床凍結(jié)原料入口凍結(jié)品出口（-18℃）第129頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二單體凍結(jié)圖片第130頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二水餃速凍淋水第131頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二出冷凍隧道第132頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二

第133頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（2）接觸凍結(jié)為間接接觸凍結(jié)。原料既可以是固體，也可以是液體。應(yīng)用不如鼓風(fēng)凍結(jié)廣泛。主要分為：帶式、板式和滾筒式第134頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二a.帶式凍結(jié)特點：食品層較薄連續(xù)運行干耗較少第135頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二b.板式凍結(jié)1-凍結(jié)平板2-支架3-連接鉸鏈4-液壓元件5-液壓缸6-食品7-限位塊特點：扁平狀物料適用厚度有限制多用于水產(chǎn)品及肉制品第136頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二板式凍結(jié)第137頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二通常用于凍結(jié)液體食品，產(chǎn)品在圓筒的內(nèi)表面或外表面凍結(jié)，并被連續(xù)地刮除，因而具有強烈的熱交換和很高的凍結(jié)速度。主要應(yīng)用：果汁濃縮、小顆粒物料的單體速凍等c.滾筒凍結(jié)第138頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二果汁的冷凍濃縮第139頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二a)適用于小個體水產(chǎn)品單體速凍（IQF）的連續(xù)回轉(zhuǎn)式凍結(jié)裝置

b)蝦仁的進料溫度為10℃，出料溫度為-18℃時，凍結(jié)時間約為15-20min。

第140頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二冰淇淋初步凍結(jié)第141頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（3）噴霧和浸漬冷凍浸漬冷凍：制品與冷凍介質(zhì)直接接觸。容易改變食品的味道，一般用于凍結(jié)包裝食品現(xiàn)主要用于科學(xué)研究，工業(yè)應(yīng)用較少。第142頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二噴霧冷凍液體C02凍結(jié)（-79℃）液N2凍結(jié)（-196℃）液氮噴淋凍結(jié)裝置示意圖1-殼體2-傳送帶3-噴嘴4-風(fēng)扇第143頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二LiquidNitrogenSprayFreezingUnit第144頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二

5.凍結(jié)與凍藏時食品品質(zhì)的變化

（1）食品的物性變化體積膨脹與內(nèi)壓增加

0℃時，水的密度γ=0.9999g/ml，冰的密度γ=0.9168g/ml。即0℃時冰比水的體積增加約9%。比熱下降導(dǎo)熱系數(shù)增加第145頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（2）溶質(zhì)重新分布食品凍結(jié)時，理論上只是純?nèi)軇﹥鼋Y(jié)成冰晶體。凍結(jié)層附近溶質(zhì)的濃度相應(yīng)提高，從而在尚未凍結(jié)的溶液內(nèi)產(chǎn)生了濃度差和滲透壓差，并使溶質(zhì)向溶液中部位移。凍結(jié)界面位移速度越快，溶質(zhì)分布越均勻。第146頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（3）冷凍濃縮溶質(zhì)結(jié)晶析出。蛋白質(zhì)在高濃度的溶液中因鹽析而變性。酸性溶液的pH值因濃縮而下降到蛋白質(zhì)的等電點以下，導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝固。改變膠體懸浮液中陰、陽離子的平衡，從而破壞膠體體系。氣體因濃縮而過飽和，并從溶液中逸出。引起組織脫水，解凍后水分難以全部恢復(fù)，組織也難以恢復(fù)原有的飽滿度。第147頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（4）冰晶體成長凍結(jié)后，食品內(nèi)部的冰晶體大小并不均勻一致。在凍藏過程中，細微的冰晶體逐漸減小、消失，而大冰晶體逐漸長得更大，食品中冰晶體的數(shù)目也大為減少。給食品的品質(zhì)帶來很大的影響：組織細胞受到機械損傷蛋白質(zhì)變性品質(zhì)下降解凍后汁液流失增加第148頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（5）干耗在冷卻、凍結(jié)和冷凍貯藏過程中因溫差引起食品表面的水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的重量損失。影響干耗的因素：食品與冷卻介質(zhì)間的溫差，冷卻空間的蒸氣飽和度，食品的比表面積，冷卻介質(zhì)的流動速度。第149頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二（6）變色脂肪氧化變色肌紅蛋白氧化變色酶促褐變非酶促褐變：美拉德反應(yīng)蝦的黑變：氧化酶+酪氨酸黑色素魚肉的綠變：H2S+血（?。┘t蛋白硫血（?。┘t蛋白第150頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)燒（Freezerburn）是凍結(jié)食品在凍藏期間脂肪氧化酸敗和羰氨反應(yīng)所引起的結(jié)果，它不僅使食品產(chǎn)生哈喇味，而且發(fā)生黃褐色的變化，感官、風(fēng)味、營養(yǎng)價值都變差。干耗會促使凍結(jié)燒加劇第151頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第152頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二6.凍制品的包裝包裝的目的防止干耗脫水；防止氧化造成的損失；防止微生物及其他污染。第153頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二對包裝材料的要求：安全性在-40~-50℃的環(huán)境中保持柔軟阻氣性阻氧性印刷性

種類有：PP/PE/PET/PA/EVA/PVA/PVDC等第154頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二第155頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二凍結(jié)食品的冷鏈第156頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二未知因素制造商對零售商的控制措施仍然相當不了解不受政府管制也做抽查，但通常在接到投訴時才這么做大多數(shù)信譽良好的零售商具有嚴格的控制方案當產(chǎn)品變質(zhì)時，最先被怪罪的是制造商強調(diào)記錄的重要性第157頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二未知因素一些制造商持續(xù)記錄溫度數(shù)據(jù)RFID（無線電射頻身份識別）一些運輸公司實施基于HACCP的方案“智能包裝”是一種時間、溫度指示技術(shù)，它利用指示酶來表示儲存或運送的產(chǎn)品的溫度值。這種指示酶在監(jiān)控開始通過按壓塑料泡沫帶啟動，壓力使原來的兩種液體混合，形成指示液。用Google搜索“Smartpackagingforfood”（食品的智能包裝）第158頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二未知因素消費者消費者如何處理產(chǎn)品？家里的溫度控制消費者投訴/疾病第159頁，共170頁，2023年，2月20日，星期二