水產(chǎn)品保鮮技術(shù)誠(chéng)毅第三章冷凍保鮮技術(shù)副本詳解演示文稿

水產(chǎn)品保鮮技術(shù)誠(chéng)毅第三章冷凍保鮮技術(shù)副本詳解演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共40頁(yè)。（優(yōu)選）水產(chǎn)品保鮮技術(shù)誠(chéng)毅第三章冷凍保鮮技術(shù)副本當(dāng)前2頁(yè)，總共40頁(yè)?，F(xiàn)在漁獲物被撈起后，大多數(shù)都是靠冰藏來(lái)保鮮的。雖說(shuō)冰藏可使保藏的鮮魚(yú)處于0℃附近，但是冰量不足，與冰的接觸不均衡，使鮮魚(yú)冷卻不充分，造成憋悶死亡，肉質(zhì)氧化，K值上升等鮮度指標(biāo)下降的現(xiàn)象。日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)超級(jí)快速冷卻技術(shù)對(duì)上述不良現(xiàn)象的出現(xiàn)有顯著抑制效果。一、超級(jí)快速冷卻（續(xù)）2023/3/213當(dāng)前3頁(yè)，總共40頁(yè)。這種技術(shù)與非冷凍和部分凍結(jié)有著本質(zhì)上的不同。鮮魚(yú)的普通冷卻冰藏保鮮、微凍保鮮等技術(shù)的目的是保持水產(chǎn)品的品質(zhì)，而超級(jí)冷卻是將魚(yú)即殺死和初期的急速冷卻同時(shí)實(shí)現(xiàn)，它可以最大限度地保持魚(yú)體原本的鮮度和魚(yú)肉品質(zhì)，原因是它能抑制魚(yú)體死后的生物化學(xué)變化。一、超級(jí)快速冷卻（續(xù)）2023/3/214當(dāng)前4頁(yè)，總共40頁(yè)。二、超級(jí)快速冷卻與冰藏的比較將剛剛捕獲的鰹魚(yú)分成兩組，一組用普通的冰藏法保鮮，另一組用超級(jí)快速冷卻法處理，平均每尾魚(yú)體重2300g。冰藏法的操作與以往的一樣。超級(jí)快速冷卻法(簡(jiǎn)稱(chēng)超冷)的操作是，用-10℃的冷卻鹽水作30min吊水處理，然后逐條放入-0.5℃的魚(yú)倉(cāng)冷水中(海水與淡水比1：1)存放。保藏中分別就魚(yú)的體溫、pH、K值、甲胺基化合物的含量、鹽濃度等進(jìn)行測(cè)定，另外還進(jìn)行了組織觀察和感官檢驗(yàn)。2023/3/215當(dāng)前5頁(yè)，總共40頁(yè)。1．鰹魚(yú)體溫及冷卻介質(zhì)溫度的變化圖3-1冰藏和超冷保鮮中鰹魚(yú)體溫及其冷卻介質(zhì)溫度的變化①冷凍鹽水②冷水2023/3/216當(dāng)前6頁(yè)，總共40頁(yè)。把活的竹莢魚(yú)、鮐、鯉、鯔放入-15℃的冷鹽水中，使魚(yú)體凍結(jié)1/2以上，取出再放入常溫(20℃)水中，其中有一半以上能復(fù)蘇，恢復(fù)正常。然而若放回冷水中(0℃以下)，則幾乎不能生還。由此可認(rèn)為魚(yú)體表的急冷造成部分休克，多半處于假死狀態(tài)，而后若再使魚(yú)體內(nèi)部急冷，則整個(gè)魚(yú)體就平穩(wěn)死去了。因而冰藏過(guò)程中，大部分色都是悶死的，且還因魚(yú)倉(cāng)內(nèi)水溫上升等原因造成初期冷卻得不夠充分。在超冷保鮮中，由于魚(yú)體大部分凍結(jié)并平穩(wěn)致死，在此期間又均勻且迅速地完成了初期冷卻，所以認(rèn)為在用這兩種方法處理之后的保藏過(guò)程中，其鮮度與質(zhì)量都會(huì)有相當(dāng)大的差異。1．鰹魚(yú)體溫及冷卻介質(zhì)溫度的變化（續(xù)）2023/3/217當(dāng)前7頁(yè)，總共40頁(yè)。2.pH的變化圖3-2冰藏和超冷保鮮中鰹魚(yú)pH的變化2023/3/218當(dāng)前8頁(yè)，總共40頁(yè)。3.K值的變化圖3-3魚(yú)在冰藏和超冷保鮮中K值的變化2023/3/219當(dāng)前9頁(yè)，總共40頁(yè)。4．甲胺基化合物的變化圖3-4魚(yú)在冰藏和超冷保鮮中甲胺基化合物的變化2023/3/2110當(dāng)前10頁(yè)，總共40頁(yè)。5.生鮮鰹魚(yú)體表鹽濃度的變化圖3-5藏和超冷保鮮中鰹魚(yú)體表鹽濃度的變化2023/3/2111當(dāng)前11頁(yè)，總共40頁(yè)。

經(jīng)過(guò)超冷處理，保藏的鰹魚(yú)肌肉組織用顯微鏡來(lái)觀察，發(fā)現(xiàn)魚(yú)體表肉組織沒(méi)有凍過(guò)的痕跡，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)組織被破壞或損傷的情況?；铘~(yú)經(jīng)吊水處理，即使體表被凍結(jié)，若是在短時(shí)間內(nèi)馬上解凍也是有復(fù)蘇游動(dòng)的口的可能的，這也說(shuō)明了肌肉組織細(xì)胞幾乎沒(méi)有受到損傷。6.組織觀察2023/3/2112當(dāng)前12頁(yè)，總共40頁(yè)。表3-1藏和超冷保鮮中鰹魚(yú)的感官評(píng)價(jià)項(xiàng)目時(shí)間/d外觀眼球氣味肉色彈性味道咸度冰藏0黑青透明鮮魚(yú)味鮮紅色一般非常好適中2黑青透明鮮魚(yú)味紅色一般好適中4黑青透明不快腥味暗紅色略軟不好適中6黑略微白濁不快腥味淺紅色軟不好適中8淺黑略微白濁不快腥味淺紅色軟不好適中超冷保鮮0黑青透明鮮魚(yú)味鮮紅色稍硬非常好適中2黑青透明鮮魚(yú)味鮮紅色稍硬非常好適中4黑透明鮮魚(yú)味鮮紅色稍硬非常好適中6淺黑透明鮮魚(yú)味鮮紅色一般好適中8淺黑略微白濁鮮魚(yú)味紅色略軟一般適中7.感官評(píng)價(jià)2023/3/2113當(dāng)前13頁(yè)，總共40頁(yè)。三、超冷技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題及發(fā)展前景如果我們對(duì)漁獲物的質(zhì)量要求是首要的，則要采用非凍結(jié)的方法。非凍結(jié)只有冰藏、冷卻海水、超冷技術(shù)。而其中超冷技術(shù)除質(zhì)量保持得好以外，比冰藏的保鮮期還要延長(zhǎng)1倍。如果我們對(duì)漁獲物的保藏期要求是首位的，那么最好采用凍結(jié)或部分凍結(jié)的方法來(lái)保質(zhì)。2023/3/2114當(dāng)前14頁(yè)，總共40頁(yè)。第三節(jié)玻璃化轉(zhuǎn)移保鮮技術(shù)玻璃

玻璃是指不具有結(jié)晶構(gòu)造的非晶質(zhì)固體，它在極高溫度下可以變成像糖稀那樣能夠流動(dòng)的熔融狀態(tài)，隨著溫度的下降，這個(gè)狀態(tài)會(huì)在某個(gè)很窄的溫度帶上急劇轉(zhuǎn)向固化狀態(tài)而形成玻璃，也就是發(fā)生了一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。一、玻璃化轉(zhuǎn)移的基本知識(shí)具有這種現(xiàn)象的物質(zhì)不僅限于玻璃，許多高分子物質(zhì)也被認(rèn)為具有這樣的狀態(tài)轉(zhuǎn)移特性。由蛋白質(zhì)、多糖等高分子物質(zhì)構(gòu)成的水產(chǎn)品當(dāng)然也含有這種玫璃化轉(zhuǎn)移的性質(zhì)。2023/3/2115當(dāng)前15頁(yè)，總共40頁(yè)。圖處于液體、玻璃化以及結(jié)晶狀態(tài)時(shí)的分子構(gòu)造示意圖2023/3/2116當(dāng)前16頁(yè)，總共40頁(yè)。圖玻璃化轉(zhuǎn)移點(diǎn)附近的粘度情況2023/3/2117當(dāng)前17頁(yè)，總共40頁(yè)。

如果分子很小，且運(yùn)動(dòng)較快，結(jié)合方向又要求不高，則需用極快的冷卻速度可使之變?yōu)椴ＡЩ癄顟B(tài)。相反，如果分子較大，構(gòu)造結(jié)晶時(shí)又必須限制在特定組合時(shí)，為了滿(mǎn)足形成結(jié)晶所需的時(shí)間，即使冷卻速度稍慢一些，轉(zhuǎn)入玻璃化狀態(tài)的可能性也是很大的。2023/3/2118當(dāng)前18頁(yè)，總共40頁(yè)。圖高分子分別處于溶融、玻璃化以及結(jié)晶狀態(tài)下的不同構(gòu)造形式原來(lái)普遍認(rèn)為高分子是結(jié)晶，但X射線(xiàn)解析的結(jié)果證明，實(shí)際上在分子內(nèi)部結(jié)晶性與非結(jié)晶性部分混雜在一起，只是具有一定程度的規(guī)則結(jié)構(gòu)而已。對(duì)某一個(gè)高分子而言，整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)并不完全一樣，也許其中的某一鏈段比另一鏈段運(yùn)動(dòng)得更劇烈些。當(dāng)溫度再上升時(shí)，結(jié)晶性的部分融解，而整體變成熔融狀態(tài)。然而在冷卻過(guò)程中，卻依不同的冷卻速度，有時(shí)回復(fù)到結(jié)晶態(tài)，有時(shí)也可能整體都成為非結(jié)晶質(zhì)的玻璃化狀態(tài)。2023/3/2119當(dāng)前19頁(yè)，總共40頁(yè)。

玻璃化狀態(tài)的意義：食品處于玻璃化狀態(tài)，即意味著食品內(nèi)部在沒(méi)有達(dá)到化學(xué)平衡的狀態(tài)下就停止了各組分間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移及擴(kuò)散，也就是說(shuō)處于玻璃化狀態(tài)的食品不進(jìn)行各種反應(yīng)，可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。對(duì)水產(chǎn)品而言，就可達(dá)到長(zhǎng)期保鮮的目的。2023/3/2120當(dāng)前20頁(yè)，總共40頁(yè)。二、食品的玻璃化轉(zhuǎn)移1.食品聚合物科學(xué)近年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)冷凍和速凍食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，但由于凍結(jié)速率及貯藏、運(yùn)輸設(shè)備等問(wèn)題，解凍后冷凍和速凍食品的質(zhì)量均有不同程度的下降。如何提高凍結(jié)食品的質(zhì)量，早已成為食品科學(xué)家和工程師們感興趣的課題。2023/3/2121當(dāng)前21頁(yè)，總共40頁(yè)。1966年，White和Cakebread綜述了含糖食品的玻璃態(tài)及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度問(wèn)題。他們認(rèn)為：在各種含水的食品體系中，玻璃態(tài)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與貯藏溫度的差值，對(duì)于食品加工、貯藏的安全性和穩(wěn)定性都是十分重要的；水作為一種無(wú)處不在的增塑劑，對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響很大，食品含水量越大，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低，玻璃化的實(shí)現(xiàn)也越困難。2023/3/2122當(dāng)前22頁(yè)，總共40頁(yè)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，越來(lái)越多的食品科學(xué)家和工程師們認(rèn)識(shí)到了White和Cakebread的思想的重要性，并對(duì)此進(jìn)行了大量的研究工作。其中，以美國(guó)的Levine和Slade較為突出，他們?cè)谏钊氲膶?shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，提出了“食品聚合物科學(xué)”的理論。該理論認(rèn)為，食品在玻璃態(tài)下，造成食品品質(zhì)變化的一切受擴(kuò)散控制的反應(yīng)速率均十分緩慢，甚至不發(fā)生反應(yīng)，因此食品采用玻璃化保藏，可以最大限度地保存其原有的色、香、味、形以及營(yíng)養(yǎng)成分。2023/3/2123當(dāng)前23頁(yè)，總共40頁(yè)。2.玻璃化及玻璃化轉(zhuǎn)移溫度物質(zhì)在玻璃態(tài)情況下，其自由體積非常之小，造成分子流動(dòng)阻力較大，體系具有較大的粘度。同樣由于這個(gè)原因，食品體系中的分子擴(kuò)散速率很小，分子間的相互接觸和反應(yīng)速率亦很小。這就是食品處于玻璃態(tài)時(shí)各成分不易發(fā)生理化反應(yīng)、保質(zhì)期得以延長(zhǎng)的原因。食品的玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)可由多種方法得到，快速冷卻、高剪切研磨或擠壓、焙烤和烹飪等都可以形成玻璃態(tài)。2023/3/2124當(dāng)前24頁(yè)，總共40頁(yè)。

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度指的是最大凍結(jié)濃縮溶液發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度，定義為。因?yàn)榇蠖鄶?shù)需凍結(jié)保存的食品含水量均較大，所以就成為食品聚合物科學(xué)中研究應(yīng)用較多的一個(gè)物理量。2023/3/2125當(dāng)前25頁(yè)，總共40頁(yè)。包括水和含水溶液在內(nèi)的幾乎所有凝聚態(tài)物質(zhì)都能形成玻璃態(tài)固體，但由于玻璃化轉(zhuǎn)變是一個(gè)非平衡的動(dòng)力過(guò)程，所以對(duì)一定的物質(zhì)，玻璃的形成主要取決于動(dòng)力學(xué)因素，即冷卻速率的大小。從理論上說(shuō)，只要冷卻速率足夠快，即在不發(fā)生晶化情況下迅速通過(guò)Tg<T<Tm的結(jié)晶溫區(qū)，且達(dá)到足夠低的溫度（T<Tg），幾乎所有材料都能從液體過(guò)冷到玻璃態(tài)的固體，實(shí)現(xiàn)完全的玻璃態(tài)固化。2023/3/2126當(dāng)前26頁(yè)，總共40頁(yè)。在不同的冷卻條件、不同的初始濃度下，溶液樣品可能達(dá)到兩種不同的玻璃態(tài)：一種是完全的玻璃態(tài)；另一種是部分結(jié)晶的玻璃態(tài)。完全的玻璃態(tài)指整個(gè)樣品都形成了玻璃態(tài)，是食品低溫保存的最理想狀態(tài)，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞內(nèi)外完全避免了結(jié)晶以及由此引起的各種損傷。但是由于其他因素的影響，實(shí)現(xiàn)完全玻璃化幾乎是不可能的。2023/3/2127當(dāng)前27頁(yè)，總共40頁(yè)。圖溶液的補(bǔ)充相圖示意圖凍結(jié)曲線(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)移曲線(xiàn)2023/3/2128當(dāng)前28頁(yè)，總共40頁(yè)。由上面的分析可知，實(shí)現(xiàn)凍結(jié)食品玻璃化貯藏的必要條件是貯藏溫度在以下，達(dá)到這一要求可通過(guò)兩種途徑：一是實(shí)現(xiàn)盡可能低的貯藏溫度；二是采取手段提高食品的。從實(shí)用的角度分析，降低貯藏溫度受經(jīng)濟(jì)條件的制約，從而如何采取手段提高食品的成為人們感興趣的研究課題。2023/3/2129當(dāng)前29頁(yè)，總共40頁(yè)。三、影響食品的因素1.冷凍速率對(duì)食品的影響速率極低常速速率極快2023/3/2130當(dāng)前30頁(yè)，總共40頁(yè)。通過(guò)以上關(guān)于冷凍速率對(duì)食品玻璃化保藏時(shí)產(chǎn)品中冰晶含量和玻璃態(tài)區(qū)組成和Tg的影響的討論，可以得出這樣的結(jié)論：對(duì)于給定體系，冷凍玻璃化時(shí)降溫速率越高，所得到的產(chǎn)品冰晶含量越低，無(wú)定形區(qū)的Tg越低，所需的玻璃化保藏溫度越低。一般來(lái)說(shuō)，理想的食品應(yīng)具有較低的冰晶含量，同時(shí)應(yīng)在通常所能提供的冷藏溫度下保持玻璃態(tài)。而要做到這一點(diǎn)，僅從改變冷凍速率的角度改善食品玻璃化貯藏的質(zhì)量是有限的，還必須考慮結(jié)合其他途徑來(lái)進(jìn)一步改善食品的保藏質(zhì)量。2023/3/2131當(dāng)前31頁(yè)，總共40頁(yè)。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于以熱力學(xué)非平衡冷凍速率得到的玻璃化冷凍食品，其中水分子有進(jìn)一步結(jié)晶的趨勢(shì)，只是水分子向晶格的遷移由于體系的高黏度和大分子的剛性而在動(dòng)力學(xué)上受阻，使得體系在一定程度上保持穩(wěn)定。但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)和貯藏溫度的波動(dòng)，水分子有進(jìn)一步結(jié)晶并破壞食品質(zhì)構(gòu)的傾向。2023/3/2132當(dāng)前32頁(yè)，總共40頁(yè)。2．添加劑對(duì)食品冷凍玻璃化的影響

圖添加劑對(duì)體系相圖的影響冷凍穩(wěn)定劑是一類(lèi)具有高和低持水性的食品配料。（如Tg1→

Tg2）b→a冷凍保護(hù)劑是一類(lèi)具有高持水性和低的物質(zhì)。（如Tm1→Tm2）b→c2023/3/2133當(dāng)前33頁(yè)，總共40頁(yè)。圖添加劑對(duì)體系相圖的影響無(wú)論是冷凍穩(wěn)定劑還是冷凍保護(hù)劑，它們對(duì)玻璃化冷凍保藏食品的保藏質(zhì)量的作用效果都是雙重的?？梢灶A(yù)見(jiàn)，將有一種添加劑可以同時(shí)提高高分子的玻璃化溫度和降低水的冰點(diǎn)，使最大冷凍濃縮點(diǎn)由b變化到d。也就是說(shuō)，既提高了玻璃化保藏所需的溫度，又減少了冰晶的含量，使食品的玻璃化保藏質(zhì)量提高。2023/3/2134當(dāng)前34頁(yè)，總共40頁(yè)。四、玻璃化轉(zhuǎn)移在魚(yú)貝類(lèi)保鮮與加工中的應(yīng)用1.鮮魚(yú)的冷凍保鮮如果魚(yú)肉處于玻璃化狀態(tài)則非常穩(wěn)定，在以下的貯藏期間，首先質(zhì)量不會(huì)劣化，其次，包圍著冰晶的玻璃狀成分還可以阻止水分的流失并抑制冰晶的長(zhǎng)大。所以應(yīng)該作為冷凍貯藏的最佳溫度。當(dāng)然要找到這個(gè)點(diǎn)是相當(dāng)困難的。2023/3/2135當(dāng)前35頁(yè)，總共40頁(yè)。

脫水冷凍法是冷凍鮮魚(yú)的方法之一，即從魚(yú)肉中先去掉一部分水再凍結(jié)。這樣做可控制因冷凍所帶來(lái)的質(zhì)量劣化?，F(xiàn)在用玻璃化轉(zhuǎn)移理論可以得到比較合理的解釋。理由是先脫水使到達(dá)之前冷凍的水分減少，冰晶尺寸減小，從而減弱了魚(yú)肉組織的機(jī)械性損傷；此外在冷凍濃縮時(shí)會(huì)發(fā)生各種反應(yīng)，在低濃度區(qū)時(shí)，由于濃度增加會(huì)促進(jìn)反應(yīng)，而一旦成為高濃度，粘度也會(huì)升高，各種反應(yīng)又會(huì)因此而被抑制。由于脫水冷凍法在初期就降低了水分含量而使粘度升高，因而效果很好。2023/3/2136當(dāng)前36頁(yè)，總共40頁(yè)。表鱈魚(yú)肌肉玻璃化轉(zhuǎn)移溫度與水分含量的關(guān)系水分（濕重）/%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）81655849444019Tg/℃-77-75-77-81-86-87-89這個(gè)結(jié)果說(shuō)明，魚(yú)肉組織是一個(gè)極其復(fù)雜的體系，它的玻璃化轉(zhuǎn)移行為與均質(zhì)的糖溶液和單一的高分子有較大的差異。所以說(shuō)要將玻璃化轉(zhuǎn)移應(yīng)用于鮮魚(yú)的冷凍還要做一些基礎(chǔ)工作。