食品加工保藏技術(shù) 課件

教學(xué)重點：1〕熱枯燥；2〕熱力殺菌與商業(yè)殺菌；3〕液體濃縮；4〕電磁波加熱。教學(xué)難點：1〕商業(yè)殺菌概念與商業(yè)無菌判別；2〕冷藏冷凍理論。四.水分活度對食品的影響大多數(shù)情況下，食品的穩(wěn)定性〔腐敗、酶解、化學(xué)反響等〕與水分活度是緊密相關(guān)的。1、水分活度與微生物生長的關(guān)系2、干制對微生物的影響3、水分活度與酶反響和化學(xué)反響的關(guān)系1.水分活度

aw=f/f0

f---食品中水的逸度;f0----純水的逸度

我們把食品中水的逸度和純水的逸度之比稱為水分活度。水分逃逸的趨勢通?？梢越频赜盟恼羝麎簛肀硎?，在低壓或室溫時，f/f0和P/P0之差非常小〔<1%〕，故用P/P0來定義aW是合理的。

(1)定義Aw=P/P0其中P：食品中水的蒸汽分壓P0：純水的蒸汽壓〔相同溫度下純水的飽和蒸汽壓〕水分活度大小取決于：水存在的量；溫度；水中溶質(zhì)的濃度、食品成分、水與非水局部結(jié)合的強度表2-1常見食品中水分含量與水分活度的關(guān)系FoodMoisturecontent(%)WateractivityIce1001.00Ice1000.91Ice1000.82Ice1000.62Freshmeat700.985Bread400.96Marmalade350.86Wheatflour14.50.72Raisin270.60Macaroni100.45Boiledsweets3.00.30Biscuuits5.00.20Driedmilk3.50.11Potatocrisps1.50.08五.枯燥原理1、食品水分的吸收和解吸2、枯燥過程的特性

1)枯燥過程物料水分的變化(右圖)

2)食品枯燥過程的特性枯燥曲線--是枯燥中物料平均濕度W脫和枯燥時間(τ)的關(guān)系曲線，即W脫=f(τ)。

枯燥速率曲線--是枯燥過程單位時間內(nèi)物料濕度變化(dW脫/dτ)與該時間物料濕度W脫的關(guān)系曲線，即dW脫/dτ=f(W脫)。在枯燥速率曲線上各點切線所得的斜率即為該點物料濕度下相應(yīng)的枯燥速率。食品溫度曲線--是枯燥中食品溫度(t食)和枯燥時間(τ)的關(guān)系曲線。溫度梯度外表水分?jǐn)U散到空氣中TT-ΔT內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到外表M-ΔMM水分梯度FoodH2O3、干制機理〔內(nèi)部水分的擴散過程〕水分梯度

假設(shè)用W絕表示等濕面濕含量或水分含量〔kg/kg干物質(zhì)〕，那么沿法線方向相距Δn的另一等濕面上的濕含量為W絕+ΔW絕，那么物體內(nèi)的水分梯度gradW絕那么為：gradW絕=lim〔ΔW絕/Δn〕=W絕/nΔn→0

W絕——物體內(nèi)的濕含量，即每千克干物質(zhì)內(nèi)的水分含量〔千克〕Δn——物料內(nèi)等濕面間的垂直距離〔米〕ΔngradW絕I濕度梯度影響下水分的流向圖W絕+ΔW絕W絕

導(dǎo)濕性引起的水分轉(zhuǎn)移量可按照下述公式求得：i水=-Kγ0〔W絕/n〕=-Kγ0W絕千克/米2·小時其中：i水——物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時間內(nèi)單位面積上的水分轉(zhuǎn)移量〔kg/kg干物質(zhì)·米2·小時〕K——導(dǎo)濕系數(shù)〔米2·小時〕γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量〔kg干物質(zhì)/米2〕W絕——物料水分〔kg/kg干物質(zhì)〕水分轉(zhuǎn)移方向與水分梯度的方向相反，所以式中帶負(fù)號。

導(dǎo)濕系數(shù)在枯燥過程中并非穩(wěn)定不變的，它隨著物料溫度和水分而異。物料水分與導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系K值的變化比較復(fù)雜。當(dāng)物料處于恒率枯燥階段時，排除的水分根本上為滲透水分，以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)時系數(shù)穩(wěn)定不變〔DE段〕；再進一步排除毛細管水分時，水分以蒸汽狀態(tài)或以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)下降〔CD段〕；再進一步為吸附水分，根本上以蒸汽狀態(tài)擴散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水分，后為單分子層水分。導(dǎo)濕系數(shù)K〔m2/h〕物料水分W絕〔kg/kg絕干物質(zhì)〕ACDEⅠⅡⅢ物料水分和導(dǎo)濕系數(shù)間的關(guān)系圖Ⅰ—吸附水分Ⅱ—毛細管水分Ⅲ—滲透水分導(dǎo)濕系數(shù)與溫度的關(guān)系圖的啟示：假設(shè)將導(dǎo)濕性小的物料在干制前加以預(yù)熱，就能顯著地加速干制過程。因此可以將物料在飽和濕空氣中加熱，以免水分蒸發(fā)，同時可以增大導(dǎo)濕系數(shù)，以加速水分轉(zhuǎn)移。導(dǎo)濕系數(shù)〔K×102〕K×102=(T/290)14溫度〔℃〕硅酸鹽類物質(zhì)溫度和導(dǎo)濕系數(shù)的關(guān)系圖4、導(dǎo)濕溫性在對流枯燥中，物料外表受熱高于它的中心，因而在物料內(nèi)部會建立一定的溫度梯度。溫度梯度將促使水分〔不管液態(tài)或氣態(tài)〕從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。導(dǎo)濕溫性是在許多因素影響下產(chǎn)生的復(fù)雜現(xiàn)象高溫將促使液體粘度和它的外表張力下降，但將促使蒸汽壓上升，而且毛細管內(nèi)水分還將受到擠壓空氣擴張的影響。結(jié)果是毛細管內(nèi)水分將順著熱流方向轉(zhuǎn)移。TT+ΔTT/ni內(nèi)外表溫度梯度下水分的流向圖n導(dǎo)濕溫性引起水分轉(zhuǎn)移的流量將和溫度梯度成正比它的流量可通過下式計算求得：i溫=-Kγ0δ〔T/n〕其中：i溫——物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時間內(nèi)單位面積上的水分轉(zhuǎn)移量〔kg/kg干物質(zhì)·米2·小時〕K——導(dǎo)濕系數(shù)〔米2·小時〕γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對干物質(zhì)重量〔kg干物質(zhì)/米2〕δ——濕物料的導(dǎo)濕溫系數(shù)〔1/℃，或kg/kg干物質(zhì)×℃〕導(dǎo)濕溫系數(shù)就是溫度梯度為1℃/米時物料內(nèi)部能建立的水分梯度，即WTδ=－nn導(dǎo)濕溫性和導(dǎo)濕性一樣，會因物料水分的差異〔即物料和水分結(jié)合狀態(tài)〕而異。導(dǎo)濕溫性δ〔1/℃〕OAB物料水分W〔%〕ⅡⅠ5、影響濕熱傳遞的主要因素1〕食品物料的組成與結(jié)構(gòu)(1)食品成分在物料中的位置肉類肌肉纖維層枯燥時，將肉層與熱源相對平行，防止水分透過脂肪層，就可獲得較快的枯燥速率；油包水乳濁液的脫水速率慢于水包油型乳濁液。(2)溶質(zhì)濃度及類型溶質(zhì)(尤其是高糖分或低分子量溶質(zhì))的存在，會提高溶液沸點，影響水分氣化。因此溶質(zhì)濃度愈高，枯燥速率下降。(3)結(jié)合水的狀態(tài)結(jié)合力吸附在食品物料固形物中的水分相對較難去除，最難去除的是由化學(xué)鍵形成水化物形式的水分，如葡萄糖單水化物或無機鹽水合物。

(4)細胞結(jié)構(gòu)具有細胞結(jié)構(gòu)的活性組織，細胞內(nèi)及細胞間維持著一定的水分。當(dāng)動、植物死亡，其細胞膜對水分的可透性加強。尤其受熱(如漂燙或烹調(diào))時，細胞蛋白質(zhì)發(fā)生變性，失去對水分的保護作用。因此，經(jīng)熱處理的果蔬與肉、魚類的枯燥速率要比其新鮮狀態(tài)快得多。2〕物料的外表積物料外表積愈大，枯燥效率愈高。3〕空氣的濕度脫水干制時，如果用空氣作為枯燥介質(zhì)，空氣相對濕度越低，食品枯燥速率也越快。近于飽和的濕空氣進一步吸收水分的能力遠比枯燥空氣差。飽和的濕空氣不能在進一步吸收來自食品的蒸發(fā)水分。脫水干制時，食品的水分能下降的程度也是由空氣濕度所決定。食品的水分始終要和周圍空氣的濕度處于平衡狀態(tài)〔到達平衡濕度，物料既不吸濕也不解濕(脫水)〕。干制時最有效的空氣溫度和相對濕度可以從各種食品的吸濕等溫線上尋找。

4〕空氣溫度傳熱介質(zhì)和物料內(nèi)的溫差愈大，熱量向食品傳遞的速率也愈大，物料水分外逸速率因而增加。溫度與空氣濕度密切相關(guān)，空氣溫度愈高，它在飽和前所能容納的蒸汽量愈多，其攜濕能力增加，有利于枯燥進行。

5〕空氣流速空氣流速愈快，食品枯燥也愈迅速不僅因為熱空氣所能容納的水蒸氣量將高于冷空氣而吸收較多的水分；還能及時將聚集在食品外表附近的飽和濕空氣帶走，以免阻止食品內(nèi)水分進一步蒸發(fā)；同時還因和食品外表接觸的空氣量增加，而顯著加速食品中水分的蒸發(fā)。6〕大氣壓力或真空度枯燥溫度不變，氣壓降低，那么沸騰愈益加速。在真空室內(nèi)加熱、枯燥，就可在較低的溫度下進行。

7〕物料枯燥溫度不管空氣溫度多高，只要有水分蒸發(fā)，物料的溫度實際上不會高于空氣的濕球溫度。隨著物料水分降低，蒸發(fā)速率減慢時，顆粒溫度隨之升高。脫水食品并非無菌。操作條件對于枯燥的影響六、食品在枯燥過程發(fā)生的變化1、物理變化干縮和干裂高溫快速枯燥：物料具有輕度內(nèi)凹的干硬外表、較多的內(nèi)裂紋和氣孔，密度低(即質(zhì)地疏松)，干制品容易吸水，復(fù)原迅速，與物料原狀相似，但它的包裝材料和貯運費用較大，內(nèi)部多孔易于氧化，貯期較短。緩慢干制：有深度內(nèi)凹的外表層和較高的密度高密度，干制品復(fù)水緩慢，但包裝材料和貯運費用較為節(jié)省。外表硬化含高濃度糖分和可溶性物質(zhì)的食品最易出現(xiàn)。干制初期外表有含糖的粘質(zhì)滲出物，將正在收縮的微孔、裂縫封閉。在微孔收縮和被溶質(zhì)堵塞雙重作用下外表硬化。減少外表硬化：降低外表溫度使之緩慢枯燥，或適當(dāng)“回軟〞后再枯燥。六、食品在枯燥過程發(fā)生的變化多孔性形成快速枯燥、添加發(fā)泡劑并經(jīng)攪打發(fā)泡、真空枯燥或枯燥前經(jīng)預(yù)處理均容易制成多孔性的制品。多孔性食品能迅速復(fù)水或溶解，提高食用方便性，但也帶來保藏性問題。熱塑性出現(xiàn)糖分及果肉成分高的果蔬汁等食品，溫度高時軟化(熱塑性粘質(zhì))甚至有流動性，而冷卻時變硬(玻璃體,脆化)。2、化學(xué)變化營養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素色素色澤隨物料本身的物化性質(zhì)改變〔反射、散射、吸收傳遞可見光的能力〕天然色素：葉綠素、類胡蘿卜素、花青素褐變風(fēng)味引起水分除去的物理力，也會引起一些揮發(fā)物質(zhì)的去除加熱會帶來一些異味、煮熟味防止風(fēng)味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫枯燥、加包埋物質(zhì)使風(fēng)味固定脫水枯燥對食品營養(yǎng)成分的影響每單位重量干制食品中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的含量大于新鮮食品高溫長時間的脫水枯燥導(dǎo)致糖分損耗高溫加熱碳水化合物含量較高的食品極易焦化；緩慢曬干過程中初期的呼吸作用也會導(dǎo)致糖分分解;復(fù)原糖還會和氨基酸反響而產(chǎn)生褐變。高溫脫水時脂肪氧化就比低溫時嚴(yán)重得多枯燥過程會造成維生素?fù)p失:水溶性維生素(VC和胡蘿卜素等)易氧化，VB2對光極敏感。VB1對熱敏感。迅速枯燥比緩慢枯燥對維生素破壞少。升華和真空枯燥，VC和其他營養(yǎng)素破壞較少。脫水枯燥對食品顏色的影響新鮮食品的色澤一般都比較鮮艷?？菰飼淖兤湮锢砗突瘜W(xué)性質(zhì)，使食品反射、散射、吸收和傳遞可見光的能力發(fā)生變化，從而改變了食品的色澤。如：〔1〕濕熱條件下葉綠素將失去一局部鎂原子而轉(zhuǎn)化成脫鎂葉綠素，呈橄欖綠，不再呈草綠色?！?〕類胡蘿卜素、花青素也會因枯燥處理有所破壞。T越高，t越長，色素變化(破壞)越多。〔3〕硫處理會促使花青素褪色，應(yīng)加以重視。

酶或非酶褐變反響是促使枯燥品褐變的原因。為此枯燥前需進行酶鈍化處理(硫處理或巴氏殺菌)以防止變色。非酶褐變：糖分焦糖化和美拉德反響——調(diào)節(jié)水分，低溫貯藏?？菰飼r食品風(fēng)味的變化食品失去揮發(fā)性風(fēng)味成分：引起水分除去的物理力，也會引起一些揮發(fā)物質(zhì)的去除加熱會帶來一些異味、煮熟味牛乳失去極微量的低級脂肪酸，特別是硫化甲基，雖然它的含量實際上僅億分之一，但其制品卻已失去鮮乳風(fēng)味。一般處理牛乳時所用的溫度即使不高，蛋白質(zhì)仍然會分解并有揮發(fā)硫放出。防止風(fēng)味損失方法:從枯燥設(shè)備中回收或冷凝外逸的蒸汽，再加回到干制食品中，以便盡可能保存它的原有風(fēng)味。其它來源的香精或風(fēng)味制劑補充到干制品中，或枯燥前在液態(tài)食品中添加樹膠和其它包埋物質(zhì)將風(fēng)味物微膠囊化。低溫枯燥2.1.3食品加熱的干制方法干制方法可以區(qū)分為自然和人工枯燥兩大類–自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品的方法：曬干、風(fēng)干、陰干–人工干制：在常壓或減壓環(huán)境重用人工控制的工藝條件進行干制食品，有專用的枯燥設(shè)備：空氣對流枯燥設(shè)備、真空枯燥設(shè)備、滾筒枯燥設(shè)備、微波枯燥設(shè)備一、空氣對流枯燥空氣對流枯燥時最常見的食品枯燥方法，這類枯燥在常壓下進行，食品也分批或連續(xù)地干制，而空氣那么自然或強制地對流循環(huán)。流動的熱空氣不斷和食品密切接觸并向它提供蒸發(fā)水分所需的熱量，有時還要為載料盤或輸送帶增添補充加熱裝置采用這種枯燥方法時，在許多食品干制時都會出現(xiàn)恒率枯燥階段和降率枯燥階段。因此干制過程重控制好空氣的干球溫度就可以改善食品品質(zhì)。1.柜式枯燥設(shè)備特點–間歇型，小批量、設(shè)備容量小、操作費用高操作條件–空氣溫度<94℃，空氣流速2-4m/s適用對象–果蔬或價格較高的食品–或作為中試設(shè)備，摸索物料干制特性，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)2.隧道式枯燥設(shè)備定義：–高溫低濕空氣進入的一端——熱端–低溫高濕空氣離開的一端——冷端–濕物料進入的一端——濕端–干制品離開的一端——干端–熱空氣氣流與物料移動方向一致——順流–熱空氣氣流與物料移動方向相反——逆流〔1〕逆流式隧道枯燥設(shè)備濕端即冷端，干端即熱端–濕物料遇到的是低溫高濕空氣，雖然物料含有高水分，尚能大量蒸發(fā)，但蒸發(fā)速率較慢，這樣不易出現(xiàn)外表硬化或收縮現(xiàn)象，而中心有能保持濕潤狀態(tài)，因此物料能全面均勻收縮，不易發(fā)生干裂——適合于干制水果;〔1〕逆流式隧道枯燥設(shè)備干端處食品物料已接近枯燥，水分蒸發(fā)已緩慢，雖然遇到的是高溫低濕空氣，但枯燥仍然比較緩慢，因此物料溫度容易上升到與高溫?zé)峥諝庀嘟某潭?。此時，假設(shè)干物料的停留時間過長，容易焦化，為了防止焦化，干端處的空氣溫度不易過高，一般不宜超過66-77℃。–由于在干端處空氣條件高溫低濕，干制品的平衡水分將相應(yīng)降低，最終水分可低于5%〔2〕順流隧道式枯燥濕端即熱端，冷端即干端濕物料與干熱空氣相遇，水分蒸發(fā)快，濕球溫度下降比較大，可允許使用更高一些的空氣溫度如80-90℃進一步加速水分蒸干而不至于焦化。干端處那么與低溫高濕空氣相遇，水分蒸發(fā)緩慢，干制品平衡水分相應(yīng)增加，干制品水分難以降到10%以下，因此吸濕性較強的食品不宜選用順流枯燥方式。順流枯燥，國外報道只用于干制葡萄?！?〕雙階段枯燥順流枯燥：濕端水分蒸發(fā)率高逆流枯燥：后期枯燥能力強雙階段枯燥：取長補短。–特點：枯燥比較均勻，生產(chǎn)能力高，品質(zhì)較好–用途：蘋果片、蔬菜〔胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯等〕–現(xiàn)在還有多段式枯燥設(shè)備，有3，4，5段等，有廣泛的適應(yīng)性。3.輸送帶式枯燥特點–操作連續(xù)化、自動化、生產(chǎn)能力大4.流化床枯燥使顆粒食品在枯燥床上呈流化狀態(tài)或緩慢沸騰狀態(tài)〔與液態(tài)相似〕。適用對象：粉態(tài)食品〔固體飲料，造粒后二段枯燥〕5.倉貯枯燥適用于干制那些已經(jīng)用其他枯燥方法去除大局部水分而尚有局部剩余水分需要繼續(xù)去除的未干透的制品。如將蔬菜半干制品中水分從10~15%降到3~6%優(yōu)點：比較經(jīng)濟而且不會對制品造成熱損害。6.泡沫枯燥工作原理：將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)物料首先制成穩(wěn)定的泡沫料，然后在常壓下用熱空氣枯燥。–造泡的方法：機械攪拌，加泡沫穩(wěn)定劑，加發(fā)泡劑特點：接觸面大，枯燥初期水分蒸發(fā)快，可選用溫度較低的枯燥工藝條件適用對象：水果粉，易發(fā)泡的食品。7.噴霧枯燥噴霧枯燥就是將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)的食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣流中進行脫水枯燥過程設(shè)備主要由霧化系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、枯燥室、空氣粉末別離系統(tǒng)、鼓風(fēng)機等主要局部組成?！?〕常用的噴霧系統(tǒng)有兩種類型壓力噴霧：液體在高壓下〔700-1000kPa〕下送入噴霧頭內(nèi)以旋轉(zhuǎn)運動方式經(jīng)噴嘴孔向外噴成霧狀，一般這種液滴顆粒大小約100-300μm，其生產(chǎn)能力和液滴大小通過食品流體的壓力來控制。離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)的盤中〔5000-20000rpm〕，在離心力的作用下經(jīng)圓盤周圍的孔眼外逸并被分散成霧狀液滴，大小10-500μm。8、滾筒枯燥特點：可實現(xiàn)快速枯燥，采用高壓蒸汽可使物料固形物從3-30%增加到90-98%,外表濕度可達100-145℃，接觸時間2秒-幾分鐘，枯燥費用低，帶有煮熟風(fēng)味*適用對象：漿狀、泥狀、液態(tài)，一些受熱影響不大的食品，如麥片、米粉9、真空枯燥根本結(jié)構(gòu)：枯燥箱、真空系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、冷凝水收集裝置特點：物料呈疏松多孔狀，能速溶。有時可使被枯燥物料膨化。適用于：水果片、顆粒、粉末，如麥乳精思考題1、枯燥會導(dǎo)致食品物性和風(fēng)味哪些變化？2、簡述食物枯燥方法種類？3、合理選用枯燥條件的原那么？2.1.4食品熱殺菌5.巴氏殺菌法(Pasteurization)——在100℃以下的加熱介質(zhì)中的低溫殺菌方法，以殺死病原菌及無芽孢細菌，但無法完全殺滅腐敗菌，因此巴氏殺菌產(chǎn)品沒有在常溫下保存期限的要求。6.熱燙(Blanching)——生鮮的食品原料迅速以熱水或蒸氣加熱處理的方式，稱為熱燙。其目的主要為抑制或破壞食品中酶以及減少微生物數(shù)量。三、食品濕熱殺菌的分類1、巴氏殺菌巴氏殺菌(Pasteurization)即低溫保持式殺菌法。亦稱低溫長時間殺菌法。是利用低于100攝氏度的熱力殺滅微生物的消毒方法。由德國微生物學(xué)家巴斯德于1863年創(chuàng)造，至今國內(nèi)外仍廣泛應(yīng)用于牛奶、人乳及嬰兒合成食物的消毒。新鮮原奶中的生物活性物質(zhì)十分怕熱，如果用攝氏100度的消毒方法，那么原奶中的生物活性物質(zhì)將被破壞，而且原奶中的維生素、蛋白質(zhì)等也有損失。2、高溫短時殺菌HTST高溫短時殺菌〔85-95℃/15-30s〕3、超高溫瞬時殺菌UHT〔135-150℃、2-5s〕UHT加熱之后雖然菌已幾乎都死，但原料乳在低溫貯乳時低溫菌所產(chǎn)生的蛋白酶及解脂酶，其耐熱性很高。130-150℃，UHT加熱其D值可達1.5分鐘以上，故UHT滅菌，其酶活性也不失活。例如UHT滅菌〔149℃，4秒〕對假單胞菌〔Pseudomonas)的蛋白酶不過有10%失活，這種乳在保存中產(chǎn)生苦味，凝膠化及沉淀等現(xiàn)象。耐熱性解脂酶會使乳在保存中產(chǎn)生脂肪分解臭味。1、食品熱力殺菌方式

預(yù)裝食品的殺菌：

無菌包裝食品的殺菌：四、食品熱力殺菌方法與生產(chǎn)應(yīng)用利樂磚奶、飲料康美盒果汁飲料UHT殺菌管式殺菌板式殺菌2、食品熱力殺菌方法高溫殺菌(Apperization)〔＞100℃〕常溫殺菌(Pasteurization)〔60~100℃〕常壓常溫殺菌高壓常溫殺菌HTST殺菌(70~90℃,5~60S)UHT(138℃,2~8S)生產(chǎn)效率高，適合大型企業(yè)。3、食品熱力殺菌形式與裝備6〕無菌處理系統(tǒng)〔無菌包裝系統(tǒng)〕物料無菌壓縮空氣單元100級無菌潔凈室倒出沖瓶灌裝空瓶物料UHT設(shè)備潔凈空氣單元尾氣洗滌塔物料無菌罐空瓶灌注殺菌機無菌灌裝產(chǎn)品瓶蓋消毒機消毒液配制設(shè)備無菌水設(shè)備理蓋機蓋提升機3、食品熱力殺菌形式與裝備7〕無菌加工/無菌包裝設(shè)備3、食品熱力殺菌形式與裝備8〕無菌處理-殺菌設(shè)備五、熱力殺菌微生物控制理論與商業(yè)無菌一)食品酸度、水份活度Aw與微生物熱力致死的關(guān)系1.食品介質(zhì)pH=4.6是危害性微生物耐熱性和芽孢萌發(fā)的分界點

pH＜4.6的食品中的非芽孢菌〔即普通腐敗菌，如酵母、霉菌、非芽孢細菌〕易于在常溫〔60~100℃〕條件下短時間內(nèi)可殺滅；

食品pH＞4.6時，殘留的危害性致病菌〔肉毒梭狀芽孢桿菌〕、嗜溫菌和嗜熱菌等生孢菌芽孢必須采用高溫〔110~121℃〕條件才能殺滅。如果pH＜4.6的食品中殘留存在肉毒梭狀芽孢桿菌的芽孢，它們將處于被抑制狀態(tài)，不能萌發(fā)生長，不會危害人體健康〔1970’s美國發(fā)生過幾次肉類制品肉毒梭狀芽孢桿菌毒中毒事件〕。2.食品水份活度Aw=0.85是微生物適宜生長或芽孢耐熱性的近似分界點

對于營養(yǎng)細胞：食品中水份活度Aw＞0.85時，殘留的微生物耐熱性增強，尤其當(dāng)食品pH同時＞4.6時，更需考慮高溫殺菌；對于芽孢：當(dāng)食品的水份活度Aw＜0.85時，食品中芽孢耐熱性反而增強，對于可能污染芽孢菌的食品，一般不管食品的pH值是高于還是低于4.6，通常采用高溫條件才能到達理想的殺菌效果。二)食品酸度與殺菌方法選擇1.低酸食品(pH≥4.6、Aw＞0.85)—采用高溫殺菌〔110~121.1℃〕。主要對象菌：2.酸性食品(pH＜4.6)—一般采用常溫殺菌(65~100℃〕中酸性食品(3.7＜pH＜4.6)

高酸性食品(2.5＜pH＜3.6)常見腐敗菌為耐酸性非芽孢菌〔酵母菌、霉菌、乳酸菌等，適宜生長溫度30℃左右〕：只需巴氏殺菌，65~85℃。D65~90℃＜2min三)生產(chǎn)中食品殺菌的真實效果四)商業(yè)無菌根據(jù)美國FSIS〔食品平安監(jiān)察局〕、FDA〔食品藥品管理局〕對食品商業(yè)無菌質(zhì)量監(jiān)控要求，食品商業(yè)無菌并不要求到達絕對無菌狀態(tài)，但平安等級極高：2.食品商業(yè)無菌重點監(jiān)控的芽孢菌四)商業(yè)無菌四)商業(yè)無菌〔2〕無菌加工和無菌灌裝的食品---內(nèi)容物屬于低酸和酸化低酸的食品；但不包括執(zhí)行巴氏殺菌工藝的乳品和酸性食品。但無菌加工和無菌灌裝的食品其包裝物、生產(chǎn)容器和管道必須要到達商業(yè)無菌的要求。我國?GB5408.2-1999滅菌乳?曾經(jīng)要求執(zhí)行商業(yè)無菌的要求，但由于對產(chǎn)品品質(zhì)損害太大，?GB19646-2005巴氏殺菌、滅菌乳衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)?改為執(zhí)行限量含菌〔菌落總數(shù)＜10cfu/g；大腸菌群＜3MPN/100g;不得檢出致病菌〕四)商業(yè)無菌3.要求到達商業(yè)無菌的食品范圍2.1.5食品原料的預(yù)處理熱燙一、熱燙的主要作用1、燙漂滅酶、護色燙漂滅酶主要依靠高溫使酶變性失活，同時要輔以抗褐變劑處理，如，焦亞硫酸鈉、維生素c、檸檬酸等等。燙漂滅酶缺點是使果蔬的局部組織液流出，并使熱敏性成分損失。2、殺菌熱燙過程的殺菌并不是食品殺菌的終端程序，而是食品加工過程的預(yù)處理程序的一局部，它能有效降低食品原料在后期殺菌的原始菌數(shù)，從而提高后期殺菌的效果。3、軟化組織在熱燙過程中，通過高溫可使果蔬組織軟化，改變果蔬組織的流變特性，有利于果蔬的后續(xù)加工程序，可提高出汁率，并增強果汁或果塊風(fēng)味。思考題1、食品熱燙的主要作用？2、簡介熱力殺菌方法的分類。3、食品pH分類與殺菌方法有什么內(nèi)在聯(lián)系？4、簡述商業(yè)無菌概念。目前國標(biāo)要求到達商業(yè)無菌的食品有哪些？2.1.6果蔬汁加熱濃縮方法二、按果蔬汁的流變狀態(tài)分類1、薄層蒸發(fā)濃縮通過機械方法或理化方法使果蔬汁以刮膜或掛膜形成薄層在常壓或減壓條件蒸發(fā)溶劑，使果蔬汁濃縮。如刮板式薄層蒸發(fā)和雙效降膜或升膜濃縮。薄層蒸發(fā)濃縮特點：①浸提液的濃縮速度快，受熱時間短；②不受液體靜壓和過熱影響，成分不易被破壞；③能連續(xù)操作，可在常壓或減壓下進行；④能將溶劑回收重復(fù)使用?！?〕升膜式蒸發(fā)器

適用于蒸發(fā)量較大，有熱敏性、粘度適中和易產(chǎn)生泡沫的料液。不適用高粘度、有結(jié)晶析出或易結(jié)垢的粒液?！?〕降膜式蒸發(fā)器

適于蒸發(fā)濃度較高、粘度較大的藥液，由于降膜式?jīng)]有液體靜壓強作用，沸騰傳熱系數(shù)與溫度差無關(guān)，即使在較低傳熱溫度差下，傳熱系數(shù)也較大，對熱敏性藥液的濃縮更有益。

〔3〕刮板式薄膜蒸發(fā)器

適于高粘度、易結(jié)垢、熱敏性藥液的蒸發(fā)濃縮，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動力消耗大。

〔4〕離心式薄膜蒸發(fā)器

適于高熱敏性物料蒸發(fā)濃縮。三、按熱介質(zhì)分類1、水蒸氣如夾層鍋等2、導(dǎo)熱硅油如板式熱交換3、熱空氣如流化床濃縮或枯燥2.1.7果蔬汁加熱濃縮設(shè)備一、雙效真空降膜濃縮設(shè)備流程一、雙效濃縮器

三、可傾式夾層鍋思考題我們引入到食品工業(yè)中，習(xí)慣上將近紅外(0.72—3μm)用來進行快速檢測，例如含水量檢測和蛋白質(zhì)含量的檢測；中紅外(3—40μm)已經(jīng)被廣泛用來進行摻假檢測；遠紅外(40—1000μm)更多的用來加熱和枯燥，例如烤煙、果蔬的脫水處理；高紅外(0．76—3μm)一般用來加熱，現(xiàn)在流行的光波爐就是高紅外應(yīng)用的典型例子。光波爐利用的這種發(fā)熱等實際是上一種依靠遠紅外線鹵素?zé)艄堋睭alogen

Light〕發(fā)熱，因此，光波爐有可以叫做遠紅外線鹵素爐。通過這種鹵素?zé)艄馨l(fā)熱后，再利用高效能的反射集中熱量，就像凸透鏡一樣將熱能集中起來，最后將這種高溫通過耐高溫的微晶玻璃面板傳熱。用戶就就可以將擺放食物的器皿放在這種面板上加熱了。二、微波微波加熱原理及特點1、微波加熱原理微波是一種頻率高、波長短的電磁波，其波長為1～1000mm，頻率在300～300000MHz之間．工業(yè)上常用的頻率有915MHz和2450MHz。食品中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等都屬于電介質(zhì)，能夠很好地吸收微波能。這些極性分子從原來的隨機分布狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐勒针妶龅臉O性排列取向．通過電磁場的震蕩過程促使分子高速運動和相互摩擦，從而產(chǎn)生熱量，這種效應(yīng)稱介電感應(yīng)加熱效應(yīng)。2、微波加熱的特點微波加熱不同于其他加熱方法，一般的加熱方式都是先加熱物體的外表，然后熱量由外表傳到內(nèi)部，而微波加熱那么可直接輻射加熱物體的全部。具有以下特性：(一)選擇加熱性(二)穿透性(三)熱慣性小〔一〕、選擇性加熱

物質(zhì)吸收微波的能力，主要由其介質(zhì)損耗因數(shù)來決定。介質(zhì)損耗因數(shù)大的物質(zhì)對微波的吸收能力就強，相反，介質(zhì)損耗因數(shù)小的物質(zhì)吸收微波的能力也弱。由于各物質(zhì)的損耗因數(shù)存在差異，微波加熱就表現(xiàn)出選擇性加熱的特點。物質(zhì)不同，產(chǎn)生的熱效果也不同。水分子屬極性分子，介電常數(shù)較大，其介質(zhì)損耗因數(shù)也很大，對微波具有強吸收能力。而蛋白質(zhì)、碳水化合物等的介電常數(shù)相對較小，其對微波的吸收能力比水小得多。因此，對于食品來說，含水量的多少對微波加熱效果影響很大。

〔二〕、穿透性

微波比其它用于輻射加熱的電磁波，如紅外線、遠紅外線等波長更短，因此具有更好的穿透性。微波透入介質(zhì)時，由于介質(zhì)損耗引起的介質(zhì)溫度的升高，使介質(zhì)材料內(nèi)部、外部幾乎同時加熱升溫，形成體熱源狀態(tài)，大大縮短了常規(guī)加熱中的熱傳導(dǎo)時間，且在條件為介質(zhì)損耗因數(shù)與介質(zhì)溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系時，物料內(nèi)外加熱均勻一致?！踩?、熱慣性小

微波對介質(zhì)材料是瞬時加熱升溫，能耗也很低。另一方面，微波的輸出功率隨時可調(diào)，介質(zhì)溫升可無惰性的隨之改變，不存在“余熱〞現(xiàn)象，極有利于自動控制和連續(xù)化生產(chǎn)的需要。(4)微波還可用于食品的殺菌消毒(5)微波用于焙烤與烘烤(6)微波用于食品物料的去殼去皮(7)微波用于動物油脂的熬制(8)微波用于酒類的陳化(9)其他

思考題〔3〕高靜壓殺菌特點高靜壓滅菌防止了熱處理而出現(xiàn)的影響食品品質(zhì)的各種弊端，保持了食品的原有風(fēng)味、色澤和營養(yǎng)價值。由于是液體介質(zhì)的瞬間壓縮過程，滅菌均勻，無污染，操作平安，且較加熱法耗能低，減少環(huán)境污染。思考題1、簡述高靜壓殺菌原理？2、簡述脈沖高靜壓均質(zhì)特點？4、超濾濃縮實例張利奮等用丹麥DDS設(shè)備、國產(chǎn)中空纖維超濾膜對蘋果汁進行澄清，取得了較好的結(jié)果。他們將新鮮的蘋果清洗、破碎、壓榨和冷卻后分別用傳統(tǒng)工藝和超濾工藝生產(chǎn)濃縮澄清蘋果汁，其工藝流程如下圖。⑶由于物料中水分在預(yù)凍結(jié)后以冰晶形態(tài)存在，原來溶于水中的無機鹽被均勻地分配在物料中，而升華時，溶于水中的無機鹽就地析出，這樣就防止了一般枯燥方法因物料內(nèi)部水分向外表擴散所攜帶的無機鹽而造成的外表硬化現(xiàn)象。因此，冷凍枯燥制品復(fù)水后易于恢復(fù)原有的性質(zhì)和形狀。⑷因物料處于冰凍的狀態(tài)，升華所需的熱可采用常溫或溫度稍高的液體或氣體為加熱劑，所以熱能利用經(jīng)濟。枯燥設(shè)備往往毋需絕熱，甚至希望以導(dǎo)熱性較好的材料制成，以利用外界的熱量。⑸由于操作是在高真空和低溫下進行，需要有一整套高真空獲得設(shè)備和制冷設(shè)備，故投資費和操作費都大，因而產(chǎn)品本錢高。思考題2.2.4.1低溫處理和食品加工與保藏

一、低溫處理在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品的低溫處理是指食品被冷卻或凍結(jié)，通過降低溫度改變食品的特性，從而到達加工或保藏的目的。

低溫用于食品加工：冷凍濃縮、冷凍枯燥冷凍去皮、碳酸化乳酪成熟、牛肉嫩化、冰淇淋生產(chǎn)低溫用于食品保藏：冷卻貯藏冷凍貯藏二、食品低溫保藏的種類和一般工藝

(一)食品低溫保藏的種類冷藏〔ColdStorage〕：溫度高于物料凍結(jié)點，物料不凍結(jié)〔高溫庫：供食品物料冷藏用的冷庫〕溫度范圍：15~-2℃，常用4~8℃，貯期：幾小時~10幾天其中，15~2℃〔Cooling〕多用于植物性食品2~-2℃〔Chilling〕多用于動物性食品凍藏〔FrozenStorage〕：物料在凍結(jié)下的貯藏，溫度范圍：-2~-30℃，常用-18℃，貯期：10幾天~幾百天〔低溫庫：供食品物料凍藏用的冷庫〕二、食品低溫保藏的種類和一般工藝

(二)低溫保藏的一般工藝：食品物料→前處理→冷卻或凍結(jié)→冷藏或凍藏→回?zé)峄蚪鈨?.2.4.2食品低溫保藏的原理一、低溫對微生物的影響微生物的生長習(xí)性溫度降低，微生物的生長速率降低溫度低于-10℃時，大多數(shù)微生物生長繁殖停止，局部出現(xiàn)死亡。

影響微生物低溫下活性下降的因素溫度:越低，抑制越明顯降溫速率：在冰點上，快那么活性↓快，冰點下，慢那么活性↓大。過冷狀態(tài)：急劇冷卻時，假設(shè)水分能迅速轉(zhuǎn)成過冷狀態(tài)，防止結(jié)晶形成固態(tài)玻璃體，就可能防止因水分結(jié)冰所遭受的破壞作用。水分存在狀態(tài)：微生物細胞內(nèi)原生質(zhì)結(jié)合水多，介質(zhì)極易進入過冷狀態(tài)，不易凍結(jié)，形成的冰晶小而少，對細胞損傷??；游離水多，形成的冰晶大，對細胞損傷大。pH：pH值愈低，對微生物的抑制加強。影響微生物低溫下活性下降的因素食品成分：低濃度的糖、鹽、蛋白質(zhì)、脂肪等對微生物有保護作用，使溫度對微生物的影響減弱。但當(dāng)這些可溶性物質(zhì)的濃度提高時，其本身就有一定的抑菌作用。凍藏過程的溫度變化：溫度變化頻率大，微生物破壞速度快。交替凍結(jié)和解凍，理論上講會加速微生物的死亡，但實際效果并不顯著。貯期：低溫貯藏時微生物總是隨著貯存期的增加而有所減少；但貯藏溫度越低，減少的量越少，有時甚至沒有減少；貯藏初期微生物減少的量最大，其后死亡率下降。低溫導(dǎo)致酶的活性降低，但不會完全喪失。(高溫可導(dǎo)致酶的活性喪失)

一般，-18℃以下才能比較有效地抑制酶的活性，但不能使酶失活，溫度上升后，酶的活性會重新恢復(fù)，甚至活性比冷凍前還高。故低溫處理前需進行滅酶處理。酶的耐低溫性與酶的種類有關(guān)

來自動物性食品原料的酶耐低溫性較差，來自動植物性食品原料的酶較耐低溫性。二、低溫對酶的影響植物性食品物料〔新鮮的水果蔬菜〕采收后的完整個體在一定的時間內(nèi)仍保持生命狀態(tài)，有呼吸作用，具有“免疫功能〞。低溫保藏時，應(yīng)維持其一定水平的新陳代謝。否那么產(chǎn)生低溫冷害(Chillinjury)，也稱“機能障害〞：生理失調(diào)，正常的生命活動難以維持，“活態(tài)〞植物性食品原料的“免疫功能〞會受到破壞或削弱，動物性食品物料〔牲畜、家禽、水產(chǎn)原料、鮮乳等〕對于捕獲和屠宰后的動物性食品原料，一般不再具有生命特征，不具備“免疫功能〞。其他類食品物料〔其他食品原料、加工品和半加工品〕不再具有生命特征，不具備“免疫功能〞。三、低溫對食品物料的影響一、冷藏食品物料的選擇和前處理

植物性物料的特性：

組織較脆弱、易受機械傷；含水量高、冷藏時易萎縮；營養(yǎng)成分豐富，易被微生物利用而腐爛變質(zhì)；具有呼吸作用、有一定的天然抗病性和耐貯藏性等特點采收后有繼續(xù)成熟的過程，因此，一般采收后、冷藏前食品物料的成熟度愈低，冷藏的貯藏時間相對愈長。

冷藏的食品物料還應(yīng)無病蟲害、無機械傷。同一批冷藏的食品物料的成熟度、個體大小等應(yīng)盡量均勻一致。2.2.4.3食品的冷藏

動物性物料的特性：含水量也較高，營養(yǎng)成分豐富，易被微生物利用，沒有呼吸作用，但仍有生理生化反響進行；動物性食品物料也會有一“成熟〞過程，肉胴體會由熱鮮肉→僵直肉→解僵肉。一般應(yīng)選擇動物屠宰或捕獲后的新鮮狀態(tài)進行冷藏。其它類食品物料的特性：一般沒有上述植物性和動物性食品物料的生理生化變化，對于這些食品物料應(yīng)盡量選擇耐儲藏、新鮮、優(yōu)質(zhì)、污染程度低的作為冷藏的原料。前處理

食品物料冷藏前的處理對保證冷藏食品的質(zhì)量非常重要。通常的前處理種類包括：挑選去雜、清洗、分級和包裝等。

植物性：去雜草、雜葉、果梗、腐葉和爛果等；根據(jù)大小、成熟度等進行的分級；適當(dāng)?shù)陌b。動物性：清洗去血污、魚類體表的粘液及其它污染物，切分成較小的個體。

其它：鮮乳：本身具有抗菌特性，但這種抗菌效果與鮮乳擠出時的微生物污染程度、冷卻、冷藏有關(guān)。因此，擠乳時應(yīng)嚴(yán)格遵守衛(wèi)生制度，擠出的鮮乳迅速冷卻，冷藏的溫度低一些等措施都是鮮乳冷藏時應(yīng)注意的。鮮蛋：一定程度的凈化，但不損害原蛋外表保護膜。二、冷卻方法

冷卻又稱為預(yù)冷，是將食品物料的溫度降低到冷藏的溫度的過程。應(yīng)在植物性食品物料采收后、動物性食品物料屠宰或捕獲后盡快地進行冷卻，冷卻的速度一般也應(yīng)盡可能快。

冷卻方法1、強制空氣冷卻法〔Forcedaircooling〕2、真空冷卻法〔Vacuumcooling〕3、水冷卻法〔Watercooling〕4、冰冷卻法〔Icecooling〕

冷卻過程

一般在冷卻間進行，冷卻間與冷藏室之間的溫度差應(yīng)保持最小，這樣由冷卻間進入冷藏室的食品物料對冷藏室的溫度影響最小，同時對維持冷藏室內(nèi)空氣的相對濕度也極為重要。

三、食品冷藏的工藝和控制冷藏條件和控制要素:與物料種類、貯藏期、包裝情況有關(guān)。

冷藏溫度:大型冷庫的溫度控制要比小型冷庫容易，這是由于它的熱容量較大，外界因素對它的影響較小。冷藏庫內(nèi)假設(shè)貯藏大量高比熱容的食品物料時，空氣溫度變化大而食品物料溫度變化卻不大，這是由于冷藏庫內(nèi)空氣的比熱容和空氣的量均比食品物料的小和少?？諝庀鄬穸龋豪洳厥覂?nèi)的空氣既不宜過干也不宜過濕。低溫的食品物料外表如果與高濕空氣相遇，就會有水分冷凝在其外表，導(dǎo)致食品物料容易發(fā)霉、腐爛?？諝獾南鄬穸冗^低時，食品物料中的水分會迅速蒸發(fā)并出現(xiàn)萎縮。大多85％～95％，干態(tài)顆粒：<50％空氣流速(氣體組成)：過大，空氣和物料間蒸汽壓差增大，物料外表水分蒸發(fā)增大.空氣相對濕度較高而流速較低時，才會使食品物料的水分損耗降到最低。

1．果蔬的冷卻、冷藏工藝:果蔬原料常用的冷卻方法有空氣冷卻法、冷水冷卻法和真空冷卻法等。2．肉類的冷卻、冷藏工藝:一段冷卻法和兩段冷卻法,貯藏過程應(yīng)盡量減少冷藏溫度的波動。3．魚類的冷卻、冷藏工藝魚類原料的冷卻一般采用冰冷卻法和水冷卻法。4.其他食品物料的冷卻、冷藏工藝：鮮乳：①冷媒(致冷劑)冷卻法，冷媒可以用冷水、冰水或鹽水(如氯化鈉、氯化鈣溶液)；②封閉式的板式冷卻器冷卻。鮮蛋：空氣冷卻法。

四、冷卻過程中冷耗量的計算

Q0＝Gc(Ti—Tc)

式中Qo——冷卻過程中食品物料的散熱量，kJ；

G——被冷卻食品物料的質(zhì)量，kg；

c——凍結(jié)點以上食品物料的比熱容，kJ·kg-1·K-1；

Ti——冷卻開始時食品物料的溫度，K；

Tc——冷卻結(jié)束時食品物料的溫度，K。

五、食品在冷卻冷藏過程中的變化

1、水分蒸發(fā)

2、低溫冷害與寒冷收縮

3、生化變化，組成分發(fā)生變化：脂肪油燒，淀粉老化，微生物增殖

4、變色、變味和變質(zhì)

采用氣調(diào)儲藏可以大幅度減小冷藏過程中的不良反響

六、冷藏食品的回?zé)?/p>

回?zé)釙r食品的冒汗現(xiàn)象:由于空氣露點溫度高于物料溫度，當(dāng)熱空氣遇到冷的食品物料時，空中水分在低于露點溫度之下會在食品物料外表冷凝析出。

防止措施：熱空氣露點溫度<食品物料溫度

干縮：由于熱空氣相對濕度太低，使食品物料回?zé)釙r外表水分蒸發(fā)、收縮，形成干化層。

防止措施：相對濕度不要太低。

2.2.4.4食品的凍藏一、食品凍結(jié)過程的根本規(guī)律1、凍結(jié)點和低共熔點凍結(jié)點：是指一定壓力下液態(tài)物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)向固態(tài)的溫度點。①純水的凍結(jié)點:一般情況下，水被冷卻到低于凍結(jié)點的某一溫度時才開始凍結(jié)，這種現(xiàn)象被稱為過冷(Subcooling，Supercooling)。低于凍結(jié)點的這一溫度被稱為過冷點，凍結(jié)點和過冷點之間的溫度差為過冷度。凍結(jié)點和過冷點之間的水是處于亞穩(wěn)態(tài)(過冷態(tài))，極易形成冰結(jié)晶。冰結(jié)晶的形成包括冰晶的成核和冰晶的成長過程。2.2.4.4食品的凍藏一、食品凍結(jié)過程的根本規(guī)律1、凍結(jié)點和低共熔點②溶液的凍結(jié)點：溶液的飽和水蒸汽壓較純水低，使溶液凍結(jié)點低于純水凍結(jié)點，此即溶液的凍結(jié)點下降現(xiàn)象。溶液的凍結(jié)點下降值與溶液中溶質(zhì)的種類和數(shù)量(即溶液的濃度)有關(guān)。食品物料中的水是溶有一定溶質(zhì)的溶液，只是其溶質(zhì)的種類較為復(fù)雜。圖3-1水的相圖圖中AO線為液汽線，BO線為固汽線，CO線為固液線，O點為三相點。從圖可看出，壓力對水的凍結(jié)點有影響，真空(6l0Pa)下水的凍結(jié)點為0.0099℃。常壓(1.01×105Pa)下水中溶解有一定量的空氣，這些空氣使水的凍結(jié)點下降，凍結(jié)點變?yōu)?.0024℃。

圖3-1圖3-2蔗糖水溶液的液固相圖低共熔體低共熔體圖3-2為蔗糖水溶液的液固相圖。圖中AB線為溶液的冰點曲線(凍結(jié)點曲線)，BC線為液晶線(蔗糖的溶解度曲線)。從A到B，隨著蔗糖溶液濃度的增加，溶液的凍結(jié)點下降。一定濃度的蔗糖溶液經(jīng)過過冷態(tài)開始凍結(jié)后，局部水先形成冰結(jié)晶，使剩余溶液濃度增加,導(dǎo)致這些溶液的凍結(jié)點進一步下降，故溶液的凍結(jié)并非在同一溫度完成。我們一般所指的溶液或食品物料的凍結(jié)點是它(們)的初始凍結(jié)溫度。溶液或食品物料凍結(jié)時在初始凍結(jié)點開始凍結(jié)，隨著凍結(jié)過程的進行，水分不斷地轉(zhuǎn)化為冰結(jié)晶，凍結(jié)點也隨之降低，這樣直至所有的水分都凍結(jié)，此時溶液中的溶質(zhì)、水(溶劑)到達共同固化，這一狀態(tài)點B被稱為低共熔點或冰鹽凍結(jié)點。2、凍結(jié)過程和凍結(jié)曲線

凍結(jié)過程食品物料的凍結(jié)過程是指從食品物料的初溫到凍結(jié)結(jié)束的整個過程。凍結(jié)曲線凍結(jié)曲線〔freezingcurve〕就是描述凍結(jié)過程中食品物料的溫度隨時間變化的曲線.圖3-3純水的凍結(jié)曲線

水從初溫(T1)開始降溫，到達水的過冷點S，由于冰結(jié)晶開始形成，釋放的相變潛熱使水的溫度迅速上升到凍結(jié)點T2，然后水在這種不斷除去相變潛熱的平衡的條件下，繼續(xù)形成冰結(jié)晶，溫度保持在平衡凍結(jié)溫度，形成一結(jié)晶平衡帶，平衡帶的長度(時間)表示全部水轉(zhuǎn)化成冰所需的時間。當(dāng)全部的水被凍結(jié)后，冰以較快的速率降溫，到達最終溫度T3。圖3-4蔗糖溶液的凍結(jié)曲線

15％蔗糖從初溫T1開始下降，經(jīng)過過冷點S后，到達初始凍結(jié)點T2，T4為低共熔點溫度(TE)。從T2到T4階段的前期溫度下降較慢，這是由于有大量的水形成冰結(jié)晶，因此這一階段被稱為最大冰結(jié)晶生成帶。對于T2和T4之間的任一給定溫度點T3，可以根據(jù)圖3—2確定液體的濃度和冰結(jié)晶/液體的比率。如圖3-2中劃線xy，那么溶液平衡濃度y=40％，冰結(jié)晶/液體=T3y/T3x≈25/15，即62.5％的冰結(jié)晶，37.5％的液體。經(jīng)過飽和狀態(tài)點SS到達理論低共熔點溫度T4(相對應(yīng)低共熔濃度為56.2％)。隨著進一步凍結(jié)到達低共熔體。在T4后出現(xiàn)一小平衡帶。小平衡帶的長度表示去除冰和糖的水合物結(jié)晶形成所放出熱量需要的時間。圖3-5中，A→S：冷卻過程，只除去顯熱，S為過冷點(多數(shù)樣品有，但不一定很明顯;其測定取決于測溫儀的敏感度、對時間反響的迅速程度以及測溫儀在樣品中的位置)。S→B：結(jié)晶放熱、溫度上升到初始凍結(jié)點B。B→C：為有一定斜率的平衡帶，約3/4水在此階段凍結(jié)，除去大量潛熱；此段初始階段水分近乎以純水方式形成冰結(jié)晶，后階段那么有復(fù)雜的共晶物形成。C→D：此時去除一定量的熱能將使樣品的溫度下降較多，樣品中仍有一些可凍結(jié)的水分。只有當(dāng)溫度已到達低共熔點溫度，所有自由水分才全部凍結(jié)。從圖3-5可看到，凍結(jié)速率加大使凍結(jié)曲線各階段變得不易區(qū)分，速率很大時，曲線幾乎為一直線，顯示不出穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。

有些樣品的凍結(jié)曲線顯得很不規(guī)那么，曲線中出現(xiàn)了“第二凍結(jié)點〞現(xiàn)象，如圖3-6所示。圖中箭頭所指的即為“第二凍結(jié)點〞，此現(xiàn)象在不少活態(tài)植物組織凍結(jié)時出現(xiàn)，而動物性食品物料那么無此現(xiàn)象。

關(guān)于此現(xiàn)象還無準(zhǔn)確的解釋，但多數(shù)理論認(rèn)為這是由于組織中各處的水分性質(zhì)不同所造成，如胞內(nèi)水和胞外水、不同種類細胞中的水或膠體網(wǎng)內(nèi)外的水等。

圖3-6中還有另一現(xiàn)象，樣品重新凍結(jié)時的凍結(jié)溫度一般高于第一次凍結(jié)，圖中虛線所示為重新凍結(jié)之情況。重新凍結(jié)中不再出現(xiàn)“第二凍結(jié)點〞現(xiàn)象。3、凍結(jié)速率

凍結(jié)速率〔freezingvelocity〕是指食品物料內(nèi)某點的溫度下降速率或冰峰的前進速率凍結(jié)速率的表示方法：時間-溫度冰峰前進速率國際冷凍協(xié)會定義其他二、凍結(jié)前食品物料的前處理

熱燙〔blanching〕處理：蔬菜加糖〔syruping，sugaring〕處理：水果、蛋品加鹽〔salting〕處理：水產(chǎn)品和肉類濃縮處理：乳、果汁加抗氧化劑處理：蝦、蟹冰衣處理包裝處理三、食品的凍結(jié)方法

1、空氣凍結(jié)法〔airfreezing〕靜止空氣凍結(jié)法鼓風(fēng)凍結(jié)法〔air-blastfreezing〕

2、間接接觸凍結(jié)法板式凍結(jié)法〔platefreezing〕3、直接接觸凍結(jié)法液體凍結(jié)法〔liquidfreezing〕四、食品凍結(jié)凍藏工藝及控制

〔一〕凍結(jié)速率的選擇速凍(尚無統(tǒng)一概念):常以食品物料從常溫凍至中心溫度低于-18℃，果蔬類不超過30min，肉食類不超過6h為速凍?！矊嶋H應(yīng)用中多以食品類型或設(shè)備性能劃分?！乘賰鍪称返馁|(zhì)量高于緩凍食品。速凍的主要優(yōu)點凍結(jié)速率快，形成的冰結(jié)晶細小，且在食品物料中的分布均勻，對食品物料產(chǎn)生的損傷??；凍結(jié)時間越短，允許鹽分?jǐn)U散和別離出水分以形成純冰的時間也隨之縮短迅速降溫到微生物生長活動溫度以下，微生物活動的時間短，能及時阻止凍結(jié)時食品分解另外迅速凍結(jié)時，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間也顯著縮短。因而濃縮的危害性也隨之下降。四、食品凍結(jié)凍藏工藝及控制

〔一〕凍結(jié)速率的選擇凍結(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)。所以為了保證食品的品質(zhì)，應(yīng)該盡可能快地通過-1～-5℃這個最高冰晶體形成溫度帶。(二)凍藏的溫度與凍藏的時間凍藏溫度的選擇主要考慮食品物料品質(zhì)因素和經(jīng)濟本錢等。-10℃以下，才能有效地抑制微生物的生長繁殖，而要有效控制酶反響，溫度必須降低到-18℃以下。一般認(rèn)為，-12℃是食品凍藏的平安溫度，-18℃以下那么能更好地保持食品的品質(zhì)，目前國內(nèi)外大多數(shù)的食品凍藏溫度都在-18℃以下，常見的范圍在-18~-35℃。

(二)凍藏的溫度與凍藏的時間

凍藏溫度愈低，凍藏所需的費用愈高。

凍藏中冷庫的溫度并非恒定，而是會有波動。過大的溫度波動會加劇重結(jié)晶現(xiàn)象，使冰結(jié)晶增大，影響凍藏食品的質(zhì)量。盡量減少凍藏中冷庫的溫度波動：①溫度控制系統(tǒng)應(yīng)準(zhǔn)確、靈敏，②進出口應(yīng)有緩沖間，③每次食品物料的進出量不能太大。

凍制食品中病原菌控制問題凍制食品并非無菌，因而就有可能含病原菌，如肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌、腸球菌、溶血性鏈球菌、沙門氏菌等，因此病原菌的控制是一個重要問題。肉毒桿菌對低溫有很強的抵抗力。能產(chǎn)生腸毒素的葡萄球菌也常會在凍制蔬菜中出現(xiàn)，但假設(shè)將解凍溫度降低至4.4～10℃，那么無毒素出現(xiàn)?！踩忱鋬鲦満蚑TT概念冷凍鏈(coldchain)是指從食品的生產(chǎn)到運輸、貯藏、銷售等各個環(huán)節(jié)組成的一個完整的鏈狀物流體系。TTT:是指時間-溫度-品質(zhì)耐性(Time-Temperature-Tolerance)，表示相對于品質(zhì)的允許時間與溫度的程度。用以衡量在冷凍鏈的不同環(huán)節(jié)中不同溫度條件下食品品質(zhì)的耐性〔允許的貯藏期〕，并可根據(jù)不同環(huán)節(jié)、條件下凍藏食品品質(zhì)的下降情況，確定食品在整個冷凍鏈中可貯藏的期限。五、食品在凍結(jié)凍藏過程中的變化

1、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)后也會發(fā)生體積膨脹，但膨脹的程度較純水小。但也有一些例外情況，如高濃度的蔗糖溶液凍結(jié)后體積會出現(xiàn)很小的收縮。影響這一變化的因素包括：①成分，主要是物料的水分含量和空氣體積含量。食品物料中溶質(zhì)和懸浮物的存在有一“替代〞效應(yīng)，也就是這些物質(zhì)的存在相對減少了物料中的水分含量，而水是導(dǎo)致物料體積發(fā)生變化的原因，水分的減少使凍結(jié)時物料體積的膨脹減??；物料內(nèi)的空氣主要存在于細胞之間(特別是對于植物組織)，空氣可為冰結(jié)晶的形成與長大提供空間，因此空氣所占的體積增大，會減小體積的膨脹。②凍結(jié)時未凍結(jié)水分的比例。可凍結(jié)的自由水的減少意味著凍結(jié)時冰結(jié)晶的減少，溶質(zhì)的種類和數(shù)量會影響到物料中結(jié)合水的量和形成過冷狀態(tài)的趨勢。凍結(jié)前后物料的體積在不同溫度段的變化規(guī)律不同：冷卻階段(收縮)，冰結(jié)晶形成階段(膨脹)，〔該段多數(shù)情況下，起主要作用。〕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)?！?〕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)時較為明顯。因為緩凍時食品物料內(nèi)部各處不是同時凍結(jié)，細胞外(間)的水分往往先凍結(jié)，凍結(jié)后造成細胞外(間)的溶液濃度升高，細胞內(nèi)外由于濃度差而產(chǎn)生滲透壓差，使細胞內(nèi)的水分向細胞外轉(zhuǎn)移?！?〕機械損傷(Mechanicaldamage)

也稱凍結(jié)損傷。食品物料凍結(jié)時冰結(jié)晶的形成、體積的變化和物料內(nèi)部存在的溫度梯度等，會導(dǎo)致產(chǎn)生機械應(yīng)力并產(chǎn)生機械損傷。機械損傷對脆弱的食品組織，如果蔬等植物組織的損傷較大。一般認(rèn)為，凍結(jié)時的體積變化和機械應(yīng)力是食品物料產(chǎn)生凍結(jié)損傷的主要原因。機械應(yīng)力與食品物料的大小、凍結(jié)速率和最終的溫度有關(guān)?！?〕機械損傷(Mechanicaldamage)小的食品物料凍結(jié)時內(nèi)部產(chǎn)生的機械應(yīng)力小些。對于一些含水較高、厚度大的物料，外表溫度下降極快時可能導(dǎo)致物料出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫，這往往是由于物料組織的非均一收縮所導(dǎo)致(物料外殼首先凍結(jié)固化，而當(dāng)內(nèi)部凍結(jié)膨脹時導(dǎo)致外殼破裂)?！?〕非水相組分被濃縮由于凍結(jié)時物料內(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)，在冰鹽結(jié)晶點之上時溫度愈低，濃縮程度愈高。液態(tài)食品物料凍結(jié)時加以攪拌可以減少溶質(zhì)在固—液界面的聚集，因此有助于純冰結(jié)晶的形成，溶質(zhì)的濃縮也將到達最大程度。緩慢凍結(jié)會導(dǎo)致連續(xù)、平滑的固—液界面，冰結(jié)晶的純度較高，溶質(zhì)的濃縮程度也較大；反之，快速凍結(jié)導(dǎo)致不連續(xù)、不規(guī)那么的固—液界面，冰結(jié)晶中會夾帶局部溶質(zhì)，溶質(zhì)的濃縮程度也就較小。凍結(jié)—濃縮現(xiàn)象可以用于液態(tài)食品物料的濃縮。

2、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。如：速凍水果與緩凍水果均貯藏在-18℃下，速凍水果中的冰結(jié)晶不斷增大，幾個月后速凍水果中冰結(jié)晶的大小變得和緩凍的差不多。重結(jié)晶的原因可能有幾種，一般認(rèn)為，任何冰結(jié)晶外表(形狀)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的變化有降低其本身能量水平的趨勢，外表積／體積比大、不規(guī)那么的小結(jié)晶變成外表積／體積比小、結(jié)構(gòu)緊密的大結(jié)晶會降低結(jié)晶的外表能。這就是同分異質(zhì)重結(jié)晶(Iso-massrecrystallization)。

〔1〕重結(jié)晶在多結(jié)晶系統(tǒng)中，當(dāng)小結(jié)晶存在時，大結(jié)晶有“長大〞的趨勢，原因是融化-擴散-重新凍結(jié)中冰結(jié)晶變大，屬于遷移性重結(jié)晶(Migratoryrecrystallization)。①在溫度恒定下，物料中含有大量直徑小于2μm的結(jié)晶時，遷移性重結(jié)晶以相當(dāng)大的速率進行。在速凍果蔬等食品物料(甚至包括冰淇淋)中的冰結(jié)晶的大小一般遠大于2μm，因此凍藏食品貯藏在恒定溫度和壓力下可以減少遷移性重結(jié)晶現(xiàn)象。〔1〕重結(jié)晶②凍藏中溫度波動以及與之相關(guān)的蒸汽壓梯度會促進遷移性重結(jié)晶，食品物料中低溫(低蒸汽壓)處的冰結(jié)晶會在犧牲高溫(高蒸汽壓)處的冰結(jié)晶的情況下長大。在高溫(高蒸汽壓)處的最小的冰結(jié)晶會消失，較大的冰結(jié)晶會減小，低溫(低蒸汽壓)處，較大冰結(jié)晶會長大，而由于結(jié)晶能的限制最小的冰結(jié)晶不會重新生成。冰結(jié)晶相互接觸發(fā)生的重結(jié)晶稱為連生性重結(jié)晶(Accretiverecrystallization)。因為結(jié)晶數(shù)量的減少可導(dǎo)致整個結(jié)晶相外表能的降低，這也是造成冰結(jié)晶數(shù)量不斷減少，體積不斷增大的原因之一?！?〕凍干害又稱為凍燒(Freezerburn)、干縮，這是由于食品物料外表脫水(升華)形成多孔干化層，物料外表的水分可以下降到10％～15％以下，使食品物料外表出現(xiàn)氧化、變色、變味等品質(zhì)明顯降低的現(xiàn)象。凍干害是一種外表缺陷，多見于動物性的組織。減少干縮的措施包括減少凍藏間的外來熱源及溫度波動，降低空氣流速，改變食品物料的大小、形狀、堆放形式和數(shù)量，采取適當(dāng)?shù)陌b等?！?〕脂類的氧化和降解凍藏過程中食品物料中的脂類會發(fā)生自動氧化作用，結(jié)果導(dǎo)致食品物料出現(xiàn)油哈味。此外脂類還會發(fā)生降解，游離脂肪酸的含量會隨著凍藏時間的增加而增加。乳和冰淇淋中的固形物含量與脂類氧化的敏感性有關(guān)：冰淇淋中脂肪含量在39.5％以上時，-18℃凍藏3個月不會發(fā)生變味，而脂肪含量低那么易發(fā)生。濃縮乳(3:1)的非脂固形物低于38％時，-27.2℃凍藏24個月亦無氧化味產(chǎn)生。〔3〕脂類的氧化和降解脂類的氧化受少量的銅、鐵催化，如冰淇淋中1.25mg·kg-1的銅即會導(dǎo)致氧化味的產(chǎn)生。濃縮乳中參加螯合劑可減少氧化味的產(chǎn)生。乳和乳制品冷凍前的加熱和均質(zhì)對抑制氧化有作用。加熱對氧化的抑制主要是由于硫氫基化合物的形成。而含硫化合物與乳或冰淇淋的加熱味有關(guān)，一般欲凍藏的乳品應(yīng)先進行加熱處理，加熱溫度應(yīng)稍高于市售牛乳和冰淇淋。均質(zhì)的抑制效應(yīng)與其可減少金屬離子濃度有關(guān)?？寡趸瘎χ愌趸幸种谱饔?。此外凍藏的溫度也有一定的影響?！?〕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)分子可能會發(fā)生凝聚，溶解性下降，甚至?xí)霈F(xiàn)絮凝、變性等。凍藏時間延長往往會加劇這一現(xiàn)象，而凍藏溫度低、凍結(jié)速率快可以減輕這一現(xiàn)象。成分(總固形物)不同的乳品長期貯藏(120天)后發(fā)生的變化明顯不同。熱處理可明顯延長未變性貯期。均質(zhì)對蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性有降低作用，且濃縮前均質(zhì)比濃縮后均質(zhì)影響要小一些。冷凍前牛乳的冷藏和冷處理對蛋白質(zhì)穩(wěn)定性有不利的影響，但冷藏前的加熱處理對減少此影響有好處，加熱還可減少冷藏時乳糖結(jié)晶的形成?！?〕其他變化凍藏過程中食品物料還會發(fā)生其他一些變化，如pH值、色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)成分等。圖3-9顯示了一些食品物料在凍結(jié)前和凍藏過程中的pH值變化情況。pH值的變化一般是由于食品物料的成熟和未凍結(jié)局部溶質(zhì)的濃縮所導(dǎo)致的，凍藏過程中食品物料pH值變化的速率和程度與物料的緩沖能力、所含鹽的組成、蛋白質(zhì)和鹽的相互作用、酶活性和貯藏溫度有關(guān)。pH值的變化所引起的質(zhì)量變化并不明顯，但理論上可知pH值會影響酶的活性和細胞的通透性。六、凍藏食品的解凍

1、解凍過程的熱力學(xué)特點解凍：是凍藏食品物料回溫、冰結(jié)晶融化的過程。解凍過程要比凍結(jié)過程慢。凍結(jié)時食品物料的外表首先凍結(jié)，形成固化層；解凍時那么是食品物料外表首先融化(右圖)。解凍食品的熱量：冰點上的相變潛熱和冰點下的顯熱。由于冰的導(dǎo)熱率和熱擴散率較水的大(圖3-11)，因此凍結(jié)時的傳熱較解凍時快。低溫(-20℃)時水(冰結(jié)晶形式)的比熱容接近冰的，解凍時水分↑，比熱容相應(yīng)↑，最后接近水的比熱容。因此升高單位溫度所需要的熱量也逐漸增加。從圖中的解凍曲線可以看出，解凍開始階段

溫度上升較快，因為樣品外表還沒有出現(xiàn)融化

層，傳熱是通過凍結(jié)局部進行的，而且凍結(jié)狀

態(tài)樣品比熱容小，故傳熱較快，而當(dāng)樣品的表

面出現(xiàn)融化層后，由于融化層中非流態(tài)的水的

傳熱性差，傳熱的速率下降。

而且由于相變吸收大量的潛熱，樣品的溫

度出現(xiàn)了一個較長的解凍平衡區(qū)。當(dāng)樣品全部

解凍之后，溫度才會繼續(xù)上升。對于速凍的樣

品，解凍平衡區(qū)的溫度低于凍結(jié)點。

上述的解凍曲線只是針對解凍時的傳熱是以熱傳導(dǎo)為主的情況，而不適合微波解凍，以及解凍后食品物料成為可流動的液態(tài)的情況。

圖3—12是在相同溫度差下得出的，在實際情況中，凍結(jié)過程的溫度差一般遠較解凍過程的大。這一因素也大大降低了解凍速率。2、解凍方法從能量的提供方式和傳熱分：①采用具有較高溫度的介質(zhì)加熱，傳熱從外表向內(nèi)(中心)進行。②采用介電或微波場加熱，受熱是內(nèi)外同時進行?！?〕空氣解凍法①0～4℃的空氣為緩慢解凍，20～25℃那么較快速解凍。②在空氣中解凍的速率不高。③在空氣中混入水蒸氣使?jié)穸取鈨鏊俾省?，水分蒸發(fā)↓。④用高濕空氣解凍時，應(yīng)防止水分在食品物料外表冷凝析出?！?〕水或鹽水解凍法主要用于海產(chǎn)品①可用浸漬或噴淋形式，4～20℃，鹽水濃度4％～5％。②由于水的傳熱特性比空氣好，解凍速度比在空氣中快很多。③直接接觸應(yīng)以不影響食品物料的品質(zhì)為宗旨，否那么應(yīng)有包裝④鹽水有一定的脫水作用，如用鹽水解凍海膽時，海膽的適度脫水可以防止其出現(xiàn)組織崩潰。(3)冰塊解凍法

采用碎冰包圍欲解凍的食品物料，利用接近水的凍結(jié)點的冰使食品物料升溫解凍，此法可使解凍中一直保持低溫，減少了物料外表的質(zhì)量下降，但該法解凍時間較長。

(4)板式加熱解凍法

與板式凍結(jié)法相似，是將食品物料夾于金屬板之間進行解凍，此法適合于外形較為規(guī)整的食品物料，如冷凍魚糜、金槍魚肉等，其解凍速度快，解凍時間短。(5)微波解凍法

微波解凍法是將欲解凍的食品置于微波場中，使食品物料吸收微波能并將其轉(zhuǎn)化成熱能，從而到達解凍的作用。由于高頻電磁波的強穿透性，解凍時食品物料內(nèi)外可以同時受熱，解凍所需的時間很短。

(6)高壓靜電解凍法

高壓靜電解凍法是用10～30kV的電場作用于冰凍的食品物料，將電能轉(zhuǎn)變成熱能，從而將食品物料加熱。這種方法解凍時間短，物料的汁液流失少。

還有新的解凍方法，如超聲波解凍、高壓解凍等。3、解凍過程的工藝控制

如前所述，解凍過程對凍藏食品物料的品質(zhì)影響大。出現(xiàn)品質(zhì)下降現(xiàn)象主要是汁液流失(Drip)。汁液流失是指凍藏食品物料解凍后，從食品物料中流出的汁液。由于流出的汁液中具有一定的營養(yǎng)成分和呈味成分，汁液流失會降低食品物料的營養(yǎng)、質(zhì)地和口感等。它是食品物料在凍結(jié)凍藏過程中受到的各種凍害的表達。汁液流失的多少不僅與解凍的控制有一定關(guān)系，而且與凍結(jié)和凍藏過程有關(guān)，此外食品物料的種類、凍結(jié)前食品物料的狀態(tài)等也對汁液流失有很大的影響。減少汁液流失的方法應(yīng)從上述各方面采取措施，如采用速凍、減小凍藏的溫度波動，對于肉類原料，控制其成熟情況，使其pH值偏離肉蛋白質(zhì)的等電點，以及采取適當(dāng)包裝等措施。從解凍控制來看，緩慢的解凍速度有利于減少汁液流失，這是由于食品物料在凍結(jié)、凍藏中發(fā)生水分重新分布，緩慢解凍使發(fā)生轉(zhuǎn)移的水分有較長的時間恢復(fù)原來的分布狀態(tài)。但緩慢解凍長時處在高溫環(huán)境，給微生物繁殖、酶反響和非酶反響創(chuàng)造了較好的條件，對食品品質(zhì)有影響。因此當(dāng)食品物料在凍結(jié)和凍藏過程中沒有發(fā)生很大的水分轉(zhuǎn)移時，快速解凍可能對保證食品物料的質(zhì)量更為有利。思考題

1、低溫對微生物、酶及食品物料的影響有哪些？

2、食品在冷卻冷藏過程中的變化有哪些？

3、食品凍結(jié)過程的根本規(guī)律和解凍時的本卷須知。

4、食品在凍結(jié)凍藏過程中的變化有哪些？

5、凍藏和冷藏的概念和根本原理。

6、影響凍制食品的品質(zhì)及其耐藏性的因素。

7、速凍的定義，速凍與緩凍的優(yōu)缺點。

一、定義讓食鹽或糖滲入食品組織內(nèi)，降低其水分活度，提高其滲透壓，或通過微生物的正常發(fā)酵降低食品的pH值，從而抑制腐敗菌的生長，防止食品的腐敗變質(zhì)，獲得更好的感官品質(zhì)，并延長保質(zhì)期的儲藏方法稱為腌制保藏。

鹽腌的過程稱為腌制；糖腌的過程稱為糖漬。鹽腌的制品有腌菜、腌肉、腌禽蛋等。

糖腌的制品糖漬品(preserves)主要有蜜餞類和果醬類。

腌菜即果蔬腌制品(pickles)，可分為兩大類：發(fā)酵性和非發(fā)酵性的腌制品。

發(fā)酵性腌制品的特點就是腌制時食鹽用量較低，腌漬過程中有顯著的乳酸發(fā)酵，并用醋液或糖醋香料液浸漬。產(chǎn)品有四川泡菜、酸黃瓜、酸蘿卜、蕎頭等。

非發(fā)酵性腌制品的特點就是腌制時食鹽用量較高，使乳酸發(fā)酵完全受到抑制或只能極其輕微地進行，其間還加用香料，這類產(chǎn)品可再分成三類：

①腌菜(干態(tài)、半干態(tài)和濕態(tài)的鹽腌制品)；

②醬菜(加用甜醬或咸醬的鹽腌制品)；

③糟制品(腌制時還加用了米酒糟或米糠)。產(chǎn)品有咸白菜、腌雪菜、醬瓜、什錦菜、榨菜等。

蜜餞類又分為蜜餞、果脯和涼果。

蜜餞是以鮮果坯經(jīng)糖或蜜漬煮制，不經(jīng)烘干或半干性的制品。蜜餞含糖量較低(一般在60%以下)，含水量較大(一般在25%以上)。

果脯是鮮果坯經(jīng)糖或蜜漬煮制，烘干(或曬干)而成的制品。果脯含糖量較高(一般在65%以上)，含水量較低(一般在20%以下)。

涼果是將果坯用糖、蜂蜜和其它多種輔料一起腌漬后，再經(jīng)日曬干制而成。

果醬類又分為果醬、果泥和果凍等。

果品糖制后并不保持果實或果塊原料形狀的制品，統(tǒng)稱為果醬。果醬一般含糖60%~70%。

篩濾后的果肉漿液，加或不加食糖、果汁和香料，煮制成質(zhì)地均勻的半固態(tài)制品即為果泥。果泥中不加或加少量糖，加或不加香料制成的比較稀薄的制品常稱為沙司。由果泥枯燥成皮革狀的制品稱為果丹皮。

果凍是將果汁和糖濃縮到冷卻呈能凝膠狀的制品。

二、食品的腌漬

(一)腌漬的保藏原理

1、溶液濃度與微生物的關(guān)系

(1)溶液的濃度及含義

(2)溶液濃度的測定方法

(3)溶液濃度與微生物的關(guān)系

溶液是兩種或兩種以上物質(zhì)均勻混合且呈分子(或離子)分散狀態(tài)的物態(tài)體系?？煞譃闅鈶B(tài)、液態(tài)、固態(tài)溶液三種。通常所謂溶液多是指液態(tài)溶液而言。在液態(tài)溶液中常把液體稱為溶劑，而把溶解在液體中的氣體或固體稱為溶質(zhì)。溶液的濃度就是單位體積的溶液中溶有的物質(zhì)(溶質(zhì))重量，可以用容積、重量或摩爾濃度來表示。溶液的濃度通?？梢杂妹芏确▉頊y定，即用密度計測定。

鹽水的濃度常用波美密度計(Baume‘或°Be’)測定；糖水的濃度那么用糖度計(Sacchrometer)、波林糖度計(Balling)或白利糖度計(Brix)測定。

相對密度是任何溶液的質(zhì)量和同容積水的質(zhì)量的比值，它隨溫度變化而變化，因此測定時必須校正溫度，故上面所提到的波美密度計、三種糖度計使用時必須在校正溫度的條件下進行。我國現(xiàn)多用在15℃標(biāo)準(zhǔn)溫度下標(biāo)刻的“合理〞密度計。所謂“合理〞即它的0°Be‘和15℃時水的密度相當(dāng)，66°Be’和濃硫酸的密度1.8429相當(dāng)，而食鹽濃度為10%時，它的標(biāo)度正好為10°Be‘，因此在0~10°Be'間等分成十格，每格大致相當(dāng)于1%食鹽溶液。根據(jù)微生物細胞所處在溶液濃度的不同，可把環(huán)境溶液分成三種類型，即等滲溶液(Isotonic)、低滲溶液(Hypotonic)和高滲溶液(Hypertonic)。

在低滲溶液中，外界溶液的水分會穿過微生物的細胞壁并通過細胞膜向細保內(nèi)滲透，滲透的結(jié)果使微生物的細胞呈膨脹狀態(tài)，如果內(nèi)壓過大，就會導(dǎo)致原生質(zhì)脹裂(Plasmoptsis)，微生物無法生長繁殖。在高滲溶液中，微生物細胞內(nèi)的水分會透過原生質(zhì)膜向外界溶液滲透，其結(jié)果是細胞的原生質(zhì)脫水產(chǎn)生質(zhì)壁別離(Plasmolysis)。質(zhì)壁別離的結(jié)果使細胞變形，微生物的生長活動受到抑制，脫水嚴(yán)重時還會造成微生物死亡。2、鹽在腌漬中的作用(1)食鹽溶液的防腐機理食鹽溶液對微生物細胞具有脫水作用；食鹽溶液對微生物具有生理毒害作用；食鹽溶液對微生物酶活力有影響；食鹽溶液可降卑微生物環(huán)境的水分活度；食鹽的參加使溶液中氧氣