《水產(chǎn)品加工學(xué)》教學(xué)課件-第5章-冷凍水產(chǎn)品加工工藝

第五章冷凍水產(chǎn)品加工工藝為什么要學(xué)習(xí)冷凍水產(chǎn)品加工工藝？

從前面的章節(jié)學(xué)習(xí)我們知道，水產(chǎn)品水分含量高，鮮度下降快，物流半徑短，非沿海、沿江人們要想吃到新鮮的水產(chǎn)品，僅靠活魚(yú)運(yùn)輸途徑是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求的。目前已經(jīng)證實(shí)，低溫加工是保持水產(chǎn)品新鮮度最重要的技術(shù)手段。本章主要知識(shí)點(diǎn)如冷凍水產(chǎn)品的加工方法、快速凍結(jié)、水產(chǎn)品的冷鏈流通等將有助于您更好地探索冷凍水產(chǎn)品加工的奧秘。學(xué)習(xí)目標(biāo)能用簡(jiǎn)潔、專(zhuān)業(yè)的語(yǔ)言講述清楚冷凍水產(chǎn)品加工的原理；能區(qū)分水產(chǎn)品冷卻與凍結(jié)、冷藏與凍藏的概念；分別指出3種水產(chǎn)品的冷卻方法與凍結(jié)方法；比較緩慢凍結(jié)與快速凍結(jié)的差異及對(duì)水產(chǎn)品品質(zhì)的影響；能分析蛋白質(zhì)冷凍變性的原因，并列出3種以上的控制措施；能闡釋汁液流失的原因，并列出5種以上的控制措施；能依據(jù)基本技術(shù)參數(shù)計(jì)算水產(chǎn)品凍結(jié)過(guò)程中的冷耗量；能通過(guò)調(diào)研總結(jié)冷凍水產(chǎn)品加工存在的主要問(wèn)題；能通過(guò)有效交流討論，分析如何發(fā)展水產(chǎn)品的冷鏈流通；能通過(guò)現(xiàn)代信息手段獲取水產(chǎn)品冷凍新技術(shù)及其研究進(jìn)展；一、冷凍對(duì)水產(chǎn)品微生物的影響（一）微生物的耐冷性

微生物耐冷性因種類(lèi)而異，一般地，球菌類(lèi)比G-桿菌更耐冷，而酵母和霉菌比細(xì)菌更耐冷。對(duì)于同種類(lèi)的微生物，它們的耐冷性則隨培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)時(shí)間、冷卻速度、冷卻終溫及初始菌數(shù)等因素而變化。第一節(jié)冷凍水產(chǎn)品加工原理（二）冷凍對(duì)微生物的抑制作用

梭子蟹菌落總數(shù)在不同貯藏溫度下的變化二、冷凍對(duì)水產(chǎn)品酶活性的影響溫度對(duì)血紅素和過(guò)氧化物酶催化愈創(chuàng)木酚氧化反應(yīng)速度的影響1．過(guò)氧化物酶2．血紅素冷凍條件下，與腐敗變質(zhì)的相關(guān)的酶活性可顯著降低，從而保持水產(chǎn)品品質(zhì)。低溫對(duì)酶活性的抑制作用因酶的種類(lèi)而有明顯差異三、冷凍對(duì)水產(chǎn)品氧化的影響水產(chǎn)品中不飽和脂肪酸含量高，在貯藏與加工過(guò)程更易氧化變質(zhì)。水產(chǎn)品脂肪氧化會(huì)加速蛋白質(zhì)氧化，引起蛋白質(zhì)變性，低溫可延緩氧化作用四、冷凍對(duì)水產(chǎn)品品質(zhì)的影響（一）水分蒸發(fā)水產(chǎn)品在冷凍貯藏與加工過(guò)程中，其水分會(huì)不斷向環(huán)境空氣蒸發(fā)而逐漸減少，導(dǎo)致重量減輕，這種現(xiàn)象就是水分蒸發(fā)；影響水分蒸發(fā)的因素很多，比如環(huán)境濕度、包裝、凍結(jié)方式、凍藏溫度、水產(chǎn)品溫度、水產(chǎn)品與環(huán)境的溫差、水產(chǎn)品的形狀與特性、分割程度等。（二）蛋白質(zhì)凍結(jié)變性水產(chǎn)品在冷凍貯藏與加工過(guò)程中，造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的ATPase活性減小、肌動(dòng)球蛋白溶解性降低、持水力下降等凍藏溫度對(duì)魚(yú)肌鹽溶性蛋白的影響（三）汁液流失冷凍水產(chǎn)品在解凍時(shí)，冰晶融解產(chǎn)生的水分沒(méi)有完全被組織吸收重新回到凍前狀態(tài)，其中有一部分水分就從水產(chǎn)品內(nèi)分離出來(lái)，此種現(xiàn)象就稱(chēng)為汁液流失。汁液流失受到許多因素的影響，主要有原料種類(lèi)、凍結(jié)前處理、凍結(jié)時(shí)原料新鮮度、凍結(jié)速度、凍藏時(shí)間、凍藏期間對(duì)溫度的管理及解凍方法等。凍藏溫度對(duì)蝦汁液流失的影響（四）脂肪酸敗脂肪酸敗就是脂肪的氧化過(guò)程，是引起水產(chǎn)品發(fā)粘、風(fēng)味劣變等變質(zhì)現(xiàn)象的主要原因。脂肪酸敗有兩種類(lèi)型，即水解酸敗和氧化酸敗。引發(fā)反應(yīng)：RH→R·+H·連鎖反應(yīng)：R.+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+R·終止反應(yīng)：R·+R·→R-RR·+ROO·→ROORROO·+ROO·→ROOR+O2（五）冷凍水產(chǎn)品變色由于水產(chǎn)品自身成分方面的特殊性，加上微生物、酶、氧化作用等因素的影響，使得水產(chǎn)品在冷凍貯藏與加工過(guò)程中發(fā)生諸多的變色現(xiàn)象，如紅肉魚(yú)褐變、旗魚(yú)綠變、貝類(lèi)紅變、蝦的黑變等。有效地防止水產(chǎn)品變色的方法：采用新鮮度高的水產(chǎn)品；凍結(jié)之前去掉內(nèi)臟；捕獲之后立即放血，快速凍結(jié)及低溫凍藏；真空包裝或采用充入惰性氣體的包裝；包冰衣；添加抗氧化劑等。第二節(jié)冷凍水產(chǎn)品加工方法與設(shè)備一、水產(chǎn)品的冷卻與凍結(jié)（一）水產(chǎn)品的冷卻水產(chǎn)品冷卻的本質(zhì)是一種熱交換過(guò)程，是讓水產(chǎn)品的熱量傳遞給周?chē)牡蜏亟橘|(zhì)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，使水產(chǎn)品溫度降低到高于其凍結(jié)點(diǎn)的某一預(yù)定溫度，以便及時(shí)的抑制其體內(nèi)的生化變化和微生物的生長(zhǎng)繁殖過(guò)程。1.空氣冷卻法空氣冷卻法是將水產(chǎn)品放置于冷卻空氣中，通過(guò)冷卻空氣的不斷循環(huán)帶走水產(chǎn)品熱量，從而使水產(chǎn)品獲得冷卻的方法，其冷卻效果主要取決于空氣溫度、循環(huán)速度及相對(duì)濕度等因素。2.水冷卻法水冷卻法是將水產(chǎn)品直接與低溫的水接觸而獲得冷卻的方法。水冷卻法的優(yōu)點(diǎn)是冷卻速度快、避免了干耗、占用空間少等，但存在損害水產(chǎn)品外觀、易發(fā)生交叉污染及水溶性營(yíng)養(yǎng)素流失等缺陷。3.碎冰冷卻法碎冰冷卻法即碎冰直接與水產(chǎn)品接觸，吸收融解熱后變成水，同時(shí)使水產(chǎn)品冷卻的方法。（二）冷卻方法與設(shè)備（三）水產(chǎn)品的凍結(jié)水產(chǎn)品凍結(jié)過(guò)程中的水分轉(zhuǎn)移1.水產(chǎn)品的冰點(diǎn)隨著水產(chǎn)品溫度的降低，我們可以觀察到在某個(gè)溫度下水產(chǎn)品中的水分開(kāi)始結(jié)冰，此溫度即為水產(chǎn)品的冰點(diǎn)或凍結(jié)點(diǎn)。2.凍結(jié)過(guò)程與凍結(jié)曲線凍結(jié)曲線可分成AB、BC及CD三個(gè)階段，其中AB階段是冷卻過(guò)程，而B(niǎo)C和CD兩階段為凍結(jié)過(guò)程，BC階段相當(dāng)于冰點(diǎn)tf～-5℃的溫度變化，假如水產(chǎn)品的冰點(diǎn)為-1℃，則BC階段相當(dāng)于80％的凍結(jié)率，也就是說(shuō)大多數(shù)水分是在BC階段變成冰晶的，我們把BC階段所對(duì)應(yīng)的溫度區(qū)間-1～-5℃稱(chēng)為最大冰晶生成帶。凍結(jié)速度，是指水產(chǎn)品內(nèi)某點(diǎn)的溫度下降的速度或水產(chǎn)品內(nèi)某種溫度的冰鋒向內(nèi)擴(kuò)展的速度3.凍結(jié)速度凍結(jié)速度冰晶的狀態(tài)冰鋒前進(jìn)速度V冰和水分移動(dòng)速度V冰之關(guān)系形狀數(shù)量大?。ㄖ睆健灵L(zhǎng)寬）數(shù)秒針狀無(wú)數(shù)1～5μm×5～10μmV冰＞＞

V水1.5min桿狀很多0～20μm×20～50μmV冰

＞V水40min柱狀少數(shù)50～100μm×100μmV冰

＜V水90min塊粒狀少數(shù)50～200μm×200μm以上V冰＜＜

V水凍結(jié)速度與冰晶狀態(tài)之間的關(guān)系（四）凍結(jié)方法與設(shè)備1.空氣凍結(jié)法空氣凍結(jié)法是用低溫空氣作為介質(zhì)以帶走水產(chǎn)品的熱量，從而使水產(chǎn)品獲得凍結(jié)的方法。隧道式凍結(jié)器1．絕熱外殼2．蒸發(fā)器3．承水盤(pán)4．可逆轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)5．擋風(fēng)隔板6．小貨車(chē)螺旋帶式凍結(jié)器1．出料傳送帶2．絕熱箱體3．轉(zhuǎn)筒4．蒸發(fā)器5．風(fēng)機(jī)6．控制箱7．進(jìn)料口8．傳送帶清洗器2.平板凍結(jié)或間接接觸凍結(jié)法平板凍結(jié)或間接接觸凍結(jié)法是通過(guò)冷的金屬表面與水產(chǎn)品接觸來(lái)完成凍結(jié)的方法。臥式平板凍結(jié)器1．支架2．鏈環(huán)螺栓3．墊塊4．水產(chǎn)品5．平板6．液壓缸7．液壓桿件3.噴淋或浸漬凍結(jié)法噴淋或浸漬凍結(jié)法是將包裝或未包裝的水產(chǎn)品與液體制冷劑或載冷劑接觸換熱，從而獲得凍結(jié)的方法。液氮凍結(jié)器1．進(jìn)口2．食品3．風(fēng)機(jī)4．噴嘴5．N2供液管6．傳送帶7．出口二、水產(chǎn)品的包裝與冷凍貯藏凍結(jié)水產(chǎn)品的包裝不僅可以保護(hù)凍結(jié)水產(chǎn)品的質(zhì)量，防止其變質(zhì)，還可以使冷凍水產(chǎn)品的生產(chǎn)更加合理化，提高生產(chǎn)效率。另外，科學(xué)合理的包裝還可以給消費(fèi)者衛(wèi)生感、營(yíng)養(yǎng)感、美味感和安全感，從而提高冷凍水產(chǎn)品的商品價(jià)值，促進(jìn)冷凍水產(chǎn)品的銷(xiāo)售與消費(fèi)。

（一）水產(chǎn)品的包裝冷藏是將冷卻的水產(chǎn)品置于水產(chǎn)品冰點(diǎn)以上某一個(gè)溫度（-1.5～10℃）保藏水產(chǎn)品的方法。（二）水產(chǎn)品冷藏空氣冷藏法的貯藏效果與冷藏溫度、相對(duì)濕度、空氣循環(huán)、包裝等有關(guān)。（三）水產(chǎn)品凍藏凍藏是將凍結(jié)的水產(chǎn)品置于水產(chǎn)品冰點(diǎn)以下某一個(gè)溫度（-1.5～-23℃）保藏水產(chǎn)品的方法。冷凍水產(chǎn)品的貯藏質(zhì)量受凍藏溫度、相對(duì)濕度及空氣循環(huán)等因素的影響。三、水產(chǎn)品冷鏈流通（一）水產(chǎn)品冷鏈組成水產(chǎn)品冷鏈一般由以下環(huán)節(jié)組成：水產(chǎn)品原料、冷凍加工、冷凍貯藏、冷凍運(yùn)輸、冷凍銷(xiāo)售及冷凍消費(fèi)環(huán)節(jié)組成1.冷凍加工冷凍加工包括各種水產(chǎn)品原料的預(yù)冷卻、各種冷凍水產(chǎn)品的加工與加工品的速凍等。2.冷凍貯藏冷凍貯藏包括水產(chǎn)品原料及其加工品的冷藏和凍藏，主要涉及各類(lèi)冷藏庫(kù)。3.冷凍運(yùn)輸冷凍運(yùn)輸包括水產(chǎn)品低溫狀態(tài)下的中、長(zhǎng)途運(yùn)輸及短途配送等物流環(huán)節(jié)。主要涉及鐵路冷藏車(chē)、冷藏汽車(chē)、冷藏船、冷藏集裝箱等低溫運(yùn)輸工具。4.冷凍銷(xiāo)售冷凍銷(xiāo)售包括冷凍水產(chǎn)品的批發(fā)及零售等，由生產(chǎn)廠家、批發(fā)商和零售商共同完成。（二）水產(chǎn)品冷鏈相關(guān)設(shè)備1.固定冷凍設(shè)備冷凍貯藏是水產(chǎn)品冷鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要涉及各類(lèi)冷藏庫(kù)，另外還涉及冷藏陳列柜和家用冰箱等。制冷系統(tǒng)示意圖1．壓力表2．壓力表3．冷凝水入口4．冷凝水出口5．冷凝器6．制冷劑7．壓縮機(jī)8．調(diào)節(jié)閥9．蒸發(fā)器2.冷凍運(yùn)輸設(shè)備冷凍運(yùn)輸是水產(chǎn)品冷鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由冷凍運(yùn)輸設(shè)備來(lái)完成。冷凍運(yùn)輸設(shè)備是指本身能造成并維持一定的低溫環(huán)境以運(yùn)輸冷凍水產(chǎn)品的設(shè)施及裝置，包括冷藏汽車(chē)、鐵路冷藏車(chē)、冷藏船和冷藏集裝箱等機(jī)械制冷冷藏汽車(chē)示意圖（三）水產(chǎn)品冷鏈發(fā)展趨勢(shì)1.發(fā)展先進(jìn)的冷凍運(yùn)輸裝備2.建立冷鏈物流體系和信息一體化體系3.發(fā)展第三方冷鏈物流4.培養(yǎng)冷鏈物流人才第三節(jié)冷凍水產(chǎn)品加工實(shí)例冷凍魚(yú)片包括冷凍淡水魚(yú)片和冷凍海產(chǎn)魚(yú)片，二者的工藝流程基本相同。對(duì)于不同的魚(yú)種，在操作細(xì)節(jié)上會(huì)有略微的差異。冷凍魚(yú)片的基本工藝流程及工藝要點(diǎn)如下：原料選擇→前處理→剖片挑刺→稱(chēng)重裝盤(pán)→速凍→脫盤(pán)→包裝檢驗(yàn)→成品凍藏。一、冷凍魚(yú)片加工（1）原料選擇（2）前處理（3）剖片挑刺（4）稱(chēng)重裝盤(pán)（5）速凍（6）脫盤(pán)、包裝、檢驗(yàn)、貯藏二、冷凍蝦仁加工冷凍蝦仁加工是蝦蟹類(lèi)冷凍產(chǎn)品加工中的重要組成部分，加工的工藝流程及工藝要點(diǎn)如下：原料選擇→前處理→加工處理→洗滌控水→稱(chēng)重裝盤(pán)→速凍→制作冰被→脫盤(pán)→鍍冰衣→包裝檢驗(yàn)→成品凍藏。（1）原料選擇（2）前處理（3）加工處理（4）速凍（6）脫盤(pán)、鍍冰衣（7）包裝、檢驗(yàn)、凍藏總結(jié)冷凍水產(chǎn)品加工原理冷凍條件下水產(chǎn)品中的腐敗微生物生長(zhǎng)代謝受阻；冷凍條件下水產(chǎn)品中的腐敗相關(guān)酶活性下降；冷凍條件下水產(chǎn)品中的各類(lèi)化學(xué)反應(yīng)速度變慢；冷凍條件抑制水產(chǎn)品中的腐敗因子，保持了水產(chǎn)品良好品質(zhì)；水產(chǎn)品冷卻讓水產(chǎn)品的熱量傳遞給周?chē)牡蜏亟橘|(zhì)，從而降低水產(chǎn)品溫度的方法(冰點(diǎn)以上溫度)；冷卻方法有空氣冷卻法、水冷卻法和碎冰冷卻法；水產(chǎn)品凍結(jié)讓水產(chǎn)品的熱量傳遞給周?chē)牡蜏亟橘|(zhì)，從而降低水產(chǎn)品溫度的方法(冰點(diǎn)以下溫度)；凍結(jié)方法有空氣凍結(jié)法、平板凍結(jié)或間接接觸凍結(jié)法及噴淋或浸漬凍結(jié)法；蛋白質(zhì)凍結(jié)變性水產(chǎn)品蛋白冷凍變性時(shí)，其結(jié)構(gòu)改變，ATPase活性減小、肌動(dòng)球蛋白溶解性降低、持水力下降；原因可能是離子強(qiáng)度和pH值發(fā)生變化，因鹽析作用而變性；冰晶擠