《农产品储藏加工概论》第二篇单元操作第二章低温处理与冷藏.ppt

1、1,第二篇 食品加工中的单元操作,第二章 低温处理与保藏,2,冷冻食品按保藏原理可分为两大类：,一类是冷藏制品，主要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； 另一类是冻藏制品，主要是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。,3,第一节 食品低温保藏的基本原理,食品冷冻保藏：利用低温以控制微生物生长繁殖和酶活动的一种方法。 冷冻食品：新鲜的食品原料经过一定的处理，再利用人工制冷技术冻结后包装冻藏的食品。,4,一、低温对微生物的关系,低温与微生物的影响 故降温就能减缓微生物生长和繁殖的速度。 温

2、度降低到最低生长点时，它们就停止生长并出现死亡。 防止微生物繁殖的临界温度-12。 冷冻不是杀菌处理，不能完全杀死微生物。,5,6,温度对微生物的作用,7,2. 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和活动下物质代谢的结果。因此温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。 在正常情况下，微生物细胞内总生化变化是相互协调一致的。但降温时，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。 温度下降时，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，并且最后还可能导致了不可逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢。

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，使溶质浓度增加促使蛋白质变性。 同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏。,8,不同温度和贮藏期的冻鱼中的细菌含量,9,3. 影响微生物低温致死的因素,（1）温度 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，但最后也回导致食品变质。 -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。,10,（2）降温

4、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）,11,（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

5、； 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。,12,二、低温对酶的影响,大多数酶的适应活动温度为3040。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。而当温度每下降10，酶活性就削弱1/21/3。 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。,13,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

6、，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岁低限度，会采用先预煮，破坏酶活性，然后再冻制。,14,第二节 食品的冷藏,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则为常用的冷藏温度。此冷藏温度的冷库通常称为高温库。,15,一、食品的冷却,（一）冷却方法 食品冷却的方法常用的有冷风冷却、冷水冷却、接触冰冷却、真空冷却等。,16,1.接触冰冷却,这种冷却效果是靠冰的融解潜热（约334720 kJ/kg）。 用冰直接接触，从产品中取走热量，除了有冷却速度快外，融冰可一直使产品表面保持湿润。 这种方法经常用于冷却鱼、叶

7、类蔬菜和一些水果，也用于一些食品如午餐肉的加工。,17,2. 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，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。,18,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,19,3. 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。 优点：避免干耗，冷却速度快，需要的空间少，对于某些产品，成品质量较好。 缺点：外观会受到损害，冷却以后难以储藏。 冷水冷却通常

8、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。,20,4.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。 汽化要求使水沸腾。因为在常压下水的沸点是100，低的沸腾温度只有用抽真空的办法才能取得。 主要用于叶类蔬菜和蘑菇及消毒牛奶和烹调后的土豆丁的瞬间冷却。 这种方法是目前所有冷却方法中最迅速的。,21,(二)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有以下方面： 食品原料的种类、生长环境 制品收获后的

9、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。,22,2. 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,23,二、 冷藏工艺条件,冷藏过程中主要控制的工艺条件包括冷藏温度、空气的相对湿度和空气的流速等。 这些工艺条件因食品物料的种类、贮藏期的长短和有无包装而异。 一般来说，贮藏期短，对相应冷藏的条件要求可以低一些。,24,25,三、低温气调贮藏（Controlled Atmosphere， CA）,气调储藏即是人工调节储

10、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（9095%），这可以延缓新鲜制品的皱缩并降低重量损失。,26,（一）原理: 在一定的封闭体系内,通过各种调节方式得到不同于正常大气组成的调节气体,以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程或抑制作用于食品的微生物活动过程。,27,（二）气调冷藏的特点,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。,28,四、食品在冷藏过程中的质量变化,干耗 冷害 后熟(有益变化) 移臭和串味,

11、肉的成熟(有益变化) 寒冷收缩 脂肪的水解和氧化 其他变化,29,（一）水分蒸发,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。,30,水果蔬菜的水分蒸发特性,31,冷却及贮藏中食肉胴体的干耗,32,（二）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。,3

12、3,水果蔬菜冷害的界限温度和症状,34,（三）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。,35,(四) 寒冷收缩 (五)冷藏过程中不良变化的控制,36,第三节 食品的冻结,食品冻藏：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。冻藏适用于长期贮藏。 常见的冻藏方便食品，有果蔬、果汁、浆果、肉、禽、水产品等，

13、和一些预制食品，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。,37,一、冻制或冻结前对原料加工的工艺要求,任何冻制食品最后的品质及其耐藏性决定于下列各种因素： 冻制用原料的成分和性质 冻制用原料的严格选用、处理和加工 冻结方法 贮藏情况,38,果蔬冻制前都应先加工处理。 就蔬菜来说，原料表面上的尘土、昆虫、汁液等杂质被清理和清除后，还需要在100热水或蒸气中进行预煮，以破坏蔬菜中原有酶的活力，以提高冻制蔬菜的耐藏性。 预煮时间随蔬菜种类、性质而异。如青刀豆11.5分钟，而甜玉米则需要11分钟。 预煮时虽杀灭了大量的微生物，但仍有不少细菌残留下来。为了阻止这些残存细菌的腐败活动

14、，预煮后和包装冻制前应立即将原料冷却到10以下。,39,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67天以上，这就会对冻肉制品在冻藏时的耐藏性发生影响。,40,二、食品的冻结及其质量,食品的冻结或冻制就是运用现代冻结技术在尽可能短的时间内，将食品温度降低到它的冻结点(即冰点)以下，使它所含的全部或大部分水分，形成冰晶体，从而保证食品在冷藏过程中的稳定性。 “TTT”是指速冻食品在生产、储藏及流通各个环节中

15、，经历的时间（time）、经受的温度（temperature）对其品质的容许限度（tolerance）有决定性的影响。,41,TTT的计算:,q=1.0/t q品质下降量 t某冻藏温度下优质保持期（HQL）的天数 1.0品质下降值设为1.0,42,1.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。 食品一般的冻结点低于纯水的冰点。 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。,43,2. 食品冻结规律和

16、水分冻结量,牛肉薄片的冻结曲线,44,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、放热系数（空气流速、搅拌）以及食品和冷却介质密切接触程度等,45,4. 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。,46,5. 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，

17、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,47,6. 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。,48,（2）贮藏,冻制食品贮藏的任务，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

18、B、冻藏食品的重结晶 C、冻藏食品的干缩,49,三. 冻结方法,1. 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。,50,2. 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。,51,第四节 解 冻,一、概念 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

19、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。,52,二、解冻对食品品质的影响,（一） 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。 表：不同温度的空气中冻结的肉块在20空气中解冻时肉汁损失,53,（二） 冻藏温度对解冻肉汁损耗量也有影响。 表：-20时冻结的肉块在不同温度中冻藏3天后，在空气中缓慢解冻时肉汁损耗量,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%,54,（三） 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 表 pH对肉汁液流失的影响,55,（四） 解冻速度对肉汁损失也有影响,缓慢解冻，