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食品冷加工工艺 第一节食品冷加工的基本原理第二节食品的冷却和冻结设备第三节鲜切果蔬加工工艺第四节速冻果蔬加工工艺第五节速冻面米食品加工工艺第六节冷冻饮品加工工艺 第一节食品冷加工的基本原理 一 食品低温保藏的基本原理二 食品冻结过程 一 食品低温保藏的基本原理 一 低温对微生物的影响 二 低温对酶的作用 一 低温对微生物的影响 1 冷却对微生物的影响非冻结的低温条件下 嗜温微生物的生长繁殖受到抑制 但仍会继续 嗜冷微生物 如李斯特氏菌 生长繁殖加快 一 低温对微生物的影响 1 冷冻对微生物的影响 1 在冷冻过程中微生物大量死亡 在冻藏过程中微生物数量也会逐渐减少 但仍然有微生物存活 2 速冻食品一旦解冻 微生物会迅速繁殖 3 因此 生产速冻食品时须对原料进行杀菌处理 热烫或消毒剂处理 二 低温对酶及非酶化学反应的影响 1 冷却条件下 酶活性受到显著的抑制 酶促反应及非酶化学反应速率很低 但仍然发生缓慢的反应 2 冻结条件下 酶活性受到显著抑制 酶促反应及非酶化学反应速率很低 但仍然发生缓慢的反应 因此冻结前往往对原料进行烫漂 护色剂处理以及冻结时做冰衣等处理 二 食品冻结过程 1 大多数天然食品的冻结点为 1 到 3 2 食品温度降到冻结点即出现冰晶 随着温度继续降低 水分的冻结量逐渐增多 但是要使食品中的水分全部冻结 一般温度要降到 60 综合冻结成本和产品质量考虑 工艺不采用这样低的温度 一 食品的冻结点与冻结率 食品内水分的冻结率近似值为 1 食品的冻结点 食品的温度 100 一些食品的冻结率单位 质量分数 二 冻结的三个阶段 1 初阶段 从初温到冻结点 放出显热 降温快 2 中阶段 从冻结点到 5 放出潜热 降温慢 食品中大部分水分冻结成冰 3 终阶段 从 5 到终温 18 三 冻结速度对产品质量的影响 1 冰晶体小 数量多 对细胞不会造成机械伤2 减少胞内水分外析 解冻时汁液流失少3 浓缩残留水的危害性降低 速冻 1 细胞内水分外析 在细胞间隙形成大冰晶体 刺伤细胞 解冻时汁液流失多2 由于胞内水分外析 胞内汁液浓度升高 对细胞造成伤害 如质壁分离 蛋白质变性等 缓冻 将预处理的食品放在 30 C 40 的装置中 一般在30min内通过最大冰晶生成带使食品中心温度从 1 降到 5 其所形成的冰晶直径小于100 m 速冻后的食品中心温度要达到 18 以下 速冻 三 速冻食品的解冻 1 解冻方法 1 外部加热法 空气 水浸等 2 内部加热法 微波解冻 2 快速解冻更有利于保证冻结食品得质量3 由于水的导热系数为0 58W m K 冰的导热系数为2 33W m K 所以解冻速度比冻结速度慢 第二节食品的冷却和冻结设备 一 冷却方法和设备 冷却方法 水冷真空预冷强制空气冷却冷库预冷 水冷 水浸泡冷却 水喷淋冷却 冷库预冷 强制冷空气预冷 真空预冷机 真空预冷原理图 湿空气 真空泵 制冷压缩机 蒸发器 膨胀阀 真空室 大气 水冷式冷凝器 冷却水进口 冷却水出口 干空气 冷凝水 一 接触式冻结和设备 二 吹风式冻结和设备 三 直接冻结和设备 二 冷冻方法和设备 一 接触式冻结设备 液压平板速冻机实物图 液压升降平板 双面接触冻结 冻结效率高 适用于水产 果蔬 面食 分割肉等食品的快速冻结 盐水冻结设备 通过控制盐水温度和链条速度 控制产品的冻结 盐水温度要求 28 30 氯化钙溶液特性 减少盐水腐蚀金属的措施 盐水对金属的腐蚀性与盐水的pH值有关 以略带碱性为好 一般调在pH值在7 9之间 另外 可向盐水内添加缓蚀剂以减轻盐水对金属的腐蚀作用 常用的缓蚀剂为重铬酸钠 调整pH值则用NaOH 缓蚀剂的用量 二 吹风式冻结设备 单螺旋式速冻机内部构造图 单螺旋式速冻机外型图 双隧道式速冻机 吹风式冻结设备 三 直接冻结和设备 1 浸渍冻结法2 喷淋式冻结这两种方法在生产上应用很少 鲜切果蔬 鲜切果蔬是指新鲜果蔬原料经清洗 去皮 修整 切割 包装等处理而成100 可食用的新鲜果蔬制品 也称 最少加工果蔬 IFPA TheInternationalFresh cutProduceAssociation 一 定义 Fresh cutProducts 鲜切产品 Minimallyprocessedproducts 最少加工产品 LightlyprocessedproductsPartiallyprocessedproductsFreshprocessedproductsPre preparedproducts Fresh cutfruitsandvegetables Freshlycut washed packagedandmaintainedwithrefrigeration Rawstate freshstate readytoeatorcook 二 主要问题 褐变软化失去风味微生物生长 三 MP果蔬加工的基本原理 一 低温保鲜 二 气调保鲜 三 食品添加剂处理 四 MP果蔬的加工工艺 原料接收 挑选 清洗 去皮 清洗 消毒 切分 割 清洗 消毒 护色处理 脱水 包装 预冷 冷藏 运销 挑选 清洗 切割 刀要锋利 以减少切口的损伤 刀要经常进行消毒 以防止交叉污染 消毒 消毒步骤通常先采用化学药剂 然后冲洗 目前的消毒剂仅可以减少而不能完全消除微生物污染 常用的消毒剂有 氯 漂白粉 氯气 二氧化氯 活性氧 臭氧 栅栏技术 与氯相比 它的效果受pH和有机物含量的影响较小 氧化力强 比氯高2 5倍 但稳定性差 病毒有抗性 在高浓度 高温和光照时有爆炸性 处理未去皮的果蔬的浓度不应超过5ppm 美国FDA禁止用于鲜切果蔬 二氧化氯 氯溶液是最常用的消毒剂 用于产品 设备 工厂等 消毒产品表面时 氯通常的使用浓度是50 200ppm 接触时间2分钟 优点 相对便宜 快速作用 适用于很多种微生物 无色 容易制备和使用 容易确定浓度 缺点 贮藏期间不稳定 受有机物影响 杀菌效果降低 病毒易产生抗性 腐蚀性 溶液pH增大时效果降低 高含量有毒 Chlorine氯 Chlorine氯 它的效果决定于残留的自由氯 就是与水中有机物反应后剩余的氯 pH高于7 0时消毒效果显著减低 监测 氯浓度 水pH 接触时间 水温 致病菌的种类和生长期 温度和pH对有效氯 HOCl 含量 的影响 包装 一般用自发气调包装 MAP 由于加工对果蔬组织产生的伤害 诱导果蔬组织伤保护机制的启动而导致新陈代谢活动大大提高 加上鲜切果蔬没有皮层保护 保鲜难度大大增加 为了保持鲜切果蔬的质量 特别是抑制微生物产生的腐败 延长产品货架期 一般都将鲜切果蔬贮藏在5 以下的环境中 而不是按新鲜果蔬的最适贮藏温度 贮藏温度 5 五 玉米笋加工 7 Certifiedpackagingfacilities 11 Airlineandshippingfacilities 六 芦笋加工 第四节速冻果蔬加工 第四节速冻果蔬加工 一 工艺流程 原料接收 原料预处理 烫漂或浸渍 预冷却 沥水 布料 速冻 包装 检查 冻藏 二 操作要点 1 原料处理 对蔬菜 包括去蒂 皮 荚 筋和清洗 对水果 包括清洗 分级 去蒂 皮核 切分等 这些处理对于减少有毒有害物质 农药残留 重金属 泥沙 微生物等 提高感官品质非常重要 烫漂主要用于蔬菜 目的是杀酶和杀菌 防止酶促褐变和微生物污染 常用的烫漂方法是热水或蒸汽烫漂法 对水果而言 为了破坏酶的活性 控制氧化作用 防止褐变 往往需将其在糖液或维生素C液中进行浸渍处理 糖液浓度一般控制在30 50 维生素C浓度为0 1 0 5 2 烫漂或浸渍 3 预冷却 冷冻前蔬菜的温度每降低1 冻结时间大约缩短1 因此 通过预冷可以大大缩短冻结时间 提高速冻生产效率和产品质量 3 预冷却 冷却方法有自来水喷淋 自来水浸泡 冰水冷却 空气冷却等 经过预冷却的果实或蔬菜品温一般在10 以下 3 预冷却 为控制微生物的繁殖 冷却水中须加氯消毒液 浓度控制在4 5mg L 4 沥水 水果或蔬菜表面残留的水分不仅影响产品外观形状和质量 而且会造成产品粘连 沥水机械有离心式和振动式两种 5 速冻前布料 沥水后的果蔬由提升机输送到振动布料机中 往速冻传送带上均匀布料 布料机的布料质量对于实现均匀冻结和提高果蔬的冻结质量具有重要的作用 布料不好会造成物料成堆或空床 影响冻结能力和冻结质量 6 速冻 果蔬速冻一般采用流化床式或平吹式或顶吹式速冻机进行冻结 冷空气温度 30 至 35 流速4 5米 秒 10 15分钟将物料中心温度降至 18 以下 完成冻结过程 加冰衣现在很少用于速冻果蔬产品 主要用在冻鱼 7 包装 检验和冻藏 7 包装 内包装用一般用聚乙烯薄膜袋 外包装用纸箱 8 检验 包括感观检验 金属探测 理化检验和 或微生物检验 9 冻藏 严格控制库温在 18 以下 做好卫生工作 冻藏库内的工器具应经常消毒 金属探测器和封口机 三 产品质量要求 1感官指标 结冻状态和解冻状态的感官指标 包括色泽 形态 滋味 杂质等 2理化指标 重金属和农药残留的含量 3微生物指标 细菌总数 大肠菌群和致病菌 实例1 出口速冻菠萝丁加工技术 工艺流程 鲜菠萝验收 喷淋清洗 去皮 目 心 漂洗 消毒 切丁 预冷 沥水 布料 速冻 检查 包装 金属探测 抽检 冷藏 冷链运输 速冻菠萝丁加工 原料 1原料要求 选用新鲜无病虫害 卫生符合GB18406 2 2001无公害水果安全要求的菠萝 成熟度要求为果肉已转浅黄色 2原料预处理 验收合格的菠萝原料应尽快加工 防止微生物大量繁殖 首先用自来水喷淋洗掉果实表面的泥砂 残留的农药和大部分微生物 接着人工去皮 目和心 用自来水漂洗干净果实表面 速冻菠萝丁加工 消毒和切丁 3 消毒 消毒用水须符合国家饮用水标准并添加氯消毒液 有效浓度需达10 15mg L 由专人负责监控消毒处理 确保消毒按规定的浓度 时间条件进行 以杀灭所有的致病菌和绝大部分非致病性微生物 每班更换一次消毒水 4 切丁 消毒过的菠萝经检查确认果皮 果眼剔除干净后 放切丁机中切成丁 规格1 1 1cm 5 预冷处理 根据速冻理论 冻结前物料的品温接近冻结点 则物料冻结速度快 产品的质量好 生产能力也大 因此 速冻前经过5 左右的冰水浸泡将料温降低至10 左右 为了抑制致病菌等微生物的生长繁殖 冷却水须添加氯消毒液 保证有效浓度在4 5mg L 每班更换一次冷却水以保证冷却水的卫生安全 6 布料和沥水 预冷后的菠萝丁均匀分布在不锈钢输送带上送往冷冻区 同时进行振动 去掉果肉表面多余的水分 防止冷冻时果丁连结在一起及影响感官质量 采用流化床式速冻方法 温度 30 35 流速4 5m s的冷空气从输送带下面往上吹 将果肉吹起似沸腾状进行速冻 速冻过程分为两区段完成 第一区段为表层冻结区 第二区段为深温冻结区 果丁进入冻结室后 首先进行快速冷却 即表层冷却至冰点温度使表层冻结 果丁间 果丁与不锈钢带间成散离状态 彼此间互不粘连 然后进入第二区段深温冻结至中心温度为 18 以下 整个冷冻过程约15分钟可告完成 7 速冻 检查和包装 8 在线检查 冻结的果丁从冷冻室出来后至包装前 在运行的输送带上由人工检查 剔除有黑点或果皮的果丁和杂质 粘连的果丁则检出放回冷却水中解冻分离 重新冷冻 9 包装 包装材料经过预冷和紫外线杀菌处理后进入包装间 内包装用聚乙烯薄膜袋 外包装用纸箱 每箱净重10公斤 10 检验 包括金属探测器探测和成品的抽查 成品的抽查包括温度检查和不良率检查 抽样率为3 温度检查 即用温度计插入包装箱中心测定果肉品温 温度应低于 18 否则重新冷冻 不良率检查则是开箱检查 将3丁以上 含3丁 的连结团 带黑点或果皮的果丁检出称重 这部分果丁的重量占样品总重的比率称为不良率 返回 11 冷藏和运输 冷藏库和冷藏车的内部温度应保持在 18 以下 温度波动要求控制在2 以内 经海运出口欧盟 速冻菠萝丁产品质量要求 1感官指标 1 1冻结状态感官指标色泽 淡黄色 色泽基本一致形态 大小均匀 规格符合要求异物 不得检出不良率 12 速冻菠萝丁产品质量要求2 2微生物指标细菌总数 1 105个 g大肠杆菌 300个 100g致病菌不得检出 致病菌包括沙门氏菌 志贺氏菌 金黄色葡萄球菌和溶血球菌和李斯特杆菌 1 2解冻状态感官指标色泽 浅黄色至黄色 色泽基本一致滋味 具有菠萝应有的风味 无异味 返回 实例2 速冻竹笋加工技术 原料验收 清洗 剥壳 除笋衣和粗纤维 切片或丝 漂烫 冷水喷淋冷却 冷水浸泡冷却 冰水浸泡冷却 沥水 速冻 检查 包装 金属探查 抽检 冷藏 冷链运输 冷柜销售 原料预处理 原料必须清洗干净 然后用剥壳机剥去笋壳 人工除去笋衣 检查笋基部是否纤维化 若有则予以切除 按规格 笋片4 1 5 0 4cm 笋丝4 0 4 0 4cm 切片或切丝 并立即浸泡在流动水中以防笋肉褐变和发酵 漂烫 目的是钝化竹笋组织中酶的活性和杀菌 防止笋肉纤维化 氧化变色和微生物污染 工艺条件为96 98 热水维持2分钟 此工序关系到产品的微生物卫生合格与否 是关键控制点之一 应严格控制工艺条件 预冷处理 速冻前经过冷水喷淋 冷水浸泡和冰水 5 浸泡三个阶段逐步将料温降低至10 左右 控制冷却水中有效氯浓度4 5mg L 每班更换一次冷却水以保证冷却水的清洁卫生 冷水和冷冻水处于流动状态以提高冷却效果 出口速冻竹笋质量要求1 1感官指标1 1结冻状态感官指标色泽 白色或淡黄色 色泽基本一致形态 笋丝粗细均匀 长短基本一致异物 不得检出不良率 12 1 2解冻状态感官指标色泽 淡黄色 色泽基本一致滋味 具有竹笋应有的风味 无异味质地 脆嫩 无粗纤维 出口速冻竹笋质量要求 2微生物指标细菌总数 1 106个 g大肠菌群 300个 100g致病菌不得检出 致病菌包括沙门氏菌 志贺氏菌 金黄色葡萄球菌和溶血球菌 第五节速冻面米食品 速冻面米食品是指以小麦粉 大米 杂粮等粮食为主要原料或同时配以单一或由多种配料组成的肉 蛋 蔬菜 果料 糖 油 调味品为馅料 经成型 熟制或生制 包装 并经速冻而成的食品 SB T10289 1997 1 根据主要原料不同 速冻面米食品可分为面点类 米制品类及其他类 2 根据加工方式不同 速冻面米食品可分为生制品及熟制品 3 根据馅料的原料组成 速冻面米食品可分无馅类产品 含馅类产品 包括馅料含肉类产品及馅料无肉类产品 一 产品分类 一 工艺流程 1 基本工艺流程 二 速冻面米食品的生产工艺 2 水饺生产流程 3 包类生产流程 4 汤圆生产流程 二 关键控制环节 1 原料处理2 速冻3 包装贮存 三 容易出现的质量安全问题 1 原材料质量不符合要求2 缓冻代替速冻3 微生物指标超标4 食品添加剂超标 四 产品质量要求 一 感官要求 二 理化指标 三 卫生指标 有毒有害物质 三 卫生指标 微生物 第六节 冷冻饮品工艺 冷冻饮品是以饮用水 甜味剂 乳品 果品 食用油脂等为主要原料 加入适量的香料 着色剂 稳定剂 乳化剂等食品添加剂 经配料 灭菌 凝冻而制成的冷冻固态饮品 一 冷冻饮品分类 SB T1000 1999 1 冰淇淋类icecream2 雪糕类icecreambar3 雪泥类icefrost4 冰棍类icelolly5 甜味冰sweetice 1 冰淇淋类icecream 以饮用水 牛奶 奶粉 奶油 或植物油脂 食糖等为主要原料 加入适量食品添加剂 经混合 灭菌 均质 老化 凝冻 硬化等工艺制成体积膨胀的冷冻饮品 1 全乳脂冰淇淋 乳脂含量为8 以上 2 半乳脂冰淇淋 乳脂含量为2 2 以上 3 植脂冰淇淋 不含乳脂 2 雪糕类icecreambar 雪糕是以饮用水 乳品 食糖 食用油脂等为主要原料 添加适量增稠剂 香料 经混合 灭菌 均质或轻度凝冻 注模 冻结等工艺制成的冷冻饮品 1 清型雪糕 2 混合型雪糕 3 组合型雪糕 3 雪泥 以饮用水 食糖等为主要原料 添加增稠剂 香料 经混合 灭菌 凝冻或低温炒制等工艺制成的松软的冰雪状的冷冻饮品 1 清型雪泥 2 混合型雪泥 3 组合型雪泥 以饮用水 食糖等为主要原料 添加增稠剂 香料或豆类 果品等 经混合 灭菌 或轻度凝冻 注模 插扦 冻结 脱模等工艺制成的带杆的冷冻饮品 1 清型冰棍 2 混合型冰棍 3 组合型冰棍 4 冰棍 5 甜味冰以饮用水 食糖等为主要原料 添加香料 经混合 灭菌 灌装 冻结等工艺制成的冷冻饮品 6 食用冰以饮用水为原料 经灭菌 注模 冻结 脱模 包装等工艺制成的冷冻饮品 二 生产工艺 一 冰淇淋生产工艺 原料预处理 配制混合原料 杀菌 均质 冷却 老化 凝冻 灌装成型 硬化 成品冷藏 1 制备混合料 混料时 分别将不同原料加入到混料缸内 将牛奶 奶粉和鲜鸡蛋浆顺序加入缸中 在搅拌的前提下徐徐加热至50 砂糖 油 炼乳 水一起混合搅拌加热至65 明胶用热水溶解或冷水浸泡 定容保温缸 2 杀菌90 15s 3 均质温度65 75 一级压力15 20MPa 二级压力2 5MPa 4 老化 均质后立即冷却至2 4 并保持4 8h 老化的实质是脂肪的凝结物与蛋白质和稳定剂发生水化作用 使混合原料中游离的水分减少 可防止凝冻时形成较大的冰结晶 提高混合原料的粘度与混合原料在凝冻时的膨胀率 缩短凝冻操作延续的时间 改善冰淇淋的组织 5 凝冻 凝冻温度通常为 2 6 使混合料变厚而成半固体状态 在搅拌器的高速拌和下 可防止混合原料结冰 并逐渐混入空气 体积膨胀 使冰淇淋质地柔软润滑 5 凝冻 连续式凝冻机进出料是连续的 必须经常检查膨胀率 从而控制恰当的进出量以及混入的空气 冰淇淋制造时应控制一定的膨胀率 以便使它能具有优良的组织与形体 奶油冰淇淋最适宜的膨胀率为90 100 果味冰淇淋为50 60 冰淇淋的膨胀率是指冰淇淋容积增加的百分率 膨胀率 V1 V2 V2V1 冰淇淋体积V2 冰淇淋熔化后体积 膨胀率 6 灌装 7 硬化 隧道式硬化室 长度约为12 16m 室内装有缓慢移动的传送设备 分装后的冰淇淋连续进入硬化室的传送设备 室内以逆向方式鼓送冷风 冷风温度一般为 35 40 30 50min即能冷却至 18 20 硬化后的冰产品应保存在 20 以下的冷藏库中 库内相对湿度为85 90 贮藏温度可低至 25 但绝不能高于 18 8 包装 冻藏 二 雪糕生产工艺 原料预处理 配制混合原料 杀菌 均质 冷却 老化 凝冻 注料 硬化 插棍 出模 内包装 外包装 成品冷藏 凝冻之前的步骤与冰淇淋一样 二 雪糕生产工艺 注模 硬化 插棍 脱模 包装 三 关键控制环节 1 配料 2 灭菌 3 老化 适用于冰淇淋 雪糕 雪泥 四 容易出现的质量安全问题 1 感官质量缺陷 如冰结晶 组织粗糙 空头等 2 蛋白质 脂肪 总糖含量不达标 3 甜味剂超标 4 微生物指标超标 三 产品质量要求 1 感官指标2 理化指标3 卫生指标 2 各类冷冻饮品 清型 理化指标比较 冰淇淋和雪糕的生产工艺相似 但由于原料以及配方的不同 冰淇淋中的总固形物 蛋白质 脂肪含量均比雪糕高 其营养价值也高于雪糕 雪糕与冰棍相比 其制造过程与生产设备基本相同 所不同的是配方 雪糕中的总固形物 蛋白质 脂肪含量均较冰棍高 此外 雪糕工艺中有均质工艺 膨化雪糕在生产时还需要采用凝冻技术 有膨胀率产生 故生产的雪糕组织松软 口感好 故名为膨化雪糕 膨化雪糕较一般雪糕风味佳 3 卫生指标 重金属指标 3 卫生指标 微生物指标