第二章食品低溫保藏

第二章

食品低溫保藏

食品保藏原理低溫防腐的基本原理

食品冷藏

食品凍藏內(nèi)容提要

食品的低溫保藏是利用低溫技術將食品溫度降低并維持在低溫（冷卻或冷凍狀態(tài)），以阻止或延緩它們的腐敗變質(zhì)，從而使食品的長途保鮮運輸和保鮮貯藏成為可能。

目前世界冷凍食品總產(chǎn)量已經(jīng)超過6000萬噸，品種已達3500種左右。發(fā)達國家的冷凍食品已形成規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)，在市場上普及，成為消費者生活中不可缺少的食品。

食品低溫保藏的種類和一般工藝

食品低溫保藏的種類冷藏（ColdStorage）：溫度范圍：15~-2℃，食品的貯期：幾小時~十幾天其中，15~2℃多用于植物性食品

2~-2℃多用于動物性食品凍藏（FrozenStorage）：溫度范圍：-2~-30℃，食品的貯期：十幾天~幾百天常用4-8℃常用-18℃低溫保藏的一般工藝：食品物料→前處理→冷卻或凍結→冷藏或凍藏→回熱或解凍

食品低溫保藏技術的發(fā)展食品低溫保藏技術的歷史：

利用低溫保藏食品的開始：歷史悠久現(xiàn)代低溫保藏的發(fā)展：隨人工制冷技術的出現(xiàn)而發(fā)展目前狀況：我國目前冷凍食品的生產(chǎn)水平仍不高，但發(fā)展前景很好冷凍食品發(fā)展：

種類：速凍果蔬、速凍肉類、速凍水產(chǎn)品、速凍調(diào)理食品、速凍包點、速凍乳品等

50，60年代發(fā)展起來的新型加工食品70年代迅速發(fā)展80年代普及90年代，躍居加工食品榜首1000多年前人們就采用天然冰雪貯藏食品；19世紀上半紀冷凍機的出現(xiàn)，人工冷源開始取代天然冷源；19世紀至今，用冷凍機直接凍結食品和冷藏食品；食品的冷藏如今已發(fā)展成一門科學技術了。食品冷藏的目的：控制M的生長、繁殖抑制食品中酶的活性控制非酶因素引起的化學反應速率延長食品的保藏期保持食品的品質(zhì)第一節(jié)低溫防腐的基本原理低溫導致酶的活性降低一般，-18℃以下才能比較有效地抑制酶的活性，但不能使酶失活，溫度回升后，酶的活性會重新恢復，甚至活性比冷凍前還高。故低溫處理前需進行滅酶處理。酶的耐低溫性與酶的種類有關來自動物性食品原料的酶耐低溫性較差，來自植物性食品原料的酶較耐低溫性。一、低溫對酶的影響

任何微生物都有一定正常生長和繁殖的溫度范圍。溫度越低，它們的活動能力也越弱。二、低溫對微生物的影響

溫度下降，酶活性隨之下降，物質(zhì)代謝減緩，微生物的生長繁殖就隨之減慢。由于各種生化反應的溫度系數(shù)不同，降溫破壞了原來的協(xié)調(diào)一致性，影響微生物的生活機能。

降溫時，微生物細胞內(nèi)原生質(zhì)粘度增加，膠體吸水性下降，蛋白質(zhì)分散度改變，還可能導致不可逆性蛋白質(zhì)凝固，從而破壞正常代謝。冷凍時介質(zhì)中冰晶體的形成會促使細胞內(nèi)原生質(zhì)或膠體脫水，對細胞產(chǎn)生機械性破壞作用，還促使蛋白質(zhì)變性。影響微生物低溫下活性下降的因素

溫度降溫速率水分存在狀態(tài)食品成分

pH影響微生物低溫致死的因素1.溫度冰點以上：微生物仍然具有一定的生長繁殖能力，雖然只有部分能適應低溫的微生物和嗜冷菌逐漸增長，但最后也會導致食品變質(zhì)。-8～-12℃，尤其-2～-5℃（凍結溫度）,微生物的活動會受到抑制或幾乎全部死亡。當溫度急劇下降到-20～-30℃時，所有生化變化和膠體變性幾乎完全處于停頓狀態(tài).影響微生物低溫致死的因素2.降溫速度凍結前，降溫越快，微生物的死亡率越大凍結時，緩凍將導致大量微生物死亡，而速凍則相反。影響微生物低溫致死的因素3.介質(zhì)低pH值的介質(zhì)會加速微生物的死亡，而糖、鹽、蛋白質(zhì)、膠體、脂肪對微生物則有保護作用。4.貯存期低溫貯藏時微生物一般隨貯存期的增長而減少；但貯藏溫度越低，減少量越少，有時甚至沒減少。貯藏初期微生物減少量最大，其后死亡率下降。結合狀態(tài)和過冷狀態(tài)急速冷卻時，如果水分能迅速轉化成過冷狀態(tài)，避免結晶形成固態(tài)玻璃體，就有可能避免因介質(zhì)內(nèi)水分結冰所遭受的破壞作用微生物細胞內(nèi)原生質(zhì)含有大量結合水分時,介質(zhì)極易進入過冷狀態(tài)，不再形成冰晶體，有利于保持細胞內(nèi)膠體穩(wěn)定性。冷藏是將食品溫度降低到略高于凍結點，而不凍結的一種食品保藏方法；冷藏溫度一般為-2—15℃，而4—8℃為常用的冷藏溫度。此冷藏溫度的冷庫通常稱為高溫庫；冷藏技術與其他操作結合，使很多制品以其新鮮、方便在食品消費中占一席之地；第二節(jié)食品冷藏

冷藏適當，在一定的貯期內(nèi)，對食品的風味、質(zhì)地、營養(yǎng)價值等不良影響很小。比其他保藏手段帶來的不良影響??；對大多數(shù)食品，冷藏是一種效果較弱的保藏技術;易腐食品如成熟番茄的貯藏期為7—10天，耐藏食品的可長達6—8個月植物性物料的特性：組織脆弱、易受機械傷；含水量高、冷藏時易萎縮；營養(yǎng)成分豐富，易被微生物利用而腐爛變質(zhì)；具有呼吸作用、有一定的天然抗病性和耐貯藏性等特點；采收后繼續(xù)成熟，一般采收后、冷藏前食品物料的成熟度愈低，貯藏時間愈長一、冷藏食品物料的選擇和前處理動物性物料的特性含水量也較高，營養(yǎng)成分豐富，易被微生物利用，沒有呼吸作用，但仍有生理生化反應進行；動物性食品物料也會有一“成熟”過程，肉胴體會由熱鮮肉→僵直肉→解僵肉。一般應選擇動物屠宰或捕獲后的新鮮狀態(tài)進行冷藏。其它類食品物料的特性一般沒有上述植物性和動物性食品物料的生理生化變化，對于這些食品物料應盡量選擇新鮮、污染程度低的作為冷藏的原料。前處理食品物料冷藏前的處理對保證冷藏食品的質(zhì)量非常重要。通常的前處理種類包括：挑選去雜、清洗、分級和包裝等。植物性去雜草、雜葉、果梗、腐葉和爛果等；根據(jù)大小、成熟度等進行的分級；適當?shù)陌b動物性清洗去血污、魚類體表的粘液及其它污染物，切分成較小的個體。鮮乳本身具有抗菌特性，但這種抗菌效果與鮮乳擠出時的微生物污染程度、冷卻、冷藏有關鮮蛋一定程度的凈化，但不損害原蛋表面保護膜擠乳時嚴格遵守衛(wèi)生制度，擠出的鮮乳迅速冷卻，冷藏溫度低一些等。二、食品的冷卻冷卻是將食品溫度降低到高于凍結點的預期溫度。應在植物性食品物料采收后、動物性物料屠宰或捕獲后盡快地冷卻，冷卻的速度也應盡可能快。1、冷卻方法

強制空氣冷卻法真空冷卻法接觸式冷卻法—水冷卻法冰冷卻蒸發(fā)冷卻法又稱為預冷（1）強制空氣冷卻法降溫后的冷空氣作為冷卻介質(zhì)流經(jīng)食品時吸取其熱量，促使其降溫的方法稱為空氣冷卻法；應用最廣泛的冷卻方法；在應用空氣冷卻時，主要的空氣參數(shù)是溫度、速度和相對濕度；強制空氣冷卻法溫度視食品的具體要求而定；相對濕度因種類、是否有包裝而異；風速一般1.5—5.0m/s；冷空氣降溫方法：機械制冷、冰冷。（2）真空冷卻法低壓下常溫的水會迅速汽化，同時帶走大量的蒸發(fā)熱，不管何種產(chǎn)品，水分蒸發(fā)1%可使食品自身溫度降低5℃；許多產(chǎn)品可預先進行濕潤，特別是初溫較高的產(chǎn)品；這種方法主要用于葉類蔬菜和蘑菇,某些水果和甜玉米。這種方法是目前所有冷卻方法中最迅速的（10-15s）。利用冷水、冰塊與食品接觸；（3）接觸式冷卻法水冷卻法通過低溫水將需要冷卻的食品冷卻到指定溫度；比空氣冷卻有一些重要的優(yōu)點（接觸均勻、傳熱快）；大多數(shù)產(chǎn)品不允許用冷水冷卻，因為外觀會受到損害，同時冷卻后難以貯藏；冷卻水中的微生物可以通過加殺菌劑進行控制。冷水冷卻通常用于禽類、魚類、某些果蔬，需要有一定的包裝。冰冷卻法靠冰的融解潛熱來降低食品物料的溫度；用冰直接接觸，從產(chǎn)品中取走熱量，除了有高冷卻速度外，融冰可一直使產(chǎn)品表面保持濕潤；該法常用于冷卻魚、葉類蔬菜和一些水果；令干燥空氣在濕潤的食品表面上通過而使之冷卻的簡單過程；適用于相對濕度較低的場合，而且必須使用優(yōu)質(zhì)水，有節(jié)能的優(yōu)點。（4）蒸發(fā)冷卻法表常用冷卻方法的一般使用范圍不同食品物料的冷藏技術果蔬的冷卻和冷藏果蔬的冷卻：常采用空氣冷卻法、冷水冷卻法和真空冷卻法；果蔬的冷藏：完成冷卻的果蔬可以進入冷藏庫，其工藝條件根據(jù)不同的果蔬種類而異?？諝饬魉?.5m/s冷水溫度0-3℃，冷卻速度快，干耗小適用于根菜類和較硬的果蔬。真空冷卻法多用于表面積較大的葉菜類三、食品的冷藏肉類的冷卻和冷藏肉類的冷卻：常采用吊掛在空氣中冷卻；肉類的冷藏：肉類冷卻后應迅速進入冷藏庫，冷藏藏的溫度控制在-1—1℃，空氣相對濕度85%-90%魚類的冷卻和冷藏一般采用冰冷卻法和水冷卻法。采用層冰層魚法，冰冷卻法一般只能將魚體溫度冷卻到1℃左右，冷卻魚的貯藏期一般為：淡水魚8-10d，海水魚10-15d；冷海水溫度-2～-1℃，水流速度0.5m/s，冷海水中鹽的濃度2-3g/L，魚與海水比例7:3。其他食品物料的冷卻和冷藏鮮乳

水池冷卻；冷卻罐及浸沒式冷卻器；牧場多現(xiàn)代乳品廠均采用封閉式板式冷卻器進行鮮乳的冷卻；鮮蛋

冷卻一般采用空氣冷卻法，冷卻間空氣相對濕度75-85%，空氣流速0.3-0.5m/s，冷卻過程在24h內(nèi)完成。鮮蛋開始冷卻時，空氣溫度與蛋體溫度不要相差太大，一般低于蛋體2-3℃四、食品冷藏時的品質(zhì)變化

食品在冷卻冷藏時，由于動植物性食品及加工制品的性質(zhì)不同，組成成分不同，發(fā)生的變化也不一樣。其變化程度與冷卻方法、冷卻溫度、食品的種類、成分等都有關。除了肉類在冷卻貯藏過程中的成熟作用外，其他變化均會使食品的品質(zhì)下降,當然采取一定的措施可以減緩變化速度。1、水分蒸發(fā)食品表面的蒸汽壓高于冷藏空氣介質(zhì)的蒸汽壓，表面水分蒸發(fā)，出現(xiàn)干燥現(xiàn)象；食品中水分減少后，造成重量損失，使水果、蔬菜類食品失去新鮮飽滿的外觀；為了減少果蔬冷卻時的水分蒸發(fā)作用，應根據(jù)其各自的水分蒸發(fā)特性，控制其適宜的冷藏條件。果蔬的水分蒸發(fā)特性肉類水分蒸發(fā)的量與冷卻貯藏室的空氣溫度、濕度及流速有關，還與肉的種類、單位重量表面積的大小、表面形狀、脂肪含量有關。肉類會在冷藏過程中產(chǎn)生表面干化層，加劇脂肪的氧化。2、低溫冷害與寒冷收縮冷卻貯藏時，有些果蔬的溫度雖然在凍結點以上，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；冷害最明顯的癥狀是在表皮出現(xiàn)軟化斑點和心部變色，像鴨梨的黑心病，馬鈴薯的發(fā)甜現(xiàn)象都是低溫傷害；果蔬冷害的界限溫度和癥狀低溫冷害與寒冷收縮一般來說，產(chǎn)地在熱帶、亞熱帶的水果、蔬菜容易發(fā)生冷害；有些水果、蔬菜在外觀上看不出冷害的癥狀，但冷藏后再放至常溫中，就喪失了正常的促進成熟作用的能力，這也是冷害的一種；有時候為了吃冷的果蔬，短時間放入冷藏庫內(nèi)，即使在界限溫度以下，也不會出現(xiàn)冷害，因為果蔬冷害的出現(xiàn)還需要一定的時間。低溫冷害與寒冷收縮寒冷收縮是畜禽屠宰后在未出現(xiàn)僵直前快速冷卻造成的，寒冷收縮后的肉經(jīng)成熟階段也不能充分軟化，肉質(zhì)變差。3、成分變化冷卻貯藏過程中食品中的油脂會發(fā)生水解，脂肪酸氧化、聚合等復雜變化，同時食品風味變差，味道惡化，出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)象，這種變化進行得嚴重時稱之為“油燒”；淀粉老化；果實糖分、果膠增加，質(zhì)地軟化多汁；魚、肉類發(fā)生成熟作用，使得其氨基酸含量增加，肉質(zhì)軟化。4、移臭具有強烈香或臭味的食品冷藏在一起發(fā)生串味，使食品原有風味發(fā)生變化。另外，冷庫中還有一種特殊的臭味，俗稱冷庫臭，也會移給食品。

第三節(jié)食品的凍藏食品凍藏是將食品凍結并在此狀態(tài)下貯藏的方法。常用的貯藏溫度為-2—-30℃，-18℃為最適溫度。凍藏適用于長期貯藏，短的可達數(shù)日，長的以年計，凍藏食品需解凍后才能食用。一、食品的凍結1、凍結食品物料的前處理1）熱燙：蔬菜類食品[殺青]2）加糖：水果類3）加鹽：肉類、水產(chǎn)品4）濃縮：乳類、果汁等5）加抗氧化劑處理：水產(chǎn)品6）冰衣處理：包裝作用7）包裝：防止氧化、水分蒸發(fā)和微生物污染1）凍結點和低共熔點

凍結的時候，先是部分水分首先形成冰結晶，使剩余溶液的濃度增大，剩余溶液濃度的增大又導致溶液的凍結點進一步降低，如果想使剩余溶液凍結，就必須繼續(xù)提供低溫環(huán)境，直至所有的水分都凍結，此時，溶液中的溶質(zhì)、溶劑水達到共同固化，這一狀態(tài)被稱為低共熔點或冰鹽凍結點。

2、食品凍結過程的基本規(guī)律

純水凍結，冰點是固定不變的；食品凍結點隨水分凍結量的增加，不斷下降；少量未凍結的高濃度溶液只有溫度降低到低共熔點時，才會全部凝結成固體；食品的低共熔點大約為-55—-65℃左右，凍藏溫度一般僅-18℃左右，故凍藏食品中的水分實際上并未完全凝結固化。2）凍結過程和凍結曲線

凍結過程