第五章 低溫貯藏與冷凍保藏

1、第四章第四章 食品的低溫貯藏與冷凍保藏食品的低溫貯藏與冷凍保藏 冷藏制品（冷藏制品（-18-18） 凍藏制品凍藏制品 （-18-18）水產(chǎn)類(lèi)水產(chǎn)類(lèi) 畜禽類(lèi)畜禽類(lèi) 果蔬類(lèi)果蔬類(lèi) 調(diào)理食品調(diào)理食品合計(jì)合計(jì)美國(guó)美國(guó)1102997514901650歐共體歐共體113.3182.9405255.8957日本日本10286117215冷凍食品消費(fèi)種類(lèi)分布冷凍食品消費(fèi)種類(lèi)分布( (萬(wàn)噸萬(wàn)噸) )第一節(jié)第一節(jié) 食品低溫保藏的基本原理食品低溫保藏的基本原理一、低溫對(duì)生化反應(yīng)速度的影響一、低溫對(duì)生化反應(yīng)速度的影響反應(yīng)速率隨溫度的變化可用溫度商數(shù)反應(yīng)速率隨溫度的變化可用溫度商數(shù)Q Q1010表示：表示： Q Q10

2、10= = K Kt10t10/K/Kt t式中：式中：K Kt t溫度溫度t t時(shí)的反應(yīng)速度時(shí)的反應(yīng)速度 K Kt10t10溫度為溫度為1010時(shí)的反應(yīng)速度時(shí)的反應(yīng)速度溫度商數(shù)Q10表示溫度每升高10時(shí)反應(yīng)速度所增加的倍數(shù)。低溫保藏的目的是抑制反應(yīng)速度，所以溫度商數(shù)越高，低溫保藏的效果就越顯著。二、低溫對(duì)微生物的影響二、低溫對(duì)微生物的影響 任何微生物都有一定正常生長(zhǎng)和任何微生物都有一定正常生長(zhǎng)和繁殖的溫度范圍。溫度越低，它們繁殖的溫度范圍。溫度越低，它們的活動(dòng)能力也越弱。的活動(dòng)能力也越弱。 溫度下降，酶活性隨之下降，物質(zhì)代謝減溫度下降，酶活性隨之下降，物質(zhì)代謝減緩，微生物的生長(zhǎng)繁殖就隨之減慢

3、。緩，微生物的生長(zhǎng)繁殖就隨之減慢。 由于各種生化反應(yīng)的溫度系數(shù)不同，降由于各種生化反應(yīng)的溫度系數(shù)不同，降溫破壞了原來(lái)的協(xié)調(diào)一致性，影響微生物溫破壞了原來(lái)的協(xié)調(diào)一致性，影響微生物的生活機(jī)能。的生活機(jī)能。 降溫時(shí)，微生物細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)粘度增加，膠降溫時(shí)，微生物細(xì)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(dǎo)體吸水性下降，蛋白質(zhì)分散度改變，還可能導(dǎo)致不可逆性蛋白質(zhì)變性，從而破壞正常代謝。致不可逆性蛋白質(zhì)變性，從而破壞正常代謝。 冷凍時(shí)介質(zhì)中冰晶體的形成會(huì)促使細(xì)胞內(nèi)原冷凍時(shí)介質(zhì)中冰晶體的形成會(huì)促使細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)或膠體脫水，使溶質(zhì)濃度增加促使蛋白質(zhì)生質(zhì)或膠體脫水，使溶質(zhì)濃度增加促使蛋白質(zhì)變性

4、。同時(shí)冰晶體的形成還會(huì)使細(xì)胞遭受機(jī)械變性。同時(shí)冰晶體的形成還會(huì)使細(xì)胞遭受機(jī)械性破壞。性破壞。影響微生物低溫致死的因素影響微生物低溫致死的因素1.1.溫度溫度 冰點(diǎn)以上冰點(diǎn)以上：微生物仍然具有一定的生長(zhǎng)繁：微生物仍然具有一定的生長(zhǎng)繁殖能力，雖然只有部分能適應(yīng)低溫的微生殖能力，雖然只有部分能適應(yīng)低溫的微生物和嗜冷菌逐漸增長(zhǎng)，但最后也會(huì)導(dǎo)致食物和嗜冷菌逐漸增長(zhǎng)，但最后也會(huì)導(dǎo)致食品變質(zhì)。品變質(zhì)。 -8-8-12-12，尤其，尤其-2-2-5-5（凍結(jié)溫度）（凍結(jié)溫度）, ,微微生物的活動(dòng)會(huì)受到抑制或幾乎全部死亡。生物的活動(dòng)會(huì)受到抑制或幾乎全部死亡。 當(dāng)溫度急劇下降到當(dāng)溫度急劇下降到-20-20-30-

5、30時(shí)，所有生化時(shí)，所有生化變化和膠體變性幾乎完全處于停頓狀態(tài)變化和膠體變性幾乎完全處于停頓狀態(tài). .2.降溫速度 凍結(jié)前，降溫越快，微生物的死亡率越大。 凍結(jié)時(shí)，緩凍將導(dǎo)致大量微生物死亡，而速凍則相反。3.3.結(jié)合狀態(tài)和過(guò)冷狀態(tài)結(jié)合狀態(tài)和過(guò)冷狀態(tài) 急速冷卻時(shí)，如果水分能迅速轉(zhuǎn)化成過(guò)冷急速冷卻時(shí)，如果水分能迅速轉(zhuǎn)化成過(guò)冷狀態(tài)，避免結(jié)晶形成固態(tài)玻璃體，就有可能狀態(tài)，避免結(jié)晶形成固態(tài)玻璃體，就有可能避免因介質(zhì)內(nèi)水分結(jié)冰所遭受的破壞作用。避免因介質(zhì)內(nèi)水分結(jié)冰所遭受的破壞作用。 微生物細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)含有大量結(jié)合水分時(shí)，微生物細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)含有大量結(jié)合水分時(shí)，介質(zhì)極易進(jìn)入過(guò)冷狀態(tài)，不再形成冰晶體，介質(zhì)極易進(jìn)

6、入過(guò)冷狀態(tài)，不再形成冰晶體，有利于保持細(xì)胞內(nèi)膠體穩(wěn)定性。有利于保持細(xì)胞內(nèi)膠體穩(wěn)定性。4.4.介質(zhì)介質(zhì) 高水分和低高水分和低pHpH值的介質(zhì)會(huì)加速微生物的死值的介質(zhì)會(huì)加速微生物的死亡，而糖、鹽、蛋白質(zhì)、膠體、脂肪對(duì)微生物亡，而糖、鹽、蛋白質(zhì)、膠體、脂肪對(duì)微生物則有保護(hù)作用。則有保護(hù)作用。5.5.貯存期貯存期 低溫貯藏時(shí)微生物一般隨貯存期的增長(zhǎng)而低溫貯藏時(shí)微生物一般隨貯存期的增長(zhǎng)而減少；但貯藏溫度越低，減少量越少，有時(shí)減少；但貯藏溫度越低，減少量越少，有時(shí)甚至沒(méi)減少。甚至沒(méi)減少。 貯藏初期微生物減少量最大，其后死亡率貯藏初期微生物減少量最大，其后死亡率下降。下降。影響微生物低溫致死的因素影響微生物

7、低溫致死的因素三、低溫對(duì)酶的影響三、低溫對(duì)酶的影響 低溫可抑制酶的活性，但不使其鈍化低溫可抑制酶的活性，但不使其鈍化。故故凍制品解凍后酶將重新活躍，使食凍制品解凍后酶將重新活躍，使食品變質(zhì)。品變質(zhì)。 通常采用預(yù)煮，破壞酶活性，然后再通常采用預(yù)煮，破壞酶活性，然后再凍制。凍制。思考題思考題 簡(jiǎn)述食品低溫保藏的基本原理。簡(jiǎn)述食品低溫保藏的基本原理。 影響微生物低溫致死的因素有那些？影響微生物低溫致死的因素有那些？ 低溫導(dǎo)致微生物活力減弱和死亡的原低溫導(dǎo)致微生物活力減弱和死亡的原因有哪些？因有哪些？第二節(jié)第二節(jié) 食品的冷藏食品的冷藏 冷藏是將食品溫度降低到接近冰點(diǎn)冷藏是將食品溫度降低到接近冰點(diǎn)而不凍

8、結(jié)的一種食品保藏方法。冷藏溫而不凍結(jié)的一種食品保藏方法。冷藏溫度一般為度一般為-2-21515，而，而4 488則為常用則為常用的冷藏溫度。此冷藏溫度的冷庫(kù)通常稱(chēng)的冷藏溫度。此冷藏溫度的冷庫(kù)通常稱(chēng)為高溫庫(kù)。為高溫庫(kù)。一、冷卻方法一、冷卻方法 接觸冰冷卻法接觸冰冷卻法 空氣冷卻法空氣冷卻法 水冷法水冷法 真空冷卻法真空冷卻法二、二、影響冷藏效果的因素影響冷藏效果的因素1.1.影響新鮮制品冷藏效果的因素影響新鮮制品冷藏效果的因素 食品原料的種類(lèi)、生長(zhǎng)環(huán)境食品原料的種類(lèi)、生長(zhǎng)環(huán)境 制品收獲后的狀況制品收獲后的狀況 運(yùn)輸、儲(chǔ)藏及零售時(shí)的溫度、濕度狀況運(yùn)輸、儲(chǔ)藏及零售時(shí)的溫度、濕度狀況 冷卻方法及冷藏工

9、藝條件（貯藏溫度、空冷卻方法及冷藏工藝條件（貯藏溫度、空氣相對(duì)濕度、空氣流速）氣相對(duì)濕度、空氣流速）2.2.影響加工制品冷藏效果的因素影響加工制品冷藏效果的因素 制品的種類(lèi)及冷卻方法制品的種類(lèi)及冷卻方法 加工時(shí)微生物去除的程度及酶失活的程度加工時(shí)微生物去除的程度及酶失活的程度 加工及包裝時(shí)的衛(wèi)生控制狀況加工及包裝時(shí)的衛(wèi)生控制狀況 包裝的阻隔能力包裝的阻隔能力 運(yùn)輸、儲(chǔ)藏及零售時(shí)的溫度狀況運(yùn)輸、儲(chǔ)藏及零售時(shí)的溫度狀況 冷藏條件（貯藏溫度、相對(duì)濕度、流速）冷藏條件（貯藏溫度、相對(duì)濕度、流速）三、低溫氣調(diào)貯藏三、低溫氣調(diào)貯藏 食品冷藏時(shí)的變化：水分蒸發(fā)、食品冷藏時(shí)的變化：水分蒸發(fā)、淀粉老化、冷害、脂

10、類(lèi)變化、生化淀粉老化、冷害、脂類(lèi)變化、生化變化等。變化等。 氣調(diào)貯藏氣調(diào)貯藏即人工調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中氧氣及即人工調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中氧氣及二氧化碳的比例，以減緩新鮮制品的生理作二氧化碳的比例，以減緩新鮮制品的生理作用及生化反應(yīng)的速度，比如呼吸作用，從而用及生化反應(yīng)的速度，比如呼吸作用，從而達(dá)到延長(zhǎng)貨架期的目的的保藏方法。達(dá)到延長(zhǎng)貨架期的目的的保藏方法。 低溫氣調(diào)儲(chǔ)藏低溫氣調(diào)儲(chǔ)藏一般采用比普通冷藏更高一般采用比普通冷藏更高的相對(duì)濕度（的相對(duì)濕度（909095%95%），這可以延緩新鮮制），這可以延緩新鮮制品的皺縮并降低重量損失。品的皺縮并降低重量損失。第三節(jié)第三節(jié) 食品的凍藏食品的凍藏 凍藏是采用緩凍或速

11、凍方法將食品凍藏是采用緩凍或速凍方法將食品凍結(jié)，而后再在能保持食品凍結(jié)狀態(tài)的凍結(jié)，而后再在能保持食品凍結(jié)狀態(tài)的溫度下貯藏的保藏方法。溫度下貯藏的保藏方法。 常用的貯藏溫度為常用的貯藏溫度為-12-12-23-23，最，最適用溫度為適用溫度為-18-18。凍藏適用于長(zhǎng)期貯藏。凍藏適用于長(zhǎng)期貯藏。 食品的凍結(jié)點(diǎn)隨水分凍結(jié)量增加，溫食品的凍結(jié)點(diǎn)隨水分凍結(jié)量增加，溫度不斷下降。少量未凍結(jié)的高濃度的溶液度不斷下降。少量未凍結(jié)的高濃度的溶液只有溫度降低到低共熔點(diǎn)（只有溫度降低到低共熔點(diǎn)（-55-55-65-65）時(shí)，才會(huì)全部凝結(jié)成固體。時(shí)，才會(huì)全部凝結(jié)成固體。一、凍結(jié)方法一、凍結(jié)方法1.1.速凍速凍 鼓風(fēng)

12、凍結(jié)鼓風(fēng)凍結(jié) 平板凍結(jié)或接觸凍結(jié)平板凍結(jié)或接觸凍結(jié) 噴淋或浸漬冷凍噴淋或浸漬冷凍 組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水分移動(dòng)速組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水分移動(dòng)速度，冰晶分布接近天然食品中液態(tài)水的分度，冰晶分布接近天然食品中液態(tài)水的分布，且冰晶的針狀結(jié)晶體數(shù)量多。布，且冰晶的針狀結(jié)晶體數(shù)量多。2.2.緩凍緩凍 食品放在絕熱的低溫室中（食品放在絕熱的低溫室中（-18-18- -4040，常用，常用-23-23-29-29），并在靜態(tài)的空），并在靜態(tài)的空氣中進(jìn)行凍結(jié)的方法。氣中進(jìn)行凍結(jié)的方法。 凍結(jié)時(shí)，冰晶首先在細(xì)胞外產(chǎn)生，而凍結(jié)時(shí)，冰晶首先在細(xì)胞外產(chǎn)生，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分還以液相殘存。同溫度此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分還以

13、液相殘存。同溫度下水的蒸汽壓總高于冰，在蒸汽壓作用下下水的蒸汽壓總高于冰，在蒸汽壓作用下細(xì)胞內(nèi)的水向冰晶移動(dòng)，形成較大的冰晶細(xì)胞內(nèi)的水向冰晶移動(dòng)，形成較大的冰晶體且分布不均勻。體且分布不均勻。速凍食品的質(zhì)量總是高于緩凍食品速凍食品的質(zhì)量總是高于緩凍食品 速凍形成的冰晶體顆粒小，對(duì)細(xì)胞的破壞速凍形成的冰晶體顆粒小，對(duì)細(xì)胞的破壞性也比較??；性也比較??； 凍結(jié)時(shí)間短，允許鹽分?jǐn)U散和分離出水分凍結(jié)時(shí)間短，允許鹽分?jǐn)U散和分離出水分以形成純冰的時(shí)間也縮短；以形成純冰的時(shí)間也縮短； 將食品溫度迅速降低到微生物生長(zhǎng)活動(dòng)溫將食品溫度迅速降低到微生物生長(zhǎng)活動(dòng)溫度以下，能及時(shí)阻止凍結(jié)時(shí)食品的分解；度以下，能及時(shí)阻止

14、凍結(jié)時(shí)食品的分解； 速凍時(shí)，濃縮的溶質(zhì)和食品組織、膠體以速凍時(shí)，濃縮的溶質(zhì)和食品組織、膠體以及各種成分相互接觸的時(shí)間也顯著縮短。及各種成分相互接觸的時(shí)間也顯著縮短。 凍結(jié)速度表達(dá)方式：凍結(jié)速度表達(dá)方式：界面位移速度界面位移速度冰晶體形成速度冰晶體形成速度 大多數(shù)冰晶體都是在大多數(shù)冰晶體都是在-1-1-5-5間形成，間形成，這個(gè)溫度區(qū)間稱(chēng)為最高冰晶體形成階段。這個(gè)溫度區(qū)間稱(chēng)為最高冰晶體形成階段。凍結(jié)方法凍結(jié)方法凍結(jié)溫度凍結(jié)溫度凍結(jié)速度凍結(jié)速度cm/h冰晶（冰晶（）厚厚寬寬長(zhǎng)長(zhǎng)液氮液氮-19610-1000.550.55515干冰干冰+乙醇乙醇-8010左右左右6.118.229.2鹽水鹽水-18

15、6左右左右9.112.829.7平板平板-402-487.6163.0320.0空氣空氣-180.08-0.2324.4544.0920.0龍須菜的凍結(jié)速度與冰晶大小的關(guān)系龍須菜的凍結(jié)速度與冰晶大小的關(guān)系二、二、凍結(jié)及凍藏對(duì)食品品質(zhì)的影響凍結(jié)及凍藏對(duì)食品品質(zhì)的影響1.1.凍結(jié)對(duì)食品物理性質(zhì)的影響凍結(jié)對(duì)食品物理性質(zhì)的影響 比熱下降比熱下降 導(dǎo)熱系數(shù)增加導(dǎo)熱系數(shù)增加 熱傳導(dǎo)系數(shù)增加熱傳導(dǎo)系數(shù)增加 體積增大體積增大2.2.凍結(jié)對(duì)食品組織狀態(tài)的影響凍結(jié)對(duì)食品組織狀態(tài)的影響 凍結(jié)對(duì)食品內(nèi)溶質(zhì)重新分布的影響凍結(jié)對(duì)食品內(nèi)溶質(zhì)重新分布的影響 濃縮的危害性濃縮的危害性 冰晶體對(duì)食品的機(jī)械損傷冰晶體對(duì)食品的機(jī)械損

16、傷 冷耗冷耗及干耗及干耗 變色變色 解凍時(shí)的液汁損失解凍時(shí)的液汁損失三、三、凍制品的包裝和貯藏凍制品的包裝和貯藏1.1.包裝包裝 采用能在采用能在-40-40-50-50的環(huán)境中保持柔軟，的環(huán)境中保持柔軟，不致發(fā)脆、破裂的包裝材料，常用的有不致發(fā)脆、破裂的包裝材料，常用的有EVAEVA薄膜和線(xiàn)性聚乙烯等。薄膜和線(xiàn)性聚乙烯等。 針對(duì)凍結(jié)過(guò)的果蔬包裝的特點(diǎn)合理包裝針對(duì)凍結(jié)過(guò)的果蔬包裝的特點(diǎn)合理包裝 凍魚(yú)為抗干燥通常采用包冰衣的方法。凍魚(yú)為抗干燥通常采用包冰衣的方法。凍結(jié)過(guò)的果蔬的包裝特點(diǎn)凍結(jié)過(guò)的果蔬的包裝特點(diǎn) 凍結(jié)后產(chǎn)品的體積增加凍結(jié)后產(chǎn)品的體積增加 凍結(jié)后包裝的產(chǎn)品散裝容重比事先包裝的凍結(jié)后包裝

17、的產(chǎn)品散裝容重比事先包裝的顯然要低顯然要低 包裝材料應(yīng)能抵御弱酸并不漏液體包裝材料應(yīng)能抵御弱酸并不漏液體 易于褐變和失去香味的水果，特別需要能易于褐變和失去香味的水果，特別需要能隔絕氧氣及其它氣體的材料包裝隔絕氧氣及其它氣體的材料包裝 所有產(chǎn)品需用不透水蒸汽的材料包裝所有產(chǎn)品需用不透水蒸汽的材料包裝2.2.貯藏貯藏 貯藏溫度貯藏溫度 凍藏食品的重結(jié)晶凍藏食品的重結(jié)晶 凍藏食品的干縮凍藏食品的干縮四、四、凍結(jié)制品的解凍凍結(jié)制品的解凍 1.1.影響解凍的因素影響解凍的因素 動(dòng)物組織宰后的成熟度動(dòng)物組織宰后的成熟度 凍藏溫度凍藏溫度 凍結(jié)方法凍結(jié)方法 解凍速度解凍速度凍藏溫度凍藏溫度肉汁損耗量肉汁損

18、耗量-1-51217-3-98-193-20-20凍結(jié)的肉塊在不同溫度中凍藏凍結(jié)的肉塊在不同溫度中凍藏3 3天天后，在空氣中緩慢解凍時(shí)肉汁的損耗量后，在空氣中緩慢解凍時(shí)肉汁的損耗量2.2.解凍方法解凍方法 從外界介質(zhì)和食品熱交換的方式分：從外界介質(zhì)和食品熱交換的方式分： 空氣解凍空氣解凍 水或鹽水解凍水或鹽水解凍 在冰塊中的解凍在冰塊中的解凍 在加熱金屬面上的解凍在加熱金屬面上的解凍 以提供熱量的方式分：以提供熱量的方式分：預(yù)先加熱到較高溫度的外界介質(zhì)向食品預(yù)先加熱到較高溫度的外界介質(zhì)向食品表面?zhèn)鬟f熱量，而后熱量再?gòu)氖称繁砻姹砻鎮(zhèn)鬟f熱量，而后熱量再?gòu)氖称繁砻嬷饾u向食品中心傳遞。逐漸向食品中心傳遞。熱傳導(dǎo)、對(duì)流熱傳導(dǎo)、對(duì)流高頻或微波高頻或微波場(chǎng)中食品內(nèi)部各個(gè)部位上同場(chǎng)中食品內(nèi)部各個(gè)部位上同時(shí)受熱