果蔬速冻
果蔬速冻
果蔬速冻速冻是一种快速冻结的低温保鲜法。
所谓速冻果蔬，就是将经过处理的果蔬原料，采用快速冷冻的方法，使之冻结，然后在-18°c～-20°c的低温下保存待用。
速冻保藏，是当前果蔬加工保藏技术中能最大限度地保存其果蔬原有风味和营养成分较理想的方法。
最大冰晶生成区大部分食品在从-1℃降至－5℃时，近80％的水分可冻结成冰，此温度范围称为“最大冰晶生成区”(“三离一隙”是贮藏保鲜三离一隙”。
“三离”指的是离墙、离地面、离天花板。
“一隙”是指垛与垛之间及垛内要留有一定的空隙。
呼吸跃变（及产生的作用）指某些肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期，其呼吸速率的突然升高。
苹果、香蕉、番茄、鳄梨、芒果等均具有，故称跃变型果实。
一般热带与亚热带果实如鳄梨、芒果等，跃变顶峰的呼吸为跃变前的35倍，温带果实如苹果、梨等仅为1倍左右。
柑桔和柠檬等不表现呼吸速率显著的上升，故称非跃变型果实。
不同种类跃变型果实，自采摘后到呼吸上升的间隔及程度均不同。
在出现时或出现之前，果实内部乙烯（促进果实成熟的激素）的形成量也急剧升高。
通常与果实进入成熟达到可食状态相联系。
为了商品的需要，可以用乙烯利（乙烯释放剂）促其提前到来。
也可以用低温、高二氧化碳浓度、低氧浓度等条件处理果实，减弱呼吸作用，延缓乙烯的产生，从而延长对果实的贮藏时间。
简易贮藏）堆藏是将果蔬按一定的形式堆积起来，然后根据气候变化情况，用绝缘材料加以覆盖。
可以防晒、隔热或防冻、保暖，以便达到贮藏保鲜的目的。
推藏按地点不同，可分室外、室内和地下室堆藏等。
（2）架藏是将果蔬存放在搭制的架上进行贮藏保鲜。
架藏按照贮藏架的形状和放置果蔬方式，可分为竖立架、“人”字形棚架、塔式挂藏架、斜波式挂藏架和“S”形铁钩等形式。
（3）埋藏是将果蔬按照一定的层次埋放在泥沙、谷糠等埋藏物内，以达到贮藏保鲜的目的。
埋藏又可分为露地、室内、容器和沟中保藏等。
（4）假植贮藏是将在田间生长的蔬菜连根拔起，然后放置在适宜的场所抑制其生理活动，保持蔬菜鲜嫩品质。
果品与蔬菜的速冻四种方法
果品与蔬菜的速冻四种方法
果蔬速冻的方法有：
（1）鼓风冷冻法一般采用隧道式鼓风冷冻机，产品用网带携带通过隧道，一般与冷风逆流而行，这种冷冻法通常采用的冷空气温度为-18--34℃，风速在每分钟30-1066米之间。
此外还有硫化冷冻法，小颗粒产品如青豌豆、甜玉米以及各种切分成小块的蔬菜都可以用这种方法，颗粒产品铺放在一个有孔眼的网带上或有孔眼的盘子上，铺放厚度为2.5-12.5厘米，进行冷冻时，将冷空气以足够的速度由网带下方向上强烈吹送，将产品吹起但不带走，这种方法增加了冷空气与物料的接触面积，冷冻速度快。
（2）间接接触冷冻法这种方法是将产品由制冷剂冷却的金属板面接触冷冻降温，主要装置是在绝热的厢厨内装置可以移动的空心金属板，制冷剂在平板的空心内部流动，产品则放置在上下两空心平板之间紧蜜接触，进行热交换。
主要有以下三种类型：间隙式接触冷冻厢、半自动接触冷冻厢、全自动接触冷冻厢。
一般的冷冻温度在-45℃。
（3）浸渍冷冻法产品直接浸在液体制冷剂中，液体是热的良导体，在浸渍冷冻中与产品接触面积最大，冷冻速度最快。
（4）低温冷冻法这种方法是产品在一种沸点很低的制冷剂进行相变的条件下（液态变为气态）获得迅速冷冻的方法。
这是通过制冷剂在沸腾相变过程中需要吸收大量的热，
这些热量由产品中吸取而使其降温，通常的制冷剂是液态氮，沸点为-195.81℃，其次是二氧化碳，沸点是-78.5℃，这种方法比前几种制冷速度快，效果好。
果蔬的速冻
11-8 果蔬的速冻
在包装前对于某些产品如蘑菇应镀包冰衣，这是防止产品 氧化褐变的措施。镀包冰衣比较简单，将产品倾入镀冰槽 内，冰槽的水温不得高于5℃，产品入立即捞出。由于冻 结温度较低，使产品外层镀包上一层薄薄的冰衣。
8
11-8 果蔬的速冻
五、速冻果蔬的贮藏 速冻果蔬的贮藏取决于两个条件：一是低温，二是保持库
温相对稳定。 冷冻产品贮藏通常采用的温度为-12～-23℃，而以-18℃
为最适用。 致病菌或使食品腐败变质的微生物在3℃以下就不能活；
嗜冷细菌在-10℃下生长停止。 贮藏库内温度波动范围较大使速冻产品反复解冻和再结晶，
出现重结晶现象，破坏果蔬细胞组织结构，影响产品质量。 冻藏期间保持库温的相对稳定极为重要。
10
三、速冻工艺 1.马铃薯 好的马铃薯原料应具有如下特征：(1)形状大小差别小。
(2)芽眼浅。(3)形态周正。(4)无损，相对密度大，淀粉 和其他固形物多。(5)蔗糖、还原糖少。 相对密度大者制品的得率高，油炸时吸收的油少。还原糖 含量多者，在油炸时易褐变。 马铃薯在冷藏时糖含量增加，程度与贮藏温关，马铃薯在 4℃下长期贮藏，使用前经一至数周在20一25℃下调节再 进行油炸时，其明度值明显提高。
的原料熟度早，乳熟者最好；带穗轴的则比其更早。随着 果粒成熟度的增加，水分减少，淀粉增加，糖分减少。 玉米收获后会很快地失去香味，在收获后迅速进行冻结。 由于收获以后发热强烈，在运输中应避免堆积，有良好的 通风。原料到加工厂后应急速冷却，除去外皮、丝穗，玉 米粒用脱粒机分离。
5பைடு நூலகம்
11-8 果蔬的速冻
11-8 果蔬的速冻
一、果蔬速冻的概念 速冻保藏，是将经过处理的果蔬原料用快速冷冻
食品工艺-食品加工-第四章 果蔬速冻
2. 冰的导热系数是水的4倍。
3.水结成冰后，冰的体积比水增大约9％。水结冰时会形成冻结膨胀压。
冻结时，表面的水首先结冰，然后冰层逐渐向内伸展。当内部水分因 冻结而膨胀时，会受到外部冻结了的冰层的阻碍，因而产生内压， 这就是所谓“冻结膨胀压”；如果外层冰体受不了过大的内压时， 就会破裂。
第一节 速冻原理
表 3-8 一些食品的冻结率（%）
温度/C -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -12.5 -15 -18
食品
肉类，禽类 0-25 52-60 67-73 72-77 75-80 77-82 79-84 80-85 81-86 82-87 85-89 87-90 89-91
按推进距离： 以－5℃的冻结层在单位时间内从食品表面向内部推进 的距离为标准：
快速冻结 ： V=5~20cm/h； 中速冻结 ： V=1~5 cm/h； 缓慢冻结： V=0.1~1 cm/h。
Chapter 4 Quick-freezing fruits and vegetables
1 • 概述 2 • 速冻原理 3 • 速冻对果蔬的影响 4 • 果蔬速冻工艺 5 • 果蔬速冻生产实例
概述
冷冻食品的历史
速冻食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。 发达国家冷冻食品在食物结构中占有相当大的比例；美国冷冻食品 人均年消费量已超过60 kg，欧洲国家30~40 kg，日本15kg，而我国约 为3 kg。
在从－1 ℃降至 －5℃时，近80%的水分可冻结成冰，此温度范围即是— —。
最大冰晶生成区
A
B
S
过冷点（稍低于 冻结点）
C D
一般是－18 ～－25 ℃
–初始阶段，从初温到冰点， –中间阶段，此阶段大部分水分陆续结成冰 –终了阶段，从大部分水结成冰到预设的冻结终温。
果蔬制品工艺果蔬速冻
速冻果蔬生产
5．水果的浸糖处理
水果需要保持其鲜食品质，通常不进行漂烫处理，为了破坏
Hale Waihona Puke 水果酶活性，防止氧化变色。水果在整理切分后需要保存在糖液
或维生素C溶液中。水果浸糖处理还可以减轻结晶对水果内部组
织的破坏作用，防止芳香成分的挥发，保持水果的原有品质及风
味。
糖的浓度一般控制在30％～50％，因水果种类不同而异，一
般用量配比为2份水果加1份糖液，加入超量糖会造成果肉收缩。
某些品种的蔬菜，可加入2％食盐水包装速冻，以钝化氧化酶活
性，使蔬菜外表色泽美观。
为了增强护色效果，还常需在糖液中加入0.1％～0.5％的维
生素C、％～％柠檬酸或维生素C和柠檬酸混合使用效果更好（如
0.5％左右的柠檬酸和0.02％～0.05%维生素C合用），此外，还
•果蔬制品工艺果蔬速冻
速冻胡萝卜丝（段）加工工艺
原料验收 高压冲洗 去皮切头 切丝(段) 速冻 去水 冷却 烫漂 清洗 挂冰衣 包装 金属探测 冷藏
•果蔬制品工艺果蔬速冻
果蔬制品工艺果蔬速冻
2 化学变化 A 蛋白质变性：
☞水分冻结使蛋白质脱水，冰晶体挤压，使蛋白质形变， 结构破坏，（冻结速度越慢，越严重）；
☞细胞中水分冻结，溶液浓缩，盐浓度增加，使蛋白质 发生盐析变性；
☞脂肪分解产生醛酮类物质，使蛋白质变性。
B 变色和退色
C 淀粉的老化：淀粉在- 1-1℃，老化速度 最快。
•果蔬制品工艺果蔬速冻
速冻果蔬生产技术
10．解冻与使用
速冻果蔬的解冻与速冻是两个传热方向相反的过程，而且二 者的速度也有差异，对于非流体食品的解冻比冷冻要缓慢。而且 解冻的温度变化有利于微生物活动和理化变化的加强，正好与冻 结相反。食品速冻和冻藏并不能杀死所有微生物，它只是抑制了 幸存微生物的活动。
果蔬速冻.
1872年，David Boyle（美）和Carl Von Linde
（德）分别发明了以氨为介质的压缩式冷冻机，当时
主要用于制冰。 1877年，Charles Tellier（法）将氨 -水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊 肉并运输到法国，这是食品冷冻的首次商业应用，也 是冷冻食品的首度问世。 20世纪初，美国建立了冻结
A
最大冰晶生成区
B
S
冻结点
C
一般是－18 ～－5 ℃
D
最大冰晶生成带（Zone of maximum ice crystal formation） ：在从－1 ℃降至 －5℃时，近80%的水 分可冻结成冰的温度范围。研究表明，应以最快的速
度通过最大冰晶生成带。 速冻形成的冰结晶多且细小
均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细 胞造成机械损伤。冷冻中未被破坏的细胞组织，在适 当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作 用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。 缓冻形
食品厂。 20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。
我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻蔬菜，
冷冻食品开始起步。 80年代，由于“冷链”配备的
不断完善和家用冰箱、微波炉的普及，销售用冰柜和
冷藏柜的使用，推动了冷冻冷藏食品的发展；出现冷
冻面点。 90年代，冷链初步形成；品种增加，风味
特色产品和各种菜式；生产企业和产量大幅度增加。
1.冻结时间 缩短冻结时间应从这三方面加以考虑： （1）减小食品厚度，
（2）增大放热系数（采用强制循环，液体介质
等）
（3）降低冷冻温度。
2.冻结速度对产品质量的影响 冻结速度越快，形成的冰晶体就越细小、均匀， 而不至于刺伤组织细胞造成机械伤。缓慢冻结形 成的较大的冰晶体会刺伤细胞，破坏组织结构， 对产品质量影响较大。
第七章 果蔬速冻
6 干耗与冻害 原因：由于速冻食品表面的冰晶升 华造成的 防止措施： 防止外界热量的流入，提高冷库 外围结构的隔热效果 ； 对食品本身附加包装或包冰衣； 在包装内添加一定量的抗氧化剂。
二、流通
从运输途中到销售网点，每一个环 节都必须维持适宜的低温，即保持 不超过-18℃的温度。
三、解冻
（二）食品原料冻结
纯水的冰点为0℃，果蔬的冰点在0℃ 以下。
二 冻结速度与产品质量 （一）冻结速度
1 定量法 （1）以时间划分
食品中心温度从-1℃降至-5℃所需 时间，在3-20min内属快速冻结， 20-120min称中速冻结,超过120min 称为慢速冻结
（2） 以推进距离划分 以单位时间内将-5℃的冻结层从食 品表面向内部推进的距离为标准 快速冻结：5-15cm/h 中速冻结：1-5cm/h 缓慢冻结：0.1-1cm/h
一、贮藏 （一）保证速冻产品良好贮藏质量 的条件： 1保持低温 -18℃ 2保持库温的相对稳定性
（二）果蔬制品在冻藏期间的变化 1气味：积累羰基化合物和乙醇，脂 类氧化 2质地：软化 原因：原果胶水解成可溶性果胶 冻结时细胞水分外渗，解冻后不能 全部被原生质吸收复原
3 色泽：绿色变灰绿色 叶绿素转化成脱镁叶绿素 酶促褐变 4营养成分
果蔬速冻工艺
原料选择 清洗 去皮、切分 烫漂与冷却 沥干 快速冻结 包装 除杂
第三节 速冻的方法及设备 一、鼓风冷冻法 二、流化床冻结器 三、间接接触冻结法 四、直接接触冻结法
冷 库
固定的吹风隧道
带推车的吹风隧道
螺旋式冻结器
单螺旋速冻机
平板速冻机
果蔬速冻工艺
2.冷冻对果蔬化学变化的影响
三.果蔬速冻工艺1.果蔬速冻工艺流程来自2.果蔬速冻的操作要点
(1)原料选择：
• 选择适宜冷冻加工的果蔬品种，含纤维少，蛋白质、淀粉
多，含水量低，对冷冻抵抗力强，按食用成熟度采收。
• 适合速冻加工的蔬很多，有青刀豆、茄子、番茄、青椒、
黄瓜、南瓜等，叶菜类有菠菜、芹菜、韭菜、香菜等，茎 菜类有土豆、芦笋、莴笋、芋头等，根菜类有胡萝卜、山 药等。此外，还包括花菜类和食用菌等。适宜速冻的水果 主要有葡萄、桃、李子、樱桃、草莓、荔枝、板栗、西瓜、 梨、杏等。
（1） 原料基地建设：
（2） 生产质量管理：
（3）冷链系统建设
二.速冻对果蔬的影响
1.速冻对果蔬组织结构的影响
（1）机械性损伤(mechanical damage theory)
在冷冻过程中，细胞间隙中的游离水一般含可 溶性物质较少，其冻结点高，所以首先形成冰 晶，而细胞内的原生质体仍然保持过冷状态， 细胞内过冷的水分比细胞外的冰晶体具有较高 的蒸汽压和自由能，因而促使细胞内的水分向 细胞间隙移动，不断结合到细胞间隙的冰晶核 上去，此时，细胞间隙所形成的冰晶体越来越 大，产生机械性挤压，使原来相互结合的细胞 引起分离，解冻后不能恢复原来的状态，不能 吸收冰晶融解所产生的水分而流出汁液，组织 变软。
大小均匀坚实，无压伤病虫害 。
②预处理： 按果实的色泽和大小分级挑选。 原料分级后，去果蒂，清水清洗。 将30-50%糖液倒入容器中，然后放入草莓。
果蔬速冻
果蔬速冻工艺赵瑞平食品贮运教研室第五章果蔬的速冻一、概念及基本情况速冻果蔬是将新鲜果蔬经过加工预处理后，利用低温使之快速冻结并贮藏在-18℃或以下，达到长期贮藏的目的。
起始于二十世纪30年代，其品质好，接近新鲜果蔬的色泽、风味和营养价值，保存时间长，可随时供应，食用方便，近二十年来，由于生活水平提高，冷链运输和冰箱的普及等而发展迅猛，速冻蔬菜的主要消费国是美国、欧洲及日本，其中美国即是消费国也是出口国。
日本也是速冻蔬菜的消费大国。
45%来自美国，35%为中国。
我国60年代开始发展，主要是速冻蔬菜，为出口大国，年创汇2亿美元。
生产企业300多家，销往欧美及日本，劳动力成本低、原料经济便宜，竞争力强。
可用于速冻的水果有：葡萄、桃、李子、杏、樱桃、草莓、荔枝、西瓜、梨等。
而蔬菜的种类较多：果菜类、瓜类、豆类、叶菜类、茎菜类、根菜类、食用菌类等，如马铃薯、甜玉米、青刀豆、毛豆、蚕豆、菠菜、菜花、胡萝卜、马蹄、藕、芋头、蒜、青椒等。
二、速冻果蔬生产的基本原理1、冷冻对微生物和酶的影响（1）酵母菌及霉菌比细菌耐低温能力强，而部分嗜冷细菌在２低温下缓慢活动，一般最低温度活动范围：嗜冷细菌0—-8℃、耐低温霉菌与酵母菌-8—-12℃。
因此，防止微生物繁殖的临界温度是-12℃，但-12℃不能有效抑制酶的活性和各种生化反应，这些要求应低于-18℃冷冻不能完全杀死微生物，有部分微生物生存，尤其是孢子和芽孢，幸存的微生物在冷冻时会受到抑制，但在解冻时会迅速恢复活动而造成败坏，故要创造良好卫生条件，如GMP、HACCP。
（2）冷冻产品的色泽、风味、营养等变化，有许多酶参与，造成褐变、变味、软化等。
低温可显著降低酶促反应，但不能破坏酶的活性，在-18℃以下，酶仍缓慢活动，有的在-73℃时仍有活性，在解冻时酶活性增强，使色泽、风味、质地变劣，故在冻结前要进行破坏或抑制酶活性的处理措施。
此外若不钝化或抑制酶活性，直接冻结贮藏几周后，其色泽、风味等也变劣。
第三节 果蔬速冻技术
一、速冻原理
冻结速度与冰晶分布的关系
一、速冻原理
二、果蔬的速冻方法及设备
（一）、食品的冻结方法按分：
（1）间接接触冻结：空气冻结、接触冻结结
（2）直接接触冻结：浸渍式冻结、喷淋式冻结
混合 根据产品特点:
空气冻结：
静止空气冻结、气流冻结、流化床冻结 、液
二、果蔬的速冻方法及设备
（二）、冻结装置
1、静止空气冻结 温度：-35 -25℃
库房：利用空气自然对流冷却、冻结 设备：小型冷库、冰箱
二、果蔬的速冻方法及设备
2、气流冻结
条件：低温空气 鼓风机 形成气流
宽带式连续快速冻结装置
螺旋冻结装置
二、果蔬的速冻方法及设备
隧道式宽网带单体速冻机
二、果蔬的速冻方法及设备
3、流化床冻结
悬浮式冻结
条件：高速冷风自下而上吹送
►控制措施: 速冻前进行漂烫处理
4.龟裂
►水变冰体积增大，产生冻结膨胀压 ►原因：冻结不均匀、速度太快 ►控制措施：控制冻结的温度和速度
四.速冻食品冻藏过程中其他常见现象
5.汁液流失：
►缓慢冻结造成果蔬组织的细胞机械损伤，解冻后， 水不能被细胞完全吸收，造成汁液流失，口感、风 味、品质下降 ►控制措施：
四.速冻食品冻藏过程中其他常见现象
2.干耗
►速冻产品在冷却、冻结和冻藏中，带走热量、带走水分 ►空气流速快，干耗大，冻藏时间长，干耗严重
原因：表面冰晶直接升华
控制措施： ►严密包装 ►保持冻藏库温与冻藏品温一致性 ►上冰衣
四.速冻食品冻藏过程中其他常见现象
3.变色
►酶活性不能完全抑制
►冻藏温度越低，变色速度越慢
速冻草莓
第六章 果蔬速冻
要点： 浸糖： 目的： （1）隔O2免遭氧化损失 （2）防干耗（脱水） （3）糖溶液冻结的膨胀率小于水，保护细 胞防止破坏果肉组织 方法：30～50％糖溶液＋0.1～0.5％Vc＋ 0.5％柠檬酸（护色） 也可先浸硫
冷却：烫漂后的豌豆荚，应立即迅速冷却，确保 风味、质地及营养成分因热作用的损失最少。冷 却的方法一般采用清水冷却法，用不锈钢水槽， 可分为两段冷却或采用两个冷却槽。为了提高冷 却效果，有条件的可采用冰水冷却。冷却后豌豆 荚应沥干水分，温度最好在0-5 ℃
冻结、包装、冻藏：冷却和沥干水分后的豌豆荚 通过输送带提升至IQF冻结机入口的振动机筛分 均匀和作最后的沥干水分，然后进入IQF冻结机 冻结。冻结温度为-40～-35℃。
包装 目的：（1）防止干耗，防止氧化干耗 （2）防止微生物的污染
隧道式速冻机
单螺旋速冻机
双螺旋速冻机
流化速冻机
液氮式速冻机
冻藏：低温库 －18℃ （1）保证温度必须在－18℃ （2）保持恒温（冻藏→流通→运输）即冷 链 否则重复冻结（解冻）相当于缓慢冻 结，使得晶核增大，破坏细胞组织，出 现流汁现象。 （3）不与有刺激性或有异味的物品混放。 水果蔬菜保鲜高温库 0～5℃<10℃
预冷却： 目的： （1）快速降温，热烫后，防止营养，色、 香、味的损失 （2）降低初温，提高生产效率，缩短冷冻 时间 方法：（1）水冷 蔬菜（冷水冲凉）以下 物料温度降至10℃以下 （2）风冷 水果（风吹冷却）
沥干 防粘连 离心机甩干或振荡筛 布料→速冻 速冻机 间接冻结：静止空气冻结、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。 强风冻结装臵（隧道式、传送带式、悬浮式（流化床）） 单体速冻individual quick frozen 即IQF：一般颗粒状、 小片状、短段状的原料较为适用。由于传送的带动， 原料是向前移动，在彼此不粘结成堆的情况下完成冻 结，因此称为单体冻结。
第六章果蔬速冻
要实现水分完全固化，必须达到低共熔点温度。
三、冻结速率
冻结速率是指食品物料内某点的温度下降速率 或冰峰的前进速率。
（一）时间-温度法冻结速率
食品中心温度从-1℃降到-5℃所需的时间， 少于 30 min，快速冻结， 超过30 min，缓慢冻结。
缺点： ① 对最大冰晶生成带温度区间较宽的食品不适用。 ② 不能反映食品物料形态、几何尺寸和包装情况。 使用注意：标注样品大小
解冻时食品的变化：食品软化；产生汁液流失； 微生物的活动可能使食品腐败变质；表面水分蒸 发，使氧化加速。
（二）食品的解冻方法
思考题
果蔬速冻原理？ 简述速冻速度与果蔬产品质量的关系。 果蔬解冻过程中汁液流失的原因及特点。 冷藏物流的管理原则？
所需时间之比。
v 0 0
• • • • 冷冻库 送风冻结器 悬浮冻结器 液氮冻结器 0.2cm/h 慢速冻结 0.5～2cm/h 中速冻结 5～10cm/h 快速冻结 10～100cm/h 快速冻结
四、冻结速度与冰晶的状态和分布
缓慢冻结
– 冻结速度慢，细胞内水分向细胞外冰晶转移 的时间长，结果形成较大的冰晶体。
达到终温
C→D 溶质组分浓缩，冻结温度不断下降。
食品的冻结曲线（二）
T/℃
Ⅱ 0℃
Ⅲ
• 冷却阶段(Ⅰ)
• 最大冰晶生成阶段(Ⅱ)
Ⅰ
τ /min
• 品温迅速降低阶段(Ⅲ)
c.冻结曲线在生产上的意义
小结：
• 食品冻结规律
–冻结从过冷点开始，冻结开始后温度回升至 冰点； –随着水分冻结量增大，溶质浓度增大，冻结 温度不断下降；
10~100 10左右 6左右 2~4
果蔬速冻
果蔬冷冻基本原理
（ 2 ）结晶 食品中的水分由液态变为固态的 冰晶结构，即食品中的水分温度在下降到过冷点之 后，又上升到冰点，然后开始由液态向固态的转化， 此过程为结晶。结晶包括两个过程：即晶核的形成 和晶体的增长。 ①晶核的形成。在达到过冷温度之后，极少一 部分水分子以一定规律结合成颗粒型的微粒，即晶 核，它是晶体增长的基础。 ②晶体的增长。指水分子有秩序地结合到晶核 上面，使晶体不断增大的过程。
-0.60 -0.60 -0.50 -0.80 -0.90 -0.50 -3.29 -0.85 -1.03 -1.40
果蔬冷冻基本原理
3．水分的冻结率
冻结终了时食品中水分的冻结量称冻结率。可以近似 地表示为
K =100（1-td/ts）
式中 K－食品冻结率，％
td－食品冻结点，℃
ts－食品温度，℃
食品的冻结率与温度、食品的种类有关，温度越低， 食品冻结率越高，不同种类的食品即使在相同温度下也有 不同的冻结率。如表3-2所示。
果蔬冷冻基本原理
表3-2 一些果蔬在不同温度下的水分冻结率 单位：%
食品温度/℃ 品 名 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -10 -15 -18 -20 -25 -30
果蔬冷冻基本原理
第一节 果蔬冷冻基本原理
一、果蔬的冻结 1．冻结过程
食品冷冻的过程即采取一定方式排除其热量，使食品 中水分冻结的过程，水分的冻结包括降温和结晶两个过程。 果蔬由原来的温度降到冰点，其内部所含水分由液态变成 固态，这一现象即为结冰，待全部水结冰后温度才继续下 降。
果蔬冷冻基本原理
（1）降温 纯水在冷冻降温过程中， 常出现过冷现象，即温度降到冰点（0℃） 以下，而后又上升到冰点时才开始结冰 （图3-1）。在过程abc中，水以释放显热的 方式降温；当过冷到c点时，由于冰晶开始 形成，释放的相变潜热使样品的温度迅速 回升到0℃，即过程cd，在过程de中，水在 平衡的条件下，继续析出冰晶，不断释放 大量的固化潜热。在此阶段中，样品温度 保持恒定的冻结温度0℃；当全部的水被冻 结后，固化的样品才以较快速率降温（ef 段）。
果蔬速冻和缓冻的原理区别
果蔬速冻和缓冻的原理区别
果蔬的速冻和缓冻是两种不同的冷冻方法，原理区别如下：
速冻：速冻是指将果蔬在非常短的时间内迅速冷冻至极低温，通常在-18以下。
速冻的原理是利用高速冷凝器迅速将果蔬的温度降至冰点以下，冷冻速度非常快。
速冻的优点是可以迅速将果蔬内部的水分变成微小冰晶，减少冷冻过程中产生的冰晶对果蔬细胞的破坏，保持果蔬的质地和口感。
缓冻：缓冻是指将果蔬在相对较长的时间内逐渐冷冻至低温，通常在-9至-5之间。
缓冻的原理是逐渐降低果蔬的温度，在较长时间内冷冻，冷冻速度较慢。
缓冻的优点是可以逐渐将果蔬内部的水分变成大冰晶，减少冷冻过程中产生的微小冰晶对果蔬细胞的破坏，使果蔬的质地和口感更加保持。
综上所述，速冻和缓冻的原理区别主要在于冷冻的速度和冷冻过程中产生的冰晶大小，速冻较快，产生微小冰晶，保持食材的质地和口感较好，缓冻较慢，产生大冰晶，保持食材的质地和口感相对较差。
10.果蔬速冻
感官指标
色泽：果面色泽一致，具有 本品种固有成熟适度的色泽。 风味：具有本品种应有的鲜 美芳香味，无异味。 组织状态：果皮完整，果肉 组织不软烂，质嫩多汁，果型 端正，果面清洁，无脱蒂、虫 蛀、冻裂现象。
理化指标
包括速冻果蔬的糖、 酸、硬度等主要营养 成分及变化情况。
五、常见问题分析与控制
冻结点
C
一般是－18 ～－5 ℃
D
最大冰晶生成带（Zone of maximum ice crystal formation） ：在从－1 ℃降至 －5℃时，近80%的水分可冻 结成冰的温度范围。研究表明，应以最快的速度通过最大冰晶 生成带。 速冻形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细 胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。
优质速冻食品应具备的要素
－18℃－－30 ℃冻结 20分钟内完成
速冻后食品中心温度要 达到－18 ℃以下。
针状小冰晶，其直径 应小于100um
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冰晶体分布合理。
食品解冻时，不 产生汁液流失
四、质量标准
微生物指标
包括农药残留量，微量元素允 许量及微生物指标均按果蔬加工 品的国家标准。
粪 便 指 示 剂 微 生物
表 3-1：部分微生物生长和产生毒素的最低温度 生长 产毒素 10.0 10.0 肉毒杆菌 10.0 10.0 肉毒杆菌 --10.0 肉毒杆菌 3.0 3.0 肉毒杆菌 1520 --梭状荚膜产气杆菌 6.7 6.7 金黄色葡萄球菌 6.7 沙门氏杆菌 不产外毒素 3~5 埃希氏大肠杆菌 不产外毒素 0 产气杆菌 不产外毒素 3~5 大肠杆菌类 不产外毒素 线：食品在冻结过程中，温度逐渐下降，食
品温度与冻结时间关系的曲线。
果蔬速冻原理
果蔬速冻原理
速冻技术是一种将果蔬迅速冷冻以保持其新鲜度和营养价值的方法。
速冻原理基于以下几个步骤：
1. 预处理：果蔬在被冷冻之前需要先进行清洁和修整。
这包括去除任何不需要的部分，比如茎、叶子或者坏掉的部分。
2. 快速冷冻：果蔬通常在经过预处理后被迅速冷冻。
速冻的关键是要将果蔬迅速冷却到非常低的温度，通常在-18摄氏度以下。
这个过程可防止冰晶形成过大，从而减少对果蔬细胞的损伤。
3. 冷冻贮存：速冻后的果蔬通常被贮存在冷冻室中。
这些室内的温度保持在-18摄氏度以下，确保果蔬的质量、口感和营养
保持稳定。
速冻果蔬的原理是利用迅速的冷却过程，通过减少冰晶的形成和细胞的冻结损伤来保持果蔬的新鲜度和质量。
速冻过程中果蔬的水分将迅速结冰形成小冰晶，这有助于保持果蔬的细胞结构和纤维组织的完整性。
同时，速冻过程中果蔬内部水分的结冰可以减少微生物的生长和活动，从而延长果蔬的保质期。
总而言之，速冻技术通过快速冷冻过程有效地保持果蔬的新鲜度、口感和营养价值。
它已成为现代食品加工业中常用的方法，为人们提供方便、营养和美味的冷冻果蔬产品。
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原料的预冷：原料在采收之后，速冻之前需要进行降 温处理，这个过程称预冷，通过预冷处理降低果蔬的 田间热和各种生理代谢，防止腐败衰老。预冷的方法 包括冷水冷却、冷空气冷却和真空冷却。
清洗：清洗前不得进入其他车间（污染农药较重的： 化学试剂洗涤） 切分的目的： 1、大小、规格一致，质量均匀，包装整齐。 2、工艺参数便于统一，便于工艺处理。 漂烫和冷却：通过漂烫可以全部或部分地破坏原料中 氧化酶的活性，起到一定杀菌作用。对于含纤维较多 的蔬菜和适于炖炒的种类，一般进行漂烫。漂烫的时 间和温度根据原料的性质、切分程度确定，通常是 95～100℃，几秒至数分钟。而对于含纤维较少的蔬菜， 适宜鲜食的，一般要保持脆嫩质地，通常不进行漂烫。 烫漂：热水法、蒸汽法、微波法、红外线法等。冷却： 立即10℃左右
1.冷冻量的要求 降温：物料温度→冰点→冻藏温度（原始初温 →冷藏温度） 应排除的热量 保温：防止外来热源
2.应排除的热量 （1）初温→冰点 释放热c1m△t1 （2）液态→固态 释放热Qm （3）冰点→冻藏温度 释放热c2m△t2
维持冷藏库低温贮存需消除的热量 包括墙壁、地面和库顶的漏热 其他热源 实际应用时： 冷冻量＝（1＋2＋3）＊（1＋10％）
对鱼进行冷冻 可控条件 保藏
以氨为冷媒的 可控条件 吸收式冷冻机 以氨为冷媒的 可控条件 压缩式冷冻机 牛羊肉冻结机 可控条件 国与国间的输 送
（二）我国冷冻食品的发展现状和前景展望
1、历史：起步较晚 建国后 : 引进技术发展生产 20世纪70年代: 果蔬速冻加工逐步发展 80-90年代 : 在我国外贸商品出口比重大 21世纪:有更大的发展 2、目前存在的优势和主要问题 （1）优势：市场需求量大，在发展中国家发展速度迅猛， 有利于食品工业化生产的进一步发展。 （2）存在的问题：1）发展的不平衡 2）加工工艺和设 备上的不足、技术上、管理上的欠缺、技术人员的缺 乏和从业人员素质差等。 3、发展前景： 机遇与挑战并存。抓住机遇，迎接挑战!
3、间接接触冻结法 完全用热传导方式进行冻结的方法 冻结效率取决于它们的表面相互间密切接触的程度。 4、直接接触冻结法 散态或包装食品在与低温介质或超低温制冷剂直接接 触下进行冻结的方法。
常用的制冷介质可分为两大类 （1）与制冷剂间接接触冷却的液态或气态介质，如盐 水、糖液、甘油、空气等 （2）蒸发时本身能产生制冷效应的超低温制冷剂，如 液氮、特种氟利昂、液态二氧化碳及干冰等。
决于在冷藏链中流通的温度(Temperature)和时间 (Time)。
五、速冻食品的发展和展望
20世纪 : 1928年起源于美国/70多年的历史 第二次世界大战 : -18℃为合适冻藏条件/烫 漂在速冻蔬菜中的作用 50年代:美国农业部西部地区研究所提出著名 的T.T.T概念,又提出P.P.P理论 20世纪下半叶:单体速冻技术（IQF)发展
沥干：避免冻结时结成冰块：离心甩干机、振动筛 快速冻结 包装作用： 1、控制冰晶升华，防止干燥。 2、防止氧化引起变色变味变质。 3、防止微生物污染，保持产品的卫生质量。 4、便于产品运输销售和食用。 5、美观、宣传广告作用。
速冻方法与设备
间接接触冷冻法和直接接触冷冻法 1、鼓风冷冻法 速冻设备内采用的空气温度为－46℃～－29℃ 强制的空气流速为10 ～15m/s 增大风速→提高冻结速度 空气流动方式：食品上、食品下 逆向气流常用 克服：预冷（－4 ℃高湿空气中预冷） 2、流化床式冻结器
（一）速冻食品的发展历史
时间ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
国家
发展阶段 特点
天然冰雪、冰 不可控 窖的使用 冷冻机的发明 可控条件
公元前1000多 中国 年 19世纪上半叶 1834年 英国
乙醚为冷媒的 可控条件 压缩式冷冻机
1842年
1860年 1872年 1877-1878 法国Carre 美国、德国 法国Charles Teller
-0.60
-0.60 -0.50 -0.80 -0.90 -0.50 -3.29 -0.85 -1.03 -1.40
果蔬冷冻基本原理
表2
品 名
-1 -2 60 50 28 0 0 0 -3 70 65 50 32 20 0 -4 76 71 58 45 32 20 -5 80 75 64.5 53 41 32 -6 82 77 68 58 48 40 -10 88 83.5 77 70 65.5 58 -15 90 87.5 83 78 72 67 -18 91 89 84 80.2 75 71 -20 91.5 90 85 82 77 72 -25 93 92 87 85 80 74 -30 95 93 90 87 83 76
速冻果蔬的冻藏、流通与食用
一、速冻果蔬的冻藏
目的： 贮藏过程中影响食品品质的因素：
（一）速冻果蔬制品在冻藏期间的变化
1、冰晶体的增大和重结晶 防止措施:深温速冻；贮温低，减少波动。
2、干缩与冻害： 原因：由于冰晶升华造成。 防止方法:灌水保温是使受冻组织恢复机能的 好办法。 3、变色： 原因：酶促褐变、非酶褐变、色素的分解、制 冷剂泄漏等。 4、盐析作用引起的蛋白质变性 5、与酶有关的化学变化 6、其他变化
果蔬速冻
速冻原理
果蔬类制品目前均采用速冻加工。速冻加工的 主要优点是对制成品的细胞、组织危害轻，解 冻后对食用品质影响小，是对果蔬组织质地、 结构、品质破坏最小，对感官质量影响最小的 冷冻方式。
速冻是近代食品工业中发展迅速的一种新技
术，在食品保存方法中占重要地位。速冻比其 它方法更能保持食品的新鲜色泽、风味和营养 成分。
（二）冻藏温度的选择
-18℃以下的温度
（三）速冻果蔬的冻藏管理
1、冻藏库使用前的准备工作 2、入库食品的要求 3、速冻食品贮藏的卫生要求 4、消除库房异味
二、速冻果蔬的流通 商业流通→社会、经济效益 保温→保质
三、解冻 解冻后：微生物的活动、各种理化变化 冷冻水果解冻越快，对色泽和风味的影 响越小。 解冻应迅速而均匀，才能取得良好效果。
一些果蔬在不同温度下的水分冻结率
食品温度/℃
单位：%
番茄 洋葱 大豆，胡萝卜 苹果，梨，马铃薯 葡萄 樱桃
30 10 0 0 0 0
二、冻结速度与产品质量
（一）冻结速度 1、定量法 以时间划分（右图） 以推进距离划分 2、定性法 大部分食品在从-1℃降至 -5℃时，近80％的水分可冻 结成冰，此温度范围称为 "最大冰晶生成区" (zone of maximum ice crystal formation)。
四、影响速冻果蔬质量的因素
速冻食品保持新鲜品质的保藏原则： 3C原则：保持品质要做到冷却（Chilling）、清洁
（Cleaning）和小心（Care）。
3P原则：产品质量取决于原料（Products)、加工工
艺(Processing )、包装(Package)。
3T原则：产品的最终质量即耐藏性（Tolerance)取
无数 多数 少数
少数
I ≥ω I ＞ω I ＜ω I≤ω
（三）冻结速度对产品质量的影响
速冻：抑制冰晶大颗粒的有效方法 缓冻：先于细胞外产生冰晶，细胞内水分外
移，产生大冰晶，且死组织细胞膜透性增大， 水分转移加强，冰晶更大，刺伤组织细胞造成 机械伤。
所以要速冻.
优质速冻食品应具备以下五个要素 （1）-18℃－-30 ℃冻结，20分钟内完成 （2）速冻后食品中心温度要达到－18 ℃下。 （3）针状小冰晶，其直径应小于100um. （4）冰晶体分布合理。 （5）食品解冻时，不产生汁液流失。
水的冰点温度为0℃.
但实际上，纯水降到0℃并不开始结冰，而 是首先被冷却为过冷状态.
过冷状态:即温度虽已下降到冰点以下但尚
未发生相变的状态。
(二)食品原料冻结
与纯水不同，食品原料中的水溶液体系。水溶 液的冰点与纯水不同,参见表1． 果蔬中的水可分为自由水和结合水两大类，这 两类水在冻结时表现出不同的特性。 根据拉乌尔第二法则，溶液冰点的降低与其物 质的浓度成正比。所以果蔬原料冻结时要降低 到0℃以下才会形成冰晶体。
五、冷冻对微生物的影响
0 ℃以下，大多可被抑制 但酵母、霉菌耐低温的能力较强 缓冻对微生物的危害大。 包装前将原料冷却到接近冰点温度再冷冻，避 免中心温度降慢而导致微生物败坏。 冷冻可杀死许多细菌，但不是所有细菌。
果蔬速冻工艺
工艺流程： 原料选择→预冷→清洗→去皮、切分→烫 漂→沥水→包装→速冻→冻藏→解冻使用
四、冷冻对果蔬的影响
（一）冷冻对果蔬组织结构的影响
细胞膜的变化，透性增加，膨压降低。
（二）果蔬在冻结和冻藏期间的化学变化
色泽、风味、质地 （1）冻结和贮藏期间，积累羰基化合物和乙 醇，产生挥发性异味。 （2）冻结和解冻后，组织软化。 （3）冻藏期间，色泽的变化。叶绿素脱镁、 酶促褐变 （4）冻藏期间，对营养成分的影响。速冻前 的影响 酶的作用不可忽视。
（三）要进一步发展我国的速冻食品行业必须要 做好的工作
1.提高我国食品从业人员的整体素质，尤其是文化、 专业素质。 2.加强我国速冻食品加工出口宏观管理与调控力度， 避免无序经营和不合理竞争。 3.发展速冻食品的集约化、规模化经营，增强企业在 国际市场的竞争实力。 4.加强企业的管理职能，提高工作和经济效益。 5.加强自身的科研能力，不要只看眼前利益，要在研 究与开发上投入相应的各种资源。