《食品快速冷冻和解》

1、1 食品快速冷冻和解冻的新方法食品快速冷冻和解冻的新方法 生工081 翻译：龚宇斌、黄晨栋、张祎 整理：黄晨栋 演讲：张祎 2 食品的冻结和解冻食品的冻结和解冻 v本文综述了冻结（高压冻结，脱水冷冻和应用程 序方法，防冻蛋白和冰核蛋白质）和解冻（高压 和微波解冻，欧姆解冻和声学解冻）食品。很好 地理解水的固液相, 对粮食冻融循环压力的突出 影响。高压冷冻促进冰核在整个样本的均匀，快 速生长。脱水冷冻已成功应用在冰冻蔬菜、水果 与植物。最近,研究已经进行到了生物技术使用防 冻剂,因为冰核蛋白质直接提高自身在冷冻过程的 独特性及食品在较低的压力和温度下可以达到融 化。最后对微波、欧姆和声学解冻进行

2、了描述。 希望本文能吸引在新颖的冻融过程及方法上更多 的研究。 3 v高压冷冻高压冷冻 v脱水冷冻脱水冷冻 v抗冻蛋白和冰核蛋白质抗冻蛋白和冰核蛋白质 v高压解冻高压解冻 v微波解冻微波解冻 v欧姆解冻欧姆解冻 v声解冻声解冻 4 简介简介 v由于要提高产品质量，冷冻保存食物已被应 用近千百年。一般来说，与速冻食品质量密 切相关的是冻结和解冻过程。冻结速率和小 冰晶的形成是至关重要的。冻结最大限度地 减少了组织损伤和解冻中水的损失，因为融 化速度比冻结速度慢。食物解冻过程中受到 化学和物理变化和微生物的伤害。在低温下 快速解冻，以避免温度的升高，特别是保证 食品在过度脱水的情况下的质量。 5

3、高压冷冻高压冷冻 v在大气压力下当水被冻结，其量增加。这种量的增加促使水 形成了冰，具有较低密度的液态水，在0摄氏度时冻结状态 下体积增加约9，在-20摄氏度下时约13。食物的冷冻保 鲜将利用水相。改变物理状态食品可以通过使用外部操纵温 度或压力。换句话说，可以冷藏食品原料没有任何冷却方式。 然而，由于所需的高压力，很少有实验已经开展了这方面的 研究。据指出，压力减少，水的状态就会改变，冰在-20摄 氏度下可以相互改变，随着压力减少至600兆帕斯卡能更好 的了解水的相变，高压力的使用可以大大地帮助冻结过程和 提高产品质量。高压冷冻的主要优点是初步形成的冰是瞬间 均匀贯穿于整个体积的产品,特别是

4、需要大尺寸均匀分布的 冰晶的食品。从微观结构上看，由于冰晶体积小，细胞损伤 降到最低，形成产品的质量得到显著的改善。 6 脱水冷冻脱水冷冻 v脱水冷冻是冻结的变种，脱水食品是除去大量水分 后的冷冻。新鲜水果和蔬菜中含有的水比肉和缺乏 弹性的细胞膜的细胞壁更多，很容易存在大量冰晶 而冻结。虽然增加冻结速率可以减少大冰晶体形成 的可能性，但仍免不了因存在大量的水使组织损伤。 脱水冷冻通过在冻结之前去除食品原料的一部分水， 提供了一个很好的方式来保存水果和植被。原料中 水分含量的减少将减少水分被冻结，从而降低制冷 机在冻结过程中的负载。此外，脱水冷冻产品可降 低包装，配送成本和存储及保持产品质量。

5、7 抗冻蛋白和冰核蛋白质抗冻蛋白和冰核蛋白质 v控制冷冻食品中的冰晶增长是食品技师首要关注的。 抗冻蛋白和冰核蛋白质（INP）可以和冰直接添加到 食品。因此，在食品中，冰晶的大小和晶体结构是 两个不同的功能，是方向相反的蛋白质类。抗冻蛋 白能降低冷冻温度，冷冻储存和延缓再结晶，而冰 核蛋白质能提高冰核的温度，降低过冷度。 8 抗冻蛋白抗冻蛋白 v抗冻蛋白在早期是对shes的兴趣造成的，在极地及 北部温度低于冰点或低于shes血浆凝固点的沿海水 域栖息观察到的。在血液和组织中发现了shes抗冻 蛋白，以防止shes冻结 。此外，抗冻蛋白已被报道， 包括许多无脊椎动物和昆虫及大多数高等植物中， 以

6、及真菌和细菌。抗冻蛋白的功能是降低冻结温度 和抑制冰核的生长，从而抑制冰的形成和改变生冰 习惯和冰的增长速度。人们普遍接受，抗冻蛋白的 结合水传播到冰晶体表面的干扰分子的功能。 9 冰核蛋白质冰核蛋白质 v细菌引起的冰核已被确认的一个主要因素在对植物 霜冻的伤害。冰核细菌的活化可以减少霜冻敏感1至 5个摄氏度，植物造成冻害是由许多植物的冷度和催 化冰的形成的。冰核活性的种细菌的共同发现冰核 活性剂生产属于假单胞菌，黄单胞菌。冰核细菌的 表型是很容易受蛋白酶和巯基修饰影响，表明蛋白 是冰核活性必需品。 10 高压解冻高压解冻 v高压解冻将是另一个在食品工业上的新应用，尽管与高压冻 结相比不那么受

7、到人们的重视。最近一些研究表明，高压解 冻可以保存食物的质量，降低必要的解冻时间，这意味着其 用于食品工业的潜力。在大气压力下高压冻肉解冻只需要三 分之一的时间，但能媲美传统解冻产品的感官品质。高压解 冻更优于改善冻豆腐，质地比常压解冻好。在高压解冻，牛 肉滴水损失太小，无法检测有彩色，穿透力或解冻的牛肉烹 调损失。解冻的速度只取决于对热传导，通过压力均匀传导 表明，压力水平和处理时间有利于解冻速度和产品质量，而 产品的特征，如大小和初始温度，并没有有利于解冻速度。 因此，高压解冻过程及其优化的基础数据研究是其重要的商 业应用。 11 微波解冻微波解冻 v微波的独特属性，以渗透和食品原料内产生

8、大量热 量加速解冻。微波解冻处理需要更短的时间和更小 的空间，减少水分损失，微生物和化学问题恶化。 但是，局部过热限制了微波解冻粮食系统的应用。 由液态水吸收微波导致了热量的流失。在这种情况 下，温度均匀对微波炉解冻过程改进是必要的。 12 欧姆解冻欧姆解冻 v电流通过电阻大的食物，食物中立即产生热量，从 而提高了食品的温度。这种加热技术称为欧姆加热 或电加热。 v在食品行业，欧姆加热无菌处理受到广泛关注。与 微波加热相比，欧姆加热中更多的电子几乎以能量 的形式进入通电加热食品中，因为欧姆加热没有穿 透深度的限制。 v通电加热与传统加热比也有优势，利用欧姆加热解 冻冷冻食品是一种创新的方法。使用这种方法，我 们可以迅速在温度范围为3至3解冻 冷冻食品。 13 声解冻声解冻 v声能解冻冷藏食品的利用起始于约在50年前，但渗 透缓慢，局部过热，高功率需求等的消极方面阻碍 了这种方法的发展。最近，松弛机制工作时表现出 更多的声能可能被吸收，解冻速度也提高了。实验 表明，鳕鱼块在开水浸泡解冻时间比在500赫兹60瓦 的声能解冻多出71的时间。迈尔斯，莫雷和伦德 尔采用高功率超声解冻肉和鱼，它们的工作表明， 接受超声波解冻的频率大约是在500千赫。因此，如 果有适当的频率及声功率，声解冻