食品冷冻 课件.ppt

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1、,食品工艺学,第四章 食品冷冻,第四章 食品冷冻,概述第一节 食品冷冻保藏原理第二节 食品的冷却和冷藏第三节 低温气调贮藏第四节 食品的冻结和冻藏第五节 冻制品的包装和贮藏,2,概述,冷冻食品和冷却食品冷冻和冷却食品的特点低温保藏食品的历史,3,冷冻食品和冷却食品,温度在-1以下的加工称为冻结，经过冷冻加工的食品称冷冻食品或冻结食品。将温度在0-8的加工称为冷却，在此温度下保藏的食品称为冷却食品。冷冻食品和冷却食品可按原料及消费形式分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、调理方便食品类这四大类。,4,冷冻和冷却食品的特点,易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮藏营养、

2、方便、卫生、经济市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速,低温保藏食品的历史,公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮藏食品的记载。冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。1834年，Jacob Perkins（英）发明了以乙醚为介质的压缩式冷冻机。1860年，Carre（法）发明以氨为介质，以水为吸收剂的吸收式冷冻机。,1872年，David Boyle（美）和Carl Von Linde（德）分别发明了以氨为介质的压缩式冷冻机，当时主要用于制冰。1877年，Charles Tellier（法）将氨-水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国，这

3、是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度问世。20世纪初，美国建立了冻结食品厂。20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。,二战的军需，极大地促进了美国冻结食品业的发展。 战后，冷冻技术和配套设备不断改进，出现预制冷冻制品、耐热复合塑料薄膜包装袋和高质快速解冻复原加热设备，冷冻食品业成为方便食品和快餐业的支柱行业。 20世纪60年代，发达国家构成完整的冷藏链。冷冻食品进入超市。 冷冻食品的品种迅猛增加。冷冻加工技术从整体冻结向小块或颗粒冻结发展。,我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻蔬菜，冷冻食品开始起步。80年代，家用冰箱和微波炉的普及，销售用冰柜和冷藏柜的使用，推动了冷冻冷藏食品的发展

4、；出现冷冻面点。90年代，冷链初步形成；品种增加，风味特色产品和各种菜式；生产企业和产量大幅度增加。,第一节 食品冷冻保藏原理,引起食品(原料)变质的原因 低温对反应速度的影响低温对微生物的影响低温对酶的影响,10,引起食品(原料)变质的原因,（1）微生物的作用：是腐败变质的主要原因（2）酶的作用：在活组织、垂死组织和死组织中的作用； 酶促褐变（3） 化学物理作用：热、冷、水分、氧气、光、pH 、引起变色、褪色,一低温对反应速度的影响,口温度是物质分子或原子运动能量的度量，当 物质中热量被去除后，物质的动能便减少， 其组成物质的分子运动变缓。由于物质生化 和化学反应速度主要取决于反应物质分子的

5、 碰撞速度，因此，反应速度取决于温度。,口反应速率随温度的变化可用温度商Q10表示：,2.18E,= kT +10,kT,Q,10,利用Arrhenius方程可得出：E 是活化能Kt是温度t时的反应速度Kt+10是温度为(t+10)时的反应速度,logQ10 =T (T +10),口温度系数Q10表示温度每升高10时反应速度所增加 的倍数。口低温保藏的目的是抑制反应速度，所以温度系数越高， 低温保藏的效果就越显著。,一些常见反应的Q10值,（数据来自食糧保蔵学藤巻正生编，1980）,二、低温对微生物的影响,1.低温与微生物的关系,（1）任何微生物都有一定的正常生长和繁殖的温度范围。温度越低，它

6、们的活动能力也越弱。,24,20-2时腐败杆菌的生长动态食品工艺学，天津轻院和无锡轻院合编,1984,1.低温与微生物的关系,（1）任何微生物都有一定的正常生长和繁殖的温度范围降温就能减缓微生物生长和繁殖的速度温度降低到最低生长点时，它们就停止生长并出现死亡。根据微生物的适宜生长温度范围可将微生物分为三大类， 嗜热菌、嗜温菌和嗜冷菌。,16,1.低温与微生物的关系,大多数食物的致毒性微生物类和粪便污染性菌都属于嗜温菌类。粪便污染菌类可用作微生物(卫生检验)指示剂， 当它们含量超出一定范围时即可指示出食物受致毒菌污染。通常食物致毒性菌在温度低于5的环境中即不易生长， 而且不产生毒素；毒素一旦产生

7、后，是不能用降低温度来 使之失去活性的。,17,1.低温与微生物的关系,微生物菌落能在冷藏期间繁殖的，大多数属于嗜冷性菌类，它们在0以下环境中的活动有蛋白水解酶、脂解酶和醇类发酵酶 等的催化反应。由于大多数动物性食品(肉、禽、鱼)的嗜冷菌主要是好氧性的， 如果加以包装或在厌氧条件下冷却贮存(装满包装袋、空隙部分 抽真空或充二氧化碳、氮气等惰性气体)可显著地延长贮藏期。大多数蔬菜上的嗜冷菌为细菌和霉菌，而水果上主要是霉菌和酵母。,18,（2）长期处于低温中的微生物能产生新的适应性这是长期低温培育中自然选育后形成了多少能适应 低温的菌种所得的结果这种微生物对低温的适应性可以从微生物生长时出现的滞后

8、期缩短的情况加以判断,19,1.低温与微生物的关系,微生物的生长适应性,（源自食品工艺学，天津轻院和无锡轻院合编, 1984）,2.低温导致微生物活力减弱和死亡的原因,微生物的生长繁殖是酶活动下物质代谢的结果。温度下降， 酶活性随之下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。在正常情况下，微生物细胞内总生化变化是协调一致的。 但降温时，由于各种生化反应的温度系数Q10不同，破坏了各种反应原来的协调一致性，影响了微生物的生活机能。,21,2.低温导致微生物活力减弱和死亡的原因,温度下降时，微生物细胞内原生质黏度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，并且最后还可能导致 了不可逆性蛋白质变性，

9、从而破坏正常代谢。冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水，使溶质浓度增加促使蛋白质变性。同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏。,22,3. 影响微生物低温致死的因素,（1）温度的高低,冰点以上：有部分能适应低温的微生物和嗜冷的菌逐渐增长，最终也导致食品变质。 -12-2，尤其-5-2（冻结温度）：此时微生物的活动就会受到抑制或几乎全部死亡。 -20-25：酶反应停止，延缓胶体变性，微生物的死亡比-8-12时缓慢 当温度急剧下降到-20-30时， 所有生化变化和胶体变性几乎停顿，,3. 影响微生物低温致死的因素,（2）降温速度冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大冻结时，缓冻将导

10、致大量微生物死亡，而速冻则相反。,3. 影响微生物低温致死的因素,（3）结合状态和过冷状态 急剧冷却时，如果水分能迅速转化成过冷状态，避免结晶形成固态玻璃体， 就有可能避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用。 微生物细胞内原生质含有大量结合水分时，介质极易进入过冷状态，不再形成冰晶体，有利于保持细胞内胶体 稳定性。（比如芽孢，低温下稳定性 比生长细胞高）,3. 影响微生物低温致死的因素,（4）介质 高水分和低pH值的介质会加速微生物的死亡，而糖、盐、蛋 白质、胶体、脂肪对微生物则有保护作用,3. 影响微生物低温致死的因素,（5）贮期低温贮藏时微生物一般总是随着贮存期的增加而有所减少；但贮藏温度越

11、低，减少的量越少，有时甚至没有减少；（表4-9）贮藏初期微生物减少的量最大，其后死亡率下降。冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大冻结时，缓冻将导致大量微生物死亡，而速冻则相反。,3. 影响微生物低温致死的因素,（6）交替冻结和解冻理论上讲会加速微生物的死亡，但实际效果并不显著。,三、低温对酶的影响,口温度对酶的活性有很大影响，大多数酶的适应活动温度为3040。高温可使酶蛋白变性、酶钝化，低温可抑制酶的活性，但不使其钝化。口大多数酶活性化学反应的Q10值为23。也就是说温度每下降10，酶活性就削弱1/21/3。,三、低温对酶的影响,口虽然有些酶类，例如脱氢酶，在冻结中受到强烈抑制，但大量的酶类即

12、使在冻结的基质中仍然继续活动，例如转化酶、脂酶、脂肪氧化酶，甚至在极低温状态下还能保持轻微活性，只是催化速度比较慢。比如，某些脂酶甚至在- 29时还能起催化作用产生游离脂肪酸。口温度越低和贮藏期越长的规律并不是对所有原料都适用。口有些原料会产生生理性伤害，如马铃薯、香蕉、黄瓜等。,三、低温对酶的影响,口由于冷冻或冷藏不能破坏酶的活性，冻制品解冻后酶将重新活跃，使食品变质。 有些速冻制品为了将冷冻、冻藏和解冻过程中食品 内不良变化降低到岁低限度，会采用先预煮，破坏 酶活性，然后再冻制。,第二节食品的冷却和冷藏,基本概念食品的冷却食品的冷藏,32,基本概念,口食品的冷却是将食品或食品原料从天然的常

13、温或者高温状态，经过一定的工艺处理使食品原来的温度降低到适合后续加工或者贮藏的温度。.是食品加工过程中基本的过程.也是食品冷藏或冻藏前必经的阶段.预冷时的冷却速度及其最终冷却温度是抑制食品本身生化变化和微生物繁殖活动的决定因素。,基本概念,口冷藏是将食品的品温降低到接近冰点，而不冻结的一种食品保藏方法。.冷藏温度一般为-18。采用此温度贮藏的冷库 常被称为高温冷库。.通过降低生化反应速率和微生物导致的变化的速率，冷藏可以延长新鲜食品和加工制品的货架寿命。,基本概念,口冷藏只能减缓食品的变质速度，实际上是一种效果比较弱的保藏技术。.易腐食品如成熟番茄的贮藏期为710天，耐藏食品的可长 达68个月

14、。口并不是所有的食品在冷藏条件下都可以延长货架寿命.冷害：热带、亚热带水果及部分蔬菜.面包老化,一、食品的冷却,冷却方法口 接触冰冷却：熔冰和食品直接接触，熔冰可吸取食品中的热量，还可使表面保持湿润。 适用：冷却鱼类、叶类蔬菜和水果，午餐肉加工口 空气冷却法：降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温。 适用：大部分食品，预冷果蔬、肉及其制品、蛋品、油脂制品、乳制品及糖果等。 注意：预冷食品所采用的温度必须处在允许食品可逆变化的范围内，是食品回温后仍能恢复原有的生命力（表4-15）。,一、食品的冷却,口 冷水冷却：通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温度的方法。 冷水喷淋冷却禽

15、类、鱼类、水果蔬菜 热交换器冷却流体食品如果汁、牛奶 特点：液体具有较高的热容量和放热系数使得冷却速度快，避免干耗，需要的空间减少，成品质量较好。 盐水也可用于冷却，使得冷却更均匀并且加快速度。口真空冷却：水在低压下蒸发吸取汽化潜热。主要用于有很大表面积的食品如叶类蔬菜、蘑菇、土豆丁等，流体食品有牛奶、豆奶、加工食品等,二、食品冷藏,1. 影响冷藏的因素及技术管理冷藏温度空气相对湿度空气流速食品原料的种类,二、食品冷藏,1.影响冷藏的因素及技术管理（1）贮藏温度 冷藏温度应根据具体的原料来确定。 冷藏温度越接近原料的冻结温度，贮藏期越长（香蕉、瓜类、马铃薯等在临界温度下有冷害的除外）。 应严格

16、控制冷藏室温度。温度波动会使空气中的水分冷凝在食品表面，导致发霉。因此冷藏库应具有良好的绝热层，配置合适的制冷设备，并保持最小的冷藏室和冷却排管间的温度差。,二、食品冷藏,1.影响冷藏的因素及技术管理（2）空气相对湿度 若湿度过高，食品表面就会有水分冷凝，不仅容易发霉也容易腐烂。 若湿度过低，则食品因水分迅速蒸发而发生萎蔫。 冷藏时适宜的湿度： 水果，85-90% 蔬菜，90-95% 坚果，70% 干燥制品， 50%,二、食品冷藏,1.影响冷藏的因素及技术管理（3）空气流速 为了保证贮藏室内温度均匀，应保持最低速度的空气循环。 空气流速越大，食品水分蒸发率越高。 带包装的食品不受空气相对湿度和

17、空气流速的影响。,二、食品冷藏,1.影响冷藏的因素及技术管理（4）食品原料的种类 是否有生命： （1）贮藏期内仍然保持原有生命力的，如新鲜果蔬 （2）已失去生命力的，如肉、禽、鱼以及果蔬加工制品。,关于食品原料的种类, 影响新鲜制品冷藏效果的因素有以下方面 食品原料的种类、生长环境 制品收获后的状况（比如是否受到机械损伤或微生物污染、成熟度如何等） 运输、储藏及零售时的温度、湿度状况、冷却方法, 影响加工制品冷藏效果的因素包括 制品种类 加工时微生物去除的程度及酶失活的程度 加工及包装时的卫生控制状况 包装的阻隔能力 运输、储藏及零售时的温度状况 冷却方法,2.食品冷藏时的变化,(1) 水分蒸

18、发口 食品在冷却时，不仅食品的温度下降，而且食品中所含汁液的浓度增加，表面水分蒸发，出现干燥现象。口 当食品中的水分减少后，不但造成重量损失(俗称干耗)，而且使水果、蔬菜类食品失去新鲜饱满的外观。 .当减重达到5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象 .肉类食品在冷却贮藏中也会因水分蒸发而发生干耗，同时肉的表面 收缩、硬化，形成干燥皮膜，肉色也有变化。 .鸡蛋在冷却贮藏中，因水分蒸发而造成气室增大。,2.食品冷藏时的变化,(1) 水分蒸发口为了减少水果、蔬菜类食品冷却时的水分蒸发作用， 要根据它们各自的水分蒸发特性，控制其适宜的湿度 和低温条件。 水果蔬菜的水分蒸发特性,（数据来自方便食品，陈洁

19、，2000）,2.食品冷藏时的变化,(1) 水分蒸发.A型水果、蔬菜在低温条件下，水分蒸发显著减少；而C型果蔬 即使在低温条件下，水分蒸发作用仍很强。.为了减少水分蒸发量，可提高冷却贮藏室的湿度，但湿度过高又 会引起微生物的增殖，因此必须根据食品的种类、特性采用适宜 的湿度来贮藏。.植物性食品在冷却贮藏过程中，开始湿度大，因为水果、蔬菜刚 收获时水分多，贮藏一段时间后，就会出现干燥的趋势，所以冷 却贮藏室的湿度要经常记录，适当调整。.未成熟的水果要比成熟的水果蒸发量大。,2.食品冷藏时的变化,(1) 水分蒸发,口肉类水分蒸发的量与冷却贮藏 室的空气温度、湿度及流速有 关，还与肉的种类、单位重量

20、 表面积的大小、表面形状、脂 肪含量有关。,口一般是低温高湿（品温约01， 湿度为8090%）的条件下， 重量损失小。在可提供蒸发潜热的 条件下，干耗就比较明显。,(2) 冷害口在冷却贮藏时，有些果蔬的品温虽然在冻结点以上，但当 贮藏温度低于某一温度界限时，果、蔬的正常生理机能受 到障碍，失去平衡，称为冷害。口冷害的各种现象，典型症状是在表皮出现软化斑点和心部 变色，像鸭梨的黑心病，马铃薯的发甜现象都是低温伤害。,（数据来自湛江水产学院，浙江水产学院，食品冷冻工艺学，上海科学技术出版社 1984）,水果蔬菜冷害的界限温度和症状,2.食品冷藏时的变化,（3）生化作用水果、蔬菜：呼吸作用和后熟作用

21、仍能继续进行，体内所含成分也不断发生变化。肉类成熟：肉类在低温下缓慢地进行成熟作用（物理化学作用），一般可知0-1下进行，使得肉类变得柔软，变具有特殊的鲜香风味。,2.食品冷藏时的变化,（4）脂类的变化 脂类氧化、分解、聚合等 导致食品品质变硬、酸败、发黏、恶心等。（5）淀粉老化 原淀粉发生糊化作用，吸水溶胀分裂成均匀糊状溶液 糊化淀粉分子在接近0的低温范围内又自动排 列成序，形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子，这就是淀粉的老化。 面包，马铃薯,2.食品冷藏时的变化,（6）微生物增殖（7）寒冷收缩 宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生显著收缩，以后即使经过成熟过程也不会十分软化。,3. 冷

22、藏过程中不良反应的控制,口气调贮藏,4、冷藏食品的回热,口冷藏食品的回热，就是出货前或运输途中，保证空气 中水分不会在食品表面上冷凝的条件下逐渐提高食品 温度，最后达到和外界空气相同的温度的过程。口如果空气中附有灰尘和微生物的水分冷凝在食品表面上，就会使食品遭受污染，食品温度提高后，在湿润 条件下，微生物，特别是霉菌就会迅速生长和活动， 并且在生物化学反应加速情况下，食品品质就会迅速 恶化和腐败。,4、冷藏食品的回热,口为了保证回热过程中食品表面上不致会有冷凝水出现，最关键的问题就是要求同食品表面接触的空气的露点必须始终低于食品表面温度。口露点取决于该空气的状态，即温度和相对湿度口回热所需时间

23、和热量消耗计算，完全和冷却过程相同。 回热所需时间一般为12日。决定回热所需时间的因素有：食品大小、容器种类、食品和容器的物理特性、 空气温度和流速、回热过开始和结束时的食品温度。,第三节低温气调贮藏,口气调贮藏的原理主要是通过适当降低环境空气中的O2分压和提高CO2分压，使果蔬产品和微生物的代谢活动受到抑制而延长贮藏时间。在商业上，改良气体贮藏（MAS）和控制气体贮藏（CAS）主要使用三种气体，包括CO2、N2和O2。,低温气调贮藏原理,三种气调贮藏常见技术,改良气体贮藏（MAS，modified atmosphere storage） 用一种混合气体置换贮藏库或者包装容器中的空气，这种混合

24、气体的组成不同于空气，其中气体的各个组分的比例在进入包装容器时就已经固定，保藏过程中不再对气体的组成作任何控制，或者仅定期放风。控制气体贮藏（CAS，controlled atmosphere storage） 在保藏过程中食品周围环境气体的组分是一直受到调控的。这种技术最早用于产品的大量贮存，它要求不断地检测和控制气体组分。真空包装（VP，vacuum package） 产品放置在低透氧率的包装容器中，将其中物和/或产品的新陈代谢可能发生变化，因此大气被改性了。,一、气调贮藏对果蔬的保藏效果,口适当降低环境空气中的O2分压和提高CO2分压，可明显抑制果蔬产品和微生物的代谢活动。口CAS对果蔬

25、特别是那些采收后需要后熟的，或者即使在适宜贮藏温度下仍然很快变质的作物非常有效。口采用气调贮藏，即使温度较高，也能收到较好的贮藏效果。.如绿色番茄在2028进行气调贮藏的效果，约与在1013下普通空气中贮藏相仿。.气调贮藏对热带亚热带果蔬来说特别有意义，因为它可以采用较高的 贮藏温度以避免产品发生冷害，而又能达到保持延长贮藏期的目的。,一、气调贮藏对果蔬的保藏效果,口温度、O2、CO2之间有交互作用，即互相密切影响。低O2有延缓叶绿素分解的效果，配合适量的CO2保绿效果更好。温度升高加速叶绿素的分解。CO2伤害在温度降低或O2含量不足时显得特别严重；适 当提高O2含量升高温度，则可使CO2伤害

26、得到缓解。口温度、O2 、CO2三者对每种作物都有一个最佳配合。但这种最佳配合随品种、产地、采收成熟度、贮藏中的不同阶段等不同而不同。口另外大部分水果和蔬菜都有对低O2浓度和高CO2浓度的忍受极限。 但是这种耐受极限也随着作物生长条件、成熟度、贮藏阶段和贮藏条 件的不同而不同。,二、气调贮藏对其他制品的保藏效果,口对果蔬以外的制品，MAS使用更多一些。.对于普通的果蔬而言，由于对O2浓度和CO2浓度都有忍受极限，MAS并不合适。.对于加工制品以及新鲜的鱼、肉类以及谷物等，由于高浓度CO2 能杀灭昆虫和抑制微生物，MAS的贮藏效果良好。口CO2主要对改良气体中的微生物起抑菌作用.这种抑菌作用受到

27、CO2的浓度、最初污染细菌的总数和菌龄、贮藏温度以及被包装产品类型的影响.一般来说，需氧微生物对CO2很敏感。,二、气调贮藏对其他制品的保藏效果,口对于高湿/高脂食品，如海产品、肉类和家禽，过量吸收CO2会导致所谓“包装塌扁”这样一种现象.包装内滴汁现象的加剧是由于气体在新鲜肌肉的表面溶解导致的，CO2溶解后，表面肌肉中的pH下降，造成蛋白质的持水能力下降。.鱼类保存一般避免采用高浓度的CO2。口N2是一种惰性气体。一般把它用作为填充气体以防止包装于高 CO2浓度环境中的制品出现包装塌瘪。口O2会促进需氧菌的生长；O2会引起高脂鱼类的氧化酸败,三、MAS中的病原菌控制,口当温度高于20时，无论

28、是否采用气调包装，在许多鲜鱼制品中感观可见的腐败和毒素的产生一般同时发生，而且很少有例外。 而在低温下，无论是空气中、真空或CO2环境中，除了鳕鱼和白 鱼片，其它所有的鱼类感观可察觉的腐败总是先于毒素的产生。口采用100%CO2包装并冻藏的鳕鱼和白鱼片，毒素的产生先于感观腐败征状的出现，这些产品中尽管已经出现肉毒素，但仍然被消费者所接受。,思考题,1、全国十大知名冷冻食品品牌及主要产品2、冻藏和冷藏的概念3、低温对反应速度的影响4、低温对酶的影响5、低温导致微生物活力减弱和死亡的原因6、食品的冷却方法7、影响冷藏的因素8、冷害的概念,64,第四节食品的冻结和冻藏,食品的冻结食品的冻结方法冻结对

29、食品品质的影响,口冻结就是将常温食品的温度下降到冷冻状态 这样一种过程，是食品冷冻贮藏前的必经阶段。口冻藏就是食品冻结后，再在能保持食品冻结 状态的温度下贮藏的保藏方法。口常用的贮藏温度为-12-23，而以-18为 最适用。口优点：长期贮藏、食用方便、口味新鲜,一、食品冻结,1. 基本概念（1）冻结点冻结点：冰晶开始出现的温度食品冻结的实质是其中水分的冻结食品中的水分并非纯水,（2）食品冻结规律和水分冻结量,SB：冰晶体出现后，温度迅速回升到冻结点,BC：随着水分冻结量的增加（即未冻结液体中溶质浓度不断增加），食品冻结点温度不断下降,DE：水和溶质不断结晶,EF：冰水混合物的温度一直下降到冻结

30、机的温度。在该温度下 的未冻结水分含量取决于食品的组成和冻藏温度。比如在- 20羊肉中的未冻结水分为12%，鱼为9%，蛋清为7%,CD：其中的一种溶质出现过饱和并析出。结晶显 热被释放，温度上升到该溶质的低共溶点,AS：食品温度一 直降低到冻结点f以下， f一般低于 0。这种现象就是过冷现象。开始形成稳定性晶核时的温度或在开始回升的最低温度为过冷温度。,（3）冻结速度,口冻结速度快或慢的划分通用的方法有按时间和距离两种(1)按时间划分食品中心从-1降到-5所需时间，在30min 之内为快速，超过即为慢速。之所以定为30min，因在这样冻速下，冰晶对肉质的影响最小， 但肉质的耐结冰性依种类、鲜度

31、、预处理而不同，所以对30min作为任何食品的标准有不同看法。,(2)按距离划分单位时间-5的冻结层从食品表面伸向内部的距离， 时间以小时为单位，距离以厘米为单位，冻结速度V的单位为cm/h。根据此种划分把速度分为三类： 快速冻结时，V520cm/h，中速冻结时，V=15cm/h，缓慢冻结时，V=0.11cm/h。根据这种划分，快速冻结厚度或直径在10cm的食品，中心温度至少在1小时内降到-5。,口 一般讲冻结速度以快速为好，冰晶体-1-5形成最多，最大；鱼肉肌球蛋白 在-2-3之间变性最大；淀粉的老化 在+1-1之间进行最快，快速通过-1-5温度区域一般比较好。,（4）冻结速度与冰晶分布关系

32、,口冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水分移动速度时，冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布情况，且冰晶的针状结晶体数量多。口大多数食品是在温度降低到-1以下才开始冻结，然而温度降低到-46时，尚有部分高浓度的汁液仍未冻 结。口大多数冰晶体都是在-1-4（ -1-5 ）间形成， 这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段。,冻结速度与结晶冰形状之间的关系,（湛江水产学院，浙江水产学院， 食品冷冻工艺学， 上海科学技术出版社，1984）,口冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水分移动速度时，冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布情况，且冰晶的针状结晶体数量多。,龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系,（湛江水产学院

33、，浙江水产学院， 食品冷冻工艺学， 上海科学技术出版社，1984）,口 冻结速度快，冰晶小，冻结速度慢，冰晶大,2. 冻结过程中玻璃化相变问题-自学,3. 冻结前对原料的要求,口任何冻制食品最后的品质及其耐藏性决定于下列各种因素：（1）冻制用原料的成分和性质（2）冻制用原料的严格选用、处理和加工；（3）冻结方法（4）贮藏情况口原料与预处理对于制品的品质有巨大的影响 感官（色、香、风味、质构）、营养价值、卫生、保藏期,（1）蔬菜水果,.蔬菜 口清洗原料表面尘土、昆虫等杂质口 热烫，灭酶、清洗去除表面农药等.水果 口清洗原料口 控制氧化：加入低浓度糖浆、柠檬酸、抗坏血酸等,热烫的蔬菜在冷却并回热到

34、70后维生素C的损失,蔬菜,豌豆,红甘蓝,白甘蓝,菠菜,土豆,冷却并贮藏在2-3热烫，冷却并贮藏在2-41天2天3天7天14天21天3951623742395555601018273756662657783944512239678622,花菜,碎芜菁甘蓝,红胡椒,德国泡菜122535（数据来自Developments in Food Preservation-4 ，Stuart Thorne, 1987）,152,（2）其他食品,.肉制品一般在冻制前并不需要特殊加工处理口国内大部分冻肉都是在屠宰清理后直接预冷，冻制而成。口国外，为了适应他们烹调特点和口味的要求，牛肉一般须先冷藏进行嫩化处理。不

35、过，如果冷藏期超过67天以上，嫩化处理会对冻肉 制品耐藏性发生影响。.家禽口屠宰后1224小时内冻结的，其肉质要比屠宰后立即冻结的具有较好的嫩度口屠宰后超过24小时冻结，肉嫩度无明显改善，而贮藏期反而缩短。.对于预煮制品或一些调理制品，采用合适包装后，即可冻制,二、食品的冻结方法,80,缓冻：食品放在绝热的低温室中（ -18-40，常用-23-29），并在静态的空气中进行冻结的方法。速冻主要有3种类型： 1、鼓风冻结 2、平板或接触冻结 3、喷雾或浸渍冷冻机,利用连续不断的低温空气高速流动，促使食品快速散热，以达到迅速冻结的要求,81,1、鼓风冻结,带式冻结机,螺旋冻结机,优点：多面性的用途（

36、适用于具有不规则形状、不同大小和不易变形的食品物料。）缺点：速度较慢且需不断除霜，风速小幅度提高需要大幅度提高动力来支持。,2、平板或接触冻结,用制冷剂或低温介质冷却的金属冷冻盘与物料直接接触使食品冷冻的方法，其中冷冻介质在中空的盘中流动,82,接触式冻结机,特点：金属板可静置，也可上下移动 介质可静置可流动 可用于未包装的和用塑料袋、玻璃纸或纸盒包装的食品。 冰块、冰棒等,3、喷淋或浸渍冷冻,散态或包装食品和低温介质或超低温制冷剂直接接触下进行冻结的方法。浸渍冷冻：制品表面与冷冻介质直接紧密接触，冷冻介质常用盐水（鱼类）、糖液和甘油（水果）溶液。喷雾冷冻：将具有低沸点、温度极低的制冷剂喷洒在

37、未包装或者仅薄层包装的制品表面。 制冷剂通常采用CO2或液氮 在制冷剂发生相态变化时将热量带走。,83,各类冻结设备冻结食品时物料冰晶体前沿的运动速率,思考题,1、低温气调贮藏的原理和方法是什么？2、食品冻结的常用温度是多少？3、缓冻和速冻的区别4、冻结速度与冰晶形状、大小有什么关系？5、食品的冻结方法有哪些？ 预习思考1、冻结对食品品质的影响有哪些？2、冻结食品如何包装贮藏？,三、冻结对食品品质的影响,86,1、食品物性变化比热容下降（c，比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。水和冰的比热分别为4.2 kJ/kg.和2.1 kJ/kg.，即冰的比热仅是水的1/2）导热系数增加（k

38、，热导率，指单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。水为2.1 kJ/m.h.，冰为8.4 kJ/m.h.）热扩散系数增加（k/c,物体受热升温时，物体内部各点温度全部相同）体积增加（密度降低）,2. 冻结对溶液内溶质重新分布的影响,1、溶液或液态食品冻结时，理论上只有纯溶剂冻结，形成脱盐的冰晶体，这就相应地提高了冻结层附近的溶质的浓度，从而在尚未冻结的溶液内产生了浓度差和渗透压差，并使溶质向溶液中部位移。2、溶质在冻结溶液里的重新分布或分层化，完全取决于分界面位移速度和溶质扩散速度的对比关系。3、分界面位移速度越快，溶质分布越均匀，然而在冻结推动扩散的情况 下，即使冻结层

39、分界面高速位移，也难于促使冻结溶液内溶质达到完 全均匀分布的境地。而缓慢的位移也很难使最初形成的冰晶体内达到 完全脱盐的程度这就是果汁冷冻浓缩过程中果汁损耗量比较大的原因。,3. 冷冻浓缩的危害性,1、溶液中若有溶质结晶或沉淀，如冰淇淋冻结时就会因乳糖的浓度增加而结晶，那么其质地就会出现沙砾感2、在高浓度溶液中若仍有溶质未沉淀出来，蛋白质会因盐析而变性3、有些溶质属酸性，浓缩后就会使pH下降到蛋白质的等电点以下，导致蛋白质凝固4、胶体悬浮液中阴、阳离子处在微妙的平衡中，其中有些离子还是维护悬浮液中胶体的重要离子，如果这些离子的浓度改变，就会对胶体的平衡产生干扰作用。5、水分形成冰晶体时溶液内的

40、气体的浓度也同时增加，导致气体过饱和， 最后从溶液中挤出6、如果让微小范围内的溶质的浓度增加，就会引起它临近的组织脱水， 解冻后这种转移的水分难以全部恢复，组织也难以恢复原有的饱满度,4.冰晶体对食品的危害性,.冰晶体的成长以及危害性口刚生产出来的冻结食品，其冰晶体大小不是全部均匀一致的。在冻藏过程中，细微的冰晶体会逐渐减少、消失，而大的冰晶体逐渐成长，变得更大，食品中整个冰晶体数目也大大减少，这种现象称为冰晶体成长。口在冻藏过程中由于冰晶体有足够的时间可以成长，这就对食品的品质带来很大的影响。例如细胞受到机械损伤，蛋白质变性，解冻后汁液流失增加，食品风味和营养价值下降等等。另外，象冰淇淋，冷

41、冻面团等制品更会因为冰晶体的生长，质构严重劣化。,为了防止冻藏过程中因冰晶体成长给冻结食品带来的 不良影响，我们可以从以下几方面来加以防止：（1）采用快速的冻结方式，让食品中90%的水分在冻结过程中来不及移动，就在原位置变成极微细的冰晶，这样所形成的冰结晶大小及分布都比较均匀，同时由于是深温快冻，冻结食品的终温比较低，食品的冻结率提高了，残留的液相少，也可减少冻藏中冰结晶的成长；（2）冻藏温度要尽量低，少变动，特别要避免-18以上温度的变动。,5. 速冻与缓冻,口速冻食品的质量总是高于缓冻食品口速冻的主要优点.形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏性也比较小.冻结时间越短，允许盐分扩散和分离出水分以

42、形成纯冰的时间也随之缩短.将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度以下，就能及时阻止冻结时食品分解.另外迅速冻结时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以及各种成分相互接触的时间也显著缩短。因而浓缩的危害性也随之下降。口所以为了保证食品的品质，应该尽可能快地通过-1-4这个最高冰晶体形成温度带。,第五节冻制品的包装和贮藏,一、包装,口未包装食品在冻结和冻藏时会严重失水。冻制食品中的水分是以升华形式直接蒸发的，食品因此可能出现冻伤现象（外观呈白色单质状态，同时发生氧化、风味变化和维生素损耗等）。口未包装的冻制食品在冻藏室贮藏时容易氧化和遭受空气中微生物的污染。口合理的包装就能显著减少冻制食品的脱水干燥、控制

43、食品氧化和微生物引起的腐败变质。口除少数食品外，几乎所有食品都在冻制前包装。有些散体食品如青豆常在冻结后包装。口用于包装速冻产品的包装必须用能在-40-50的环境中保持柔软，不发脆、破裂的材料制成，常用的有EVA薄膜和线性聚乙烯等。口冻鱼为抗干燥通常采用包冰衣的方法。,冷冻食品包装方法,184,数据来自冷凍食品事典，日本冷冻协会编写，2000）,现在市场上出现的一些典型冷冻食品的包装,食品,包装形式包装材料 袋状，含气包装PE，OPP/PE，PET/PE一般鱼交叠，含气包装盘子：发泡PS，HIPS外包装：PET/PE，OPP/PE,蔬菜,鱼类,和贝 类,虾，扇贝紧密贴合包装,盘子：EVA涂层加

44、发泡PS外包装：Surlyn /EVA（乙烯-甲基丙烯酸聚合物）,鲔鱼切片,袋状，真空包装,ON/PE，ON/ Surlyn,水产加工品,袋状，真空包装,ON/PE,调理食品,汉堡，饺子,交叠，含气包装,盘子： HIPS，OPS，PP； 外包装：PET/PE，OPP/PE,油炸调理食品,纸盒，含气包装,盘子： 铝泊容器；外包装：PE，ON/PE；外箱：纸盒,米饭,纸盒，真空包装,外包装：PET/PE，ON/PE； 外箱：纸盒,比萨饼,纸盒，收缩包装,外包装：收缩PP；外箱：纸盒,水果,袋状，含气包装,PE，OPP/PE，ON/PE,冷冻蛋糕,纸盒，含气包装,盘子： 铝泊容器；外包装：PE；外箱

45、：纸盒,汤,纸盒，脱气包装,吸管：PE，PVDC；盘子： PP/PE；外包装：PET/PE外箱：纸盒,186,与微波对应的冷冻菜,交叠，脱气包装,内包装：带蒸气出口的ONY/PE； 外包装：PET/PE，,OPP/PE,电视正餐食品,纸盒，含气包装,盘子： C-PET，循环利用的盘子；外包装：PET/PE， OPP/PE；外箱：纸盒,二、贮藏,冻制食品贮藏的目的：尽一切可能组织食品中各种变化，以达到长期贮藏。影响因素：温度、相对湿度、空气流速、食品原料（141）,二、贮藏,食品,1012,少脂鱼,1012,1416,蘑菇,810,1214,不同贮藏温度下各种冻制食品的贮藏期/月-7（）-12（

46、） 1 41.5以下42以下68-5.7-34-60.841.5以下6-34-46-4610天1月68,-18（）,-23（）,禽杂,35,810,家禽,810,1215,猪肉,810,810,牛肉,1618,1824,羊肉,1416,1618,熟虾,810,1012,鲜虾,12,1618,多脂鱼,68,甜玉米(带穗轴),810,1214,芦笋,812,1618,青豆、菜花、花茎、甘蓝、菠菜、蚕豆,1416,24以上,南瓜、甜玉米、胡萝卜,-,810,24,36以上,橙汁,4天,10,27,-,综合食品的质地变化、酶和非酶反应、微生物腐败变质及贮运费用等因素综合考虑食品的冻结温度和贮运中冻藏温

47、度应该在-18以下,三、冻藏过程中的食品质量的变化,口玻璃态与冷冻食品稳定性的关系：即使温度低于f（玻璃化转变温度）时，未冻结水分依然具有扩散能力，这是由于玻璃体本身性质相关的因素如聚合物的聚合的和支链状况等对于食品贮藏稳定性有影响。口干耗口变色,三、冻藏过程中的食品质量的变化,口干耗：在冷却、冻结和冷冻贮藏过程中因温差引起食品表面的水分蒸发而产生的重量损失。干耗量与制冷装置的性能有密切的关系，性能优良的仅有0.51 %，而性能不佳的装置干耗可达57 %。干耗可造成很大的经济损失，如按出肉率40 kg/头，250工作日/年计，日处理2000头猪的肉联厂，干耗以3 %计算，年损失肉重量达600

48、T，相当于15000头猪。口措施：防止外界热量传入，提高冷库外围结构的隔热效果。,三、冻藏过程中的食品质量的变化,口变色：脂肪组织因氧化而黄变 肉类因肌红蛋白的氧化而褐变 果蔬的酶促褐变 虾的酪氨酸氧化黑变 红色鱼皮因类胡萝卜素氧化而褪色口措施：低温化（降低化学变化）、热烫、抗氧化剂等,四、冻制品的解冻,口冻制食品的解冻就是使食品内冰晶体状态的水分转化为液态，同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。口大部分食品冻结时，或多或少会有水分从细胞内向细胞或纤维间的间隙内转移，为此，尽可能恢复冻结前水分在食品内的分布状况是解冻过程中的重要课题。若解冻不当，极易出现严重的食品汁液流失。,口解冻时必须尽最大

49、努力保存加工时必要的品质，使品质的变化或数量上的损耗都减少到最小的程度。口食品的质地、稠度、色泽以及汁液流失为食品解冻中最常出现的质量问题。,口要恢复食品内水分原来分布的状况并非易事：.细胞和纤维受到冰晶体损害后，显著地降低了它们原来的水分保持能力；.细胞组成成分中某些重要性质，基本上就是蛋白质的持水能力受到损害；.冻结引起组织内发生了生化变化，从而导致了组织结构和介质 pH值的变化，同时复杂的有机物质有部分分解成为较为简单 的和吸水能力较弱的物质。口上述影响解冻食品完全恢复原有特性的原因，除了冻结和储藏的方法不完善外，还和食品本身能分解的有机物质的特性有关,1. 液汁损失,口冻结食品解冻时，

50、内部冰晶体融化成水，如果不能回复到原细胞中去，不能被肉质吸收，这些水分就变成液汁流出来。口液滴产生原因：肉质组织在冻结过程中产生冰结晶及冻藏过程中冰结晶成长而受到的机械损伤。食品中蛋白质、淀粉等成分赤水能力的改变而导致口根据损伤程度，分为抵触液汁和压出液汁。口液汁损失危害：使食品风味、营养价值变差，并造成质量损失。,2. 对解冻的影响因素,（1）冻结速度口 缓慢冻结的食品经过长期冻藏后，在解冻时就会有大量的水分析出。,不同温度空气中冻结的肉块在20空气中解冻时肉汁损失冻结温度（）肉汁损耗量（原重中所占的百分率） -8 11 -20 6,-43 3,（2） 冻藏温度对解冻肉汁损耗量也有影响,-2