食品的冷加工原理与冷冻保藏技术

第四章食品的冷加工原理与冷冻保藏技术食 品 加 工 技 术 食 品 加 工 技 术目 的 要 求 ：1、 掌 握 食 品 低 温 保 藏 的 基 本 原 理 、 食 品 冷却 冷 藏 方 法 、 冻 结 食 品 T.T.T.概 念2、 熟 悉 食 品 冻 结 方 法 和 解 冻 过 程 及 方 法 。3、 了 解 食 品 在 冷 却 冷 藏 和 冻 结 中 的 变 化 及注 意 事 项 食 品 加 工 技 术分 类冷 藏 制 品 ， 通 常 指 在 高 于 食 品 冻 结 点 的 温 度 下 贮 藏 ； 冻 藏 制 品 ， 能 使 食 品 保 持 冻 结 状 态 的 温 度 下 贮 藏 。 食 品 加 工 技 术第 一 节 食 品 低 温 保 藏 的 基 本 原 理一 、 低 温 对 微 生 物 的 影 响 根 据 微 生 物 的 适 宜 生 长 温 度 范 围 可 将 微 生 物 分 为 三 大 类 ，嗜 热 菌 、 嗜 温 菌 和 嗜 冷 菌 。 嗜 冷 菌 最 低 -10 5 ， 最 适 10 20 ； 水 冷 库 中 的 微 生 物 嗜 温 菌 最 低 10 15 ， 最 适 25 40 ； 腐 败 菌 、 病 原 菌 嗜 热 菌 最 低 40 45 ， 最 适 55 75 ； 温 泉 、 堆 肥 中 的微 生 物 食 品 加 工 技 术 低 温 能 使 其 他 各 类 作 用 或 反 应 的 速 率 减 小 。 如 氧 化 作 用 、生 理 作 用 、 蒸 发 作 用 、 机 械 损 害 等 。三 、 低 温 对 其 他 变 质 因 素 的 影 响 食 品 低 温 保 藏 就 是 利 用 低 温 以 控 制 微 生 物 生 长 繁 殖 、 酶活 动 及 其 他 非 酶 变 质 因 素 的 一 种 方 法 。 食 品 加 工 技 术第 二 节 食 品 的 冷 却 和 冷 藏 冷 却 即 是 降 温 ， 冷 藏 是 将 食 品 的 品 温 降 低 到 接 近 冰 点 而不 冻 结 的 一 种 食 品 保 藏 方 法 。 冷 藏 温 度 一 般 为 -2 15 ， 而4 8 则 为 常 用 的 冷 藏 温 度 。 在 食 品 冷 藏 前 必 须 首 先 进 行 冷 却 。 食 品 加 工 技 术一 、 食 品 的 冷 却1、 食 品 冷 却 目 的 对 动 物 食 品 有 利 于 抑 制 分 解 蛋 白 质 酶 的 作 用 ， 有 利 于抑 制 细 菌 的 生 长 繁 殖 ， 速 冷 甚 至 能 使 部 分 细 菌 休 克 死 亡 。 肉 在 低 温 下 成 熟 ， 提 高 商 品 价 值 。 有 利 于 排 除 呼 吸 热 和 田 间 热 ， 延 长 植 物 性 食 品 的 贮 藏 期 。 抑 制 生 化 反 应 和 微 生 物 的 生 长 繁 殖 。 食 物 采 收 后 合成 代 谢 停 止 而 分 解 代 谢 继 续 进 行 。 因 此 ， 食 品 在 采 摘 、收 割 、 屠 宰 之 后 应 立 即 降 温 ， 以 利 于 保 存 。 食 品 加 工 技 术2、 冷 却 的 方 法 食 品 冷 却 的 方 法 常 用 的 有 空 气 冷 却 、 接 触 式 冷 却 、 真 空 冷 却 、 蒸 发 冷 却 法 ，人 们 根 据 食 品 的 种 类 及 冷 却 要 求 的 不 同 ， 选 择 其 适 用 的冷 却 方 法 。 食 品 加 工 技 术浸 渍 式喷 淋 式降 水 式（ 2） 冷 水 冷 却 食 品 加 工 技 术（ 3） 碎 冰 冷 却 法 这 种 冷 却 效 果 是 靠 冰 的 融 解 潜 热 （ 334.920 kJ/kg） 。用 冰 直 接 接 触 ， 从 产 品 中 取 走 热 量 ， 除 了 有 高 冷 却 速 度 外 ，融 冰 可 一 直 使 产 品 表 面 保 持 湿 润 ， 避 免 干 耗 。 这 种 方 法 经 常 用 于 冷 却 鱼 、 叶 类 蔬 菜 和 一 些 水 果 。 实 际 应 用 时 还 会 使 用 水 冰 冷 却 。 食 品 加 工 技 术二 、 食 品 的 冷 藏1、 空 气 冷 藏 法（ 2） 机 械 空 气 冷 藏 法（ 1） 自 然 空 气 冷 藏 法 （ 3） 气 调 冷 藏 食 品 加 工 技 术2、 空 气 冷 藏 工 艺 主 要 的 空 气 参 数 是 温 度 、 速 度 和 相 对 湿 度 。苹 果 -1.6桃 子 -1.6 西 瓜 0.9 黄 瓜 -0.5 白 菜 -0.8 牛 肉 -0.6猪 肉 -0.9 鲜 鱼 -3.9 冻 结 温 度 食 品 加 工 技 术三 、 食 品 在 冷 藏 过 程 中 的 质 量 变 化 食 品 在 冷 却 冷 藏 时 ， 由 于 植 物 性 食 品 、 动 物 性 食 品 及 加工 制 品 的 性 质 不 同 ， 组 成 成 分 不 同 ， 所 以 发 生 的 变 化 也 不 一样 。 食 品 冷 藏 过 程 中 质 量 变 化 主 要 有 以 下 几 种 ：（ 1） 水 分 蒸 发 （ 干 耗 ）（ 2） 冷 伤 害（ 3） 生 理 成 熟（ 4） 移 臭 和 串 味（ 5） 脂 肪 的 氧 化 食 品 加 工 技 术水 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 食 品 加 工 技 术（ 2） 冷 伤 害 食 品 加 工 技 术第 三 节 食 品 的 冻 结 与 冻 藏 食 品 冻 藏 ， 就 是 采 用 缓 冻 或 速 冻 方 法 将 食 品 冻 结 ， 而 后再 在 能 保 持 食 品 冻 结 状 态 的 温 度 下 贮 藏 的 保 藏 方 法 。 食 品 加 工 技 术二 、 食 品 的 冻 结 食 品 冻 结 是 食 品 冻 藏 前 的 必 经 阶 段 ， 冻 结 技 术 对 冻 藏 品质 量 及 其 耐 藏 性 有 相 当 的 影 响 。 此 外 ， 冻 结 技 术 也 常 用 于 特 殊 食 品 的 制 造 如 冰 淇 淋 、 冷冻 脱 水 食 品 ， 食 品 水 分 的 分 离 和 浓 缩 如 浓 缩 果 汁 等 。 食 品 加 工 技 术 众 所 周 知 ， 水 的 冰 点 是 0 ， 而 水 中 溶 入 糖 、 盐 一 类非 挥 发 性 物 质 时 ， 冰 点 就 会 下 降 。 1、 食 品 的 冻 结 点 （ 冰 点 ） 食 品 中 水 分 含 量 越 低 ， 形 成 冰 晶 体 的 温 度 越 低 ， 即冻 结 点 温 度 越 低 。 食 品 加 工 技 术2、 冻 结 过 程 与 冻 结 曲 线（ 1） 冷 冻 过 程 水 的 冻 结 包 括 两 个 方 面 ： 降 温 和 结 冰 。 温 度 下 降 到 冻结 点 ， 游 离 水 由 液 态 变 为 固 态 ， 形 成 冰 晶 ， 即 结 冰 。 结 合 水 则 要 脱 离 结 合 物 质 ， 经 过 一 个 脱 水 过 程 后 ， 才冻 结 成 冰 晶 。 结 冰 包 括 晶 核 的 形 成 和 冰 晶 体 的 增 长 两 个 过程 。 食 品 加 工 技 术（ 2） 冻 结 温 度 曲 线 和 冻 结 率 冻 结 曲 线初 阶 段中 阶 段终 阶 段 食 品 加 工 技 术3、 冻 结 速 度 与 冻 结 时 间（ 1） 冻 结 速 度 有 两 种 不 同 的 表 达 方 式 ： 单 位 时 间 冻 结 层 延 伸 的 距 离 食 品 中 心 温 度 下 降 一 定 程 度 所 需 的 时 间 时 间 划 分 食 品 中 心 温 度 从 -1 下 降 至 -5 所 需 时 间 在30min以 内 为 快 速 冻 结 ， 超 过 30min则 为 慢 速 冻 结 。 食 品 加 工 技 术（ 2） 距 离 划 分 单 位 时 间 内 -5 的 冻 结 层 从 食 品 表 面 向 食 品 内 部延 伸 的 距 离 。 表 示 方 法 ： v=5 20 cm/h 快 速 冻 结 v= 1 5 cm/h 中 速 冻 结 v=0.1 1cm/h 慢 速 冻 结 食 品 加 工 技 术（ 2） 冻 结 速 度 与 冰 晶 分 布 的 关 系 冻 结 速 度 越 快 ， 冻 藏 后 的 食 品 越 接 近 原 食 品 ，形 成 冰 晶 对 细 胞 的 破 坏 性 也 比 较 小 ， 其 品 质 越 好 。 食 品 加 工 技 术 （ 1） 冻 结 对 食 品 组 织 结 构 的 影 响 机 械 性 损 伤 ； 细 胞 的 溃 解 ； 气 体 膨 胀（ 2） 化 学 变 化蛋 白 质 变 性 ； 变 色 ；4、 冻 结 及 冻 结 速 度 对 冻 品 质 量 的 影 响 食 品 加 工 技 术5、 食 品 常 用 的 冻 结 方 法间 接 冻 结静 止 空 气 冻 结 、 送 风 冻 结 、 强 风 冻 结 、 接 触 冻 结直 接 冻 结冰 盐 混 合 物 冻 结 、 液 氮 及 液 态 二 氧 化 碳 冻 结 食 品 加 工 技 术三 、 食 品 的 冻 藏1、 冻 结 食 品 的 包 装 包 装 的 作 用 包 装 纸 材 料 食 品 加 工 技 术2、 冻 结 食 品 的 储 藏 （ 冷 链 流 通 系 统 ） 贮 温 控 制 在 -18 以 下 ， 减 少 温 度 波 动 ， 专 库 储 存不 混 藏 ； 流 通 中 温 度 最 好 在 -18 以 下 ； 销 售 中 应 有 低 温 货 架 、 货 柜 ； 食 品 加 工 技 术（ 1） 冰 结 晶 的 成 长 和 重 结 晶保 持 冻 藏 库 温 度 恒 定 可 以 避 免 。（ 2） 干 耗脱 水 造 成 质 量 的 损 失 ， 同 时 脱 水 多 孔 层 的 蛋 白 质 变 性 。3、 食 品 在 冻 藏 过 程 中 的 质 量 变 化（ 3） 变 色 （ 冻 烧 结 ）（ 4） 化 学 变 化发 生 不 期 望 的 化 学 反 应 造 成 食 品 变 色 、 变 味 、 营 养 素 损 失 等 。（ 5） 汁 液 流 失 食 品 加 工 技 术4、 冻 结 食 品 的 TTT概 念TTT研 究 中 常 用 的 方 法感 官 评 价 根 据 食 品 品 质 保 持 特 性 用 三 角 鉴 别 法 确 定 理 化 指 标 用 各 种 理 化 方 法 检 测（ 1） TTT概 念早 期 质 量 最 终 质 量 经 历 的 时 间 Time 经 受 的 温 度 Temperature 对 品 质 的 容 许 限 度 Tolerance 食 品 加 工 技 术（ 2） TTT计 算（ 1） 品 质 下 降 量 若 某 种 食 品 在 某 冻 藏 温 度 下 的 最 佳 保 存 期 为 t天 ， 由 感官 评 价 感 知 冷 冻 食 品 品 质 开 始 变 化 的 品 质 下 降 值 为 1.0， 则每 天 的 品 质 下 降 量 为 ： q=1.0/t q值 越 大 ， 表 明 食 品 品 质 越 容 易 变 化 ； 储 藏 温 度 越 高 ，品 质 下 降 值 越 大 。（ 2） TTT曲 线TTT曲 线 ： 表 明 冻 结 食 品 的 储 存 和 温 度 和 储 藏 期 的 关 系 食 品 加 工 技 术冻 藏 时 间 /天品质下降值/q 50 100 150 2001.00.5 -10 -18-40某 种 冷 冻 食 品 的 TTT曲 线 食 品 加 工 技 术（ 3） TTT概 念 的 例 外实 际 的 食 品 质 量 下 降 值 比 按 TTT计 算 的 降 低 程 度 更 大 1） 储 藏 温 度 波 动 对 特 定 食 品 品 质 的 影 响 2） 微 生 物 的 影 响 3） 干 耗 现 象 4） 光 和 热 源 的 作 用 食 品 加 工 技 术四 、 食 品 的 解 冻 解 冻 是 冻 制 食 品 消 费 前 或 进 一 步 加 工 前 必 经 的 步 骤 。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 。 可 视为 冻 结 的 逆 过 程 。 食 品 加 工 技 术1、 解 冻 过 程 空 气 解 冻 法 ： 经 济 ， 不 用 消 耗 能 源 ， 但 是 解 冻 缓 慢 ， 易 受 空气 中 微 生 物 的 污 染 。水 解 冻 ： 将 冷 冻 品 浸 在 水 中 解 冻 ， 可 以 避 免 质 量 损 失 ， 但 食 品中 的 可 溶 性 物 质 易 流 失 ， 吸 水 后 会 膨 胀 ， 解 冻 水 中 的 微 生 物 污染 。真 空 水 蒸 气 凝 结 解 冻 ： 亦 称 真 空 解 冻 。电 解 冻 ： 微 波 解 冻 。2、 食 品 的 解 冻 方 法 食 品 加 工 技 术3、 食 品 在 解 冻 过 程 中 的 质 量 变 化（ 1） 汁 液 流 失（ 2） 解 冻 时 汁 液 流 失 的 影 响 因 素 冻 结 速 度 冻 藏 的 温 度 生 鲜 食 品 的 PH 食 品 加 工 技 术 解 冻 速 度 对 食 品 品 质 的 影 响 一 般 情 况 ， 小 包 装 食 品 、 冻 结 前 经 过 热 烫 的 食品 、 经 过 热 加 工 处 理 的 一 些 食 品 、 淀 粉 含 量 高 的 食品 ， 多 用 快 速 解 冻 法 ； 而 较 厚 的 畜 肉 ， 大 中 型 鱼 类用 低 温 慢 速 解 冻 。