食品冷却保鲜

食品冷却保鲜

食品变质的原因是多样的，如果把食品进行冷冻加工，食品的生化反应速度大大减慢，使食品可以在放长时间内贮藏不变质，这就是低温贮藏食品的基本原理

第一节食品低温贮藏的基本原理

动物性食品低温贮藏腐败变质的变化酶食品腐败变质细菌无论是酶的作用或是细菌的繁殖，这些生理生化作用都是要求适宜的温度和水分，在低温和不适宜的环境下就难以进行，特别是酶。环境的pH对细菌影响很大，一般细菌的最适PH为7-8，低于4-5细菌就不能正常发育。植物性食品低温贮藏腐败变质的变化植物性食品变质的主要原因是呼吸作用。果、蔬的表皮——保护、调节呼吸和蒸发等生理作用水果的角质层比较厚（3～8u），水分蒸发极少。蔬菜角质层不十分发达，水分蒸发快。因此，一般蔬菜贮藏性低。果、蔬的水分蒸发，主要靠开孔进行，为抑制水分蒸发。对果蔬可进行涂膜处理，可以大大地抑制水分蒸发，

果、蔬的呼吸作用——生物氧化体系，对果、蔬组织细胞重要保护作用，但采摘后的果、蔬不能内从母株上得到水分及其他营养物质，只能消耗其体内的营养物质而逐渐失去耐藏性，使抗病能力降低而发生病害。果、蔬在贮藏期间的病害是造成大量腐烂损失的重要原因，贮藏中的病害主要有两类：侵染性病害——由病原微生物（真菌和细菌）引起的。非侵染性病害——贮藏环境条件不适于果、蔬的生理活动的要求，使细胞组织的正常代谢过程遭受破坏，即生理病害，如鸭梨的果心病，马铃筹的黑心病

要长期贮藏植物性食品，就必须维持它们的活体状态，同时又要控制减弱它们的呼吸作用。而低温是能够减弱果、蔬类食品的呼吸作用，延长贮藏期限的。

控制空气中成分含量(氧、二氧化碳)，就能取得最佳的效果。

一、酶的作用1.水活度变化：鱼体呈冻结状态时，液相固相的冰，化学反应的速度更低。2.温度影响：温度下降，酶的活性减弱，由其催化的化学反应速度随之减慢。大量的酶类，即使在冻结的基质中，仍然继续活动，某些脂酶甚至在-29℃时还能起催化作用，产生游离脂肪酸。因此，利用低温可使食品鲜度得到良好保持。二、低温与微生物

与食品腐败有关的许多细菌和病原菌——属于中温菌，中温细菌中的一般中毒细菌的发育，大体在10℃以下开始变慢，4-5℃以下停止繁殖低温与微生物低温细菌在0℃以下繁殖变慢，-10℃以下停止。如酵母菌在-3℃时停止发育，但也有的在-5℃，有的在-10℃才停止生长发育。霉菌更能忍受低温，在-7.8℃甚至更低的温度时仍能生长发育。食品内水中的细菌都是嗜冷菌，在0℃以下仍能生长繁殖。因此，要完全停止它们的繁殖，就必须把温度降低到-18℃以下，这时食品内绝大部分水都冻结成冰了，食品内的微生物却无法摄取三、低温与呼吸作用

(一)低温与呼吸速度食品的温度每上升10℃，其化学变化或化学反应的速度增加的倍数叫温度系数，用Q10表示。果蔬多数情况的Q10为2～3，即温度上升10℃，化学反应的速度比温度未上升10℃前的反应速度大2～3倍；相反，温度下降10℃化学反应速度减少1/2～2/3。

不同果、蔬的Q10。有不同数值，在0℃～35℃的温度范围内，温度低时Q10增大，呼吸速度减弱对果蔬的贮藏有利，相反，温度超过35℃～40℃，呼吸强度反而降低，如果温度还要升高于果实中酶被破坏，呼吸作用将会停止。

(二)低温与呼吸高峰贮藏在1.1℃～-2.5℃之间是最佳温度。

(三)低温与呼吸强度

温度对于果、蔬呼吸强度的影响是极为显著的。

温度25℃～5℃时，食品的变质作用进行的最强烈。随着温度的降低，微生物的活动减慢，呼吸作用被控制，低温能延缓和减弱食品的变质作用。并能最大限度地保持食品的新鲜度和色、味、香。

第二节

食品冷却保鲜原理

一、食品冷却的保鲜原理

食品冷却是通过快速排出食品内部的热量,使食品温度在尽快可能短的时间内(一般为几小时)降低到冰点以上,抑制微生物的活动和繁殖或果、蔬的呼吸作用，使食品的新鲜度能得到很好的保持，延长食品的贮藏期，并能使某些食品(如肉类)进行一部分的成熟过程，使其具有柔软、芳香、易消化。冷却是将食品的品温降低到接近食品的冰点，不冻结。延长食品贮藏期的一种广泛采用的方法，有些冻结食品在冻前也先要进行冷却。

二、食品冷却的方法

食品的冷却方法常用的有冷风冷却、真空冷却、冷水冷却、碎冰冷却，按食品的种类和冷却要求的不同，使用不同的冷却方法。

1.冷风冷却冷风冷却是利用被风机强制流动的冷空气使被冷却食品的温度下降的一种冷却方法，它是一种使用范围较广的冷却方法。

冷风冷却使用最多的是冷却水果、蔬菜，冷风机将冷空气从风道中吹出。在肉类的冷却工艺采用变温快速两段冷却法冷风冷却还可以用来冷却禽、蛋、调理食品等。冷风的缺点是被冷却食品的干耗较大。

2.冷水冷却冷水冷却是通过低温水把被冷却的食品冷却到指定的温度的方法。冷水冷却可用于水果、蔬菜、家禽、水产品等食品的冷却，特别是对一些易变质的食品更适合。(1)浸渍式(2)散水式——喷嘴喷向食品

(3)降水式——传送带上移动，上部的水盘均匀地像降雨一样地降水，这种形式适用于大量处理。

冷水冷却比冷风冷却速度快，而且没有干耗。缺点是被冷却食品之间易交叉感染。

3.碎冰冷却冰是一种很好的冷却介质，它有很强的冷却能力。淡水冰和海水冰；块冰(块重100kg/块或120kg/块，经破碎后用来冷却食品)、管冰、片冰、粒冰等。水产品冷却一般有加冰法(干法)、水冰法(湿法)及冷海水法三种

4.真空冷却真空冷却又叫减压冷却，它的原理是水分在不同的压力下有不同的沸点，只要改变压力，就可改变水分的沸腾温度，真空冷却装置就是根据这个原理设计的。

三、食品冷却时的变化

1.水分蒸发食品在冷却时，食品表面水分蒸发，出现干燥现象。造成质量损失(俗称干耗)，使植物性食品失去新鲜饱满的外观，当减重达到5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象。肉类食品也会因水分蒸发而发生干耗，同时肉的表面收缩、硬化，形成干燥皮膜，色变等。鸡蛋因水分蒸发而造成气室增大，使蛋内组织挤压在一起而造成质量下降。为了减少水果、蔬菜类食品冷却时的水分蒸发量，要根据它们各自的水分蒸发特性，控制其适宜的湿度、温度及风速。

2.冷害

低温冷害是指当冷藏的温度低于果蔬可以耐受的限度时，果蔬的正常代谢活动受到破坏，使果蔬出现病变，果蔬表面出现斑点、内部变色（褐心）等。冷害症状随品种的不同而各不相同，最明显的症状是表皮出现软化斑点和核周围肉质变色，像西瓜表面凹斑、鸭梨的黑心病、马铃薯的发甜等。一般来讲，产地在热带、亚热带的果蔬容易发生冷害。

3.移臭（串味）羊肉、牛奶、茶叶放在一起会怎样？要求包装，冰箱分格抽屉，开发除臭剂。

4生理作用：水果、蔬菜后熟过程——香味、颜色、硬度的变化。5.成熟作用：

肉的成熟使肉类变得柔嫩，并具有特殊的鲜、香风味。但是成熟作用如果进行得过分的话，肉质就会进入腐败阶段，一旦进入腐败阶段，肉类的商品价值就会下降甚至失去。

6.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、脂肪酸的氧化、聚合等复杂的变化，其反应生成的低级醛、酮类物质会使食品的风味变差、味道恶化，使食品出现变色、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”。7.淀粉老化

α-淀粉（糊化的淀粉），在接近0℃的低温范围内，糊化了的α-淀粉迅速出现淀粉的β化，这就是淀粉的老化。老化的淀粉不易为淀粉酶作用，所以也不易被人体消化吸收。8.微生物的增殖9.寒冷收缩宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生显著收缩现象，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。

第三节

果蔬的冷却贮藏

一、采收、分级和包装(一)采收果实的成熟可分绿熟、坚熟、软熟和过熟四期。绿熟期：果实长成，绿色，果内硬，缺乏香味和风味，适于贮藏、运输和加工。坚熟期：果实已成熟，肉硬，适于食用、加工、短期贮藏和运输。软熟期：果实色、香、味已充分表现，肉质变软，适于食用和加工，但不宜贮藏和运输。过熟期：果实组织细胞解体，失去食用和加工价值。蔬菜一般以幼嫩为好，后熟能力的果蔬，在成熟度七八成时采收，香蕉可更早一些。

目前鉴定果实成熟度的方法主要有：(1)果梗脱离的难易度——(2)果皮颜色——随着果实成熟度的提高，叶绿素就逐渐分解，类胡萝卜素、花青素等则逐渐呈现出来——(3)主要化学物质的含量——(4)果实的硬度

(5)果实的生长期

瓜熟蒂落糖和酸颜色越来越深(二)分级果蔬的分级办法有两种：品质分级与大小分级。1.品质分级

2.大小分级

(三)包装

减少果蔬的擦伤。包纸可以减少水果的水分蒸发，使其不易萎缩，而且纸张又有隔热作用，能阻止果温的剧变。二、入库前的准备工作和合理堆码

1.降温——采收后的果蔬堆放在田间、树下或临时搭盖的棚内，利用夜间冷空气冷却降温。2.合理堆码——“骑缝式”或“并列式三、贮藏温度和湿度

(一)果蔬的贮藏温度

一般来说，果蔬的冷藏温度在0℃左右。柑类橘类橙类菠萝6～8℃8～15℃5℃左右不低于6℃。

大白菜、毛豆、葱头、蒜头宜在-1～1℃下贮藏，刀豆、青豌豆宜在1～3℃下贮藏。

(二)果蔬的贮藏湿度

一般多是以85%～95%进行贮藏的。湿度过高，可减少水分的蒸发量，避免因干燥而造成的质量下降。但另一方面，微生物的繁殖却旺盛起来，果蔬容易腐烂。湿度过低，虽然微生物的危害小，但又会造成用干燥而引起的质量下降，不仅使果蔬失去新鲜饱满的外观，而且降低了对病害的抵抗能力，对长期贮藏十分不利。

水果的最佳贮藏温度与特性

蔬菜的最佳贮藏温度与特性

四、变温贮藏

例如鸭梨采收后直接放入0℃冷库迅速降温，易发生黑心病，黑心病率达40.7%左右。如果将鸭梨先放在15℃的库内，预藏10d左右，再在6℃温度条件下贮藏一段时间，然后每隔半个月降低1℃，一直降到0℃贮藏。结果表明，采用上述逐步降温的力法，对防止鸭梨黑心病的发生有良好的效果。

五、空气的更换与异昧的控制(一)空气的更换——换新鲜空气的管道，及时地把冷库中过量的二氧化碳气体排出，换进适量的新鲜空气。

(二)异味的控制——一般多用通风、活性炭吸附和空气洗涤等方法

六、出库前的升温

果蔬从冷库中直接取出，表面常常会结露，俗称“发汗”现象，促使果蔬呼吸作用大大加强，使果藐容易变软和腐烂。果蔬在出库前要进行升温，果蔬温度上升到与外界气温相差4～5℃时才能出库。

第四节

畜禽肉的冷却

一、冷却方法与设备1.冷却的目的

（1）降温：刚的肉体温度一般为38～39℃。另外，新陈代谢作用使体内温度略有升高，如宰后1h的肉体温度较刚宰杀时体温高1.5～2℃，肉体较高的温度和湿润的表面最适宜微生物生长和繁殖，因此必须迅速进行冷却。

冷却使肉体表面形成一层完整而紧密的干燥膜，既可以阻止微生物生长繁殖，延缓肉体内物理化学和生物化学的变化，又可以减缓肉体内的水分蒸发，延长了肉的贮存时间，一般可以保存1～2周时间。肉的冷却过程也是肉的成熟过程(排酸过程)，使肉由僵直变得柔软，持水性增强，肉的风味得到了改善，具有香味和鲜味。

2.冷却方法与设备目前我国肉类的冷却方法主要是冷风冷却法，即在冷却间内装设落地式冷风机或吊顶式冷风机。

第一阶段，空气流速为2m/s，空气温度在-5～-15℃之间。经过2～4h后，胴体表面温度降到0～-2℃，而后腿中心温度还在16～20℃。第二阶段，温度为＋1～-1℃，经过10～14h后，半白条肉内外温度基本趋向一致，达到平衡温度＋4℃时。整个冷却过程在14～18h之内可以完成。最近国外推荐的二段冷却温度更低，第一阶段温度达到-35℃，在lh内完成；第二阶段冷却室空气温度在-20℃，可有效减小干耗

有关国家的肉类两阶段快速冷却法技术参数

第五节

水产品的冷却保鲜

三、水产品冷却保鲜方法1.定义：将水产品降温到冻结点以上的某一温度，并在该温度下保藏的方法。它包括冰藏、冷海水或冷盐水鲜。2.发展情况：人类祖先很早就利用天然冰或冬季的寒冷来冷却和冻结鱼类，防止鲜鱼腐败。1861年埃诺克.派提出以冰与食盐进行冻结的保鲜方法，1900年人工冻结保藏鲜鱼成为美国的一项重要事业，1911年丹麦奥特生发现了鲜鱼的浸渍冻结法，1923年美国建立了速冷工业。目前，冷冻是渔业上的主要保鲜方法。水产品冷却保鲜方法冷却条件下的水产品由于其冷却终温高于冻结点，体内水分仍是液体状态，能较好地保持水产品鲜活时的状态和风味，所以冷却水产品很受消费者的欢迎。但储藏期较短

第二节冰藏保鲜冰藏保鲜是一种广泛应用于水产品的保鲜方法。它是将水产品的温度降至冰的融点附近，并在该温度下进行保藏。由于冰冷和冰藏是两个连续的、难以区分的过程，故通常合称为冰藏。冰藏使用的冰有淡水冰和海水冰两种，其融点分别为0℃和-2℃（海水冰通常无固定的融解点）。冰藏保鲜当冰与鱼体接触时，固相的冰融化成液相的水，分别从鱼体吸收335KJ/Kg的融化潜热（溶解潜热），鱼体温度迅速下降，同时融化的水还可洗去鱼体上所附着的细菌和污物。由于冰的冷却能力大，与鱼体接触无害，价格便宜，携带方便，并在冷却过程中使鱼体表面润滑，有光泽，避免了使用其他方法常会发生的“干耗“现象，因此，冰对鱼类来说是一种很好的冷却介质。冰藏保鲜常用的是淡水冰，但是在远洋作业的渔船上也使用海水冰。海水冰的融点低，故比淡水冰能延长鱼类的保鲜时间；另外，冰与鱼体的含盐量相等，能抑制糖原酵解作用，因此鱼放出的热量减少，冰的融化程度随之降低，用海水冰保藏鱼体，能不失其固有的色泽和硬度，保持鳃的颜色和眼球的透明度。注意：不能使用被污染的海水和港湾内的海水制冷。冰藏保鲜天然冰是一种自然资源，在人工制冷不发达的年代里，人们建造天然冰库来储存采集的天然冰。随着人造冰厂的建设，加上劳动力紧张，水源污染等，除北方少数地区还使用少量的天然冰，现在基本上使用人造冰（又叫机冰）。根据制造的方式、形状等可分为块冰、板冰、管冰、片冰等。目前我国的制冰厂，绝大多数采用桶制冰装置，生产不透明的块冰。块冰的质量分为125、100和50Kg三种。冰藏保鲜1984年国家标准局发布了GB4601-84制冰桶国家标准和GB4600-84人造冰的标准，对水产品的冰藏保鲜起了促进作用。块冰被用来冷却水产品前，必须先将它轧成碎冰。碎冰装到渔船上后，很容易凝结成块，使用时还需重新敲碎，操作麻烦，并由于碎冰棱角锐利，易损伤鱼体，对鱼体不良，因此渔业发达的国家都使用片冰、管冰、板冰、粒冰等一、冰藏保鲜的原理用碎冰冷却鱼类是基于在0℃融解时，每公斤的冰吸收355千焦溶解潜热这一性质。即冰与鱼体接触时，从鱼体吸收热，冰融解了，鱼体同时被冷却。冷却所消耗的冷量用以下公式计算：Q=Gх

Cp(t1-t2)/355Q—消耗的冷量（KJ）G—鱼体比热容(3.35KJ/kg.K)冰点以上：3.35~3.77；冰点以下要变小，与含水量有关。粗略估算为3.35。Cp—鱼体重量（Kg）t1—鱼体冷却前温度t2—鱼体冷却后温度例：将100Kg鱼从20℃降到0℃，所需要的冰量。Q=3.35х100х（20-0）/355=19Kg冰藏保鲜的原理在鱼货冷藏或运输中消耗的冷量包括将鱼体冷却到0℃和维