冷链物流（第二版） 课件 第1-3章 冷链物流概述、冷链物流基础知识、食品冷冻加工

冷链物流POWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL01课程简介冷链物流不但促进食品多样化的发展，还可以保证食品的品质和安全。随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，生鲜食品流通量逐年增加，冷链物流需求日趋旺盛，冷链物流行业受到进一步关注并得到快速的发展。从“十二五”开始，冷链物流被提到空前高度，冷链物流发展所面临的政策和产业环境迎来进一步改善。

基于所从事的冷链物流管理教学和研究工作，我们编写了本书。本书除绪论外共七章，第一章简单介绍了冷链物流的发展状况以及食品冷链物流的基本环节及相关设备。第二章介绍了食品变质的原因等冷链物流基础知识。第三章、第四章、第五章介绍了冷链物流的基本环节，即冷冻加工、冷冻储藏、冷藏运输和销售。第六章介绍了食品中的肉类、水产品、果蔬和乳制品冷链物流。第七章介绍了冷链物流标准化的相关知识。本书图文并茂，简明易懂，理论与实践相结合，既可作为高等院校冷链物流专业、农产品贮藏加工等专业的教材，也可作为有关科研人员和冷链物流行业从业人员的参考用书。01绪论

随着我国经济的高速发展、人民生活水平的不断提高、生活节奏的不断加快，人们对生鲜食品、冷冻食品的需求量越来越大。生鲜食品、冷冻食品的共同特点之一，就是从生产到消费的整个产品生命周期都需要冷链物流来保证其质量和安全，因此冷链物流作为一种新兴的物流业态，越来越受到人们的关注。近年来，国家不断出台冷链物流利好政策并推进实施，特别是随着最新食品安全法的颁布实施，冷链物流发展所面临的政策和产业环境迎来进一步改善。同时，生鲜电商和生鲜连锁超市等市场的快速成长，使我国冷链市场需求进一步扩大。据中物联冷链委（中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会）调研统计，2022年我国冷链物流需求总量达到33000万吨，因此，发展冷链物流势在必行。01绪论

一、冷链物流与生活（一）冷链物流让食品更多样化（二）冷链物流使生鲜食品更安全（三）冷链物流可以保持食品品质二、冷链物流的效益（一）提升农产品增值空间（二）延长农产品货架期（三）增加农民就业（四）提升我国农业国际竞争力04第一章冷链物流概述第二章冷链物流基础知识第三章食品冷冻加工第四章冷库课程结构04第五章食品冷藏运输与销售第六章食品冷链物流第七章冷链物流标准化课程结构01第一章冷链物流概述学习目标：了解冷链物流的发展状况及趋势；掌握冷链物流的基本环节；熟练掌握冷链物流的发展特征。第一节冷链物流的发展概述第二节食品冷链物流的基本环节及相关设备POWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL第一节冷链物流的发展概述一、冷链物流的发展状况01二、冷链物流的发展特征02三、冷链物流的发展趋势03SHANGHAIRAPIDESIGNADVERTISINGCO.，LTDPOWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL01一、冷链物流的发展状况（一）冷链物流的基本情况（二）

冷链物流基础设施的发展状况01（一）冷链物流的基本情况我国冷链物流兴起于20世纪60年代，那时候以肉类以及一些水产品为主。改革开放以后，冷链物流得到了更大的发展，并在很多大城市逐渐出现一些连锁品牌。目前，我国的冷链物流已经得到很大的发展。相关研究表明，我国的肉制品、乳制品以及冷冻食品的市场需求正在以飞快的速度上升，为冷链物流的发展提供了很大的空间。同时，冷链物流的中间流程也正在逐步规范，很多食品企业都有了自己固定的合作企业，将自己企业的冷链物流外包给一些物流公司来负责。同时，随着冷链物流行业的发展，很多专门的冷链物流企业也应运而生，并且得到了快速的发展。冷链物流总体呈现健康、快速、平稳的发展态势，基础设施规模进一步增加，设施建设更趋理性，冷链物流体系不断完善，行业发展模式日趋多元化。冷链物流行业的稳步发展，一方面得益于国家相关部门和各地方政府对冷链物流的重视，出台多项冷链利好政策规划、加大资金扶持；另一方面则与冷链相关企业勇于创新、积极转型求变、沉下心来修炼内功有很大关系。01（二）

冷链物流基础设施的发展状况1.冷库资源在冷链物流基础设施方面，近年来冷库进入一个爆发式增长阶段。到2023年年底，全国冷库总容量为2.28亿立方米，同比增长8.3%。2.冷藏车资源随着生鲜电商市场进入新的阶段，电商企业和消费者对于供应链和冷链物流提出了更高的要求，这直接推动冷链物流的快速发展，对冷藏车的需求量逐年增加。2023年我国冷藏车保有量约为432000辆，同比增长12.9%。年份20182019202020212022保有量18000021470027500034000036900001

3.冷链物流园区近年来,我国冷链物流园区的投资建设步伐明显加快,主要集中在沿海地区以及中部经济较为发达的地区,分布格局不均衡，随着《“十四五”冷链物流发展规划》等国家政策的出台和冷链市场的需求增加，我国冷链物流正在进入一个新的时期。作为冷链物流的重要支撑，冷链物流园区成为各地投资建设的重点。虽然全国性的冷链物流服务网络尚未形成，但是随着冷链物流园区的投资建设步伐加快，我国部分区域已经形成布局合理、产业集聚、功能集成的网络化物流服务体系，有利于整合区域网络资源，带动区域经济协调发展。01二、冷链物流的发展特征（一）冷链物流规模持续扩大（二）冷链物流服务稳步发展（三）城市冷链共同配送取得进展（四）冷链物流运营网络化（五）冷链物流设备技术转向高效节能（六）冷链物流运作模式多元化01（一）冷链物流规模持续扩大

2023年我国蔬菜产量约8亿吨，水果产量3.29亿吨，肉类产量9641万吨，水产品产量7100万吨。目前，根据数据显示，我国果蔬类、肉类、水产品类冷链流通率分别为22%、34%、41%；冷藏运输率分别为35%、57%、69%左右；水果、蔬菜、肉类、水产品损耗率分别为10%、19%、7%、9%。上述数据与发达国家冷链物流发展具有较大差距，我国冷链物流规模有较大发展空间。01（二）冷链物流服务稳步发展

为了适应低能耗、低成本的冷链处理技术的广泛推广，以水产品和反季节果蔬为代表的高价值量农产品产业链迅速兴起，进一步促进冷链物流企业的不断涌现。冷链物流企业呈现出网络化、标准化、规模化、集团化发展态势。根据冷链食品生产、流通、消费格局，为了提高冷链效率和满足不同用户的需求，冷链物流企业由传统的仓储型企业向流通型企业转变。随着社会和企业对冷链物流认识的增强，对冷链物流服务质量的要求越来越高，冷链行业竞争压力不断加强，冷链物流企业为保持其竞争优势，通过不断创新物流服务模式、整合资源等全面提升自身服务质量和水平，冷链服务由单一的仓储、运输等向跨行业、跨区域的一体化服务转变，专业化的冷链服务稳步发展。01（三）城市冷链共同配送取得进展高水平的商贸流通产业体系以及居民多元化消费方式，为城市冷链物流配送带来巨大潜力。完善的冷链物流配送节点设施和配送网络，使城市冷链物流配送快速发展，冷链配送能力得以提升。物流行业是一个存在显著规模经济效应的行业，只有通过不断整合各种资源，实现高度集约化才能降低企业和社会的成本。共同配送是实现高度集约化的首选，也是城市冷链物流配送发展的最高阶段。目前，政府积极推进城市冷链配送，鼓励企业以多种形式搭建共同配送平台，整合商贸企业物流需求和社会物流资源，优化共同配送管理运行模式，提高冷链食品配送的社会化、集约化水平。01（四）冷链物流运营网络化近年来,我国各级政府对农产品物流业的发展给予充分的重视与支持,重点加强了我国农产品物流网络的建设。我国已基本建成全国农产品流通“五纵二横绿色通道”网络、贯穿全国的“绿色通道”框架,为农产品运输提供了快速便捷的通道以及低成本的运输网络,加快了冷链物流在我国的发展。冷链物流区域性网络化运作体系已逐渐成熟：一是实现全程冷链的高价值特色果蔬跨区域、跨国家长途调运的一体化冷链物流体系；二是实现苹果、香梨、热带水果等特色水果产区冷藏，有计划地冷藏运输至销地的区域性冷链物流体系；三是实现蒜薹、芦笋等反季节蔬菜和特色蔬菜的南菜北运、东菜西输的网络化冷链物流体系。01（五）冷链物流设备技术转向高效节能1.冷链物流设备技术不断升级鲜活农产品冷链物流涉及原材料采购、加工、运输、贮藏直至销售等多个环节。当前，各个环节均形成较为完善的技术体系，为冷链物流发展提供保障。2.冷链技术设备注重节能环保在鲜活农产品冷链物流基础设施不断升级、日趋完善的同时，冷链技术设备逐渐转向高效、节能、环保。目前，适应现代都市节能环保要求的低能耗、低成本的冷链处理技术被广泛推广，生鲜食品加工配送企业、龙头生产企业、专业冷链物流企业以及批发市场和连锁超市等，在技术改造和充分利用现有低温贮藏设施的基础上，加大了先进、节能环保、高效适用的冷藏设施设备的投资力度。另外，国内外各种新型传导材料和冷链物流技术的研发成果得到有效转化，促使经济适用的预冷设施、移动式冷却装置、节能环保的冷链运输工具、冷冻陈列销售货柜等冷链设施设备不断推陈出新。01（六）冷链物流运作模式多元化鲜活农产品冷链物流的运作模式大体可分为以下四类：一是以农副产品批发市场为主导的冷链物流模式；二是以大型连锁超市为主导的冷链物流模式；三是以生鲜加工配送企业为主导的冷链物流模式；四是以第三方冷链物流企业为主导的冷链物流模式。目前，以农副产品批发市场为主导的冷链物流模式所占比重较大，并且在未来的一定时间内，该模式仍占主导地位。但随着农业产业化的不断发展、国家对农超对接政策的支持，以大型连锁超市为主导的冷链物流模式的比重将不断增加。01三、冷链物流的发展趋势（一）行业整合加速（二）网络化扩张（三）国际化发展（四）集约化发展（五）向多元化和个性化发展（六）冷链物流人才需求增长01（一）行业整合加速政府监管力度的加大、竞争的加剧、资本的大量投入，加快了行业的整合。未来没有核心竞争力和差异化服务的中小企业生存将越加困难。冷链行业竞争还处在“小组赛”阶段，全国性、综合性的冷链龙头企业还没有出现。企业要想脱颖而出，进入“半决赛”甚至“决赛”的竞争，加速整合势在必行。01（二）网络化扩张物流是规模经济，健全的网络是物流企业降本增效、升级转型的基础前提。只具备单点或区域服务能力的企业，越来越无法满足客户扩张的需求，价值将会越来越小。01（三）国际化发展食品进出口贸易、食品跨境电商的爆发，是冷链国际化发展的主因。有能力的冷链企业逐步在“走出去”，“一带一路”沿线国家和地区将是企业未来布局的重点，比如广西计划发展成为东盟冷链物流中心。未来将会有更多国外冷链企业涌入国内市场。01（四）集约化发展提高资产的运营效率是未来的方向，集约化是很好的方式，在一定区域或范围内，把个别的、零碎的、分散而同质的客户集中起来形成规模优势，是冷链物流企业需要思考的方向。01（五）向多元化和个性化发展冷链物流专业化程度高、前期投入大、回报周期长，决定了它进入门槛高、经营难度大。但一旦做好，其关联好的网点布局、上下游渠道、客户资源、设施设备等优势便体现出来，同时可以另辟蹊径，拓展贸易、快递、医药物流等新的领域。01（六）冷链物流人才需求增长随着冷链市场竞争的日益激烈，无论是一线的驾驶员、操作工、搬运工，或是中层的车辆主管、仓库主管等管理人员，还是负责整体运营管理的高级人才，对于专业人才的需求会越来越大，人才的流动性也会越来越大，企业必须建立自己的冷链人才培养梯队，完善留住人才的激励制度。POWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL第二节食品冷链物流的基本环节及相关设备一、食品冷链物流的基本环节01二、食品冷链物流的相关设备02SHANGHAIRAPIDESIGNADVERTISINGCO.，LTDPOWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL01一、食品冷链物流的基本环节（一）低温加工低温加工包括肉禽类、蛋类和鱼类的冷却与冻结，以及它们在低温状态下的加工作业过程；同时也包括果蔬的预冷与速冻，各种速冻食品和乳制品的低温加工等。低温加工环节主要涉及的冷链装备包括冷却装置和冻结装置。（二）低温储藏低温储藏包括食品的冷藏和冻藏，以及水果、蔬菜的气调储藏。低温储藏能保证食品在储存和加工过程中处于低温保鲜环境。低温储藏环节主要涉及的冷链装备包括各类冷库、冷藏柜、冻结柜及家用冰箱等。01一、食品冷链物流的基本环节（三）低温运输与配送低温运输须保证食品的中、长途运输及短途配送等物流环节的低温状态。温度波动是在低温运输过程中引起食品品质下降的主要原因之一，所以在低温运输过程中要注意保持规定的温度，运输工具也要保持良好的性能。低温运输环节主要涉及的冷链装备包括铁路冷藏车、冷藏船、冷藏汽车、冷藏集装箱等低温运输工具。（四）低温销售低温销售包括冷冻食品的批发及零售等，由生产厂家、批发商和零售商共同完成。早期，冷冻食品的销售主要由零售商的零售车及零售门店承担。近年来，城市中的超市大量涌现，已成为冷冻食品的主要销售渠道。超市中的冷冻陈列销售柜，既有冷藏功能又有销售功能。01二、食品冷链物流的相关设备（一）低温加工设备（二）低温储藏设备（三）低温运输设备（四）低温销售设备01（一）低温加工设备

食品的低温加工设备的种类很多，每种装置都有各自的特性。我国常用的低温加工装置包括：（1）强烈吹风式冻结装置；（2）搁架式冻结装置；（3）隧道式冻结装置；（4）螺旋传送带式冻结装置；（5）液氮喷淋冻结装置。

01（二）低温储藏设备

所谓低温储藏设备，一般是指一些可以通过人为控制来进行制冷以及维持稳定温度的设备。食品低温储藏设备，包括各类食品用制冷设备，如冷柜、饮料冷藏柜、生鲜柜、超市风幕柜、商用食品冰箱、酒店厨房工作台等，可以广泛地适用于食品的各类生产储存。01（三）低温运输设备1.冷藏车2.铁路冷藏车（1）加冰冷藏车。（2）机械制冷冷藏车。（3）干冰制冷冷藏车。3.冷藏船4.冷藏集装箱01

（四）低温销售设备

食品低温销售设备要求具有制冷设备，能保证冷冻食品处于适宜的温度下，能很好地展示食品的外观，便于顾客选购，同时还须具有一定的储藏容积，日常运转与维修方便，拥有安全、卫生、无噪声、动力消耗少的特点。根据冷冻陈列销售柜的结构形式，可分为敞开式和封闭式，而敞开式又包括卧式敞开式和立式多层敞开式，封闭式又包括卧式封闭式、立式多层封闭式。1.卧式敞开式冷冻陈列销售柜2.立式多层敞开式冷冻陈列销售柜3.卧式封闭式冷冻陈列销售柜4.立式多层封闭式冷冻陈列销售柜01第二章冷链物流基础知识学习目标：了解食品的化学成分；掌握食品变质的原因及冷链物流的基本原理；熟练掌握控制食品的化学成分发生变化的方法及冷冻食品T-T-T的计算方法。01第二章冷链物流基础知识第一节食品的化学成分第二节食品变质的原因第三节冷冻食品T-T-T第四节冷链物流的基本原理01第一节食品的化学成分一、蛋白质二、糖类三、脂类四、维生素五、矿物质六、水七、色素八、有机酸九、芳香物质十、单宁01一、蛋白质蛋白质是一类复杂的高分子含氮化合物，它是一切生命活动的基础，是构成生物体细胞的主要原料。每克蛋白质能为人体提供16.7kJ热量。（一）蛋白质的组成蛋白质种类繁多、结构复杂，但不管来源和种类如何，它们的化学元素组成均相似，主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷6种元素组成，另有少量的铁、铜、锌等元素。蛋白质中主要元素的含量为：碳50.6%~54.5%，氧21.5%~23.5%，氢6.5%~7.3%，氮15.0%~17.6%，硫0.3%~2.5%，磷0~4%。（二）蛋白质的分类1.根据化学结构分类（1）单纯蛋白质。（2）结合蛋白质。2.根据营养价值分类（1）完全蛋白质。（2）半完全蛋白质。（3）不完全蛋白质。01一、蛋白质（三）蛋白质在加工和储藏中的变化蛋白质在食品加工和储藏过程中会发生物理变化、化学变化和营养变化。1.加热条件下的变化有利的方面：（1）蛋白质变性，肽链松散，容易受到消化的作用，提高消化率和氨基酸的生物有效性；（2）钝化蛋白酶、酯酶、多酚氧化酶等，防止食品在保藏期间发生色泽和风味变化；（3）抑制外源凝集素和消除蛋白酶抑制剂的影响。不利的方面：通过发生分解、氨基酸氧化、氨基酸键之间的交换、氨基酸新键的形成等，引起氨基酸脱硫、脱酰胺和异构化，有时伴随有毒化合物的产生。2.冷冻冷藏条件下的变化蛋白质的冷冻变性使食品的保水性差，质地、风味变劣。冷藏条件下最常见的变化就是蛋白质的分解、变质。3.碱处理条件下的变化蛋白质的浓缩、分离、起泡和乳化，或者使溶液中的蛋白质连成纤维状，经常要用碱处理。蛋白质经过碱处理后发生缩合反应，通过分子之间或者分子内的共价交联生成各种新的氨基酸；同时也会发生氨基酸异构化反应，影响蛋白质的功能性质。4.氧化处理下的变化蛋白质和含硫氨基酸和含苯环的氨基酸容易氧化。5.脱水条件下的变化蛋白质的湿润性、吸水性、分散性和溶解度会发生变化。6.辐照处理下的变化蛋白质的含硫氨基酸和含苯环的氨基酸容易发生分解，肽链断裂。01一、蛋白质（四）蛋白质的变性蛋白质变性是指当天然蛋白质受到物理或化学因素的影响时，蛋白质分子内部的二、三、四级结构发生异常变化，从而导致生物功能丧失或物理化学性质改变的现象。常见的引起蛋白质变性的物理因素有热作用、高压、剧烈震荡、辐射等，化学因素有酸、碱、重金属离子、高浓度盐、有机溶剂等。01二、糖类（一）糖类的组成糖类由碳、氢、氧3种元素组成，由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn（H2O）m表示，所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物。（二）糖类的分类糖类物质包括多羟基（两个或以上）的醛类或酮类化合物，以及它们的衍生物或聚合物。据此可分为醛糖和酮糖。根据糖的结构单元数目多少分为单糖、双糖、低聚糖、多糖四类。011.单糖单糖是最简单的糖类。按照碳原子数目的多少，依次称为丙、丁、戊、己、庚糖。其中丙糖和丁糖以中间代谢物的形式存在，自然界存在最多的是戊糖和己糖。单糖具有醛基或酮基，有醛基的称为醛糖，有酮基的称为酮糖。（1）己糖。常见的己糖有：1）葡萄糖。葡萄糖是一种醛糖，人体空腹时唯一游离存在的六碳糖。2）果糖。果糖分子式与葡萄糖一样，但果糖是一种酮糖。3）半乳糖。半乳糖是乳糖的成分之一。4）甘露糖。甘露糖是一种醛糖。（2）戊糖。D-核糖和D-脱氧核糖作为核酸的基本组成部分，存在于所有动植物细胞中，因为人体可以合成，故它们不是必需营养物质。人类食物中可能存在的戊糖是阿拉伯糖和木糖。012.双糖两分子单糖组成的糖类称为双糖。营养学上有意义的双糖有三种：（1）蔗糖。蔗糖是一分子葡萄糖和果糖的结合物，是应用最广泛的糖。（2）乳糖。乳糖是一分子葡萄糖和半乳糖的结合物，是哺乳类动物乳中主要的糖。（3）麦芽糖。麦芽糖是两分子葡萄糖的结合物，也是淀粉的基本单位。013.低聚糖低聚糖，又称寡糖，是由3~9个单糖经糖苷键缩聚而成的低分子糖类聚合物。由于人体肠道内没有水解这些低聚糖的酶，因此它们经过肠道时不能被消化。低聚糖水解后所有糖分子都为葡萄糖的称为麦芽低聚糖，水解时产生不止一种单糖的称为杂低聚糖。014.多糖多糖是很多的同种单糖或异种单糖以直链或支链形式缩合而成的。多糖按能否被人体利用而分为以下两类：（1）可利用多糖。1）淀粉。2）糊精。3）糖原。（2）不可利用多糖。葡萄糖分子以β-糖苷键联结，机体不能消化吸收，这类物质通常称为膳食纤维，但膳食纤维中有的不属于糖类，如木质素。膳食纤维包括以下几类：1）纤维素。2）半纤维素。3）果胶。4）树胶。5）木质素。6）抗性淀粉。01（三）糖类在储藏过程中的变化糖类在储藏过程中的变化主要是淀粉的老化，老化的淀粉食味及消化性能显著变劣，但是淀粉老化是糖类食品在常温保存时必然发生的现象。1.淀粉老化的原理糖类中的淀粉分子彼此排列得非常紧密，它们之间的羟基通过氢键形成致密的疏水性微胶粒构造，也就是β-淀粉。β-淀粉难以消化，同时碘的吸附性也较差。淀粉粒与水共热，导致淀粉分子之间的氢键受破坏，当温度达60~70℃时便成糊状。这种状态的淀粉称为α-淀粉。α-淀粉使原来的微胶粒结构消失，使酶容易发生作用，也容易消化，遇碘便呈蓝色反应。在温度较高的情况下α-淀粉一般是稳定的。但当温度接近或低于30℃时，淀粉分子间的氢键就会恢复稳定的状态，淀粉分子彼此又通过氢键结合，分子又按次序紧密排列起来，原来所含水分逐渐被排挤出来而减少，α-淀粉又部分地恢复β-淀粉的状态，就是淀粉老化的原理。01（三）糖类在储藏过程中的变化2.影响淀粉老化的因素在储藏保存淀粉时，淀粉含水量为30%~60%时较容易老化，含水量小于10%或在60%以上时则不容易老化。淀粉老化作用的最适宜温度为2~4℃，保存环境的温度高于60℃或低于-20℃时淀粉一般不会老化。淀粉在偏酸或偏碱的条件下保存不易老化。脱水干燥是淀粉食品防止老化的最普通的方法。淀粉在保存时要防止吸湿返潮。可将糊化后的α-淀粉在80℃以上的高温迅速除去水分，或冷至0℃以下迅速脱水。在这样的情况下淀粉分子不能移动和相互靠近，就成了固定的α-淀粉；因无胶束结构，水易于浸入而将淀粉分子包蔽，不需加热，也易糊化。在实际的操作中，将淀粉加工成变性淀粉可以防止淀粉老化，部分地导入亲水基，其老化性可显著降低。此外，在淀粉中加入蔗糖、饴糖等糖类，这些糖的羟基会和淀粉分子的羟基形成氢键，也对推迟老化有明显的效果。01三、脂类（一）脂类的组成脂类包括脂肪和类脂。人类脂类总量占体重的10%~20%，肥胖者可占30%~60%。（二）脂类的分类1.脂肪脂肪即甘油三酯，又称脂酰甘油，一般将常温下呈液态的称为油，呈固态的称为脂肪。2.类脂（1）磷脂。（2）糖脂。（3）脂蛋白。（4）固醇类。（5）蜡。01（三）影响油脂安全储藏的因素油脂能否安全储藏，与环境条件密切相关。环境条件适宜，油脂可以较长期地安全储藏；环境条件不适宜，油脂就容易氧化分解、酸败变质，不能安全储藏。通常影响油脂安全储藏的有以下因素。1.水分2.杂质3.空气4.温度5.日光三、脂类01四、维生素（一）水溶性维生素1.维生素B族（1）维生素B1。（2）维生素B2。（3）维生素B6。（4）烟酸。（5）泛酸。2.维生素C维生素C是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，又称抗坏血酸。维生素C不易溶于脂溶性溶剂，溶于水。在水溶液中易氧化，遇空气中氧、热、光、碱性物质，特别是有氧化酶及铜、铁等金属离子存在时可促进其氧化破坏。在酸性环境中稳定。01四、维生素（二）脂溶性维生素1.维生素A维生素A不溶于水，但是可以溶于脂肪及大多数有机溶剂中。天然食物中维生素A多以棕榈酸酯的形式存在，且在高温和碱性环境中比较稳定，在一般烹调和罐头加工过程中不易被破坏。维生素A在体内主要储存于肝脏中，占总量的90%~95%，少量存在于脂肪组织中。2.维生素D维生素D是指具有钙化醇生物活性的一类化合物，包括维生素D2和维生素D3。3.维生素E维生素E是指含苯并二氢吡喃结构、具有α-生育酚生物活性的一类物质。4.维生素K维生素K指脂溶性维生素中含有2-甲基-1，4-萘醌的一族同系物，是肝脏中凝血酶原和其他凝血因子合成所必不可少的元素。01五、矿物质人体是由多种元素组成的，除碳、氢、氧、氮构成蛋白质、脂类、糖类等有机物及水外，其余元素统称为矿物质。矿物质包含常量元素和微量元素。其中含量大于0.01%的称为常量元素，含量小于0.01%的称为微量元素。1995年国际有关组织提出铁、锌、碘、硒、氟、铜、钼、锰、铬、钴10种为目前已知的人类必需微量元素。（一）常量元素（二）微量元素01（一）常量元素1.钙钙是人体内最重要的元素成分之一，其含量仅次于碳、氢、氧、氮。钙是人体内含量最多的金属元素矿物质，在人体内的总量达1200g左右，相当于一般人体体重的1.5%~2%。钙的功能是维持人体的多种生理活动。钙也是骨骼和牙齿的重要成分。2.磷磷在人体中的含量仅次于钙，磷是构成骨骼、牙齿和软组织的成分，参与能量的储存和释放，参与酶的组成，参与物质代谢，调节酸碱平衡。人体磷的含量约为体重的1%。01（一）常量元素3.钠体重60kg的成年人体内含钠为77~100g，其中70%在骨骼和细胞外液。正常人血清中钠的浓度为135~145mmol/L。钠的生理功能有：（1）维持渗透压。（2）维持神经肌肉正常功能。（3）维持酸碱平衡。4.钾成人体内含钾110~140g，约98%存在于细胞内液中。钾的生理功能有：维持和调节正常渗透压；维持酸碱平衡和离子平衡；维持神经肌肉的应激性和正常功能；维持心肌的兴奋性；维持糖类和蛋白质的正常代谢；降低血压。01（二）微量元素1.铁铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，铁缺乏是全球特别是发展中国家的主要营养素缺乏病之一。体内的铁可分为功能性铁和储存性铁两种，其中功能性铁约占2/3，如血红蛋白、肌蛋白等中的铁；体内储存性铁有两种形式——铁蛋白和含铁血黄素，主要存在于肝、网状内皮细胞与骨骼中。铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶以及某些呼吸酶的主要成分。铁的其他作用有：促进β-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等。铁可以提高机体的免疫力，增加中性白细胞和吞噬细胞的吞噬功能，同时也可使机体的抗感染能力增强。膳食铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类等。01（二）微量元素2.锌成年人机体中平均含锌量为1.4~2.3g，其中20%存在于皮肤中，还有部分存在于骨骼、肌肉、牙齿、肝、心、肾、胰、肺、睾丸、脑、肾上腺等器官中。血液中75%~88%的锌存在于红细胞内，在白细胞内仅为3%，在血浆内为12%~22%。大部分与红细胞结合的锌存在于碳酸酐酶中，小部分与其他含锌酶结合。锌的生理功能有：是酶的组成成分；促进生长发育和组织再生；促进性器官和性功能的正常发育；促进食欲；促进维生素A的代谢和生理作用；参与免疫功能。锌不同程度地存在于各种自然食物中，一般情况下完全可以满足人体对锌的基本需求。01（二）微量元素3.碘碘是人体的必需微量元素之一，在甲状腺中的碘以无机碘、一碘酪氨酸、二碘酪氨酸、三碘甲状腺素、多肽甲状腺素、甲状球蛋白及其他碘的复合物存在。碘含量丰富的食品为海产品，比如海带、发菜、紫菜、海参、海鱼、干贝、海虾、蚶等。但海盐中碘含量极微。01（二）微量元素4.硒硒最早在1817年被发现，是机体不可缺少的一种微量营养素。硒在人体内总量为14~20mg，并广泛分布于组织和器官中，在肝和肾中的含量最高，其次为肌肉、骨骼与血液，脂肪组织中硒的含量最低。硒的生理功能有：抗氧化；促进生长，保护视觉器官；维护心肌结构和功能；解除体内重金属的毒性；提高免疫力以及使抗肿瘤作用细胞数目增多；对某些化学致癌物有阻断作用。硒的良好来源为动物的肝、肾，肉类和海产品。01（二）微量元素5.铜铜在正常人体内含量为50~120mg，分布在体内各组织器官中，其中50%~70%存在于肌肉和骨骼肌中，20%在肝脏中，5%~10%在血液中，以脑和肝脏中含量最高，其次为心、肾、毛发。铜在人体内主要以含铜金属酶的形式发挥作用。铜的生理功能有：参与铁的代谢和血红蛋白合成；参与结缔组织的合成；清除氧自由基。铜存在于各种天然食物中，含铜较多的食物有牡蛎、贝类、动物肝和肾、猪肉、龙虾、干豆类、核桃、蟹肉、葡萄干等。奶类和蔬菜中铜含量最低，但人奶中铜含量远高于牛奶。缺铜在人体中不是很常见，但是长期缺铜可发生低色素小细胞性贫血、中性粒细胞减少、高胆固醇血症等，多见于营养不良的婴幼儿和接受肠外营养的患者。01六、水水是一切食品的主要组成成分之一，各种食品中的含水量不同，如水果的含水量为73%~90%，蔬菜为65%~96%，鱼为70%~80%，肉为50%。有的食品含水量较少，如乳粉含3%~4%的水，食糖含1.5%~3%的水。食品中的水分以自由水和胶体结合水两种形式存在。食品的汁液和细胞液中含有自由水，胶体结合水是构成胶粒周围水膜的水，胶体结合水的冻结点较自由水低。食品冻结后，在解冻过程中，自由水易被食品组织重新吸收，但胶体结合水则不能完全被组织吸收。食品中的水分为微生物繁殖创造条件，所以为了达到降低食品水分以防止微生物的繁殖的目的，必须把食品中的水分去掉或冻结。食品经过冻结，其中的水结成冰后，其水分活度降低，这也是抑制微生物繁殖的一种手段，所以冻藏是食品最常用的储藏方法。01七、色素（一）叶绿素果蔬植物的绿色就是由于叶绿素的存在。叶绿素的含量以及种类直接影响了果蔬的外观品质。叶绿素可分为两种：一种是叶绿素a，另一种是叶绿素b。两种叶绿素结构很相似，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，一般以3∶1的比例存在。在正常生长发育的果蔬中，叶绿素的合成作用大于分解作用，采收后的水果蔬菜中叶绿素在酶的作用下水解生成叶绿醇和叶绿酸盐等溶于水的物质，加上光氧化破坏，叶绿素的含量逐渐减少，叶绿素a与叶绿素b的比例也发生变化，果蔬开始失去绿色而显出其他颜色。但是对于大多数果实来说，最先的成熟象征就是绿色的消失，叶绿素很不稳定，光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。酸性条件下，叶绿素分子很容易失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素。01七、色素（二）类胡萝卜素类胡萝卜素是一类重要的天然色素的总称，普遍存在于动物、高等植物、真菌和细菌中的黄色、橙红色或红色的色素中。类胡萝卜素是体内维生素A的主要来源，同时还具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等功效。类胡萝卜素主要是β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，因此而得名。类胡萝卜素可分为以下三类。1.胡萝卜素2.叶黄素3.类胡萝卜素酸01七、色素（三）花青素花青素是使果实和花等呈现红、蓝、紫等颜色的水溶色素的总称。花青素存在于植物体内，溶于细胞质或液泡中。天然的花青素苷呈糖苷的形态，经酸或酶水解后可产生花青素和糖。花青素是一种感光性色素，因此花青素的形成需要日光，一般在果实成熟时才合成，存在于表皮的细胞液中。往往含糖量多时花青素也多，因此红色果实色越深越甜。许多果蔬中也存在着使花青素苷褪色的酶系统，或是微生物侵染时含有类似的酶，分解花青素苷使果实褪色。01七、色素（四）黄酮素黄酮素是另一类多酚色素，比花青素稳定。黄酮类色素是广泛分布于植物组织细胞中的一类水溶性色素，呈浅黄或鲜明橙黄色，包括呈色的黄酮及其衍生物和核黄素等。此类物质已被发现1000多种。果实中比较重要的黄酮及酮苷有圣草苷、芸香苷、橙皮苷。01八、有机酸水果、蔬菜中含有多种有机酸，主要有苹果酸、柠檬酸和酒石酸，此外还含有少量的草酸、苯甲酸和水杨酸等。有机酸的含量和有机酸的种类因水果和蔬菜的品种、成熟度和部位的不同而有所差别。一般水果、蔬菜在未成熟时有机酸含量较高，在生长发育过程中，有机酸的种类和含量会发生变化。有机酸不仅直接影响水果、蔬菜的风味和品质，而且能调节人体内酸碱的平衡。如果菠菜、苋菜、竹笋等食入过多，蔬菜中的草酸会刺激和腐蚀黏膜，破坏代谢作用，影响人体对钙的吸收。有机酸也是水果、蔬菜呼吸时所消耗的基质之一，呼吸时有机酸将转化为CO2和H2O，与葡萄糖的氧化过程相同。01九、芳香物质芳香物质的主要成分是醇类、酯类、醛类、酮类、烃类等挥发性油，另外还有酚类、含硫及含氮化合物。各种水果及蔬菜因含有其特有的芳香物质而具有特征性的香气。梨、桃、李的芳香成分主要为有机酸和醇产生的酯类，芹菜叶中含有芹菜油丙酯、芹菜油酸酐。番茄的芳香物质由三十多种成分构成，其中以乙醇、甲醇、醋酸丙酯较多。果蔬经过储藏之后，所含的挥发性风味物质由于挥发和分解作用而含量降低，如苹果的储藏时间越长，所含的挥发性成分含量越少。而在低温下储藏的果蔬，其风味物质含量降低可以得到有效的抑制。01十、单宁单宁又称鞣质，具有收敛性涩味。鞣质广泛存在于水果中，蔬菜中较少。鞣质对水果、蔬菜及其制品的质量影响很大，在加工中若处理不当，会引起变色。鞣质易溶于水，并有涩味，未成熟的水果大多是涩的，就是由于鞣质的存在。涩味是由于鞣质处于可溶性状态时与口腔黏膜的蛋白质结合而产生的，若将可溶性鞣质变成不溶性鞣质，那么人们就感觉不出涩味。一般将失去涩味的过程称为脱涩。水果、蔬菜经过冻结储藏即可脱涩。01第二节食品变质的原因在食品储藏过程中，一些因素的影响会使得食品的营养物质发生分解和氧化，导致食品的色、香、味发生变化。引起食品变质的原因主要有五种，即微生物作用、酶的作用、呼吸作用、化学作用和物理作用。一、微生物作用二、酶的作用三、呼吸作用四、化学作用五、物理作用01一、微生物作用微生物作用是指由于微生物在食品内生长繁殖，致使食品发生变质。由于食品中含有大量的水分和多种营养成分，最合适于细菌、霉菌和酵母菌等微生物的生长繁殖。微生物在生活过程中可以分泌出各种毒性物质和酶类物质，这些物质促使食品发生分解，破坏细胞壁，透入细胞内部，将细胞中的高分子物质分解为低分子物质。所以微生物的存在，特别是腐败微生物的存在，是使食品变质的主要原因。微生物对食品的破坏作用与食品的储藏条件、成分以及微生物的种类有关。如果食品具备了适合微生物繁殖的条件，则微生物就会迅速繁殖起来，使食品变质；如果条件不够充分，那么微生物的繁殖就缓慢，食品变质的速度就降低。微生物的生存和繁殖需要一定的环境条件，比如气体、温度、湿度等，其中温度是影响微生物繁殖最主要的因素，食品在适当稳定的低温环境中储藏，才能保证质量。01二、酶的作用酶的作用是指由于食品自身所含有的酶在适宜的条件下，能使食品营养成分分解而使食品变质。酶存在于动物性食品和植物性食品中，并且能脱离活细胞起催化作用，酶在适宜的条件下，会促使食品中的蛋白质、糖、脂肪等营养成分分解，产生硫化氢、氨等各种难闻的气体和有毒物质，使食品不能食用。酶的活性与温度有关。在低温时酶的活性很小，随着温度升高，酶的活性增大，催化的化学反应速度也随之加快，但到一定的温度以上，就会被破坏而丧失活性。因此酶的化学反应速度在一定的温度范围内随温度升高而加快，到达某一高峰后，温度如继续上升则速度会下降。如温度过低，就可以降低其化学反应速度。因此，食品保持在适当的低温条件下就可防止由于酶的作用而引起的变质。01三、呼吸作用呼吸作用是指由于水果、蔬菜固有的呼吸作用不断加强，逐渐消耗体内的养分，致使食品变质。由于水果、蔬菜是有生命的活体食品，在采收后储藏的过程中要发生呼吸作用。呼吸作用是在酶的参与下进行的一种缓慢的氧化过程，使食品中的有机物质被分解成比较简单的物质，并放出热量。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都会产生能量，除少部分能量被果蔬利用外，绝大部分能量以热的形式散发出来，使果蔬周围的温度升高，而不利于果蔬的储藏，加速果蔬变质。尤其是在无氧呼吸时，所产生的能量要比有氧呼吸少很多，果蔬要获得维持生命活动所需的足够能量，就必须分解更多的有机质。无氧呼吸产生的二氧化碳被排出而酒精留在果蔬中，并且会越积越多，引起果蔬腐烂变质。因此在对果蔬进行储藏时，应定时更换库内的空气，并应根据果蔬种类的不同运用相适宜的温度加以控制，抑制果蔬的呼吸作用，进而防止其变质。01四、化学作用化学作用系指食品中的化学成分被空气中的氧气氧化而引起化学反应，致使食品变质。氧气会引起食品中的化学成分发生反应。比如油脂与空气接触时会发生氧化反应，生成乙醛、酮、醇、酸、醚等化合物，使油脂本身黏度增加、密度增大。还有一些其他的食品成分，如维生素C、天然色素等也会发生氧化反应，使食品的质量下降乃至变质。随着温度的降低，食品的化学反应速度下降，因此，食品应当在低温的条件下储存。01五、物理作用（一）机械损伤机械损伤是指由于食品碰伤、擦伤后发生氧化，导致食品变色、变味乃至变质。果蔬碰伤或擦伤后，内部组织即暴露在空气中，使某些成分氧化；而且机械损伤会造成呼吸作用加强，这种呼吸称为“伤呼吸”，会加速食品的腐烂而使其变质。所以，对果蔬应轻拿轻放，防止碰伤，以减少腐烂或变质。（二）光线作用新鲜果蔬经光线照射后，其气孔会开放，从而加速了果蔬的水分蒸发和呼吸作用。如果光线长期照射，将使库房温度和食品温度有所升高，会加速食品的变质。所以食品应避光储藏。01第三节冷冻食品T-T-T一、冷冻食品T-T-T概述（一）冷冻食品T-T-T的概念（二）冷冻食品T-T-T曲线二、冷冻食品T-T-T计算方法01（一）冷冻食品T-T-T的概念冷冻食品与未经过处理的新鲜鱼、肉、果蔬等的冷冻品不同，冷冻食品一般要满足的条件是：采用新鲜、优质的食品原料；进行一定的前处理加工；采用快速冻结方式生产；冻品温度在-18℃以下，并保持在该温度下储藏、运输、销售；应带有包装，符合安全、卫生要求。原料品质、冻前后处理、包装（product，processing，package，即3P）是决定冷冻食品质量的主要因素。终期产品的质量取决于时间（time）、温度（temperature）和产品的耐藏性（tolerance），即由T-T-T（time-temperature-tolerance）决定。美国西部农产物利用研究所在1948—1958年做了大量实验，总结出T-T-T的概念。为保持冷冻食品的优良品质，所容许的储藏时间和储藏温度之间存在着一定的关系。由概念可知道，冷冻食品在流通过程中其品质变化主要取决于温度，冷冻食品的品温越低，其优良品质保持的时间就越长。01（二）冷冻食品T-T-T曲线根据大量实验资料鉴定可知大多数冷冻食品的品质稳定性是随着食品温度的降低而呈指数关系增大的趋势。把最初检验冷冻食品发生品质差异所需的时间标绘在有对数刻度的方格纸上，这些点在-30~-10℃的实用冷藏温度范围内呈倾斜的直线形状，称为T-T-T曲线，见下图。从图中可以看出，T-T-T曲线表示的几种冷冻食品在-30~-10℃范围内，储藏温度与实用冷藏期之间的关系。但是T-T-T并不适用于所有的情况，比如同一加工食品的加工工序不同就会产生很大的影响。虽然同一食品的原料不同，保存的温度和期限也不尽相同，但是某些加工食品，其温度与保藏期之间并不符合温度降低、保藏期延长的规律，比如出现保藏温度降低，保藏期限反而缩短的情况。非常短时间、高频率的温度变动，也会极大地缩短食品品质的保藏期限。01二、冷冻食品T-T-T计算方法根据T-T-T曲线可得知，一个冷冻食品在某个储藏温度下的实用冷藏期是A，经过时间A后其品质降低至0，那么在此温度下该冷冻食品每天的品质下降量为B=100\A。根据这个关系可做出品质保持特性曲线，T-T-T计算图就是在这个基础上做成的，见下图。图中右边横坐标是天数，纵坐标是各种温度下的品质降低率。把某冷冻食品从生产出来到消费者所经历的储藏、运输、销售等环节的温度、时间画在图上，曲线与坐标轴之间的面积就是该冷冻食品在流通过程中品质降低的总量。温度变化越大，曲线下的面积也越大，品质降低的量也越大。01第四节冷链物流的基本原理一、低温与微生物（一）低温对微生物的影响（二）微生物对低温的抵抗力（三）食品冷藏中微生物的活动二、低温与呼吸作用（一）低温与呼吸速度（二）低温与呼吸高峰（三）低温与呼吸强度三、低温与蒸发作用（一）角质层（二）蜡质（三）木栓皮（四）表皮组织的开孔四、低温对酶的影响01一、低温与微生物（一）低温对微生物的影响微生物对于低温的敏感性较差。绝大多数微生物处于最低生长温度时，新陈代谢活动已减弱到极低的程度，呈休眠状态。实验证明，随着温度的降低微生物的繁殖减慢；温度增高微生物分裂的时间缩短，繁殖速度加快。在冻结的情况下，微生物的繁殖相当缓慢。01一、低温与微生物（二）微生物对低温的抵抗力微生物对低温的抵抗力很强，特别是在形成孢子的情况下抵抗力更强。微生物对低温的抵抗力因菌种、菌龄、冻结条件、培养基和污染量而有所不同。1.菌种不同微生物对低温有不同的抵抗力，有的较强，有的较弱。嗜冷荧光杆菌即使在0℃以下也能繁殖，结核杆菌在液氮中（-196℃）经10小时冻结也不死亡。一般来说，球菌比革兰氏阴性杆菌具有较强的抗冻能力。引起食物中毒的葡萄球菌和梭状芽孢杆菌（繁殖体）的抗冻能力较沙门氏菌强。具有芽孢的细菌和真菌的孢子都具有较强的抗冻特性。2.菌龄一般幼龄的细菌（培养时间短的细菌）抵抗低温能力较弱。如荧光杆菌冻结前经不同时间培养后，在-16℃经4分钟冻结。01一、低温与微生物（二）微生物对低温的抵抗力3.冻结条件冻结食品储藏时间越长，细菌的死亡率越高。冻藏温度不同，细菌的死亡率不同。有人曾用大肠杆菌做试验，将其在-70℃条件下快速冻结，然后在不同温度下冻藏，结果发现，高温冻藏的大肠杆菌比低温冻藏多。微生物在冻结和解冻反复交替过程中的死亡率比一直在冻藏状态的死亡率要高。4.培养基细菌在培养环境中的pH不同，死亡率亦不同。通常pH越接近中性，细菌的死亡率越小。例如，有人以病原菌做实验，在-18~-40℃的条件下冷藏，接种在樱桃上能生存2~3个月，而在酸性果汁中仅能生存4周。所以食品的种类和状态等不同，即使在同样条件下冻结、冻藏，细菌的死亡率也不同。01一、低温与微生物（三）食品冷藏中微生物的活动食品的冷藏分为冷却食品的冷藏和冻结食品的冷藏，后者也称为冻藏。因食品的冷藏条件不同，微生物的活动也不同。在冷却食品的冷藏中，随着温度的降低，嗜冷性微生物的活动减弱，在接近0℃时活动显著减缓。在冷却冷藏的水果、蔬菜、肉类、鱼类和蛋类等食品中，已发现的耐低温性微生物主要是假单孢杆菌、无色杆菌、黄色杆菌、醋酸杆菌，其中造成冷却食品在保藏中腐败或改变食品颜色的主要是假单孢杆菌。01二、低温与呼吸作用（一）低温与呼吸速度食品的温度每上升10℃，其化学变化或化学反应的速度增加的倍数叫温度系数，用Q10表示。通常情况下果蔬的Q10为2~3，即温度上升10℃，化学反应的速度是温度未上升10℃前的反应速度的2~3倍；相反，温度下降10℃化学反应速度减少1/2~2/3。（二）低温与呼吸高峰果蔬放在低温条件下，呼吸强度减弱，就可推迟果蔬呼吸高峰的到来，并使呼吸高峰较低。所以，推迟呼吸高峰是果蔬保藏中的重要方法。例如，收获后的洋梨放在不同温度下，温度越低，呼吸高峰出现越晚，呼吸高峰越低。洋梨收获后放在10~21℃下，经10~21天就进入呼吸高峰阶段而变黄；在1.1~4.5℃下，可以大大地推迟进入呼吸高峰的时间，此时完全看不到变黄；当放在-2.5℃下，即使经过140天也没有呼吸高峰出现，因此，-2.5~1.1℃是最佳储藏温度。01二、低温与呼吸作用（三）低温与呼吸强度果蔬的呼吸作用强弱是用呼吸强度来表示的。呼吸强度大，则果蔬的呼吸作用强；呼吸强度小，则果蔬的呼吸作用就弱。影响呼吸强度大小的内因和外因很多，如果蔬的种类、品种、生长天数是内因，外界的温度高低、空气成分、机械损伤、微生物侵染是外因。综上所述，经实践证明，在温度为25~35℃时，食品的变质作用进行得最强烈。随着温度的降低，微生物的活动减慢，呼吸作用被控制，低温能延缓和减弱食品的变质作用，并能最大限度地保持食品的新鲜度和色、味、香。因此，利用人工制冷达到低温来保藏食品的方法已被广泛采用。这样不但能够长时期地保持食品原有状态，而且给调节产销、调节淡旺季提供了条件。但是，应该指出，低温并不能完全阻止微生物活动、酶的作用和呼吸作用，储藏期过长，食品的质量仍然会下降。所以，冷却和冻结食品的储藏期不能超过储藏期限。01三、低温与蒸发作用新鲜果蔬水分含量大都在80%以上，之所以没有产生急剧的失水现象，是由于果蔬的表皮组织。表皮组织是指表皮和其周围的组织，它不仅对外来的损伤和微生物的侵入等起到抵御作用，而且还具有调节呼吸和蒸发等生理作用。表皮组织的角质层、蜡质、木栓皮、表皮组织的开孔，作为抑制水分蒸发和气体透过的保护组织，具有重要的作用。（一）角质层（二）蜡质（三）木栓皮（四）表皮组织的开孔01四、低温对酶的影响温度对酶的活性影响很大，低温处理虽然会使酶的活性下降，但不会完全使其丧失。食品中酶的活性的温度系数为2~3，也就是说温度每降低10℃，酶的活性会降低至原来的1/3~1/2。相对而言，低温对动物性酶的影响较大，而对植物性酶的影响较小。01第三章食品冷冻加工学习目标：了解食品冻结加工设备及畜肉、禽肉、鱼类的冻结加工工艺；掌握各类食品冷却加工的方法及冻结速度对冻结食品质量的影响；熟练掌握果蔬的速冻工艺。

第一节食品的冷却加工第二节食品的冻结加工POWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL第一节食品的冷却加工一、食品冷却01二、果蔬的冷却加工02三、畜肉的冷却加工03SHANGHAIRAPIDESIGNADVERTISINGCO.，LTDPOWERFULCREATIVEPRETTYLOGICAL04四、鱼的冷却加工01一、食品冷却食品冷却是将食品的温度快速降低到规定的温度，但应高于食品汁液的冻结点。冷却食品的温度范围上限是15℃，下限是0℃。常用的冷却食品的方法有冷风冷却、冷水冷却、碎冰冷却和真空冷却等，应根据食品的种类及冷却要求的不同选择。（一）冷风冷却（二）冷水冷却（三）碎冰冷却（四）真空冷却01（一）冷风冷却冷风冷却是利用冷风机产生冷空气并使其流动，从而使食品的温度下降的一种冷却方法。它是一种使用范围较为广泛的冷却方法。冷风冷却主要使用于冷却水果、蔬菜。冷风机将冷空气从风道中吹出，冷空气流经库房内的水果、蔬菜表面并吸收热量，然后回到冷风机的蒸发器中，将热量传给蒸发器，空气温度降低后又被冷风机吹出。如此循环往复，不断地吸收水果、蔬菜的热量，从而维持其低温状态。冷风的温度可以根据选择的储藏温度进行调节和控制。（冷风冷却系统示意图见左图）冷风冷却还可以用来冷却禽、蛋、调理食品等。冷却时通常把被冷却食品放在金属传送带上，可连续作业。冷风冷却可以广泛地用于不能用水冷却的食品上，其缺点是当室内相对湿度低时，被冷却食品的干耗较大。01（二）冷水冷却冷水冷却是通过低温水把食品冷却到指定温度的方法。冷水冷却可用于水果、蔬菜、家禽、水产品等食品的冷却，特别是对一些易变质的食品更为适合。冷水冷却通常用预冷水箱来进行，水在预冷水箱中被布置于其中的制冷系统的蒸发器冷却，然后与食品接触，把食品冷却下来。若不设预冷水箱，可以把蒸发器直接设置于冷却槽内，在该情况下，冷却槽必须设置搅拌器，由搅拌器促使水流动，使冷却槽内温度均匀。现代冰蓄冷技术的研究与完善，为冷水冷却提供了更为广阔的应用前景。具体做法是在冷却开始前先让冰凝结于蒸发器上，冷却开始后，此部分冰就会释放出冷量。冷水冷却有以下三种形式：1.浸渍式；喷水式；3.混合式水作为冷却介质，热传性非常好，最大的优点是冷却速度快，而且没有干耗。冷水冷却设备与真空冷却装置相比价格较为低廉。缺点是浸过水的食品不利于保鲜，需要迅速做风干处理。01（三）碎冰冷却冰是一种很好的冷却介质，它有很强的冷却能力。在与食品接触的过程中，冰融化成水要吸收335kJ/kg的相变潜热，使食品迅速冷却。冰价格便宜，无害，易于携带和储藏。碎冰冷却能避免干耗现象。用来冷却食品的冰有淡水冰和海冰两种。一般淡水鱼用淡水冰冷却，海水鱼用海冰冷却。淡水冰可以分为机制块冰（重100kg/块或者120kg/块，经破碎后用来冷却食品）、管冰、片冰、米粒冰等多种形式。按冰质可以分成透明冰和不透明冰。不透明冰是因为冰中含有许多微小的空气气泡。从单位体积释放的冷量来讲，透明冰要高于不透明冰。海冰也有多种形式，以块冰和片冰为主。随着制冰机技术的完善，许多作业渔船可以带制冰机随制随用。要注意的是，不允许用被污染的海水及港湾内海水来制冰。在海上，渔获物的冷却一般有加冰法（干法）、水冰法（湿法）两种。01（四）真空冷却真空冷却又叫减压冷却，它的原理是水在不同的压力下有不同的沸点，真空冷却装置中有真空冷却槽、制冷装置、真空泵等设备，如图所示。装置中配有的制冷装置，不是直接用来冷却食品的，其作用是让水汽重新凝结在蒸发器上而排出，保持真空冷却槽内压力的稳定。真空冷却装置主要用于蔬菜的快速冷却。收获后的蔬菜经过挑选、整理，放入有孔的容器，然后再放入真空冷却槽，关闭槽门，启动真空冷却装置。当真空冷却槽内压强降低至666.6Pa时，蔬菜中的水分在1℃下迅速汽化。水变成水蒸气时吸收2253.88kJ/kg的汽化潜热，使得蔬菜本身的温度迅速下降到1℃。

真空冷却装置示意图注：1.真空泵；2.冷却器；3.真空冷却槽；4.膨胀阀；5.冷凝器；6.制冷压缩机。01（四）真空冷却真空冷却的优点是：（1）冷却时间短。如相同数量果蔬，真空冷却一般为20~30min，而普通冷却需要24h左右。（2）冷藏时间较长。真空冷却果蔬会使其降温迅速，呼吸速度也马上下降，食品内营养成分分解减慢，因此冷藏时间较长。（3）质量好。经过真空冷却的果蔬，其蛋白质、糖类、脂类、维生素等并未损失。另外对有异味的蔬菜，异味问题还可以得到改善。（4）干耗少。真空冷却的果蔬干耗在3%~4%，而普通冷却的在10%以上。（5）不受包装限制，操作方便。用纸箱、塑料袋（透水蒸气）等包装的果蔬，在真空冷却时的冷却速度与不包装的产品几乎无差异，这在生产中极为方便。01（四）真空冷却真空冷却的缺点是：（1）冷却品种有限。一般只适用于冷却表面积比较大的叶菜类，如菠菜、芥菜、白菜、莴苣、芹菜、卷心菜、甘蓝等。表面积比较小的马铃薯、胡萝卜、西红柿等果菜类、根菜类等因其温度不能迅速下降，不适用于真空冷却。另外，仁果类和果菜类在低压下果芯的空气会被抽出，使内部压力过小，会呈现凹形，从而失去鲜活商品价值，如甜椒等品种。（2）成本高。真空冷却装置造价高，而且要消耗电能，因此其成本比冷风冷却和冷水冷却高。01二、果蔬的冷却加工（一）果蔬的采集、分级和包装（二）果蔬的冷却01（一）果蔬的采集、分级和包装1.采集果蔬采集工作直接影响原料的品质并影响运输、储藏等环节。为了保证冷加工产品的质量，果蔬要达到最适宜的成熟度才可以采集。果实的成熟过程大体可分为绿熟、坚熟、软熟和过熟四期。绿熟期果实已充分长成，但还未显出色彩，仍有绿色（绿色品种除外），这时果肉硬，缺乏香气和风味，但是适于储藏和长途运输。坚熟期果实已经充分长成，适当地表现出应有的色彩、香气和风味，肉质坚密但不软，适于储藏、短途运输和加工。果实到软熟期，色、香、味已充分表现，肉质变软，适于食用和加工，但已不适于储藏和运输。过熟的果实，组织细胞解体，已失去食用和加工价值。蔬菜一般以幼嫩为好，果菜类宜在坚熟期和软熟期采集。有后熟能力的果蔬，如苹果、梨、柑橘、番茄等可在成熟度达七八成时采收，香蕉需要更早一些。01（一）果蔬的采集、分级和包装2.分级果蔬在生长过程中，可能发生病虫害而产生病果和虫果。采集不当会造成机械损伤。另外，果蔬在大小、成熟度和色泽上也不一致，所以果蔬在采集后应当进行挑选分级，剔除畸形的以及坏、伤、烂、残的果蔬，使产品均一，以便包装、运输和储藏。果蔬的分级方法有：（1）按品质分级。果蔬按品质分级时，凡有良好的一致性，无病虫害和机械损伤，品种特性正确，成熟度适宜、品质优良的为一级品。凡是在这几方面有缺陷的，则按其程度依次降低等级。（2）按大小分级。如苹果、梨、桃、柑橘等较大水果一般可以按大小分为三、四级，小而柔软的水果如樱桃、草莓、葡萄等只能分两级。其中葡萄分级以果穗为单位，同时考虑果穗和果粒的大小。大小分级可以借助分级板和量果器进行，也可使用分级机（如豌豆分级）。01（一）果蔬的采集、分级和包装3.包装为了便于运输和久贮，保证果蔬的质量，要将分级的果蔬加以包装。包装容器有盛装和保护双重作用，因而要求其材料质轻而坚固，可耐重压，没有异味，价廉易得。包装容器的大小要适宜，以便于搬运和堆放。常用的有木箱和纸箱，这类容器比较坚固耐压，容量固定，适于长途运输。木桶、竹篓、柳条筐、荆筐、草包等应用较普遍，成本较低。所有包装容器内最好有衬纸，以减少果蔬的擦伤。果实装入容器时要仔细排列，使其互相紧挨着，不晃动也不挤压。为了避免在搬运时或者在运输途中摇动和摩擦，减少摔碰磕压的损耗，可以在果实周围的空隙加些填充物。这对于在寒冷地区运输时的苹果、梨等还有防冻的作用。填充物应当干燥，不吸水，无臭味，质轻，如纸条、锯屑、刨花等。01（二）果蔬的冷却新鲜果蔬在采集后，仍然进行着旺盛的呼吸作用，从空气中吸收氧气，分解和消耗自身中的营养成分，放出二氧化碳、水和热量。根据这一与畜肉、禽肉、水产品完全不同的生物活性的特点，应当在最短时间内把采集的果蔬进行预冷，即先冷却到规定温度（如4℃），然后入冷藏库。对于长期储藏的果蔬，应当在产地进行冷却，充分散发“田间热”，并在冷却状态下运到冷库冷藏。目前，大多数果蔬不在产地冷却，而是将果蔬包装后直接运往冷库进行冷却和冷藏。果蔬的冷却方法包括以下几种。1.冷空气冷却法2.冷水冷却法3.真空冷却法01（二）果蔬的冷却1.冷空气冷却法（1）一般冷空气冷却法。在高温库的冷却间或者冷库的穿堂内冷却。冷却间的温度视果蔬的品种而定，一般在0~5℃。若温度过低，接近果蔬冻结点时，会发生“冻伤”现象。相对湿度在85%~90%，空气流速为0.5m/s，经过24h，盛果蔬的容器中心温度达到5℃左右，完成冷却过程。（2）压差通风式冷却法。对于果蔬类易腐食品，应当采用冷却速度更快的冷风冷却方法——压差通风式冷却法。压差通风式冷却法与强制通风冷却法类似，但包装果蔬的纸箱两侧必须打孔，用压差板把冷风从箱子的孔引入箱子内部，以达到提高冷却速度的目的。01（二）果蔬的冷却2.冷水冷却法冷水冷却法一般有喷水式（包括喷淋式和喷雾式）、浸渍式和混合式（即喷水和浸渍结合）三种。常用的有喷水式和浸渍式两种。喷水式冷却装置由冷却隧道、冷却水槽、输送带、制冷压缩机、冷却排管以及水泵等部分组成。在冷却水槽中有冷却排管，由压缩机制冷使排管周围的水结冰，在冷却水槽中形成冰水混合，水温一般在0~3℃，将冷却的水用泵抽到冷却隧道的顶部，果蔬从冷却隧道的输送带上通过，冷却水从上向下喷到果蔬的表面使其冷却。浸渍式冷却装置一般在冷水槽底部设有冷却排管，上部有冷却果蔬的输送带，将果蔬直接浸渍在冷水箱中沉浸冷却。混合式是喷水式和浸渍式交替进行冷却的方法。一般是先浸渍再喷水，这种冷却不仅速度快，而且更卫生。冷水冷却的最大问题是容易引起果蔬的腐烂，主要原因是水中的微生物易污染被冷却的果蔬，同时水流动也会使果蔬损伤，此外被冷却的果蔬本身表面带有较多的微生物，会造成污染。01（二）果蔬的冷却3.真空冷却法真空冷却原理就是将果蔬放入真空柜内，使之与外面空气完全隔绝。然后用真空泵抽去真空柜内空气，使它的压力逐渐降到所需要的真空压力，造成果蔬中一部分水汽化为水蒸气，同时也就除去了果蔬内部的热量，而使其温度下降得以冷却。真空冷却装置操作时，将需要冷却的果蔬放入真空柜中后关紧柜门，开动真空泵排除柜内空气，同时开动制冷装置，使冷却器中的液体冷媒的温度保持在-5℃左右，将果蔬蒸发出来的水蒸气进行冷却并使其凝结成水，排出柜外。影响真空冷却效果的主要因素有：（1）水分蒸发和预先湿润（2）商品的包装（3）果蔬的种类01三、畜肉的冷却加工（一）牲畜死后的变化（二）肉的冷加工01（一）牲畜死后的变化牲畜屠宰以后，肉尸在体内酶和外界微生物的作用下，会发生一系列物理化学变化。这些变化分为僵直、成熟、自溶和腐败四个阶段。僵直和成熟阶段的肉是新鲜的，自溶现象的出现则标志着腐败变质的开始。1.肉的僵直屠宰后的牲畜肉尸，随着血液停止流动和氧气停止供应，正常代谢中断，。僵直出现的早晚和持续时间的长短与动物种类、年龄、环境温度、牲畜生前生活状态以及屠宰方法有关，通常开始于宰后8~12h，20h后逐渐终止，接着又开始软化。僵直持续的时间越长，肉类保持新鲜的时间也就越长，这期间温度越低，保持的时间越长。处于僵直期的肉肌纤维粗糙僵硬，肉汁不透明，会产生不良气味，食用价值及滋味都较差。01（一）牲畜死后的变化2.肉的成熟肉在供食用之前，原则上是需要经过成熟过程来改进其品质，特别是对于牛肉和羊肉，成熟对提高风味是非常必要的。肉的成熟是在细胞酶的催化下进行的，肉中的糖原含量与成熟过程有密切关系。为了加快成熟，在10~15℃温度下，只要2~3天即可。在这样的温度下，为防止肉表面有微生物繁殖，可以用杀菌灯照射表面。成熟好的肉应立即冷却到接近0℃后冷藏，以保持其质量。3.肉的自溶肉在成熟过程中，主要是糖酵解酶类及无机磷酸化酶在起催化作用，而蛋白质分解酶的作用几乎完全没有表现出来或极其微弱。但随后由于肉的保藏不适当，如未经冷却即进行冷藏，或相互堆叠无散热条件，使肉长时间保持较高的温度，此时即使组织内部没有微生物存在，也会引起组织自体分解，这种现象的出现主要是因为组织蛋白酶类催化的作用。众所周知，内脏中组织酶比较丰富，其组织结构也适合酶类活动，故内脏在存放时比肌肉类更易发生自溶。01（一）牲畜死后的变化4.肉的腐败肉在成熟和自溶阶段的分解产物为腐败微生物的生长、繁殖提供了良好的营养物质，随着时间的推移，微生物大量繁殖，必然导致肉发生更加复杂的分解反应。此时，蛋白质不仅被分解成氨基酸，而且氨基酸再经脱氨、脱羧、分解作用被分解成更低级的产物，如吲哚、甲基吲哚、酚、腐胺、酪胺、尸胺、组胺、色胺等及各种含氮的酸和脂肪酸类，最后生成硫化氢、硫醇、甲烷、氨及二氧化碳等，这就是由微生物作用所引起的腐败过程。肉类腐败的原因虽然不是单一的，但肉类腐败主要是由微生物造成的。所以，只有被微生物污染，并且有微生物发育繁殖的条件，腐败过程才能发展。01（二）肉的冷加工肉的冷加工包括牲畜的屠宰和冷却等工艺。1.屠宰加工屠宰加工工艺流程主要分为两部分：屠宰加工和副产品加工。屠宰部分主要是指由活畜屠宰加工至鲜肉胴体处理的过程，在此过程由于冷加工工艺不同又分为脱毛加工和剥皮加工。另外，因卫生检验方法的不同又分为分散检验和同步检验，工艺流程也有所不同。副产品加工又分肠、胃、头、尾、爪等不同部分的加工过程，工艺流程也有所不同。2.畜肉类冷却牲畜在刚屠宰完毕时，因其体内的热量还没有散去，肉体温度一般为38~39℃。在宰后很短的时间内，虽然体内的新陈代谢作用仍继续进行，并且释放出热量，但呼吸、活动等热量消耗却已经停止，所以，刚宰杀后的胴体温度还会略有上升。宰杀1h后的肉体温度比宰时要高1.5~2℃。肉体处于这样的高温且又十分潮湿的状态下，最适宜微生物的生长繁殖，这对于肉的储藏极为不利，因此须进行冷却。01四、鱼的冷却加工（一）鱼冷却的目的（二）鱼冷却的方法01（一）鱼冷却的目的鱼的冷却加工，是将鱼体温度降低到接近液汁的冰点，从而抑制或者减缓鱼体中酶和微生物的作用，使鱼在一定时间内保持良好的鲜度的过程。01（二）鱼冷却的方法1.冰冷却法冰冷却法又称冰藏法或冰解法，是鲜水产品冷藏运输中使用最为普遍的方法。用冰作为冷却介质，简单易行，不需要额外的动力，也不需对渔船做改造。冰分为淡水冰和海水冰。我国传统的冰冷却法是在渔船出海时带上机制冰，一般带淡水冰。淡水冰的熔点为0℃，体积质量0.917kg/L，溶解潜热335kJ/kg，热容量（0℃时）2.05kJ/kg，0℃时的热导率2.21W/m2·K。一般不设隔热层的渔船带冰出海捕捞作业时，冬天有1/3、夏天有1/2的冰融化而不能用于冷却。鱼的冰冷却方法有撒冰法和水冰法两种。（1）撒冰法。撒冰法是将碎冰直接撒到鱼体表面。它的好处是简便，融冰水既可以洗净鱼体表面，除去细菌和黏液，还可以防止鱼体表面氧化干燥。（2）水冰法。水冰法就是先用冰把淡水或者海水的温度降下来（淡水0℃，海水-1℃），然后把鱼类浸泡在水冰中的冷却方法。它的优点是冷却速度快，能集中处理大批量的鱼货。01（二）鱼冷却的方法2.冷水冷却法（1）圆管式冷水冷却法渔船用的圆管式冷水冷却装置（安装在甲板下面）包括圆管式鱼冷却器、蒸发器、压缩机、水冷却器以及输送冷媒的循环泵和水泵等，它借助流槽将鱼送到旋转器的直径为262mm×2.5mm的圆管式的鱼冷却器内。鱼在圆管中被搅动，并与-2℃的冷水充分混合旋转，冷水与鱼的比例为10∶1，经过5~6min，使鱼冷却到1~2℃而达到保鲜效果。圆管式冷水冷却法的优点是能将捕获的鱼很快冷却；缺点是因水泵运转增加电耗。01（二）鱼冷却的方法2.冷水冷却法（2）槽式冰水冷却法该系统由带有冷却排管的冷却槽、制冰机、循环泵、管道以及排水池组成。把鱼和冰一层一层地放入盛有-1℃冷水的槽中，冷却时间为1.5~2h。如果有需要可以再次冷藏5~6h。冷却好的鱼用升降机取出。01（二）鱼冷却的方法2.冷水冷却法（3）冷海水冷却法1）沉浸式冷海水冷却法此方法要求用含盐量为3%浓度的清洁海水，鱼与海水的比例约为7∶3，当鱼装满后密闭舱盖，注入海水使其充满盖内的空隙，以保证船的稳定性且避免鱼体相互搅撞。然后开动循环泵及制冷机，使海水在5~6h内将温度降低到-1~0℃，并使冷海水循环，达到冷却保鲜的目的。考虑到船上动力较小，船上应当带有补充用冰（一般为鱼货数量的26%~31%），在鱼货装入舱时，把冰和鱼一起加入，使鱼货迅速冷却。为了防止海水浓度被冲淡，在加冰的同时，可以加入适量的食盐（约为冰量的3.5%）。冷却后取出装箱，并放在-2℃的冷库暂存，保藏期可以达15天或更长。01（二）鱼冷却的方法2.冷水冷却法（3）冷海水冷却法2）喷淋式冷海水冷却法喷淋式冷海水冷却系统有制冷机、循环泵、喷水管、海水冷却器、吸鱼泵以及水分离器。这种系统既可以冷却鱼又可以冷藏鱼。需要冷却的鱼及海水一起被吸鱼泵从拖网里抽上来，在水分离器中除去海水。鱼沿着带边的斜导板滑到槽内的簧板上，槽底放一层冰。冰储存量的多少依被冷却鱼的数量而定。当冰在槽底冷却器里冷却好海水后，就用循环泵使海水经海水冷却器送到喷水管里，喷淋到鱼体上，使鱼体冷却。01（二）鱼冷却的方法3.冰盐混合物冷却法当盐掺在碎冰里，盐就会在冰中溶解而发生吸热作用，使冰的温度降低。冰和盐混合在一起，同一时间内会发生两种作用：一是冰的融化吸收融化热；二是盐的溶解吸收溶解热。所以，在短时间内能吸