第二章食品的低温与保藏

第二章食品的低温与保藏第1页，共76页，2023年，2月20日，星期一第一节食品的低温处理与低温保藏原理一、食品低温处理及其在食品工业中的应用1、食品的低温处理：食品被冷却或被冻结，通过降低温度改变食品的特性，从而达到加工或贮藏目的的过程。应用：（1）低温脱水：冷冻浓缩、冷冻干燥等；（2）冷冻去皮：果蔬（3）低温碳酸化（4）低温改善食品品质：乳酪的成熟、牛肉的嫩化、蔬菜、肉的腌制等（5）低温加工：冰淇淋、冻豆腐、速冻水果蔬菜等2、食品低温保藏：利用低温技术将食品温度降低并维持在低温（冷却或冻结）状态以阻止食品腐败变质，延长食品保质期。冷藏和冻藏。第2页，共76页，2023年，2月20日，星期一0°10°36.5°60°72°100°BoilingPoint

沸点PasteurisingTemperature

巴氏灭菌温度Freezer

冷冻Fridge冷藏箱BodyTemperature

体温Temperaturezones温度范围SAFETY安全温度

SAFETY安全温度

DANGER危险温度第3页，共76页，2023年，2月20日，星期一第4页，共76页，2023年，2月20日，星期一二、食品低温保藏的种类和一般工艺1、食品低温保藏的种类（1）冷藏（Coldstorage）在高于食品物料的冻结点的温度下进行保藏，其温度范围一般为15℃~-2℃；而4℃~8℃为常用的冷藏温度。冷藏库又称为高温库。根据食品物料的特性，冷藏的温度又可分为：15℃~2℃（Cooling）（主要用于植物性食品）和2℃~-2℃（Chilling）（主要用于动物性食品）（2）冻藏（Frozenstorage）食品物料在冻结状态下进行的贮藏。温度范围：-2℃~-30℃，常用温度：-18℃。冻藏库又称为低温库。第5页，共76页，2023年，2月20日，星期一食品冷藏和冻藏温度范围和贮藏期低温保藏的种类温度范围/℃食品的贮藏期冷藏15~-2几小时~十几天冻藏-2~-30十几天~几百天2、食品低温保藏的一般工艺：食品物料→前处理→冷却或冻结→冷藏或冻藏→回热或解冻第6页，共76页，2023年，2月20日，星期一三、低温保藏食品的基本原理（一）低温与微生物的控制

1、低温与微生物的关系降低温度能减缓微生物生长和繁殖的速度和酶活性，这就是冷藏和冻结冷藏的依据。低温可以减缓微生物的生长和活力，并可使部分细菌死亡，但死亡速度比在高温下缓慢得多。仅依靠冷是不能使食品杀菌。

第7页，共76页，2023年，2月20日，星期一表几种微生物的最低生长温度第8页，共76页，2023年，2月20日，星期一2、低温导致微生物活力减弱和死亡的原因（1）微生物代谢失调微生物的生长繁殖是酶活动下物质代谢的结果。温度下降，酶的活性将随之下降，使得物质代谢过程中各种生化减缓，因而微生物的生长繁殖就逐渐减慢。在正常情况下，微生物细胞内各种生化反应总是相互协调一致。但各种生化反应的温度系数Q10各不相同，因而降温时这些反应将按照各自的温度系数减慢，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。温度降得愈低，失调程度也愈大，从而破坏了微生物细胞内的新陈代谢，以致它们生活机能受到了抑制甚至达到完全终止的程度。第9页，共76页，2023年，2月20日，星期一（2）细胞内原生质稠度增加一方面，温度下降时微生物细胞内原生质粘度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，并且最后还导致了不可逆性蛋白质凝固，从而破坏了生物性物质代谢的正常运行，对细胞造成了严重损害。另一方面，冷却时介质中冰晶体的形成就会促使细胞内原生质或胶体脱水，胶体内电解质浓度的增加常会促使蛋白质变性。微生物细胞失去了水分就失去了活动要素，于是它的代谢机能就受到抑制。第10页，共76页，2023年，2月20日，星期一（3）冰晶体引起的机械伤害细胞内外冰晶体的形成和增大还会使微生物细胞遭受到机械性破坏。

☞一般冰晶体越大，细胞膜越易破裂，从而造成细胞死亡；

☞冰晶体越小，细胞膜损伤小。第11页，共76页，2023年，2月20日，星期一3、影响微生物低温致死的因素

低温冷却和贮存的微生物并不一定完全死亡，决定于：（1）温度高低☞在冰点左右，特别在冰点以上，微生物仍然具有一定的生长繁殖能力，虽只有部分能适应低温的微生物和嗜冷菌逐渐增长，但最后会导致食品变质。

☞稍低于生长温度或冻结温度时对微生物的威胁性最大，一般为-1～-12℃,尤以-2～-5℃为最甚，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℃时，微生物细胞内所有酶的反应实际上几乎全部停止，并且还延缓了细胞内胶质体的变性。第12页，共76页，2023年，2月20日，星期一表不同温度和贮藏期的冻鱼中细菌含量第13页，共76页，2023年，2月20日，星期一（2）降温速度

☞食品冻结前，降温愈速，微生物的死亡率也愈大。

☞食品冻结时情况恰好相反，缓冻将导致大量微生物死亡，而速冻则相反。这是因为

▶缓冻时一般食品温度长时间处于-1～-12℃（特别在-2～-5℃），并形成量少粒大的冰晶体，对细胞产生机械性破坏作用，还促进蛋白质变性，以致微生物死亡率相应增加。

▶速冻时，在对细胞威胁性最大的温度范围内停留的时间甚短，同时温度迅速下降到-18℃以下，能及时终止细胞内酶的反应和延缓胶质体的变性，故微生物的死亡率也相应降低。一般情况下，食品速冻过程中微生物的死亡数仅为原菌数的50%左右。第14页，共76页，2023年，2月20日，星期一（3）结合水分和过冷状态

☞食品中水分处于过冷状态，可避免微生物因水分结冰所遭受到的破坏作用。☞当微生物细胞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，这将有利于保持细胞内胶质体的稳定性。细菌和霉菌芽孢中的水分含量就比较低，而其中结合水分的含量就比较高，因而它们在低温下的稳定性也就相应地较高。第15页，共76页，2023年，2月20日，星期一（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；

☞

冻结或冰冻介质最易促使微生物死亡。对0℃下尚能生长的微生物也是这样；

☞

-8～-12℃温度下，因介质内有大量水分转变成冰晶体，对微生物的破坏作用特别显著；

☞在温度更低的冻结或冰冻介质中(-18～-20℃)微生物的死亡速度却显著地缓慢。第16页，共76页，2023年，2月20日，星期一（5）贮期

☞低温贮藏时微生物数一般总是随着贮存期的增加而有所减少，但是贮藏温度愈低，减少的量愈少，有时甚至于没减少。贮藏初期(也即最初数周内)，微生物减少的量最大，其后它的死亡率下降。

☞一般来说，贮藏一年后微生物死亡数将达原菌数的60～90%以上。在酸性水果和酸性食品中微生物数的下降比在低酸性食品中更多。（6）交替冻结和解冻理论上认为交替冻结和解冻将加速微生物的死亡，实际上效果并不显著。炭疽菌在-68℃；温度下的CO2中冻结，再在水中解冻，反复连续二次，结果仍未失去毒性。第17页，共76页，2023年，2月20日，星期一4、冻制食品中病原菌控制

（1）、病原菌的耐低温性冻制食品可能含有病原菌，从而可能传播疾病。因此病原菌的控制是一个重要问题。

嗜冷致病菌:单核细胞增生李斯特菌);小肠结肠炎耶尔森氏菌;肉毒梭状芽孢杆菌

☞首先特别注意的是肉毒杆菌。肉毒杆菌及其毒素对低温有很强的抵抗力。

-在-16℃温度中肉毒杆菌能保持生命达一年之久；

-在20℃温度下生长并产生毒素；

-在10℃以下就不能生长活动。因此，冻制食品即使有肉毒杆菌存在，若贮藏在-18℃以下，不会产生毒素。第18页，共76页，2023年，2月20日，星期一Temperaturerangeforgrowthofpathogens致病菌生长的温度范围Temperature°C

Min.

Opt.

Max.Salmonella沙门氏菌 5 35-37 47Campylobacter弯曲杆菌 30 42 47E.coli大肠杆菌 10 37 48S.aureus金黄色葡萄球菌 6.5 37-40 48C.botulinum(proteolytic) 10 50肉毒梭状芽孢杆菌（蛋白质水解型）C.botulinum(non-proteolytic) 3.3 25–37肉毒梭状芽孢杆菌（非蛋白质水解型）B.Cereus蜡状芽孢杆菌 4 30-35 48-50

第19页，共76页，2023年，2月20日，星期一

Temperature°CMin.Opt.Max.Penicilliumverrucosum疣孢青霉

02031Aspergillusochraceus 赫曲霉

82837

Aspergillusflavus黄曲霉

10 3242Fusariummoniliforme串珠镰孢霉

3 2537Temperaturerangeforgrowoftoxigenicmoulds产毒素霉菌生长的温度范围第20页，共76页，2023年，2月20日，星期一4、冻制食品中病原菌控制（2）冻制食品中病原菌如伤害菌等的控制目前主要还是：

☞杜绝各个生产环节中一切可能的污染源，☞不让带菌者和患病者参加生产，尽可能减少生产过程中的人工处理。☞对消费者食用冻制食品最大的保险就是有关卫生部门进行严格的监督。当然，食品冻结前的加工处理必须符合安全卫生的要求仍是重要的因素。第21页，共76页，2023年，2月20日，星期一总结

☞10℃以上大多数腐败菌能迅速繁殖生长。

☞

0℃时微生物繁殖速度缓慢，故成为短时期贮藏食品耐常用的贮温。

☞某些食品中毒菌和病原菌在温度降低至3℃前仍能缓慢地生长。

☞嗜冷菌仍能在-10～-5℃温暖范围内缓慢地生长，不会产生毒素和导致疾病，不过它们即使处于-4℃以下，却仍有导致食品腐败变质的可能。

☞

-7～-10℃时只有少数霉菌尚能生长，而所有细菌和酵母几乎都停止了生长。

☞如食品温度低于-10℃，微生物不再有明显的生长，并与之相反，活菌数将逐渐缓慢地下降，但达不到无菌的程度。因此，食品低温保藏时菌数虽也下降，和高温热处理相比并不相同，因它本身并非为有效的杀菌措施，低温的作用主要是延缓或阻止食品腐败变质。

第22页，共76页，2023年，2月20日，星期一

为此，-10～-12℃则成为冻制食品能长期贮藏时的控制微生物生长的安全贮藏温度。

酶的活动控制：一般只有温度降低到-20～-30℃时才有可能完全停止。

对寄生虫的控制:-18℃，至少要保持24～48h，才能杀死寄生虫。工业生产实践证明-18℃以下的温度是冻制食品冻藏时最适宜的安全贮藏温度。在此温度下还有利于保持食品色泽、减少干缩量和运输中保冷。第23页，共76页，2023年，2月20日，星期一（二）低温与酶的活性控制

大多数酶活性化学反应的Q10

值为2～3。这就是说温度每下降10℃，酶活性就会削弱1/2～1/3。图表明了温度与蔗糖酶活性的关系，由此可知，大多数酶仍能继续活动，和适宜温度时相比，它的活性就会有所减弱。第24页，共76页，2023年，2月20日，星期一

低温对酶活性并不起完全的抑制作用，酶仍能保持部分活性，因而，酶催化作用实际上也未停止，在长期的冷藏过程中，酶的作用仍可使食品变质。例如，胰蛋白酶在-30℃下仍然有微弱的活性，脂肪分解酶在-20℃下仍能引起脂肪水解。一般来说，如将温度维持在-18℃

以下，酶的活性才会受到很大程度的抑制。因此，商业上一般将冻制食品放于-18℃下冻藏，对于多数冻制食品可贮藏数周至数月。第25页，共76页，2023年，2月20日，星期一

当冻制食品解冻时，保持着活性的酶将重新活跃起来，加速食品的变质。为了将冷冻、冻藏和解冻过程中食品的不良变化降低到最低程度，食品在冻制前常经短时间预煮（热烫）灭酶，再行冻制。无论是微生物还是酶以及其它因素引起的食品变质，在低温环境中，可以减弱它们的作用，延缓变质速率，但低温并不能完全抑制它们的作用，为此，冻制食品在长期冷藏过程中，其质量是不断下降的。第26页，共76页，2023年，2月20日，星期一（三）低温对食品物料的影响1、低温对植物性食品物料的影响（冷藏温度）

主要指新鲜的水果蔬菜贮藏的基本原则：降低植物个体的呼吸作用，维持基本生命活动，保持低水平的生命代谢。2、低温对动物性食品物料的影响降低食品中酶的作用；延缓自身的生化降解反应；抑制微生物的繁殖和其它生物的活动。第27页，共76页，2023年，2月20日，星期一第二节食品冷冻一、食品冷冻过程冷冻（RefrigerationandFreezing）即食品制冷过程中各阶段的总称，包括：▶物料由室温冷至冰点以上的过程称“冷却”（Cooling）▶物料在室温以下，冰点以上温度范围中维持较长时间以达到保藏目的的过程称“冷藏”(ColdStorage)▶物料由冰点以上温度冷至冰点以下温度而不结冰过程和现象称“过冷”

(SupercoolingorUndercooling）；▶物料温度由冰点以上冷至冰点以下并形成冰结晶的过程称“冻结”（Freezing）▶冻结物料在冰点以下维持较长时间以达到保藏目的的过程称“冻藏”（FreezeStorage）。第28页，共76页，2023年，2月20日，星期一ABCDFGIHJK0℃时间h-1℃-5℃过冷点冻结点低共熔点第29页，共76页，2023年，2月20日，星期一二、食品的冷藏（一）食品的冷却方法冷却是将食品物料的温度降低到冷藏温度，又称为预冷。预冷方法：自然和人工降温。

1、强制空气冷却法制冷系统冷却空气进而冷却食品物料。空气流速在1.5~5.0m/s。

2、真空冷却法食品物料处于真空状态，并保持冷却环境压力低于食品物料的水蒸汽压，水分蒸发带走大量热量使温度降低，至达到冷却温度要求，破真空！适合叶菜类等表面积大的食品。蒸发速率快，降温时间短（10~15s），水分损失在（2%~3%)。第30页，共76页，2023年，2月20日，星期一3、水冷却洁净的淡水和海水，经过机械制冷或机械制冷与冰结合制成冷却水（-0.5℃~-2℃），通过浸泡或喷淋方式冷却食品。4、冰冷却法用冰块冷却食品，利用冰融化时的吸热作用来降低或保持食品物料的温度，常用于水产品。

第31页，共76页，2023年，2月20日，星期一三、食品在冷却冷藏过程中的变化（一）水分蒸发（干耗）水分蒸发可以抑制果蔬的呼吸作用，影响新陈代谢；水分蒸发大于5%，抑制果蔬的生命活动；水分蒸发会导致果蔬的萎焉、新鲜度下降、果肉软化收缩、重量损失、氧化反应加剧。水分蒸发导致肉类的表面形成干化层，加剧脂肪氧化。影响水分蒸发的因素有：冷空气的流速、相对湿度、温度差、物料的特性、有无包装和摆放形式等。第32页，共76页，2023年，2月20日，星期一（二）低温冷害与寒冷收缩低温冷害：当冷藏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，表面出现斑点、内部褐变等。寒冷收缩：畜禽宰杀后在未出现僵直前快速冷却造成的。寒冷收缩后的肉类经过成熟后也不能充分软化，肉质僵硬、嫩度差。（三）组成成分变化果蔬中Vc等有一定损失，肉类和鱼类的蛋白质在酶的作用下分解、氨基酸增加，肉软化、烹调后口感鲜美。（四）变色、变味和变质果蔬中叶绿素、花青素减少；肉类变褐色、脂肪水解氧化，微生物繁殖等。第33页，共76页，2023年，2月20日，星期一四、食品的冷藏工艺与控制（一）冷藏条件和控制要素冷藏过程主要的工艺条件包括：冷藏温度、空气相对湿度和空气流速等。1、冷藏温度：包括冷库内空气的温度和食品物料温度，温度的波动可能对食品造成不良后果；2、空气相对湿度：相对湿度过高，食品发霉、腐烂；过低，水分蒸发。

-大多数水果适宜的相对湿度85%~90%;-绿叶菜、根菜和脆质蔬菜适宜的相对湿度90%~95%;-坚果类适宜的相对湿度70%以下;-畜禽类85%~90%;-冷藏干制品50%以下。3、空气流速：适宜的空气流速。第34页，共76页，2023年，2月20日，星期一（二）食品物料的冷藏工艺1、果蔬的冷却、冷藏工艺（1）空气冷却，在冷藏库的冷却间或过堂内进行，空气流速一般在0.5m/s，冷却至冷藏温度后入库；（2）冷水冷却，温度0℃~3℃，适于根菜类和较硬的果蔬；（3）真空冷却，真空室内的压力为613Pa~666Pa,用于表面积比较大的蔬菜；冷藏主要控制条件是温度和相对湿度第35页，共76页，2023年，2月20日，星期一2、肉类的冷却、冷藏工艺一般采用吊挂在空气中冷却。冷却方法有：一段冷却法和两段冷却法。一段冷却法：空气温度0℃左右，空气流速0.5~1.5m/s，相对湿度90%~98%，冷却至最厚部位中心温度为4℃以下，整个过程不超过24h;两段冷却法：第一阶段空气温度-10℃~-15℃，空气流速1.5~3.0m/s，冷却2~4h，冷却至表面温度为0℃~-2℃，内部温度16℃~25℃第二阶段：空气温度0℃~-2℃，空气流速0.1m/s，冷却10~16h。优点：干耗小，微生物和生化反应易控制，应用较多，冷耗大。禽类：空气温度2℃~3℃，相对湿度80%~85%，空气流速1.0~1.2m/s，冷却7h，鸭、鹅的温度在3℃~5℃。多采用水、冰水冷却。冷藏温度：1℃~-1V℃，相对湿度85%~90%，减少波动。第36页，共76页，2023年，2月20日，星期一3、鱼类的冷却、冷藏工艺方法：水和冰冷却法。冷海水的温度-1℃~-2℃，流速，小于0.5m/s;冷却时间几分钟~十几分钟。贮藏温度：-3℃~10℃不等，以种类而定；相对湿度75%~95%。4、其它食品物料的冷却、冷藏工艺鲜乳冷却：水池鲜蛋冷却：空气冷却法，逐步降温至温度1℃~3℃，相对湿度75%~85%，流速0.3~0.5m/s，24h完成。冷却的蛋在0℃~-1.5℃，相对湿度75%~85%，贮藏4~6个月；-1.5℃~-2℃，相对湿度85%~90%，贮藏6~8个月。第37页，共76页，2023年，2月20日，星期一（三）冷藏食品的回温冷藏食品的回温：冷藏食品从冷藏温度回升到室温的过程；回温过程可以看成是冷却过程的逆过程。注意：（1）防止回热时食品物料表面出现冷凝水。注意控制空气露点温度低于食品温度。（2）防止回热时食品出现干缩。空气相对湿度太低，食品回热过程中表面水分蒸发、收缩，形成干化层，加剧氧化。第38页，共76页，2023年，2月20日，星期一第三节食品的冻藏第39页，共76页，2023年，2月20日，星期一一、食品冻结规律和水分冻结量牛肉薄片的冻结曲线（一）食品冻结规律食品中水的冻结包括两个过程：降温和结晶；纯水冻结，冰点是固定不变的，食品中的水分冻结点是不断下降。少量未冻结的高浓度的高浓度溶液只有温度降低到低共融点时，才会全部凝结成固体。食品的低共熔点大约为-55~-65℃左右，冻藏温度一般仅-18℃左右，故冻藏食品中的水分实际上并未完全凝结固化。第40页，共76页，2023年，2月20日，星期一AXD’DA’CH’G’EGBHX1Tt1氯化钠水溶液的温度—浓度图第41页，共76页，2023年，2月20日，星期一

大部分食品中心温度从-1℃降至-5℃，有近80%的水分冻结成冰，此温度范围称为 “最大冰晶生成带”（zoneofmaximumicecrystalformation)第42页，共76页，2023年，2月20日，星期一（二）冻结速度1)冻结速度快或慢的划分：目前还未统一。现通用的方法有按时间和距离两种划分方法。

(1)按时间划分:食品中心温度从-1℃降至-5℃所需时间在30min以内，属快速冻结，30min以上属慢速冻结；

(2)按距离划分，单位时间内-5℃冻结层从食品表面向内推进的距离：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43页，共76页，2023年，2月20日，星期一国际制冷学会对冻结速度的定义：

V=L/tL：食品表面与中心间的最短距离（cm）；

t：食品中心温度降至比冻结点低10℃所需时间（h）冻结速度表达方式：界面位移速度和冰晶体形成速度冻结方式冻结速度cm·h-1冷冻库0.2送风冻结器0.2~2悬浮冻结器5~10液氮冻结器10~100不同冻结方式的冻结速度第44页，共76页，2023年，2月20日，星期一2）冻结速度与冰晶分布的关系冻结通过0~5℃的时间/Min冰结晶冰层推进速度I水移动速度W位置形状大小（直径×长度μ）数量数秒胞内针状1~5×5~10无数I》W1.5胞内杆状0~20×20~500多数I>W40胞内外柱状50~100×1000少数I<W90胞内外块粒50~200×200少数I《W第45页，共76页，2023年，2月20日，星期一龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系冻结方法冻结温度（℃）冻结速度cm/h冰晶（μ）厚宽长液氮-19610~1000.5~50.5~55~15干冰+乙醇-8010左右6.118.229.2盐水-186左右9.112.829.7平板-402~487.6163.0320.0空气-180.08~0.2324.4544.0920.0第46页，共76页，2023年，2月20日，星期一2）冻结速度与冰晶分布的关系第47页，共76页，2023年，2月20日，星期一2）冻结速度与冰晶分布的关系第48页，共76页，2023年，2月20日，星期一2）冻结速度与冰晶分布的关系第49页，共76页，2023年，2月20日，星期一1）食品冷冻过程中的物理特性变化：A食品中水的冻结过程中食品中的水分冻结点是不断下降；B

食品的比热下降：水的比热：Cw=4.184kj·kg-1·K-1,冰的比热：Ci=2.092kj·kg-1·K-1,食品固体物的比热约为水的1/2-1/3；C冻结食品导热系数增加：冰的导热系数是水的4倍；食品的导热系数与脂肪含量，肌纤维方向有关，脂肪含量高则导热系数小，热流平行肌纤维导热系数大，垂直的小。D体积增加

1ml水在4.4℃时重1g，此时密度最大,0℃时重0.9999g，冰重0.9168g,0℃时，冰的体积比水增大约9%；冰的温度每下降1℃，其体积收缩0.01%-0.005%，二者相比，膨胀比收缩大的多，所以含水分多的食品冻结时体积会膨胀。4冻结及冻结速度对冻制品质量的影响第50页，共76页，2023年，2月20日，星期一5冻结对冻制品质量的影响2）食品组织结构变化组织破坏，引起食品软化、汁液流失等，其原因是：

A机械性损伤：细胞外冰晶体的挤压；

B细胞的崩解：细胞内液泡内的水分冻结，产生冻结膨压

C气体膨胀：组织细胞中的水分冻结，其中的气体游离，体积增大，对细胞产生损伤第51页，共76页，2023年，2月20日，星期一第52页，共76页，2023年，2月20日，星期一第53页，共76页，2023年，2月20日，星期一5冻结对冻制品质量的影响3）化学变化A蛋白质变性：-水分冻结使蛋白质脱水，冰晶体挤压，使蛋白质形变，结构破坏，（冻结速度越慢，越严重；-细胞中水分冻结，溶液浓缩，盐浓度增加，使蛋白质发生盐析变性；-脂肪分解产生醛酮类物质，使蛋白质变性变性蛋白持水性下降，解冻后汁液流失，风味下降。B变色和退色：酶促褐变，美拉德反应，花色苷酶水解，肌红蛋白与空气中的氧作用变色等；C淀粉的老化：淀粉在-1-1℃，老化速度最快。第54页，共76页，2023年，2月20日，星期一二食品的冻结方法与设备（一）食品的冻结方法按冷却介质与食品的接触状况分：（1）间接冻结：静止空气冻结、送风冻结、鼓风冻结和平板接触冻结（2）直接冻结：冰盐混合物冻结、液氮冻结、液态二氧化碳冻结（二）冻结装置第55页，共76页，2023年，2月20日，星期一2、送风冻结装置风速：1~3m/s第56页，共76页，2023年，2月20日，星期一3鼓风冻结装置（3~5m/s)

螺旋式传送带式：单向直走式第57页，共76页，2023年，2月20日，星期一螺旋式第58页，共76页，2023年，2月20日，星期一悬浮式冻结（6~8m/s)IQF流化速冻机第59页，共76页，2023年，2月20日，星期一4、平板接触冻结器

具有占地小、安装及操作极为方便的特点，是一种高效节能的加工设备鱼片、鱼糜、虾、贝类等水产品及肉类小包装食品。

6~8cm厚的食品，2~4h。第60页，共76页，2023年，2月20日，星期一5、直接接触冻结盐水接触冻结（食盐盐水的最低冻结温度为-21.13℃），主要用于海鱼；蔗糖溶液冻结（达到-21℃需蔗糖浓度为62%，黏度高，传热效果差；主要用于水果；丙三醇—水混合物，67%的丙三醇—水混合物的冻结点为-47℃。曾用于冻结水果。第61页，共76页，2023年，2月20日，星期一5、直接冻结装置液氮沸点-196℃，液态二氧化碳，-78℃。第62页，共76页，2023年，2月20日，星期一三、冻制食品冻藏（一）食品冻藏时的变化

冻结食品在-18℃以下的低温冷藏室内贮藏，由于食品中90%以上的水分已冻结，酶与微生物的作用受到抑制，食品可较长时间贮藏。但是在冻藏过程中，由于冻藏温度的波动，冻藏期又较长，在空气中氧的作用下还会缓慢发生一系列变化，使冻结食品的品质有所下降。第63页，共76页，2023年，2月20日，星期一（一）食品冻藏时的变化1、冰结晶的变化及控制（1）冰结晶的成长：刚生产出来的冻结食品，它的冰结晶的大小不是全部均匀一致。在冻藏过程中，微细的冰结晶会逐渐减少、消失，而大的冰结晶逐渐成长，变得更大，食品中整个冰结晶数目也大大减少，这种现象称为冰结晶的成长，同时由于冻藏时间很长，可使冰结晶充分长成。刚生产出来的冻结食品的内部存在有三相：大小不同的冰结晶-------固相残留的未冻结的水溶液------液相水蒸气-------气相它们之间的饱和水蒸气压有下述关系：P液体>P冰；P气>P冰；P小冰>P大冰第64页，共76页，2023年，2月20日，星期一（2）重结晶现象：主要原因是由于温度的波动使得食品表面的温度高于食品中心部位的温度，表面的水蒸气压高于中心部位的水蒸气压，在蒸汽压差的作用下，水蒸气从表面向中心扩散，促使中心部位微细的冰结晶生长、变大，这种现象持续发生，就会使食品快速冻结生成的微细冰结晶变成缓慢冻结时的大冰结晶，给细胞组织造成破坏。采用快速冻结方法的冻结食品。当储藏过程中有温度变化时，细胞间隙中的冰结晶成长就要更为明显。（3）防止冰结晶的成长和重结晶措施：①采用降温快速冻结方式，让食品中90%水分在冻结过程中来不及移动，就形成极微细大小均匀的冰晶。同时冻结温度低，提高了食品的冻结率，使食品中的残留的液相水少，从而减少冻结贮藏中冰结晶的长大。②冻藏温度尽量低，少变动，特别是要避免高于-18℃以上的温度变化。第65页，共76页，2023年，2月20日，星期一2、干耗与冻结烧（1）干耗：由于冻结食品表面与冻藏室之间的温差，使得冻结食品表面的冰晶升华，造成水分损失，从而使冻结食品表面出现干燥现象，并造成重量损失，即俗称干耗。干耗水分量W=βF（Pg-Pr）kg/hβ：升华率（kg/m2·h·mmHg）

F：冻结食品表面积（m2

）

Pg：冻结食品表面的水蒸汽压差（mmHg）

Pr：与食品接触的空气的水蒸汽压（mmHg）对于某一种食品而言，β、F是一定的，W主要由水蒸汽压差决定。第66页，共76页，2023年，2月20日，星期一（2）冻结烧freezerburn：由于干耗的不断进行，食品表面的冰晶升华向内延伸，达到深部冰晶升华，这样不仅使冻结食品脱水减重，造成重量损失，而且由于冰晶升华后的地方成为微细空穴，大大增加了冻结食品与空气接触面积。在氧的作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表面变黄褐，使食品外观损坏，风味、营养变差，称为冻结烧。冻结烧部分的食品含水量非常低，接近2％～3％，断面呈海绵状，蛋白质严重变性，食品质量严重下降。（3）防止干耗和冻结烧措施：主要是防止外界热量的传入，提高冷库外围结构的隔热效果。同时，隔绝空气与冻结食品的接触或加入抗氧化剂，有利于防止冻结烧的发生。第67页，共76页，2023年，2月20日，星期一3、变色1．制冷剂泄漏时会造成食品的变色。2．脂肪氧化的变色。脂肪含量高的食品会导致风味降低，甚至发粘，发出异味。3．蔬菜的变色。过氧化酶的氧化而变色，以及叶绿素的变化而变色。可通过适当烫漂处理。4．红色肉的变色。如金枪鱼、肌红蛋白被氧化造成的。低温冻藏（-35~-40℃）防止发生。5．鱼肉的绿变。肉鲜度降低时，产生的H2S与血液中血红蛋白、肌肉中肌红蛋白生成绿色的硫血红蛋白和硫肌红蛋白所致。故冻前要保鲜好，能降低此现象。6．虾的黑变。主要原因是多酚氧化酶使酪氨酸产生黑色素所致。可冻前破坏多酚氧化酶或加抗氧化剂以防止。7．其他褐变。Maillard反应。第68页，共76页，2023年，2月20日，星期一4、液汁损失

冻结食品解冻时，内部冰结晶融化成水，不能被肉吸