食品的冷冻和冷藏1

Chapter3食品的低温保藏,丁武,本章学习目的与要求：1掌握食品低温保藏的原理。2掌握食品冷却与冷藏方法及其质量控制。3掌握食品冻结与冻藏方法及其质量控制。4了解食品解冻过程、方法及其质量控制。,食品冷冻保藏：是利用人工制冷技术，将易腐食品进行冷加工，并维持在低温或冰冻状态以阻止或延缓它们的腐败变质，从而使食品的长途保鲜运输和保鲜贮藏成为可能。,冷冻食品按保藏原理可分为两大类：冷藏（coolingorchillingstorage）：指在高于食品冻结点的温度下贮藏。冷藏制品：指将食品原料和配料经过前处理，例如清洗、分割、包装或加工处理后，在-1以上8以下储藏的制品；冻藏（freezingstorage）是在能使食品保持冻结状态的温度下贮藏。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。冷藏一般能把易腐食品保藏数天或数星期，视食品性能而定，冻藏能保藏数星期至数年。,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。它70年代迅速发展。80年代在世界上普及，成为发展最迅速的食品产业，90年代，冷冻方便食品的产量和销量在有的发达国家如美国已占全部食品的50%以上，逐步取代罐头食品的首要地位，跃居加工食品榜首。,目前世界冷冻食品总产量已经超过5000万吨，人均消费约10公斤。发达国家的冷冻食品已形成规模化的工业生产，在市场上普及，成为消费者生活中不可缺少的食品。发展较快的国家有美国，欧共体13国，日本和澳大利亚等国。具体各国家和地区的冷冻食品消费量见表3-1，冷冻食品种类分布见表3-2。,表3-1冷冻食品消费量（万吨）,表3-21996年冷冻食品消费种类分布(万吨),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。随着我国城镇化趋势加速，消费者对方便食品需求日益增加，上海、天津、宁波、青岛、大连、广州相继成立冷冻食品专业公司，从事冷冻方便食品的生产和内、外销，产量大增，品种也从传统的分割肉、禽、水产及传统中式点心、速冻水饺、包子、汤圆、烧卖等扩展到冷冻方便主食、各种菜肴、预制主副食及各类小吃等等。特别是90年代以来，应超市发展的需要，冷冻食品的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。,第三章食品的低温保藏,第一节食品低温保藏的基本原理第二节食品的冷却和冷藏第三节食品的冻结第四节冻结方法第五节食品的冻藏第六节食品的解冻,第一节食品低温保藏的基本原理是利用低温以控制微生物生长繁殖、酶活动和其他非酶变质因素的一种方法。一、低温对反应速度的影响二、低温对酶的影响三、低温对微生物的影响四、低温对其他变质因素的影响,一低温对反应速度的影响,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。,许多化学和生物反应中，根据Van,thoff定律，温度系数Q10值在2和3之间。举例来说，假设其值为2.5，则当温度从30降到10时，食品中的化学和生物反应速度可减6.25倍，即允许保藏期约延长6倍。但应当注意，Q10值是有变化的，最常见的是当冷却或冻结食品的温度接近冻结点时，Q10值大大增加，所以，对冷却和冻结食品，应考虑Q10值有更大幅度，即2-16之间，甚至更大些，这取决于产品的性质、温度范围和质量变化的类型。在一种食品中，经常不只是一种反应过程，而是伴随着或相继地发生几种反应和过程。由于有些反应过程可能起相反作用，所以，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。,大多数酶的适应活动温度为3040。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23。即温度每下降10，酶活性削弱1/21/3。虽然有些酶类，例如脱氢酶，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，只是催化速度比较慢。比如，某些脂酶甚至在-29时还能起催化作用产生游离脂肪酸。,二、低温对酶的影响,图21温度对酶活性的影响,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，采用先预煮，破坏酶活性，然后再冻制。,三、低温对微生物的影响（一）低温与微生物的关系（二）低温导致微生物活力减弱和死亡的原因（三）影响微生物低温致死的因素（四）冻制食品中病原菌控制问题,（一）低温与微生物的关系,1.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。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。,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,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。粪便污染菌类可用作微生物(卫生检验)指示剂，当它们的含量超出一定范围时即可指示出食物受致毒菌污染。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。,微生物菌落能在冷藏期间繁殖的，大多数属于嗜冷性菌类，它们在0以下环境中的活动有蛋白水解酶、脂解酶和醇类发酵酶等的催化反应。由于大多数动物性食品(肉、禽、鱼)的嗜冷菌主要是好氧性的，如果加以包装或在厌氧条件下冷却贮存(装满包装袋、空隙部分抽真空或充二氧化碳、氮气等惰性气体)可显著地延长贮藏期。大多数蔬菜上的嗜冷菌为细菌和霉菌，而水果上主要是霉菌和酵母。,2.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。,（二）低温导致微生物活力减弱和死亡的原因低温使酶活性下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖随之减慢。低温使各种生化反应的温度系数不同，破坏了各反应原来的协调性，影响了微生物的生活机能。低温使微生物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，导致不可逆的蛋白质变性，从而破坏正常代谢。冰晶体的形成促使细胞内原生质或胶体脱水，使溶质浓度增加促使蛋白质变性。冰晶体的形成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完全处于停顿状态，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。3.结合状态和过冷状态急剧冷却时，如果水分能迅速转化成过冷状态，避免结晶形成固态玻璃体，就有可能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，不再形成冰晶体，有利于保持细胞内胶体稳定性。（比如芽孢，低温下稳定性比生长细胞高）,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。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，有时甚至没有减少；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。,（四）冻制食品中病原菌控制问题,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。肉毒杆菌对低温有很强的抵抗力。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4.410，则无毒素出现。,四、低温对其他变质因素的影响引起食品变质的原因除了微生物及酶促化学反应外，还有其他一些因素的影响，如氧化作用、生理作用、蒸发作用、机械损害、低温冷害等。,无论是微生物引起的食品变质，还是由酶引起的变质及其他因素引起的变质，在低温的环境下，可以延缓、减弱它们的作用，但低温并不能完全抑制它们的作用，即使在冻结点以下的低温，食品进行长期储藏，其质量仍然有所下降。,冻藏和冷藏的概念。冷冻保藏的基本原理。低温对酶的影响。低温导致微生物活力减弱和死亡的原因。影响微生物低温致死的因素。,思考题,第二节食品的冷却和冷藏,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-215，而48为常用的冷藏温度。此冷藏温度的冷库通常称为高温库。,过去它曾作为果蔬、肉制品短期贮藏的一种方法，适当延长易腐食品及其原料的供应时间及缓和季节性产品的加工高峰时起一定作用。近年来，冷藏技术与气调保藏，发酵，化学保藏，辐射保藏及包装等技术结合，使很多制品如冷却肉、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。,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。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710天，耐藏食品的可长达68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。,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。冷藏链涉及到冷冻设备、高温库、冷冻运输及冷柜零售。特别是一些低酸性食品如新鲜或低温预煮的肉制品（如西式火腿）、比萨饼、未包装的面团等，它们极易被致病菌污染，因此必须在严格控制的条件下制造、储藏和运输、销售。,冷却是冷藏的必要前处理，其本质上是一种热交换的过程，冷却的最终温度在冰点以上。冷藏是冷却后的食品在冷藏温度(常在冰点以上)下保持食品品质的个储藏方法。,第二节食品的冷却和冷藏,一、食品的冷却二、食品的冷藏三、食品冷藏时的变化四、低温气调贮藏,一、食品的冷却,（一）冷却的目的（二）冷却速度和冷却时间（三）食品冷却方法（四）食品冷却时的冷耗量,（一）冷却的目的,目的：快速排出食品内部的热量，使食品温度在尽可能短的时间内(一般为几小时)降低到冰点以上，从而能及时地抑制食品中微生物的繁殖和生化反应速度，保持食品的良好品质及新鲜度，延长食品的储藏期。食品冷却一般是在食品的产地进行的。易腐食品冷却的理想做法是从收获或屠宰开始的，然后在运输、仓储、销售、储藏过程中均保持在低温环境中。,如：采摘后24h冷却的梨，在0下储藏5周不腐烂；但采摘后经96h后才冷却的梨，在0储藏5周就有30的梨腐烂。,表32甜玉米糖分在贮藏过程中的丧失情况,推延冷藏就会导致食品品质的下降。冷却是食品保鲜的重要措施。冷却速度及其最终冷却温度是抑制食品本身生化变化和微生物繁殖活动的决定因素。,（二）冷却速度和冷却时间,迅速冷却有利于防止污染菌对食品的腐败作用。,表33火鸡块中的总菌数（菌落g）,但某些食品冷却太快，也会导致品质的不良变化。如:桃子降温太快会受到冷伤害，形成木柴结构；动物屠宰后在僵硬前立即冷却到05会产生冷收缩，导致持水能力不良及过度坚韧。,（三）冷却方法,常用的有：1.接触冰冷却2.空气冷却法3.水冷法4.真空冷却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,冷却效果是靠冰的融解潜热（约334720kJ/kg）。用冰直接接触，从产品中取走热量，冷却速度很快，融冰可一直使产品表面保持湿润。常用于冷却鱼、叶类蔬菜和一些水果，也用于一些食品如午餐肉的加工。,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。,降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温的方法称为空气冷却法。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。,2.空气冷却法,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1.55.0m/s。,适用于：冷却脂肪、乳制品、冷饮半制品及糖果等以及水果、蔬菜、鲜蛋、乳品以及肉类、家禽等冻藏食品冻结前的预冷处理。冷空气降温方法：机械制冷或冰冷,水果、蔬菜冷却初期空气流速一般在12ms1，空气相对湿度为85一95。冷却至各自适宜的冷藏温度，然后移至冷藏间进行冷藏。畜肉冷却空气温度在0左右，风速在0.5一1.5ms1之间，相对湿度在9098之间，至胴体后腿肌肉最厚部中心的温度达4以下，整个冷却过程在24h内完成。禽肉要求空气温度23，相对湿度约80一85，风速约1.01.2ms1。经7h左右可使禽胴体温度降至5以下。,3.水冷法,冷却水的温度:一般在0左右，冷却水的降温可采用机械制冷或碎冰降温。优点：避免干耗，冷却速度快，需要的空间减少，对于某些产品，成品质量较好。缺点：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。,常用于：禽类、鱼类、某些水果、蔬菜和包装食品的冷却。冷水冷却一般采用喷淋式或浸渍式。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,原理：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。适用于：叶类蔬菜和蘑菇，消毒牛奶和烹调后的土豆丁的瞬间冷却。,是目前所有冷却方法中最迅速的。优点：冷却速度快，在真空装置内实际冷却时只需10min，包括从真空管中抽真空所需时间也仅20min，水分的蒸发量约2一4，对食品脱水的影响并不大，故不会影响食品的新鲜外观。缺点：真空冷却设备的成本高，少量使用很不经济，所以一般都在远离冷库的蔬菜基地，在大量收获后的运输途中使用。,（四）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）,食品内有热源生化反应热呼吸热,二、食品的冷藏,（一）影响冷藏食品冷藏效果的因素（二）食品的冷藏方法及工艺条件,（一）影响冷藏食品冷藏效果的因素,1.影响新鲜制品冷藏效果的因素：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。,2.影响加工制品冷藏效果的因素：,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）食品的冷藏方法及工艺条件,1.空气冷藏法（1）空气冷藏的方法自然空气冷藏法机械空气冷藏法（2）空气冷藏工艺,大平窑结构示意图,母子窑结构示意图,果蔬机械冷藏库结构(单位：),图6-7冷冻机工作原理示意1回路压力2.开始压力3冷凝水入口4.冷凝水出口5冷凝器6贮液(制冷剂)器7.压缩机8调节阀(膨胀阀)9.蒸发器,机械制冷的原理,表34部分食品的冷藏工艺要求,（1）贮藏温度,续表34,贮藏温度空气相对湿度：水果8590，蔬菜9095，坚果70、乳粉、蛋粉等更低。空气流速流速越低越好，但有包装的除外，水果可浸涂石蜡，以减少水分蒸发和增添光泽。,三、食品冷藏时的变化,1.水分蒸发2.冷害3.后熟作用4.脂类的变化5.淀粉老化6.微生物增殖7.寒冷收缩8.移臭和串味9.食品在冷却冷藏中的其他变化10.冷藏过程中不良变化的控制,1.水分蒸发表3-5水果蔬菜的水分蒸发特性,表3-6冷却及贮藏中食肉胴体的干耗,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。这种由于低温所造成的生理病害现象称为冷害。冷害的症状是组织内部变褐和干缩，外表出现凹陷斑纹，有一些外皮软薄或柔软的果蔬，则易出现水渍状斑块。冷害病常使果蔬不能正常成熟，并产生异味。像鸭梨的黑心病，马铃薯的发甜现象都是低温伤害。,表4-7水果蔬菜冷害的界限温度和症状,表36一些果蔬的低温冷害病症状,苹果虎皮病（Scald）,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。一般来说，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1014天。,3.后熟作用,许多水果和蔬菜类，其果实离开母体或植株后向成熟转化的过程称为后熟作用。,水果按其成熟时是否伴随有呼吸高峰可分为两类。有呼吸高峰型的水果。如：香蕉、苹果、菠萝和梨等；无呼吸高峰型的水果。如：柑橘类、葡萄等。对于呼吸高峰型的水果，如果在完全成熟后采收，将很快腐烂变质，几乎不能储藏、加工和销售，所以这类水果一般都在成熟前适时采收。,水果在低温冷藏期间，将伴随着后熟作用。水果在呼吸作用下可以逐渐向成熟转化，果实内的成分和组织形态也将进行一系列的转化。如表现为，可溶性糖含量升高、糖酸比例趋于协调、可溶性果胶含量增加、果实香味变得浓郁、颜色变红或变艳、硬度下降等系列成熟特征。后熟作用过程的快慢因果实种类、品种和储藏条件而异。,肉类宰后主要发生的是成熟作用肉的成熟：刚屠宰后动物的肉是柔软的，并且具有很高的持水性，经过一段时间的放置，肉质会变得粗硬，持水性大大降低。继续延长放置时间，则粗硬的肉又变成柔软的肉，持水性也有所恢复，而且风味也有极大的改善。肉的这种变化过程称之为。肉类在一般是在01下缓慢地进行着成熟作用。猪、家禽等的成熟作用不十分强调，但牛、绵羊、野禽等成熟作用十分重要，他对肉质软化与风味增加有显著的效果。,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.淀粉老化,普通的淀粉大致由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溶液，这种作用叫糊化作用。糊化作用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的低温范围中，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，迅速出现了淀粉的化，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30一60，当水分含量在10以下时基本上不发生。淀粉老化作用最适温度是25。,水果、蔬菜肉类鱼类在冷却贮藏的温度下,6.微生物增殖,7.寒冷收缩,寒冷收缩：畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却，肌肉发生显著收缩，以后即使经过成熟过程，肉质也不会十分软化，这种现象叫寒冷收缩。,一般来说，宰后10h内，肉温降到8以下，容易发生寒冷收缩。其中牛和羊肉较严重，而禽类肉较轻。肉类在冷却时若发生寒冷收缩，其肉质变硬、嫩度差。如果再经冻结，在解冻后会出现大量的汁液流失。研究发现，当肉的pH值低于6时极易出现寒冷收缩。,8.移臭和串味,混合储藏有一个相互吸收气味的问题。冷藏库长期使用后，会有一些特有的臭味，称为冷藏臭，也会转移给冷藏食品。,9.食品在冷却冷藏中的其他变化,如甜玉米糖分的转化；果蔬紧密度度和脆性的丧失，营养物质的转移；红肉色泽的变化；鱼组织软化和出现滴液；面包和糕饼的陈化；颗粒食品的成团和结块、丧失风味等；有些食品不宜冷藏，如面包在冷藏温度下的陈化率比室温下大，而冻结可阻止其老化的发生。,表37部分蔬菜冷藏中维生素C的损失,10.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。,四、气调冷藏法,（一）气调冷藏法的原理与特点1.气调冷藏的原理2.气调冷藏的特点（二）气调冷藏的方法1.自然降氧法(MA储藏)：塑料袋（或帐）气调和硅窗气调。2.快速降氧法(CA储藏)：制氮机直接充氮，气体含量误差在1，降氧快，可排除乙烯，建筑费用少等优点。3.混合降氧法：先快速降氧，再自然降氧。成本比快速降氧低。4.减压降氧法：抽到一定真空度的做法。（三）气调冷藏工艺,其特点有：抑制果蔬的后熟；减少果蔬损失；抑制果蔬的生理病害；抑制真菌的生长和繁殖；防止老鼠的危害和昆虫的生存。,气条贮藏的不足：氧浓度过低或二氧化碳浓度过高会引起果蔬发生异常代谢。不同品种的果蔬应单独存放，因而需要建多个库房；适于气调储藏的果蔬品种有限；气调储藏库投资较高。,蒜薹CO2伤害病状与病因蒜薹贮藏中，当袋内CO2长时间高于10%13%时，薹梗出现黄色小斑点，然后扩大成不规则凹陷，逐渐连接成片，使薹梗变软；薹梗绿色褪减变白，严重时组织坏死呈水渍状腐烂，并有浓烈的酒精味和蒜薹的腐臭气味。控制措施维持稳定的库温（O0.5）；选择0.060.08mm厚聚乙烯硅窗袋或蒜薹专用袋包装，严格控制装量；当袋内CO2高于10%13%时，立即开袋放风。,三、食品冷藏时的四、低温气调贮藏,表35一些果蔬的气调冷藏工艺条件,气调贮藏适用于：新鲜的肉制品、鱼制品、水果及蔬菜，焙烤制品及干酪。,图6-8气调库的构造示意图a气密筒b气密孔c观察窗1.气密门2.CO2吸收装置3.加热装置4.冷气出口5.冷风管6.呼吸袋7.气体分析装置8.冷风机9.N2发生器10.空气净化器,思考题,1.冷藏的常用温度。2.食品冷却方法及其优缺点。3.影响冷藏食品冷藏效果的因素（包括新鲜和加工食品）4.冷藏工艺条件有哪些？如何影响冷藏加工的？5.冷耗量的计算。6.食品冷藏时的变化（这个题目很大，需要仔细回答）7.冷害的概念。8.气调贮藏的概念、条件、方法。,第三节食品的冻结,一、冻制或冻结前对原料加工的工艺要求二、食品的冻结及其质量,一、冻制或冻结前对原料加工的工艺要求,决定冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素：,原料的成分和性质,原料的选用、处理和加工,冻结方法,贮藏情况,冻制的原料要新鲜就水果来说，必须选用适宜冻制的品种冻制用果蔬应在成熟度最高时采收，并且采收后应尽快冻制,果蔬冻制前都应先加工处理。蔬菜的前处理有：清洗预煮冷却（10以下）。水果的前处理有：清洗浸没在低浓度糖浆（3050）中，有时还另外添加柠檬酸、VC和SO2等添加剂以延缓氧化作用。,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。,就家禽来说，屠宰后1224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。,二、食品的冻结及其质量,（一）食品的冻结点（二）食品冻结规律和水分冻结量（三）冻结速度（四）冻结速度与冰晶分布的关系（五）速冻与缓冻（六）冻结对食品物理性质的影响（七）食品冻结的冷耗量（八）冻结以及冻藏对食品品质的影响（九）冻制品的包装和贮藏,（一）食品的冻结点表38一些食品的冻结点和水分含量,冻结点:冰晶开始出现的温度即食品的冰点或冻结点(freezingpoint)。根据拉乌尔(Raoult)法则，冻结点的降低，与其物质的浓度成正比，每增加1molL1溶质，冻结点下降1.86。,（二）食品冻结规律和水分冻结量,结冰包括晶核的形成(nucleation)和冰晶体的增长(icegrowth)两个过程。冻结温度曲线：食品温度与时间的的关系曲线，称之为“冻结温度曲线”(freezingtimetemperaturecurve)曲线般分为三段（也可以说是冻结过程的三个阶段）：,牛肉薄片的冻结曲线,在冻结过程中，要求中阶段的时间要短，这样的冻结产品质量才理想。大部分食品中心温度从一1降至一5时，近80的水分可冻结成冰，此温度范围称为“最大冰晶生成区”(zoneofmaximumicecrystalformation).最好能快速通过此温度区域。这是保证冻品质量的最重要的温度区间。,冻结率(frozenwaterratio)：食品中的水分冻结量即为冻结率tp（1）100%t式中：为冻结率()，tp为食品的冻结点()，t为冷冻食品的温度()。如：食品的冻结点是一1，降到一5时的冻结率：1（1）100%805,（三）冻结速度,现通用的方法有按时间和距离两种划分方法。(1)按时间划分:食品的中心温度从1下降至5所需的时间(即通过最大冰晶生成区的时间)，在30min以内，属于快速冻结，超过30min则属于慢速冻结。(2)按距离划分:冻结速度还可用单位时间内5的冻结层从食品表面伸延向内部的距离来判断(冻结速度的单位cmh1)。,快速冻结520cmh1；中速冻结15cmh1；慢速冻结0.11cmh1国际制冷学会对冻结速度的定义为：Lt式中：L:为食品表面与温度中心点的最短距离（cm）；T:为食品表面达0后，食品温度中心降至比冻结点低10所需的时间（h）。,冻结速度以快速为好，因为：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。,食品冻结时温度下降的情况,影响冻结速度的因素:食品成分非食品成分_如传热介质、食品厚度、食品表面的传热系数、食品的初温和终温、冷却介质的温度、食品的导热率以及食品和冷却介质密切接触程度等。,（四）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大冰晶形成阶段。,表3-7冻结速度与结晶冰形状之间的关系,当冰层推进速度大于水移动速度时，冰晶体小，数量多。,表3-8龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系,冻结速度快，冰晶小；冻结速度慢，冰晶大。,（五）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；_速冻时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以及各种成分相互接触的时间也显著缩短。因而浓缩的危害性也随之下降。,图34冰结晶在组织中发展图（a）上面4个为慢速冻结；（b）下面2个为快速冻结,缓冻的危害（自己总结）所以为了保证食品的品质，应该尽可能快地通过-1-5这个最高冰晶体形成温度带。,（六）冻结对食品物理性质的影响,（1）冻结食品比热下降（2）冻结食品导热系数增加（3）热传导系数增加（4）体积增加,（七）食品冻结的冷耗量,食品冻结的冷耗量就是冻结过程中食品在它降温范围内所放出的热量。冻结过程中食品的放热量大致可以区分为三个部分。冻结前冷却时的放热量冻结时形成冰晶体的放热量冻结食品降温时的放热量冷耗量另外还要加上安全系数、人员进出、灯光等等的冷耗量。,冻结前冷却时的放热量Q1=C0（T初-T冻）其中C0温度高于冻结点时的比热冻结时形成冰晶体的放热量Q2=W冰其中：最终冻结食品温度时水分冻结量（在总水分含量中水分冻结量占的百分比）冰：水分形成冰晶体时放出的潜热冻结食品降温时的放热量Q3=Ci（T冻-T终）其中Ci温度低于冻结点时的比热冷耗量Q=（Q1+Q2+Q3+Q门（人员进出）+Q灯光及其他电器+Q货架和包装+Q生化热和其它）安全系数,（八）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。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。,1.冻结对溶液内溶质重新分布的影响2.冻结对食品组织结构（texture）的影响4.干耗5.变色6.蛋白质变性6.液汁损失,（九）冻制品的包装和贮藏,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。,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；冻鱼为抗干燥通常采用包冰衣的方法。,表4-11一些零售包装产品的散装容重,表3-9一些零售包装产品的散装容重,2.贮藏_冻制品贮藏的任务，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,思考题,影响冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素。速冻的定义，速冻与缓冻的优缺点。影响冻结速度的因素。最大冰晶体形成带的概念。冻结对食品品质的影响。食品冻结冷耗量的计算。,第四节冻结方法,一、缓冻方法食品放在绝热的低温室中（-18-40，常用是-23-29），并在静态的空气中进行冻结的方法是空气冻结法的一种。,二、速冻方法,主要有三类：_鼓风冻结采用连续不断的低温空气在物料周围流动；_平板冻结或接触冻结物料直接与中空的金属冷冻盘接触，其中冷冻介质在中空的盘中流动；_喷淋或浸渍冷冻物料直接与冷冻介质接触。,表310冷冻过程中物料冰晶体前沿的运动速率,表311冻结小型水果和蔬菜的特征比较,图33送风冻结装置（徐进财，1995）,图34螺旋带式连续冻结装置（冯志哲1984）,图35悬浮冻结装置（MallettC.P.,1993）,图36多平板水压式速冻装置1一冷却板；2一螺栓；3一底螺栓；4一活塞；5一水压式升降机；6一带包装食品；7一板架,第五节食品的冻藏,一、冻结食品的包装二、冻结食品的储藏三、食品在冻藏过程中的质量变化四、冻结食品的TTT概念,一、冻结食品的包装,包装的目的：1.可防止干耗；2.防止氧化变色，便于运输、销售和食用；3.防止污染，保持产品卫生。速冻品加工完成后，应进行质量检查及微生物指标检测。包装前要经过筛选。速冻食品生产大多数采用先冻结后包装的方式。,二、冻结食品的储藏,贮温控制在18以下，或者更低些，要求温度要稳定，减少波动。冻藏期般可达1012个月以上，条件好的可达2年。,图37冷链流通系统模式,三、食品在冻藏过程中的质量变化,（一）冰晶的成长和重结晶（二）干耗（三）化学变化（四）汁液流失,干耗：周而复始的升华凝结过程使食品不断干燥，并由此造成重量损失，即干耗。冻结烧：食品表面脱水变色的现象通常被称为冻结烧(Freezerburn),图38不同储藏温度冷冻豌豆维生素C的残存率（InternationalInstituteofRefrigeration,1972）,四、冻结食品的TTT概念,（一）冷冻食品的早期质量受“PPP”条件的影响。PPP：也就是冷冻食品的早期质量受到产品原料(productofinitialquality)的种类(品种)、成熟度和新鲜度；冻结加工(processingmethod)包括冻结前的预处理、速冻条件；包装(package)等因素所影响。（二）冷冻食品的最终质量则受TTT”条件的影响。TTT：是指速冻食品在生产，储藏及流通各个环节中，经历的时间(time)和经受的温度(temperature)对其品质的容许限度(tolerance)有决定性的影响。,第六节食品的解冻,解冻：解冻是使冻结晶融化，恢复到冻前的新鲜状态的工艺过程。冷冻食品食用前的煮熟也属于解冻。解冻可视为冻结的逆过程。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。若解冻不当，极易出现严重的食品汁液流失。,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，同时复杂的有机物质有部分分解成为较为简单的和吸水能力较弱的物质。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，还和食品本身能分解的有机物质的特性有