食品低溫貯藏工藝

食品低溫貯藏工藝第1頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二第三章食品低溫貯藏工藝第一節(jié)食品的主要物理特性一、食品的比重單位體積食品與同體積4℃的水的重量之比。絕大多數(shù)食品比重與水相近，一般在

0.9~1.1克／厘米3之間；食品中含水越多，其比重越大。第2頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二二、食品的比熱

指1公斤食品溫度升高或降低1℃時所吸收或放出的熱量。其他條件相同時，比熱越大，冷凍耗冷量就越多。食品含水量越多．比熱越大。同一物體比熱隨溫度降低而減少。冰的比熱約為水的1／2。第3頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二三、食品的焓值焓：在給定溫度下，1公斤食品所含有的熱量。在自然環(huán)境中，1公斤食品含有熱量越多，則溫度越高，焓值也越大。如果知道食品在各種溫度下的焓值，則食品冷加工的耗冷量即是食品初溫和終溫的焓值差，乘以食品的實際重量。第4頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二四、食品的導熱性指食品導熱本領(lǐng)大小，以導熱系數(shù)表示。1米厚的塊狀物體，兩面溫度差為1℃時，在1小時內(nèi)垂直傳過1平方米面積的熱量千卡數(shù)。食品導熱系數(shù)大，冷凍時放熱快，解凍時，升溫也快。五、食品的凍結(jié)點指食品汁液中的水分變成冰時的溫度，也稱冰點。食品凍結(jié)點主要取決于食品汁液中鹽的濃度，在一定限度內(nèi)，鹽的濃度越大，則凍結(jié)點越低。如豬肉的凍結(jié)點為-1.2℃，水果、蔬菜的凍結(jié)點為-2.5℃。第5頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)食品的冷卻一、食品冷卻目的

1.冷卻：將食品溫度降低到指定的溫度，但不低于其凍結(jié)點。

2.冷卻目的：延長食品保藏期限，抑制微生物活動和繁殖，保持食品新鮮度，使肉類進一步成熟。第6頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二二、食品冷卻過程中的熱交換1.熱交換方式：傳導、輻射、對流。2.熱交換速度：與食品的導熱系數(shù)、散熱面積、食品和介質(zhì)間的溫度差及介質(zhì)流動速度等因素有關(guān)。導熱系數(shù)越大，食品冷凍越快。散熱表面積大，單位時間換熱量越多，食品冷凍越快。食品與周圍冷介質(zhì)之間溫差越大，熱交換越快。冷卻介質(zhì)放熱系數(shù)越小，熱交換速度越慢。冷卻介質(zhì)流動速度越大，熱交換速度越快。第7頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二三．食品的冷卻時間

1.食品的冷卻時間與冷卻速度有關(guān)當食品溫度隨著時間逐漸降低時，它與冷卻介質(zhì)之間的溫差也逐漸減小，食品的冷卻速度也減慢。所以食品的冷卻速度是隨著時間而變化的。

2.食品冷卻時間與食品初溫、冷卻介質(zhì)溫度，食品幾何形狀大小以及對流換熱系數(shù)等有關(guān)。第8頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)食品的凍結(jié)一、食品凍結(jié)的原理1.食品凍結(jié)：將食品中的水分部分或全部轉(zhuǎn)變成冰的過程。2.食品凍結(jié)原理：食品溫度降到凍結(jié)點以下，微生物無法進行生命活動，生物化學反應速度減慢。3.食品凍結(jié)的變化：體積膨脹，比重降低，比熱降低，導熱性增加等等。肌肉組織被破壞，部分蛋白質(zhì)變性。第9頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二二、產(chǎn)生冰結(jié)晶的條件1.物質(zhì)三態(tài)液體的分子運動介于氣體和固體之間，溫度升高其結(jié)構(gòu)與氣體接近；溫度降低，其結(jié)構(gòu)趨向固體。當溫度降至凍結(jié)點時，液相與結(jié)晶相處于平衡狀態(tài)。2.過冷使液體溫度降至稍低于凍結(jié)點的溫度。第10頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二3.產(chǎn)生冰結(jié)晶條件（1）過冷是液體產(chǎn)生冰結(jié)晶的先決條件（2）結(jié)晶核是液體產(chǎn)生冰結(jié)晶的必須條件液體處于過冷狀態(tài)時，液體中所含的灰塵或振動等產(chǎn)生穩(wěn)定的結(jié)晶核，如繼續(xù)散失熱量，水分子就在結(jié)晶核周圍形成結(jié)晶冰而放出熱量，這種熱量又使水的溫度由過冷溫度上升至凍結(jié)點溫度。第11頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二三、食品的凍結(jié)水量1.食品的凍結(jié)點由于食品中的水分溶解有礦物質(zhì)和有機物質(zhì)，因此，食品凍結(jié)過程比普通溶液復雜得多。大多數(shù)天然食品的凍結(jié)點接近于-1℃.2.食品的共晶點當食品汁液的水分成為冰結(jié)晶后，剩下汁液含鹽濃度增大，凍結(jié)點降低，食品繼續(xù)凍結(jié)要在更低溫度下進行。濃縮后的水溶液完全凍結(jié)時的溫度叫共晶點。一般食品的低熔共晶點為-55~-65℃。目前的冷凍工藝尚不能達到，因而無多大意義。第12頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二3.食品的凍結(jié)水量目前普通食品的凍結(jié)溫度為-18~-20℃．在這個溫度下，食品的結(jié)冰率達到90％左右，感覺上已凍得堅硬，可實際上沒有達到低熔共晶點溫度，仍有10％的水分處于未凍結(jié)狀態(tài)。第13頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二四、食品凍結(jié)的溫度曲線和最大冰結(jié)晶生成帶第14頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二1.最初階段溫度迅速下降，曲線較陡，直至凍結(jié)溫度。2.第二階段溫度為0~-5℃左右，水變冰放出潛熱。食品80％以上水分已凍結(jié)。這種大量形成冰結(jié)晶的溫度范圍，稱為冰結(jié)晶的最大生成帶。溫度下降緩慢，曲線平坦。慢速凍結(jié)時，冰結(jié)晶形成較慢，食品中心溫度長時間內(nèi)處于停滯階段。快速凍結(jié)時，冰結(jié)晶形成很快地從表面層推移到食品中心，水平線段很短。第15頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二3.第三階段食品從凍結(jié)點溫度下降到規(guī)定的最終溫度，放出的熱量主要是顯熱。這一階段，開始時溫度下降比較迅速，隨著食品與周圍介質(zhì)之間溫度差的縮小，降溫速度不斷減慢，而且較第一階段慢，所以曲線呈陡緩。

為保證凍結(jié)食品的質(zhì)量，必須采用快速凍結(jié)，使凍結(jié)食品有最大的可逆性。第16頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二五、食品凍結(jié)過程中的熱交換1.計算凍結(jié)耗熱量一般均以凍結(jié)的最終溫度計算。2.食品凍結(jié)的最終溫度當食品的中心溫度低于-5℃時，可由食品中心溫度和表面溫度的算術(shù)平均值來表示。3.食品凍結(jié)的中心最終溫度應以使凍結(jié)食品移入冷藏間時不致引起冷藏間溫度波動為宜。第17頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二六、食品凍結(jié)時冰結(jié)晶大小及分布情況1.食品的水分（1）細胞內(nèi)水分，即膠體結(jié)合水。（2）細胞間水分，即游離水。2.冰結(jié)晶形成與凍結(jié)速度的關(guān)系凍結(jié)初期，細胞間水分首先結(jié)成冰結(jié)晶，而細胞內(nèi)水分因冰點低仍以液體狀態(tài)存在，由于兩者飽和蒸汽壓不同，會使細胞中的水分發(fā)生滲透，或以水蒸汽狀態(tài)透過細胞膜，逐漸凍結(jié)。第18頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二如果慢速凍結(jié)，使大部分水凍結(jié)于細胞間隙內(nèi)形成較大的冰結(jié)晶，體積約增大9~10％，使細胞受壓擠而變形，造成細胞膜破裂。當食品解凍時，冰結(jié)晶融化成水，使食品汁液流失較多。如果快速陳結(jié)，由于散熱作用很強，冰結(jié)晶形成速度大于水和水蒸汽的擴散、滲透速度，冰結(jié)晶即可均勻地分布在食品細胞內(nèi)與細胞間隙中，并形成小的冰結(jié)晶體。這樣就不會使細胞變形和破裂。第19頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二第20頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二七、食品的凍結(jié)時間食品的凍結(jié)時間(凍結(jié)速度)與食品的熱容、凍結(jié)介質(zhì)的溫度、傳熱的形式、食品的形狀大小以及它的內(nèi)部熱傳導有關(guān)。公式：第21頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二式中：Υ凍——食品的凍結(jié)時間時；

q——食品凍結(jié)時放出的熱量大卡／公斤；

γ——食品的容重公斤／米3；

δ——

被凍結(jié)食品的厚度米

t食——

食品凍結(jié)前的溫度°C；

t介——

冷介質(zhì)溫度°C；

α——

放熱系數(shù)大卡／米2時℃；

λ——

被凍結(jié)食品的導熱系數(shù)大卡／米時℃；

P．R——均為常數(shù)，隨被凍結(jié)食品的幾何形狀而變化。對于無限大的板狀食品：P=1/2;R＝1/8；對于球狀食品：P＝1/6，R＝1/24；對于無限長的圓柱體：P＝1/4，R=1/16。第22頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二八、食品凍結(jié)時的耗冷量1.食品冷卻時的熱量(g冷)

食品由初溫降到結(jié)冰溫度時所放出的熱量2.食品的水形成冰時的熱(g冰)3.食品從冰點降到凍結(jié)終溫放出的熱量(g凍)

即：

g總=g冷+g冰+g凍[千卡／公斤]第23頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二九、加速食品冷加工過程的方法

1.減少食品的厚度

2.降低介質(zhì)的溫度

3.提高食品表面對介質(zhì)的放熱系數(shù)第24頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二第四節(jié)食品的冷藏一、食品冷藏

1.食品冷藏將經(jīng)過冷卻或凍結(jié)的食品，在不同溫度的冷藏間內(nèi)，進行短期或長期的貯藏。

2.食品冷藏的目的盡可能使食品溫度和介質(zhì)溫度處于平衡狀態(tài)，并抑制食品中的各種變化。3.冷藏間分類冷卻物冷藏間，又稱高溫庫；凍結(jié)物冷藏間．又稱低溫庫。第25頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二二、冷卻物冷藏間的工藝參數(shù)1.溫度：+3~-2℃之間。一晝夜升降幅度不超過0.5℃。2.相對濕度：80~90％，太高，微生物易滋長；過低易引起干耗。3.氣流：貨物間氣流速度0.3米／秒左右。速度小，庫內(nèi)溫、濕度不均勻；速度大，增加食品干耗。4.進出貨：進貨量為庫容量20~50％時，庫溫允許上升1℃，50％以上，允許上升2℃。出貨過程中，庫溫度升高不超過3℃。第26頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二三、凍結(jié)物冷藏間的工藝參數(shù)1.溫度：-18~-20℃，一晝夜升降不超過1℃。2.相對濕度：96~100％，自然空氣循環(huán)。3.進出貨：凍結(jié)終溫不高于冷間溫度3℃；外地調(diào)入的食品溫度不高于-8℃。出庫過程中，低溫庫的溫度升高不應超過4℃，以保證庫內(nèi)食品的質(zhì)量。冷藏溫度越低，食品變化越小，冷藏期限越長。空氣相對濕度越高，循環(huán)速度越低，食品干耗越小。第27頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二四、食品在冷藏過程中的質(zhì)量變化1.水分蒸發(fā)果蔬水分蒸發(fā)凋萎。肉食質(zhì)量減輕，表面收縮、硬化，肉色變化。雞蛋氣室增大、質(zhì)量減小、品質(zhì)下降。2.冷害當溫度低于某一界限時，果蔬的生理機能失去平衡，稱為冷害。冷害癥狀：組織變褐，外表凹陷斑紋，水漬狀斑塊，不能正常成熟，產(chǎn)生異味。第28頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二3.果實后熟果實離開植株后向成熟轉(zhuǎn)化的過程稱后熟。完全成熟后采收的果實，將很快腐爛變質(zhì)，幾乎不能儲藏，低溫能有效地推遲果蔬后熟。4.移臭和串味冷庫長期使用有冷藏臭，會轉(zhuǎn)移給食品。易放出或吸收氣味的食品，不宜將放在一個冷藏間內(nèi)。第29頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二5.肉的成熟肉類在0~1℃溫度下緩慢地進行著成熟作用，對肉質(zhì)軟化與風味增加有顯著的效果。6.脂肪的氧化冷藏過程中，食品所含油脂會發(fā)生氧化、脂肪酸聚合等復雜變化，使食品味道惡化，變色、酸敗、發(fā)黏等。脂肪氧化嚴重時也稱為“油燒”。第30頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二五、食品冷藏時間、冷藏溫度與質(zhì)量的關(guān)系1.冷凍食品的質(zhì)量（1）早期質(zhì)量：凍結(jié)間出貨時的品質(zhì)。（2）最終質(zhì)量：轉(zhuǎn)到消費者手中時的品質(zhì)。中間環(huán)節(jié)：凍藏、輸送、販賣店。第31頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二2.影響凍結(jié)食品質(zhì)量的因素（1）早期質(zhì)量：由P．P．P決定。原料(Product)凍結(jié)前后的處理(Pfocessing)包裝(Package)。只有優(yōu)質(zhì)的原料，科學的加工方法，防濕和氣密性高的包裝，才能獲得高的早期質(zhì)量。第32頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二（2）最終質(zhì)量：由T．T．T決定。

凍結(jié)食品的耐藏性（Terance）

凍藏的溫度（TemPerature）

凍藏的時間（Time）凍藏溫度越低，變化越小，凍藏期越長；在相同溫度下，凍強時間越長，變化越大，質(zhì)量越差。凍結(jié)食品的耐藏性和溫度、時間之間的關(guān)系，稱為凍結(jié)食品的T．T．T概念。第33頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二

3.冷凍食品的質(zhì)量保持特性（1）冷凍食品的質(zhì)量保持特性食品在冷藏中因時間和溫度引起品質(zhì)降低的程度是逐漸積累和不可逆的，這種現(xiàn)象稱為質(zhì)量保持特性。（2）冷凍食品的質(zhì)量保持期

冷凍食品在不同溫度下的冷藏期。將冷凍食品初期質(zhì)量假定為1.0，失去商品價值時的質(zhì)量為0，則質(zhì)量由初期的1.0降到0所需的天數(shù)，叫做質(zhì)量保持期。第34頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二（3）冷凍食品的品質(zhì)降低量①每天降低量d：設初期的品質(zhì)量1.0，質(zhì)量保持期t（天），則d＝1/t。d值越大，標志食品質(zhì)量降低速度越快。同一產(chǎn)品隨著溫度的升高，d值增大。②冷藏期降低量總量冷藏期食品質(zhì)量降低程度與貯藏溫度、時間的順序無關(guān)。如，將同樣食品進行七個月的凍藏，前一個月-10℃，后六個月在-30℃和前六個月在-30℃，后一個月-10℃下凍藏，相同。第35頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二（4）T．T．T的計算實例第36頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二已知：貯藏時間180天，各階段質(zhì)量降低量：0.75、0.25、0.20

求：菠菜的品質(zhì)可否食用？解：菠菜質(zhì)量降低總量=0.75+0.25+0.20

＝1.20分析：質(zhì)量降低量≧1，食品已失去商品價值；質(zhì)量降低量<1，食品尚未喪失商品價值。結(jié)論：1.2≧1，菠菜巳失去商品價值。第37頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二（5）T．T．T的例外

T．T．T計算并非適用于一切食品，很多食品的實際下降度比計算快得多。如，冰激凌溫度升高，會融化或軟化，溫度降低時又變硬，頻繁的溫度變化使原來滑潤的口感變得粗糙，失去商品價值。用T．T．T計算則無法確定食品質(zhì)量。食品在凍藏中溫度反復波動，冰結(jié)晶成長顯著，食品的干耗劇烈，導致實際的質(zhì)量降低量比計算的值變大。第38頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二第五節(jié)食品的升溫與解凍一、冷卻食品升溫1.原因冷卻食品出庫，當外界空氣露點溫度較食品表面溫度高時，空氣中的水分會在食品表面凝結(jié)成水珠，使食品的表面受潮，增加食品被微生物污染的可能性。第39頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二

2.工藝（1）沒有熱空氣循環(huán)的升溫間；（2）最初室內(nèi)溫度應比食品本身的溫度高

3~5℃，濕度為80％；（3）室內(nèi)溫度逐漸升高，至比外界空氣溫度低

3~5℃。

3.要求減少水分蒸發(fā)，進入室內(nèi)的熱空氣相對濕度應盡可能的大，消除水分在食品表面凝結(jié)的可能性，使食品表面保持干燥。第40頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二二、凍結(jié)食品解凍1.目的：通過升溫，使食品內(nèi)的冰結(jié)晶融化，盡可能地恢復到凍結(jié)前的狀態(tài)。2.工藝（1）解凍溫度梯度遠小于凍結(jié)時溫度梯度，解凍時間比凍結(jié)時間長。（2）解凍時，0~-5℃是最大冰晶融化帶，盡快通過可避免不良變化。（3）原料食品，可半解凍，中心-5℃。介質(zhì)溫度以不超過10~15℃為宜。凍前經(jīng)烹調(diào)過的方便食品，宜采用蒸氣、熱水、熱油等高溫快速解凍。第41頁，共66頁，2023年，2月20日，星期二3.食品解凍過程的質(zhì)量變化（1）汁液流失：是鑒定凍結(jié)食品質(zhì)量的指標。食品中蛋白質(zhì)、淀粉的持水能力因凍結(jié)和凍藏而喪失，解凍時不能與冰晶融化的水重新結(jié)合，造成液汁損失。由于汁液中含有蛋白質(zhì)、鹽類、維生素類等水溶性成分，使食品風味、營養(yǎng)價值變差，并造成質(zhì)量損失。（2）加速腐敗變質(zhì)由于溫度升高和冰結(jié)