第四章食品冷冻课件

1、第四章 食品冷冻一、概述：1）定义：是指食品被冷却或冻结，通过降低温度改变食品的特性，从而达到加工或贮藏的目的的过程。2）类型：冷藏：-18 冷冻：-30以下冻结，-18以下储藏3）一般工艺：食品物料前处理冷却或冻结冷藏或冻藏回热或解冻4）低温处理的目的：利用低温达到某种加工效果利用低温导致食品物料物理化学特性发生变化而优化加工工艺条件利用低温改善食品品质利用低温防止微生物繁殖与生长二、保藏原理1、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，当物质中热量被除去，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

2、度取决于温度。温度商Q10：表示温度每升高10 时反应速度所增加的倍数。 Q10=(Kt+10)/Kt 低温保藏的目的就是抑制反应速度，因此，Q10越高，低温保藏的效果就越好。大多数反应的Q10在2和3之间。如Q10为2.5，温度从30降到20 ，反应速度可降低6.25倍。但Q10是有变化的，当冷却或冻结的温度接近食品的冻结点时，Q10值会大大增加，即达到2-16，甚至更大，这取决于产品的性质、温度的范围和质量变化的类型等等。2、低温对微生物的影响：（1）低温与微生物的关系任何微生物都有一定的正常生长温度范围。 温度越低，它们的活动能力也越弱，所以降低温度就能减缓微生物的生长和繁殖的速度。当温

3、度低于最低生长温度，他们就停止生长甚至出现死亡。 低温储藏的实际应用中嗜温菌、嗜冷菌是主要的。大多数食物的致毒性菌和粪便污染性菌都属于嗜温菌。 通常食物致毒菌在温度低于5 的环境中即不易生长也不产毒，但是毒素一旦产生后，是不能用降低温度来使之失去活性的。 在冷藏期间繁殖的微生物大多属于嗜冷菌。长期处于低温下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的结果。因此，低温只是阻止微生物的繁殖，不能彻底消灭微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。 冻结或冰冻介质最容易促使微生物死亡，主要因为冰晶体对微生物的破坏作用。（2）低温导致微生物活力减弱或死亡的原因温度下降，酶活性降低，微

4、生物体内物质代谢过程中各种生化反应减缓，微生物的生长繁殖减慢。温度降低，由于微生物体内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，从而影响了微生物的生活机能。温度降的越低，失调程度越大，最终微生物的生活机能受到抑制甚至完全停止。温度下降，微生物细胞内原生质粘度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度发生改变，导致不可逆的蛋白质变性凝固，从而破坏微生物物质代谢的正常进行，对细胞造成严重损害。冷冻时介质中的冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水，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受到机械性破坏。3）.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

5、具有一定的生长繁殖能力，最终也会导致食品的腐败变质。稍低于微生物最低生长温度对微生物的威胁最大，一般-8-12 ，尤其是-2 -5 ，此时微生物的活动会受到抑制或几乎全部死亡。温度冷却到-20 -25 ，微生物细胞内所有酶反应几乎全部停止，延缓了细胞内胶质体的变性，因而此时微生物的死亡缓慢。当温度降到-20 -30 时，微生物细胞内所有的生化反应和胶体变性几乎全部处于停止状态，以至于微生物细胞能在较长时间内保持其生命力。（2）降温速度食品在冻结前，降温速度越快，微生物死亡率越大。这是因为在迅速降温过程中，微生物细胞新陈代谢原来的协调性遭到破坏所致。食品冻结后，缓冻可导致微生物大量死亡，而速冻则

6、相反。原因是缓冻最大冰晶生成区的时间长，量少粒大的冰晶体对微生物细胞产生机械破坏作用，还促进了蛋白质的变性，使微生物死亡率增加。 而速冻时通过最大冰晶生成区的时间短，冰晶体量多而小，对微生物细胞的机械破坏作用小，同时温度迅速降低到-18 以下，能延缓胶质体的变性，所以微生物的死亡率降低。一般情况下，食品速冻过程中微生物的死亡率仅为原来菌的50%。（3）结合水分和过冷状态 急速冻结时，水分如果进入过冷状态，会形成玻璃体，使微生物避免了冰晶体的破坏作用，使微生物的稳定性提高。 结合水分含量越高，越容易进入过冷状态。（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

7、对微生物有保护作用。（5）贮藏期：低温贮藏时微生物一般会随贮藏期的增加而减少。但储藏温度越低，减少量越少，有时甚至没有较少。初期减少量大，一般储藏一年后微生物死亡数达到原始菌数的60-90%。（6）交替冻结和解冻理论上讲交替冻结和解冻会加速微生物的死亡，但实际效果并不明显。3.低温对酶活性的影响 大多数酶的适应温度在30-40，高温使酶蛋白变性、酶钝化，低温只能抑制没得活性，但不能钝化。 低温对酶并不完全抑制，只是进行的非常缓慢而已。 由于冷冻或冷藏不能破坏酶活性，冻制品在解冻后酶将重新活跃，从而使食品变质。一次，在冷冻或冷藏前一般采取预煮的方法破坏酶活性，然后再冻制。三、食品的冷却与冷藏 冷

8、藏是将预冷后的食品在稍高于冰点温度中储藏的方法，一般温度在-08，储藏期一般从几天到数周，耐藏食品可达6-8个月。 冷藏食品是否能成功推向消费者，除了本身质量之外，最重要的是冷藏链是否完善。1.食品的冷却：1)冷却目的：快速排出食品内部的热量，及时抑制食品内的生化反应速度和微生物的繁殖活动，保持食品的良好品质及新鲜度，延长食品的储藏期。2）方法：冷风冷却、冷水冷却、接触冰冷却、真空冷却等。接触冰冷却： 这是一种常见的简易冷却方法，冷却效果是靠冰融解吸收的潜热，融冰和食品直接接触就直接从食品中吸取热量。用并直接接触不但可以有较高的冷却速度，还可以保持食品表面的湿润度。 适用于冷却鱼、叶类蔬菜和一

9、些水果。 冷却速度取决于食品的种类、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等。 有的也可以使用干冰，即固态CO2， -78.5，是水冰的1.5倍，升华成CO2无污染，无残留，且常压下即可汽化，效果好于水冰。空气冷却： 降温后用冷空气作为冷却介质来维持冷藏库的低温，在食品冷藏过程中冷空气以自然对流或强制对流的方式与食品进行热交换，来保持食品低温水平的方法。 冷却效果主要取决于空气的温度、相对湿度和空气的流速等。一般空气温度不低于冻结温度，流速保持在1.5-5m/s。水冷却： 是指用大容量水泵将机械制冷或冰块降温后的水喷淋在食品上进行冷却的方法。水温应尽可能维持在0左右，这是能

10、否有效利用设备和获得冷却效果的关键。特点：避免干耗、冷去速度快、需要空间小、成品质良好；外观会受到损害，冷却后难以储藏。 适用于禽类、鱼类和某些水果蔬菜。 也可以采用盐水、海水进行冷却，冷却水中还可以添加一些杀菌剂进行防腐处理。真空冷却： 依据水在低压下蒸发吸收汽化潜热，并以水蒸气状态按质量传递方式转移热量，所蒸发的水分可以使食品本身的水分，或者是事先加进去的水分。一般压力要求低于0.5kPa,冷却时间仅需10min，主要适用于叶类蔬菜和蘑菇。特点：冷去速度快，但投资大，操作成本高。3）食品冷却时的冷耗量：定义：冷却过程中食品的散热量称之为冷耗量表示方法：Q=mc(T初-T终)Q:冷耗量；m：

11、被冷却食品的质量；c：冻结点以上食品的比热容；T初：冷却开始时食品的初温；T终：冷却完成时食品的终温。热源引起额外的冷耗量：食品的内热源：生化反应。与冷却速度有关，冷去速度快，由于内热源引起的冷耗量就小，一般速冻比缓冻冷耗量可减少10-15%。公式见课本138页公式4-4. 呼吸热。与其他新陈代谢活动一样，随温度下降而减少，一般预冷可以加以控制。公式检课本139页公式4-5.其他热源：如包装容器的显热、冷藏库中的电器等的散热量、透过墙和地面以及屋顶等的热损耗、操作人员的散热等等。 因此，一般冷耗量需要增加5-10%，作为安全系数。4）食品的冷藏工艺和控制：（1）冷藏条件和控制要素：冷藏温度：不

12、仅指冷库内空气的温度，更重要的是食品物料的温度，一般植物性食品要求高于动物性食品。 更重要的是控制温度的变化，大型冷库热容量大，受外界影响小，温度较好控制。空气的相对湿度：过高：会有水分冷凝在食品表面，导致发霉、腐烂；过低：食品中水分会迅速蒸发，导致物料萎缩、变形。一般水果控制在85-90%，绿叶蔬菜90-95%，坚果类70%.空气流速：一般控制在1.5-5m/s过大：导致环境的相对湿度过低，物料表面水分散失快，食品干缩现象严重。过小：导致环境的相对湿度过高。（2）食品物料的冷藏工艺和技术条件：果蔬类：方法：空气冷却、水冷却和真空冷却 工艺条件：0.5m/s，0-3，613-666Pa 采用气

13、调与冷藏结合，可抑制物料的呼吸，延长储存期。肉类：采用分为一段冷却法和二段冷却方法一段：空气温度0，流速0.5-1.5m/s，RH90-98%，物料中心温度4，时间不超过24h。二段：空气温度-10 -15，流速1.5-3.0m/s，时间2-4h，物料表面温度达到0 -2，内部温度达到16-25；第二阶段。空气温度0 -2，流速0.1m/s，时间10-16h，最终食品温度达到4.特点：干耗小，微生物繁殖和生化反应容易控制，应用广泛。鱼类：一般采用水冷却、冰直接接触冷却，层冰层鱼冷却法、海水冷却等。工艺条件是：水或冰的温度-1 -2，水流速度0.5m/s,时间几分钟到几十分钟不等。其他类：奶：冷

14、媒可用冷水、冰水、盐水蛋类：可采用空气冷却法，温度一般低于蛋体2-3，每隔1-2h降1，直至蛋体降到1-3.5）影响冷藏的因素：（1）冷藏的工艺条件：冷藏温度：空气相对湿度空气流速（2）食品本身的因素：食品原料的种类、生长环境、不同的部位制品收获后的状况，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、相对湿度状况等（3）冷却方法6）食品冷藏时的变化：（1）水分蒸发：食品在冷却时，温度下降，汁液浓度增加，表面水分蒸发导致食品出现干燥现象。 由于食品中水分减少造成质量的损失的现象称为干耗。会导致水食品表面失去新鲜饱满的外观。 当干耗大于5%，果蔬就会出现明显的凋萎现象。同时

15、肉类食品也由于干耗是肉的表面收缩、硬化，形成干燥皮膜，肉色也有不变化。控制措施：控制适宜的相对湿度和低温条件； 控制食品与介质的温差、空气介质的湿度与流速。（2）冷害：定义：当储藏温度低于某一温度界限时，果蔬产品的正常生理机能受到障碍，失去平衡的现象，称为冷害。症状：组织内部变褐和干缩；外部出现凹陷斑纹，有的出现水渍状板块；果蔬不能正常成熟，并产生异味。见课本145页表4-20.最早出现的品种有香蕉、黄瓜和茄子一般需要10-14天。（3）生化作用： 果蔬在收获后仍有生命活动，一般在采收时尚未成熟，在收获后有后熟过程，体内成分页不断发生变化，如淀粉和糖的比例、糖酸比、果胶物质的变化、Vc的减少，

16、还有色、香、味的变化等等。 肉类在屠宰后主要发生成熟作用。肉类在刚屠宰后是柔软的，持水性很高，但放置一段时间后肉质变粗硬，持水性页大大下降，继续放置，粗硬的肉质会又变的柔软，持水性也恢复，称为肉的成熟。（4）脂类的变化： 主要会发生油脂的水解，脂肪的氧化、聚合等现象，造成食品出现风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、发粘等现象。这种现象人们称之为“油烧”。（5）淀粉老化： 淀粉在适当温度下，在足够水中吸水溶胀分裂形成均匀的糊状溶液，从晶体状态向不规则的无定形状态转变，这种作用叫做淀粉的糊化。糊化作用就是淀粉分子间氢键断开，淀粉分子与水分子形成氢键，形成了胶体溶液，糊化的淀粉称之为-淀粉。 在接近

17、0的低温范围内，糊化的淀粉分子自动排列成序，形成致密的高度晶化德不溶性淀粉分子，即淀粉化，即淀粉老化。老化的淀粉不易为淀粉酶水解，所以也不易被人体消化吸收，淀粉的营养价值下降。淀粉老化的条件：温度2-4，水分含量30-60%储藏温度低于-20或高于60，含水量低于10%或在大量水中淀粉不易老化。（6）微生物增殖： 在冷却储藏的温度下，微生物特别是低温微生物的繁殖分解作用并没有受到充分抑制，只是速度变得缓慢，长时间后，由于低温细菌的增值，就会使食品发生腐败。 如果要是微生物停止繁殖，一般温度要低于-10以下，而个别微生物在-40的低温下仍能繁殖。（7）寒冷收缩： 屠宰后的肉类在未出现僵直前快速冷

18、却，肌肉会发生显著收缩，以后经过成熟过程肉质也不会十分软化的现象。 一般宰后10h内，肉问降到8以下，容易发生寒冷收缩。其中牛羊肉较为严重，禽肉类较轻。7）冷藏过程中不良变化的控制（1）光线： 冷藏库内必须是黑暗的，这样有助于延缓马铃薯和洋葱等的发芽，以及延缓果蔬的褪色和异味的产生。 紫外线被用来抑制微生物的生长及食品表面霉菌的生长，但紫外线同样会催化氧化反应而导致果蔬的褪色及异味的产生，因此一般使用功率为1W/m,每昼夜连续或间隔照射5h，就可使空气达到99%的杀菌效果。（2）低温杀菌： 温和的热处理可以减少新鲜水果表面或接近表面的微生物的数量，因而可以延缓冷藏时的变质，并且没有化学残留。

19、对于柠檬、李子等水果浸泡在46-54的温水中1-4min就有良好的效果。（3）表面涂层： 一些果蔬在冷藏前经过表面涂层可以减少脱水，改善外观。（4）气体调节 储藏环境的空气组成发生变化，果蔬的生理作用页发生相应的变化，氧气浓度下降或二氧化碳浓度的上升都能抑制果蔬的呼吸作用，延缓果蔬的成熟和组织中某些病害的蔓延。8）冷藏食品的回热（1）定义：冷藏食品的温度回到正常温度进行加工或食用的过程。（2）要求：同食品表面接触的空气的露点必须始终低于食品表面的温度。 空气的露点取决于该空气的状态，即空气的温度及相对湿度。 在食品回热过程中空气的温度会不断下降，相对湿度也会不断地上升，这就需要在回热一定时间后

20、要对暖空气重新加热并降低相对湿度，才能保证在整个回热阶段，空气的路电视中保持低于食品表面温度。（3）注意：防冒汗：控制空气的露点低于食品的表面温度防干缩：控制暖空气的相对湿度。四、低温气调储藏：1.原理：通过适当降低环境空气中O2的分压，提高CO2的分压，是果蔬产品和微生物的代谢活动受到抑制而延长贮藏时间。2.发展历史：最早20世纪20年代，发展于20世纪40年代。3.特点：优点：显著抑制果蔬的呼吸强度，延缓衰老，减轻叶绿素的分解及生理性和侵染性的病害，延长贮藏寿命和零售期。缺点：果实的生物化学组呈可能会变得异常，如果肉褐变（原因：酶氧化、过氧化物酶和非氧化酶的异构和聚合作用）、组织解体以及某

21、些有机酸的积累等现象。4.常用的技术改良气体贮藏：MAS，是用一种混合气体置换贮藏库或包装容器内的空气，这种混合气体不同于空气其中气体的各个组分的比例在今日贮藏库或包装容器时就已经固定，爆仓过程中不再对气体的组成作任何控制，或者仅定期放风。控制气体贮藏：CAS，是在保藏过程中食品周围环境气体的组分一直受到调控。他要求不断的检测和控制气体的组分。真空包装：VP，是产品放置在一个低透氧率的包装容器中，将其中的空气抽去，再将包装容器密封。真空包装中残留的少量气体由于微生物或产品的新陈代谢可能发生变化，因此大气被改性了。5.气调对果蔬保藏的效果：可防止冷害的发生可延缓叶绿素的分解可延缓CO2对果蔬的伤

22、害6.气调对其他制品的保藏效果 MAS使用的较多。因为NAS中的气体成分会因为贮藏无的新陈代谢而改变，氧气浓度下降到0%，CO2浓度上升到20%甚至更高，这对于普通的果蔬是不适合的，而对于加工制品以及肉类、鱼类等制品由于高浓度的CO2能杀灭昆虫和微生物，因此保藏效果良好。CO2抑菌的原因：可改变细胞膜的功能特性对酶有直接的抑制作用可改变菌体细胞的穿透性，导致细胞内PH改变可直接改变蛋白质的物化特性7.MAS中病原菌的控制：主要采用符合处理技术+MAS技术如辐射技术+MAS 辐射技术+化学预处理+MAS四、食品的冻结和冻藏1.概述：1）定义：冻结：就是将常温食品的温度下降到冷冻状态的过程。冻藏：

23、就是食品冻结后，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-23 -12，以-18为最适用。而冻结技术对冻藏食品的质量就耐储性有相当大的影响。2）特点：适用于食品的长期贮藏。合理的冻结和贮藏的食品在大小、形状、质地、色泽和风味等方面不会发生明显的变化，还能保持原始的新鲜状态。使用方便，口味新鲜。2.食品的冻结1）基本概念：（1）冻结点：指一定压力下液态物质由液态转向固态的温度点。 常压下，由于水中溶解一定的空气，冻结点下降为0.0024. 由于食品体系中较为复杂，包括大量的有机物质和无机物质，因此食品的冻结点低于纯水的冰点，随食品中水分和溶解物质的种类及数量其冻结点也不一样

24、。 一般情况下，水只有被冷却到低于冻结点的某一温度时才开始冻结，称为过冷现象。冻结点与过冷点之间处于过冷态，此时极易形成冰晶体。（2）低共熔点：一般溶液或食品物料的冻结点是他们的初始冻结温度，随着冻结过程的进行，水分不断转化为冰晶体，剩余的溶液浓度增加，冻结点随之下降，直至所有水分都冻结，此时溶液中的溶质、溶剂达到共同固化，这一状态点称为低共熔点，或冰盐冻结点。一般食品的低共熔点的温度为-55 -65.（3）影响因素：水分含量与水分状态（4）拉乌尔法则：Qt=-Kfm 冻结点的降低与其物质的浓度成正比，酶增加1mol/L溶质，冻结点下降1.86.一般植物性食品的冻结点大多为-0.6 -3.8.

25、2）冻结规律和水分冻结量： 冻结规律： 食品在冻结过程中，温度逐步下降，其过程可用食品温度与时间的关系曲线表示，即冻结温度曲线。AS：降温过程中水分子的运动速度减缓，内部结构在定向排列引力的作用下，趋向形成近似结晶体的稳定性聚集体，溶液粘度非常高，温度低于冰点，但未发生相变，S点称为过冷点。此时放出的热量是“显热”，但数量少，所以降温速度快，曲线较陡，出现过冷点。SB：当温度下降至冻结点，潜热被排除后，液体与固体之间的转变而结冰。 结冰包括晶核的形成和冰晶体的增长两个过程。晶核的形成时极少部分的水分子有规律的结合在一起，形成结晶的核心，这种晶核是在过冷条件下才出现的。只有当温度很快下降至比冻结

26、点低得多时，水分同时析出形成大量的晶核，才会出现细小而分布均匀的冰晶体。 当出现了稳定的晶核，聚集体会立即向冰晶体转化，并放出潜热，促使温度上升到冰点。 此阶段因为食品大多有一定的厚度，冻结时表面温度降得很快，一般食品不会有稳定的过冷现象出现。BC：随水分冻结量增加，未冻结液体中溶质浓度不断增加，食品的冻结点不断下降。CD：其中一种溶质因过饱和析出，结晶热释放，温度上升至低共熔点D。 此时食品中水分大部分冻结成冰，由于转变成冰需要排除大量的潜热，整个冻结过程中的总热量的大部分在此阶段放出，所以当制冷能力不是非常强大时，降温缓慢，曲线平坦。DE：食品中的水分和所有溶质不断结晶，形成固态，达到物质

27、的低共熔点。EF：冰水混合物的温度一直下降至冻结机的温度。 此阶段从成冰到终温，放出的热量其中一部分使冰降温，一部分使内部余下的继续结冰，因为冰的比热比水小，因此曲线更加陡。水分冻结量：是指食品冻结时他的水分转化成冰晶体的形成量，也就是一定温度时形成的冰晶体质量与在同一温度时食品内所含水分和冰晶体的总质量之比。即冰晶体质量占食品中水分总含量的比例。冷冻时水的物理特性： 水的冻结包括降温和结晶。当温度降到冰点，排出了潜热，游离水由液态变为固态，形成冰晶，即结冰；而结合水则要脱离其结合物质，胫骨一个脱水过程后，才冻结成冰晶。 水结冰后体积增加约9%，另一方面冰在温度每下降1，体积收缩0.01-0.

28、05%，两者相比，膨胀大于收缩，因此含水量多的食品冻结后体积会有所增加。 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，会受到外部冻结层的阻碍，产生内压，这就是“冻结膨胀压”。如果外层冰体承受不住过大的内压时，就会破裂。因此，冻品厚度过大、冻结速度过快，往往会出现这样的龟裂。3）冻结速度：（1）定义：指食品物料内中心温度在单位时间下降的速度或-5冻结层从食品表面先内部推进的距离。（2）划分：按时间划分：值食品中心温度从-1降到-5所用时间。30min之内为快速，超过30min为慢速。按距离划分：单位时间-5冻结层从食品表面伸向内部的距离。时间h，距离cm，冻结速度v的

29、单位是cm/h。分为三种：快速：v5-20cm/h；中速：v=1-5cm/h；慢速：v=0.1-1cm/h。（3）表示方法：界面位移速度：就是指食品内未冻结层和冻结层间的分界面在单位时间内从物体表面向中心位移的距离（m/h）冰晶体形成速度：就是指在物体任何单位容积内或任意点上单位时间内的水分冻结量kg/(kgh)（4）影响因素：食品成分：不同的食品成分具有不同的导热性，如果其他条件不变，导热性越强，冻结速度越快；食品的结构也会影响其冻结速度。非食品成分：包括传热介质、食品厚度、放热系数以及食品与冷却介质之间密切接触程度。（5）冻结速度与冰晶体大小 在-1 -4,范围内大部分水结成冰，称为最大冰

30、晶生成区。 冻结速度快，形成的冰晶体小而多，冻结速度慢，形成的冰晶体大而少。原因：冻结速度慢，由于细胞外层溶液温度低，冰晶体首先在这里产生，而此时细胞内的水分还以液相残留，同温度下水的蒸汽压总高于冰，在蒸汽压的作用下，细胞内的水向冰晶体移动，形成较大的冰晶体且分布不均匀。水分移动除蒸汽压差外还与动植物死后蛋白质的持水作用降低，细胞膜的透水性增加而增强。实际上被冻物质总有一定体积，冻结速度从表面到中心是明显变慢的，要保持同一冻结速度是困难的，而这种冻结速度的差别引起的质量变化如在允许范围内冻结速度稍慢也是可以的。冻结不仅仅涉及把食品冻结这一工序，还依赖储藏流动环节对冻结的保持，流通中温度波动就会

31、产生重结晶，而使冰晶体变大。从提高食品质量的角度看，只有迅速冻结把食品冻结体的状态牢靠的保持在-18以下的储藏条件下，才能得到稳定的速冻食品质构，才能一直微生物活动，延缓生化反应，才能得到较高质量的制品。4）冻结过程中玻璃化转变：（1）概念：一种非晶高聚物结构不变，由于分子运动情况不同，表现出非常不同的客观性质，物体由刚性固体状向柔软的弹性体转变，这种转变称为玻璃化转变，对应的温度即为玻璃化转变温度。（2）特点：高分子的热运动是比较复杂的，运动单元具有多重性，可以是整个分子的运动，也可以是分子的一部分如侧链、支链、侧基的运动。（3）过程： 在一定的外界条件下，高聚物呈现与外界环境条件相适应的平

32、衡状态。当外界条件发生变化如温度、压力的变化时，高聚物通过分子的热运动，达到与新的条件相适应的平衡状态。 在玻璃态时，由于温度较低，分子运动能量低，只有较小的运动单元，不足以客服主链内分子旋转的位垒，链段处于被冻结状态，不能实现从一种构象向另一种构象的转变，高分子的整链和链段运动都被冻结，分子运动的宏观表现是高分子的理化性质都相对稳定。 当温度升高，高分子的热运动的能量增加到足以克服运动单元所需要的位垒时，运动单元处于活化状态，从而开始一定的热运动。当温度升高到高聚物发生体积膨胀，加大了分子间的自由空间，他的各种运动单元均发生运动；当自由空间达到某种单元运动必需的大小后，这一运动单元就可以自由

33、的迅速运动了。（4）冷冻食品中玻璃态的形成： 食品领域中的玻璃态是指：非平衡的、亚稳定状态的、无定形的、粘度非常高的固体。理论上讲，如果温度达到该溶质的低共熔点，就会形成共晶现象。事实上这个现象不一定发生，因为存在着溶质的超饱和现象，此时由于溶液粘度非常大，即使温度下降到与该临界浓度对应的温度点，很难形成晶体，可能随着温度的下降，溶质进一步过饱和依据年粘度进一步增加，最终变成无定形态脆性的玻璃体。（5）玻璃化转变温度的测量：利用体积变化进行测量利用热力学性质的变化测量利用力学性质的变化进行测量利用电磁性质进行测量：导电性、介电性质5）食品冻结前的预处理：热烫：针对蔬菜，又称杀青、预煮。目的钝化

34、酶活性，减少微生物数量，一般温度85-100.加糖：针对水果。将水果进行必要的切分后渗糖处理，糖分使水果中游离的水分降低，减少冻结时冰晶体的形成，减少物料的氧化作用。加盐：针对水产品和肉类，类似于盐腌浓缩：针对液态食品如乳、果汁等。液态食品如不经过浓缩而直接冻结，会产生大量的冰晶体，使液体浓度增加而导致蛋白质的变性、失稳等现象。浓缩后液态食品的冻结点大大降低，冻结时结晶的水分减少，对胶体物质的影响变小，解冻后也易复原。加抗氧化剂：针对虾、蟹等产品。冻结时易氧化变色、变味，加入抗氧化剂可以减少水溶性物质或脂类物质或的氧化。冰衣处理：在冻藏食品表面形成一层冰膜，一般采用纯净水，添加一些增稠剂。包装

35、处理：目的可以减轻食品的氧化、水分的蒸发以及微生物的污染。6）食品冻结的冷耗量与冻结时间的预测冷耗量：就是指冻结过程中食品在他降温范围内所放出的热量。 主要分为三个部分：冻结前冷却时放出的热量、冻结时形成冰晶体的放热量以及冻结食品降温时的放热量。冷冻时间的预测： 食品物料的冷冻是一种复杂的非稳定的传热过程，不仅各点的温度随时间变化，而且在冷冻温度下，状态也有所改变，这些变化导致了解冻和冻结物料间热性质的变化以及冷冻时间的预测很难完成。 主要有Plank方程和Nagoaka方程。7）冻结对食品品质的影响：（1）冻结过程中的变化体积以及物性的变化： 冻结后食品的体积一般会增加8.7%作用，主要取决

36、于物料中水与空气的比例以及含水量的多少。 食品物性的变化主要指食品的比热容下降，热传导系数及热扩散系数增加等现象。水分重新分布： 这种现象在缓冻时较为明显。因为缓冻时食品物料内部各处不是同时冻结，细胞外的水分先冻结，冻结后造成细胞外溶液浓度升高，细胞内外由于浓度差而产生渗透压差，是水分重新分布。冰晶体的危害： 一方面，在冻结过程中细胞间隙水分先冻结，细胞内水分的蒸汽压高于冰的蒸汽压，促使细胞内水分向外转移，不断结合到细胞间隙所形成的冰晶体上，细胞间隙的冰晶体越来越大，产生机械性挤压，是细胞发生分离，解冻后不能恢复原来的状态，造成组织变软。 另一方面，植物组织内有大的液泡，水分含量高，缓慢的冻结

37、会造成大的冰晶体，产生较大的“冻结膨胀压”，而植物组织细胞壁厚而缺乏弹性，容易被冰晶体刺破或胀破，细胞受到破裂损伤，解冻后组织就会软化流汁。液体浓缩：主要有 溶质结晶或出现沉淀 高浓度溶液中蛋白质变性 PH值下降至等电点 改变胶体溶液的平衡 气体饱和、逸出 解冻后产品难以恢复原有的饱满度（2）冻藏中发生的变化：玻璃态与冷冻食品贮藏稳定性的关系： 物料温度低于玻璃化温度时，食品的稳定性也不是绝对的。 与玻璃体本身性质相关的因素如聚合度、支链状态等对其稳定性也有重要影响。重结晶现象： 冻藏过程中食品物料中的冰晶体大小、形状以及位置都会发生变化，存在冰结晶的数量减少，体积增大的现象。 小冰晶“长大”，称为迁移性重结晶。小冰晶曲率半径小，对其表面分子的结合能力差，有相对较高的熔点，不稳定，在温度波动下，就就会重结晶而长大。另外，冰晶体相互接触也会发生重结晶。冻干害：又称为冻烧是由于物料表面脱水升华形成多孔干化层，使物料表面出现氧化变色、变味等品质明显下降的现象。多表现与动物食品。防治措施：减少外来热源及温度波动 降低空气流速 改变物料的大小、形状、堆放形式和数量 采用适当的包装生化变化：脂类物质氧化降解 蛋白质的溶解性下降等其他变化：PH、色泽、风味、营养成分等。8）冻结方法：空气冻结法：包