食品冷冻工艺学ppt课件.ppt

食品冷冻工艺学成坚 第一章食品低温保藏原理第一节引起食品腐败变质的因素一 微生物1 细菌2 真菌 霉菌 酵母 二 化学变化1 酶促化学反应2 非酶促进化学反应三 物理变化1 水分蒸发2 机械损伤 第二节温度对微生物生长繁殖速度的影响一 微生物的最适生长温度1 嗜热菌 最适生长温度为45 60 1 极端嗜热菌 最适生长温度在65 以上 最低生长温度在40 以上 在美国黄石国家公园的含硫热泉中 曾经分离到一株嗜热的兼性自养细菌 酸热硫化叶Sulfolobus 它们可以在高于90 的温度下生长 2 专性嗜热菌 最适生长温度在50 以上 40 以下则生长很差 甚至不能生长 3 兼性嗜热菌 最高生长温度在40 50 之间 但最适生长温度仍在中温范围内 故又称为耐热菌 2 嗜温菌 最适生长温度为20 40 最适温度为人体的体温 即37 故实验室一般采用37 培养细菌 3 嗜冷菌 最适生长温度为10 20 在 15 20 C之间最适宜生长 由于这个温度段与其它菌最适宜生长的温度段相比要冷许多 普通细菌适应生长温度为25 40 C 故此得名嗜冷菌 嗜冷菌种最常见的品种有李斯特菌 0 42 C 耶氏菌 4 C 和假单胞菌二 温度对微生物生长繁殖的影响 1 最高生长温度 90 2 最低生长温度 8 第三节温度对化学反应速度的影响一 温度对非酶促化学反应速度的影响化学反应速度常数K 对于吸热反应 K随温度降低而减小二 温度对酶促化学反应速度的影响1 酶的最适作用温度 大多数动物酶的最适作用温度为37 40 植物酶的最适作用温度为50 60 2 低温对酶促化学反应速度的影响 温度系数Q10Q10 温度升高10 或降低10 时 化学反应速度常数的变化率Q10 K10 T KT 2 3 第四节低温对鲜活食物的影响一 冷害 在冻结点以上由于降温引起的生理性伤害1 现象 香蕉不能后熟 番茄不能后熟 木瓜不能后熟 青椒溃烂 红薯变甜 土豆变甜 冻疮等2 原因 酶系中各种酶的温度系数差异导致代谢紊乱 代谢产物积累中毒 油脂相变影响代谢异常 二 冻害 水分结冰引起的生理性伤害第五节温度对水分的影响一 温度与压蒸汽T P 水分蒸发速度 二 温度变化与水分变化的关系 1 冷藏食品的水分蒸发与冷凝 温度升高时 水分向空气中蒸发 造成失水萎蔫 温度降低时空气中的水分在食品表面冷凝 造成 出汗 微生物易生长 2 冻藏食品的解冻与重结冰 温度升高时 解冻 化学反应速度加快 蒸汽压升高 水分向空气中蒸发 造成失水失重和多孔层的形成 温度降低时 空气中的水分在食品表面冷凝和冻结 造成起霜 内部水分缓慢冻结形成粗大冰晶 使冷冻食品有沙粒感 3 控制措施 尽量减少温度波动的频率和幅度 第六节食品低温保藏的温度选择原则一 对于有生命的鲜活食品1 在不引起冷害和冻害的前提下温度越低越好 2 温度范围 2 15 常用2 6 在此温度范围的贮存库称为高温库或冷藏库 二 对于无生命的食品 1 对于微生物 8 可以完全抑制微生物的生长 10 12 称为生物安全温度 2 对于化学反应 温度越低越好 20 时 85 以上的水分已经冻结 化学反应已经非常缓慢 40 时 99 以上的水分已经冻结 化学反应已经几乎停止 3 考虑经济因素 20 左右称为实用贮藏温度或商业冻藏温度 常用温度为 18 23 40 左右称为高品质贮藏温度 在此温度范围的贮藏库 称为低温库或冻藏库 在此温度范围的贮藏称为冻藏 第二章食品的冷却和冻结一 食品的冷却 1 食品在冷却过程中的变化 1 水分蒸发 2 冷害 后熟型果蔬 3 比热的变化 低脂食品 果蔬类 C C水 W C干 1 W 4 184W 1 464 1 W 高脂食品 肉类 CT 4 184 0 209A蛋 0 418脂 0 006A干 0 015A脂 T 273 2 929A干C 4 184 0 209A蛋 0 418脂 0 003A干 0 007A脂 T初 T终 2 929A干 2 食品在冷却过程中的冷耗量的计算 1 显热Q1的计算 Q1 GC T初 T终 2 生化反应热和呼吸热Q2的计算肉类的生化反应热 Q2 0 628 G tt 冷却时间 小时 果蔬类的呼吸热 Q2 G H tH 呼吸热KJ kg hH与温度有关 3 总冷耗QQ Q1 Q2 3 食品的冷却速率 1 降温速度 dT dt K T T0 2 散热速度 dQ dt KC T T0 3 考虑冷却速率因素的冷耗量 Q 1 5 Q1 Q2 4 冷却时间t 2 32 0 37 lg T初 T0 T初 T终 lg T初 T0 T初 T终 K5 食品的冷却方法 1 接触式冰块冷却法 带皮 鱼类冷却 机械损伤 2 空气冷却法 水分蒸发 3 水冷却法 清洗 稀释 4 真空冷却法 比表面积 水分蒸发 二 食品的冻结1 起始冻结点 1 水的冻结点 0 2 溶液的冻结点 0 浓度 23 的盐水 冻结点为 21 1 3 食品的冻结点 0 大多数天然食品 1 2 6 有些可低至 5 2 冻结规律 冻结过程中的温度变化规律 1 水的冻结规律 2 溶液的冻结规律 低共融点 55 65 3 食品的冻结规律 3 水分冻结率 1 水分冻结量 2 水分冻结率 3 水分冻结率随温度变化规律 最大冰结晶生成带 0 4 对于大部分鲜活食品 当温度降至 20 90 以上的水分可发生冻结 当温度降至 40 时 99 的水分可发生冻结 食品的低共融点 55 65 A冰 1 B冰 lg 273 T A冰 B冰为常数 对于肉类 A冰 110 5 B冰 0 31 4 食品在冻结过程中的变化 1 食品品质的变化 体积的变化 冰的密度小于水的密度 膨胀 胀裂 冰晶体造成的机械损伤 不可逆 水分和溶质重新分布 冷冻浓缩效应 胶体变性 蛋白质盐析 pH下降等 汁液流失 2 物理特性的变化 比热CT 水的比热4 18 冰的比热2 09 CT C0 4 18A比 1 B比 lg 273 T A比 B比为常数 对于肉类 A比 0 4 B比 0 35 导热系数 水的导热系数0 54 冰的导热系数2 39 T 0 4 18A导 1 B导 lg 273 T A导 B导为常数 对于肉类 A导 0 94 B导 0 19 温度传导系数 3 6 C 随冻结进行而升高 T 0 4 18A温 1 B温 lg 273 T A温 B温为常数 对于肉类 A温 0 0024 B温 0 455食品冻结的冷耗量q 1 冻结前食品冷却时的冷耗量q1q1 C1 T初 T冻 kJ kg 2 冰晶体形成时的冷耗量q2q2 W kJ kg 3 冻结食品降温时的冷耗量q3q3 C3 T冻 T终 kJ kg 4 总冷耗q q1 q2 q3 kJ kg 冻结速度 1 冻结速度的表示方法 降温速度 冰晶体形成速度 界面位移速度 dx dt 3 6 T冻 T0 X T 1 q冻 2 影响冻结速度的因素 3 缓冻与速冻的划分 1 5 所经历的时间 30分钟内为速冻 界面位移速度 5 20cm h为速冻 1 5cm h为中速冻结 0 1 1cm h为慢速冻结 4 冻结速度对食品品质的影响 冰晶大小 水分和溶质重新分布 汁液流失 对微生物的抑制 6 冻结方法 1 空气冻结 干耗 2 间接接触冻结 3 直接接触冻结 液氮冻结 196 液态二氧化碳冻结 79 食用级氟利昂冻结 23 甘油 水 67 浓度 46 7 甘油 水 67 浓度 46 7 甜味 丙二醇 水 60 浓度 51 辛辣味 盐水 氯化钠 23 21 1 氯化钙 第二章食品的冷藏和冻藏第一节食品冷藏一 食品冷藏的工艺条件1 适宜品种 1 有生命食品 果 蔬 蛋等 长期贮藏 无生命食品 经加工 的短期贮藏 2 干货的长期贮藏 3 无生命食品 经加工 的短期贮藏 2 温度 不发生冷害和冻害的前提下 温度越低越好 一般 2 15 常用2 6 3 湿度 不宜过干也不宜过湿 过干易失水萎缩 过湿易出汗长菌 水果85 90 蔬菜90 95 坚果70 4 气体成分 需要吸入氧气和排除二氧化碳及有害气体以维持生命 气体贮存 减少O2和增加CO2均有利于延缓呼吸作用和生理变化 对某些水果 O2 从21 降低到3 CO2 从0 03 增加到2 5 其余用N2或其它惰性气体填充可取得较好的贮存效果 5 空气流速 有利于散热和气体交换 也会带来水分损失 需保持一定速度的强制对流 6 包装方法 有一定透气性 7 堆放方法 离墙 离地 呈 品 字堆放 8 混合贮藏 温度就高不就低 防止 串味 二 食品在冷藏中的变化1 冷害和冻害 2 失水 3 长菌 4 氧化 5 串味 第二节食品冻藏一 食品冻藏的工艺条件1 适宜品种 所有无生命食品的长期贮藏 控制微生物的生长和化学变化 2 温度 一般 18 23 常用 20 3 湿度 越高越好 4 空气流速 需及时将外围进入的热量带到换热器 自然对流 5 包装 密封包装 6 堆放方法 离墙离地紧密堆放 防止水分散失 氧化 串味等 7 混合贮藏 独立密封包装 二 食品在冻藏中的变化1 物理变化 1 失重 2 脱水多孔层的形成 3 水分和溶质重新分布 4 重结晶 产生沙粒感 2 化学变化 氧化 褐变冻结烧 经过长期冻藏的食品在表面或中心出现的褐变现象 第三节食品的冷链一 食品冷链的定义和组成1 定义 2 组成 原料 冷冻加工 冷冻贮藏 冷冻运输 冷冻销售二 食品经过冷链中的品质变化评估1 食品在冷链中品质变化评估指标 1 实用贮存期 PSL 在一定温度下冻藏的食品 保持一般食用或加工原料使用无妨的品质指标所经历的贮藏时间 2 高品质寿命 HQL 在一定温度下冻藏的食品与 40 冻藏的同种食品比较 当用科学的感官鉴定标准可以判别出两者差异时 所经历的贮藏时间 3 TTT temperature time tolerance 曲线 不同冻藏温度条件下的PSL曲线 2 食品在冷链中品质变化测算及耐贮藏期预测 1 平均每日品质变化率Bi 1 PSLi 2 品质变化量Ai ti B 3 总品质变化量A Ai 当A 1时 在保质期内 A 1时 过保质期 4 预计耐贮藏期t 1 A Bit 1 0 27191 200 145 6 天 第四章低温技术在食品加工保藏中的应用第一节果蔬冷却 冷藏技术一 果蔬的特性与分类1 果蔬的特性 1 生命特性 抗病力 2 呼吸作用 消耗基质 产生热量 3 自身催熟 乙烯的产生 2 果蔬的分类 1 水果的分类 坚果类 如核桃 板栗等 核果类 如桃 李 杏等 仁果类 如苹果 梨 山楂等 浆果类 如草莓 葡萄等 柑橘类 如柑 橙等 2 蔬菜的分类 叶菜类 如菠菜 大白菜 韭菜等 茎菜类 如姜 葱 蒜 笋等 根菜类 萝卜 山药等 花菜类 如花椰菜 韭菜花等 果菜类 如番茄 茄子等 二 果蔬的预冷与冷藏工艺1 预处理 分级 按大小 品质等分级 清洗 吹干 上蜡 包装 2 冷却 空气温度0 5 湿度85 90 流速0 5m s 24小时内冷却至5 3 冷藏 不同温度的果蔬要分库冷藏 温湿度维持稳定 空气自然循环 定期检查 4 几种果蔬的冷藏工艺 1 橙类冷藏 预处理 0 5 硼砂溶液浸泡1 2分钟 吹干 蜡液浸泡1 2秒 晾干 单果包纸 装箱 冷却 不经预冷 冷藏 温度1 3 湿度90 进库10天内 每隔2小时通风30分钟 2 鸭梨冷藏 冷却 分段降温冷却 10 7天 45 60天降2 4 防止黑心病 冷藏 温度0 左右 湿度85 90 进库10天内 通风由1天2次到1天1次到3天1次到7天1次 3 土豆的冷藏冷却 防止冻伤冷藏 温度1 3 左右 湿度85 90 进库10天内 通风由1天2次到1天1次到3天1次到7天1次三 果蔬的气调贮藏1 气体成分调节方法 自然降氧 人工控制 混合方法 2 气体成分控制 氧气3 二氧化碳3 5 氮气92 3 贮藏温度 3 四 果蔬的速1 工艺流程 原料分级 预处理 去皮 去籽等 清洗 热烫 冷却 装容器 加糖水 速冻 包装 冻藏2 工艺要点 热烫 90 100 热水速冻 35 第二节鲜蛋冷却 冷藏技术一 鲜蛋的构造及其特性1 鲜蛋的构造 2 鲜蛋的特性 生命活动 新陈代谢 呼吸作用二 鲜蛋的变质和质量鉴别1 鲜蛋的变质 1 蛋内容物的物理化学变化 重量 气室 蛋白内CO2逸散和蛋白pH值的变化 蛋白水样化 2 胚胎的生理学变化 3 微生物引起的腐败变质 2 鲜蛋的质量鉴别方法 1 感官鉴定法 2 气室大小的测定 3 哈夫单位的测定 根据蛋白的高度与蛋重的回归关系计算的蛋白高度 mm HU 100Log H 1 7W0 37 7 6 4 灯光透照法 5 蛋黄指数法 三 鲜蛋的冷却和冷藏 冷藏法贮蛋是利用低温来延缓蛋内的蛋白质分解 抑制微生物生长繁殖 1 鲜蛋的冷却 1 在冷库的穿堂 过道进行预冷 每隔1 2h 小时 降温1 待蛋温降到1 2 时入冷库 2 在冷库附近设预冷库 预冷库温度为0 2 相对湿度为75 85 预冷20 40小时 蛋温降至2 3 时转入冷藏库 2 鲜蛋的冷藏 1 合理码垛 改善库内通风 均匀冷却库内温度 便于检查贮藏效果 码垛应间隔适宜 准备保存较长时间的蛋品放在里面 短期保存的放在外面 以便出库 每批蛋进库后应挂上货牌 入库日期 数量 类别 产地和温度变化情况 2 恒定温度和湿度鲜蛋冷藏最适宜温度为 2 1 相对湿度为85 90 一般可冷藏6 8个月 在鲜蛋冷藏期内 库温应保持稳定均匀 不能有忽高忽低现象 24h 小时 内温差不超过0 5 否则易影响蛋品质量 冷藏间温度过高 应鼓入冷风 温度过低 应鼓入干风并保证24h 小时 不停风 应按时换入新鲜的空气 排除污浊的气体 新鲜空气的换入量一般是每昼夜2 4个库室的容积 3 出库逐步升温经过冷藏的鲜蛋出库前 需逐步升温 否则蛋品若突然遇热 蛋壳表面会凝结一层水珠 蛋壳外膜遭破坏 易感染微生物 从而加速蛋品库外变质 冷藏蛋的升温可在专设的升温间进行 也可在冷库的穿堂 过道进行 每隔2 3h 小时 室温升高1 当蛋温比外界温度低3 5 时 升温工作即可结束 四 冰蛋的冷加工1 工艺流程蛋液 搅拌 过滤 预冷 巴氏杀菌 装听 急冻 包装 冷藏2 工艺操作要点 1 装听 桶 杀菌后蛋液冷却至4 以下即可装听 装听的目的是便于速冻与冷藏 一般优级品装入马口铁听内 一 二级冰蛋品装入纸盒内 2 急冻蛋液装听后 送入急冻间 并顺次排列在氨气排管上进行急冻 放置时听与听之间要留有一定的间隙 以利于冷气流通 冷冻间温度应保持在 20 以下 冷冻36小时后 将听 桶 倒置 使听内蛋液冻结实 以防止听身膨胀 并缩短急冻时间 在急冻间温度为 23 以下 速冻时间不超过72小时 听内中心温度应降到 18 15 方可取出进行包装 在日本采用 30 以下的冻结温度进行急冻 以更好地抑制微生物的繁殖 3 包装急冻好的冰蛋品 应迅速进行包装 一般马口铁听用纸箱包装 盘状冰蛋脱盘后用蜡纸包装 4 冷藏冰蛋品包装后送至冷库冷藏 冷藏库内的库温应保持在 18 同时要求冷藏库温不能上下波动过大 第三节肉类冷却 冻结和冻藏技术 1 肉的的组成 2 肉的特性 无生命 微生物的控制是关键 屠宰后的变化 尸僵 自溶 成熟 腐败3 肉的品质指标 1 肉的颜色 2 肉的风味 3 肉的嫩度 肌动蛋白 肌球蛋白 肌动球蛋白 寒冷收缩导致嫩度下降 0 附近较明显 4 肉的保水性 二 分割肉加工工艺1 工艺流程 预冷 分割 快速冷却 包装 冻结2 工艺要点 1 预冷肉鸡 屠宰后要求40分钟内温度降至10 以下 一般0 7 猪肉 牛肉 3小时左右 中心温度降至20 平均温度10 牛 羊肉屠宰后10小时之内 温度不低于8 pH值6 0以上不会产生肌纤维寒冷收缩的现象 2 分割 环境温度10 3 快速冷却 2小时内 温度降至4 6 4 包装 环境温度10 5 冻结 冻结工艺分为一次冻结和二次冻结一次冻结 宰后鲜肉不经冷却 直接送进冻结间冻结 冻结间温度为 25 风速为1 2m s 冻结时间16 18h 肉体深层温度达到 15 即完成冻结过程 出库送入冷藏间贮藏 二次冻结 宰后鲜肉先送入冷却间 在0 4 温度下冷却8 12h 然后转入冻结间 在 25 条件下进行冻结 一般12 16h完成冻结过程 三 肉的冻藏冻结肉冷藏间的空气温度通常保持在 18 以下 在正常情况下温度变化幅度不得超过1 在大批进货 出库过程中一昼夜不得超过4 冻结肉类的保藏期限取决于保藏的温度 入库前的质量 种类 肥度等因素 其中主要取决于温度 因此对冻结肉类应注意掌握安全贮藏 执行先进先出的原则 并经常对产品进行检查 第四节速冻食品加工技术一 冰淇淋和雪糕加工技术1 冰淇淋的生产 1 冰淇淋的种类和组成a 冰淇淋的种类 按原料乳脂种类分 全乳冰淇淋 半乳脂冰淇淋 植脂冰淇淋 按形状分 砖状 杯状 蛋卷 蛋糕状按添加的配料分 果仁 布丁 水果 糖果 巧克力 酸奶 豆乳 蔬菜冰淇淋 b 冰淇淋的组成 乳脂 6 16 非脂乳固体 8 11 甜味剂 13 16 乳化稳定剂 0 15 0 5 总固形物 28 45 水分 55 75 c 冰淇淋的构造 气泡包围冰晶 2 冰淇淋的生产工艺a 工艺流程原料混合 杀菌 均质 冷却 老化 凝冻 注模 冷冻 冻藏b 工艺要点 原料混合 低黏度的原料 牛乳 脱脂乳等 先与水混合 再加入中等黏度的原料 糖 乳粉 乳化稳定剂等 并加热 后加高黏度的原料 奶油 炼乳 糖浆等 温度控制在40 50 杀菌 巴氏杀菌 65 68 30分钟 79 5 20秒 均质 温度63 74 二级均质 一级压力20MPa 二级5MPa 冷却 至2 4 老化 0 4 2 4小时 凝冻 混入空气 使膨胀率达到150 50 水分结冰 出料温度小于 15 冷冻 速冻至水分80 以上的水分发生冻结 硬化定型 二 速冻点心的加工技术 3 冰淇淋的主要缺陷及产生的