食品的冷冻加工原理
冷冻干燥工艺的原理及应用
冷冻干燥工艺的原理及应用1. 冷冻干燥工艺的原理冷冻干燥工艺是一种常用的食品加工工艺，它通过将食品在低温下冷冻，然后在低温下将水分从食品中去除，从而实现食品的长时间保鲜和延长食品的保存周期。
冷冻干燥工艺的原理主要有以下几个方面：•冷冻：将食品在低温下迅速冷冻，冻结食品中的水分，形成固态水。
•脱水：在低温下，通过减压脱水的方法，使冻结的水分直接转化为气体，绕过液态的过程，这过程被称为升华。
•压力平衡：为了使脱水过程顺利进行，需要在冷冻室和真空室之间保持压力平衡。
冷冻室提供低温环境，真空室提供低压环境。
•干燥：经过脱水过程后，食品中的水分几乎完全脱除，得到了干燥的食品。
2. 冷冻干燥工艺的应用冷冻干燥工艺广泛应用于食品工业中的各个领域。
以下是冷冻干燥工艺的几个主要应用：2.1 咖啡冷冻干燥技术在咖啡加工中得到了广泛应用。
咖啡豆在冷冻过程中迅速冻结，并在真空环境下将水分升华，得到了干燥的咖啡颗粒。
冷冻干燥可以保持咖啡的原始风味和香气，延长咖啡的保存时间。
2.2 蔬菜和水果冷冻干燥工艺可以用于蔬菜和水果的保鲜和加工。
蔬菜和水果在低温下冷冻，然后通过脱水过程去除水分，最终得到干燥的蔬菜和水果。
这样可以保持蔬菜和水果的口感和营养成分，延长其保存周期。
2.3 药品冷冻干燥工艺在药品制造中也有广泛的应用。
很多药品对温度敏感，通过冷冻干燥工艺可以在低温下进行制造和保存，以保持药品的活性和稳定性，延长药品的有效期。
2.4 基因工程产品冷冻干燥工艺还可以用于基因工程产品的制备和保存。
基因工程产品中的活性蛋白质和细胞可以通过冷冻干燥保持其活性和稳定性，便于长时间保存和运输。
3. 冷冻干燥工艺的优势冷冻干燥工艺具有以下几个优势：•保持原始风味和营养成分：冷冻干燥过程中的低温和低压可以减少化学反应和营养成分的流失，保持食品的原始风味和营养成分。
•延长保存时间：冷冻干燥可以将食品中的水分基本去除，降低了食品的活性水分含量，从而延长了食品的保存时间。
果蔬速冻加工
冷冻食品与冷却食品冷冻食品又称冻结食品，是冻结后在低于冻结点的温度保藏的食品；速冻食品：是指将食品原料经预处理后，采用快速冻结的方法使之冻结，并在适宜低温下（-18 ～-20℃）进行贮存；冷却食品不需要冻结，是将食品的温度降到接近冻结点，并在此温度下保藏的食品。
冷冻食品的特点易保藏，易运输和贮藏，营养、方便、卫生、经济，市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速。
第一节速冻原理一、冻藏机理（一）低温抑制了微生物的活动到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。
但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。
低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。
原因：微生物代谢失调细胞内原生质稠度增加：蛋白质变性冰晶体引起的机械伤害降温速度对微生物的影响冻结前：降温越迅速，微生物的死亡率越高冻结点以下：缓冻将导致剩余微生物的大量死亡速冻对微生物的致死效果较差（二）低温抑制了酶活性导致褐变、变味、软化等。
未冻结的水分在-18℃以上时仍有不少数量存在，这就为酶提供了活动条件；而且有些酶在温度低至73.3℃时仍有一定程度的活性。
解冻时，酶活性会骤然增强——冻结前：烫漂或添加护色剂要抑制酶的活性及各种生物化学反应，需要低于18℃。
（三）低温抑制了非酶引起的氧化变质各种非酶促化学反应的速度，都会因温度下降而降低。
二、食品的冻结（一）冷冻时水的物理特性1、水的冻结包括两个过程：降温与结晶2、物质的比热[单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量（或降低1℃释放的热量）] 水的比热是4.18 kJ/kg.℃，冰的比热是2.09 kJ/kg.℃3、含水量多的果蔬冻品，体积在冻结后会膨大冻结膨胀压水结成冰后，冰的体积比水增大约9%，冰在温度每下降1℃时，其体积则会收缩0.01～0.005%，二者相比，膨胀比收缩大。
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。
食品冷冻冷藏原理与技术
学习《食品冷冻冷藏原理与技术》有感——几种典型果蔬及水产品冷藏技术要点食品082班赵斌 3080401233食品冷冻冷藏是食品加工和储藏的常用方法。
植物性食品采摘后任然是有生命的活的物体，在冷藏过程中靠消耗自身的物质来维持生命的维持生命的代谢活动，继续完成成熟、衰老、死亡等过程。
动物性食品在宰后加工储藏中也发生呼吸途径变化、肌肉组织pH值变化、蛋白质变性等一系列的生物化学过程。
因此，无论是植物性食品还是动物性食品，在冷冻冷藏过程中，均进行着一系列的生物化学反应。
研究食品原料的化学组成及其性质、食品原料组织的生物化学变化是研究食品冷冻冷藏原理的主要基础。
果蔬及水产品冷藏概括蔬菜是人们生活中不可缺少的重要食物，它们富含VC、胡萝卜素、矿物质等营养成分。
蔬菜收获的季节性很强，并有一定的区域性，造成了常年均衡供应的困难。
另外，蔬菜中含有大量的水分，它的化学成分又是微生物发育的良好基质，故若在室温下久藏，就会使蔬菜品质下降，甚至腐烂变质。
因此，采用低温尤其是速冻的方法进行蔬菜的保藏显得十分重要。
我国传统的名贵海产品加工制品，如干贝海参鱼翅海米等，几乎都是采用干制的方法加工而成的。
研究表明,采用传统的自然风干或人工热风干燥加工上述海产品时，水溶性及热敏性等营养养活性物质有一定损失，同时，制品的体积缩小严重，复水较难，还易出现表面结壳龟裂脂肪氧化，导致产品表面变色等质量缺陷,影响了制品质量的均一性和耐藏性。
如果采用真空冷冻技术代替传统方法来加工海珍品，将会有效克服上述不足，不仅可以保证制成品品质的均一性，还可改善其外观和内在品质，提高经济效益。
典型果蔬冷藏技术要点适宜速冻加工的蔬菜种类很多，果菜类(可食部分是菜的果实和幼嫩种子)有：青刀豆、豇豆、豌豆、嫩蚕豆、茄子、西红柿、青椒、辣椒、黄瓜、西葫芦、丝瓜、南瓜等；叶菜类(可食部分是菜叶和鲜嫩叶柄)有：菠菜、芹菜、韭菜、蒜苔、小白菜、油菜、香菜等；茎菜类(可食部分是鲜嫩的茎和变态茎)有：土豆、芦笋、莴笋、芋头、冬笋、香椿等；根菜类(可食部分是根部)有：胡萝卜、山药等；花菜类(可食部分是菜的花部器官)有菜花等；食用菌类(可食部分是无毒真菌的子实体)有：鲜蘑菇如香菇、凤菇等。
第四章 食品的低温冷冻技术
Section 2 食品的冷藏
一、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。
对植物性食品有利于排除呼吸热和田间热， 延长植物性食品的贮藏期。
二、冷却介质
从食品中吸收热量，并把热量传递给冷却装 臵的介质。通常有气体、液体和固体。 气体介质：普遍采用的是空气。 随处可得。 对流传热系数小，冷却速度慢。
用冰作为冷却介质也没有氧化和干耗问题， 但用冰作为冷却介质有劳动强度较大的缺陷。 对鱼类来说是最好的冷却方法。
三、冷却方法及控制
常用的食品冷却方法有冷风冷却、冷水冷 却、碎冰冷却、真空冷却等。下表是这些 冷却方法的一般使用范围。
（一）真空冷却法
真空冷却又叫减压冷却，它的根据是水分在 不同压力下有不同沸点。 在正常大气压下(1.01×105 Pa)，水在100℃ 沸腾；当压力降低，水的沸腾温度也降低。
2. 降温速度
冻结前，降温越迅速，微生物死亡率越高， 这是因为在迅速降温过程中，微生物细胞 内的新陈代谢所需的各种生化反应的协调 一致性迅速破坏。 冻结点以下，缓冻会导致大量微生物死亡， 而速冻仅对微生 物细胞产生机械性破坏作用，还促使蛋白质 变性。
酶的活性只有当温度下降至-20~-30℃时，才有 可能受到很大的抑制。 -18℃，保持24~48 h，才能杀死寄生虫。
因此，国际冷藏协会建议，为防止微生物繁殖， 冻结食品必须在-12℃以下贮藏。为防止食品 发生酶变及物理变化，冻结食品的品温必须低 于-18℃。 工业生产实践证明，-18℃是最高冻藏温度。
1. 低温下加工。防止微生物繁殖、污染，确 保食品安全卫生。 2. 便于食品加工处理。如焙烤食品软面团的 成型，半冻结状态的肉的切片等。 3. 改善食品的性状，提高食品的价值。如冰 淇淋的成熟，牛肉的嫩化等。
食品冷冻工艺学
随着物流业的发展，冷冻运输设备在食品加工和流通领域的应用越来越广泛，对于 保障食品安全和提高物流效率具有重要意义。
05
食品冷冻安全与质量控制
微生物生长与控制
微生物生长
水产品的冷冻加工
总结词
水产品富含蛋白质和脂肪，容易受到氧化和微生物污染 ，因此需要采用特殊的冷冻工艺。
详细描述
水产品在冷冻前应进行清洁和处理，去除泥沙、污垢等杂 质。为了防止水产品在冷冻过程中发生变形或开裂，可以 采用缓慢冷冻或冰盐混合物等方法。水产品的储存温度也 应在-18℃以下，以保持其新鲜度和口感。
食品腐败
食品腐败是由于微生物生长和酶促反应引起的，导致食品质量下降。通过降低水 分活度，可以延长食品的保质期。
温度与食品质量
温度波动
快速而剧烈的温度波动可能导致冰晶 形成，破坏食品的结构，影响口感和 质地。
低温敏感
某些食品对低温非常敏感，如新鲜水 果和蔬菜，长时间冷冻可能导致细胞 壁破裂，影响食品质量。
冷冻干燥
将食品在低温下冻结成固体，然后在真空环境下通过升华去除水分，最后得到干燥的食 品。适用于需要高度脱水的食品。
升华干燥
利用升华过程将食品中的水分直接转化为水蒸气并排出，从而达到干燥的目的。适用于 小型或短时间保存的食品。
04
食品冷冻设备与设施
制冷系统
制冷系统是食品冷冻工艺中的核心组成部分，它 通过循环利用制冷剂，将食品中的热量带走并排 放到外界，从而实现食品的冷冻和冷藏。
02
食品冷冻原理
冰点与结晶
冰点
水在0°C时开始结冰，形成固态冰晶。冰点是食品冷冻工艺中的关键参数，因 为不同的食品含有不同比例的盐、糖和其他溶质，导致其冰点变化。
食品的浓缩技术之冷冻浓缩
食品的浓缩技术之冷冻浓缩(一)原理和缺点冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间固液相平衡原理的一种浓缩方法，即将溶液的部分溶剂以冰的形式析出，并将其从液相中分离出去从而使料液浓缩。
采用冷冻浓缩方法，对溶液的浓度有一定的要求。
当溶液中溶质浓度超过低共熔点浓度时，冷冻的结果表现为溶质转化成晶体析出，表现为结晶。
这样不仅不会提高溶液中溶质的浓度，反而会降低溶质的浓度。
而当溶液中溶质浓度低于低共熔点时，其冷却结果则表现为溶剂(水分)成晶体(冰晶)析出。
随着溶剂成晶体析出的同时，余下溶液中的溶质浓度也就提高了，此即冷冻浓缩的基本原理。
由此可见，冷冻浓缩的操作包括两个步骤，首先是部分水分从水溶液中结晶析出，而后将冰晶与浓缩液加以分离。
结晶和分离两步操作可在同一设备中或在不同设备中进行。
冷冻浓缩方法比较适用于对热敏性物料、生物制药、中草药及对色、香、味均有较高要求的饮料等的浓缩，因为冷冻浓缩过程中，溶液中水分的排除是靠溶液到冰晶的相际传递，避免了加热蒸发，从而减少了挥发性物质和易变性物质的损失。
为了更好地使操作中形成的冰晶不混有溶质，分离时又不致使冰晶夹带溶质，防止造成过多的溶质损失，结晶操作时应尽量避免局部过冷，分离操作也要很好地加以控制。
冷冻浓缩具有独特的优越性，对于含挥发性芳香物质的食品采用冷冻浓缩，其制品品质将优于蒸发浓缩和膜浓缩法。
冷冻浓缩也存在不可避免的缺点，主要包括：1.冷冻浓缩方法受溶液浓度的限制，而且冰晶与浓缩液可能分离的程度也影响浓缩的效果。
一般而言，溶液粘度愈高，分离就愈困难。
2.冷冻加工过程中，细菌和酶的活性得不到抑制，所以制品还必须再经热处理或加以冷冻保藏。
3.冷冻过程中会造成不可避免的溶质损失且成本高。
(二)冷冻浓缩中的结晶过程冷冻浓缩中的结晶为溶剂的结晶。
同常规的溶质结晶操作一样，被浓缩的溶液中的水分也是利用冷却除去结晶热的方法使其结晶析出。
冷冻浓缩的结晶过程可在多种设备中进行，包括管式、板式、搅拌夹套式等热交换器以及真空结晶器，内冷转鼓式结晶器、带式冷却结晶器等设备。
食品冷冻粉碎的原理、特点和目的
２ 食 品常规粉碎主 要存在 的问题
２ １ 粉碎过程 中， ．． 由于摩 擦 等因素 产生热量 使物料品温ຫໍສະໝຸດ 速升高以及氧化作用 ， 被粉碎物料香
味、 物性等发生变化， 营养损失严重。 ２２ 对于含脂肪量 大和含水量多的食 品粉碎 ．． 困难。如肉类 、 水果、 蔬菜等。 ２３ 含糖量高及胶质原料不可能粉 碎成粉末 ．． 或浆状类食品。
冻结 的 １４—１５。 ／ ／ 采用液体二氧化碳冻结方式 可以获得 一８￣ ０Ｃ
的低温。其加工成本略低于液氮冻结。 采用 液 氮 冻 结 方 式 冻 结 温 度 可 以达 到 一 Ｉ０ 一１６２具有冻结速度快 、 Ｏ￣ Ｃ ９＇， １ 冻结食 品品质
好、 食品脆性高 、 特别容易粉碎 ， 适用于油脂和脂肪
其营养成分不变和符合卫生标 准条件下再进一步 加工 ， 使之有效利用 ， 从而获得 良好的经济效益 ， 于
是食 品冷冻粉碎技术应运而生 ， 并得以广泛应用 。
４ 食 品冷冻粉碎的特点
与食品常锣 碎Ｅ较， 匕 食品 辅摊 口． 点 ： １犒 ４ １ 食品冷冻温度带宽 ．． 采用普通冷冻方式一般冻结温度为 一 ０ ＝一 ２。 【 ４ 。。冷冻食品首先用冷冻切刀切碎 ， ５＝ 【 然后按要 求再进一步粉碎加工。其成本费用只相当于液氨
间， 具有多种冻结方法 ， 适用于各类食品 ， 特别是在
常温下难 以粉碎的食品。 ４２ 食品冷冻粉碎适合单一 品种和多品种混 ．． 合粉碎 食品冷冻粉碎既适合单一品种的粉碎 ， 又适合
一
３ — ３
维普资讯
《 冷藏技术）ｏ６ ６ ２ｏ 年 月第 ２ （ １ 期） 期 总 １ ５
技术 。 食品冷冻粉碎温度带为 一 ０【 ２。 ＝一 一１ 。 之 ９【 ６＝
第七章：食品冷加工工艺
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
5℃
五、玉米笋加工
(7) Certified packaging facilities….
(11) Airline and shipping facilities…
六、芦笋加工
第第四四节节 速速冻冻果果蔬蔬加加工工
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
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1 原料要求：选用新鲜无病虫害、卫生符 合GB18406.2-2019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。
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%。
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 。
双螺旋速冻机工作原理
双螺旋速冻机工作原理双螺旋速冻机是一种常用于食品加工行业的设备，它的工作原理是通过快速降温将食品迅速冷冻起来。
这种设备在食品加工过程中起到了重要的作用，下面将详细介绍双螺旋速冻机的工作原理。
双螺旋速冻机的工作原理基于冷冻技术，它通过将食品置于低温环境中，迅速降低其温度，使食品中的水分迅速凝固成冰晶，从而达到冷冻的效果。
整个工作过程可以分为四个步骤：预冷、冷冻、冷却和保温。
首先是预冷阶段。
当食品进入双螺旋速冻机时，它们的温度通常比较高，需要进行预冷处理。
在预冷阶段，食品会通过进料口进入速冻机的机腔中，同时双螺旋机内部的制冷剂会通过内部的螺旋结构与食品进行热量交换。
这样可以迅速降低食品的温度，并将制冷剂加热，提高其温度。
接下来是冷冻阶段。
在这个阶段，双螺旋速冻机会通过内部的压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，并将其传送到冷冻室。
在冷冻室中，制冷剂会释放出大量的热量，使得食品的温度迅速下降。
同时，制冷剂也会因为释放热量而变成低温低压气体，然后再次进入压缩机进行循环使用。
然后是冷却阶段。
在冷冻阶段结束后，食品的温度已经大部分降低，但仍然存在一定的温度差。
为了让食品达到更低的温度，双螺旋速冻机会继续通过内部的螺旋结构和制冷剂进行热量交换，进一步降低食品的温度，使其达到所需的冷冻效果。
最后是保温阶段。
当食品的温度达到所需的冷冻温度后，双螺旋速冻机会停止制冷操作，进入保温阶段。
在这个阶段，双螺旋速冻机会维持食品的温度，防止其重新升温。
同时，设备内部的压缩机和冷凝器也会停止工作，以节约能源。
总结起来，双螺旋速冻机通过预冷、冷冻、冷却和保温四个阶段，利用制冷剂与食品进行热量交换，迅速降低食品的温度，达到冷冻的效果。
这种设备在食品加工行业中应用广泛，能够有效地延长食品的保质期和提高产品的品质。
同时，双螺旋速冻机还具有操作简便、效率高、节能环保等优点，受到了众多食品加工企业的青睐。
食品冷冻保鲜技术 原理
食品的冻结时间
普朗克公式（Plank Equation）： 假设：1）冻前温度均匀，且等于其初始冻结温
度 2）冻结过程中初始冻结温度不变； 3）导热系数冻结前后不变； 4）只计算水的相变潜热量，忽略冻结前
后放出的显热量； 5）冷却介质与食品表面的对流传热系数
不变
食品冻结
冻结方法
空气冻结法 间接接触冻结法 直接接触冻结法
平板式冻结装置的特点
o 对厚度小于50mm的食品来说，冻结快、干 耗小，冻品质量高；
o 在相同的冻结温度下，它的蒸发温度可比吹 风式冻结装置提高58℃，而且不用配置风 机，电耗比吹风式减少3050％；
o 可在常温下工作，改善了劳动条件；
o 占地少，节约了土建费用，建设周期也短。
o 平板式冻结装置的缺点：厚度超过90mm以 上的食品不能使用；未实现自动化装卸的装 置仍需较大的劳动强度。
9
－置
5
图 螺 旋
10
进 料 口 －
－ 分 隔 气 流
－ 出 料 口
式 干通
冻 燥道－
结 传的转
装 送顶筒
置 带板
6
的 风 扇
－ 风 扇
3
7
－
11
－ 传
控 制 板
4
流态化冻结装置
1. 流态化基本原理 及流化床的工作参数
2. 流态化冻结装置的结构形式
床层阻力是指气 体流过床层的压力 降p。当气体通过 布风板向上吹时， 随着气流速度的增 大，床层将发生如 图9-10所示的变化 ，相应的气流速度 与p的关系如图911所示。
对冻结剂的要求 直接接触冻结法由于要求食品与冻结剂
直接接触，所以对冻结剂有一定的限制，特 别是与未包装的食品接触时尤其如此。这些 限制包括要求无毒、纯净、无异味和异样气 体、无外来色泽或漂白剂、不易燃、不易爆 等。另外，冻结剂与食品接触后，不应改变 食品原有的成分和性质。
速冻食品制作培训课件
速冻食品制作培训课件速冻食品制作培训课件随着现代生活节奏的加快和人们对方便快捷食品的需求增加，速冻食品在市场上的需求也日益增长。
速冻食品制作是一个涉及食品科学、工艺技术和食品安全的综合性课题。
本文将介绍速冻食品制作的基本原理和关键技术，以及制作过程中需要注意的食品安全问题。
一、速冻食品的基本原理速冻食品是指将食品迅速冷冻至低温，通过冷冻保鲜技术，延长食品的保质期，保留食品的营养成分和口感。
速冻食品制作的基本原理是利用低温冷冻过程中水结晶的特性，将食品中的水分迅速冷冻成冰晶，从而达到保持食品原有的质感和口感的目的。
二、速冻食品制作的关键技术1. 食材选择：速冻食品的质量和口感取决于所选用的食材。
新鲜、优质的食材是制作速冻食品的基础。
同时，还要根据食材的特性，选择适合的冷冻工艺和添加剂，以保证食品的质量和安全。
2. 冷冻工艺：冷冻工艺是制作速冻食品的核心。
常用的冷冻工艺包括快速冷冻、间歇冷冻和连续冷冻。
其中，快速冷冻是最常用的工艺，通过迅速降低食品的温度，使水分迅速结晶，从而保持食品的质感和口感。
3. 包装技术：包装是保证速冻食品质量和安全的重要环节。
包装材料应具有良好的抗冻性和透气性，以避免食品受潮和产生霜冻。
同时，还要注意包装材料的卫生性和食品接触安全性，以保证食品的质量和安全。
三、速冻食品制作过程中的食品安全问题1. 原材料选择：速冻食品的原材料应选择新鲜、无污染的食材。
避免使用过期食材或有质量问题的食材，以免影响食品的质量和安全。
2. 卫生控制：制作速冻食品的场所应保持清洁，操作人员应穿戴卫生服装，并采取必要的卫生措施，如洗手、消毒等。
同时，要遵守食品加工的卫生标准和操作规程，确保食品的卫生安全。
3. 添加剂使用：在速冻食品制作过程中，常常需要使用一些添加剂，如防腐剂、抗氧化剂等。
使用添加剂时，要遵循合理使用的原则，确保添加剂的使用量符合国家标准，避免对食品质量和人体健康产生不良影响。
4. 冷冻温度控制：冷冻温度是影响速冻食品质量和安全的关键因素之一。
第四章食品冷冻.
而速冻时通过最大冰晶生成区的时间短，
冰晶体量多而小，对微生物细胞的机械破坏作 用小，同时温度迅速降低到-18 ℃以下，能延 缓胶质体的变性，所以微生物的死亡率降低。 一般情况下，食品速冻过程中微生物的死亡率 仅为原来菌的50%。
（3）结合水分和过冷状态 急速冻结时，水分如果进入过冷状态，会
形成玻璃体，使微生物避免了冰晶体的破坏作 用，使微生物的稳定性提高。
5）影响冷藏的因素： （1）冷藏的工艺条件： 冷藏温度： 空气相对湿度 空气流速
（2）食品本身的因素： 食品原料的种类、生长环境、不同的部位
制品收获后的状况，如是否受到机械损伤或微 生物污染、成熟度如何等
运输、储藏及零售时的温度、相对湿度状况等 （3）冷却方法
6）食品冷藏时的变化：
有的也可以使用干冰，即固态CO2，
-78.5℃，是水冰的1.5倍，升华成CO2无污染， 无残留，且常压下即可汽化，效果好于水冰。
空气冷却：
降温后用冷空气作为冷却介质来维持冷藏 库的低温，在食品冷藏过程中冷空气以自然对 流或强制对流的方式与食品进行热交换，来保 持食品低温水平的方法。
冷却效果主要取决于空气的温度、相对湿 度和空气的流速等。一般空气温度不低于冻结 温度，流速保持在1.5-5m/s。
（4）脂类的变化：
主要会发生油脂的水解，脂肪的氧化、聚 合等现象，造成食品出现风味变差，味道恶化， 出现变色、酸败、发粘等现象。这种现象人们 称之为“油烧”。
（5）淀粉老化：
淀粉在适当温度下，在足够水中吸水溶胀 分裂形成均匀的糊状溶液，从晶体状态向不规 则的无定形状态转变，这种作用叫做淀粉的糊 化。糊化作用就是淀粉分子间氢键断开，淀粉 分子与水分子形成氢键，形成了胶体溶液，糊 化的淀粉称之为α-淀粉。
冷冻加工的原理
冷冻加工的原理
冷冻加工是一种常用的食品加工方法，其原理是通过控制食品的温度，将其迅速冷冻至低温状态。
冷冻加工的主要原理包括以下几个方面：
1. 温度控制：冷冻加工过程中，需要将食品的温度降低到接近冰点或以下。
通过控制冷冻室或冷冻设备中的温度，可以实现对食品的快速冷冻。
2. 快速冷冻：冷冻加工的关键是实现快速冷冻。
快速冷冻可以避免食品中水分的结冰，从而减少冰晶对食品细胞的损伤。
在快速冷冻过程中，通常使用低温的冷冻介质，如液氮或冷冻空气，以提高冷却效率。
3. 保鲜效果：冷冻能够有效延缓食品中的微生物生长和酶活性，从而延长食品的保鲜期。
低温下微生物的生长速度减慢，酶活性也受到抑制，有助于保持食品的质量和口感。
4. 负压效应：在冷冻加工过程中，由于水分的结冰产生了体积膨胀，形成了冰晶。
冰晶的形成会导致食品细胞中的水分分子迁移到冰晶中，并形成负压效应。
负压效应可以在一定程度上减少了食品细胞的损伤，保持了食品的质地和水分含量。
总的来说，冷冻加工通过控制食品的温度，实现食品的快速冷冻，从而达到保鲜和延长食品货架期的效果。
冷冻加工技术的应用范围广泛，在食品行业中扮演着重要的角色。
掌握水产品冷冻加工的原理
掌握水产品冷冻加工的原理
水产品冷冻加工的原理是利用低温将水产品迅速冷冻，固化其内部水分，达到保存产品新鲜的目的。
其主要原理包括以下几个方面：
1. 低温抑菌：低温能够有效地抑制细菌和微生物的生长，减少水产品的变质，延长保鲜期。
2. 冷冻速度：冷冻加工采用快速冷冻方法，使水产品内部温度迅速降低，避免冷冻过程中形成的大冰晶对细胞造成的损伤。
快速冷冻还能够使水分固化，减少质量流失。
3. 结晶形成：水产品冷冻过程中，水分逐渐从液态转为固态结晶。
当水分完全结晶后，冷冻过程即可完成。
冷冻过程中结晶的形成可以防止细胞内水分的迁移，从而保持产品原有的口感和质地。
4. 降低酶活性：水产品中的酶对食品的变质和降解起着重要作用。
低温冷冻可以降低酶的活性，从而减缓酶的作用，延缓商品的腐败。
5. 避免氧化：低温冷冻也可以减缓食品氧化的速度，延长食品的保鲜期。
在冷冻过程中，可以通过封闭包装，减少氧气的接触，降低氧化反应的发生。
综上所述，水产品冷冻加工主要依靠低温的抑菌效果、快速冷冻的方式、水分的
固化、酶活性的降低和氧化的避免等原理来实现产品的冷冻保鲜。
第一章 食品的冷冻加工原理..
五、冻结方法
按生产过程的特性分，冻结系统可分为
批量式、半连续式和连续式三类。 批量式冻结器：先装载一批产品，然后 冻结一个周期，冻结完毕后，设备停止 运转并卸货。 半连续式冻结器：将批量式冻结器的一 个较大的批量分成几个较小的批量，在 同一个冻结器内进行相对连续的处理。
连续式冻结器：产品连续地或有规律间
第一章 食品的冷冻加工原理
食品的冻结与冻藏
食品的回热与解冻
第三节 食品的冻结
冻结点与冻结率
冻结曲线 冻结时放出的热量
冻结速度
冻结时间
冻结方法简介
冻结与冻藏时的变化及技术管理
一、冻结点与冻结率
冻结点：冰晶开始出现的温度
食品冻结的实质是其中水分的冻结 食品中的水分并非纯水
冻结时，因为冰晶体的形成，食品的物理
性质发生了变化，并进而影响到食品的其 它性质。
因为冻藏的时间长，其间发生的一系列变
化会显著影响到食品的品质。
1、冻结与冻藏中的变化
体积膨胀，内压增加 比热下降 导热系数增大 溶质重新分布
溶液浓缩
冰晶体成长 滴落液 干耗 脂肪氧化 变色
结时间的变化。在任一时刻食品表面的温度 始终最低，越接近中心层温度越高。显示出 在不同的深度，温度下降的速度是不同的。 冷冻曲线平坦段的长短与冷却介质的导热性 有关。在冷冻操作中，采用导热快的冷却介 质，可以缩短中间阶段的曲线平坦段。图中 显示在盐水中冻结曲线的平坦段要明显短于 在空气中。
三、冻结时放出的热量
1）钢带冻结器：适用于未包装的鱼片、咖 啡提取物、熟土豆泥、汉堡牛排、各种 调味汁和蔬菜泥。因为产品只是一面接 触金属表面，食品层应当薄一些，常控 制在20~25 mm。喷淋盐水（氯化钙或丙 二醇）的温度通常为-35~-40℃，冻结时间 约为30 min。 钢带冻结器的主要优点：连续运行； 便于清洗和保持卫生；能分段控制温度 （如对于咖啡提取物）；干耗较少。
食品冷冻冷藏原理与技术
食品冷冻冷藏原理与技术一、引言食品冷冻冷藏技术是现代食品加工和储藏的重要手段，可以延长食品的保质期、降低微生物污染率、保持食品的营养和口感等优点，因此得到了广泛应用。
本文将从物理学和化学角度分析食品冷冻冷藏原理，并介绍常见的冷冻与冷藏技术。
二、食品储存过程中的微生物变化在常温下，细菌会迅速繁殖，导致食品变质。
而低温可以抑制细菌繁殖，从而延长食品保质期。
但是，低温并不能完全杀死细菌，只能使它们处于休眠状态。
因此，在低温下储存食品时仍然需要注意卫生条件。
三、物理学原理：水分结晶当水温度降至0℃以下时，水分子会开始结晶形成固态水（也就是我们所说的“冰”）。
这个过程中液态水中的溶质（如蛋白质、糖类等）会逐渐被排挤出来，从而导致溶液浓度的增加。
这个浓缩过程会导致食品口感变差，因此在冷冻食品时需要尽量避免水分结晶。
四、化学原理：脂肪氧化脂肪是食品中的重要营养成分，但是它也很容易发生氧化反应。
当脂肪与氧气接触时，会形成不稳定的自由基，从而引发一系列复杂的反应。
这些反应会导致食品质量下降，如产生异味、色泽变化等。
因此，在冷藏或冷冻过程中需要尽量减少脂肪与氧气接触的机会。
五、常见的冷藏技术1. 常温储存：将食品放在室温下储存。
这种方法适用于易于保存的干货类食品（如面粉、米饭等），但对于易变质的肉类、奶制品等则不适用。
2. 冰箱储存：将食品放在低温环境下（通常为0℃~5℃）储存。
这种方法可以延长食品保质期，并且对大多数食品都适用。
3. 保鲜盒储存：将食品放在密闭的保鲜盒中储存。
这种方法可以减少食品与空气接触的机会，从而延长食品保质期。
4. 省电冰箱储存：这是一种新型的冷藏技术，它采用了先进的制冷技术和智能控制系统，可以在保证食品质量的同时降低能耗。
六、常见的冷冻技术1. 冷冻柜：将食品放在低温环境下（通常为-18℃~ -24℃）进行冷冻。
这种方法可以延长食品保质期，并且对大多数食品都适用。
2. 液氮快速冷冻：将食品浸泡在液氮中进行快速冷冻。
冷冻技术原理
☞ 当微生物细胞含有大量结合水 分时，介质极易进入过冷状态， 不再形成冰晶体，这将有利于 保持细胞内胶质体的稳定性。 若和生长细胞相比，细菌和霉 菌芽孢中的水分含量就比较低， 而其中结合水分的含量就比较 高，因而它们在低温下的稳定 性也就相应地较高。
2021/5/9
10
（三）影响微生物低温致死的因素
☞ 食品冻结时情况恰好相反，缓冻将导致大量微生物死亡， 而速冻则相反。这是因为
▶ 缓冻时一般食品温度长时间处于-1 ～ -12℃（特别在 -2～-5℃），并形成量少粒大的冰晶体，对细胞产生机械 性破坏作用，还促进蛋白质变性，以致微生物死亡率相应 增加。
▶ 速冻时，在对细胞威胁性最大的温度范围内停留的时间
长期处在低温中的微生物能产生新的适应性，这是长 期低温培育中自然选育后形成了能适应低温的菌种。这种 微生物对低温的适应性可以从微生物生长时出现的滞后期 缩短的情况加以判断
滞后期是微生物接种培养后观察到有生长现象时所需 的时间。为此，长期处于冻结状态的食品解冻过程中，残 存的微生物常会快速恢复生长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
各种冻结器的冻结速度： 通风的冷库，0.2 cm/h 送风冻结器，0.5~3 cm/h 流态化冻结器，5~10 cm/h 液氮冻结器，10~100 cm/h
冻结速度与冰晶
冻结速度快，食品组织内冰层推进速度大于水 移动速度，冰晶的分布接近天然食品中液态水 的分布情况，冰晶数量极多，呈针状结晶体。
三、冻结时放出的热量
冻结终温
热量的三个组成部分：
冷却时的热量qc； 形成冰时放出的热量qi； 自冰点至冻结终温时放出的热量qe。 单位质量食品的总热量：q=qc+qi+qe ， G kg食品冻结时的总热量：Q=Gq，
或用焓差法表示：Q=G（i2-i1），
i1及 i2分别为食品初始和终了状态时的焓值。
在冻结过程中，若食品某一部位的温度高于 冰点，而其他部位低于冰点，则上述三部分 放出热量同时存在；若食品任何部位的温度 均处于冰点，则冻结时只有后二部分热量放 出；若食品初始温度在冰点以下，则所放出 的热量仅是第三部分。
冻结时三部分热量不相等，以水变为冰时放 出的热量为最大，第二部分的降热过程是制 冷机负荷最高的过程。
葱，豌豆
10 50 65 71 75 77 79 80.5 82 83.5 86 87.5 89
樱桃
00
0 20 32 40 47 52 55.5 58 63 67 71
二、冻结曲线
冻结曲线表示了冻结过程中温度随时间 的变化。
过冷现象，过冷临界温度。 冷冻曲线的三个阶段：
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
关的常数，水为1.86。即质量摩尔浓度每增 加1 mol/kg，冻结点就会下降1.86℃。因此食 品物料要降到0℃以下才产生冰晶。
品种
牛肉 猪肉 鱼肉 牛奶 蛋白 蛋黄
表 3-7：几种常见食品的冻结点
冻结点 含水率 品种 冻结点
（℃） （%）
（℃）
-0.6~ -1.7 71.6 葡萄 -2.2
-2.8
第三节 食品的冻结
冻结点与冻结率 冻结曲线 冻结时放出的热量 冻结速度 冻结时间 冻结方法简介 冻结与冻藏时的变化及技术管理
一、冻结点与冻结率
冻结点：冰晶开始出现的温度 食品冻结的实质是其中水分的冻结 食品中的水分并非纯水 Raoult稀溶液定律：ΔTf=KfbB，Kf为与溶剂有
鱼类
0-45 0-68 32-77 45-82 84 85 87 89 90 91 92 93 95
蛋类，菜类 60 78 84.5 81 89 90.5 91.5 92 93 94 94.5 95 95.5
乳
45 68 77 82 84 85.5 87 88.5 89.5 90.5 92 93.5 95
例如：食品中心与表面的最短距离为10 cm， 食 品 冻 结 点 ℃即-12℃时所需时间为15 h，其冻结速度 为V=10/15=0.67 cm/h。
根据这一定义，食品中心温度的计算值随食品 冻结点不同而改变。如冻结点-1℃时中心温度 计 算 值 需 达 到 -11℃ ， 冻 结 点 -3℃ 时 其 值 为 13℃。
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： 缓慢冻结 V=0.1~1 cm/h， 中速冻结 V=1~5 cm/h， 快速冻结 V=5~15 cm/h， 超速冻结 V>15 cm/h。
国际制冷学会的冻结速度定义：食品表 面与中心点间的最短距离，与食品表面 达到0℃后至食品中心温度降到比食品冻 结点低10℃所需时间之比。
冻结时总热量的大小与食品中含水量密切有 关，含水量大的食品其总热量亦大。
四、冻结速度
速冻的定性表达：外界的温度降与细胞组织 内的温度降不等，即内外有较大的温差；而 慢冻是指外界的温度降与细胞组织内的温度 降基本上保持等速。
速冻的定量表达：以时间划分和以推进距离 划分两种方法。
按时间： 食品中心温度从-1℃降到-5℃所需的时间， 在3~30 min内，快速冻结， 在30~120 min内，中速冻结， 超过120 min，慢速冻结。
西红柿
30 60 70 76 80 82 84 85.5 87 88 89 90 91
苹果,梨,土豆 0 0
32 45 53 58 62 65 68 70 74 78 80
大豆，萝卜 0 28 50 58 64.5 68 71 73 75 77 80.5 83 84
橙,柠檬,葡萄 0 0
20 32 41 48 54 58.5 62.5 69 72 75 76
终温。
上图显示冻结期间不同深度食品层温度随 时间的变化：
图中多条曲线表示食品不同深度处温度随冻 结时间的变化。在任一时刻食品表面的温度 始终最低，越接近中心层温度越高。显示出 在不同的深度，温度下降的速度是不同的。
冷冻曲线平坦段的长短与冷却介质的导热性 有关。在冷冻操作中，采用导热快的冷却介 质，可以缩短中间阶段的曲线平坦段。图中 显示在盐水中冻结曲线的平坦段要明显短于 在空气中。
冻结率：冻结终了时食品内水分的冻结 量（%），又称结冰率
K=100（1－TD/TF）
TD和TF分别为食品的冻结点及其冻结终了温度
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
60
苹果 -2
-0.6~ -2 70~85 青豆 -1.1
-0.5
88.6 橘子 -2.2
-0.45
89
香蕉 -3.4
-0.65
49.5
含水率 （%） 81.5 87.9 73.4 88.1 75.5
温度-60℃左右，食品内水分全部冻结。
在-18~ -30℃时，食品中绝大部分水分已 冻结，能够达到冻藏的要求。低温冷库 的贮藏温度一般为-18℃~ -25℃。