冷冻工艺学复习资料

冷冻工艺学复习资料名词解释食品冷冻工艺学：是一门使用人工制冷技术来减少食品温度以保藏食品和加工食品的一门科学。即它是专门研究如何使用低温条件来达成最佳的保藏食品和加工食品的办法，以使多个食品达成最大保鲜程度。冷却：是将食品或食品原料的温度减少到适合后续加工或冷藏温度的过程。对流传热：是流体和固体表面接触时互相间的热交换过程，食品冷却时，热量从食品表面对冷风或冷水传递。传导传热：热量在物体的传递。食品冷却时，热量从内部向表面的传递。食品内部有许多不同温度的面，热量从温度高的一面对温度低的一面传递。单位时间内以热传导方式传递的热量。冷却速度：用来表达该放热过程的快慢的物理量。它受食品与冷却介质之间的温差、食品大小及形状、冷却介质种类等因素的影响，可用V表达。冷害：在冷藏时，果蔬的品温即使在冻结点以上，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，称为冷害。油烧：油脂水解、脂肪酸氧化、聚合等复杂变化，使食品风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、发粘等现象，这种现象进行的非常严重时，俗称为“油烧“。严寒收缩：宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生明显收缩，后来即使通过成熟作用过程肉质也不会十分软化，此现象叫做严寒收缩。食品的冻结：指将食品的温度减少到食品的冻结点下列的某一预定温度（普通规定食品中心温度达成-15℃干耗：在冷却冻结和冻结贮藏过程中因温差引发食品表面的水分蒸发而产生的重量损失。（不是比例）冻结点或冰点：冰晶体开始出现的温度，普通食品冻结点为-0.5—-2.5℃最大冰晶生成带：指-1—-5℃国际制冷学会的冻结速度定义：食品表面与中心点间的最短距离，与食品表面达成0℃后，食品中心温度减少到比食品冻结点低10冰晶体成长：经冻结后，食品内部冰晶体大小并不均匀一致，在冻藏过程中，细微的冰晶体会逐步减小，消失，而大冰晶体则长得更大，食品中冰晶体数目大量减少，这种现象叫做冰晶体成长。冻结烧：同时脱水多孔层会被空气充满，使食品受到强烈的氧化，在氧气作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表面发生黄褐变，使食品的色、香、味和营养价值都变差，这种现象称为冻结烧。解冻：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。食品冷藏链：指易腐食品从收集加工、储藏、运输、销售直到消费前的各个环节都处在适宜的低温之下，以确保食品质量，减少食品的损耗。食品冷藏库：用人工制冷的办法对易腐食品进行加工和贮藏，以保持食品的食用价值的建筑物，是冷藏链的一种重要环节。填空、选择题型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↑，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；Q10（酶活性的温度系数）大概2-3，温度每下降10℃，活性会↓到。食品冷却过程中的冷却速度和冷却终了温度是克制食品本身的生化变化和微生物生长繁殖，避免食品质量下降的决定性因素。食品冷却的温度范畴：（食品的冷却温度）：指将食品的温度从常温降到指定的温度，但不低于食品汁液的冻结点；普通冷却后食品温度为0-4℃，以保持食品的新鲜度；（冷却食品的温度范畴）：0-15℃食品冷却过程中的热交换，即有对流传热和传导传热；①（对流传热）t=KA（θs—θr），可看出，对流放热的热量与K、A及（θs—θr）成正比，流体流动速度越快，对流传热系数越大，因此当食品进行冷却时，常采用风机或搅拌器强制地驱使流体对流，以提高食品冷却速度。②（传导传热）c=λA,可看出：材料不同，λ不同，重要与食品中水分和脂肪含量有关，另外冻结状态的λ要比未冻结时的明显↑。食品冷却办法有：冷风冷却法、冷水冷却法、碎冰冷却法、真空冷却法。食品冷藏中的变化：水分蒸发、冷害、串味、生理作用、脂肪酸败、淀粉老化、微生物增殖；减重达成5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象；水分含量在30%-60%的淀粉最容易老化；普通来说，宰后10h内，当肉的PH下降至6.2之前，肌肉温度降到10℃下列时，容易发生严寒收缩现象当食品外层承受不了冻结膨胀压力时，使通过破裂的方式来释放，造成食品的龟裂现象，普通认为食品厚度大，含水量高和表面温度下降极快时易产生龟裂；冻结时表面水分首先成冰，然后冰层逐步向内延伸，当内部水分因冻结而膨胀时，受到外部冻结的妨碍，就产生内压，又称为冻结膨胀压；据理论计算，冻结膨胀压可达成8.5mpa。食品冻结时的物理变化：体积膨胀与内压增加、比热下降、干耗；化学变化：蛋白质冻结变性、变色、营养成分损失；冻结中的变色有：①脂肪组织因氧化而黄变，②肉类因肌红蛋白的氧化而褐变，③果蔬的酶促褐变，④虾的络氨酸氧化而黑变，⑤红色鱼皮因类胡萝卜素氧化而褪色。显热：没有发生相变而吸取或放出的热量，温度变化；潜热：发生相变而吸取或放出的热量，温度不变。冻结速度：速冻的定性体现：外界的温度下降与细胞组织内的温度下降不等，即内外有较大温差；定量体现：以时间划分和以推动距离划分两种办法。㈠准时间：食品中心温度从-1℃降到-5℃所需时间，①在3-30min内，快速冻结；②在30-120min内，中速冻结；③超出120min，慢速冻结。㈡按推动距离：以-5℃的冻结层在单位时间内从食品表面对食品内部推动距离为原则，①缓慢冻结，V=0.1-1cm/h；②中速冻结，V=1-5cm/h；③快速冻结，V=5-15cm/h；④超速冻结，V>15cm/h。例：食品中心与表面最短距离为10cm，食品冻结点为-2℃，其中心降到比冻结点低10℃，即-12℃时所需时间为15h，其食品的冻结装置有：㈠强烈吹风式持续装置：①流态化冻结装置，②螺旋带式冻结装置；㈡隧道式冻结装置：①直吹风隧道式冻结装置，②上吹风式隧道式冻结装置；㈢接触式冻结装置：①钢带冻结装置，②管架式冻结装置，③手板冻结装置；㈣直接冻结装置：①盐水浸渍冻结装置，②液氮喷淋冻结装置。冻藏中的物理变化：冰晶体成长、干耗和冻结烧；造成冻藏食品干耗的核心性因素是外界传入冻藏时的热量和冻藏室内的空气对流；冻藏食品的干耗重要取决于：外界传入冻藏室的热量，气温越高的季节或地区，冻藏食品干耗量越大；冻藏食品的冻结烧是由冻藏食品内的冰结晶升华引发的，因此，减少食品干耗量的同时也可减少冻结烧。冻结食品的T.T.T概念：影响冻结食品最后质量因素：Time（经历和时间），Temperature（经受的温度），Tolerance（对质量的允许程度）；冻结食品的P.P.P概念：影响冻结食品早期质量的因素：product（产品质量），Processing（加工过程），Package（包装）。食品的质地、稠度、色泽以及汁液流失为食品解冻中最易出现的质量问题；食品冷藏链的构成：冷藏加工、冷藏贮藏、冷藏运输、冷冻销售。画图题型冻结曲线：表达了冻结过程中温度随时间的变化。（三个阶段）：①初始阶段：从初温到冰点，这时食品放出的热量是显热，此热量与全部放出的热量比较，其值较小，因此降温速度较快，冻结曲线较陡；②中间阶段：此阶段大部分水分陆续结成冰，食品的温度从食品的冻结点减少至其中心温度为-5℃左右，这时食品中的大部分水结成冰，故放出大量的潜热，食品在该阶段的降温速度慢，冻结曲线平坦；③解冻温度曲线：解冻曲线与冻结曲线呈大致对称的形状。由于冰的导热系数远不不大于水的导热系数，随着解冻过程的进行，向深层传热的速度越来越慢，解冻速度也随之减慢；与冻结过程相类似，-5—-1℃是最大冰晶溶体带，也应尽快通过，以免食品品质过分下降；解冻介质的温度不适宜过高，普通不超出10—15简答食品冷藏原理：㈠低温对微生物的作用：低温时，微生物细胞内原生质粘度↑，胶体吸水性↓，蛋白质分散度变化，还可能造成不可逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢，普通认为，低温只是制止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐步恢复；㈡低温对酶活性的影响：酶活性随温度减少而减少，普通认为，温度下降到-18℃下列，酶活性受到很大克制，但不能完全克制；㈢冷却目的：延缓食品保存期，克制微生物繁殖和活动，克制果蔬呼吸作用，使食品保持较好的新鲜度；并能使某些食品（如肉类）进行一部分成熟过程，因此，使其更具柔软、芳香，易消化的特点。食品冷却多个办法的合用办法：㈠冷风冷却：是运用流动的空气使被冷却的食品温度减少，使用范畴广泛；㈡冷水冷却：家禽，水产，部分果蔬，罐头食品；㈢碎冰冷却：水产，某些果蔬；㈣真空冷却：某些蔬菜，叶菜类（如生菜，菠菜等）。食品冻结的目的：①在冻结状态下长久贮藏食品，与冷却食品相比，冻结食品更耐贮藏，贮藏期为冷却食品的5—60倍，冻结食品温度普通为-18—-20℃，个别食品如金枪鱼的冻结温度低达-40℃；②在冻结浓缩和冻结干燥中，冻结是除去食品中水分必不可少的工艺手段；最大冰晶生成带对冻结食品质量影响：①食品组织在冻结过程中受到的损伤的程度取决于冰结晶的形成状况（冰晶体的大小、数量、形状及位置）而冰结晶的形成状况又取决于通过最大冰晶生成带的时间长短，通过时间越短，质量越好；②肉、鱼中的肌肉蛋白质，特别是肌球蛋白发生冻结变性速度最快的温度区间在-2—-3℃；③对于α-淀粉分子自动排列成序最快的温度为1—-1℃；④有些低温微生物在-1—-5℃冰结晶对食品质量的影响：①外观：食品变硬，颜色发暗；②热物性参数发生变化：比热、导热系数；③食品解冻后，会流失一部分汁液，汁液中含有水溶性蛋白质，盐类、维生素及浸出物等营养成分。冻结过程中食品内部的温度分布：㈠温度中心点，㈡食品表面温度，㈢冻结结束时的平均温度，㈣冻结过程中的平均温度。油烧的避免方法：①采用镀冰衣、包装办法、隔绝和减少与空气的接触；②减少冻藏温度，稳定库温；③避免氨泄漏；④使用抗氧化剂。冻结食品在什么温度下贮藏最为经济？（为什么要选择-18℃）：考虑因素：冻结食品的品温，贮藏的时间，品质保持的最大程度（T.T.T因素）；①-18℃是最经济的冻藏温度；②食品在此温度下可做一年的贮藏而不失商品价值，且所耗费的成本较低；③理论值越低越好，国外有-20℃，-30℃；解冻办法：Ⅰ外部加热解冻：㈠空气解冻：由空气将热量传给冻品，使冻品升温，解冻。①间歇式解冻，②持续式解冻，③加压解冻，④气流接触式解冻；㈡水解冻：水的传热系数大，在水中可缩短解冻时间，水解冻合用于带皮的或有薄膜包装的食品。①静水解冻，②流水解冻，③喷淋式解冻，④盐水解冻，⑤碎冰解冻，⑥水蒸气解冻；㈢接触式解冻：装置与平板食品冻结装置相似，板间放置冻品，加压系统控制板间距，板内通入约20—40℃的流动水；Ⅱ内部加热解冻：㈠低频电流解冻：①电阻解冻；㈡高频电介质加热解冻：①超短波解冻，②微波解冻；Ⅲ组合解冻：以电解冻为核心，再结合空气或水解冻。①微波、空气解冻，②水、电阻解冻，③计算以平板状食品为例，普朗克公式：；其中L为定型尺寸（对于平板状食品表达厚度，对于长圆柱和球状食品表达直径）；P、R为形状系数：对于平板状食品：P=1/2,R=1/8；长圆柱食品：P=1/4,R=1/16；球状食品：P=1/6,R=1/24；对于长方形或长形的食品：设a>b>c(长、宽、高)，定义L=c,，，根据、值（不考虑a、b、c的单位，只用值计算）由普朗克表或图查出P、R值。若带有包装材料：则，其中是包装的厚度，是包装的导