農(nóng)林牧漁第四章食品的冷加工原理與冷凍保藏技術(shù)

4/4/20251概論冷藏〔冷卻〕制品，主要指將食品原料和配料經(jīng)過前處理例如清洗、分割、包裝或加工處理后，在-1℃～8℃儲藏的制品；凍藏〔凍結(jié)〕制品，主要是指將食品原料經(jīng)過前處理加工，在-30℃以下快速凍結(jié)，經(jīng)包裝后，在-18℃以下低溫儲藏和流通的食品。4/4/20252低溫保藏食品歷史：公元前1000多年天然冰記載；19世紀(jì)冷凍機(jī)創(chuàng)造；1877年氨水吸收式冷凍機(jī)首次商業(yè)應(yīng)用；20世紀(jì)初，凍結(jié)食品廠出現(xiàn)；60年代冷藏鏈的出現(xiàn)；國內(nèi)：70年代開始起步，80年代普及，90年代冷鏈出現(xiàn)。4/4/20253一、低溫對微生物的影響◆根據(jù)微生物的適宜生長溫度范圍：嗜冷菌最低生長溫度-10～5℃，最適10～20℃；嗜溫菌最低生長溫度10～15℃，最適25～40℃；嗜熱菌最低生長溫度40～45℃，最適55～75℃；◆大多數(shù)動物性食品(肉、禽、魚)的嗜冷菌主要是好氧性的；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。第一節(jié)食品低溫保藏根本原理4/4/20254二、低溫對酶活力的影響1、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)反響的Q10值為2～3，也就是說溫度每下降10℃，酶活性就削弱1/2～1/3。3、一般在-18℃以下，酶的活性才會受到較強(qiáng)的抑制。但是某些脂酶、胰蛋白酶甚至在-29℃時還能起催化作用產(chǎn)生游離脂肪酸。4/4/20255三、低溫對其他變質(zhì)因素的影響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。無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)行長期儲藏的食品，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繁殖、酶活動及其他非酶變質(zhì)因素的一種方法。4/4/20256一、食品的冷卻1、食品冷卻目的對動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)菌的生長繁殖，速冷甚至能使局部細(xì)菌休克死亡。對植物性食品有利于排除呼吸熱和田間熱，延長植物性食品的貯藏期。第二節(jié)食品的冷卻和冷藏4/4/202572、冷卻的方法〔1)空氣冷卻法★降溫后的冷空氣作為冷卻介質(zhì)流經(jīng)食品時吸取其熱量，促使其降溫的方法稱為空氣冷卻法?！锕撸?-2m/s，相對濕度85%-95%，溫度-5-10℃；★畜肉：，相對濕度90%-98%，溫度0℃；★禽肉：1-1.2m/s，相對濕度80%-85%，溫度2-3℃；4/4/20258

冷水冷卻是通過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。

冷水冷卻一般采用噴淋式或浸漬式?！?〕冷水冷卻4/4/20259〔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)品外表保持濕潤，防止干耗。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)用時還會使用水冰冷卻。4/4/202510〔4〕真空冷卻真空冷卻的依據(jù)是水在低壓下蒸發(fā)時要吸取汽化熱〔約2.49kJ/kg〕，由于汽化熱的作用使蔬菜自身的溫度下降,一般冷卻時間只需10～20min。（5）蒸發(fā)冷卻法讓干燥空氣在濕潤的食品表面上通過而使之冷卻的簡單過程。產(chǎn)品先用水霧噴濕，然后再用干燥空氣通過。4/4/202511二、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儲藏食品。一般用來冷藏果蔬。利用蒸汽壓縮式氨冷氣機(jī)進(jìn)行冷藏?！?〕氣調(diào)冷藏所謂氣調(diào)冷藏即是人工調(diào)節(jié)儲藏環(huán)境中O2及CO2的比例。4/4/2025122、空氣冷藏工藝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)溫度那么儲存期就越長;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。4/4/202513②空氣相對濕度含水食品宜在較高濕度，而干態(tài)食品那么要求空氣濕度很小,一般大多數(shù)水果為85%-90%，葉類蔬菜為90%-95%，堅果在70%。③空氣流速空氣流速越大，食品水分蒸發(fā)率也越高。如果過大，也會造成干耗。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。4/4/202514三、食品在冷藏過程中的質(zhì)量變化〔1〕水分蒸發(fā)〔干耗〕食品在冷卻時，不僅食品的溫度下降，而且食品中所含汁液的濃度增加，外表水分蒸發(fā)，出現(xiàn)枯燥現(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。4/4/202515〔2〕冷傷害在冷卻貯藏時，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，果、蔬的正常生理機(jī)能受到障礙，稱為冷害。最明顯的病癥是在表皮出現(xiàn)軟化斑點(diǎn)和心部變色。4/4/202516〔3〕后熟作用后熟作用指是果實(shí)離開母體或植株后向成熟轉(zhuǎn)化的過程。通常，為了延長食品的儲存期，可以延長后熟階段?！?〕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)烈氣味就會串給其它食品。冷藏庫長期使用后，也會有特殊的冷藏臭，也會轉(zhuǎn)移到食品中。4/4/202517〔5〕脂肪的氧化冷卻貯藏過程中，食品中所含的油脂會發(fā)生水解，脂肪酸會氧化、聚合等復(fù)雜的變化，同時使食品的風(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，就被人們稱之為“油燒〞?！?〕淀粉老化食品中的淀粉中以-淀粉的形式存在，在接近0℃的低溫范圍中，糊化了的-淀粉分子又自動排列成序，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。4/4/202518四、食品冷藏條件的改善1、光線冷藏庫內(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的作用，但也會起催化氧化得作用。2、熱燙熱燙后可以破壞酶的活性，適用于水果。3、外表涂層一些水果和蔬菜冷藏前經(jīng)過外表涂蠟可以減少脫水，改善外觀；帶殼的雞蛋在生下后12-24小時內(nèi)浸于油中可大大延長貯藏期。4/4/202519第三節(jié)食品的凍結(jié)與凍藏1、何為凍結(jié)與凍藏？

2、凍藏溫度？

3、常見凍藏制品4/4/202520一、凍結(jié)前對原料的預(yù)處理

〔1〕蔬菜清理和去除雜質(zhì)→在100℃熱水或蒸氣中進(jìn)行預(yù)煮→立即將原料冷卻到10℃以下。4/4/202521〔2〕水果清理和清洗→低濃度糖漿〔添加檸檬酸、抗壞血酸和二氧化硫〕→凍制。4/4/202522〔3〕肉制品。一般在凍制前并不需要特殊加工處理?！?〕家禽制品。凍制結(jié)果的品質(zhì)與時間有關(guān)。4/4/202523▼凍結(jié)點(diǎn)：冰晶開始出現(xiàn)的溫度；▼食品的凍結(jié)點(diǎn)低于純水的冰點(diǎn)；▼食品種類不同凍結(jié)點(diǎn)也不一樣。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。二、食品的凍結(jié)4/4/2025242、凍結(jié)過程與凍結(jié)曲線（1）凍結(jié)過程▼水的凍結(jié)包括兩個方面：降溫和結(jié)冰。▼結(jié)冰包括晶核的形成和冰晶體的增長兩個過程。4/4/202525〔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4/4/202526水分凍結(jié)量即凍結(jié)率指食品凍結(jié)時它的水分轉(zhuǎn)化成冰晶體的形成量，也就是一定溫度時形成的冰晶體重量與在同一溫度時食品內(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)的水分全部凍結(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。4/4/2025273、凍結(jié)速度與凍結(jié)時間（1）凍結(jié)速度①時間劃分食品中心溫度從-1℃下降至-5℃所需時間在30min以內(nèi)為快速凍結(jié)，超過30min則為慢速凍結(jié)。4/4/202528〔2〕距離劃分單位時間內(nèi)-5℃的凍結(jié)層從食品外表向食品內(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)4/4/202529〔2〕凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系凍結(jié)速度快→冰晶的性狀越細(xì)小，針狀結(jié)晶體數(shù)量多。可見，凍結(jié)速度越快，凍藏后的食品越接近原食品，形成冰晶對細(xì)胞的破壞性也比較小，其品質(zhì)越好。凍結(jié)速度慢→形成較大的冰晶體且分布不均勻。4/4/202530

（1）凍結(jié)對食品組織結(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)速度對凍品質(zhì)量的影響4/4/2025314、食品常用的凍結(jié)方法〔略〕〔1〕空氣凍結(jié)法:靜止空氣凍結(jié)法、鼓風(fēng)凍結(jié)法〔2〕間接接觸凍結(jié)法：板式凍結(jié)法〔立式、臥式〕〔3〕直接接觸凍結(jié)法4/4/202532三、食品的凍藏1、凍藏溫度

應(yīng)綜合考慮食品物料的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)本錢。

〔1〕-12℃：食品凍藏的平安溫度，有效地抑制微生物的生長繁殖；

〔2〕-18℃以下：抑制酶活、降低化學(xué)反響，更好保持食品品質(zhì)。

4/4/2025332、凍藏時間

與食品物料的種類、凍藏的溫度有關(guān)。

〔1〕凍藏食品原料

凍藏過程在同一條件下完成。

〔2〕凍藏銷售食品

①凍藏過程是在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏庫、銷售等冷鏈環(huán)節(jié)中完成。4/4/202534②冷鏈TTT

a.冷鏈：從冷凍食品的生產(chǎn)到運(yùn)輸、銷售等各個環(huán)節(jié)組成的一個完整的物流體系。b.TTT：時間-溫度-品質(zhì)耐性

表示相對于品質(zhì)的允許時間與溫度的程度。4/4/202535c.TTT的計算：

Ⅰ.了解凍藏食品物料在不同溫度Ti下的品質(zhì)保持時間〔貯藏期〕Di；

Ⅱ.計算在不同溫度下食品物料在單位貯藏時間〔如1天〕所造成的品質(zhì)下降程度di＝1/Di；

Ⅲ.根據(jù)凍藏食品物料在冷凍鏈中不同環(huán)節(jié)停留的時間ti，確定凍藏食品物料在冷鏈各個環(huán)節(jié)中的品質(zhì)變化ti×di；

Ⅳ.確定凍藏食品物料在整個冷鏈中的品質(zhì)變化∑ti×di，∑ti×di＝1即是允許的貯藏期限。4/4/2025364/4/2025374/4/202538〔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

2.水分的重新分布

3.機(jī)械損傷4.非水相組分被濃縮四、食品在凍結(jié)、凍藏過程中的質(zhì)量變化4/4/202539〔二〕食品在凍藏過程中的物理和化學(xué)變化重結(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。4/4/2025403.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。

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：如pH、色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)成分等的變化。4/4/202541五、一些食品物料凍結(jié)及凍藏工藝及控制1.果蔬凍結(jié)與凍藏工藝及控制①要求在適合食用的成熟度采收；②一般采用速凍工藝，速凍溫度視果蔬種類而定；③不同果蔬對低溫凍結(jié)的承受力有較大的差異；④果蔬凍藏過程的溫度愈低，對果蔬品質(zhì)的保持效果愈好。4/4/2025424/4/2025432.畜禽肉類的凍結(jié)與凍藏工藝及控制①畜肉采用空氣凍結(jié)法經(jīng)一次凍結(jié)工藝或兩次凍結(jié)工藝完成；②畜肉凍藏溫度-20--18℃，相對濕度95%-100%，空氣流速；③禽肉采用冷空氣或液體凍結(jié)法；④禽肉凍藏溫度-20--18℃，相對濕度95%-100%，空氣流速；4/4/2025444/4/2025453.魚類的凍結(jié)與凍藏工藝及控制①畜肉采用空氣、金屬平板或低溫液體凍結(jié)法完成；②魚的凍藏期與魚的脂肪含量有很大關(guān)系，多脂魚-18僅能貯藏2-3個月，一般在-29以下；少脂魚在-18僅能貯藏4個月，一般貯藏-23—18；局部肌肉紅色的凍藏溫度低于-30.4/4/202546多脂魚鯖魚大馬哈魚鯡魚4/4/202547少脂魚鱈魚比目魚鱸魚綠鱈4/4/202548六、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)化為液態(tài)，同時恢復(fù)食品原有狀態(tài)和特性的工藝過程?？梢暈閮鼋Y(jié)的逆過程。解凍時必須盡最大努力恢復(fù)加工時必要的品質(zhì)，使品質(zhì)的變化或數(shù)量上的損耗都減少到最小的程度。4/4/2025491、解凍過程解凍時，首先是凍制品表層的冰融解成水，隨著解凍的進(jìn)行，融解逐漸向內(nèi)部延伸，由于導(dǎo)熱系數(shù)冰是水的4倍，因此，解凍的速度隨著解凍的進(jìn)行而逐漸下降，解凍所用時間就比凍結(jié)時間長。4/4/202550空氣解凍法：經(jīng)濟(jì)，不用消耗能源，但是解凍緩慢，易受空氣中微生物的污染。水解凍：將冷凍品浸在水中解凍，可以防止質(zhì)量損失，但食品中的可溶性物質(zhì)易流失，吸水后會膨脹，解凍水中的微生物污染。真空水蒸氣凝結(jié)解凍：亦稱真空解凍。電解