食品冷冻保藏技术研究

食品冷冻保藏技术研究食品冷冻保藏技术研究 Research The Technology Of Food Freezing Preservation 南京农业大学工学院 南京农业大学工学院 30113422 林锴 林锴 摘要 摘要 冷冻保藏技术目前已在食品加工行业得到了极为广泛的应用 速冻食品 也已成为人们非常青睐的一种加工食品 本文阐述了食品冷冻保藏的原理 简 单介绍了制冷技术的发展史 同时 作者研究了当今食品工业中果蔬 畜产品 和常见水产品三类食品的冷冻保藏技术工艺 叙述了现阶段国内外冷冻保藏食 品行业的发展状况 最后针对速冻行业发展中的问题提出了几点对策 关键词 食品 冷冻 保藏 研究进展关键词 食品 冷冻 保藏 研究进展 正文正文 食品的冷冻保藏技术是随着社会经济的发展而兴起的一门新兴食品保藏工 艺学 目前该技术已广泛应用于品种多样 规模较大的食品制造业 冷冻与保 藏的食品已成为人们现代饮食生活不可缺少的部分 并日益成为主流食品之一 同时 冷冻与保藏食品产业已经成为一些地区经济发展的主要产业 并对促进 农产品深加工 实现农业产 化 解决 三农 问题起到了重要的作用 一 一 食品冷冻保藏技术的原理食品冷冻保藏技术的原理 食品冷冻作为工业规模的食品保藏方法在世界各地得到日益广泛的应用 食品冷冻保藏的原理首先是 在 0 以下的低温 微生物的生命活动受到显著 抑制 从而防止食品腐败 其次 在低温下影响食品品质的酶反应和氧化反应 等所有反应速度显著下降 另外 在产品中形成冻晶 也是微生物的活动和变 质反应的水的活度降低 所谓速冻 就是将食品中心温度快速冷冻到 1 到 5 通过最大冰晶生 成带所需时间不超过 30 分钟 鲜鱼和畜肉等含水率较高的食品 当品温达到 1 时 食品中的水分开始冻结 温度降至 5 时 所含水分的 80 冻结 这 时 整个食品大致成为冻结状态 因此 1 5 的温度界限称为最大冰晶生成 带冻结速度定义为 食品表面至中心点距离除以中心品温自 l 降低至 5 所 需时间的商 一般以 cm h 表示 二 二 各类食品的冷冻保藏工艺各类食品的冷冻保藏工艺 2 1 果蔬的冷冻保藏工艺果蔬的冷冻保藏工艺 工艺流程 原料 预处理 挑选 清洗 分级 去皮 切分 烫漂 冷却 沥干 速冻 包装 冷藏 运销 操作要点 原料要有出色的风味 颜色 理想的质地 均一的成熟度 抗病虫害 高 产 适合机械采收 烫漂的关键是 热处理的温度和时间 热烫后应迅速冷却 冷却分为水冷和空气冷却 原料经烫漂 冷却后 表面有一定量的水 要去除 掉 不然不利于快速解冻 动后包装 快速冷冻要求果蔬原料在很短时间内迅 速通过最大冰晶形成带 冻品的中心温度应在 18 一下才能保证质量 包装可 以控制和防止食品在贮藏过程中的一些变质 可分为内 中 外包装 速冻食 品一般采用冻藏保存 而且要求温度要稳定 温度越低 品质越好 运销过程 中要维持好低温 运输时间长的要控制在 18 一下 一般为 15 2 2 水产的冷冻保藏工艺水产的冷冻保藏工艺 以虾仁 龙虾 鱿鱼的冷冻保藏技术为例 速冻虾仁 原料验收 原料贮存 剥虾 验收 清洗 浸泡 杀青 冷却 分规格 冻结 包冰衣 金属探测 装箱 冷藏运输 速冻单体龙虾 鲜虾 挑选 清洗 分级 高温蒸煮 低温冷却 去壳 单体速冻 计量 包装 冷藏 速冻鱿鱼 原料验收 剖腹去脏 洗涤 分级 沥水 称量 盐水固定 装盘 半成 品检验 速冻 托盘 镀冰衣 包装 检验 冷藏 2 3 肉类的冷冻保藏工艺肉类的冷冻保藏工艺 冻结方法 静止空气冻结法 板式冻结 风冷式速冻 冻结冬藏工艺流程 a 两阶段冻结工艺 讲经加工整理后的肉胴体先送冷却间进行冷却 待肉体温度冷却至 0 4 时 再送入冻结间冻结 经过冷却的肉在室温 23 25 空气流速为 2 3m s 的冻结 时间内 经过约 20 24h 后腿中心肌肉温度可降至 15 目前 美国 德国 日本 等国家对肉类的冻结大都采用两阶段冻结工艺方法 b 直接冻结工艺 即在牲畜屠宰加工整理后 先放入凉肉间进行分级暂存 在凉肉间内吹风除去 体表水 待胴体肉累积到相当于一间冻结间容量时 集中迅速推进库温在 15 一下的冻结时间进行冻结 三 三 冷冻食品微生物危害现状冷冻食品微生物危害现状 3 13 1 冷冻食品的概念冷冻食品的概念 冷冻食品是指在零摄氏度以下的温度进行冷冻和保 存 并出售的食物 WHO 则指在零摄氏度至十摄氏度低温保存的食物 范围更 广 3 23 2 冷冻食品的种类冷冻食品的种类 冷冻食品种类繁多 目前在市场上出售较多的如凉 拌菜 肉类 牛奶制品 面包以及各种熟食等 这些均可以在低温下保存一定 的时间 3 33 3 冷冻食品污染的微生物种类冷冻食品污染的微生物种类 大量研究表明 3 冷冻食品在低温保 存的条件下可以滋生大量不同种类的细菌 其中病原菌如 细胞肉毒杆菌 单 细胞增生性李斯特菌 耶尔森菌 亲水性气单胞菌属 特异性沙门菌 金黄色 葡萄球菌 大肠埃希菌 副溶血性弧菌 蜡样芽孢杆菌 细胞产气荚膜梭菌以 及弯曲杆菌等 近来有报道称 4 部分冷饮中可发现一定数量的霉菌 以上 所有的病源微生物均严重污染着冷冻食品 它们在低温下借助一定的营养成分 可以迅速生长和繁殖 从而严重威胁着人们的健康 3 43 4 引发冷冻食品微生物污染的危险因素引发冷冻食品微生物污染的危险因素 大量危险因素均可导致冷冻食 品发生微生物污染现象 冷冻食品的低温环境有助于部分嗜冷性的细菌生长和 繁殖 当冷冻食品的储存温度和 pH 升高时 适宜病原微生物的生长 半成品食 品极易滋生细胞肉毒杆菌 这是因为厌氧环境可促进细胞肉毒杆菌生长和形成 毒素 此外 消费者没有认识到标签与冷冻食品的冷冻形式之间的关系 因此 食用方法不正确而引起食源性疾病 3 53 5 冷冻食品病源微生物的污染状况冷冻食品病源微生物的污染状况 近年来 许多国家均出现了由于冷 冻食品微生物污染而引发的食物中毒现象 如食物肉毒杆菌污染 沙门菌污染 冷冻禽类而引发的食物中毒 WHO 在上个世纪就以及公布了牛奶和肉类中存在 李斯特菌污染现象 国内曾发现鲜奶中有耶尔森菌 而这是常规的巴士消毒无 法根除的病原微生物 同时 在部分冰箱等冷藏设备内也发现一些耶尔森菌 极易造成冷冻食品的二次污染和交叉污染 从而对人们的饮食安全造成较大的 威胁 此外 冷饮内也屡次被发现有致病霉菌污染 且污染率达百分之四十以 上 据报道 5 某小作坊冷饮中的细菌总数超标 1700 多倍 大肠菌群超标 240 倍 充分证实了冷冻食品的健康隐患 当食物解冻后 如果在室温下放置 很久 这个过程也会造成微生物的大量增殖 如果些化冻食物没有和其他食物 隔离 那么其中的病菌和病毒还可能污染到其他食物当中 造成交叉污染 2 避免冷冻食品中微生物污染的预防措施 由于冷冻食品对人体健康具有较大的威胁 采取相关的保障手段进行预防 具有十分重要的意义 首先 生产部门应创建优良的卫生环境 特别是食品加 工过程中接触的各种设备等 严格要求员工遵守规范的卫生准则 并养成较好 的卫生作业习惯 从根本上杜绝冷冻食品的病源微生物产生 其次 作为冷冻 食品生产的员工 也应积极遵守生产部门的相关准则 作为食品生产行业的人 员必须经过严格体检为身体健康者 且无乙肝 丙肝 艾滋病等传染性疾病者 同时 冷冻食品的原材料也必须严格按照国家的相关卫生标准 并进行良好的 储存和安置 在加工冷冻食品前应进行彻底的清洗和消毒 提高冷冻食品安全 性 6 总之 环境中的致病菌不可能赶尽杀绝 预防微生物导致的食物中毒 最 简单易行的措施还是注意卫生和加热杀菌 生的速冻食品 无论蔬菜 水果 肉类 鱼类 解冻后均需加热再食用 速冻主食必须彻底蒸煮烹熟之后再食用 而对于冰激凌 雪糕等不可能加热的冷冻食物 则最好选择可靠企业生产的产 品 不能随意购买无证企业的冷饮 四 食品冷冻保藏技术的发展现状四 食品冷冻保藏技术的发展现状 4 1 西方国家冷冻保藏的发展现状西方国家冷冻保藏的发展现状 20 世纪 30 年代初 发达国家制冷技术迅速发展 50 年代便有了直接以 商品形式出现的冷冻食品 进入 20 世纪 90 年代 世界速冻食品生产和销售增 长速度高 20 30 美国 日本及欧洲一些国家已经形成原料产地加工 销售 家庭食用的完整冷藏链 保证了速冻食品工业化和社会化 近几年 最显著的 变化是整个库存控制和定货系统的计算机化 目前 发达国家无论是管理措施 规章制度 还是自动化冷库的设计 建设 库体 库门的隔热 制冷设备 电 器设备的配置 制冷剂的选用 堆码系统和车辆运行以及装卸平台的设计 设 备运行和人员安全的监控报警系统等各种软硬件环境都已发展的相当成熟 且 形成了较完整的食品冷藏链体系 4 2 我国冷冻保藏的发展现状我国冷冻保藏的发展现状 近年来 随着人民生活水平的提高以及生活节奏的加快 对冷冻保藏食品 的认知度越来越高 冷饮 肉制品 速冻食品 乳制品 水产品 果蔬 花卉 等产品进入了人们的日常生活中 迅速拉动了冷冻保藏食品的消费 我国的冷 冻保藏行业经过几十年的发展已经形成比较完整独立的工业体系 并成为食品 流通领域的支柱产业之一 对促进畜牧业生产 出口创汇及繁荣市场等做出了 重大贡献 在制冷设备方面 我国的制冷设备制造自改革开放以来有了长足的发展 基本上可以满足国民经济各部门和市场用户的需求 在冷藏食品品种上 目前 我国的肉类食品厂有 2500 多家 年产肉类 6000 万吨 量以每年 5 左右的速 度递增 速冻食品厂 2000 多家 年产量超过 85O 万吨 冷饮业 4000 多家 其中 具有一定规模的有 194 家 年产量 150 多万吨 产量以每年 7 左右的速度递 增 乳品业 1500 多家 年产量 800 多万吨 乳品业以每年 30 左右的速度增 长 水产品年产量 4400 万吨 并以 4 速度增长 上述食品均属于易腐食品 需要一个完整的冷链物流对货物进行全程的温 度控制 根据相关的规则 以确保食品的安全 这包括装卸货物时的封闭环境 储存和运输等 一个环节都不能少 完整的冷藏食品供应链是食品安全不可或 缺的元素 因此冷链物流的要求比较高 相应的管理和资金方面的投入也比普 通的常温物流要大 随着产销量的快速增长 我国的冷链物流业将进入快速增 长时期 五 食品冷冻保藏技术的未来展望五 食品冷冻保藏技术的未来展望 由于高科技的发展 人们生活水平的提高 对速冻食品的质量要求也越来 越高 发展安全卫生 符合环保要求 品种繁多 质优价廉的绿色速冻食品是 行业发展的大趋势 是可持续发展的要求 同时食品加工技术的提高也促进了 绿色食品的发展 速冻食品工业的发展趋势是速冻食品的超低温冻结化 我国 速冻食品业的发展方向是将液氮 液态氟利昂 液态二氧化碳直接喷洒的制冷 装置可以使温度下降到比氨压缩机低得多的深冷程度 使超低温冻结成为可能 我国有丰富的食物资源 美味的中式菜肴被各国人民喜爱 因此 发扬民 族饮食文化优势 开发具有 中国特色 的速冻食品 速冻中式菜肴 速冻风 味小吃和面点等 扩大出口创汇 使国外消费都能够享受正宗的中式美食 开 发具有中国饮食文化特色的速冻食品 是我国速冻食品生产发展的重要方向之 一 另外 针对国际市场的需求 发展保健性速冻食品和调理食品 利用我国 食疗和药膳的传统配方 开发并生产有针对性的保健速冻食品 利用我国丰富 的调理食物原辅料 开发生产速冻调理食品也是一个不错的发展方向 发展与健全我国食品冷藏加工技术 任重道远 需食品加工业 制冷设备 制造业 包装材料业 物流仓储业 运输业和连锁超市业等相关产业通力合作 形成完善的食品工业技术体系 快速提高我国食品生产设备的生产与技术水平 以市场为导向 积极开发 研制 生产各类具有国际先进水平的食品冷冻保藏 设备 才能使食品冷藏链装备进一步现代化 实现与国际接轨 目前在国外食 品冷冻 冷藏行业已公布的技术和设备中 在我国都能找到他们的足迹 但是 我们不得不承认许多新技术 新设备大部分是从国外引进或移植过来的 严酷 的现实告诉我们 战略技术 核心技术是引进不来的 我们只能下决心走自己 的路 为了提高我国食品冷冻 冷藏行业的原始创新能力 不能只是注重单项 技术创新 更要重视各项创新的集成 参考文献参考文献 1 中国速冻食品制造业投资可行性分析报告 N 2008 5 2 李代明 食品包装学 M 北京 印刷工业出版社 2008 3 姚艾东 何健 冷冻保藏食品新技术的应用与前景 N 2006 8 4 隋继学 速冻食品加工技术 M 中国农业大学 2008 5 黄 健 杜恩杰 石文星 国内外食品冷藏链行业的现状与发展 N 2009 5 6 李勇 食品冷冻加工技术 M 北京 化学工业出版社 2005 1 1 3 4 7 112 121 7 王颉 何俊萍 果蔬速冻工艺 食品加工工艺 M 北京 中国农业科学技术出版社 2006 9 1 212 215 8 张国治 田少君