第四章 食品的冷加工原理及冷凍保藏技術(shù)

目的要求：1、掌握食品低溫保藏的原理2、掌握食品冷卻與冷藏方法及其質(zhì)量控制3、掌握食品凍結(jié)與凍藏方法及其質(zhì)量控制4、了解食品解凍過(guò)程、方法及其質(zhì)量控制分類冷藏制品，主要指將食品原料和配料經(jīng)過(guò)前處理例如清洗、分割、包裝或加工處理后，在-1℃～8℃儲(chǔ)藏的制品；凍藏制品，主要是指將食品原料經(jīng)過(guò)前處理加工，在-30℃以下快速凍結(jié)，經(jīng)包裝后，在-18℃以下低溫儲(chǔ)藏和流通的食品。我國(guó)冷凍食品的發(fā)展較晚，70年代初開始上海生產(chǎn)速凍蔬菜和點(diǎn)心，80年代國(guó)內(nèi)冷凍小包裝分割肉、禽、水產(chǎn)和速凍點(diǎn)心等產(chǎn)品出口與內(nèi)銷陸續(xù)增加。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城鎮(zhèn)化趨勢(shì)加速，消費(fèi)者對(duì)方便食品需求日益增加，食品工業(yè)開始重視方便食品開發(fā)，上海、天津、寧波、青島、大連、廣州相繼成立冷凍食品專業(yè)公司，從事冷凍方便食品的生產(chǎn)和內(nèi)外銷，產(chǎn)量大增，品種也從傳統(tǒng)的分割肉、禽、水產(chǎn)及傳統(tǒng)中式點(diǎn)心、速凍水餃、包子、湯圓、燒賣等擴(kuò)展到冷凍方便主食、各種菜肴、預(yù)制主副食及各類小吃等等。90年代以來(lái)，應(yīng)超市發(fā)展的需要，冷凍食品迅速發(fā)展，企業(yè)數(shù)量和生產(chǎn)規(guī)模成倍增加。目前，全國(guó)有冷凍食品企業(yè)1000余家，產(chǎn)量約300萬(wàn)噸，品種發(fā)展到100余種。第一節(jié)食品低溫保藏的基本原理食品原料有動(dòng)物性和植物性之分。動(dòng)物性食品，在儲(chǔ)藏前容易被細(xì)菌污染，最終引起食品腐敗變質(zhì)。如把動(dòng)物性食品放在低溫條件下就可抑制微生物的繁殖和酶對(duì)食品的作用，因而使食品可以貯藏較長(zhǎng)時(shí)間而不會(huì)腐敗變質(zhì)。植物性食品，在采摘后仍然會(huì)有呼吸作用，此時(shí)，將果蔬食品放置低溫下，也能減弱果蔬的呼吸作用，從而延長(zhǎng)其儲(chǔ)藏的期限。一、低溫對(duì)微生物的影響根據(jù)微生物的適宜生長(zhǎng)溫度范圍可將微生物分為三大類，嗜熱菌、嗜溫菌和嗜冷菌。嗜冷菌最低生長(zhǎng)溫度-10～5℃，最適10～20℃；嗜溫菌最低生長(zhǎng)溫度10～15℃，最適25～40℃；嗜熱菌最低生長(zhǎng)溫度40～45℃，最適55～75℃；微生物菌落能在冷藏期間繁殖的，大多數(shù)屬于嗜冷性菌類，由于大多數(shù)動(dòng)物性食品(肉、禽、魚)的嗜冷菌主要是好氧性的，如果加以包裝或在厭氧條件下冷卻貯存(裝滿包裝袋、空隙部分抽真空或充二氧化碳、氮?dú)獾榷栊詺怏w)可顯著地延長(zhǎng)貯藏期。大多數(shù)蔬菜上的嗜冷菌為細(xì)菌和霉菌，而水果上主要是霉菌和酵母。

但是，長(zhǎng)期處于低溫中的微生物能產(chǎn)生新的適應(yīng)性，這是長(zhǎng)期低溫培育中自然選育后形成了多個(gè)能適應(yīng)低溫的菌種所得的結(jié)果。任何微生物都有一定的正常生長(zhǎng)和繁殖的溫度范圍。溫度越低，它們的活動(dòng)能力也越弱。當(dāng)微生物處于最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，新陳代謝會(huì)減弱到極低的程度，呈休眠狀態(tài)，停止生長(zhǎng)；再繼續(xù)降溫，就會(huì)導(dǎo)致微生物的死亡。故降溫就能減緩微生物生長(zhǎng)和繁殖的速度，且其死亡速度比在高溫下緩慢得多。二、低溫對(duì)酶活力的影響1、溫度對(duì)酶的活性有很大影響，大多數(shù)酶的適應(yīng)活動(dòng)溫度為30-40℃。高溫可使酶蛋白變性、酶鈍化，低溫可抑制酶的活性，但不使其鈍化。2、大多數(shù)酶活性化學(xué)反應(yīng)的Q10值為2～3。也就是說(shuō)溫度每下降10℃，酶活性就削弱1/2～1/3。（Q10表示溫度每升高10℃時(shí)反應(yīng)速度所增加的倍數(shù)。換言之，溫度每下降10℃反應(yīng)速度所減緩的倍數(shù)。）低溫保藏的目的是抑制反應(yīng)速度，所以溫度商越高，低溫保藏的效果就越顯著。3、一般在-18℃以下，酶的活性才會(huì)受到較強(qiáng)的抑制。但是某些脂酶、胰蛋白酶甚至在-29℃時(shí)還能起催化作用產(chǎn)生游離脂肪酸。商業(yè)上一般采用-18℃作為儲(chǔ)藏溫度，對(duì)于多數(shù)的食品在數(shù)周至數(shù)月內(nèi)是完全可行的。但由于冷凍或冷藏不能破壞酶的活性，當(dāng)凍制食品解凍時(shí)，酶的活性會(huì)重新活躍，而加速食品變質(zhì)。因此，在凍藏前常經(jīng)短時(shí)間的預(yù)煮，預(yù)先將酶的活性完全破壞，再行凍藏。低溫能使其他各類作用或反應(yīng)的速率減小。如氧化作用、生理作用、蒸發(fā)作用、機(jī)械損害等。三、低溫對(duì)其他變質(zhì)因素的影響無(wú)論是微生物引起的食品變質(zhì)，還是酶促反應(yīng)引起的變質(zhì)，亦或是其他反應(yīng)引起的變質(zhì)，在低溫環(huán)境下，都只可能延緩或減弱它們的作用，而不能完全抑制，因此在低溫下進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)藏的食品，其質(zhì)量仍然有所下降的。食品低溫保藏就是利用低溫以控制微生物生長(zhǎng)繁殖、酶活動(dòng)及其他非酶變質(zhì)因素的一種方法。第二節(jié)食品的冷卻和冷藏冷卻即是降溫，冷藏是將食品的品溫降低到接近冰點(diǎn)而不凍結(jié)的一種食品保藏方法。冷藏溫度一般為-2～15℃，而4～8℃則為常用的冷藏溫度。此冷藏溫度的冷庫(kù)通常稱為高溫庫(kù)。過(guò)去它曾作為果蔬、肉制品短期貯藏的一種方法，在商業(yè)上也只是在適當(dāng)延長(zhǎng)易腐食品及其原料的供應(yīng)時(shí)間及緩和季節(jié)性產(chǎn)品的加工高峰時(shí)起一定作用。近年來(lái)，隨著其它保藏技術(shù)的發(fā)展，比如氣調(diào)保藏，發(fā)酵，化學(xué)保藏，輻射保藏及包裝等技術(shù)的推廣，冷藏技術(shù)與這些單元操作結(jié)合，使很多制品如冷卻肉、清潔菜、冷藏的四季鮮果、鮮牛奶等等，以其新鮮、方便的形象，逐漸在食品消費(fèi)中占一席之地。

在食品冷藏前必須首先進(jìn)行冷卻。一、食品的冷卻1、食品冷卻目的

對(duì)動(dòng)物食品有利于抑制分解蛋白質(zhì)酶的作用，有利于抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，速冷甚至能使部分細(xì)菌休克死亡。肉在低溫下成熟，提高商品價(jià)值。有利于排除呼吸熱和田間熱，延長(zhǎng)植物性食品的貯藏期。

抑制生化反應(yīng)和微生物的生長(zhǎng)繁殖。食物采收后合成代謝停止而分解代謝繼續(xù)進(jìn)行。因此，食品在采摘、收割、屠宰之后應(yīng)立即降溫，以利于保存。2、冷卻的方法食品冷卻的方法常用的有空氣冷卻、接觸式冷卻、真空冷卻、蒸發(fā)冷卻法等，人們根據(jù)食品的種類及冷卻要求的不同，選擇其適用的冷卻方法。（1)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(shí)吸取其熱量，促使其降溫的方法稱為空氣冷卻法。通常用冷風(fēng)機(jī)?？諝饫鋮s一般適合于冷卻果蔬、肉及其制品、蛋品、脂肪、乳制品、冷飲半制品及糖果等?？諝饫鋮s法中的熱交換速率是隨著風(fēng)速的提高而增加的，但動(dòng)力消耗也與風(fēng)速成正比，所以高風(fēng)速所需要的動(dòng)力明顯增加。

冷水冷卻是通過(guò)低溫水將需要冷卻的食品冷卻到指定溫度的方法。冷水冷卻比空氣冷卻有一些重要的優(yōu)點(diǎn)，如避免干耗，冷卻速度快得多，需要的空間減少，對(duì)于某些產(chǎn)品，成品質(zhì)量較好。但是大多數(shù)產(chǎn)品不允許用冷水冷卻，因?yàn)橥庥^會(huì)受到損害，同時(shí)冷卻以后難以儲(chǔ)藏。冷水冷卻通常用于魚類、某些水果和蔬菜。但容易造成食品間帶病菌交叉感染，冷卻水中的微生物可以通過(guò)加殺菌劑如含氧化合物的方法進(jìn)行控制。

冷水冷卻一般采用噴淋式或浸漬式。（2）冷水冷卻（3）碎冰冷卻法這種冷卻效果是靠冰的融解潛熱（334.920kJ/kg）。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(rùn)，避免干耗。這種方法經(jīng)常用于冷卻魚、葉類蔬菜和一些水果。實(shí)際應(yīng)用時(shí)還會(huì)使用水冰冷卻。

食品冷卻時(shí)的用冰量可以根據(jù)食品放熱量進(jìn)行推算。食品的原始溫度、氣候狀況、運(yùn)輸距離、冷卻方法，以及對(duì)食品質(zhì)量的要求等在確定用冰量時(shí)都是必須考慮的因素。冰塊越細(xì)碎，與食品接觸面積越大，冷卻效果越好。（4）真空冷卻真空冷卻的依據(jù)是水在低壓下蒸發(fā)時(shí)要吸取汽化熱（約2.49kJ/kg），并以水蒸汽狀態(tài)，按質(zhì)量傳遞方式轉(zhuǎn)移此熱量的，由于汽化熱的作用使蔬菜自身的溫度下降,一般冷卻時(shí)間只需10～20min。所蒸發(fā)的水可以是食品本身的水分，或者是事先加進(jìn)去的，因此也可能造成食品干耗。汽化要求使水沸騰。因?yàn)樵诔合滤姆悬c(diǎn)100℃，低的沸騰溫度只有用抽真空的辦法才能取得。這種方法主要用于葉類蔬菜和蘑菇。消毒牛奶也要靠真空冷卻。這種方法是目前所有冷卻方法中最迅速的。（5）蒸發(fā)冷卻法讓干燥空氣在濕潤(rùn)的食品表面上通過(guò)而使之冷卻的簡(jiǎn)單過(guò)程。產(chǎn)品先用水霧噴濕，然后再用干燥空氣通過(guò)。二、食品的冷藏1、空氣冷藏法（2）機(jī)械空氣冷藏法（1）自然空氣冷藏法利用自然的低溫空氣來(lái)儲(chǔ)藏食品。一般用來(lái)冷藏果蔬。利用蒸汽壓縮式氨冷氣機(jī)進(jìn)行冷藏。（3）氣調(diào)冷藏正常的空氣是由78%的N2、21%的O2及少量CO2和其它氣體組成。所謂氣調(diào)冷藏即是人工調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏環(huán)境中O2及CO2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，從而達(dá)到延長(zhǎng)貨架期的目的。2、空氣冷藏工藝

主要的空氣參數(shù)是溫度、速度和相對(duì)濕度。①冷藏溫度：在保證食品不凍結(jié)的情況下，冷藏溫度越接近凍結(jié)溫度則儲(chǔ)存期就越長(zhǎng)。因此選擇各種食品的冷藏溫度時(shí)，食品的凍結(jié)溫度極其重要。見表4－2，不同食品的凍結(jié)溫度不同。貯藏溫度是冷藏工藝中最重要的因素。冷藏室的溫度必須嚴(yán)格控制。任何溫度變化都可能對(duì)食品造成不良后果。另外，溫差大，食品表面有冷凝水的緣故，易引起食品腐敗。②空氣相對(duì)濕度冷藏室內(nèi)空氣中水分含量對(duì)食品的耐藏性有直接的影響。空氣相對(duì)濕度過(guò)大，會(huì)有水分冷凝在食品表面，易造成食品發(fā)霉、腐爛；空氣相對(duì)濕度過(guò)小，食品中水分又會(huì)迅速蒸發(fā)造成食品萎縮。因此，含水食品宜在較高濕度，而干態(tài)食品則要求空氣濕度很小。③空氣流速空氣流速越大，食品水分蒸發(fā)率也越高。如果過(guò)大，也會(huì)造成干耗。所以只要空氣流速剛好能把食品產(chǎn)生的熱量帶走，并保證室內(nèi)溫度均勻分布即可。

帶包裝的食品不受空氣濕度和流速的影響三、食品在冷藏過(guò)程中的質(zhì)量變化食品在冷卻冷藏時(shí)，由于植物性食品、動(dòng)物性食品及加工制品的性質(zhì)不同，組成成分不同，所以發(fā)生的變化也不一樣。食品冷藏過(guò)程中質(zhì)量變化主要有以下幾種：（1）水分蒸發(fā)（干耗）食品在冷卻時(shí)，不僅食品的溫度下降，而且食品中所含汁液的濃度增加，表面水分蒸發(fā)，出現(xiàn)干燥現(xiàn)象。當(dāng)食品中的水分減少后，不但造成重量損失(俗稱干耗)，而且使水果、蔬菜類食品失去新鮮飽滿的外觀。

可以增加外包裝加以避免。水果蔬菜的水分蒸發(fā)特性水分蒸發(fā)特性水果蔬菜的種類A型(蒸發(fā)量小)蘋果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄(歐洲種)、馬鈴薯、洋蔥B型(蒸發(fā)量中等)白桃、李子、無(wú)花果、番茄、甜瓜、萵苣、蘿卜C型(蒸發(fā)量大)櫻桃、楊梅、龍須菜、葡萄(美國(guó)種)、葉菜類、蘑菇（2）冷傷害在冷卻貯藏時(shí)，有些水果、蔬菜的品溫雖然在凍結(jié)點(diǎn)以上，但當(dāng)貯藏溫度低于某一溫度界限時(shí)，果、蔬的正常生理機(jī)能受到障礙，稱為冷害。冷害的各種現(xiàn)象，最明顯的癥狀是在表皮出現(xiàn)軟化斑點(diǎn)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。表4－3列舉的是一些果、蔬冷害的界限溫度與癥狀。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(jìn)成熟作用的能力，這也是冷害的一種。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)地在熱帶、亞熱帶的水果、蔬菜容易發(fā)生冷害。但是，有時(shí)候?yàn)榱顺岳涞乃?、蔬菜，短時(shí)間的放入冷藏庫(kù)內(nèi)，即使在界限溫度以下，也不會(huì)出現(xiàn)冷害，因?yàn)樗?、蔬菜冷害的出現(xiàn)還需要一定的時(shí)間，癥狀出現(xiàn)最早的品種是香蕉，像黃瓜、茄子一般則需要10～14天。（3）后熟作用水果、蔬菜在收獲后仍是有生命的活體。為了運(yùn)輸和貯存的便利，一般在收獲時(shí)尚未完全成熟，因此收獲后還有個(gè)后熟過(guò)程。后熟作用指的是果實(shí)離開母體或植株后向成熟轉(zhuǎn)化的過(guò)程。通常，為了延長(zhǎng)食品的儲(chǔ)存期，可以延長(zhǎng)后熟階段。在冷卻貯藏過(guò)程中，水果、蔬菜的呼吸作用，后熟作用仍能繼續(xù)進(jìn)行，體內(nèi)所含的成分也不斷發(fā)生變化。如維生素含量一般隨貯藏期的延長(zhǎng)而降低。

肉類在冷藏時(shí)有成熟作用。（4）移臭和串味如果將強(qiáng)烈氣味的食品與其它食品放在一起冷藏，這些強(qiáng)烈氣味就會(huì)串給其它食品。因此，對(duì)于在冷藏中容易放出或容易吸收氣味的食品，即使儲(chǔ)存期很短，也不宜將它們和其它食品放在一個(gè)冷藏間內(nèi)，應(yīng)分開儲(chǔ)藏，或包裝后儲(chǔ)藏。另外，冷藏庫(kù)長(zhǎng)期使用后，也會(huì)有特殊的冷藏臭，也會(huì)轉(zhuǎn)移到食品中。（5）脂肪的氧化冷卻貯藏過(guò)程中，食品中所含的油脂會(huì)發(fā)生水解，脂肪酸會(huì)氧化、聚合等復(fù)雜的變化，同時(shí)使食品的風(fēng)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(jìn)行得非常嚴(yán)重時(shí)，就被人們稱之為“油燒”。（6）淀粉老化普通的淀粉大致由20%直鏈淀粉和80%支鏈淀粉構(gòu)成，這兩種成分形成微小的結(jié)晶，這種結(jié)晶的淀粉叫

-淀粉。它在適當(dāng)溫度下，在水中溶脹分裂形成均勻糊狀溶液，這種作用叫糊化作用。糊化的淀粉又稱為

-淀粉。食品中的淀粉中以

-淀粉的形式存在。但是在接近0℃的低溫范圍中，糊化了的

-淀粉分子又自動(dòng)排列成序，形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子，迅速出現(xiàn)了淀粉的化，這就是淀粉的老化。老化的淀粉不易為淀粉酶作用，所以也不易被人消化吸收。淀粉老化作用最適溫度是2～4℃。（7）其它如甜玉米糖分的轉(zhuǎn)化，果蔬脆性的喪失，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，紅肉色澤的變化，魚組織軟化和出現(xiàn)滴液等現(xiàn)象。四、食品冷藏條件的改善1、光線冷藏庫(kù)內(nèi)必須黑暗，可以延緩馬鈴薯等的發(fā)芽；紫外線有抑制生物生長(zhǎng)的作用，但也會(huì)起催化氧化得作用。2、熱燙熱燙后可以破壞酶的活性，適用于水果。3、表面涂層一些水果和蔬菜冷藏前經(jīng)過(guò)表面涂蠟可以減少脫水，改善外觀；帶殼的雞蛋在生下后12-24小時(shí)內(nèi)浸于油中可大大延長(zhǎng)貯藏期。第三節(jié)食品的凍結(jié)與凍藏食品凍藏，就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)的溫度下貯藏的保藏方法。常用的貯藏溫度為-12～-30℃，而以-18℃為最適用。此溫度的冷庫(kù)通常稱為低溫庫(kù)。凍藏適用于長(zhǎng)期貯藏，短的可達(dá)數(shù)日，長(zhǎng)的可幾年。常見的凍藏方便食品，不僅有需要保持新鮮狀態(tài)的果蔬、果汁、漿果、肉、禽、水產(chǎn)品等，而且還有不少預(yù)制食品，如面包、點(diǎn)心、冰淇淋以及品種繁多的預(yù)煮和特種食品，膳食用菜肴。合理凍結(jié)和貯藏的食品在大小、形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味方面一般不發(fā)生明顯的變化，而且還能保持原始的新鮮狀態(tài)。一、凍結(jié)前對(duì)原料的預(yù)處理

任何凍制食品最后的品質(zhì)及其耐藏性決定于下列各種因素：凍制用原料的成分和性質(zhì)凍制用原料的嚴(yán)格選用、處理和加工凍結(jié)方法凍藏條件只有新鮮優(yōu)質(zhì)原材料才能凍制。就水果來(lái)說(shuō)，還必須選用適宜于凍制的品種，有些品種不宜凍制，否則不是凍制品品質(zhì)低劣便是不耐久藏。凍制用果蔬應(yīng)在成熟度最高時(shí)采收，此外，為了避免酶和微生物活動(dòng)引起不良變化，采收后應(yīng)盡快凍制。（1）蔬菜原料表面上的塵土、昆蟲、汁液等雜質(zhì)被清理和清除后，還需要在100℃熱水或蒸氣中進(jìn)行預(yù)煮，以破壞蔬菜中原有酶的活力，因?yàn)榈蜏夭⒉荒芷茐拿傅幕盍?，僅能減少它的活力。預(yù)煮時(shí)大部分酶的活力破壞掉后，就可以顯著地提高凍制蔬菜的耐藏性。預(yù)煮時(shí)間隨蔬菜種類、性質(zhì)而異，青刀豆1～1.5分鐘，而甜玉米則需要11分鐘。預(yù)煮時(shí)雖殺滅了大量的微生物，但仍有不少細(xì)菌殘留下來(lái)。為了阻止這些殘存細(xì)菌的腐敗活動(dòng)，預(yù)煮后和包裝凍制前應(yīng)立即將原料冷卻到10℃以下。

（2）水果也要象蔬菜那樣進(jìn)行清理和清洗，清除雜質(zhì)，降低微生物污染。水果的酶性變質(zhì)比蔬菜還要嚴(yán)重些，可是水果不宜采用預(yù)煮的方法破壞酶的活力，因?yàn)檫@會(huì)破壞新鮮水果原有的品質(zhì)。凍制水果極易褐變，它是氧化酶活動(dòng)的結(jié)果。為了有效地控制氧化，在凍制水果中常加有以浸沒水果為度的低濃度糖漿，有時(shí)還另外添加檸檬酸、抗壞血酸和二氧化硫等添加劑以延緩氧化作用。（3）肉制品。一般在凍制前并不需要特殊加工處理。國(guó)外，為了適應(yīng)他們烹調(diào)特點(diǎn)和口味的要求，牛肉一般須先冷藏進(jìn)行酶嫩化處理。不過(guò)，如果冷藏期超過(guò)6天以上，這就會(huì)對(duì)凍肉制品在凍藏時(shí)的耐藏性發(fā)生影響。（4）就家禽來(lái)說(shuō)，試驗(yàn)表明，凡是屠宰后12～24小時(shí)內(nèi)凍結(jié)的，其肉質(zhì)要比屠宰后立即凍結(jié)的具有較好的嫩度。如屠宰后超過(guò)24小時(shí)才凍結(jié)，肉的嫩度無(wú)明顯改善，而貯藏期卻反而縮短。對(duì)于預(yù)煮的制品或一些調(diào)理制品，則采用合適包裝后，即可凍制。二、食品的凍結(jié)食品凍結(jié)是食品凍藏前的必經(jīng)階段，凍結(jié)技術(shù)對(duì)凍藏品質(zhì)量及其耐藏性有相當(dāng)?shù)挠绊?。食品的凍結(jié)或凍制就是運(yùn)用現(xiàn)代凍結(jié)技術(shù)(包括設(shè)備和工藝)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，將食品溫度降低到它的凍結(jié)點(diǎn)(即冰點(diǎn))以下預(yù)期的凍藏溫度，使它所含的全部或大部分水分，隨著食品內(nèi)部熱量的外散而形成冰晶體，以減少生命活動(dòng)和生化變化所必需的液態(tài)水分，并便于運(yùn)用更低的貯藏溫度，抑制微生物活動(dòng)和高度減緩食品的生化變化，從而保證食品在冷藏過(guò)程中的穩(wěn)定性。此外，凍結(jié)技術(shù)也常用于特殊食品的制造如冰淇淋、冷凍脫水食品，食品水分的分離和濃縮如濃縮果汁等。眾所周知，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。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)。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。見表4－4。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。1、食品的凍結(jié)點(diǎn)（冰點(diǎn)）食品中水分含量越低，形成冰晶體的溫度越低，即凍結(jié)點(diǎn)溫度越低。2、凍結(jié)過(guò)程與凍結(jié)曲線（1）冷凍過(guò)程水的凍結(jié)包括兩個(gè)方面：降溫和結(jié)冰。溫度下降到凍結(jié)點(diǎn)，游離水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，形成冰晶，即結(jié)冰。結(jié)合水則要脫離結(jié)合物質(zhì)，經(jīng)過(guò)一個(gè)脫水過(guò)程后，才凍結(jié)成冰晶。結(jié)冰包括晶核的形成和冰晶體的增長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程。凍結(jié)時(shí)，表面的水首先結(jié)冰，然后冰層逐漸向內(nèi)伸展。當(dāng)內(nèi)部水分因凍結(jié)而膨脹時(shí)，會(huì)受到外部?jī)鼋Y(jié)了的冰層的阻礙，產(chǎn)生內(nèi)壓，所謂“凍結(jié)膨脹壓”，若外層冰體受不了過(guò)大的內(nèi)壓就會(huì)破裂，即龜裂現(xiàn)象。（2）凍結(jié)溫度曲線和凍結(jié)率凍結(jié)曲線初階段中階段終階段初階段：從初溫到凍結(jié)點(diǎn)，此時(shí)食品的溫度與凍結(jié)溫度相差大，因此降溫比較快，并出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象。（水在0℃時(shí)實(shí)際上并未結(jié)冰的現(xiàn)象，而是被冷卻到比凍結(jié)點(diǎn)更低的溫度）在降溫過(guò)程中，食品開始出現(xiàn)穩(wěn)定的晶核，由于存在振動(dòng)作用，會(huì)釋放出一定的熱量，促使溫度回升到食品的冰點(diǎn)。中階段：此時(shí)食品中水分大部分凍結(jié)成冰，當(dāng)降到－5℃，食品內(nèi)已有80％的水分凍結(jié)，并釋放出大量的熱，因此，降溫慢。終階段：溫度繼續(xù)下降，主要用于食品內(nèi)部少量水繼續(xù)結(jié)冰，以及冰的溫度也在下降，從凍結(jié)溫度曲線上可知，在－1～－5℃的時(shí)間越短越好，因此就和食品水分凍結(jié)量有關(guān)。水分凍結(jié)量即凍結(jié)率指食品凍結(jié)時(shí)它的水分轉(zhuǎn)化成冰晶體的形成量，也就是一定溫度時(shí)形成的冰晶體重量與在同一溫度時(shí)食品內(nèi)所含水分和冰晶體的總重量之比（即冰晶體重量占食品中水分總含量的比例）。要將食品內(nèi)的水分全部?jī)鼋Y(jié)，溫度最后要降低到－60℃（共晶點(diǎn)），但實(shí)際上凍藏溫度一般僅-18℃左右即可，故凍藏食品中的水分實(shí)際上并未完全凝結(jié)固化。3、凍結(jié)速度與凍結(jié)時(shí)間（1）凍結(jié)速度有兩種不同的表達(dá)方式：?jiǎn)挝粫r(shí)間凍結(jié)層延伸的距離食品中心溫度下降一定程度所需的時(shí)間①時(shí)間劃分食品中心溫度從-1℃下降至-5℃所需時(shí)間在30min以內(nèi)為快速凍結(jié)，超過(guò)30min則為慢速凍結(jié)。（2）距離劃分單位時(shí)間內(nèi)-5℃的凍結(jié)層從食品表面向食品內(nèi)部延伸的距離。表示方法：v=5～20cm/h快速凍結(jié)v=1～5cm/h中速凍結(jié)v=0.1～1cm/h慢速凍結(jié)（2）凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系凍結(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，形成的冰晶的性狀越細(xì)小，針狀結(jié)晶體數(shù)量多?？梢?，凍結(jié)速度越快，凍藏后的食品越接近原食品，形成冰晶對(duì)細(xì)胞的破壞性也比較小，其品質(zhì)越好。凍結(jié)速度慢，由于細(xì)胞外溶液濃度低，冰晶首先在這里產(chǎn)生，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分還以液相殘存著。同溫度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)，形成較大的冰晶體且分布不均勻。但是，凍結(jié)不僅僅涉及把食品凍結(jié)起來(lái)這一工序，還依賴儲(chǔ)藏流通環(huán)節(jié)對(duì)凍結(jié)的保持。流通中溫度波動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生重結(jié)晶從而使冰晶變大。因此，速凍的意義是有條件的，從提高食品質(zhì)量這一角度看，只有迅速凍結(jié)把食品凍結(jié)體的狀態(tài)牢靠地保持在-18℃以下的儲(chǔ)藏條件下才能得到穩(wěn)定的速凍食品質(zhì)構(gòu)，才能抑制微生物活動(dòng)、延緩生化反應(yīng)，才能得到較高質(zhì)量的制品。

（1）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（2）化學(xué)變化蛋白質(zhì)變性；變色；4、凍結(jié)及凍結(jié)速度對(duì)凍品質(zhì)量的影響5、食品常用的凍結(jié)方法（略）間接凍結(jié)靜止空氣凍結(jié)、送風(fēng)凍結(jié)、強(qiáng)風(fēng)凍結(jié)、接觸凍結(jié)直接凍結(jié)冰鹽混合物凍結(jié)、液氮及液態(tài)二氧化碳凍結(jié)三、食品的凍藏1、凍結(jié)食品的包裝①包裝的作用合理的包裝就能顯著減少凍制食品的脫水干燥、控制食品氧化和微生物引起的腐敗變質(zhì)。②包裝紙材料用于包裝速凍產(chǎn)品的包裝必須用能在-30℃的環(huán)境中保持柔軟，不致發(fā)脆、破裂的材料制成，常用的有玻璃紙、鋁箔、紙盒、聚乙烯等。2、凍結(jié)食品的儲(chǔ)藏（冷鏈流通系統(tǒng)）貯溫控制在-18℃以下，減少溫度波動(dòng)，專庫(kù)儲(chǔ)存不混藏；流通中溫度最好在-18℃以下；銷售中應(yīng)有低溫貨架、貨柜；（1）冰結(jié)晶的成長(zhǎng)和重結(jié)晶會(huì)使細(xì)胞受到嚴(yán)重的機(jī)械損傷保持凍藏庫(kù)溫度恒定可以避免。（2）干耗脫水造成質(zhì)量的損失，同時(shí)脫水多孔層的蛋白質(zhì)變性?？刹捎缅儽潞桶b的方法加以防止。3、食品在凍藏過(guò)程中的質(zhì)量變化（3）變色（凍燒結(jié)）凍燒結(jié)是凍結(jié)食品在凍藏期間脂肪氧化酸敗和羰氨反應(yīng)所引起的結(jié)果。食品不僅產(chǎn)生哈喇味，而且發(fā)生黃褐色的變化，感官、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值變差。采用較低的凍藏溫度、鍍冰衣或密封包裝的措施來(lái)防止。（4）化學(xué)變化發(fā)生不期望的化學(xué)反應(yīng)造成食品變色、變味、營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失等。通過(guò)速凍前預(yù)處理、加入抗氧劑、加入糖漿等方法來(lái)避免。（5）汁液流失4、凍結(jié)食品的TTT概念TTT研究中常用的方法感官評(píng)價(jià)根據(jù)食品品質(zhì)保持特性用三角鑒別法確定理化指標(biāo)用各種理化方法檢測(cè)（1）TTT概念早期質(zhì)量——最終質(zhì)量經(jīng)歷的時(shí)間…Time經(jīng)受的溫度…Temperature對(duì)品質(zhì)的容許限度…Tolerance（2）TTT計(jì)算（1）品質(zhì)下降量若某種食品在某凍藏溫度下的最佳保存期為t天，由感官評(píng)價(jià)感知冷凍食品品質(zhì)開始變化的品質(zhì)下降值為1.0，則每天的品質(zhì)下降量為：q=1.0/tq值越大，表明食品品質(zhì)越容易變化；儲(chǔ)藏溫度越高，品質(zhì)下降值越大。（2）TTT曲線及計(jì)算方法TTT曲線：表明凍結(jié)食品的儲(chǔ)存和溫度和儲(chǔ)藏期的關(guān)系TTT計(jì)算：根據(jù)凍結(jié)食品的溫度、時(shí)間經(jīng)歷所帶來(lái)的以下積累變大的原則進(jìn)行計(jì)算。凍藏時(shí)間/天品質(zhì)下降值/q501001502001.00.5-10℃-18℃-40℃某種冷凍食品的TTT曲線（3）TTT概念的例外實(shí)際的食品質(zhì)量下降值比按TTT計(jì)算的降低程度更大1）儲(chǔ)藏溫度波動(dòng)對(duì)特定食品品質(zhì)的影響2）微生物的影響3）干耗現(xiàn)象4）光和熱源的作用四、食品的解凍解凍是凍制食品消費(fèi)前或進(jìn)一步加工前必經(jīng)的步驟。凍制食品的解凍就是使食品內(nèi)冰晶體狀態(tài)的水分轉(zhuǎn)化為