第四章 食品的冷加工技術(shù)-2013

第四章食品的冷加工技術(shù)上海海洋大學(xué)食品學(xué)院陳舜勝食品低溫保藏技術(shù)的發(fā)展《周禮·天官·凌人》:“凌人，掌冰。正歲十有二月，令斬冰，三其凌”。《漢書(shū)·惠帝紀(jì)》：“秋七月之亥，未央宮凌室災(zāi)”。凌室[古代藏冰之室]《詩(shī)·豳風(fēng)·七月》:“二之日鑿冰沖沖，三之日納于凌陰?！绷桕嶽藏冰的地窖]馬可·波羅的東方游記中也記載中國(guó)古代用冰保存食物。“百日風(fēng)塵馳驛路，炎天冰雪護(hù)江船?！?--[明]何景明《鰣魚(yú)》。1834年英國(guó)人JacobPerkins發(fā)明以乙醚作為冷媒的實(shí)用冷凍機(jī)。1860年法國(guó)人Carra發(fā)明了氨壓縮式制冷機(jī)，之后，美國(guó)和德國(guó)也相繼發(fā)明了類似的制冷機(jī)。1877年法國(guó)人CharlesTellier首先以氨壓縮式制冷機(jī)冷凍牛、羊肉，出現(xiàn)了冷凍食品。1930年出現(xiàn)了冷凍蔬菜，1945年出現(xiàn)了冷凍果汁。20世紀(jì)50年代在美國(guó)首先出現(xiàn)速凍食品，后來(lái)的發(fā)展非常迅速。食品的低溫處理食品被冷卻或被凍結(jié)的過(guò)程。降低溫度改變食品的特性，從而達(dá)到加工或貯藏目的。食品低溫保藏

利用低溫技術(shù)將食品溫度降低并維持食品在低溫(冷卻或凍結(jié))狀態(tài)以阻止食品腐敗變質(zhì)，延長(zhǎng)食品保存期。[利用降低食品溫度來(lái)抑制微生物生長(zhǎng)繁殖、酶活性及其他變質(zhì)因素的一種食品保藏方法。]根據(jù)低溫保藏中食品物料是否凍結(jié)，可以將其分為冷藏(Coldstorage)凍藏(Frozenstorage)。低溫保藏不僅可以用于新鮮食品物料的貯藏，也可用于食品加工品、半成品的貯藏。低溫應(yīng)用于食品加工

利用低溫達(dá)到某種加工效果

[如冷凍濃縮、冷卻干燥和凍結(jié)干燥等是為了達(dá)到食品脫水的目的]；利用低溫所導(dǎo)致的食品或物料物理化學(xué)特性的變化而優(yōu)化加工工藝或條件[果蔬的冷凍去皮，碳酸飲料在低溫下的碳酸化等]；利用低溫對(duì)微生物的抑制和低溫下進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng),改善食品的品質(zhì)[乳酪的成熟、牛肉的嫩化和肉類的腌制等]；低溫下加工是防止微生物繁殖、污染，確保食品(尤其是水產(chǎn)品)安全衛(wèi)生的重要手段;此外,凍結(jié)過(guò)程本身就可以產(chǎn)生一些特殊質(zhì)感的食品[如冰淇淋、凍豆腐等]。

食品冷藏冷藏是在高于食品物料的凍結(jié)點(diǎn)的溫度下進(jìn)行保藏，其溫度范圍一般為15~-2℃，而4～8℃則為常用的冷藏溫度。根據(jù)食品物料的特性，冷藏的溫度又可分為

15～-2℃(Cooling)和0~-2℃(Chilling)兩個(gè)溫度區(qū)。植物性食品的冷藏一般在前一溫度區(qū)進(jìn)行，而動(dòng)物性食品的冷藏則多在后一溫度區(qū)。冷藏的食品物料的貯藏期一般從幾天到數(shù)周，隨冷藏食品物料的種類及其冷藏前的狀態(tài)而異。新鮮的易腐食品物料如成熟的番茄的貯藏期只有幾天，而耐藏食品物料的貯藏期可達(dá)幾十天甚至幾個(gè)月。供食品物料冷藏用的冷庫(kù)一般被稱為高溫(冷)庫(kù)。食品凍藏凍結(jié)食品溫度下降到冰點(diǎn)以下，使其呈凍結(jié)狀態(tài)的過(guò)程。凍藏食品凍結(jié)后，再在能保持其凍結(jié)狀態(tài)的溫度下貯藏的方法。一般凍藏的溫度范圍為-12~-30℃，常用的溫度為-18℃。凍藏適合于食品物料的長(zhǎng)期貯藏，其貯藏期從十幾天到幾百天。供食品物料凍藏用的冷庫(kù)一般被稱為低溫(冷)庫(kù)。目前全世界速凍食品的總產(chǎn)量約為3000多萬(wàn)噸，而且每年以5％~10％遞增。

人均消費(fèi)量：美國(guó)為57.5kg，英、法等國(guó)為30～40kg，歐盟國(guó)家人均年消費(fèi)量為24.5kg，日本為16kg，我國(guó)大約為6.7kg。食品低溫保藏的基本原理

低溫對(duì)微生物的影響低溫對(duì)酶的影響低溫對(duì)食品物料的影響

低溫對(duì)微生物的影響

溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖影響很大.不同的微生物有一定的溫度習(xí)性，溫度降低時(shí)，微生物的生長(zhǎng)速率降低。當(dāng)溫度降低到-10℃時(shí)，大多數(shù)微生物會(huì)停止繁殖，部分出現(xiàn)死亡，只有少數(shù)微生物可緩慢生長(zhǎng)。-18℃幾乎可以阻止所有微生物的生長(zhǎng)；根據(jù)微生物對(duì)溫度的耐受程度,可將微生物分為嗜冷菌、嗜溫菌和嗜熱菌。

微生物的適應(yīng)生長(zhǎng)溫度微生物類群最低溫度最適溫度最高溫度舉例嗜冷微生物-10～510～2020～40水和冷庫(kù)中的微生物嗜溫微生物10～1525～4040～50腐敗菌、病原菌嗜熱微生物40～4555～7560～80溫泉、堆肥中微生物

影響微生物低溫致死的因素

a、溫度的高低b、降溫的速度c、結(jié)合水和過(guò)冷狀態(tài)d、介質(zhì)e、貯期f、交替凍結(jié)和解凍低溫抑制微生物生長(zhǎng)繁殖的原理

低溫導(dǎo)致微生物體內(nèi)代謝酶的活力下降，各種生化反應(yīng)速率下降；低溫導(dǎo)致微生物細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體濃度增加，黏度增加，影響新陳代謝；低溫導(dǎo)致微生物細(xì)胞內(nèi)外的水分凍結(jié)形成冰結(jié)晶，冰結(jié)晶會(huì)對(duì)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(huì)導(dǎo)致生物細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體濃度增加，使其中的部分蛋白質(zhì)變性，而引起細(xì)胞喪失活性。這種現(xiàn)象對(duì)于含水量大的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞在緩慢凍結(jié)條件下容易發(fā)生。低溫對(duì)酶活性的影響1酶的活性(即催化能力)和溫度有密切關(guān)系.酶的活性因溫度而發(fā)生的變化常用溫度系數(shù)Q10衡量.

Q10=K2/K1

式中:

Q10為溫度每增加10K時(shí)因酶活性變化所增加的化學(xué)反應(yīng)率;

K1為溫度T時(shí)酶活性所導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)率;

K2為溫度增加到T+10K時(shí)酶活性所導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)率。低溫對(duì)酶活性的影響2溫度對(duì)酶的活性影響很大，高溫可導(dǎo)致酶的活性喪失，低溫處理雖然會(huì)使酶的活性顯著下降，但不會(huì)完全喪失。即低溫對(duì)酶并不起完全的抑制作用.食品中大多數(shù)酶活性化學(xué)反應(yīng)的Q10值為2～3,也就是說(shuō)溫度下降10K,酶活性就會(huì)削弱1/2～1/3.一般來(lái)說(shuō)，溫度降低到-18℃才能比較有效地抑制酶的活性，但溫度回升后酶的活性會(huì)重新恢復(fù)，甚至較降溫處理前的活性還高，從而加速果蔬的變質(zhì)，故對(duì)于低溫處理的果蔬往往需要在低溫處理前進(jìn)行滅酶處理，以防止果蔬質(zhì)量降低。不同來(lái)源的酶的溫度特性有一定的差異。來(lái)自動(dòng)物(尤其是溫血?jiǎng)游?性食品中的酶其活性的最適溫度較高，溫度降低對(duì)酶的活性影響較大；來(lái)自植物(特別是在低溫環(huán)境下生長(zhǎng)的植物)性食品的酶，活性的最適溫度較低，低溫對(duì)酶的影響較小。

?

引起食品變質(zhì)的原因除了微生物及酶促化學(xué)反應(yīng)外,還有其他一些因素的影響,如氧化作用、生理作用、蒸發(fā)作用、機(jī)械損害、低溫冷害等.?低溫環(huán)境下,可延緩、減弱氧化作用、生理作用、蒸發(fā)作用等,但低溫并不能完全抑制它們的作用。

低溫對(duì)其他變質(zhì)因素的影響低溫對(duì)食品物料的影響低溫對(duì)食品物料的影響因食品物料種類不同而不盡相同。根據(jù)低溫下不同食品物料的特性，將食品物料分為三大類：植物性食品物料新鮮水果蔬菜等；動(dòng)物性食品物料新鮮捕獲的水產(chǎn)品、屠宰后的家禽和牲畜以及新鮮乳、蛋等；其他類食品物料包括一些原材料、半加工品和加工品、糧油制品等。低溫下貯存植物性食品原料溫度降低會(huì)使植物個(gè)體的呼吸強(qiáng)度降低，新陳代謝的速度放慢，植物個(gè)體內(nèi)貯存物質(zhì)的消耗速度也減慢，植物個(gè)體的貯存期限也會(huì)延長(zhǎng)。因此低溫具有保存植物性食品原料新鮮狀態(tài)的作用。溫度降低的程度應(yīng)在不破壞植物個(gè)體正常的呼吸代謝作用的范圍之內(nèi)，溫度如果降低到植物個(gè)體難以承受的程度，植物個(gè)體便會(huì)由于生理失調(diào)而產(chǎn)生低溫冷害(Chillinjury)低溫貯存植物性食品原料的基本原則降低植物個(gè)體的呼吸作用等生命代謝活動(dòng)，維持其基本的生命活動(dòng)，使植物性食品原料處在一種低水平的生命代謝活動(dòng)狀態(tài)。動(dòng)物性食品物料低溫下貯存動(dòng)物個(gè)體其呼吸作用已經(jīng)停止，不再具有正常的生命活動(dòng)，成為無(wú)生命體，對(duì)外界微生物的侵害失去抗御能力。動(dòng)物死亡后體內(nèi)的生化反應(yīng)主要是一系列的降解反應(yīng)，肌體出現(xiàn)死后僵直、軟化成熟、自溶和酸敗等現(xiàn)象，其中的蛋白質(zhì)等發(fā)生一定程度的降解。腐敗微生物也大量繁殖。動(dòng)物性食品物料的貯藏應(yīng)盡量延緩動(dòng)物體死亡后的變化過(guò)程，降低溫度可以減弱生物體內(nèi)酶的活性，延緩自身的生化降解反應(yīng)過(guò)程，并減少微生物的繁殖。

低溫對(duì)食品物料的保藏作用主要是抑制依附在食品上及食品環(huán)境微生物的活動(dòng)，對(duì)其他生物如昆蟲(chóng)類也有類似的作用；低溫降低食品中酶的作用及其他化學(xué)反應(yīng)的作用也相當(dāng)重要。不同食品物料都有其合適的低溫處理要求。食品的冷卻和冷藏

冷卻是冷藏的必要前處理,其本質(zhì)上是一種熱交換的過(guò)程,冷卻的最終溫度在冰點(diǎn)以上。[使食品的熱量傳遞給溫度低于食品的周圍介質(zhì)，食品溫度降低到高于凍結(jié)溫度的預(yù)定溫度。]冷藏是冷卻后的食品在冷藏溫度(冰點(diǎn)以上)下保持食品品質(zhì)的一種貯藏方法。冷卻與冷藏能減緩食品的生物化學(xué)變化和微生物的繁殖活動(dòng)。食品在冷卻過(guò)程中的熱量傳遞1、食品表面失去的熱量2、食品內(nèi)部熱量的傳遞3、食品表面熱量的傳遞4、食品內(nèi)部溫度的降低

食品冷卻的目的?冷卻的目的快速排出食品內(nèi)部的熱量,使食品溫度在盡快可能短的時(shí)間內(nèi)(一般為幾小時(shí))降低到冰點(diǎn)以上,從而能及時(shí)地抑制食品中微生物的生長(zhǎng)繁殖和生化反應(yīng)速度,保持食品的良好品質(zhì)及新鮮度,延長(zhǎng)食品的貯藏期。?冷卻速度及其最終冷卻溫度是抑制食品本身生化變化和微生物繁殖活動(dòng)的決定因素。食品的冷卻速度與時(shí)間1、平板狀食品2、圓柱狀食品3、球狀食品冷卻速度和冷卻時(shí)間食品在冷卻過(guò)程中,內(nèi)部熱量傳遞依傅里葉定律可記為:

Q=-λ·F·gradT

式中：gradT為溫度梯度(K/m);λ為導(dǎo)熱系數(shù)(W/(m

K));F為導(dǎo)熱面積(m2)。食品的冷卻速度是食品溫度下降的速度,用(-?T/?τ)來(lái)表示,一般以食品平均溫度的下降速度來(lái)表示。冷卻方法1

1、冷風(fēng)冷卻利用被風(fēng)機(jī)強(qiáng)制流動(dòng)的冷空氣使被冷卻食品的溫度下降的一種冷卻方法。它是一種使用范圍較廣的冷卻方法。使用最多的是冷卻水果、蔬菜。

冷卻方法22、冷水冷卻通過(guò)低溫水把被冷卻的食品冷卻到指定的溫度的方法?？捎糜谒?、蔬菜、家禽、水產(chǎn)品。冷水冷卻的方式（1）浸漬式被冷卻食品直接在冷水中冷卻，冷水被攪拌器不停地?cái)嚢瑁允箿囟染鶆?。?）散水式用噴嘴把冷卻的有壓力的水呈散水狀噴向食品，達(dá)到冷卻的目的。（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，這種形式適用于大量處理。散水式和降水式也總稱噴淋式。冷卻方法33、碎冰冷卻

碎冰與食品接觸過(guò)程中，冰融化成水要吸收334.53kJ/kg的相變潛熱使食品迅速冷卻。冷卻方法44、真空冷卻又叫減壓冷卻，利用水的汽化熱使食品降溫。[水變成水蒸汽要吸收2.49kJ·kg-1的汽化熱]一般冷卻時(shí)間只需10～20分鐘。只要減少產(chǎn)品總質(zhì)量的1％，就能使葉菜溫度下降6℃。缺點(diǎn)是食品干耗大、能耗大。對(duì)某些食品適用的冷卻工藝條件

食品的冷藏(coldstorage)空氣冷藏法氣調(diào)冷藏法冷藏的條件和控制要素

冷藏過(guò)程中主要控制的工藝條件包括冷藏溫度、空氣的相對(duì)濕度和空氣的流速等。這些工藝條件因食品物料的種類、貯藏期的長(zhǎng)短和有無(wú)包裝而異。一般來(lái)說(shuō)，貯藏期短，對(duì)相應(yīng)冷藏的條件要求可以低一些。食品的氣調(diào)冷藏?氣調(diào)冷藏法（C.A.，ControlledAtmosphere）●利用調(diào)整環(huán)境氣體來(lái)延長(zhǎng)食品壽命和貨架壽命的方法，通常與低溫并用。一般需調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氧、二氧化碳、氮?dú)獾鹊暮??！駳庹{(diào)冷藏法的原理:在一定的封閉體系內(nèi),通過(guò)各種調(diào)節(jié)方式得到不同于正常大氣組成的調(diào)節(jié)氣體,以此來(lái)抑制食品本身引起食品劣變的生理生化過(guò)程或抑制作用于食品的微生物活動(dòng)過(guò)程。氣調(diào)冷藏的特點(diǎn)抑制果蔬的后熟；減少果蔬損失；抑制果蔬的生理病害；抑制真菌的生長(zhǎng)和繁殖；防止老鼠的危害和昆蟲(chóng)的生存。氣調(diào)冷藏的方法?

自然降氧法；?置換降氧法.氣調(diào)貯藏的不足氧濃度過(guò)低或二氧化碳過(guò)高會(huì)引起果蔬發(fā)生異常代謝使其腐爛或中毒；不同品種的果蔬應(yīng)單獨(dú)存放,因而需建多個(gè)庫(kù)房；適于氣調(diào)貯藏的果蔬品種有限；氣調(diào)貯藏庫(kù)投資較高。食品在冷藏過(guò)程中的質(zhì)量變化干耗冷害后熟(有益變化)移臭和串味肉的成熟(有益變化)寒冷收縮脂肪的水解和氧化其他變化食品的凍結(jié)一般稱凍結(jié)的食品加工品為凍結(jié)食品或冷凍食品(frozenfoods)凍結(jié)食品的四個(gè)要素:凍結(jié)前經(jīng)過(guò)預(yù)處理；用速凍法凍結(jié)；凍結(jié)后產(chǎn)品中心溫度達(dá)到-18℃以下；有適宜的包裝并在冷鏈下運(yùn)銷。食品的凍結(jié)過(guò)程

1、食品的冰點(diǎn)◆水的冰點(diǎn)是0℃，而水中溶入糖、鹽一類非揮發(fā)性物質(zhì)時(shí)，冰點(diǎn)就會(huì)下降。◆食品一般都是由動(dòng)植物來(lái)源的原料制成，動(dòng)植物原料則由大量細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞中含有大量有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)，包括水、鹽、糖及復(fù)雜的蛋白質(zhì)、核糖核酸等，有些還溶有氣體。不僅原料如此，在加工過(guò)程中，大部分食品，特別是預(yù)制食品，還要添加鹽類、糖類、油脂等等輔料，使食品體系更為復(fù)雜。因此，食品的凍結(jié)點(diǎn)低于純水的冰點(diǎn)。食品的凍結(jié)點(diǎn)◆由于水分和溶有固形物的種類及其數(shù)量各有差異，食品的凍結(jié)點(diǎn)也不一樣。如肉類-1.7～-2.2℃，魚(yú)-1.0～-2.2℃，蛋-0.56℃，葡萄-2.5～-3.9℃，花生-8.3℃。這些食品在同一凍結(jié)條件下凍結(jié)時(shí)，時(shí)間就會(huì)不同。食品凍結(jié)過(guò)程與凍結(jié)曲線凍結(jié)時(shí)水的物理特性凍結(jié)溫度曲線與凍結(jié)率凍結(jié)速度與凍結(jié)時(shí)間

凍結(jié)速度

a、凍結(jié)速度快或慢的劃分目前還未統(tǒng)一，現(xiàn)通用的方法有按時(shí)間和距離兩種劃分方法。

(i)按時(shí)間劃分

(ii)按距離劃分b、凍結(jié)速度有兩種不同的表達(dá)方式：

(i)冰晶界面位移速度。

(ii)冰晶體的形成速度

一般講凍結(jié)速度以快速為好，因魚(yú)肉肌球蛋白在-2～-3℃之間變性最大。淀粉的老化在1～-1℃之間進(jìn)行最快，所以必須快速通過(guò)-1～-5℃溫度區(qū)域。

c、影響凍結(jié)速度的因素

(i)食品成分

(ii)非食品成分如傳熱介質(zhì)、食品厚度、放熱系數(shù)（空氣流速、攪拌）以及食品和冷卻介質(zhì)密切接觸程度等。d、凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系

（i）凍結(jié)速度快，組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水分移動(dòng)速度時(shí)，冰晶分布越接近天然食品中液態(tài)水的分布情況，且冰晶的針狀結(jié)晶體數(shù)量多。（ii）大多數(shù)食品是在溫度降低到-1℃以下才開(kāi)始凍結(jié)，然而溫度降低到-46℃時(shí)，尚有部分高濃度的汁液仍未凍結(jié)。（iii）大多數(shù)冰晶體都是在-1～-5℃間形成，這個(gè)溫度區(qū)間稱為最大冰晶體形成區(qū)。凍結(jié)速度與結(jié)晶冰形狀之間的關(guān)系

當(dāng)冰晶推進(jìn)速度大于水移動(dòng)速度時(shí)，冰晶體小、數(shù)量多。龍須菜的凍結(jié)速度與冰晶大小的關(guān)系

凍結(jié)速度快冰晶小，凍結(jié)速度慢冰晶大。凍結(jié)點(diǎn)與凍結(jié)過(guò)程?結(jié)冰包括晶核的形成(nucleation)和冰晶的增長(zhǎng)(icegrowth)兩個(gè)過(guò)程.?凍結(jié)點(diǎn)（freezingpoint）隨著溫度的降低，食品中冰晶開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)的溫度，又稱食品的冰點(diǎn)。因食品種類而異，一般為-0.5～-2.5℃。?食品中的水分不是純水,大多是含有有機(jī)鹽或有機(jī)物的溶液,其凍結(jié)點(diǎn)較純水低.?在緩慢凍結(jié)過(guò)程中,若溶液濃度逐漸增大,其凍結(jié)點(diǎn)還會(huì)下降.

凍結(jié)溫度曲線（freezingcurve）食品凍結(jié)時(shí)其溫度隨時(shí)間推移而變化的曲線。(freezingtime-temperaturecurve)

凍結(jié)溫度曲線大致可分為三個(gè)階段：初溫降至凍結(jié)點(diǎn)，曲線較陡；通過(guò)最大冰結(jié)晶生成帶，曲線較平坦；殘留水分凍結(jié)及已結(jié)冰部分繼續(xù)降溫至終溫，曲線較第一階段更陡。凍結(jié)溫度曲線牛肉薄片的凍結(jié)曲線

最大冰晶生成區(qū)

(zoneofmaximumicecrystalformation)

食品中心溫度從-1℃降至-5℃時(shí),近80%的水分可凍結(jié)成冰,此溫度范圍即稱。也稱最大冰結(jié)晶生成帶（crystallisation）

凍結(jié)率(frozenwaterratio)食品中的水分凍結(jié)量。

ω=(1-tp/t)×100%

式中,ω為凍結(jié)率(%),tp為食品的凍結(jié)點(diǎn)(℃),t為冷凍食品的溫度(℃)凍結(jié)溫度（temperatureofinitialformation）食品凍結(jié)過(guò)程中冷卻介質(zhì)的溫度。一般推薦為-23～-30℃以下。

凍結(jié)速度（freezingrate）時(shí)間劃分[食品熱中心溫度下降的時(shí)間]

食品的熱中心（降溫過(guò)程中食品內(nèi)部溫度最高點(diǎn)，thermalcenter）溫度從-1℃下降至-5℃所需的時(shí)間(即通過(guò)最大冰晶生成區(qū)的時(shí)間)，在30min以內(nèi)，屬于快速凍結(jié)，超過(guò)30min則屬于慢速凍結(jié)。

一般認(rèn)為，在30min內(nèi)通過(guò)-1～-5℃的溫度區(qū)域所凍結(jié)形成的冰晶，對(duì)食品組織影響最小，尤其是果蔬組織質(zhì)地比較脆嫩，凍結(jié)速度應(yīng)要求更快。由于食品的種類、形狀和包裝等情況不同，這種劃分方法對(duì)某些食品并不十分可靠．凍結(jié)速度（freezingrate）距離劃分[凍結(jié)層伸延的距離]

單位時(shí)間內(nèi)-5℃的凍結(jié)層從食品表面伸延向內(nèi)部的距離，單位cm·h-1。常稱線性平均凍結(jié)速率。

以此而將凍結(jié)速度分為3類；快速凍結(jié)，V≥5～cm·h-1；中速凍結(jié)，V=1～5cm·h-1，慢速凍結(jié)，V=O.1～1cm·h-1。凍結(jié)速度（freezingrate）國(guó)際制冷學(xué)會(huì)對(duì)凍結(jié)速度的定義：

食品表面與熱中心溫度點(diǎn)間的最短距離(L)與食品表面達(dá)到0℃后食品熱中心溫度降至比食品冰點(diǎn)(開(kāi)始凍結(jié)溫度)低10℃所需時(shí)間（t)之比，該比值就是凍結(jié)速率(V)，單位cm·h-1。

V=L/t

式中：L為食品表面與熱中心溫度點(diǎn)間的最短距離(cm）；

t為表面達(dá)0℃后，食品熱中心溫度降至比凍結(jié)點(diǎn)低10℃所需的時(shí)間(h)。

一般快速凍結(jié)v≥5～20cm·h-1

，中速凍結(jié)v≥1～5cm·h-1

，慢速凍結(jié)v＝0.1～lcm·h-1

。各種凍結(jié)裝置性能不同，凍結(jié)速度差異很大。凍結(jié)及凍結(jié)速度對(duì)凍品質(zhì)量的影響

?凍結(jié)對(duì)食品組織結(jié)構(gòu)的影響機(jī)械性損傷細(xì)胞的潰解氣體膨脹?凍結(jié)對(duì)食品的化學(xué)影響蛋白質(zhì)變性變色常用的食品凍結(jié)方法?空氣凍結(jié)法靜止空氣送風(fēng)凍結(jié)強(qiáng)風(fēng)凍結(jié)(隧道式、傳送帶式、懸浮式)?平板凍結(jié)法?浸漬凍結(jié)法空氣凍結(jié)（airblastfreezing）空氣為冷卻介質(zhì)凍結(jié)食品的方法。按空氣的流動(dòng)形式可分為：自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。前者凍結(jié)速度慢，工業(yè)生產(chǎn)中已很少采用；后者依靠風(fēng)機(jī)增大風(fēng)速，凍結(jié)速度快，生產(chǎn)上普遍采用。平板凍結(jié)（platefreezing,contactfreezing）亦稱“接觸凍結(jié)”。食品置于兩塊金屬平板之間，依靠導(dǎo)熱來(lái)傳遞熱量的凍結(jié)方法。因金屬的熱導(dǎo)率比空氣的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大數(shù)十倍，凍結(jié)速度快。主要適用于凍結(jié)塊狀（魚(yú)盤(pán)）或規(guī)則形狀的食品。浸漬凍結(jié)（immersionfreezing）食品浸入不凍液（鹽水、乙二醇、丙二醇溶液或糖溶液）中進(jìn)行凍結(jié)的方法。因液體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)比空氣大好幾十倍，凍結(jié)速度快，但不凍液須符合食品衛(wèi)生要求。液氮凍結(jié)（sprayfreezing）食品直接與液態(tài)氮接觸（噴淋或浸漬）進(jìn)行快速凍結(jié)的方法。其特點(diǎn)是凍結(jié)速度極快，凍品質(zhì)量高，但須注意防止食品的凍裂。

單體快速凍結(jié)（IQF）凍結(jié)按原料是集合體還是單個(gè)分離形式，可分為塊狀凍結(jié)和單體快速凍結(jié)。

魚(yú)蝦、果蔬、調(diào)理食品經(jīng)整理后保持分散小個(gè)體狀的快速凍結(jié)工藝（individualquickfrozen

）

。食品的凍藏

(frozenstorage)凍結(jié)食品的包裝有效控制凍結(jié)食品水分由固體冰的狀態(tài)蒸發(fā)而形成干燥狀態(tài);防止產(chǎn)品長(zhǎng)期貯藏接觸空氣而氧化變色,便于運(yùn)輸、銷售和食用;防止污染,保持產(chǎn)品衛(wèi)生.速凍食品生產(chǎn)大多數(shù)采用先凍結(jié)后包裝的方式.凍結(jié)食品的貯藏?速凍完成并包裝好的凍品,要貯于-18℃或更低溫度的冷庫(kù)內(nèi),且要求控制貯溫穩(wěn)定、少波動(dòng)，不與其他有異味的食品混藏。?進(jìn)行冷鏈全程監(jiān)控,直至消費(fèi)終端。食品在凍藏過(guò)程中的質(zhì)量變化冰晶的成長(zhǎng)和重結(jié)晶干耗凍結(jié)燒化學(xué)變化汁液流失凍結(jié)燒（Freezerburning）食品在凍藏過(guò)程中因嚴(yán)重干耗而引起的脂肪氧化，表面黃褐變的現(xiàn)象。凍結(jié)食品發(fā)生干耗時(shí)食品表面的水分不斷升華，內(nèi)部的水分不能向表面補(bǔ)充，造成食品表面呈多孔狀，從而增加了食品與空氣中氧的接觸面積，使食品脂肪、色素迅速氧化，造成食品變色、變味、脂肪酸敗、芳香物質(zhì)揮發(fā)、蛋白質(zhì)變性和持水能力下降。鍍冰衣（glazing）亦稱包冰衣。凍結(jié)食品表面附著一層冰膜的工藝方法。單個(gè)速凍食品如凍蝦仁、扇貝等表面往往鍍有冰衣。它可以減少干耗，使食品與空氣中的氧氣隔絕而延緩氧化，有利于保持凍品的品質(zhì)。鍍冰衣時(shí)可適當(dāng)添加抗氧化劑或防腐劑，也可適當(dāng)添加附著劑以增加冰衣對(duì)水產(chǎn)品的附著。凍結(jié)食品的P.P.P.概念?原料的品質(zhì)(種類、成熟度和新鮮度)(productofinitialquality）?凍結(jié)前后的處理方法（processingmethod）?包裝（package)冷凍食品的品質(zhì)決定于P.P.P.凍藏食品物料的貯藏期凍藏食品的貯藏期與食品物料的種類、凍藏的溫度有關(guān)；作為商品銷售的凍藏食品，其凍藏過(guò)程是在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏庫(kù)、銷售等冷鏈(Coldchain)環(huán)節(jié)中完成的；不同環(huán)節(jié)的凍藏條件可能有所不同，其貯藏期要綜合考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的情況而確定。冷藏鏈(Coldchain)食品在貯藏、運(yùn)輸、批發(fā)、銷售直至消費(fèi)者的各個(gè)環(huán)節(jié)間建立的連續(xù)、穩(wěn)定的低溫流通體系.冷鏈的概念是1908年法國(guó)和英國(guó)學(xué)者提出的。1948年美國(guó)針對(duì)戰(zhàn)后市場(chǎng)冷藏品品質(zhì)低劣和必需加強(qiáng)管理的要求出發(fā)，用10年時(shí)間對(duì)各種食品在不同貯藏溫度和貯藏時(shí)間內(nèi)的品質(zhì)變化狀況，進(jìn)行了10萬(wàn)個(gè)以上的采樣測(cè)試和研究。

冷凍食品的貯藏溫度、貯藏時(shí)間

與允許限度1958年美國(guó)制冷協(xié)會(huì)經(jīng)過(guò)十年研究，在報(bào)告中提出了三點(diǎn)結(jié)論：①各種不同食品，在不同貯藏溫度下品質(zhì)的下降與其貯藏時(shí)間之間存在著一定不變的關(guān)系；②降低食品貯藏溫度，可使食品品質(zhì)的穩(wěn)定度隨之成指數(shù)關(guān)系增大。實(shí)用上保持穩(wěn)定品質(zhì)所需降低的溫度應(yīng)在00F(即-18℃)以下；③時(shí)間、溫度對(duì)于品質(zhì)帶來(lái)的損失量在整個(gè)保藏期間是不斷累積的和不可逆的，貯藏的時(shí)間和溫度兩者對(duì)品質(zhì)的影響順序與積累下來(lái)的品質(zhì)損失總量無(wú)關(guān)。由此提出了冷凍食品的貯藏溫度、貯藏時(shí)間與允許限度的明確概念，并為國(guó)際冷藏行業(yè)所接受。同時(shí)提出為使多數(shù)食品保質(zhì)期限達(dá)到1年，需把貯藏溫度保持在-18℃以下，以及應(yīng)用時(shí)溫限原理對(duì)于貯藏中品質(zhì)變化的汁算評(píng)價(jià)方法。凍結(jié)食品的T-TT概念T-TT(Time-TemperatureTolerance)

冷凍食品在生產(chǎn)、貯藏及流通各個(gè)環(huán)節(jié)中經(jīng)歷的時(shí)間(time)和經(jīng)受的溫度(temperature)對(duì)其品質(zhì)的容許限度(tolerance)有決定性影響。T-TT的計(jì)算設(shè)一個(gè)冷凍食品在某個(gè)貯藏溫度下的實(shí)用冷藏期為A,也就是說(shuō)這個(gè)冷凍食品原來(lái)的品質(zhì)是100%,經(jīng)過(guò)時(shí)間A后其品質(zhì)降低至0,那么在此溫度下該冷凍食品每天的品質(zhì)下降量為B=100/A.食品最終的品質(zhì)下降為各個(gè)階段品質(zhì)下降的合計(jì)值；該冷凍食品各個(gè)階段的品質(zhì)降低量等于各個(gè)溫度下每天的品質(zhì)降低率與此溫度下所經(jīng)歷的天數(shù)相乘.T-TT的計(jì)算步驟首先了解凍藏食品在不同溫度Ti下的品質(zhì)保持時(shí)間(貯藏期)Di；然后計(jì)算在不同溫度下食品物料在單位貯藏時(shí)間(如1天)所造成的品質(zhì)下降程度di=1／Di；根據(jù)凍藏食品物料在冷凍鏈中不同環(huán)節(jié)停留的時(shí)間ti，確定凍藏食品物料在冷鏈各個(gè)環(huán)節(jié)中的品質(zhì)變化(ti×di)；最后確定凍藏食品物料在整個(gè)冷鏈中的品質(zhì)變化∑(ti×di)?！?ti×di)=1是允許的貯藏期限。當(dāng)∑(ti×di)<1表示仍在允許的貯藏期限之內(nèi)，當(dāng)∑(ti×di)>1表示已超出允許的貯藏期限。某冷凍食品流通過(guò)程中的

時(shí)間、溫度經(jīng)歷與品質(zhì)下降量流通階段保管溫度(平均)/℃每天品質(zhì)降低率/%保管時(shí)間/d品質(zhì)降低量%生產(chǎn)及保管者-300.2315033.0運(yùn)輸中-250.2720.5批發(fā)商保管中-240.286017.0送貨中-200.4010.4零售商保管中-180.48146.8搬運(yùn)中-91.901/60.2消費(fèi)者保管中-120.911413.0合計(jì)24170.9

凍結(jié)包裝鱈魚(yú)肉流通期中的時(shí)間、溫度經(jīng)歷與品質(zhì)下降量流通環(huán)節(jié)溫度/℃時(shí)間/d每天品質(zhì)降低量/%階段品質(zhì)降低量/%生產(chǎn)者低溫保管-30950.003620.344生產(chǎn)者向批發(fā)商的低溫運(yùn)輸-1820.0110.022批發(fā)商的低溫保管-22600.00740.444批發(fā)商向零售商的低溫運(yùn)輸-1430.0160.048零售商的低溫保管-20100.0080.080零售商的低溫銷售-12210.0180.378零售商向消費(fèi)者的低溫送貨-1610.0360.036總計(jì)1921.352>1.0

上表中鱈魚(yú)肉的品質(zhì)降低總量D為1.532.D>1,說(shuō)明該冷凍鱈魚(yú)肉商品價(jià)值已明顯下降,不應(yīng)再出售.注意:○品溫越低,優(yōu)良品質(zhì)保持時(shí)間越長(zhǎng);○時(shí)間、溫度經(jīng)歷所引起的質(zhì)量下降具有可加性,與順序無(wú)關(guān);○計(jì)算有時(shí)不符,因受各種其他因素(溫度頻繁波動(dòng)、光照)的影響.不適宜應(yīng)用T-TT計(jì)算法的食品

T-TT計(jì)算方法是根據(jù)一般凍結(jié)食品的溫度、時(shí)間經(jīng)歷所引起的品質(zhì)下降累積變大的原則加和計(jì)算，而未考慮品溫上升時(shí)微生物入侵導(dǎo)致的品質(zhì)下降、溫度的頻繁波動(dòng)引起重結(jié)晶、干耗等造成質(zhì)地、風(fēng)味劣變，光線和熱源易引起的包裝袋內(nèi)冷凍食品干燥和變色等，故實(shí)際凍藏中質(zhì)量的下降量要比T-TT計(jì)算值大；乳狀或膠狀的冷凍食品，溫度波動(dòng)次數(shù)多、幅度大得話，其質(zhì)量的下降程度要比用T-TT計(jì)算方法所得結(jié)果低得多；加鹽及調(diào)味冷凍食品的在凍藏中各種成分的作用比較復(fù)雜應(yīng)用時(shí)要慎重。T-TT理論的意義盡管T-TT計(jì)算法不能適用于所有冷凍食品，而且近年也受到冷凍食品玻璃轉(zhuǎn)化理論的挑戰(zhàn)，但對(duì)于大多數(shù)冷凍食品，仍不失為推測(cè)品溫、保藏時(shí)間與品質(zhì)關(guān)系的有效方法。T-TT理論是食品冷藏鏈的理論依據(jù)。用以衡量在冷鏈中食品的品質(zhì)變化(允許的貯藏期)，并可根據(jù)不同環(huán)節(jié)及條件下凍藏食品品質(zhì)的下降情況，確定食品在整個(gè)冷鏈中的貯藏期限。冷鏈的溫度范圍冷鏈的溫度范圍應(yīng)用于食品保藏，因食品種類、性質(zhì)和適溫范圍而有所不同。如日本作出了以下三種規(guī)定：①.l0～-2℃的低溫(cooling)保藏，或稱冷藏。用于尚保持生命和呼吸的蔬菜水果：②.2～-2℃的冰溫(chilling)保藏。用于一般死后的動(dòng)植物食品的短期保藏；③.-18℃以下的凍結(jié)(frozen)貯藏，即凍藏。用于一切需要長(zhǎng)期保藏的動(dòng)植物食品。用于魚(yú)類等鮮水產(chǎn)品冷鏈的主要是后兩種規(guī)定的溫度范圍。冷鏈的建立和實(shí)施需要具備的條件從生產(chǎn)到消費(fèi)的全部環(huán)節(jié)均需要有完善的低溫貯藏運(yùn)輸設(shè)施，它包括海上生產(chǎn)第一線的冷藏運(yùn)輸設(shè)施，從產(chǎn)地到銷地的中轉(zhuǎn)冷庫(kù)和車、船、飛機(jī)等運(yùn)輸條件、市場(chǎng)批發(fā)、零售到家庭的冷柜，冰箱等設(shè)備所形成的連續(xù)系統(tǒng)；需要建立和具備對(duì)上述環(huán)節(jié)中全部溫度，時(shí)間和品質(zhì)狀況進(jìn)行控制管理的制度和機(jī)構(gòu)；充分應(yīng)用時(shí)溫限的原理對(duì)冷鏈的所有環(huán)節(jié)的品質(zhì)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)、控制和管理的方法。

食品的解凍凍結(jié)食品溫度回升，部分或全部冰晶融化的過(guò)程。凍結(jié)食品在消費(fèi)或加工前必須解凍,解凍狀態(tài)可分為半解凍和完全解凍。常用的解凍方法○空氣解凍(airthawing)○水解凍(waterthawing)○電解凍（靜電解凍、高頻解凍、低頻解凍、微波解凍）○真空水蒸氣凝結(jié)解凍(vacuum-steamthawing)食品在解凍過(guò)程中的質(zhì)量變化汁液(液滴)流失(driploss，extrude)

食品在凍結(jié)或凍藏過(guò)程中由于冰晶的作用，組織細(xì)胞受到的機(jī)械損傷，解凍時(shí)產(chǎn)生細(xì)胞質(zhì)的流失現(xiàn)象。

凍結(jié)的速度凍藏的溫度生鮮食品的pH值解凍的速度造成汁液流失的原因還與食品的切分程度凍結(jié)方式凍藏條件以及解凍方式等有關(guān).解凍時(shí)汁液流失的影響因素98常見(jiàn)冷凍食品加工工藝一、凍帶頭蝦工藝流程圖99對(duì)蝦原料接收清洗100挑選保鮮101102機(jī)械初分規(guī)格103機(jī)械分出規(guī)格之一104機(jī)械分出規(guī)格之二105人工細(xì)分規(guī)格106裝盒107稱量108裝速凍車架上進(jìn)速凍庫(kù)109110凍蝦仁加工步驟描述1.原料接收(捕撈原料)直接從養(yǎng)殖場(chǎng)收購(gòu)，收購(gòu)時(shí)蝦農(nóng)需提供養(yǎng)殖場(chǎng)的用藥證明，收購(gòu)的原料蝦運(yùn)至工廠原料接收區(qū)，由質(zhì)檢員直接進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后準(zhǔn)予進(jìn)入車間，經(jīng)清洗后加冰保鮮。2.保鮮待加工的原料蝦置于清潔的容器中用碎冰復(fù)蓋，蝦體溫度在4℃或以下。111凍蝦仁加工步驟描述3.粗加工(清洗、去頭)原料蝦從保鮮間進(jìn)入粗加工區(qū)時(shí)