食品工艺学-第四章-食品冷冻 PPT课件

第四章食品冷冻组长 李云捷成员 蒋加树 章翔 宋萍 陶蕊娟 余磊 陶文东 杨志强 任梦影11食品 第四章食品冷冻 第一节食品冷冻保藏原理第二节食品的冷却和冷藏第三节低温气调贮藏第四节食品的冻结和冻藏第五节冻制品的包装和贮藏 参考书目 食品工艺学食品工业制冷技术食品冷冻工艺学肉类食品工艺学水产品冷藏加工冷藏和冻藏工程技术各种食品类 制冷类的期刊 概述 冷冻食品和冷却食品冷冻和冷却食品的特点低温保藏食品的历史 冷冻食品和冷却食品 冷冻食品又称冻结食品 是冻结后在低于冻结点的温度保藏的食品冷却食品不需要冻结 是将食品的温度降到接近冻结点 并在此温度下保藏的食品冷冻食品和冷却食品可按原料及消费形式分为果蔬类 水产类 肉禽蛋类 调理方便食品类这四大类 冷冻和冷却食品的特点 易保藏 广泛用于肉 禽 水产 乳 蛋 蔬菜和水果等易腐食品的生产 运输和贮藏营养 方便 卫生 经济市场需求量大 在发达国家占有重要的地位 在发展中国家发展迅速 低温保藏食品的历史 公元前一千多年 我国就有利用天然冰雪来贮藏食品的记载 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明 1834年 JacobPerkins 英 发明了以乙醚为介质的压缩式冷冻机 1860年 Carre 法 发明以氨为介质 以水为吸收剂的吸收式冷冻机 1872年 DavidBoyle 美 和CarlVonLinde 德 分别发明了以氨为介质的压缩式冷冻机 当时主要用于制冰 1877年 CharlesTellier 法 将氨 水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国 这是食品冷冻的首次商业应用 也是冷冻食品的首度问世 20世纪初 美国建立了冻结食品厂 20世纪30年代 出现带包装的冷冻食品 二战的军需 极大地促进了美国冻结食品业的发展 战后 冷冻技术和配套设备不断改进 出现预制冷冻制品 耐热复合塑料薄膜包装袋和高质快速解冻复原加热设备 冷冻食品业成为方便食品和快餐业的支柱行业 20世纪60年代 发达国家构成完整的冷藏链 冷冻食品进入超市 冷冻食品的品种迅猛增加 冷冻加工技术从整体冻结向小块或颗粒冻结发展 我国在20世纪70年代 因外贸需要冷冻蔬菜 冷冻食品开始起步 80年代 家用冰箱和微波炉的普及 销售用冰柜和冷藏柜的使用 推动了冷冻冷藏食品的发展 出现冷冻面点 90年代 冷链初步形成 品种增加 风味特色产品和各种菜式 生产企业和产量大幅度增加 第一节食品冷冻保藏原理 概述低温对反应速度的影响低温对微生物的影响低温对酶活性的影响 概述 食品原料有动物性和植物性之分 食品的化学成分复杂且易变 食品因腐烂变质造成的损失惊人 引起食品腐烂变质的三个主要因素 一 低温对反映速度的影响 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 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 二 低温对微生物的影响 一 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 二 低温对微生物的影响 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 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 微生物按生长温度分类 二 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 1 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 2 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 3 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 三 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 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 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 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 三 低温对酶活性的影响 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 大多数酶活性化学反应的Q10值为2 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 低温对酶活性的影响 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 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 第二节食品的冷却和冷藏 一 概述二 食品的冷却三 食品的冷藏 一 概述 基本概念 食品的冷却是将食品或食品原料从天然的常温或者高温状态 经过一定的工艺处理降低到适合后续加工或者贮藏的温度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 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 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 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 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 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 一 食品的冷却 一 冷却的方法 二 食品冷却时的冷耗量 一 冷却的方法 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 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 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 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 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 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 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 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 mc T初 T终 Q 冷却过程中食品的散热量或冷耗量 千焦 m 被冷却食品的质量 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 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 如果食品预处理数量很大 呼吸热的影响也随之增加 此时估算冷耗量时就应该将呼吸热考虑在内 计算式如下 Q呼 mXQHXtQ呼 果蔬呼吸时总散热量或生化反映热 kJ m 开始冷却时食品的质量 kg QH 果蔬呼吸热或生化反应热 kJ kg h t 冷却需要的时间 h 二 食品的冷藏 一 影响冷藏的因素 二 食品冷藏时的变化 三 冷藏过程中不良反应的控制 四 冷藏食品的回热 一 影响冷藏的因素 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 2 空气相对湿度及其流速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 3 食品原料的种类 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 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 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 二 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 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 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 水果蔬菜的水分蒸发特性 冷却及贮藏中食肉胴体的干耗 1 80 90 0 2m s 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 水果蔬菜冷害的界限温度和症状 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 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 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 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 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 三 食品冷藏过程中不良反应的控制 采用气调储藏可以大幅度减小冷藏过程中的不良反应 目前商业化应用气调贮藏的制品主要有 新鲜的肉制品 鱼制品 水果及蔬菜 焙烤制品及干酪 四 冷藏食品的回热 冷藏食品的回热 就是在出货前或运输途中 保证空气中水分不会在食品表面上冷凝的条件下逐渐提高食品温度 最后达到和外界空气相同的温度的过程 实际上 回热就是冷却的逆过程 决定回热所需时间的因素 食品大小 容器种类 食品和容器的物理特性 空气温度 流速 回热过程开始和结束时的温度 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 第三节 低温气调贮藏 第三节 低温气调贮藏 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 第三节 低温气调贮藏 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 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 第三节 低温气调贮藏 第三节 低温气调贮藏 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 第三节 低温气调贮藏 气调对微生物的影响 第三节 低温气调贮藏 气调对微生物的影响 第四节 食品的冻结和冻藏 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 冻结就是将常温食品的温度下降到冷冻状态的过程 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 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 一 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 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 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 冻结速度的划分 以时间划分以距离划分 1 按时间 食品中心温度从 1 降到 5 所需的时间 在3 30min内 快速冻结 在30 120min内 中速冻结 超过120min 慢速冻结 2 按推进距离 以 5 的冻结层在单位时间内从食品表面向内部推进的距离为标准 缓慢冻结V 0 1 1cm h 中速冻结V 1 5cm h 快速冻结V 5 15cm h 超速冻结V 15cm h 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 表龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系 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 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 二 冻结对食品品质的影响 1 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 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 2 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 三 食品的冻结方法 1 冻结器分类 按生产方式 2 有规律间断与半连续式的区别3 冻结方式的三种基本类型 1 冻结系统的操作方式分类 按生产过程特性 批量式冻结器 先装载一批产品 然后冻结一个周期 冻结完毕后 设备停止运转并卸货 半连续式冻结器 将批量式冻结器的一个较大的批量分成几个较小的批量 在同一个冻结器内进行相对连续的处理 连续式冻结器 产品连续地或有规律间断地通过冻结器 采用机械化而且经常是全自动化的系统 2 有规律间断与半连续式的区别 一次装运产品的数量有规律间断 一袋 一纸盒或一盘半连续式 含许多袋 盘 纸盒的一辆车或一个货架装货与等待的时间有规律间断往往 只有几秒钟 不影响流水线的运行半连续式 需要较长时间 形成明显的中断 3 冻结方式的三种基本类型 产品除热方式 吹风冻结表面接触冻结低温冻结组合方式 如先经过低温处理 然后经机械制冷装置完成冻结过程 第五节 冻制品的包装和贮藏 一 包装二 贮藏三 冻藏过程中食品质量变化四 冻制食品的解冻 一 包装 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 一些零售包装产品的散装容重 二 贮藏 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 三 冻藏过程中食品质量的变化 四 冻制食品的解冻 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 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 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 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 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 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 表解冻温度对鲭鱼汁液损失的影响 表解冻对136kg全蛋冻制品内微生物的影响 各种解冻方法 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 从外界介质和食品热交换方式看 食品解冻方法有如下几种 空气解冻法 又分0 4