農(nóng)林牧漁第四章食品冷加工基本原理和冷凍保藏技術(shù)應(yīng)用

1、農(nóng)林牧漁第四章食品冷加工基本原理和冷凍保藏技術(shù)應(yīng)用概 論冷藏（冷卻）制品，主要指將食品原料和配料經(jīng)過(guò)前處理例如清洗、分割、包裝或加工處理后，在-18儲(chǔ)藏的制品； 凍藏（凍結(jié)）制品，主要是指將食品原料經(jīng)過(guò)前處理加工，在-30以下快速凍結(jié)，經(jīng)包裝后，在-18以下低溫儲(chǔ)藏和流通的食品。2022/9/82 低溫保藏食品歷史：公元前1000多年天然冰記載；19世紀(jì)冷凍機(jī)發(fā)明；1877年氨水吸收式冷凍機(jī)首次商業(yè)應(yīng)用；20世紀(jì)初，凍結(jié)食品廠出現(xiàn)；60年代冷藏鏈的出現(xiàn)；國(guó)內(nèi)：70年代開(kāi)始起步，80年代普及，90年代冷鏈出現(xiàn)。2022/9/83一、低溫對(duì)微生物的影響根據(jù)微生物的適宜生長(zhǎng)溫度范圍： 嗜冷菌最低生長(zhǎng)

2、溫度-105 ，最適1020； 嗜溫菌最低生長(zhǎng)溫度 1015 ，最適2540； 嗜熱菌最低生長(zhǎng)溫度 4045 ，最適5575； 大多數(shù)動(dòng)物性食品(肉、禽、魚(yú))的嗜冷菌主要是好氧性的；大多數(shù)蔬菜上的嗜冷菌為細(xì)菌和霉菌，而水果上主要是霉菌和酵母。 第一節(jié) 食品低溫保藏基本原理2022/9/84二、低溫對(duì)酶活力的影響1、低溫可抑制酶的活性，但不使其鈍化。2、大多數(shù)酶活性化學(xué)反應(yīng)的Q10值為23，也就是說(shuō)溫度每下降10，酶活性就削弱1/21/3。3、一般在-18以下，酶的活性才會(huì)受到較強(qiáng)的抑制。但是某些脂酶、胰蛋白酶甚至在-29時(shí)還能起催化作用產(chǎn)生游離脂肪酸。 2022/9/85三、低溫對(duì)其他變質(zhì)因素

3、的影響 低溫能使其他各類(lèi)作用或反應(yīng)的速率減小。如氧化作用、生理作用、蒸發(fā)作用、機(jī)械損害等。 無(wú)論是微生物引起的食品變質(zhì)，還是酶促反應(yīng)引起的變質(zhì)，亦或是其他反應(yīng)引起的變質(zhì)，在低溫環(huán)境下，都只可能延緩或減弱它們的作用，而不能完全抑制，因此在低溫下進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)藏的食品，其質(zhì)量仍然有所下降的。 食品低溫保藏就是利用低溫以控制微生物生長(zhǎng)繁殖、酶活動(dòng)及其他非酶變質(zhì)因素的一種方法。2022/9/86一、食品的冷卻1、食品冷卻目的 對(duì)動(dòng)物食品有利于抑制分解蛋白質(zhì)酶的作用，有利于抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，速冷甚至能使部分細(xì)菌休克死亡。 對(duì)植物性食品有利于排除呼吸熱和田間熱，延長(zhǎng)植物性食品的貯藏期。第二節(jié) 食品的冷卻和冷

4、藏2022/9/872、冷卻的方法（1)空氣冷卻法降溫后的冷空氣作為冷卻介質(zhì)流經(jīng)食品時(shí)吸取其熱量，促使其降溫的方法稱(chēng)為空氣冷卻法。果蔬：1-2m/s，相對(duì)濕度85%-95%，溫度-5-10；畜肉：，相對(duì)濕度90%-98%，溫度0；禽肉：1-1.2m/s，相對(duì)濕度80%-85%，溫度2-3；2022/9/88 冷水冷卻是通過(guò)低溫水將需要冷卻的食品冷卻到指定溫度的方法。 冷水冷卻通常用于魚(yú)類(lèi)、某些水果和蔬菜，但容易造成食品間帶病菌交叉感染。 冷水冷卻一般采用噴淋式或浸漬式。（2）冷水冷卻2022/9/89（3）碎冰冷卻法 這種冷卻效果是靠冰的融解潛熱（334.920 kJ/kg）。用冰直接接觸，從

5、產(chǎn)品中取走熱量，除了有高冷卻速度外，融冰可一直使產(chǎn)品表面保持濕潤(rùn)，避免干耗。 這種方法經(jīng)常用于冷卻魚(yú)、葉類(lèi)蔬菜和一些水果。 實(shí)際應(yīng)用時(shí)還會(huì)使用水冰冷卻。2022/9/810 （4）真空冷卻 真空冷卻的依據(jù)是水在低壓下蒸發(fā)時(shí)要吸取汽化熱（約2.49kJ/kg），由于汽化熱的作用使蔬菜自身的溫度下降,一般冷卻時(shí)間只需1020min。（5）蒸發(fā)冷卻法 讓干燥空氣在濕潤(rùn)的食品表面上通過(guò)而使之冷卻的簡(jiǎn)單過(guò)程。產(chǎn)品先用水霧噴濕，然后再用干燥空氣通過(guò)。2022/9/811二、食品的冷藏1、空氣冷藏法（2）機(jī)械空氣冷藏法（1）自然空氣冷藏法利用自然的低溫空氣來(lái)儲(chǔ)藏食品。一般用來(lái)冷藏果蔬。利用蒸汽壓縮式氨冷氣機(jī)

6、進(jìn)行冷藏。 （3）氣調(diào)冷藏 所謂氣調(diào)冷藏即是人工調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏環(huán)境中O2及CO2的比例。 2022/9/8122、空氣冷藏工藝 冷藏溫度： 在保證食品不凍結(jié)的情況下，冷藏溫度越接近凍結(jié)溫度則儲(chǔ)存期就越長(zhǎng);不同食品的凍結(jié)溫度不同。 貯藏溫度是冷藏工藝中最重要的因素。 2022/9/813空氣相對(duì)濕度含水食品宜在較高濕度，而干態(tài)食品則要求空氣濕度很小,一般大多數(shù)水果為85%-90%，葉類(lèi)蔬菜為90%-95%，堅(jiān)果在70%。 空氣流速 空氣流速越大，食品水分蒸發(fā)率也越高。如果過(guò)大，也會(huì)造成干耗。所以只要空氣流速剛好能把食品產(chǎn)生的熱量帶走，并保證室內(nèi)溫度均勻分布即可。2022/9/814三、食品在冷藏過(guò)程中

7、的質(zhì)量變化（1）水分蒸發(fā)（干耗） 食品在冷卻時(shí)，不僅食品的溫度下降，而且食品中所含汁液的濃度增加，表面水分蒸發(fā)，出現(xiàn)干燥現(xiàn)象。 當(dāng)食品中的水分減少后，不但造成重量損失(俗稱(chēng)干耗)，而且使水果、蔬菜類(lèi)食品失去新鮮飽滿的外觀。 2022/9/815（2）冷傷害 在冷卻貯藏時(shí)，有些水果、蔬菜的品溫雖然在凍結(jié)點(diǎn)以上，但當(dāng)貯藏溫度低于某一溫度界限時(shí)，果、蔬的正常生理機(jī)能受到障礙，稱(chēng)為冷害。 最明顯的癥狀是在表皮出現(xiàn)軟化斑點(diǎn)和心部變色。2022/9/816（3）后熟作用 后熟作用指是果實(shí)離開(kāi)母體或植株后向成熟轉(zhuǎn)化的過(guò)程。通常，為了延長(zhǎng)食品的儲(chǔ)存期，可以延長(zhǎng)后熟階段。（4）移臭和串味 如果將強(qiáng)烈氣味的食品與

8、其它食品放在一起冷藏，這些強(qiáng)烈氣味就會(huì)串給其它食品。冷藏庫(kù)長(zhǎng)期使用后，也會(huì)有特殊的冷藏臭，也會(huì)轉(zhuǎn)移到食品中。2022/9/817（5）脂肪的氧化 冷卻貯藏過(guò)程中，食品中所含的油脂會(huì)發(fā)生水解，脂肪酸會(huì)氧化、聚合等復(fù)雜的變化，同時(shí)使食品的風(fēng)味變差，味道惡化，出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)象。這種變化進(jìn)行得非常嚴(yán)重時(shí)，就被人們稱(chēng)之為“油燒”。 （6）淀粉老化 食品中的淀粉中以 -淀粉的形式存在，在接近0的低溫范圍中，糊化了的 -淀粉分子又自動(dòng)排列成序，形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子，迅速出現(xiàn)了淀粉的化，這就是淀粉的老化。2022/9/818四、食品冷藏條件的改善1、光線 冷藏庫(kù)內(nèi)必須黑暗，可以延緩馬鈴

9、薯等的發(fā)芽；紫外線有抑制生物生長(zhǎng)的作用，但也會(huì)起催化氧化得作用。2、熱燙 熱燙后可以破壞酶的活性，適用于水果。3、表面涂層 一些水果和蔬菜冷藏前經(jīng)過(guò)表面涂蠟可以減少脫水，改善外觀；帶殼的雞蛋在生下后12-24小時(shí)內(nèi)浸于油中可大大延長(zhǎng)貯藏期。2022/9/819第三節(jié) 食品的凍結(jié)與凍藏1、何為凍結(jié)與凍藏？2、凍藏溫度？3、常見(jiàn)凍藏制品2022/9/820一、凍結(jié)前對(duì)原料的預(yù)處理 （1）蔬菜清理和清除雜質(zhì)在100熱水或蒸氣中進(jìn)行預(yù)煮立即將原料冷卻到10以下。 2022/9/821（2）水果清理和清洗低濃度糖漿（添加檸檬酸、抗壞血酸和二氧化硫）凍制。 2022/9/822（3）肉制品。一般在凍制前并

10、不需要特殊加工處理。（4）家禽制品。凍制結(jié)果的品質(zhì)與時(shí)間有關(guān)。2022/9/823凍結(jié)點(diǎn)：冰晶開(kāi)始出現(xiàn)的溫度；食品的凍結(jié)點(diǎn)低于純水的冰點(diǎn)； 食品種類(lèi)不同凍結(jié)點(diǎn)也不一樣。1、食品的凍結(jié)點(diǎn)（冰點(diǎn)） 食品中水分含量越低，形成冰晶體的溫度越低，即凍結(jié)點(diǎn)溫度越低。二、食品的凍結(jié)2022/9/8242、凍結(jié)過(guò)程與凍結(jié)曲線（1）凍結(jié)過(guò)程水的凍結(jié)包括兩個(gè)方面：降溫和結(jié)冰。結(jié)冰包括晶核的形成和冰晶體的增長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程。2022/9/825（2）凍結(jié)溫度曲線和凍結(jié)率凍結(jié)曲線初階段中階段終階段2022/9/826 水分凍結(jié)量即凍結(jié)率指食品凍結(jié)時(shí)它的水分轉(zhuǎn)化成冰晶體的形成量，也就是一定溫度時(shí)形成的冰晶體重量與在同一溫度時(shí)

11、食品內(nèi)所含水分和冰晶體的總重量之比（即冰晶體重量占食品中水分總含量的比例）。 要將食品內(nèi)的水分全部?jī)鼋Y(jié)，溫度最后要降低到60 （共晶點(diǎn)），但實(shí)際上凍藏溫度一般僅-18左右即可，故凍藏食品中的水分實(shí)際上并未完全凝結(jié)固化。2022/9/8273、凍結(jié)速度與凍結(jié)時(shí)間（1）凍結(jié)速度時(shí)間劃分 食品中心溫度從-1下降至-5所需時(shí)間在30min以內(nèi)為快速凍結(jié)，超過(guò)30min則為慢速凍結(jié)。2022/9/828（2）距離劃分 單位時(shí)間內(nèi)-5的凍結(jié)層從食品表面向食品內(nèi)部延伸的距離。 表示方法：v=520 cm/h 快速凍結(jié) v= 15 cm/h 中速凍結(jié) v=0.11cm/h 慢速凍結(jié)2022/9/829（2）凍

12、結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系凍結(jié)速度快冰晶的性狀越細(xì)小，針狀結(jié)晶體數(shù)量多。 可見(jiàn)，凍結(jié)速度越快，凍藏后的食品越接近原食品，形成冰晶對(duì)細(xì)胞的破壞性也比較小，其品質(zhì)越好。凍結(jié)速度慢形成較大的冰晶體且分布不均勻。2022/9/830 （1）凍結(jié)對(duì)食品組織結(jié)構(gòu)的影響 機(jī)械性損傷；細(xì)胞的潰解；氣體膨脹（2）化學(xué)變化蛋白質(zhì)變性；變色；4、凍結(jié)及凍結(jié)速度對(duì)凍品質(zhì)量的影響2022/9/8314、食品常用的凍結(jié)方法（略）（1）空氣凍結(jié)法 :靜止空氣凍結(jié)法、鼓風(fēng)凍結(jié)法（2）間接接觸凍結(jié)法：板式凍結(jié)法（立式、臥式） （3）直接接觸凍結(jié)法 2022/9/832三、食品的凍藏1、凍藏溫度應(yīng)綜合考慮食品物料的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)成本。（

13、1）-12：食品凍藏的安全溫度，有效地抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖；（2）-18以下：抑制酶活、降低化學(xué)反應(yīng)，更好保持食品品質(zhì)。2022/9/8332、凍藏時(shí)間與食品物料的種類(lèi)、凍藏的溫度有關(guān)。（1） 凍藏食品原料凍藏過(guò)程在同一條件下完成。（2） 凍藏銷(xiāo)售食品 凍藏過(guò)程是在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏庫(kù)、銷(xiāo)售等冷鏈環(huán)節(jié)中完成。2022/9/834 冷鏈TTTa. 冷鏈：從冷凍食品的生產(chǎn)到運(yùn)輸、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)組成的一個(gè)完整的物流體系。b. TTT：時(shí)間-溫度-品質(zhì)耐性表示相對(duì)于品質(zhì)的允許時(shí)間與溫度的程度。2022/9/835c. TTT的計(jì)算：. 了解凍藏食品物料在不同溫度Ti下的品質(zhì)保持時(shí)間（貯藏期）Di；. 計(jì)

14、算在不同溫度下食品物料在單位貯藏時(shí)間（如1天）所造成的品質(zhì)下降程度di1/Di；. 根據(jù)凍藏食品物料在冷凍鏈中不同環(huán)節(jié)停留的時(shí)間ti，確定凍藏食品物料在冷鏈各個(gè)環(huán)節(jié)中的品質(zhì)變化tidi；. 確定凍藏食品物料在整個(gè)冷鏈中的品質(zhì)變化tidi，tidi 1即是允許的貯藏期限。 2022/9/8362022/9/8372022/9/838（一）食品在凍結(jié)過(guò)程中的物理和化學(xué)變化1. 體積的變化 2. 水分的重新分布3. 機(jī)械損傷 4. 非水相組分被濃縮四、食品在凍結(jié)、凍藏過(guò)程中的質(zhì)量變化2022/9/839（二）食品在凍藏過(guò)程中的物理和化學(xué)變化重結(jié)晶是指凍藏過(guò)程中食品物料中冰結(jié)晶的大小、形狀、位置等都發(fā)

15、生了變化，冰結(jié)晶的數(shù)量減少、體積增大的現(xiàn)象。2. 凍干害又稱(chēng)為凍燒、干縮，這是由于食品物料表面脫水（升華）形成多孔干化層，物料表面的水分可以下降到1015%以下，使食品物料表面出現(xiàn)氧化、變色、變味等品質(zhì)明顯降低的現(xiàn)象。2022/9/8403. 脂類(lèi)的氧化和降解凍藏過(guò)程中食品物料中的脂類(lèi)會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，結(jié)果導(dǎo)致食品物料出現(xiàn)油哈味。此外脂類(lèi)還會(huì)發(fā)生降解，游離脂肪酸的含量會(huì)隨著凍藏時(shí)間的增加而增加。4. 蛋白質(zhì)溶解性下降凍結(jié)的濃縮效應(yīng)往往導(dǎo)致大分子膠體的失穩(wěn)，蛋白質(zhì)分子可能會(huì)發(fā)生凝聚，溶解性下降，甚至?xí)霈F(xiàn)絮凝、變性等。5. 其他變化：如pH、色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分等的變化。2022/9/841五

16、、一些食品物料凍結(jié)及凍藏工藝及控制1.果蔬凍結(jié)與凍藏工藝及控制要求在適合食用的成熟度采收；一般采用速凍工藝，速凍溫度視果蔬種類(lèi)而定；不同果蔬對(duì)低溫凍結(jié)的承受力有較大的差別；果蔬凍藏過(guò)程的溫度愈低，對(duì)果蔬品質(zhì)的保持效果愈好。2022/9/8422022/9/8432.畜禽肉類(lèi)的凍結(jié)與凍藏工藝及控制畜肉采用空氣凍結(jié)法經(jīng)一次凍結(jié)工藝或兩次凍結(jié)工藝完成；畜肉凍藏溫度-20-18，相對(duì)濕度95%-100%，空氣流速；禽肉采用冷空氣或液體凍結(jié)法；禽肉凍藏溫度-20-18，相對(duì)濕度95%-100%，空氣流速；2022/9/8442022/9/8453.魚(yú)類(lèi)的凍結(jié)與凍藏工藝及控制畜肉采用空氣、金屬平板或低溫液

17、體凍結(jié)法完成；魚(yú)的凍藏期與魚(yú)的脂肪含量有很大關(guān)系，多脂魚(yú)-18僅能貯藏2-3個(gè)月，一般在-29以下；少脂魚(yú)在-18僅能貯藏4個(gè)月，一般貯藏-2318；部分肌肉紅色的凍藏溫度低于-30.2022/9/846多脂魚(yú)鯖魚(yú)大馬哈魚(yú)鯡魚(yú)2022/9/847少脂魚(yú)鱈魚(yú)比目魚(yú)鱸魚(yú)綠鱈2022/9/848六、食品的解凍 解凍是凍制食品消費(fèi)前或進(jìn)一步加工前必經(jīng)的步驟。凍制食品的解凍就是使食品內(nèi)冰晶體狀態(tài)的水分轉(zhuǎn)化為液態(tài)，同時(shí)恢復(fù)食品原有狀態(tài)和特性的工藝過(guò)程?？梢暈閮鼋Y(jié)的逆過(guò)程。 解凍時(shí)必須盡最大努力恢復(fù)加工時(shí)必要的品質(zhì)，使品質(zhì)的變化或數(shù)量上的損耗都減少到最小的程度。 2022/9/8491、解凍過(guò)程 解凍時(shí)，首

18、先是凍制品表層的冰融解成水，隨著解凍的進(jìn)行，融解逐漸向內(nèi)部延伸，由于導(dǎo)熱系數(shù)冰是水的4倍，因此，解凍的速度隨著解凍的進(jìn)行而逐漸下降，解凍所用時(shí)間就比凍結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。2022/9/850空氣解凍法：經(jīng)濟(jì)，不用消耗能源，但是解凍緩慢，易受空氣中微生物的污染。水解凍：將冷凍品浸在水中解凍，可以避免質(zhì)量損失，但食品中的可溶性物質(zhì)易流失，吸水后會(huì)膨脹，解凍水中的微生物污染。真空水蒸氣凝結(jié)解凍：亦稱(chēng)真空解凍。電解凍：微波解凍等。2、食品的解凍方法2022/9/8513、食品在解凍過(guò)程中的質(zhì)量變化（1）汁液流失 汁液是由于在凍結(jié)過(guò)程中，冰晶對(duì)組織造成的機(jī)械損傷。冰晶體在融化后，水分未能被組織細(xì)胞重新吸收而造成的。（2） 解凍時(shí)汁液流失的影響因素凍結(jié)速度：緩慢凍結(jié)，大冰晶體會(huì)對(duì)細(xì)胞組織造成機(jī)械損傷，解凍時(shí)水分未能被組織細(xì)胞重新吸收，因此，流失較大。2022/9/852凍藏的溫度：較低的溫度下凍藏食品，冰晶體生長(zhǎng)速度較慢，能形成較小冰晶體，因此在解凍時(shí)，汁液流失少。生鮮食品的PH：蛋白質(zhì)對(duì)水的親和力與PH有關(guān)，等電點(diǎn)時(shí)，蛋白膠體的穩(wěn)定性差，對(duì)水的親和力最弱，如果解凍時(shí)生鮮食品的PH正好處于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，汁液流失大。2022/9/853解凍速度對(duì)食品品質(zhì)的影響緩慢解凍