食品工艺学课件

第一章绪论

第一节食品的加工概念一、食物与食品

1食物——供人类食用的物质称为食物是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保持体温、进行体力活动的能量来源。除少数物质如盐类外，几乎全部来自动植物和微生物2食品——经过加工制作的食物统称为食品食品的种类—对食品不同的人关心的侧面不同—不同地区也有不同的情况食品的分类方法较多食品分类的方法按加工工艺分按原料种类分按产品特点分按使用对象分按保藏方法分类dehydratedgarlicflake干藏类芋

籽

冷冻类CannedMushroom罐头类酱黄瓜

腌渍制品辐射制品发酵肉制品烟熏制品发酵乳制品按原料种类分果蔬制品肉禽制品乳制品谷物制品水产制品其他制品?按加工方法分焙烤制品饮料糖果巧克力罐头制品挤压制品速冻制品（绿芦笋）干制品发酵制品按产品特点分方便食品……疗效食品婴儿食品工程食品（模拟食品）快餐食品休闲食品功能食品（保健食品）按食用对象分老年儿童婴儿妇女运动员航空军用二.食品的功能食品对人类所发挥的作用人类吃食品的目的人类对食品的要求1营养功能蛋白质碳水化合物（糖）脂肪维生素矿物质膳食纤维提供营养和能量，为了生存——营养功能（吃饱）第一功能感观功能

为了满足视觉、触觉、味觉、听觉的需要，使多吃吃好外观：大小、形状、色泽、光泽、稠度质构：硬度、粘性、韧性、弹性、酥脆风味：气味、香臭味道酸甜苦辣咸鲜麻

第二功能3保健功能调节人体生理功能，起到增进健康、恢复疾病、延缓衰老、美容等作用

第三功能新发展的功能三、食品的特性1安全性无毒无害卫生2方便性食用使用运输3保藏性有一定的货架寿命四、加工工艺食品加工概念将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的过程

原料——产品加工加工预处理清洗分离粉碎单元操作加热冷却干燥关键工序杀菌消毒食品添加剂调味保存包装维持由于加工操作带来的产品的特征一些典型食品的加工流程

桔子浓缩汁速冻豌豆果蔬罐头消毒乳土豆片2.食品加工的目的满足消费者要求延长食品的保存期增加多样性提高附加值食品加工过程或多或少都含有这些目的，但要加工一个特定产品其目的性可能各不相同比如冷冻食品的目的主要是保藏或延长货架寿命糖果工业的主要目的是提供多样性但是要达到各个产品的目的却并不简单，并不是买来设备就可以生产，或达到生产出食品并赢利的目的3食品工艺根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品的原材料、半成品和成品的加工过程和方法的一门应用科学第二节食品加工原料的特性和要求一、食品原料主要组成蛋白质、碳水化合物、脂肪、有机酸、维生素、色素、矿物质等二、影响原料加工的因素1、原料采收运输基本原则原料应该在其品质最佳的时候进行采收、屠宰或用其他方法进行采集。原料在搬运中要避免损伤将原料保藏在尽量减少变质的条件下蔬菜、水果、粮食、坚果等植物性原料在采收或离开植物母体之后仍然是活的家畜、家禽和鱼类在屠宰后，组织即死亡，但污染这些产品的微生物是活的，同时，细胞中的生化反应在继续。原料品质决不会随贮藏时间的延长而变好，产品一经采收或屠宰后即进入变质过程。加工过程本身不能改善原料的品质，也许使有的制品变得可口一些，但不能改善最初的品质。2、影响原料品质的因素（1）微生物的影响（2）酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用（3）呼吸（4）蒸腾和失水（5）成熟与后熟成熟的定义是水果或蔬菜的器官连接在植株上时所发生的变化现象。一般随着成熟过程的进行有利于提高产品的品质。（注意适度，否则会迅速后熟，迅速出现严重品质降低）后熟定义是水果脱离果树或植株后于消费或加工前所发生的变化。最后的后熟程度是在采收后形成的最佳食品品质。要理解适当的后熟虽然可以改善水果的口味，但不能改善它的基本品质。水果的基本品质是由于水果在果树上达到最佳成熟度的时间来决定的。大多数蔬菜不发生后熟过程（6）动植物组织的龄期与其组织品质的关系组织的龄期指两个不同的阶段，第一是植物器官或动物在其采收或屠宰时的生理龄期；第二是采收或屠宰后原料存放的时间。与采收前的品质有关的植物组织龄期往往是决定性的。例芦笋、青豆荚3.原料的贮藏和保鲜温度气调贮藏包装第三节食品的质量因素及其控制质量的定义：食品好的程度，包括口感、外观、营养价值等。或者将质量看成是构成食品特征及可接受性的要素外观感观特性质构风味食品质量营养质量卫生质量耐储藏性一、质量因素（一）物理因素1.外观因素（1）大小形状（2）颜色、色泽（3）一致性2.质构因素包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一些因素3.风味因素（1）味觉和香味（2）色泽与质构对风味也有影响（二）、营养因素（三）、卫生因素（四）、耐储藏性如啤酒泡沫稳定性柑橘汁浑浊稳定性油脂蛤败二、变质的影响因素变质的概念：包括品质下降、营养价值、安全性和审美感觉的下降影响因素1.微生物2.天然食品酶3.热、冷4.水分5.氧气6.光7.时间第四节食品工业的发展及其前景由于食品工业是国民经济的重要支柱产业和关系国计民生及关联农业、工业、流通等领域的大产业，因此，食品工业现代化水平是反映人民生活质量及国家文明程度的重要标志。作为农产品面向市场的主要后续加工产业，食品工业在农产品加工中占有最大比重，对推动农业产业化作用巨大。1999年全世界食品工业的销售额为2.7万亿美元，居各行业之首。我国2000年食品工业总产值、利税分别为8434.1亿元和1458.3亿元，占全国工业总产值、利税的9.8%和15.3%；年出口创汇136.7亿美元。2003年食品工业总产值达到12400亿元。食品工业企业达19316个，就业人数达403.7万，占全国工业企业就业总人数的7.3%。食品工业是整个工业中为国家提供积累和吸纳城乡就业人数最多、与农业关联度最强的产业。总结食品工业是一个永不衰竭的行业；是一个充满变化、有活力的行业；我国国民经济的基础或支柱产业；我国食品工业发展很快，成绩巨大，但差距也大，有着很大的发展空间。为大家提供了一个发挥聪明才智的舞台。发展我国食品工业还需要大家的不懈努力。第五节食品工艺学的主要研究内容和范围一食品工艺学的定义二主要研究内容和范围一食品工艺学定义

食品工艺学是应用化学、物理学、生物学、微生物学、食品工程原理和营养学等各方面的基础知识，研究食品的加工保藏；研究加工、包装、运输等因素对食品质量、营养价值、货架寿命、安全性等方面的影响；开发新型食品；探讨食品资源利用；实现食品工业生产合理化、科学化和现代化的一门应用科学。二研究内容和范围（一）根据食物原料特性，研究食品的加工和保藏原料特性食物化学成分多、体系复杂；除营养成分外还有其他几十种到上百千种的化合物；胶体，固体，液体，

大多数食物原料都是活体

蔬菜、水果、坚果等植物性原料在采收或离开植物母体之后仍然是活的；

家畜、家禽和鱼类在屠宰后，组织即死亡，但污染这些产品的微生物是活的，同时，细胞中的生化反应仍在继续。原料一经采收或屠宰后即进入变质过程，品质决不会随贮藏时间的延长而变好影响(原料)品质的因素：

微生物的影响；

酶在活组织、垂死组织和死组织中的作用；

物理化学因素热、冷、水分、氧气、光、时间2.按照变质可能性将原料分类极易腐败原料（1天~2周）如肉类和大多数水果和部分蔬菜采收（屠宰、切割）、搬运、包装、贮藏条件可能强烈影响其品质冷藏温度应该合理（某些果蔬会冻害）中等腐败性原料（2周~2月）柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜冷害问题稳定的原料（2~8月）粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等3、食品保藏原理1维持食物最低生命活动的保藏方法；2抑制食物生命活动的保藏方法；3应用发酵原理的食品保藏方法；4利用无菌原理的保藏方法；（1）控制微生物加热杀灭微生物巴氏杀菌灭菌冷冻保藏抑制微生物干藏抑制微生物高渗透烟熏气调化学保藏辐射生物方法（2）控制酶和其它因素控制微生物的方法很多也能控制酶反应及生化反应，但不一定能完全覆盖比如：冷藏可以抑制微生物但不能抑制酶。加热、辐射、干藏也类似（3）其他影响因素包括昆虫、水分、氧、光可以通过包装来解决。（二）研究影响食品质量因素、加工对食品质量的影响，研究良好的生产方法、工艺设备和生产组织1食品的质量因素质量的定义：食品好的程度，包括口感、外观、营养价值等。或者将质量看成是构成食品特征及可接受性的要素外观感观特性质构风味食品质量营养质量卫生质量耐储藏性2加工对质量的影响比如加工因素中热加工对水果制品质量的影响、相应的改进（工艺设备和保藏工艺两方面的改进）比如肉制品中的腌制工艺比如奶粉的速溶性废弃物的处理：乳清、黄浆水（三）创造新型、方便和特需的食品比如一大批具有功能性质、保健性质的食品在80年代中后期开始被开发改变食品的营养成分以适应特定人群需要添加营养素到特定食品改善质量提高品质应用功能改善，包括包装方便性、食用方便性、成本降低等（四）研究充分利用现有食品资源和开辟食品资源的途径1以前未被充分利用的资源，

2副产物的综合利用（五）研究食品的安全性、良好的生产操作和卫生操作（GMPHACCP）比如89年国内蘑菇罐头99年牛肉汉堡O157:H7的污染第六节本课程的地位一、食品工艺学课程的重要性食品工艺学作为食品科学与工程专业的一门主干课程，可以为本科学生今后进一步学习和研究食品加工保藏，今后从事本专业的研究、管理、营销工作打下基础二关于食品科学借用FoodScience（Norman)的定义食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理、化学及生化性质及食品加工原理的一门科学。

食品科学食品加工食品科学食品分析食品工程食品微生物五个基础框架1.食品的基础研究领域（或者称之为狭义食品科学）：包括食品化学，研究食品的组成、结构、物化生化特点及加工和使用过程中的变化的一门科学。2.食品微生物领域：环境对食品腐败的作用以及微生物对食品本身及食品制造过程的影响、微生物的检验、公共健康等问题的一门科学3.食品加工领域：即研究食品原材料特点、食品保藏原理、影响食品质量、包装及污染的加工因素、良好生产操作及卫生操作的一门科学——这也是本课程的主要研究内容4.食品工程领域：即研究食品加工过程中的工程原理及单元操作的科学，工程原理包括物料与能量平衡、热力学、流体；流体流动、传热与传质等等。

5.食品分析领域：分析食品产品及组分的质量特点、化学边的原理二学习方法上课课外思考题参考书思考题1食品有哪些功能？2谈谈食品工业的发展。3影响（原料）品质的因素主要有哪些？4食品的质量因素主要有哪些？5常见食品的变质主要由哪些因素引起？如何控制？6有哪些食品保藏原理？

果蔬制品工艺第一节果蔬的保鲜涂膜保鲜1.涂层的作用——抑制果实的气体交换，降低呼吸强度，从而减少了营养物质的损耗，减少了水分的蒸发损失，保持了果品饱满新鲜的外表和较高的硬度。——可以减少病原菌的侵染而避免腐烂损失。——能增加果品表面的光亮度，改善其外观，提高商品的价值。但是必须注意涂料厚薄的均匀适当。2.涂料的种类——按作用分类——按性能分类：疏水性涂料和水溶性涂料3.涂膜的方法(1)浸涂法(2)刷涂法(3)喷涂法阻湿性涂料阻气性涂料乙烯生成抑制涂料气调保鲜1.温度2.湿度3.气体成分——改变空气的组成、适当降低O2的分压或适当增高CO2的分压，都有抑制植物体呼吸强度、延缓后熟老化过程、阻止水分蒸发、抑制微生物活动等作用。同时，控制氧和二氧化碳两者的含量可以获得更好的效果。氧分压的影响

二氧化碳分压的影响

氧与二氧化碳的综合影响果蔬自身释放挥发物的影响第二节果蔬的速冻冷冻中的物理变化对果蔬的影响——导致细胞膜发生变化，使增大透性，降低膨压，由此增加了细胞膜和细胞壁对水分和离子的通透性。——果蔬组织的冰点及冻结过程由其细胞内的可溶性固型物决定。

冷冻中的化学变化对果蔬的影响——在冻结和贮藏期间，果蔬组织中会积累羰基化合物和乙醇等。冻结前原料的处理原料的选择清洗、去皮、去核、切分热烫和冷却、沥干速冻果蔬加工的后续工序包装贮藏解冻第三节果蔬的干制原料处理——果品干物质含量高，纤维素含量低，风味好，核小皮薄；——蔬菜原料要求肉质厚，组织致密，粗纤维少，新鲜饱满，色泽好，废弃部分少。干制方法——自然干制：晒干或阴干——人工干制空气对流干燥滚筒干燥真空干燥冷冻升华干燥干制品的包装、贮藏和复水包装前处理（1）回软（2）防虫（3）速化复水（4）压块包装——宜在低温、干燥、清洁和通风良好的环境中进行，最好能进行气调并控制相对湿度在30％以下，避免受灰尘污染、吸潮和害虫侵入。——金属罐、玻璃罐及铝箔真空袋是包装干制品较为理想的容器。——也可采用真空包装或充入惰性气体包装。贮藏——原料的选择与处理——在不损害制品质量的条件下，含水量越低，保藏效果越好。——贮藏环境应保持低温而干燥，贮藏温度最好为0～2℃，不可超过10～14℃——光线复水——新鲜食品干制后能重新吸收水分的程度，一般常用于制品的吸水增重的程度来衡量。——脱水蔬菜的复水方法是把干菜浸泡在12～16倍重量的冷水里经30min，再迅速煮沸并保持沸腾5～7min，复水后，按常法烹调。第四节果蔬的糖制和腌制糖制（以蜜饯为例）1.原理(1)高浓度的糖液会形成较高的渗透压，微生物由于在高渗环境下会发生生理干燥直至质壁分离。(2)高浓度的糖液使水分活度大大降低，可被微生物利用的水分大为减少。(3)糖制使氧在糖液中的溶解度降低，也使微生物的活动受阻。2.糖的特性与应用（砂糖）糖的溶解度与晶析（过饱和现象）蔗糖的转化糖吸湿性糖的甜度——糖液浓度——糖液温度糖液的沸点温度3.果脯蜜饯加工工艺原料预处理(1)选择、清洗、去皮和切分(2)硬化处理(3)硫化处理(4)染色(5)果坯腌制加糖煮制(1)蜜饯生产中常用糖的种类白砂糖、饴糖、淀粉糖浆、果葡糖浆及蜂蜜(2)煮制方法——常压煮制——真空煮制一次煮成法多次煮成法烘烤与上糖衣

(1)将果实从浸渍的糖液中捞出，沥干糖液，铺散在竹箅或烘盘中，送入50～60℃的烘房内烘干。(2)上糖衣用的过饱和溶液常以三份砂糖、一份淀粉糖浆和二份水配合而成。整理与包装蜜饯包装以防潮防霉为主。果脯蜜饯加工中的品质控制——返砂和流汤——煮烂与皱缩——成品褐变

腌制1.原理（朊解、脂解和发酵）

(1)蔬菜腌制中的生物化学变化——食盐的渗透作用

——微生物与酶的作用（微生物发酵）——有害的发酵及腐败作用——蛋白质分解作用——脆度的变化

2.影响因素(1)食盐和pH(2)原料组成(3)空气或氧气(4)温度

3.泡菜加工工艺

原料处理：如原料体积过大，要进行切分。盐水配制：取硬度较高之水使用可更好地保持脆度。也可适度加入保脆剂。盐水含盐6％～8％，另可加入2.5％白酒、2.5％黄酒、1％甜醪糟、2％红糖及3％干红辣椒。亦可加入其他香料，以使制品具备更诱人的风味。入坛泡制：原料入坛泡制后，应注意坛口的密封性。泡菜成熟：20～25℃下2～3d即可完成，冬天需较长的时间。酱制——咸菜加工——酱菜加工第三章软饮料工艺以补充人体水分为主要目的的流质食品非酒精饮料软饮料按其作用的分类单纯以补充水分为主或作稀释剂用的饮料带有滋味或仅以滋味为主的饮料带有营养的饮料其它有特殊作用的饮料软饮料按工艺的分类采集型：采集天然资源，不加工或有简单的过滤、杀菌等处理的产品。萃取型：天然水果、蔬菜或其它植物经破碎、压榨或浸提(回流浸提、逆流浸提)、抽提(溶剂浸提、蒸发回收)等工艺制取的饮料。配制型：以天然原料和添加剂配制而成的饮料。发酵型：包括酵母、乳酸菌等发酵制成的饮料。第一节软饮料用水及水处理水的硬度：水中离子沉淀硬脂酸钠（肥皂）的能力，决定于水中钙、镁盐类的总含量。总硬度＝碳酸盐硬度＋非碳酸盐硬度水的碱度：水中OH-、CO32-、HCO3-的总含量为水的总碱度。一、混凝与过滤概念——在水中加入混凝剂，使水中细小悬浮物及胶体物质互相吸附结合成较大的颗粒，从水中沉淀出来，此过程称混凝(凝聚)。

——使细小悬浮物和胶体物质直接吸附在一些相对巨大颗粒表面而除去，这就是过滤。两种途径并用时，则过滤在混凝过程之后。1.混凝混凝剂（1）铝盐：明矾、硫酸铝、碱式氯化铝（2）铁盐：硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁助凝剂：如用来调节pH的碱、酸、石灰等；有机助凝剂如丙烯酸的化合物。2.过滤工艺过程（过滤－冲洗）（1）阻力截留（筛滤）（2）重力沉降（3）接触凝聚砂滤棒过滤器待处理水在外压作用下，通过砂滤棒的微小孔隙，水中存在的少量有机物及微生物被微孔吸附截留在砂滤棒表面。二、软化石灰软化法在水中加入化学药剂如石灰(CaO)等，可以在不加热条件下除去钙、铁离子，达到水质软化的目的。这种方法称之为石灰软化法，是工业上常用的一种软化水的方法。（1）石灰软化（2）石灰－纯碱软化三、电渗析和反渗透电渗析常用于海水和咸水的淡化，或用自来水制备初级纯水。它是通过具有透择透过性和良好导电性的离子交换膜，在外加直流电场的作用下，根据异性相吸、同性相斥的原理，使原水中阴、阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜而达到净化作用的一项技术。多层膜电渗析器脱盐示意图

通常采用醋酸纤维、聚丙烯晴、聚酰胺、聚亚酰胺等具有高度稳定性和高强度并具有要求通透性的材料。反渗透的原理四、离子交换法处理离子交换法利用离子交换剂，把原水中人们所不需要的离子暂时占有，然后再将它释放到再生液中，使水得到软化。离子交换剂选择原则：a.大容量、高强度

b.针对原水中需除去的离子种类矿物质离子交换剂碳质离子交换剂有机合成离子交换树脂阳离子～阴离子～RSO3-·H++Na+→RSO3Na+H+R≡N+OH-+Cl-→R≡NCl+OH-离子交换树脂软化水的原理五、消毒杀灭水里的致病菌，防止因水中致病菌所导致消费者产生疾病，并非将所有微生物全部杀灭。目前国内外常用的水的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒及紫外线消毒。氯消毒Cl2+H2OHOCl+H++Cl-HOClH++OCl-臭氧消毒紫外线消毒波长4900～1400Å时具有杀菌能力，以2600Å效果最好。第二节配料甜味料（1）商品食糖及蔗糖（2）葡萄糖（3）果葡糖浆（4）其他液体糖：饴糖、蜂蜜等（5）天然甜味料：糖醇类、糖苷类、其他（6）人工甜味剂：糖精钠酸味剂—H＋（1）柠檬酸（2）d，dl－酒石酸（3）l，dl－苹果酸（4）乳酸（5）葡萄糖酸（6）富马酸及其钠盐（7）磷酸香料天然香料

人造香料香精动物性香料植物性香料单离香料合成香料调和香料酒精体香精：由香精基、乙醇、蒸馏水组成。油质香精：由香精基和植物油组成。乳浊香精：由香精基、乳浊剂、蒸馏水组成。香精基：全部由芳香原料组成的混合体。粉体香精：由香精基和糊精组成。着色剂(1)食用合成色素：焦油系色素、β-胡萝卜素等(2)食用天然色素：虫胶色素、焦糖色等其他食品添加剂(1)乳化剂和乳化稳定剂(2)防腐剂(3)抗氧化剂(4)酶制剂第三节包装容器及材料玻璃瓶金属包装材料及金属罐塑料及复合材料包装对食品、饮料包装材料的要求对人体无毒害具有一定的化学稳定性加工性能良好，资源丰富，成本低有优良的综合防护性能在保证商品安全方面有很好的可靠性，耐压，强度高，重量轻，不易变形破损，而且便于携带和装卸。1.玻璃瓶基本要求生产工艺过程玻璃配合料的制备熔制成型与退火发展趋势：增加强度和实现轻量化2.金属包装材料及金属罐金属材料的分类钢材：镀锡薄钢板、镀锌薄钢板、镀铬薄钢板铝材：铝板、铝箔、镀铝薄膜金属罐制罐工艺3.塑料塑料包装材料的性能(1)保护性能(2)操作性能(3)商品性能(4)方便使用性能4.复合薄膜容器及材料复合包装材料的性能外层材料要求熔点较高，耐热性能好，不易划伤、磨毛，印刷性能和光学性能好。内层材料要求具有热封性、粘合性好、无味、无毒、耐油、耐水、耐化学药品等。应用实例：聚烯烃及软罐头第四节碳酸饮料果汁型果味型可乐型低热量型其他型一、糖浆的制备和配合原糖浆的制备糖的溶解测定糖浆浓度糖液配制糖浆过滤（冷溶、热溶）比重计、波美表、糖度表及折光仪（自然、加压）2.果味糖浆的原料和配合1.原料防腐剂：苯甲酸钠(25%)酸：柠檬酸、酒石酸、磷酸、乳酸甜味料：糖精钠果汁：如浓缩柑桔汁色素：天然色素和法定食用色素香精：须试制后添加原糖浆：测定其浓度及需要的容积。苯甲酸钠溶液(25％)：称量，用温水溶解。糖精钠：用温水溶解后投入。酸溶液：一般常用50％的柠檬酸溶液。果汁：以可溶性固型物10％为基准。香精(水溶性)色素：热水溶化。加水到规定容积为止，再测定糖浆浓度。二、调和与碳酸化现调式（二次灌装法）

水先经冷却和碳酸化，然后再与加味糖浆分别灌入容器(瓶)中调和成汽水的方式。适用于含有果肉成分的汽水。预调式（一次灌装法）

水与加味糖浆按一定比例先调好，再经冷却混合，将达到一定含气量的成品灌入容器(瓶或罐)中的方式。组合式调和机构配比泵法孔板控制法注射器法2.碳酸化影响碳酸化作用的因素CO2在碳酸饮料中的作用：清凉、阻碍微生物生长、突出香味、有舒服的刹口感等。CO2在液体中的溶解量依下列因素而定：(1)气液体系的绝对压力和液体的温度。(2)CO2的纯度和液体中存在的溶质的性质。(3)气体和液体的接触面积和接触时间。碳酸化系统二氧化碳气调压站水冷却器混合机三、罐装生产线洗瓶剂灌装（1）糖浆和水的正确比例（2）达到预期的二氧化碳含气量（3）保持合理的灌装高度和一致的水平（4）瓶顶空处应保持最低的空气量（5）保证产品的稳定（6）不论是皇冠盖还是镙口盖，都应封闭严密，以保证内容物的质量。糖浆加料机(1)量杯式加料机(2)空气封闭式加料机(3)液体静压式加料机(4)唧筒加料器灌装方式:启闭式、等压式、负压式、加压式其他设备检验机线上检测仪和控制机构贴标机和盖上打印机包装机和传送带第五节果汁和蔬菜汁饮料果汁饮料生产的一般工艺一、原料的选择和洗涤1.应有良好的风味和芳香、色泽稳定、酸度适中，并在加工和贮存过程中仍然保持这些优良品质，无明显的不良变化。2.汁液丰富，取汁容易，出汁率较高。3.原料新鲜，无烂果。采用干果原料时，干果应该无霉烂果或虫蛀果。二、榨汁和浸提破碎和打浆榨汁前的预处理加热处理(60~70℃，15～30min）加果胶酶制剂处理榨汁：压榨法和加水浸提法粗滤（筛滤）三、澄清和过滤电荷中和，脱水和加热都足以引起胶粒的聚集沉淀，一种胶体能激化另一种胶体，并使之易被电解质所沉淀，混合带有不同电荷的胶体溶液，能使之共同沉淀。这些特性就是澄清时使用澄清剂的理论根据。常用的澄清剂有明胶、皂土、单宁和硅溶胶等。四、均质和脱气均质

高压均质机操作原理

回转式均质机（胶体磨）均质原理

超声波均质操作原理脱气（去氧）：真空脱气法、氮气交换法、酶法脱气及抗氧化剂法五、果汁的糖酸调整与混合在鲜果汁中加入适量的砂糖和食用酸(柠檬酸或苹果酸)糖度的测定和调整含酸量的测定和调整采用不同品种的原料混合制汁调配六、果汁的浓缩蒸发真空浓缩法膜浓缩法冷冻浓缩法七、杀菌与包装果汁的杀菌瞬间杀菌法超高温杀菌法（UTH）果汁的包装（热灌装）非碳酸饮料采用重力式、真空式、加压式等碳酸饮料采用低温灌装第六节其他混合果实饮料乳性饮料豆奶饮料固体饮料其他一、混合果实饮料混合天然果汁混合果汁饮料混合果肉饮料二、乳性饮料1.咖啡乳饮料原料(1)咖啡豆(2)糖(3)乳原料(4)香料、菊苣和焦糖(5)其他原料调配——配方指标①甜味度指标—糖度平均值②咖啡添加量—咖啡因含量的平均值③乳含量—以无脂乳固形物的平均值装填

杀菌2.水果乳饮料原料1.乳：主要是脱脂乳或脱脂乳粉2.果汁：加入量在5％以上，多使用柑桔、苹果、菠萝浓缩汁。3.酸味剂：一般使用柠檬酸，也可使用苹果酸，通常不大使用酒石酸。4.稳定剂：耐酸性羧甲基纤维素、果胶、藻酸丙二醇酯等。5.其他：糖、香精、色素等。制造方法将稳定剂加热溶解制成2～3％浓度的溶液将砂糖溶于牛乳或脱脂乳后将稳定剂溶液加入添加果汁和有机酸。添加时要使其浓度尽可能低，且边加边进行强力搅拌，添加速度要慢。添加到牛乳中的酸溶液温度低一些较好，一般控制在20℃以下。添加香精和色素按市乳生产进行均质、杀菌、冷却和装瓶。乳饮料常用的稳定剂藻酸丙二醇酯（PGA）羧甲基纤维素钠（CMC）低甲氧基果胶（LM）三、豆奶饮料1.营养价值蛋白质油脂碳水化合物无机盐蛋白质的消化率高，可为人体充分利用。含有较多量的赖氨酸，而赖氨酸又是许多其它食物提供蛋白质供给源时的限制。不含胆固醇而含大量的亚油酸和亚麻酸，故不仅不会造成血管壁上的胆固醇沉积，而且还对血管壁上沉积的胆固醇具有溶解作用。同时豆奶中含有较多量的VE，可防止不饱和脂肪酸氧化，去除过剩的胆固醇，防止血管硬化，减少褐斑，有预防老年病的作用。豆奶中维生素主要是VB1、VB2、烟酸、VE等，基本上不含VA、VD、VB12和VC，生产上可适当添加部分以满足要求。豆奶中含钾量高为碱性食品，可以缓冲肉类、鱼、蛋、家禽、谷物等酸性食品的不良作用，维持人体的酸碱平衡。部分婴儿对牛奶有过敏反应，而豆奶就无此问题，以豆奶喂养的婴儿其肠道细菌群与母乳喂养相同，其中双歧杆菌占优势，它可抑制其它有害细菌生长，预防感染，对婴儿有保护作用，而牛奶喂养的则双歧杆菌很少，嗜酸乳酸菌多。2.大豆中酶类和抗营养因子脂肪氧化酶胰蛋白抑制物胀气因子——绵子糖——水苏糖3.豆奶生产的基本工序清洗、浸泡脱皮磨碎及钝化酶分离调制加热杀菌真空脱臭均质包装四、固体饮料——水分含量在2.5％以内，具有一定形状，须经冲溶后才可饮用的颗粒状，或鳞片状、或粉末状的饮料。含有脂肪和蛋白质的蛋奶型固体饮料含有果汁或只有果香的果汁型固体饮料其他类型的固体饮料。五、其他软饮料植物蛋白饮料瓶装水茶饮料其他特殊用途饮料

食品的低温处理与保藏冷冻食品和冷却食品冷冻食品又称冻结食品，是冻结后在低于冻结点的温度保藏的食品冷却食品不需要冻结，是将食品的温度降到接近冻结点，并在此温度下保藏的食品冷冻食品和冷却食品可按原料及消费形式分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、调理方便食品类这四大类。冷冻和冷却食品的特点易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮藏营养、方便、卫生、经济市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速低温保藏食品的历史公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮藏食品的记载。冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。1834年，JacobPerkins（英）发明了以乙醚为介质的压缩式冷冻机。1860年，Carre（法）发明以氨为介质，以水为吸收剂的吸收式冷冻机。1872年，DavidBoyle（美）和CarlVonLinde（德）分别发明了以氨为介质的压缩式冷冻机，当时主要用于制冰。1877年，CharlesTellier（法）将氨-水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国，这是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度问世。20世纪初，美国建立了冻结食品厂。20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。二战的军需，极大地促进了美国冻结食品业的发展。战后，冷冻技术和配套设备不断改进，出现预制冷冻制品、耐热复合塑料薄膜包装袋和高质快速解冻复原加热设备，冷冻食品业成为方便食品和快餐业的支柱行业。20世纪60年代，发达国家构成完整的冷藏链。冷冻食品进入超市。冷冻食品的品种迅猛增加。冷冻加工技术从整体冻结向小块或颗粒冻结发展。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，家用冰箱和微波炉的普及，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。第一节食品低温保藏的基本原理低温对微生物的影响低温对酶活性的影响低温对非酶作用的影响概述食品原料有动物性和植物性之分。食品的化学成分复杂且易变。食品因腐烂变质造成的损失惊人。引起食品腐烂变质的三个主要因素。一、低温对微生物的影响微生物对食品的破坏作用。微生物在食品中生长的主要条件：液态水分pH值营养物温度降温速度低温对微生物的作用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。但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。一般认为，低温只是阻止微生物繁殖，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。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。二、低温对酶活性的影响酶作用的效果因原料而异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三、低温对非酶因素的影响各种非酶促化学反应的速度，都会因温度下降而降低第二节食品的冷却冷却的目的冷却的方法冷却过程的冷耗量冷却速度与冷却时间（自学）气调贮藏一、冷却的目的植物性食品的冷藏保鲜肉类冻结前的预冷分割肉的冷藏销售水产品的冷藏保鲜鱼肌肉组织在自溶作用时主要的生化反应：（C6H10O5）n+nH2O→2n（C3H6O3）+58.061cal肌酸~P+ADP→ATP+肌酸ATP→ADP+Pi+7000cal这些反应产生的大量热量可使鱼体温度上升2~10℃，如不及时冷却，就会促进酶的分解作用和微生物的繁殖。二、冷却的方法固体物料的冷却冷风冷却冷水冷却碎冰冷却真空冷却液体物料的冷却其它1、冷风冷却用于果蔬类的高温库房肉类的冷风冷却装置隧道式冷却装置2、冷水冷却浸入式喷雾式淋水式优缺点3、碎冰冷却特点冰的种类操作要点适用4、真空冷却原理构造示意操作特点5、液体食品物料的冷却特点—间接冷却冷却介质冷却器：间歇式、连续式6、其它冷却方法接触冷却辐射冷却低温学接触冷却三、冷却过程的冷耗量食品冷却过程中总的冷耗量，即由制冷装置所带走的总热负荷QT：QT=QF+QV

QF：冷却食品的冷耗量；QV：其它各种冷耗量，如外界传入的热量，外界空气进入造成的水蒸气结霜潜热，风机、泵、传送带电机及照明灯产生的热量等。食品的冷耗量：QF=QS+QL+QC+QP+QWQS：显热；QL：脂肪的凝固潜热；QC：生化反应热；QP：包装物冷耗量；QW：水蒸气结霜潜热；食品的显热：QS=GCO（TI－TF）G：食品重量；CO：食品的平均比热；TI：冷却食品的初温；TF：冷却食品的终温。四、冷却速度与冷却时间自学。理论基础：传热。方式：按照食品的形状和冷却装置的形式，分别研究平板状食品、圆柱状食品和球状食品的传热过程，从而计算食品的冷却速度和冷却时间。五、气调贮藏发展史：参见《冷藏和冻藏工程技术》定义：食品原料在不同于周围大气（21%O2、0.03%CO2）的环境中贮藏。通常与冷藏结合使用。用途：延长季节性易腐烂食品原料的贮藏期。机理：采用低温和改变气体成分的技术，延迟生鲜食品原料的自然成熟过程。1、气调贮藏的生理基础：降低呼吸强度，推迟呼吸高峰；抑制乙烯的生成，延长贮藏期；控制真菌的生长繁殖；若氧气过少，会产生厌氧呼吸；二氧化碳过多，会使原料中毒。2、气调贮藏方法：自然降氧法（MA）快速降氧法（CA）混合降氧法包装贮藏法自然降氧法（ModifiedAtmosphereStorage）果蔬原料贮藏于密封的冷藏库中，果蔬本身的呼吸作用使库内的氧量减少，二氧化碳量增加。用吸入空气来维持一定的氧浓度。用气体洗涤器来除去过多的二氧化碳。碱式，让气体通过4~5%的NaOH；水式，让气体通过低温的流动水；干式，让气体通过消石灰填充柱。快速降氧法（ControlledAtmosphereStorage）在气体发生器中用燃烧丙烷的方法来制取低氧高二氧化碳的气体；将气体通入冷藏库中；库中常保持负压。待藏原料入库时，即处于最适贮藏气体氛围，特别适用于不耐藏但经济价值高的原料，如草莓。吸附器7、10通过阀门6、8，轮流工作与再生。丙烷通过阀13进入发生器。混合降氧法先用快速降氧法将冷藏库内的氧气降低到一定程度；原料入库，利用自然降氧法使氧的含量进一步降低。既可控制易腐原料的初期快速腐烂，又降低生产成本。包装贮藏法生理包装：将原料放进聚乙烯套袋，并密封。利用原料的呼吸作用和气体透过袋壁的活动，维持适宜的气体氛围。硅气窗包装：用带有硅橡胶的厚质袋包装原料，并密封。因气体的交换只通过硅窗进行，所以改变硅窗的面积，就可以维持不同的气体氛围。六、冷藏中的变化及技术管理由于原料性质不同，组成成分不同，冷藏前的加工工艺不同，食品在冷藏时所发生的变化也不尽相同。除了肉类在冷藏过程中的成熟作用外，其它所有变化均会使食品的品质下降。采取一定的措施可以减缓变化速度（控制温度和湿度，采用合适的包装，采用冷藏结合气调储藏等）。1、冷藏时的变化

水分蒸发冷害串味生理作用脂肪哈败淀粉老化微生物增殖（1）水分蒸发

食品在冷却时及冷藏中，因为温湿度差而发生表面水分蒸发。水分蒸发不仅造成重量损失（俗称干耗），而且使果蔬类食品失去新鲜饱满的外观。减重达到5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象。肉类食品因水分蒸发而发生表面收缩硬化，形成干燥皮膜，肉色也有变化。鸡蛋因水分蒸发而造成气室增大。

水果蔬菜的水分蒸发特性

水分蒸发特性水果蔬菜的种类A型

(蒸发量小)苹果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄(欧洲种)、马铃薯、洋葱B型

(蒸发量中等)白桃、李子、无花果、番茄、甜瓜、莴苣、萝卜C型

(蒸发量大)樱桃、杨梅、龙须菜、葡萄(美国种)、叶菜类、蘑菇

冷却及贮藏中食肉胴体的干耗(θ=1℃，φ=80%~90%，ν=0.2m/s)时间牛(%)小牛(%)羊(%)猪(%)12小时2.02.02.01.024小时2.52.52.52.036小时3.03.03.02.548小时3.53.53.53.08天4.04.04.54.014天4.54.65.05.0

（2）冷害

在冷藏时，果蔬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，称为冷害。冷害的各种症状见后页表。虽然在外观上没有症状，但冷藏后再放至常温中，就丧失了正常的促进成熟作用的能力，这也是冷害的一种。需要在低于界限温度的环境中放置一段时间，才会出现冷害。表4-6水果蔬菜冷害的界限温度和症状种类界限温度(℃)症状种类界限温度(℃)症状香蕉11.7-13.8果皮变黑马铃薯4.4发甜、褐变西瓜4.4凹斑、风味异常番茄(熟)7.2-10软化、腐烂黄瓜7.2凹斑、水浸状斑点腐败番茄(生)12.3-13.9催熟果颜色茄子7.2表皮变色、腐败

不好、腐烂

（3）串味

具有强烈气味的食品与其它的食品放在一起进行冷却和贮藏，这些易挥发的气味就会被吸附在其它的食品上。甚至存放过有强烈气味的食品（如洋葱）的库房中再贮藏其它的食品时，仍会有串味现象发生。（4）生化作用

水果、蔬菜在收获后仍是有生命的活体。在冷藏过程中，果蔬的呼吸作用和后熟作用仍在继续进行，机体内所含的成分也不断发生变化。淀粉、糖、酸间的比例，果胶物质的变化，维生素C的减少等。肉类在冷藏中的成熟作用。（5）脂类的变化

冷却贮藏过程中，食品中所含的油脂会发生水解，脂肪酸氧化、聚合等复杂的变化，使得食品的风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、发粘等现象。这种变化进行得非常严重时，俗称为“油烧”。（6）淀粉老化

普通淀粉由20%直链淀粉和80%支链淀粉构成，以微晶形式存在（

-淀粉）。

-淀粉在较高温度下，在水中溶胀形成均匀糊状溶液（

-淀粉），称为糊化。糊化作用实质上是淀粉分子间的氢键断开，水分子与淀粉形成氢键，形成胶体溶液。经过热加工食品中的淀粉以

-淀粉的形式存在。在接近0℃的低温范围中，糊化了的

-淀粉分子又自动排列成序，形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子，称为淀粉的

化，或淀粉的老化。老化的淀粉不易为淀粉酶作用，所以也不易被人体消化吸收。水分含量在30～60%的淀粉最容易老化，含水量在10%以下的干燥状态及在大量水中的淀粉不易老化。淀粉老化作用的最适温度是2～4℃。例如面包在冷却贮藏时淀粉迅速老化，松软的质感不复存在；土豆在冷藏陈列柜中贮存时，也会有淀粉老化现象发生。当贮存温度低于-20℃或高于60℃时，均不会发生淀粉老化的现象。因为低于-20℃时，淀粉分子间的水分急速冻结，形成的冰结晶阻碍了淀粉分子间的相互靠近而不能形成氢键。（7）微生物增殖

2、冷藏技术管理冷藏温度冷藏间相对湿度冷藏间空气流速贮藏温度冷藏温度应根据具体的原料来确定。冷藏温度越接近原料的冻结温度，贮藏期越长（香蕉、瓜类、马铃薯等在临界温度下有冷害的除外）。应严格控制冷藏室温度。温度波动会使空气中的水分冷凝在食品表面，导致发霉。空气相对湿度若湿度过高，食品表面就会有水分冷凝，不仅容易发霉也容易腐烂。若湿度过低，则食品因水分迅速蒸发而发生萎蔫。冷藏时适宜的湿度：水果，85-90%蔬菜，90-95%坚果，70%干燥制品，＜50%空气流速为了保证贮藏室内温度均匀，应保持最低速度的空气循环。空气流速越大，食品水分蒸发率越高。带包装的食品不受空气相对湿度和空气流速的影响。第三节食品的冻结冻结点与冻结率冻结曲线冻结时放出的热量冻结速度冻结时间冻结方法简介冻结与冻藏时的变化及技术管理一、冻结点与冻结率冻结点：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Raoult稀溶液定律：ΔTf=KfbB，Kf为与溶剂有关的常数，水为1.86。即质量摩尔浓度每增加1mol/kg，冻结点就会下降1.86℃。因此食品物料要降到0℃以下才产生冰晶。温度-60℃左右，食品内水分全部冻结。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。低温冷库的贮藏温度一般为-18℃~-25℃。冻结率：冻结终了时食品内水分的冻结量（%），又称结冰率K=100（1－TD/TF）TD和TF分别为食品的冻结点及其冻结终了温度二、冻结曲线冻结曲线表示了冻结过程中温度随时间的变化。过冷现象，过冷临界温度。冷冻曲线的三个阶段：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。上图显示冻结期间不同深度食品层温度随时间的变化：图中多条曲线表示食品不同深度处温度随冻结时间的变化。在任一时刻食品表面的温度始终最低，越接近中心层温度越高。显示出在不同的深度，温度下降的速度是不同的。冷冻曲线平坦段的长短与冷却介质的导热性有关。在冷冻操作中，采用导热快的冷却介质，可以缩短中间阶段的曲线平坦段。图中显示在盐水中冻结曲线的平坦段要明显短于在空气中。三、冻结时放出的热量冻结终温热量的三个组成部分：冷却时的热量qc；形成冰时放出的热量qi；自冰点至冻结终温时放出的热量qe。单位质量食品的总热量：q=qc+qi+qe

，

Gkg食品冻结时的总热量：Q=Gq，或用焓差法表示：Q=G（i2-i1），i1及i2分别为食品初始和终了状态时的焓值。在冻结过程中，若食品某一部位的温度高于冰点，而其他部位低于冰点，则上述三部分放出热量同时存在；若食品任何部位的温度均处于冰点，则冻结时只有后二部分热量放出；若食品初始温度在冰点以下，则所放出的热量仅是第三部分。冻结时三部分热量不相等，以水变为冰时放出的热量为最大，第二部分的降热过程是制冷机负荷最高的过程。冻结时总热量的大小与食品中含水量密切有关，含水量大的食品其总热量亦大。四、冻结速度速冻的定性表达：外界的温度降与细胞组织内的温度降不等，即内外有较大的温差；而慢冻是指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上保持等速。速冻的定量表达：以时间划分和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，在3~30min内，快速冻结，在30~120min内，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：缓慢冻结

V=0.1~1cm/h，中速冻结

V=1~5cm/h，快速冻结

V=5~15cm/h，超速冻结

V>15cm/h。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，与食品表面达到0℃后至食品中心温度降到比食品冻结点低10℃所需时间之比。例如：食品中心与表面的最短距离为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，其冻结速度为V=10/15=0.67cm/h。根据这一定义，食品中心温度的计算值随食品冻结点不同而改变。如冻结点-1℃时中心温度计算值需达到-11℃，冻结点-3℃时其值为-13℃。各种冻结器的冻结速度：通风的冷库，0.2cm/h送风冻结器，0.5~3cm/h流态化冻结器，5~10cm/h液氮冻结器，10~100cm/h冻结速度与冰晶冻结速度快，食品组织内冰层推进速度大于水移动速度，冰晶的分布接近天然食品中液态水的分布情况，冰晶数量极多，呈针状结晶体。冻结速度慢，细胞外溶液浓度较低，冰晶首先在细胞外产生，而此时细胞内的水分是液相。在蒸汽压差作用下，细胞内的水向细胞外移动，形成较大的冰晶，且分布不均匀。除蒸汽压差外，因蛋白质变性，其持水能力降低，细胞膜的透水性增强而使水分转移作用加强，从而产生更多更大的冰晶大颗粒。最大冰晶生成带：指-1~-5℃的温度范围，大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。研究表明，应以最快的速度通过最大冰晶生成带。速冻形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。冷冻中未被破坏的细胞组织，在适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。缓冻形成的较大冰结晶会刺伤细胞，破坏组织结构，解冻后汁液流失严重，影响食品的价值，甚至不能食用。五、冻结时间

设表面平坦厚度为L的物料（图），预冷到0℃后置于介质温度为T的环境中，其温度降到冰点TP时开始冻结。经时间t后冻结层离表面的距离为x。又经dt时间后冻层向内推进dx。对于厚度为dx，表面积为F

的冻层，冻结时应放出的热量dQ为：dQ=F.dx.

.qi

：食品密度（kg/m3）；qi：冻结潜热（kJ/kg）在（TP－T）温差作用下，经厚度x的冻层在dt时间内传至冷却介质的热量为：dQ’=KF

T.dt式中，K=1/（1/

+x/

），

T=TP－T由于dQ=dQ’，确定边界条件后进行积分可得平板状食品的冻结时间计算式：式中，L、x---厚度（m），

t---冻结时间（h），

α---食品表面放热系数（kJ/m2h℃），

λ---已冻结食品的导热系数（kJ/mh℃）同理，圆柱状及球状食品的冻结时间计算式分别为：式中d分别为圆柱及球的直径。将上述公式引入适当的系数就能得到适用于三种几何形状的通用计算式（式3-1）：式中，P和R为被冻物的几何形状参数。上式中，P和R为被冻物的几何形状参数：

除了上述三种形状的食品，对方块状或长方块状食品，在使用上述方程时，用有关手册上给出的P、R值图或表，可以方便地查出P和R值。根据β1=b/c，β2=a/c的数据查P、R值。式中，a为长边，b为次长边，c为短边。式（3-1）的局限性：只考虑了形成冰时放出潜热的时间，而未考虑从物品初温到冻结点的时间计算式推导中冻结区内导热系数

值为常数，实际上随着冻层温度降低，冻结水量增加，冻层内导热系数在不断变化假定传热情况在两侧温度不变的稳定条件下进行，而实际冻结中两侧温差往往会发生变化为改进精度，把式3-1中的qi用食品初温和终温时的焓差

i代替，即为国际制冷学会推荐的冷冻时间计算公式（式3-2）：

焓差值

i可查有关手册。从上式看，对于一种确定的食品及其加工工艺，其

i，γ，λ和Tp（ΔT=Tp-T）都可看作常数，而x，α和T是可以改变的。因此，缩短冻结时间就应从这三方面加以考虑：减小食品厚度，增大放热系数（采用强制循环，采用液体介质等），降低冷冻温度。六、冻结方法按生产过程的特性分，冻结系统可分为批量式、半连续式和连续式三类。批量式冻结器：先装载一批产品，然后冻结一个周期，冻结完毕后，设备停止运转并卸货。半连续式冻结器：将批量式冻结器的一个较大的批量分成几个较小的批量，在同一个冻结器内进行相对连续的处理。连续式冻结器：产品连续地或有规律间断地通过冻结器，采用机械化而且经常是全自动化的系统。有规律间断与半连续式的区别在于：一次装运产品的数量（有规律间断时是一袋、一纸盒或一盘，半连续式则是含许多袋、盘、纸盒的一辆车或一个货架），装货与等待的时间（有规律间断往往只有几秒钟，不影响流水线的运行，而半连续式则需要较长的时间，形成明显的中断）。按从产品中取出热量的方式，冻结方式可分为吹风冻结、表面接触冻结和低温冻结这三种基本类型，以及它们的组合方式（如先经过低温处理，然后经机械制冷装置完成冻结过程）。1、吹风冻结

吹风式冻结装置用空气作为传热介质。早期的吹风式冻结装置是一个带有冷风机及制冷系统的冷库。通过对气流控制技术和产品传送技术的不断改进，现在有了各种水平的冻结设备。可分为批量式（冷库，固定的吹风隧道，带推车的吹风隧道）和连续式（直线式、螺旋式和流化床式冻结器）1）冷库2）固定的吹风隧道3）带推车的吹风隧道4）直线式冻结器5）螺旋式冻结器1、转筒；2、螺旋输送带；3、风机；4、制冷盘管。6）流化床冻结器2、金属表面接触冻结产品与金属表面接触进行热交换，金属表面则由制冷剂的蒸发或载冷剂的吸热来进行冷却。冻结方式与吹风冻结相比有两个优点：传热效果好；不需配置风机。但这种方式不适用于不规则形状产品的冻结。按照结构形式，金属表面接触冻结装置可分为三种主要类型：带式，板式和筒式。1）钢带冻结器：适用于未包装的鱼片、咖

啡提取物、熟土豆泥、汉堡牛排、各种

调味汁和蔬菜泥。因为产品只是一面接

触金属表面，食品层应当薄一些，常控制在20~25mm。喷淋盐水（氯化钙或丙二醇）的温度通常为-35~-40℃，冻结时间约为30min。

钢带冻结器的主要优点：连续运行；便于清洗和保持卫生；能分段控制温度（如对于咖啡提取物）；干耗较少。2）平板冻结器：广泛用于形状为扁平状且厚度也有限制的小包装水产品和肉类制品。3）圆筒冻结器：通常用于冻结液体食品，产品在圆筒的内表面或外表面冻结，并被连续地刮除，因而具有强烈的热交换和很高的冻结速度。3、低温冻结低温冻结采用液氮或液态二氧化碳作为制冷剂，常用于：1）小批量生产，2）新产品开发，3）季节性生产，和4）临时的超负荷状况。相对较低的温度可以使产品快速冻结，对保证产品质量和降低干耗都是十分有利的；但设备投资和运行费用较高。低温冻结设备则可以是箱式，直线式，螺旋式或浸液式。

液氮冻结器：通常为直线型，-195℃的液氮在产品出口端直接接触产品，产生的低温蒸汽向物料进口端流动，变暖的气体（约-45℃）排放到大气中。

液体二氧化碳冻结器：与液氮冻结器基本相仿，但二氧化碳的沸点为-79℃，如果直接排放，运行成本比液氮冻结器更大，因此也有可回收二氧化碳的装置。七、冻结与冻藏中的变化及技术管理冻结时，因为冰晶体的形成，食品的物理性质发生了变化，并进而影响到食品的其它性质。因为冻藏的时间长，其间发生的一系列变化会显著影响到食品的品质。1、冻结与冻藏中的变化体积膨胀，内压增加比热下降导热系数增大溶质重新分布溶液浓缩冰晶体成长滴落液干耗脂肪氧化变色（1）体积膨胀与内压增加4.4℃时，水的密度γ=1g/ml；0℃时，水的密度γ=0.9999g/ml，冰的密度γ=0.9168g/ml。即0℃时冰比水的体积增加约9%。冰的温度每下降1℃，其体积约收缩0.01~0.005%。膨胀比收缩大得多，故水分含量越多，食品冻结时体积膨胀越明显。冻结时表面水分首先成冰，然后冰层逐渐向内部延伸。当内部水分因冻结而膨胀时受到外部冻结层的阻碍，就产生内压，又称为冻结膨胀压。根据理论计算，冻结膨胀压可达到8.5MPa。当食品外层承受不了冻结膨胀压时，便通过破裂的方式来释放，造成食品的龟裂现象。一般认为食品厚度大、含水率高和表面温度下降极快时易产生龟裂。结晶后体积的膨胀使液相中溶解的气体从液体中分离出来，加剧了体积膨胀现象，亦加大了食品内部压力。（2）比热下降水和冰的比热分别为4.2kJ/kg.℃和2.1kJ/kg.℃，即冰的比热仅是水的1/2。食品的比热随含水量而异，含水量多的食品比热大，含脂量多则比热小。食品比热的近似计算式：

在冰点以上时，c=w+0.2b；冰点以下时，c’=0.5w+0.2b。式中，w为食品含水率（%）；

b为食品固形物含量（%）。（3）导热系数增大水为2.1kJ/m.h.℃，冰为8.4kJ/m.h.℃，冰的导热系数是水的4倍。在冷冻时冰层向内部逐渐推进，使导热系数提高，从而加快了冷冻过程。导热系数还受到其它成分，尤其是含脂量的影响，因脂肪是热的不良导体，含脂量大时食品的导热系数就小。导热系数还受食品构型的影响，当热流方向与肌纤维平行时大，垂直时则小。（4）溶质重新分布食品冻结时，理论上只是纯溶剂冻结成冰晶体，冻结层附近溶质的浓度相应提高，从而在尚未冻结的溶液内产生了浓度差和渗透压差，并使溶质向溶液中部位移。冻结界面位移速度越快，溶质分布越均匀，然而在冻结推动扩散的情况下，即使冻结层分界面高速位移，也难于促使冻结溶液内溶质达到完全均匀分布的境地。而缓慢的位移也很难使最初形成的冰晶体内达到完全脱盐的程度——这就是果汁冷冻浓缩过程中果汁损耗量比较大的原因。（5）液体浓缩溶质结晶析出，如冰淇淋中乳糖因浓度增加而结晶，产品具有沙砾感蛋白质在高浓度的溶液中因盐析而变性酸性溶液的pH值因浓缩而下降到蛋白质的等电点以下，导致蛋白质凝固改变胶体悬浮液中阴、阳离子的平衡，从而破坏胶体体系气体因浓缩而过饱和，并从溶液中逸出引起组织脱水，解冻后水分难以全部恢复，组织也难以恢复原有的饱满度（6）冰晶体成长经冻结后，食品内部的冰晶体大小并不均匀一致。在冻藏过程中，细微的冰晶体逐渐减小、消失，而大冰晶体逐渐长得更大，食品中冰晶体的数目也大为减少，这种现象称为冰晶体成长。冰晶体成长给食品的品质带来很大的影响。果蔬肉类的组织细胞受到机械损伤，蛋白质变性，解冻后汁液流失增加，造成食品风味和营养价值的下降。冰淇淋，冷冻面团等制品质构的严重劣化。（7）滴落液（drip）动物性食品经冷冻/解冻后，不能被肌肉组织重新吸收回到原来状态而流失的水。滴落液造成水分和营养成分的损失。原因：冻结对组织细胞的损伤。影响滴落液量的因素：含水量，新鲜度，处理过程，切分程度。（8）干耗在冷却、冻结和冷冻贮藏过程中因温差引起食品表面的水分蒸发而产生的重量损失。干耗量与制冷装置的性能有密切的关系，性能优良的仅有0.5~1%，而性能不佳的装置干耗可达5~7%。干耗可造成很大的经济损失，如按出肉率40kg/头，250工作日/年计，日处理2000头猪的肉联厂，干耗以3%计算，年损失肉重量达600T，相当于15000头猪。（9）脂肪氧化含较多不饱和脂肪酸的脂肪组织在空气中易被氧化。水产类最不稳定，禽类次之，畜类最稳定。畜类中，猪脂肪最不稳定。氧化变质的最初表现是产生不正常的气味，表面出现黄色斑点；随着氧化的继续，脂肪整体发黄，发出强烈的酸味，并可能产生有毒物质（丙二醛）。（10）变色脂肪组织因氧化而黄变肉类因肌红蛋白的氧化而褐变果蔬的酶促褐变虾的酪氨酸氧化黑变红色鱼皮因类胡萝卜素氧化而褪色2、冻藏技术管理冻藏温度（正确选择、恒定）冻藏间相对湿度（95%）冻藏间空气流速（自然循环）堆垛密度（越紧密越好）包装或保护层（涂冰）减少人员出入和电灯开启用臭氧消除库内异味（2~6mg/m3）第四节食品的回热与解冻回热：冷藏食品的温度回升至常温的过程，是冷却的逆过程。解冻：冻结食品的温度回升至冻结点以上的过程，是冻结的逆过程。一、回热回热的目的：防止食品在出库后因为表面水分凝结而遭受污染及变质。回热处理时的控制原则：与食品表面接触的空气的露点应始终低于食品表面温度。回热空气应连续或分阶段进行除湿和加热（参见P.174图）。回热处理的空气相对湿度不能低，以尽可能减少回热时食品的干耗。小批量且立即要处理的物料可不用回热。二、解冻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。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℃是冰晶最大融解带，也应尽快通过，以免食品品质的过度下降。解冻介质的温度不宜太高，一般不超过10~15℃。各

种

解

冻

方

法1、空气解冻由空气将热量传给冻品，使冻品升温、解冻。间歇式解冻：冷却器和加温器可以调节温度，有加湿器调节湿度，采用风速为1m/s、温度为0~-5℃的加湿空气，解冻时间约14~15h。连续式解冻：有调温调湿装置，解冻量达1t/h；设备占地面积大。加压解冻：通入压力为(2~3)×105Pa、温度为15~20℃的空气，因为压力升高，食品的冻结点降低，缩短了解冻时间，食品质量较好。气液接触式：经过处理的洁净低温高湿空气与冻品接触后，水蒸气即在表面凝结成水，放出潜热使冻品解冻。无表面干燥或失重。2、水解冻：水的传热系数大，在水中可缩短解冻时间。水解冻适用于带皮或有薄膜包装的食品。静水解冻：解冻终温较低。流水解冻：水流定时换向流动。喷淋水解冻：卫生质量较好。盐水解冻：盐水浓度2~3%，可防止某些海鱼的鱼皮褪色。碎冰解冻：用于大型鱼类，防止已解冻部分腐败变质。水蒸气解冻：用减压控制水在15~20沸腾，水蒸气在温度更低的冻品表面冷凝并放出热量。3、接触式解冻装置与平板食冻结装置相似，板间放置冻品，油压系统控制板间距，板内通入20~40℃的流动水。间歇式操作，费时费工；但能耗低，设备费用低。4、内部加热式解冻电阻解冻：利用食品具有的导电性，通过50~60Hz的交流电，产生热能Q=I2R。适用于薄层、内实的食品。高频解冻：利用50MHz电流的电磁场极性的高速变化，驱动食品内的极性分子作高速运动，产生热量，用于解冻。微波解冻：机理同高频解冻，使用的电流中心频率为915MHz和2450MHz。5、组合式解冻以电解冻为核心，再结合空气或水解冻。微波、空气解冻：在微波解冻装置中加上冷风装置，可防止微波所产生的局部过热现象。水、电阻解冻：先用水解冻，增加食品的导电性，降低耗电量。微波、液氮解冻：用喷淋液氮来消除微波解冻过程中食品的过热现象。

食品的干制一、干制的基本特性物料类型：片状或细小液滴状食品水分减少机制：扩散、对流操作方式：批量，固体食品商业化规模的非稳态操作，液体食品连续操作下干燥成粉末产品特性：水分含量10%，固体或粉末二、干制原理

将食品中的水分活度（Aw）降到一定程度，使食品能在一定的保质期内不受微生物作用而腐败，同时能维持一定的质构不变化，即控制生化反应及其它反应。Aw值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物利用的有效性。各种微生物的生长发育有其最适的Aw值，一般而言细菌生长的Aw下限为0.94，酵母菌为0.88，霉菌为0.8。Aw值降至0.7以下，除嗜盐菌﹑耐干燥霉菌等特殊菌群外，大多数微生物不能生长发育。水分活度（Aw）：食品在密闭容器内测得的蒸汽压(p)与同温下测得的纯水蒸汽压(p0)之比。Aw值的范围在0～1之间。

温度梯度表面水分扩散到空气中ΔT蒸汽压差FoodH2O内部水分转移到表面ΔM水分梯度A-B

热力平衡D-E

水分平衡C〃-D〃降率干燥阶段：水分从表面跑向干燥空气中的速率快于水分补充到表面的速率。B