食品工艺-食品加工-第四章-果蔬速冻

Chapter4Quick-freezing

fruitsandvegetables1

概述2

速冻原理3

速冻对果蔬的影响4

果蔬速冻工艺5

果蔬速冻生产实例冷冻食品的历史速冻食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。发达国家冷冻食品在食物结构中占有相当大的比例；美国冷冻食品人均年消费量已超过60kg，欧洲国家30~40kg，日本15kg，而我国约为3kg。概述我国在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，由于“冷链”配备的不断完善和家用冰箱、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。概述速冻保藏是要将游离水冻结成冰。果蔬中游离水的冻结点：‒3.8~‒0.6℃。果蔬速冻是要求在30min或更短时间内将新鲜果蔬的中心温度降至冻结点以下，把水分子中的80％尽快冻结成冰。果蔬在如此低温条件下进行加工和贮藏，能抑制微生物的活动和酶的作用，可以在很大程度上防止腐败及生物化学作用，新鲜果蔬就能长期保藏下来，一般在－18℃下，可以保存10～12个月以上。第一节速冻原理一、低温对微生物的影响

防止微生物繁殖的临界温度是－12℃。低温可起到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。

低温下死亡速度比在高温下缓慢。低温阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。

继续第一节速冻原理

降温速度对微生物的影响：冻结前，降温越迅速，微生物的死亡率越高；冻结点以下，缓冻将导致剩余微生物的大量死亡，而速冻对微生物的致死效果较差。

冷冻食品中微生物的存在引起关注的有两个方面：一是冷冻食品的安全性问题，即存在有害微生物产生有害物质，危及人体健康；另一是造成产品的质量败坏或全部腐烂。第一节速冻原理二、低温对酶活性的影响防止微生物繁殖的临界温度（－12℃）不能有效抑制酶的活性及各种生物化学反应，要达到这些要求，还要低于－18℃。酶活性随温度的下降而降低，一般的冷藏和冻藏不能完全抑制酶的活性。因此在冻结前要考虑钝化或抑制酶活性的处理措施。第一节速冻原理

三、冷冻过程

（一）冷冻时水的物理特性

1.水的冻结包括两个过程：降温和结晶。水的比热是4.184kJ/(kg.℃)，冰是2.09kJ/(kg.℃)，冰是水的1/2。0℃的水冻结或0℃冰解冻时要放出或吸收80Kcal的热量，此即“潜热”。

2.冰的导热系数是水的4倍。

3.水结成冰后，冰的体积比水增大约9％。水结冰时会形成冻结膨胀压。冰点，排除潜热第一节速冻原理冻结时，表面的水首先结冰，然后冰层逐渐向内伸展。当内部水分因冻结而膨胀时，会受到外部冻结了的冰层的阻碍，因而产生内压，这就是所谓“冻结膨胀压”；如果外层冰体受不了过大的内压时，就会破裂。

（二）冻结温度曲线与冻结率

1.冻结温度曲线：食品在冻结过程中，温度逐渐下降，食品温度与冻结时间关系的曲线。分为三个阶段：初阶段、中阶段和终阶段。

冻结点（冰点）：冰晶开始出现的温度。食品冻结的实质是其中水分的冻结，食品中的水分并非纯水。果蔬活组织的冰点温度低于死组织。最大冰晶生成带（Zoneofmaximumicecrystalformation）：在从－1℃降至－5℃时，近80%的水分可冻结成冰，此温度范围即是——。第一节速冻原理ACBSD过冷点（稍低于冻结点）最大冰晶生成区一般是－18～－25℃初始阶段，从初温到冰点，中间阶段，此阶段大部分水分陆续结成冰终了阶段，从大部分水结成冰到预设的冻结终温。2.冻结率：冻结终了时食品内水分的冻结量（%）。一般要求把食品中90％的水分冻结才能达到目的。在－18~－30℃时，食品中绝大部分水分已冻结，能够达到冻藏的要求。温度－60℃左右，食品内水分全部冻结。低温冷库的贮藏温度一般为－18℃~－25℃。第一节速冻原理下一方面1、冻结速度的划分

定量法：以时间划分或以推进距离划分两种方法。按时间：食品中心温度从－1℃降到－5℃所需的时间，

3~30min——快速冻结，

30~120min——中速冻结，超过120min——慢速冻结。

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：快速冻结：V=5~20cm/h；中速冻结：V=1~5cm/h；缓慢冻结：V=0.1~1cm/h。第一节速冻原理

在缓冻的条件下，在细胞与细胞之间首先出现晶核，而且形成的晶核少，随着冷冻的进行，水分在少数晶核上结合，冰晶体体积不断增长扩大。冰晶体在细胞间隙中增长扩大，造成细胞的机械损伤破裂。解冻后脱汁现象严重，汁液损失，质地腐软，风味消失，影响产品质地。四、冻结速度2、冻结速度与产品的质量冰晶少，冰晶大第一节速冻原理

在速冻条件下，水果蔬菜在几十分钟内通过最大晶核生成区(-℃～-5℃)，由于冻结速度快，细胞内外同时达到形成冰晶的温度条件，此时在细胞内外同时产生晶核，晶核在细胞内外广泛形成，形成的晶核数目多，分布广，这样冰晶体就不会很大。这种细小晶体全面、广泛的分布使细胞内外压力一样，细胞膜稳定，不损伤细胞组织，解冻后容易恢复原来的状况，并可更好地保持原有的色、香、味和质地。冰晶多，冰晶小第一节速冻原理

果蔬在冻结、冷藏和解冻中发生的变化非常复杂，可分为两类：物理变化化学变化第二节速冻对果蔬的影响一、速冻对果蔬组织结构的影响：（一）机械性损伤（二）细胞的溃解（三）气体膨胀速冻对果蔬的影响——物理变化

在冷冻过程中，细胞间隙中的游离水一般含可溶性物质较少，其冻结点高，所以首先形成冰晶，而细胞内的原生质体仍然保持过冷状态，细胞内过冷的水分比细胞外的冰晶体具有较高的蒸汽压和自由能，因而促使细胞内的水分向细胞间隙移动，不断结合到细胞间隙的冰晶核上去，此时，细胞间隙所形成的冰晶体越来越大，产生机械性挤压，使原来相互结合的细胞引起分离，解冻后不能恢复原来的状态，不能吸收冰晶融解所产生的水分而流出汁液，组织变软。速冻对果蔬的影响-机械性损伤

植物组织的细胞内有大的液胞，水分含量高，易冻结成大的冰晶体，产生较大的“冻结膨胀压”，而植物组织的细胞具有的细胞壁比动物细胞膜厚而又缺乏弹性，因而易被大冰晶体刺破或胀破，即细胞受到破裂损伤，解冻后组织软化流水。冷冻处理增加了细胞膜或细胞壁对水分和离子的渗透性。

速冻对果蔬的影响-细胞的溃解

组织细胞中溶解于液体中的微量气体，在液体结冰时发生游离而使体积增加数百倍，这样会损害细胞和组织，引起质地的改变。果蔬的组织结构脆弱，细胞壁较薄，含水量高，当冻结进行缓慢时，就会造成严重的组织结构的改变，故应快速冻结，以形成数量多、体积细小的冰晶体。

速冻对果蔬的影响-气体膨胀二、果蔬在速冻和冻藏过程中的化学变化（一）盐析作用引起的蛋白质变性（二）与酶有关的化学变化速冻对果蔬的影响——化学变化产品中的结合水是与原生质、胶体、蛋白质、淀粉等结合，在冻结时，水分从其中分离出来而结冰，这也是一个脱水过程，这过程往往是不可逆的，原生质胶体和蛋白质等分子过多失去结合水，分子受压凝集，结构破坏；或者由于无机盐过于浓缩，产生盐析作用而使蛋白质等变性。当冻品解冻时，冰体融化成水，如果组织又受到了损伤，就会产生大量"流失液"（drip），流失液会带走各种营养成分，因而影响了风味和营养。速冻对果蔬的影响蔬菜在冻结前及冻结冻藏期间，由于光热、H+、叶绿素酶、脂肪氧化酶等作用，使果蔬发生色变，如叶绿素变成脱镁叶绿素，由绿色变为灰绿色等。冷冻果蔬的组织软化，原因之一是果胶酶的存在，使原果胶水解变成可溶性果胶，造成组织结构分离，质地变软。速冻对果蔬的影响果蔬速冻工艺切分包装原料选择整理清洗烫漂冷却冻藏运输解冻速冻

原料选择：选择适宜冷冻加工的果蔬品种，含纤维少，蛋白质、淀粉多，含水量低，对冷冻抵抗力强，按食用成熟度采收。清洗，整理，切分速冻果蔬属于方便食品类，而在加工过程中没有充分保证的灭酶措施，因此微生物污染的检测指标要求很严格。原料加工前应充分清洗干净，加工所用的冷却水要经过消毒处理。切分后果品宜采用亚硫酸氢钠、食盐、有机酸溶液浸泡防止变色。果蔬速冻工艺

烫漂：烫漂能钝化酶的活性，使产品的颜色、质地、风味及营养成分稳定；杀灭微生物；软化组织，有利于包装。果蔬速冻工艺

冷却：

烫漂后应立即冷却，否则等于将加热的时间延长，会带来一系列不良反应。

而且将温度还相当高的原料直接送进速冻器内，既会增加制冷负荷，而且会造成冻结温度升高，因而降低产品质量。

经过烫漂和冷却的原料带有水分，要加以沥干，以免产品在冻结时粘结成堆。离心机脱水。果蔬速冻工艺

速冻经过预处理的原料，可预冷至0℃，这样有利于加快冻结。果品的速冻，要求在1小时以内迅速降温至-15℃以下，而后在-18℃左右的温度下长期冻结贮藏。果蔬速冻工艺

包装通过对速冻果蔬包装，可以有效地控制速冻果蔬在长期贮藏过程中发生的冰晶升华，即水分由固体的冰蒸发而造成产品干燥；防止产品长期贮藏接触空气而氧化变色；便于运输、销售和食用；防止污染，保持产品卫生。

果蔬速冻工艺

冻藏产品贮于－18℃以下的冷库内，要求贮温控制在－18℃以下，而且要求温度稳定，少波动。并且不应与其他有异味的食品混藏。在冻藏过程中，未冻结的水分及微小冰晶会有所移动而接近大冰晶与之结合，或互相聚合而形成大冰晶。这个过程很缓慢，但若库温波动则会促进这一过程，大冰晶成长加快，这就是重结晶现象。果蔬速冻工艺运销在流通上，要应用能制冷及保温的运输设施，在－15℃～－18℃条件下进行运输,销售时也应有低温货架和货柜。整个商品供应程序也是采用冷链流通系统。零售市场的货柜应保持低温，一般仍要求在-15℃～－18℃。果蔬速冻工艺解冻与使用

速冻果品在使用之前要进行解冻复原，上升冻结食品的温度，融解食品中的冰结晶，回复冻结前的状态称为解冻。冷冻食品在食用之前不宜过早解冻，也不能在解冻后长时间搁置待用，应解冻后立即食用。一般来说，解冻的过程愈短愈好，这样可以减少败坏的程度。解冻的方法可以在冰箱中、室温下、冷水及温水中进行。随着微波炉的普及，微波解冻效果最好。果蔬速冻工艺影响速冻果蔬质量的因素“P.P.P”条件影响：

Product（产品原料）、Processing（冻结加工）、Package（包装）。“T.T.T”