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第4章食品冷冻 Chapter4FoodRefrigeration Outline 1 食品冷冻保藏原理2 食品的冷却和冷藏3 低温气调保藏4 食品的冻结和冻藏5 冻制品的包装和贮藏 HuangGuangrongTel 86875628E mail grhuang Office LifeSciences610 1 一 概述 冷冻食品按保藏原理可分为两大类 1 冷藏制品 在 1 以上8 以下储藏的制品 2 冻藏制品 指将食品原料经过前处理加工 在 30 以下快速冻结 经包装后在 18 以下低温储藏和流通的食品 冷冻食品具有营养 方便 卫生和经济等特点 是50 60年代发展起来的新型加工食品 Chapter4FoodRefrigeration Page2 2 一 概述 Page3 部分国家地区冷冻食品消费量 万吨 3 一 概述 Page4 冷冻食品消费种类分布 万吨 4 一 概述 中国大陆冷冻食品的发展 我国冷冻食品的发展较晚 70年代初开始上海生产速冻蔬菜和点心 80年代国内冷冻小包装分割肉 禽 水产和速冻点心等产品出口与内销陆续增加 随着我国经济发展 城镇化趋势加速 消费者对方便食品需求日益增加 食品工业开始重视方便食品开发 90年代以来 应超市发展的需要 冷冻食品迅速发展 企业数和生产规模成倍增加 目前 全国有冷冻食品企业1000余家 产量约300万吨 品种发展到100余种 Page5 5 二 低温保藏原理 简单地说 食品冷冻保藏就是利用低温以控制微生物生长繁殖和酶活动的一种方法 1 低温对反应速率的影响 温度是物质分子或原子运动能量的度量 当物质中热量被去除后 物质的动能便减少 其组成物质的分子运动变缓 由于物质生化和化学反应速度主要取决于反应物质分子的碰撞速度 因此 反应速度取决于温度 Page6 6 二 低温保藏原理 1 低温对反应速率的影响 反应速率随温度的变化可用温度系数Q10表示 许多化学和生物反应中 Q10值在2和3之间 在广泛的温度范围内 Q10值是有变化的 产品的稳定性并不随温度的降低而增加 比如面包 其新鲜度在8 以上随温度的下降迅速下降 这主要是由于淀粉老化的结果 Page7 7 二 低温保藏原理 2 低温对酶的影响 1 温度对酶的活性有很大影响 大多数酶的适应活动温度为30 40 高温可使酶蛋白变性 酶钝化 低温可抑制酶的活性 但不使其钝化 2 大多数酶活性化学反应的Q10值为2 3 3 虽然有些酶类 脱氢酶 在冻结中受到强烈抑制 但大量的酶类即使在冻结的基质中仍然继续活动 例如转化酶 脂酶 脂肪氧化酶 甚至在极低温状态下还能保持轻微活性 如某些脂酶在 29 时还能产生游离脂肪酸 Page8 8 二 低温保藏原理 2 低温对酶的影响 4 温度越低和贮藏期越长的规律并不是对所有原料都适用 有些原料会产生生理性伤害 如马铃薯 香蕉 黄瓜等 5 由于冷冻或冷藏不能破坏酶的活性 冻制品解冻后酶将重新活跃 使食品变质 有些速冻制品为了将冷冻 冻藏和解冻过程中食品内不良变化降低到最低限度 会采用先预煮 破坏酶活性 然后再冻制 Page9 9 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 1 低温与微生物的关系A 任何微生物都有一定的正常生长和繁殖的温度范围 温度越低 它们的活动能力也越弱 故降温就能减缓微生物生长和繁殖的速度 温度降低到最低生长点时 它们就停止生长并出现死亡 根据微生物的适宜生长温度范围可将微生物分为三大类 嗜热菌 嗜温菌和嗜冷菌 在低温贮藏的实际应用中 嗜温菌 嗜冷菌是最主要的 Page10 10 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 Page11 11 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 Page12 12 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 Page13 13 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 Page14 蜡状芽孢杆菌肉毒杆菌产气黄膜杆菌大肠杆菌李斯特菌沙门氏菌 14 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 1 低温与微生物的关系B 大多数食物的致毒性微生物类和粪便污染性菌都属于嗜温菌类 通常食物致毒性菌在温度低于5 的环境中即不易生长 而且不产生毒素 毒素一旦产生后 是不能用降低温度来使之失去活性的 C 微生物菌落能在冷藏期间繁殖的 大多数属于嗜冷性菌类 大多数动物性食品的嗜冷菌主要是好氧性的 大多数蔬菜的嗜冷菌为细菌和霉菌 水果则是霉菌和酵母 Page15 15 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 长期处于低温中的微生物能产生新的适应性 这是长期低温培育中自然选育后形成了多少能适应低温的菌种所得的结果 这种微生物对低温的适应性可以从微生物生长时出现的滞后期缩短的情况加以判断 Page16 16 二 低温保藏原理 长期处于低温中的微生物能产生新的适应性 Page17 17 二 低温保藏原理 低温下微生物死亡速率要比高温下缓慢得多 Page18 18 二 低温保藏原理 3 低温对微生物的影响 2 低温导致微生物活力减弱和死亡的原因 微生物的生长繁殖是酶活动下物质代谢的结果 降温时 由于各种生化反应的温度系数不同 破坏了各种反应原来的协调一致性 影响了微生物的生活机能 温度下降时细胞内原生质黏度增加 胶体吸水性下降 蛋白质分散度改变 还可能导致蛋白质变性 破坏正常代谢 冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水 同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏 Page19 19 二 低温保藏原理 4 影响微生物低温致死的因素 1 温度的高低冰点以上 微生物仍然具有一定的生长繁殖能力 虽然只有部分能适应低温的微生物和嗜冷的菌逐渐增长 但最后也会导致食品变质 8 12 尤其 2 5 冻结温度 此时微生物的活动就会受到抑制或几乎全部死亡 20 25 微生物的死亡比 8 12 时缓慢 当温度急剧下降到 20 30 时 所有生化变化和胶体变性几乎停顿 以致细胞能在较长时间内保持其生命力 Page20 20 二 低温保藏原理 1 温度的高低 Page21 21 二 低温保藏原理 2 降温速度冻结前 降温越快 微生物的死亡率越大 冻结时 缓冻将导致大量微生物死亡 而速冻则相反 缓慢冻结对微生物影响大同时对品质也影响大 3 结合状态和过冷状态急冷时 如果水分能迅速转化成过冷状态 避免结晶 避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用 微生物细胞内原生质含有大量结合水分时 介质极易进入过冷状态 不再形成冰晶 有利于保持细胞内胶体稳定性 Page22 22 二 低温保藏原理 4 介质高水分和低pH值的介质会加速微生物的死亡 而糖 盐 蛋白质 胶体 脂肪对微生物则有保护作用 环境中的pH值对微生物主要作用在于 引起细胞膜电荷的变化 从而影响了微生物对营养物质的吸收 影响代谢过程中酶的活性 改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性 在高渗溶液中 水将通过细胞膜从低浓度的细胞内进入细胞周围的溶液中 造成细胞脱水而引起质壁分离 使细胞不能生长甚至死亡 相反 Page23 23 二 低温保藏原理 5 贮期低温贮藏时微生物一般总是随着贮存期的增加而有所减少 但贮藏温度越低 减少的量越少 甚至没有减少 贮藏初期微生物减少的量最大 其后死亡率下降 6 交替冻结和解冻理论上讲会加速微生物的死亡 但实际效果并不显著 Page24 24 二 低温保藏原理 5 冻制食品中病原菌控制问题 1 冻制食品并非无菌 因而就有可能含病原菌 如肉毒杆菌 金黄色葡萄球菌 肠球菌 溶血性链球菌 沙门氏菌等 因此病原菌的控制是一个重要问题 2 肉毒杆菌对低温有很强的抵抗力 3 能产生肠毒素的葡萄球菌也常会在冻制蔬菜中出现 但若将解冻温度降低至4 4 10 则无毒素出现 Page25 25 三 食品冷藏 基本概念 1 冷藏是将食品的品温降低到接近冰点 而不冻结的一种食品保藏方法 2 冷藏温度一般为 2 15 而4 8 则为常用的冷藏温度 此冷藏温度的冷库通常称为高温库 3 过去它曾作为果蔬 肉制品短期贮藏的一种方法 4 近年来 冷却肉 清洁菜 冷藏的四季鲜果 鲜牛奶等 以其新鲜 方便的形象 逐渐在食品消费中占一席之地 Page26 26 三 食品冷藏 5 若冷藏适当 在一定的贮藏期内 对食品的风味 质地 营养价值等不良影响很小 比其他保藏加工手段如热处理 干藏等带来的不良影响小得多 6 对大多数食品来说 冷藏实际上是一种效果比较弱的保藏技术 易腐食品如成熟番茄的贮藏期为7 10天 耐藏食品的可长达6 8个月 7 有些热带和亚热带水果及部分蔬菜如果在它们的冰点以上3 10 内储藏 会发生冷害 面包在低温下会老化 8 冷藏制品是否能成功地推向消费者除了本身质量以外 最重要的是冷藏链是否完善 Page27 27 三 食品冷藏 1 食品的冷却 一 冷却方法食品常用的冷却方法有冷风冷却 冷水冷却 接触冰冷却 真空冷却等 人们根据食品的种类及冷却要求的不同 选择其适用的冷却方法 1 接触冰冷却这种冷却效果是靠冰的融解潜热 用冰直接接触从产品中取走热量 冷却速度快 融冰还可一直使产品表面保持湿润 这种方法经常用于冷却鱼 叶类蔬菜和水果 Page28 28 三 食品冷藏 食品冷却的速度取决于食品的种类和大小 冷却前食品的原始温度 冰块和食品的比例以及冰块的大小 冷却时的用冰量可以根据食品放热量进行推算 食品的原始温度 气候状况 运输距离 冷却方法 以及对食品质量的要求等在确定用冰量时都是必须考虑的因素 2 空气冷却法降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量 在应用空气冷却时 主要的空气参数是温度 速度和相对湿度 Page29 29 三 食品冷藏 温度视食品的具体要求而定 相对湿度因种类 是否有包装而异 在食品无包装的情况下 因为存在干耗问题 空气的相对湿度应当尽可能高 风速一般1 5 5 0m s 空气冷却法中的热交换速率是随着风速的提高而增加的 但动力消耗也与风速成正比 所以高风速所需要的动力明显增加 但厚的产品因为有较高的占控制地位的内部热阻 所以冷却时单纯强调提高风速未见得能奏效 故一般风速不大于2 3米 秒 Page30 30 三 食品冷藏 空气冷却一般适合于冷却果蔬 肉及其制品 蛋品 脂肪 乳制品 冷饮半制品及糖果等 为了抑制霉菌 必要时冷却前或冷却时可在设施中进行果蔬烟熏 冷空气降温方法机械制冷冰冷 Page31 31 三 食品冷藏 3 水冷法冷水冷却是通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温度的方法 冷水冷却比空气冷却有一些重要的优点 如避免干耗 冷却速度快得多 需要的空间减少 对于某些产品 成品质量较好 但是大多数产品不允许用冷水冷却 因为外观会受到损害 同时冷却以后难以储藏 Page32 32 三 食品冷藏 冷水冷却通常用于禽类 鱼类 某些水果和蔬菜 冷却水中的微生物可以通过加杀菌剂如含氧化合物的方法进行控制 4 真空冷却真空冷却的依据是水在低压下蒸发时要吸取汽化潜热 约2520kJ kg 并以水蒸汽状态 按质量传递方式转移此热量的 所蒸发的水可以是食品本身的水分 或者是事先加进去的 Page33 33 三 食品冷藏 真空冷却主要用于叶类蔬菜和蘑菇 消毒牛奶和烹调后的土豆丁的瞬间冷却也要靠真空冷却 这种方法是目前所有冷却方法中最迅速的 Page34 34 三 食品冷藏 Page35 35 三 食品冷藏 Page36 36 三 食品冷藏 二 食品冷却时的冷耗量如果食品内无热源存在 周围介质的温度稳定不变 物体内各点的温度相同 即它们处于简单冷却的情况下 冷耗量的计算如下 Q GC T初 T终 Q 冷却过程中食品的散热量或冷耗量 千焦 G 被冷却食品的重量 千克 C 冻结点以上食品的比热 千焦 千克 K T初 冷却开始时食品的初温 K T终 冷却完成时食品的终温 K Page37 37 三 食品冷藏 二 食品冷却时的冷耗量食品内热源存在 生化反应热呼吸热还在考虑的因素 冷却率因素安全系数 Page38 38 三 食品冷藏 2 影响食品冷藏效果的因素 1 影响新鲜制品冷藏效果的因素有以下方面 食品原料的种类 生长环境制品收获后的状况 比如是否受到机械损伤或微生物污染 成熟度如何等 运输 储藏及零售时的温度 湿度状况 冷却方法 Page39 39 三 食品冷藏 以新鲜鱼为例 鲜鱼冷藏时间的长短取决于鱼类死后发生的僵硬期的长短 僵硬是鱼类处于新鲜阶段标志 但死后僵硬发生的迟早 延续时间的长短 则因鱼的种类 捕捞方法 渔获后致死的条件 贮存的温度等因素而不同 快速冷却 鱼体的温度愈低 愈能抑制和减缓酶解作用 死后僵硬开始得越迟 僵硬期持续的时间也越长 货架期也越长 Page40 40 三 食品冷藏 2 影响加工制品冷藏效果的因素包括 制品种类加工时微生物去除的程度及酶失活的程度加工及包装时的卫生控制状况包装的阻隔能力运输 储藏及零售时的温度状况冷却方法 Page41 41 三 食品冷藏 3 食品冷藏工艺 1 贮藏温度贮藏温度是冷藏工艺中最重要的因素 食品的贮藏期是贮藏温度的函数 冷藏室的温度必须严格控制 任何温度变化都有可能对食品造成不良后果 Page42 42 三 食品冷藏 Page43 43 三 食品冷藏 2 空气相对湿度冷藏室内空气中水分含量对食品的耐藏性有直接影响 冷藏时适宜的湿度见表P141 3 空气流速空气流速越大 食品水分蒸发率也越高 为保证贮藏室温度均匀 应保持速度最低的空气循环 带包装的食品不受空气湿度和流速的影响 Page44 44 三 食品冷藏 4 食品冷藏时的变化食品在冷却冷藏时 由于植物性食品 动物性食品及加工制品的性质不同 组成成分不同 所以发生的变化也不一样 其变化程度与冷却方法 冷却温度 食品的种类 成分等都有关 所有变化除了肉类在冷却储藏过程中的成熟作用外 其他均会使食品的品质下降 当然采取一定的措施可以减缓变化速度 比如采用合适的包装 对易于变化的新鲜果蔬及新鲜鱼肉类制品采用冷藏结合气调储藏等 Page45 45 三 食品冷藏 1 水分的蒸发食品在冷却时 不仅食品的温度下降 而且食品中所含汁液的浓度增加 表面水分蒸发 出现干燥现象 当食品中的水分减少后 不但造成重量损失 俗称干耗 而且使水果 蔬菜类食品失去新鲜饱满的外观 为了减少水果 蔬菜类食品冷却时的水分蒸发作用 要根据它们各自的水分蒸发特性 控制其适宜的湿度和低温条件 Page46 46 三 食品冷藏 1 水分的蒸发 Page47 水果蔬菜的水分蒸发特性 47 三 食品冷藏 Page48 冷却及贮藏中食肉胴体的干耗 48 三 食品冷藏 1 水分的蒸发肉类水分蒸发的量与冷却贮藏室的空气温度 湿度及流速有关 还与肉的种类 单位重量表面积的大小 表面形状 脂肪含量有关 Page49 49 三 食品冷藏 2 冷害在冷却贮藏时 有些水果 蔬菜的品温虽然在冻结点以上 但当贮藏温度低于某一温度界限时 果 蔬的正常生理机能受到障碍 失去平衡 称为冷害 冷害的各种现象 最明显的症状是在表皮出现软化斑点和心部变色 像鸭梨的黑心病 马铃薯的发甜现象都是低温伤害 表4 6列举的是一些果 蔬冷害的界限温度与症状 Page50 50 三 食品冷藏 Page51 表4 6水果蔬菜冷害的界限温度和症状 51 三 食品冷藏 2 冷害有些水果 蔬菜在外观上看不出冷害的症状 但冷藏后再放至常温中 就丧失了正常的促进成熟作用的能力 这也是冷害的一种 一般产地在热带 亚热带的水果 蔬菜容易发生冷害 但是 有时候为了吃冷的水果 蔬菜 短时间的放入冷藏库内 即使在界限温度以下 也不会出现冷害 因为水果 蔬菜冷害的出现还需要一定的时间 症状出现最早的品种是香蕉 像黄瓜 茄子一般则需要10 14天 Page52 52 三 食品冷藏 3 生化作用水果 蔬菜在收获后仍是有生命的活体 为了运输和贮存的便利 一般在收获时尚未完全成熟 因此收获后还有个后熟过程 在冷却贮藏过程中 水果 蔬菜的呼吸作用 后熟作用仍能继续进行 体内所含的成分也不断发生变化 肉类宰后主要发生的是成熟作用 Page53 53 三 食品冷藏 4 脂类的变化冷却贮藏过程中 食品中所含的油脂会发生水解 脂肪酸会氧化 聚合等复杂的变化 同时使食品的风味变差 味道恶化 出现变色 酸败 发粘等现象 这种变化进行得非常严重时 就被人们称之为 油烧 Page54 54 三 食品冷藏 5 淀粉的老化普通的淀粉约由20 直链淀粉和80 支链淀粉构成 这两种成分形成微小的结晶 这种结晶的淀粉叫 淀粉 它在适当温度下 在水中溶胀分裂形成均匀糊状 叫糊化作用 糊化实质上是把淀粉分子间的氢键断开 水分子与淀粉形成氢键 形成胶体溶液 糊化的淀粉又称为 淀粉 食品中的淀粉中以 淀粉的形式存在 但是在接近0 时 糊化了的 淀粉分子又自动排列成序 形成致密的 Page55 55 三 食品冷藏 5 淀粉的老化高度晶化的不溶性淀粉分子 即淀粉的 化 这就是淀粉的老化 老化的淀粉不易为淀粉酶作用 所以也不易被人消化吸收 淀粉老化作用最适水分含量30 60 在水分含量70 以上或10 以下时不容易老化 淀粉老化作用最适温度是2 4 Page56 56 三 食品冷藏 6 微生物的增殖水果 蔬菜 肉类 鱼类等在冷却贮藏的温度下微生物仍可生长繁殖 Page57 57 三 食品冷藏 7 食品寒冷收缩水果 蔬菜 肉类 鱼类等在冷却贮藏的温度下失水收缩 体积变小或是表面收缩 Page58 58 四 食品冷藏 8 食品冷藏过程中不良变化的控制采用气调储藏可以大幅度减小冷藏过程中的不良反应 Page59 59 四 气调贮藏 正常的空气是由78 的氮气 21 的氧气及少量二氧化碳和其它气体组成 所谓气调储藏即是人工调节储藏环境中氧气及二氧化碳的比例 以减缓新鲜制品的生理作用及生化反应的速度 比如呼吸作用 从而达到延长货架期的目的 气调储藏一般采用比普通冷藏更高的相对湿度 90 95 这可以延缓新鲜制品的皱缩并降低重量损失 目前已经商业化应用气调储藏的制品主要有 新鲜的肉制品 鱼制品 水果及蔬菜 焙烤制品及干酪 Page60 60 四 气调贮藏 气调环境对产品的影响 新鲜果蔬的呼吸作用受到抑制 降低其呼吸强度 推迟呼吸高峰出现的时间 延缓新陈代谢的速度 减少营养成分和其他物质的降低和消耗 从而推迟成熟衰老 为保持新鲜果蔬的质量奠定了生理基础 较低O2浓度和较高CO2浓度能抑制乙烯的生物合成 削弱乙烯刺激生理作用的能力 延长新鲜果蔬的贮藏寿命 适宜的低O2和高CO2浓度具有抑制某些生理性病害和病理性病害发生发展的作用 减少产品贮藏过程中的腐烂损失 Page61 61 四 气调贮藏 现在气调贮藏的方式有两种 CA贮藏是指环境中的O2和CO2都有较严格规定的指标 允许变动的范围较小 根据各种产品的特性而定 另一种方式称为自发气调贮藏或限气贮藏 简称MA贮藏 即薄膜包装贮藏 是靠果蔬的呼吸作用来降低O2的含量和增加CO2浓度 O2和CO2浓度变动大 多用于短期贮藏 运输及销售时的临时性贮藏 Page62 62 四 气调贮藏 O2 CO2和温度的配合气调贮藏是把低温 低氧和高二氧化碳结合起来 三者具有适当的配合才能达到最优化效果 1 温度要求实践证明 采用气调贮藏 即使温度较高 也可能获得较好的贮藏效果 这对热带亚热带果蔬来说有着非常重要的意义 因为它可以采用较高的贮藏温度从而避免冷害发生 当然这里的较高温度也是很有限的 气调贮藏必须有适宜的低温配合 才能获得良好的效果 Page63 63 四 气调贮藏 2 O2 CO2和温度的互作效应气调贮藏中的气体成分和温度等诸条件 不仅个别地对贮藏产品产生影响 而且诸因素之间也会发生相互联系和制约 这些因素对贮藏产品起着综合的影响 亦即互作效应 贮藏效果的好坏正是这种互作效应是否被正确运用的反映 要取得良好的贮藏效果 O2 CO2和温度必须有最佳的配合 而当一个条件发生改变时 另外的条件也应随之作相应的调整 这样才可能仍然维持一个适宜的综合贮藏条件 Page64 64 四 气调贮藏 温度对气体通过包装膜的速率也有影响 Page65 65 四 气调贮藏 气调对微生物的影响 Page66 66 四 气调贮藏 气调对微生物的影响 Page67 67 四 气调贮藏 Page68 68 五 食品的冻结 食品冻藏 就是采用缓冻或速冻方法将食品冻结 而后再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法 常用的贮藏温度为 12 23 而以 18 为最适用 常见的冻藏方便食品有果蔬 果汁 浆果 肉 禽 水产品及预制食品 如面包 点心 冰淇淋以及品种繁多的预煮和特种食品 膳食用菜肴 合理冻结和贮藏的食品在大小 形状 质地 色泽和风味方面一般不会发生明显的变化 而且还能保持原始的新鲜状态 Page69 69 五 食品的冻结 现在冻藏食品已发展成为方便食品中的面广量大的食品 食用方便 口味新鲜 一般只要解冻和加热后即可食用 特别是耐热蒸煮薄膜袋和特种解冻加热炉的出现 食用冻藏食品便愈加方便 脱水或干制食品也方便 但使用时需要根据食品特点分别复水 而且还需要加热 罐头食品虽然方便 但有些食品如面食点心很难罐藏 而且不及冻藏食品新鲜 冻藏食品需要大量制冷设备 冻藏设施和专门的商品销售网 因而也有其局限性 Page70 70 五 食品的冻结 1 冻制或冻结前对原料加工的工艺要求任何冻制食品最后的品质及其耐藏性决定于各种因素 冻制用原料的成分和性质冻制用原料的严格选用 处理和加工冻结方法贮藏情况 Page71 71 五 食品的冻结 1 冻制或冻结前对原料加工的工艺要求只有新鲜优质原材料才能供冻制之用 有些水果品种不宜冻制 冻制用果蔬应在成熟度最高时采收 此外 采收后应尽快冻制 果蔬冻制前都应先加工处理 就蔬菜来说 清理和清除原料表面上的尘土 昆虫 汁液等 还需要在100 热水或蒸气中进行烫漂 烫漂时间随蔬菜种类 性质而异 烫漂后和包装冻制前应立即将原料冷却到10 以下 Page72 72 五 食品的冻结 1 冻制或冻结前对原料加工的工艺要求水果也要象蔬菜那样进行清理和清洗 清除杂质 降低微生物污染 水果的酶性变质比蔬菜还要严重 但水果不宜采用烫漂的方法 因为会破坏新鲜水果原有的品质 冻制水果极易褐变 它是氧化酶活动的结果 为了有效地控制氧化 在冻制水果中常加有以浸没水果为度的低浓度糖浆 有时还另外添加柠檬酸 抗坏血酸和二氧化硫等添加剂以延缓氧化作用 Page73 73 五 食品的冻结 1 冻制或冻结前对原料加工的工艺要求肉制品一般在冻制前并不需要特殊加工处理 当然 目前美国及部分欧洲国家在冻制肉之前为了防止肉的冷收缩以提高肉的嫩度 普遍使用电刺激手段处理 国外 为了适应他们烹调特点和口味的要求 牛肉一般须先冷藏进行酶嫩化处理 不过 如果冷藏期超过6 7天以上 这就会对冻肉制品在冻藏时的耐藏性发生影响 Page74 74 五 食品的冻结 1 冻制或冻结前对原料加工的工艺要求就家禽来说 试验表明 凡是屠宰后12 24小时内冻结的 其肉质要比屠宰后立即冻结的具有较好的嫩度 如屠宰后超过24小时才冻结 肉的嫩度无明显改善 而贮藏期却反而缩短 对于预煮的制品或一些调理制品 则采用合适包装后 即可冻制 Page75 75 五 食品的冻结 2 食品的冻结及质量食品冻结是食品冻藏前的必经阶段 冻结技术对冻藏品质量及其耐藏性有相当的影响 食品的冻结或冻制就是运用现代冻结技术在尽可能短的时间内 将食品温度降低到它的冻结点以下的冻藏温度 使所含的全部或大部分水分而形成冰晶体 以减少生命活动和生化变化所必需的液态水分 并便于运用更低的贮藏温度 抑制微生物活动和高度减缓食品的生化变化 从而保证食品在冷藏过程中的稳定性 Page76 76 五 食品的冻结 1 食品的冻结点水的冰点是0 而水中溶入糖 盐一类非挥发性物质时 冰点就会下降 食品的冻结点低于纯水的冰点 当然由于水分和溶有固形物的种类及其数量各有差异 食品的冻结点也不一样 如肉类 1 7 2 2 鱼 1 0 2 2 蛋 0 56 葡萄 2 5 3 9 花生 8 3 这些食品在同一冻结条件下冻结时 时间就会不同 Page77 77 五 食品的冻结 2 食品冻结规律和水分冻结量 Page78 牛肉薄片的冻结曲线 78 五 食品的冻结 2 食品冻结规律和水分冻结量纯水冻结 冰点是固定不变的食品冻结点随水分冻结量的增加 温度不断下降 水分冻结量指食品冻结时它的水分转化成冰晶体的形成量 即冰晶体重量占食品中水分总含量的比例 少量未冻结的高浓度溶液只有温度降低到低共熔点时 才会全部凝结成固体 食品的低共熔点约为 55 65 冻藏温度一般仅 18 左右 故冻藏食品中的水分实际上并未完全凝结固化 Page79 79 五 食品的冻结 3 食品冻结速度冻结速度快或慢的划分 目前还未统一 现通用的方法有按时间和距离两种划分方法 冻结速度有两种不同的表达方式 界面位移速度和冰晶体形成速度 一般讲冻结速度以快速为好 因鱼肉肌球蛋白在 2 3 之间变性最大 淀粉的老化在 1 1 之间进行最快 所以必须快速通过 1 5 温度区域 Page80 80 五 食品的冻结 4 食品冻结速度与冰晶分布的关系冻结速度快 组织内冰层推进速度大于水分移动速度时 冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布情况 且冰晶的针状结晶体数量多 大多数食品是在温度降低到 1 以下才开始冻结 然而温度降低到 46 时 尚有部分高浓度的汁液仍未冻结 大多数冰晶体都是在 1 4 1 5 间形成 这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段 Page81 81 五 食品的冻结 Page82 表龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系 82 五 食品的冻结 4 食品冻结速度与冰晶分布的关系冻结速度慢 由于细胞外溶液温度低 冰晶首先在这里产生 而此时细胞内的水分还以液相残存着 同温度下水的蒸汽压总高于冰 在蒸汽压作用下细胞内的水向冰晶移动 形成较大的冰晶体且分布不均匀 水分转移除蒸汽压差外还因动物死后蛋白质的保水能力降低 细胞膜的透水性增强而加强 实际上被冻物总有一定体积 冻结速度从表面到中心明显在变慢 要保持同一冻速是困难的 Chapter4FoodRefrigeration Page83 83 五 食品的冻结 4 食品冻结速度与冰晶分布的关系冻结不仅仅涉及把食品冻结起来这一工序 还依赖储藏流通环节对冻结的保持 流通中温度波动就会产生重结晶从而使冰晶变大 这样看来似乎速冻的意义是有条件的 从提高食品质量这一角度看 只有迅速冻结把食品冻结体的状态牢靠地保持在 18 以下的储藏条件下才能得到稳定的速冻食品质构 才能抑制微生物活动 延缓生化反应 才能得到较高质量的制品 Page84 84 五 食品的冻结 5 食品冻结对物理性质的影响冻结食品比热下降冻结食品导热系数增加热传导系数增加体积增加 Page85 85 五 食品的冻结 6 冻结以及冻藏对食品品质的影响冻结食品会发生食品组织瓦解 质地改变 乳状液被破坏 蛋白质变性等因此 合理控制冻制对食品品质的影响是保证冻制食品品质的重要条件A 冻结对溶液内溶质重新分布的影响B 浓缩的危害性C 冰晶体对食品的危害性 Page86 86 五 食品的冻结 6 冻结以及冻藏对食品品质的影响D 干耗食品在冷却 冻结 冻藏过程中都会产生干耗 但因冻藏时间最长 干耗问题更为突出 冻结食品的干耗主要是由于食品表面的冰结晶升华而造成的 E 变色F 液汁损失 Page87 87 五 食品的冻结 7 速冻与缓冻速冻食品的质量总是高于缓冻食品速冻的主要优点形成的冰晶体颗粒小 对细胞的破坏性也比较小冻结时间越短 允许盐分扩散和分离出水分以形成纯冰的时间也随之缩短将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度以下 就能及时阻止冻结时食品分解所以应该尽可能快地通过 1 5 最高冰晶体形成温度带 Page88 88 六 包装贮藏 1 包装合理的包装就能显著减少冻制食品的脱水干燥 控制食品氧化和微生物引起的腐败变质 用于包装速冻产品的包装必须用能在 40 50 的环境中保持柔软 不致发脆 破裂的材料制成 常用的有EVA薄膜和线性聚乙烯等 Page89 89 六 包装贮藏 1 包装冻结过的水果和蔬菜有特殊意义的特点如下 1 冻结以后产品的体积增加 2 冻结以后包装的产品散装容重比事先包装的显然要低 3 材料应能抵御弱酸并不漏液体 4 易于褐边变和失去香味的水果 特别需要能隔绝氧气及其它气体的材料包装 5 所有产品都需要用不透水蒸汽的材料包装 Page90 90 六 包装贮藏 Page91 91 六 包装贮藏 Page92 一些零售包装产品的散装容重 92 六 包装贮藏 2 贮藏冻制四品贮藏的任务 就是尽一切可能阻止食品中各种变化 以达到长期贮藏的目的 食品贮藏的工艺条件如温度 相对湿度和空气流速是决定食品贮藏期和品质的重要因素 A 贮藏温度B 冻藏食品的重结晶C 冻藏食品的干缩 Page93 93 七 食品解冻 冻制食品的解冻就是使食品内冰晶体状态的水分转化为液态 同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程 解冻时必须尽最大努力保存加工时必要的品质 使品质的变化或数量上的损耗都减少到最小的程度 食品的质地 稠度 色泽以及汁液流失为食品解冻中最常出现的质量问题 大部分食品冻结时 或多或少会有水分从细胞内向细胞或纤维间的间隙内转移 为此 尽可能恢复冻结前水分在食品内的分布状况是解冻过程中的重要课题 Page94 94 七 食品解冻 要恢复食品内水分原来分布的状况并非易事 细胞和纤维受到冰晶体损害后 显著地降低了它们原来的水分保持能力 细胞组成成分中某些重要性质 基本上就是蛋白质的持水能力受到损害 冻结引起组织内发生了生化变化 从而导致了组织结构和介质pH值的变化 上述影响解冻食品完全恢复原有特性的原因 除了冻结和储藏的方法不完善外 还和食品本身特性有关 Page95 95 七 食品解冻 缓慢冻结的食品经过长期冻藏后 在解冻时就会有大量的水分析出 Page96 96 七 食品解冻 冻藏温度对解冻肉汁损耗量也有影响 长期在不良条件下冻藏的冻制品解冻后 汁液流失量可达原重的15 16 Page97 20 时冻结的肉块在不同温度中冻藏3天后在空气中缓慢解冻时肉汁损耗量 97 七 食品解冻 动物组织宰后的成熟度 pH 在解冻时对汁液流失有很大影响肉蛋白的等电点为5 4 越接近等电点 汁液损失越大 Chapter4FoodRefrigeration Page98 表pH对肉汁液流失的影响 98 七 食品解冻 解冻速度对肉汁损失也有影响缓慢解冻 汁液损失少不过缓慢解冻也存在着浓缩危害 微生物繁殖 品质下降等不利因素解冻时温度的提高以及低温食品遇高温 高湿空气以致它表面上有冷凝水出现 都将会加剧微生物的生长活动 加速生化反应 国外已有良好的迅速解冻技术 不但有效地缩短了解冻时间 而且也消除了微生物生长活动的可能性 Page99 99 七 食品解冻 Page100 表解冻温度对鲭鱼汁液损失的影响 表解冻温度和食品出现腐败变质前允许的解冻时间 100 七 食品解冻 Page101 表解冻对136kg全蛋冻制品内微生物的影响 101 七 食品解冻 食品的解冻方法以提供热量的方法分 预先加热到较高温度的外界介质向食品表面传递热量 而后热量再从食品表面逐渐向食品中心传递 高频或微波场中是内部各个部位上同时受热 Chapter4FoodRefrigeration Page1