食品貯藏保鮮技術(shù)3食品低溫貯藏保鮮技術(shù)課件

第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)【知識(shí)目標(biāo)】1．掌握低溫貯藏保鮮原理；2．掌握食品冷卻與冷藏方法及質(zhì)量控制；3．掌握食品凍結(jié)與凍藏方法及質(zhì)量控制。【技能目標(biāo)】1．能夠利用冷藏方法貯藏保鮮食品；2．能夠利用凍藏方法貯藏保鮮食品。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)第一節(jié)

食品的低溫貯藏保鮮原理一、動(dòng)物性食品低溫貯藏保鮮原理動(dòng)物性食品變質(zhì)的主要原因是微生物和酶的作用。變質(zhì)過程中的主要矛盾是微生物侵入和食品抗病性降低的矛盾。把動(dòng)物性食品放在低溫條件下，微生物和酶對(duì)食品幾乎不起作用。當(dāng)食品在低溫下凍結(jié)時(shí)，其水分生成的冰結(jié)晶使微生物喪失活力而不能繁殖，酶的反應(yīng)受到嚴(yán)重抑制，生物體內(nèi)化學(xué)變化就會(huì)變慢，此時(shí)食品可較長(zhǎng)時(shí)間貯藏以維持它的新鮮狀態(tài)而不會(huì)變質(zhì)。這就是動(dòng)物性食品的低溫貯藏原理。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)二、植物性食品低溫貯藏保鮮原理植物性食品變質(zhì)的主要原因是呼吸作用。變質(zhì)過程中的主要矛盾是呼吸作用和耐藏性的矛盾。要長(zhǎng)期貯藏植物性食品，就必須維持它們的活體狀態(tài)，同時(shí)又要減弱它們的呼吸作用。不同種類的植物性食品，有各自適宜的氣體成分。因此，在降低溫度的同時(shí)，如能控制空氣中成分含量（O2、CO2），就能取得最佳的效果。以上就是植物性食品的低溫貯藏原理。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)三、低溫與微生物（一）低溫對(duì)微生物的影響微生物對(duì)于低溫的敏感性較差。絕大多數(shù)微生物處于最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，新陳代謝活動(dòng)已減弱到極低的程度，呈休眠狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)證明，隨著溫度的降低微生物的繁殖減慢；溫度增高細(xì)菌分裂的時(shí)間縮短，繁殖速度加快。在凍結(jié)的情況下，微生物的繁殖相當(dāng)緩慢。（二）微生物對(duì)低溫的抵抗力微生物對(duì)低溫的抵抗力很強(qiáng)，特別是在形成孢子的情況下抵抗力更強(qiáng)。微生物對(duì)低溫的抵抗力因菌種、菌齡、培養(yǎng)基、污染量和凍結(jié)等條件而有所不同。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（三）食品冷藏中微生物的活動(dòng)食品的冷藏分為冷卻食品的冷藏和凍結(jié)食品的冷藏，后者也稱為凍藏。因食品的冷藏條件不同，微生物的活動(dòng)也不同。在冷卻食品的冷藏中，隨著溫度的降低，嗜冷性微生物的活動(dòng)減弱，到接近0℃時(shí)顯著地下降。微生物處在繁殖溫度以下低溫時(shí)，不是處于休眠，就是處于死亡的狀態(tài)。一般說來，凡是啫冷菌，在凍結(jié)點(diǎn)以下就不可能繁殖。但也有些能在0℃以下的食品中生長(zhǎng)、繁殖的細(xì)菌，認(rèn)為完全是一種例外。見表3-1：第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)食

品微

生

物溫

度/℃肉類及制品羊肉牛肉肥肉牛肉豬肉肉羊肉肉肉肉肉肝香腸、大香腸火腿熏豬肉（無鹽）4.3%及5.9%鹽熏豬肉熏臘肉大毛霉細(xì)菌和酵母菌霉菌、酵母和細(xì)菌適冷細(xì)菌霉菌、酵母菌霉菌、酵母菌、假單胞菌屬、微球菌屬臘葉芽枝霉膜葉芽枝霉假單胞菌屬霉菌微球菌屬腐化梭狀芽菌桿菌適冷微生物適冷微生物啫鹽細(xì)菌-1-1-1.6-4-5-5-5.5-6-7-8﹥52～1-5-6.7-10魚類魚鱈魚魚魚魚魚牡蠣發(fā)光細(xì)菌正常腐敗區(qū)系適冷微生物細(xì)菌假單胞菌屬細(xì)菌粉紅色酵母0-4-5-6.7-7-11-17.8表3-1食品中特殊微生物的繁殖溫度四、低溫與呼吸作用（一）低溫與呼吸速度食品的溫度每上升10℃，其化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)速度增加的倍數(shù)叫溫度系數(shù)，用Q10表示。即溫度上升10℃，化學(xué)反應(yīng)的速度比溫度未上升前的反應(yīng)速度大2～3倍；相反，溫度下降10℃化學(xué)反應(yīng)速度減少1/2～2/3。幾種果蔬在0～43℃的Q10值見表3-2和3-3。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)種類Q100～1011～2116.6～26.622.2～32.233.3～43.3草莓桃子檸檬橘子葡萄3.454.103.953.303.352.103.151.701.802.002.102.251.951.551.452.001.601.652.50表3-2水果呼吸速度的溫度系數(shù)Q10種

類Q100.5～10.010.0～24.0蘆

筍豌

豆豆

角菠

菜辣

椒胡蘿卜萵

苣番

茄黃

瓜馬鈴薯3.73.95.13.22.83.31.62.04.22.12.52.02.52.62.31.92.02.31.92.2表3-3蔬菜呼吸速度的溫度系數(shù)Q10（二）低溫與呼吸高峰果蔬放在低溫條件下，由于呼吸速度減弱，就可推遲有高峰型果蔬呼吸高峰的到來，并使呼吸高峰較低，所以，推遲呼吸高峰是果蔬保藏中的重要方法。（三）低溫與呼吸強(qiáng)度果蔬的呼吸作用強(qiáng)弱是用呼吸強(qiáng)度來表示的。呼吸強(qiáng)度大，則果蔬的呼吸作用大；呼吸強(qiáng)度小，則果蔬的呼吸作用就小。影響呼吸強(qiáng)度大小的因素很多，如果蔬的種類、品種、生長(zhǎng)天數(shù)是內(nèi)因，外界的溫度高低、空氣成分、機(jī)械創(chuàng)傷、微生物侵染是外因。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)第二節(jié)

食品的冷藏保鮮技術(shù)一、食品冷藏的目的冷藏是將食品在略高于凍結(jié)點(diǎn)的溫度下貯藏，一般冷藏溫度在-2～15℃，以4～8℃最為常用。食品冷藏的目的是為了延長(zhǎng)食品的保藏期限，抑制微生物的活動(dòng)和繁殖或抑制果、蔬的呼吸作用，使食品的新鮮度能得到很好的保持，并能使某些食品（如肉類）進(jìn)行一部分的成熟過程，使其具有柔軟、芳香、易消化。但冷藏不能阻止食品腐敗，只能延緩腐敗的速度。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)二、冷藏食品物料的選擇和前處理植物性食品物料組織較脆弱、易受機(jī)械損傷；含水量高、冷藏時(shí)易萎縮；營(yíng)養(yǎng)成分豐富，易被微生物利用而腐爛變質(zhì)；此外它們又具有呼吸作用、有一定的天然抗病性和耐貯藏性等特點(diǎn)。對(duì)于冷藏前植物性食品物料的選擇應(yīng)特別注意原料的成熟情況。動(dòng)物性食品物料一般應(yīng)選擇動(dòng)物屠宰或捕獲后的新鮮狀態(tài)進(jìn)行冷藏。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)三、冷卻方法及控制冷卻又稱為預(yù)冷，是將食品物料的溫度降低到冷藏溫度的過程。（一）強(qiáng)制空氣冷卻法空氣冷卻法采用空氣作為冷卻介質(zhì)來冷卻食品物料。空氣來自制冷系統(tǒng)，進(jìn)入冷卻室。為了使冷卻室內(nèi)溫度均勻，一般采用鼓風(fēng)機(jī)使冷卻室內(nèi)的空氣形成循環(huán)。（二）真空冷卻法真空冷卻法是使被冷卻的食品物料處于真空狀態(tài)，并保持冷卻環(huán)境的壓力低于食品物料的水蒸氣壓，造成食品物料中的水分蒸發(fā)。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（三）水冷卻法水冷卻法是將干凈水（淡水）或鹽水（海水）經(jīng)過機(jī)械制冷或機(jī)械制冷與冰制冷結(jié)合制成冷卻水，然后用此冷卻水通過浸泡或噴淋的方式冷卻食品。淡水制得的冷卻水的溫度一般在0℃以上，而鹽水（海水）形成的冷卻水的溫度可在-0.5～-2℃。（四）冰冷卻法冰冷卻法是采用冰來冷卻食品，利用冰融化時(shí)的吸熱作用來降低食品物料的溫度。冷卻用的冰可以是機(jī)械制冰或天然冰，可以是凈水形成的冰，也可以是海水形成的冰。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)四、食品在冷藏過程中的變化（一）水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)也稱干耗，在冷卻和冷藏過程中均會(huì)發(fā)生。（二）低溫冷害與寒冷收縮低溫冷害是指當(dāng)冷藏的溫度低于果蔬可以耐受的限度時(shí)，果蔬的正常代謝活動(dòng)受到破壞，使果蔬出現(xiàn)病變，果蔬表面出現(xiàn)斑點(diǎn)、內(nèi)部變色（褐心）等。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。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（三）成分發(fā)生變化果蔬的成熟會(huì)使果蔬的成分發(fā)生變化，對(duì)于大多數(shù)水果來說，隨著果實(shí)由未熟向成熟過渡，果實(shí)內(nèi)的糖分、果膠增加，果實(shí)的質(zhì)地變得軟化多汁，糖酸比更加適口，食用口感變好。（四）變色、變味和變質(zhì)果蔬的色澤會(huì)隨著成熟過程而發(fā)生變化，肉類在冷藏過程中常會(huì)出現(xiàn)變色現(xiàn)象。（五）微生物的增殖冷藏過程中食品物料中微生物的數(shù)量會(huì)增加，這是微生物繁殖的結(jié)果。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)第三節(jié)

食品的凍藏保鮮技術(shù)一、食品凍藏的目的食品凍藏是將食品凍結(jié)并在此狀態(tài)下貯藏的方法。食品凍結(jié)可使食品中大部分甚至全部水分形成冰晶體，從而減少游離水，使微生物的生長(zhǎng)受到抑制，適當(dāng)?shù)牡蜏睾蛢鼋Y(jié)速度還會(huì)促進(jìn)微生物死亡；酶的活力在低溫和失去反應(yīng)介質(zhì)的作用下，同樣被大大降低；脂肪耗敗、維生素分解等作用在凍結(jié)時(shí)也會(huì)減慢。凍藏能夠延緩食品的腐敗，而不能完全終止腐敗。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)二、凍結(jié)食品物料的前處理由于凍藏食品物料中的水分凍結(jié)產(chǎn)生冰結(jié)晶，冰的體積較水大，而且冰結(jié)晶較為鋒利，對(duì)食品物料（尤其是細(xì)胞組織比較脆弱的果蔬）的組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷，使解凍時(shí)食品物料產(chǎn)生汁液流失；凍藏過程中的水分凍結(jié)和水分損失使食品物料中的溶液增濃，各種反應(yīng)加劇。因此食品物料在凍藏前，除了采用類似食品冷藏的一般預(yù)處理，如挑選、清洗、分割、包裝等外，凍藏食品物料往往需采取一些特殊的前處理形式，以減少凍結(jié)、凍藏和解凍過程中對(duì)食品物料質(zhì)量的影響。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)三、食品的凍結(jié)方法（一）空氣凍結(jié)法空氣凍結(jié)法所用的冷凍介質(zhì)是低溫空氣，凍結(jié)過程中空氣可以是靜止的，也可以是流動(dòng)的。靜止空氣凍結(jié)法在絕熱的低溫凍結(jié)室進(jìn)行，凍結(jié)室的溫度一般在-18～-40℃。用此法凍結(jié)的食品物料包括牛肉、豬肉（半胴體）、箱裝的家禽、盤裝整條魚、箱裝的水果、5kg以上包裝的蛋品等。鼓風(fēng)凍結(jié)法也屬于空氣凍結(jié)法之一。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（二）間接接觸凍結(jié)法板式凍結(jié)法是最常見的間接接觸凍結(jié)法。它采用制冷劑或低溫介質(zhì)冷卻金屬板以及和金屬板密切接觸的食品物料。這是一種制冷介質(zhì)和食品物料間接接觸的凍結(jié)方式，其傳熱的方式為熱傳導(dǎo)，凍結(jié)效率跟金屬板與食品物料接觸的接觸狀態(tài)有關(guān)。該法可用于凍結(jié)包裝和未包裝的食品物料，外形規(guī)整的食品物料由于和金屬板接觸較為緊密，凍結(jié)效果較好。板式凍結(jié)裝置可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（三）直接接觸凍結(jié)法直接接觸凍結(jié)法又稱為液體凍結(jié)法，它是用載冷劑或制冷劑直接噴淋或浸泡需凍結(jié)的食品物料?？梢杂糜诎b和未包裝的食品物料。用于直接接觸凍結(jié)的制冷劑一般有：液態(tài)氮、液態(tài)二氧化碳和液態(tài)氟里昂等。采用制冷劑直接接觸凍結(jié)時(shí)，由于制冷劑的溫度都很低，凍結(jié)可以在很低的溫度下進(jìn)行，故此時(shí)又被稱為低溫凍結(jié)。此法的傳熱效率很高、凍結(jié)速率極快、凍結(jié)食品物料的質(zhì)量高、干耗小，而且初期投資也很低，但運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。采用液態(tài)氟里昂還要注意對(duì)環(huán)境的影響。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)四、食品凍結(jié)與凍藏工藝及控制（一）凍結(jié)速率的選擇一般認(rèn)為，速凍食品的質(zhì)量高于緩凍食品。至于多大的凍結(jié)速率才是速凍，目前還沒有統(tǒng)一的概念，實(shí)際應(yīng)用中多以食品類型或設(shè)備性能劃分。凍結(jié)的速率與凍結(jié)的方法、食品物料的種類、大小、包裝情況等許多因素有關(guān)。一般認(rèn)為凍結(jié)時(shí)食品物料從常溫凍至中心溫度低于-l8℃，果蔬類不超過30min，肉食類不超過6h為速凍。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（二）凍藏的溫度與凍藏的時(shí)間凍藏溫度的選擇主要考慮食品物料的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)成本等因素。從保證凍藏食品物料品質(zhì)的角度看，溫度一般應(yīng)降低到-l0℃以下，才能有效地抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖；而要有效控制酶反應(yīng)，溫度必須降低到-18℃以下，因此，一般認(rèn)為-12℃是食品凍藏的安全溫度，-18℃以下則能較好地抑制酶的活力、降低化學(xué)反應(yīng)，更好地保持食品的品質(zhì)。凍藏食品物料的貯藏期與食品物料的種類、凍藏的溫度有關(guān)，不同的食品物料、不同的凍藏溫度，其貯藏期有所不同。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（三）一些食品物料凍結(jié)與凍藏工藝及控制1．果蔬凍結(jié)與凍藏工藝及控制果蔬的凍結(jié)、凍藏工藝與果蔬的冷卻、冷藏工藝有較大的差別。果蔬因種類、品種、成分和成熟度的不同，對(duì)低溫凍結(jié)的承受力有較大的差別。2．畜、禽肉類的凍結(jié)與凍藏工藝及控制作為食品加工原料用的畜肉類的凍結(jié)多是將畜肉胴體或半胴體進(jìn)行凍結(jié)，常采用空氣凍結(jié)法經(jīng)一次或兩次凍結(jié)工藝完成。禽肉的凍結(jié)可用冷空氣或液體凍結(jié)法完成，采用鼓風(fēng)凍結(jié)法較多。禽肉的凍藏條件與畜肉相似。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)3．魚類的凍結(jié)與凍藏工藝及控制魚類的凍結(jié)可采用空氣、金屬平板或低溫液體凍結(jié)法完成?？諝鈨鼋Y(jié)往往在隧道內(nèi)完成，魚在低溫高速冷空氣的直接冷卻下快速凍結(jié)。金屬平板凍結(jié)是將魚放在魚盤內(nèi)壓在兩塊平板之間，施加的壓力約在40～l00kPa，凍結(jié)后魚的外形規(guī)整，易于包裝和運(yùn)輸。與空氣凍結(jié)相比，平板凍結(jié)的干耗和能耗均比較少。低溫液體凍結(jié)可用低溫鹽水或液態(tài)制冷劑進(jìn)行，一般用于海魚類的快速凍結(jié)，其干耗也小。凍結(jié)后魚體的中心溫度約在-15～-18℃，特殊的魚類可能要凍結(jié)到-40℃左右。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)五、食品在凍結(jié)、凍藏過程中的變化（一）食品在凍結(jié)過程中的物理和化學(xué)變化1．體積的變化0℃的純水凍結(jié)后體積約增加8.7%。食品物料在凍結(jié)后也會(huì)發(fā)生體積膨脹，但膨脹的程度較純水小。凍結(jié)前后物料的體積在不同溫度段的變化規(guī)律不同，這些溫度段可以分為：冷卻階段（收縮）、冰結(jié)晶形成階段（膨脹）、冰結(jié)晶的降溫階段（收縮）、溶質(zhì)的結(jié)晶階段（收縮或膨脹，視溶質(zhì)的種類而定）、冰鹽結(jié)晶的降溫階段（收縮）、非溶質(zhì)如脂質(zhì)的結(jié)晶和冷卻（收縮）。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)2．水分的重新分布冰結(jié)晶的形成還可能造成凍結(jié)食品物料內(nèi)水分的重新分布，這種現(xiàn)象在緩慢凍結(jié)時(shí)較為明顯。3．機(jī)械損傷也稱凍結(jié)損傷食品物料凍結(jié)時(shí)冰結(jié)晶的形成、體積的變化和物料內(nèi)部存在的溫度梯度等，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力并產(chǎn)生機(jī)械損傷。4．非水相組分被濃縮由于凍結(jié)時(shí)物料內(nèi)水分是以純水的形式形成冰結(jié)晶，原來水中溶解的組分會(huì)轉(zhuǎn)到未凍結(jié)的水分中而使剩余溶液的濃度增加。濃縮的程度主要與凍結(jié)速率和凍結(jié)的終溫有關(guān)。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（二）食品在凍藏過程中的物理和化學(xué)變化1．重結(jié)晶重結(jié)晶是指凍藏過程中食品物料中冰結(jié)晶的大小、形狀、位置等都發(fā)生了變化，冰結(jié)晶的數(shù)量減少、體積增大的現(xiàn)象。2．凍干害又稱為凍燒干縮，這是由于食品物料表面脫水（升華）形成多孔干化層，物料表面的水分可以下降到10%～15%以下，使食品物料表面出現(xiàn)氧化、變色、變味等品質(zhì)明顯降低的現(xiàn)象。凍干害是一種表面缺陷，多見于動(dòng)物性的組織。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)3．脂類的氧化和降解凍藏過程中食品物料中的脂類會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，結(jié)果導(dǎo)致食品物料出現(xiàn)油哈味。此外脂類還會(huì)發(fā)生降解，游離脂肪酸的含量會(huì)隨著凍藏時(shí)間的增加而增加。4．蛋白質(zhì)溶解性下降凍結(jié)的濃縮效應(yīng)往往導(dǎo)致大分子膠體的失穩(wěn)，蛋白質(zhì)分子可能會(huì)發(fā)生凝聚，溶解性下降，甚至?xí)霈F(xiàn)絮凝、變性等。5．其他變化凍藏過程中食品物料還會(huì)發(fā)生其他一些變化，如pH、色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分等。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)表3-3顯示了一些綠色蔬菜在不同凍藏溫度下葉綠素減少10%所需的時(shí)間。果蔬中維生素C的含量也會(huì)由于氧化作用而減少，維生素C氧化的速率與凍藏的溫度有很大關(guān)系。上述的凍藏過程中的化學(xué)變化是由于食品物料發(fā)生了相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)綠色蔬菜-18℃-12℃-7℃青豌豆菠菜葉菠菜梗青刀豆43301410126332.51.60.70.7表3-3綠色蔬菜在凍藏時(shí)葉綠色減少10%所需的時(shí)間/月六、凍藏食品的解凍（一）解凍曲線食品解凍是凍結(jié)的逆過程，在解凍過程中加入的熱量使食品內(nèi)的冰重新融化成水，并被組織吸收，吸收得越多，復(fù)原得越充分，解凍后產(chǎn)品的質(zhì)量就越好。解凍時(shí)凍品的融化層由表層逐漸向內(nèi)推進(jìn)，解凍過程中食品溫度的上升如圖3-1所示。從解凍曲線可以看出，解凍過程可以分為三個(gè)階段。第一階段從凍藏溫度至-5℃；第二階段從-5～-1℃，稱為有效溫度解凍帶，即相對(duì)于凍結(jié)過程中的最大冰結(jié)晶生成帶；第三階段從-1℃至所需的解凍終溫。第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)第三章食品低溫貯藏保鮮技術(shù)（二）解凍方法解凍過程可分為慢速解凍和快速解凍。1.外部加熱法①空氣解凍。是以空氣為傳熱介質(zhì)的解凍方法。該方法多用于畜胴體的