食品的冻结与冻藏
第3章 食品低温冷藏学2 冻结
四、冻结速度
4. 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
15°C 1天
6°C 5~6天
0°C 15天
-18°C -25~-30°C 6~8月 1年
3
• 水果、蔬菜等植物性食品也可用冻结的方法 加工成速冻水果、速冻蔬菜，并在-18°C 以下的低温下贮藏，其贮藏期可达1年以上。
4
一 、食品在冻结时的变化
（一）、物理变化 （二）、组织学变化 （三）、化学变化 （四）、生物和微生物变化
特点：冻结时间长； 劳动强度大； 融霜及处理霜麻烦； 装置周转率低； 但结构简单，造价低，运行时电耗省。
38
39
2．半送风冻结装置
在静止空气冻结装置上装上风机，即为半 送风冻结装置。
特点： 结构简单，冻结食品品质优于前者，
造价比送风冻结低，但温度分布不均匀。
40
3．送风冻结装置
① 遂道式冻结装置 ② 传送带式连续冻结装置 ③ 螺旋带式连续冻结装置 ④ 悬浮冻结装置
四、冻结速度
0~-5℃通 过时间 5s 1.5 min 10 min 90 min
冰晶体 位置 细胞内 细胞内 细胞内 细胞外
表 3-9 冻结速度与冰晶的关系
形状 直径×长度(μ) 数量
针状 1~5×5~10
极多
杆状 5~20×20~500 多
柱状 50~100×>100 少
块粒状 50~200×>200 少
食品在冻结与冻藏中的变化
食品在冻结与冻藏中的变化在食品进行冷却的过程中并没有发生食品结构实质的变化，但在冻结过程中，由于食品中的水将大部分冻结成冰，将对食品的结构以到质量产生很大的影响。
1、食品冻结过程中的冻结晶食品的冻结是将食品中所含的水分大部分转变成冰的过程。
因此，结晶表现了冻结过程的最基本实质。
当食品中的液态水分结成固态冰晶时，即有大量热量从食品中传出，同时食品的温度随之降低。
（1）食品中溶液的冻结，溶液的冻结与纯水不同，它的冻结点较水的冰点低些，溶液的冻结点，溶液的浓度、溶液的离解程度和溶剂的性质有关。
食品冻结时，溶液浓度的变化过程较普通溶液复杂得多，因为食品所含的水中溶有多种矿物质和有机物质。
因此，在冻结过程中，随着汁液中的水分析出而形成冰结晶，使尚未冻结的汁液的浓度增大，冻结点降低。
食品中剩余的汁液越少，其浓度越大，汁液冻结点也就越低。
这样，食品的继续冻结就需要在温度大大降低的条件下进行。
大多数食品的冻结点在-1到-2度，含有大量溶质（糖、盐、酸）的食品，其冻结点较低为-3。
5到-5度，一般食品在-20度时，有90%左右的水分冻结成冰。
食品的冻结最终温度越低，被冻结的水分就越多，因而也就有利于食品的长期保存。
一般要求食品的冻结最终温度（中心温度）为-12到-5度（2）食品冻结的温度曲线和最大冰结晶生成带。
食品冻结时的温度曲线是根据冻结速度而变化的，但不论是快速冻结还是慢速冻结，在冻结过程中，温度的下降可分为三个阶段。
在第一阶段，食品的温度迅速下降，直到降低至结晶温度为止。
第二阶段即冰晶形成阶段，以近于水平线表示，这一阶段在0到-5度，这时食品内部80%水分都已冻结，这种大量形成冰结晶的温度范围，称为冰结晶的最大生成带。
在冰结晶形成时放出的潜热相当大，因此，通过最大冰结晶生成带时热负荷最大，相对需要较长时间。
当慢速冻结时，食品内冰晶的形成以较慢速度由表面向中心推移，而食品中心温度在很长时间表内处于停滞阶段，水平线段较长。
第四章食品的低温保藏技术
(4)冻结速度对食品质量的影响 长期以来，人们一直认 为冻结速度越快，冻结食品质量越好。其理由是冻结 速度越快，食品受酶和微生物的作用越小。冻结速度 越快，形成的冰晶越细小，分布也越均匀，因而食品 受到的损伤就越小。因此，为了得到高质量的冻结食 品，须进行快速冻结。 然而，许多研究表明，冻结速度只是影响冻结食品 质量的一个因素，还有许多因素如原料特性、辅助处 理、冻藏条件等都会对冻结食品质量产生较大的影响。 因此，单纯强调冻结速度，并不一定能得到高质量的 冻结食品。
有关冻结速度与冻结食品质量之间的关系还应考虑到以下几个方 面 ①对于大多数食品，冻结速度在某一范围内的快慢并不会使食品 的质量产生太大的差异。 当然这并不是说快速冻结对食品质量不重要，而是说冻结速度对 食品质量的影响依种类而异。 例如鱼肉、禽肉与其他动物性食品相比，对冻结速度的变化比较 敏感，若冻结速度缓慢，其质量就会受到较大影响，但对牛肉、 猪肉的影响就比较小。 ②对于体积大的食品，要使它们以均匀的速度进行冻结，现行的 冻结方法是办不到的。从食品的表面到内部，冻结速度存在一定 的差异，从而使其质量也有不同。 ③影响冰晶状态的因素，除冻结速度外，还有原料的新鲜度、生 理状态、添加盐类或糖类等辅助处理等。上述因素不同，即使冻 结速度一样，冰晶的状态也会有差别。 ④最大冰晶生成带的温度范围为-5～-1℃，但有不少食品的冰点 低于-1℃，有些甚至低于-5℃。考虑到这些事实，以通过最大冰 晶生成带的时间来判断冻结速度的快慢，有时是不妥当的。 ⑤冰晶的状态是不稳定的，在冻藏过程中经常发生冰晶生长和重 结晶现象。冻藏时间越长，冻藏温度波动越频繁，波动幅度越大， 则上述现象越严重。冰晶生长和重结晶将破坏快速冻结时所形成 的良好冰晶状态，使快速冻结的优越性完全丧失。
第六章食品冻结与冻藏
h t
2 Ti T
2 4
通式
t
Ti
h T
PL
RL2
P、R为形状系数,L 食品的特征尺寸/m；
大平板:厚度；长圆柱和球状:D (与冷却的不同，2倍） 大平板：P=1/2,R=1/8；长圆柱：P=1/4,R=1/16；球：P=1/6,R=1/24 相同材料和特征尺寸，冻结时间大平板是长圆柱的2倍，球的3倍
Q2 Gwmh
(c)冰冷却至冻结结束平均温度放出的热量
Q3 Gwmc B (tB t f )
(d)干物质从冰点冷却至终温放出的热量
Q4 G(1 w)cg (tB t f )
(e)未冻结水分从冰点冷却至终温放出的热量
Q5 Gw(1 m)cs (tB t f )
(f)传质引起的热负荷
Q6 168 G
第六章 食品冻结与冻藏
§ 6-1 冻结速率的表示法 § 6-2 食品的冻结过程 § 6-3 食品冻结热负荷 § 6-4 食品冻结时间 § 6-5 食品的冻藏与解冻 § 6-6 食品冻结与冻藏工艺 § 6-7 解冻
§6-1 冻结速率的表示法
一、定量法
1 热中心降温速率：
热中心：指降温过程中食品内部温度最高的点。 通过最大冰晶生成带(1C 5C)的时间：
冰点温度以下至最终平均冻结温度放出的显热 q3 ci (Ti Tf )
q=q1+q2+q3 三、焓值计算法
工程计算中，通常利用食品的焓值图表查取食品 在初温和终温时的焓值表3－7，图3－4，3－3
Q＝G（ic iz )
1. 蔬菜
含 水 量 (wt%)
比 热 容
KJ/(kg·K)
温度 /℃
－－－－－－－－－－－－－－－－－ 0 40 30 20 18 16 14 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
冷库与食品保鲜技术 第六章 食品冻结与冻藏
冻结潜热，平均冻结温
度
食品1
式6-25~6-32
焓差法
冻结前后的焓值：
种类、温度、含水量、冻 结率（表3-7）
食品2 食品3 时间/分钟
二、食品冻藏条件（具体见第四节）
温度要求
相对湿度要求
空气流速要求
总的来说，要维持库温的稳定，减少库温的波动（不超 过±2K），避免食品内冰晶的长大，维持较高的空 气相对湿度和合理的空气流速及分布，尽量减少食 品的干耗。
解冻后，食品的品质主要受两方面的影响 一是食品冻结前的质量 二是冷藏和解冻过程对食品质量的影响
目前已有的解冻方法，大致的分类见表6-A
表 6-A 解冻方法的分类
序 空气解冻法 号
1 静止空气解冻 （低温微风型空 气解冻）
水解冻法
电解冻法 其它解冻法
静水浸渍解冻 红外辐射解冻 接触传热解 冻
2 流动空气解冻 低温流水浸渍解冻 高频解冻 高压解冻
3T曲线的获得
实验获得，遵循3P原则（product, processing, package) 作业：将例6-7中的花椰菜改成豌豆。
五、冻结食品的解冻
冻结食品在消费或加工前必须解冻，视解冻 后的用途来选择解冻可分为半解冻（-3 ℃至5 ℃）和完全解冻
解冻过程虽然是冻结过程的逆过程，但解冻 过程的温度控制却比冻结过程困难得多，也 很难达到高的复温速率
品价值。 避免方法，在食品或镀冰衣中添加抗氧化剂。
四、冻结食品的TTT
3T概念（Time-TemperatureTolerance)
提问：在这里Tolerance指的是什么含义？
3T曲线及其作用（图6-6）
可以用来确定食品在某温度下的贮藏期， 或贮藏一段时间后剩余的品质，也可以 对多种温度和贮藏时间的组合进行计算。
第3章 食品低温保藏的基本原理
（一）物理变化：
体积膨胀和产生内压 比热容的变化 体液流失： 干耗：
6
体积膨胀和产生内压
• 水在0°C结成冰，体积约增加9%，在食品 中体积约增加6%，含水多的食品冻结时体 积会膨胀；
• 食品内部的水因冻结而体积膨胀时，会受到 外部冻结层的阻碍，产生内压，称为冻结膨 胀压。
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比热容和热导率
• 比热容是单位质量的物体温度升高或降低1 度所吸收或放出的热量。冰的比热容约是水 的1/2。
四、冻结速度
0~-5℃通 过时间 5s 1.5 min 10 min 90 min
冰晶体 位置 细胞内 细胞内 细胞内 细胞外
表 3-9 冻结速度与冰晶的关系
形状 直径×长度(μ) 数量
针状 1~5×5~10
极多
杆状 5~20×20~500 多
柱状 50~100×>100 少
块粒状 50~200×>200 少
• 含水量多的食品比热容大，含脂量多的比热 容小。比热容大的食品在冷却和冻结时需要 的冷量大，解冻时需要的热量亦多。
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体液流失：
9
干耗
• 食品冻结过程中，因食品中的水分从表 面蒸发，造成食品的质量减少，俗称干 耗；
• qm =ßA（pf-pa） qm:单位时间内的干耗量，kg/h ß:蒸发系数，kg/(h m2 Pa)
四、冻结速度
3.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。
v= 食品表面与中心点的最短距离 表面0℃到中心比冻结点低10℃所需时间
四、冻结速度
• 例如：食品中心与表面的最短距离为10 cm ，食品冻结点为-2℃，其中心降到比冻结点 低10℃即-12℃时所需时间为15 h，其冻结 速度为V=10/15=0.67 cm/h。
第六章 冻结食品分析
二、冻结前食品物料的前处理
任何冻制食品最后的品质及其贮藏性决定于下列各种因素： 冻制用原料的成分和性质 选用适宜于冻制的品种、应在成熟度最高时采收、采收后应速冻 冻制用原料的严格选用、处理和加工 处理和加工果蔬需要进行预煮，破坏酶活力（青刀豆1—1.5分钟， 而甜玉米则需要11分钟 ） 水果不宜采用预煮的方法来破坏酶的活力，因为这会破坏新鲜水果 原有的品质。冻制水果极易褐变，在冻制水果中常加有浸没水果为 度的低浓度糖浆，有时还另外添加柠檬酸、抗坏血酸和二氧化硫等 添加剂以延缓氧化作用。 肉制品一般在冻制前不需特殊加工处理，我国大部分冻肉都是在屠 宰清理后直接预冷，冻制而成。国外，为了适应他们烹调特点和口 味的要求，牛肉一般须先冷藏进行酶嫩化处理。不过，如果冷藏期 超过6，7天以上，这就会对冻肉制品在冷藏时的耐贮藏性发生影 响。 冻结方法 速冻与缓冻优劣对比（见下页） 贮藏情况
一、食品冻结过程的基本规律
过冷状态：温度虽已下降到冰点以下但尚未发生相变 过冷温度：降温过程中开始形成稳定性晶核时的温度或在 开始回升的最低温度 讲解水的冻结曲线图：
水分子运动减缓 内部结构趋向于形成近似结晶体 温度降低或振动 冰晶体转化放出潜能 温度回升到冰点 水分全部冻结温度下降
讲解食品的冻结曲线图：（以牛肉为例）
e、冻结食品长期冻藏时，包装材料不宜透光。 f、由于冻制食品常在容器内解冻，包装材料不应透水，以避免 解冻时漏水。 g、方便食品发展后，某些冻制食品边解冻边煮熟，为此包装 材料还需要具有耐热性。 h、食品包装必须美观、有吸引力、便于使用、成本低廉，经 久耐用，便于机械化处理。 现在常用的冻制品包装材料有木箱、木桶、金属罐、铝 箔、蜡纸、硬纸盒、玻璃纸、聚乙烯以及其他塑料等。木箱 和木桶常用于装半成品，成品常常用不透蒸汽的包装材料作 为内包装，在它的外表面再涂上塑料层以提高不透蒸汽的性 能。再装入作为外包装的纸盒内。塑料袋除采用单层聚乙烯 制成外，还可根据不同要求采用不同塑料或金属薄膜制成的 复合薄膜袋。
(完整版)食品工艺学
一、低温保藏冻藏：采用缓冻或速冻方法将食品冻结，而后再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。
一般-23~-12℃，最适宜-18℃。
冷藏：是将食品的品温降低到接近冰点，而不冻结的一种食品保藏方法。
冷害：在冷却贮藏时，有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一温度界限时，果、蔬的正常生理机能受到障碍，失去平衡，称为冷害。
食品低温保藏：利用低温来控制微生物生长繁殖，酶活动及其他非酶变质因素的一种方法。
冷却：是冷藏的必要前处理，其本质是一种热交换的过程。
空气冷却法：利用低温冷空气流过食品表面使食品的温度下降的一种冷却方法。
真空冷却法：根据水分在不同的压力下有不同的沸点。
气调冷藏：在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组成的调节气体，以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程或抑制作用于食品的微生物活动过程。
湿冷保鲜技术冰点：冰晶开始出现的温度。
1.86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。
当内部的水分因冻结膨胀时，会受到外部冻结了的冰层的阻碍，因而产生内压。
最大冰晶生成区TTT：速冻食品在生产，储藏及流通各个环节中，经历的时间和经受的温度对其品质的容许限度有决定性的影响。
商业无菌：食品经适度杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病微生物。
速冻：迅速冷冻使食物形成极小的冰晶，不严重损伤细胞组织，从而保存了食物的原汁与香味，且能保存较长时间。
汁液流失;解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中被吸收，变成液汁流出来。
干耗：冻结食品冷藏过程中因为温度的变化造成水蒸汽压差，出现冰结晶的升华作用而引起表面出现干燥，质量减少。
冻结烧：冻结食品在冻藏期间脂肪氧化酸败和tang氨反应所引起的结果。
1.低温导致微生物活力减弱和死亡的原因。
（1）微生物的生长繁殖是和活动下物质代谢的结果。
因此温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。
食品的冷冻和冷藏1
如美国已占全部食品的50%以上，逐步取代罐头食品
的首要地位，跃居加工食品榜首。
目前世界冷冻食品总产量已经超过5000万吨， 人均消费约10公斤。发达国家的冷冻食品已形成 规模化的工业生产，在市场上普及，成为消费者 生活中不可缺少的食品。发展较快的国家有美国， 欧共体13国，日本和澳大利亚等国。 具体各国家和地区的冷冻食品消费量见表3-1， 冷冻食品种类分布见表3-2。
6.交替冻结和解冻
理论上讲会加速微生物的死亡，但实际效果并不显著。
（四）冻制食品中病原菌控制问题
冻制食品并非无菌，因而就有可能含病原菌，如肉毒 杆菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌、溶血性链球菌、沙 门氏菌等，因此病原菌的控制是一个重要问题。 肉毒杆菌对低温有很强的抵抗力。 能产生肠毒素的葡萄球菌也常会在冻制蔬菜中出现， 但若将解冻温度降低至4.4~10℃，则无毒素出现。
大多数蔬菜上的嗜冷菌为细菌和霉菌，而水果上主
要是霉菌和酵母。
2.长期处于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多少能 适应低温的菌种所得的结果。
— 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。
（二）低温导致微生物活力减弱和死亡的原因
低温使各种生化反应的温度系数不同，破坏了各反应原来的协调
（比如芽孢，低温下稳定性比生长细胞高）
4.介质
高水分和低pH值的介质会加速微生物的死亡，而糖、盐、蛋 白质、胶体、脂肪对微生物则有保护作用 。
5.贮期
低温贮藏时微生物一般总是随着贮存期的增加而有所减少； 但贮藏温度越低，减少的量越少，有时甚至没有减少； 贮藏初期微生物减少的量最大，其后死亡率下降。
（三）食品冷却方法
食品冻结冻藏过程中的变化
食品冻结冻藏过程中的变化食品冷冻冻藏的过程可以分为几个阶段，包括冻结速冷阶段、冻结扩展阶段和稳定阶段。
在这个过程中，食品经历了温度下降、结晶、冷冻脱水和固结等变化。
首先是温度下降阶段。
当食品置于低温环境中时，食品的温度会逐渐下降。
这个阶段的速度取决于食品的热传导性能和冷冻系统的功率。
在这个过程中，食品内部的水分开始缓慢地转化为冰晶，并且食品的组织结构也开始发生改变。
接下来是结晶阶段。
当温度下降到冰点以下时，食品中的水分开始结晶。
这是冻结过程中最重要的变化之一、在这个阶段，水分以分子形式结晶，形成冰晶。
这个过程会导致食品的体积扩张，可能会破坏一些细胞结构。
然后是冷冻脱水阶段。
在冰晶形成之后，冻结过程会导致食品表面的水分快速冷冻，形成冰晶。
同时，食品内部的水分开始从固态转化为气态，通过升华的形式脱离食品。
这个阶段的存在会导致食品整体的水分丧失，可能会导致食品的干燥和变质。
最后是稳定阶段。
当食品中的大部分水分转化为冰晶，并且冷冻脱水过程开始减缓时，食品进入稳定阶段。
在这个阶段中，食品的温度保持稳定，冰晶的形成和脱水的过程达到平衡。
稳定阶段的时间越长，食品的质量和保质期也会越长。
除了以上的物理变化，食品冻结冻藏过程中还可能发生一些化学变化。
例如，食品中的一些化学成分可能会被冻结引起的温度变化和氧气接触而发生氧化反应。
这种氧化反应可能导致食品的变质和质量下降。
总的来说，食品冻结冻藏过程中的变化是多方面的，涉及物理和化学变化。
这些变化会影响食品的质量、保质期和口感等方面。
了解和控制这些变化是保持食品质量和延长保质期的关键。
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。
第三节食品冻藏
调理食品类
水产、肉类
第三章 食品的低温保藏技术
食品经冻结后，需在保持其冻结状态的温度下贮藏。 由于低温控制了微生物的生长，抑制了酶的活性，且 食品中 90% 以上的水分冻结成冰，因而制品的质量比
较稳定，能够达到长期保藏的目的。
第三章 食品的低温保藏技术
问题一
食品冻结过程遵循什么规律？ 问题二 冻结速度对食品的品质产生哪些影响？ 问题三 如何实现食品的速冻？
第三章 食品的低温保藏技术
第三节食品冻藏
食品冻藏，就是采用缓冻或速冻方法将食品冻结，而后 再在能保持食品冻结状态的温度下贮藏的保藏方法。 常用的贮藏温度 为-12～-23℃，而以-18℃为最适用。冻 藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的可经年。
2
第三章 食品的低温保藏技术
冻藏食品
主食类
速冻果蔬类
-18 10 20
τ/min
食品中的水分不是纯水，是含有机物质和无机物质 的溶液，这些物质包括盐类、糖类、酸类及水溶性 蛋白质、维生素和微量气体等。 根据拉乌尔定律，食品的温度要降至 0℃以下才 产生冰晶，此冰晶开始出现的温度即食品的冻结点。 由于食品的种类、动物类死后条件等不同，各种 食品的冻结点也不相同。一般食品冰点的温度范围 为-0.5—-2 ℃。
快速冻结 τ< 30Min 缓慢冻结 τ> 30Min
第三章 食品的低温保藏技术
第三章 食品的低温保藏技术
不足：有些食品的最大冰晶生成带可延伸至-10℃ ~15℃；不能反映食品形态、几何尺寸、包装情况等多种 因素的影响。
第三章 食品的低温保藏技术
2. 冰锋前进速率
这种表示法最早是德国学者普朗克提出的， 他以-5℃作为结冰锋面，测量从食品表面向内部 移动的速率。并按此速率高低将冻结分成三类：
食品工艺学 第二章 食品冷冻保藏
（3 ）螺旋带式
这类形式的冻结装置， 一般用于冻结厚度为 2.5-4cm的产品，在40 分钟左右能降至-18℃， 薄一些的还会更快。可 以连续进行生产，效率 颇高，通风性强，适用 于果蔬加工。
（4）悬浮冻结
• 由下向上的强风（6-8m/s），将食品吹起， 加快冻结速度。
五、食品的冻结方法与装置
可以分为两类： （1）间接冻结法
静止空气 半送风 送风 接触冻结 浸渍冻结
（2）直接冻结
冰盐混合物 液氮冻结 氟里昂冻结
1、静止空气冻结法（管架式）
❖ 静止空气冻结装置用空气作为冻结介质，其热导 性能差，而且空气与其接触的物体之间的传热系 数也最小，但它对食品无害、成本低，机械化较 容易，因此是最早使用的一种冻结方式。
食品工艺学 第二章 食品冷冻保藏
二、低温对微生物的影响
▪ 每种微生物只能在一定的温度范围内生长。 ▪ 微生物处在温度低于最低生长温度的条件下，
生长受抑制，但菌体多数并未死亡。若处在 高于最高温度条件下，菌体就会死亡。
▪ 低温对微生物的影响包括低温过程和低温终
点两个方面。
三、低温对其他变质因素的影响
不冻结物（脂肪、酶）挤到表面，加速氧化
2、汁液流失
冻结→解冻，产生汁液流失 结果：重量减少，营养成分流失。 原因：大分子化合物的脱水
组织结构的破坏
影响因素与防止：
▪ 原料新鲜 ▪ 原料的切分 ▪ 冻前处理 ▪ 速冻 ▪ 终温低且波动小 ▪ 冻藏期
3、干耗
后果：重量减少 脂肪加速氧化
过程：冷却中水分蒸发 冻结中水分直接升华，产生冻结烧
1、冷却阶段 q1＝C×G×(t初－t冰) 2、形成冰晶阶段 q2＝w × a × L × G 3、冰点降到终温阶段 q3＝C×G×(t冰－ t终) 总耗冷量：Q ＝ q1 ＋q2 ＋ q3 或焓差法：Q ＝ G ×(i初－i终)
4第四章 食品冷冻
FOOD TECHNOLOGY
产毒菌
腐败菌
1-生长迅速区段 2-某些菌缓慢生长区段 3-停止生长区段 4-缓慢死亡，但很少全死区段
食品缓慢腐败区
FOOD TECHNOLOGY
② 降温速度
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，而速冻对微生 物的致死效果较差。
FOOD TECHNOLOGY
③ 食品原料的种类
a. 贮存期内仍然维持原有生命力的食品原料（果蔬） 对于该类食品，低温保藏的主要目的是保持它们最低生 命力，利用免疫性以防止微生物性腐败变质，同时减缓 其酶的活动，推迟成熟时间。 b. 贮存期内已失去生命力的食品原料（肉、禽、鱼） 对于该类食品，低温保藏的主要目的是阻止所有能导致 食品腐败变质的微生物和酶的有害活动。 影响食品原料的其他因素包括：原料生长所处的部位； 原料收获后的状况；原料被运输、储藏时的温度、湿度 状况；酶失活的程度；微生物去除的程度等。
冷冻食品的特点
与罐藏比，不经高温处理保持着食品原有品质；
与干藏比，具有较好的复原性； 与化学保藏比，食品内无任何残留添加剂；
与生物化学法比，较多地保留了食品的固有成分。
冷冻保藏能最大程度地保持食品的新鲜度、营养价值和原有风味。 所以，冷冻保藏是对食品品质影响Y
④ 真空冷却
真空冷却又叫减压冷却，它的原理是根据水分在不同的 压力下有不同的沸点，水汽化是需要吸收大量的汽化热 使食品本身的温度降低，达到快速冷却的目的。 其特点是：冷却速度快；主要用于有较大表面积的蔬菜 的快速冷却；食品干耗大、能耗大。
FOOD TECHNOLOGY
⑤ 贮藏期
肉的冻结和冻藏名词解释
肉的冻结和冻藏名词解释肉的冻结是指将新鲜肉类置于极低温度下，通过冷冻技术将其内部的水分转化为冰晶，从而达到长时间保存的目的。
冻结可以有效地延长肉类的保质期，保持其新鲜度和营养价值。
通常，在肉类生产和供应链中，冻结技术广泛应用于保鲜和贮存。
冻结肉的质量受到多个因素的影响，其中包括冷冻速度、冷冻温度、冷冻时间以及冻结前肉质的新鲜程度。
较快的冷冻速度能够帮助防止大冰晶形成，从而减少对肉质的损害。
冷冻温度一般在-18°C以下，能够有效地停止细菌的繁殖，并减缓食物中酶的活性，从而达到长时间保存的效果。
冷冻时间越长，肉类的质量和口感可能会有所下降，一般建议在3-6个月内食用冻肉。
冷冻肉的解冻过程也是需要注意的。
解冻过程应该温和而逐渐，最好将冻肉放入冰箱中解冻。
这样可以避免肉类受到温度变化的过大冲击，减少肉质质量的下降。
此外，解冻后的肉应尽快食用，不宜再次冷冻。
与冻结不同的是，冻藏是指将肉类冷藏在低温下但未达到冻结状态。
冻藏一般使用的温度在0°C-4°C之间，这个温度区间有助于延长食物的保质期，并保持其良好的食用品质。
冻藏主要通过降低菌落的生长速度来达到保鲜的目的。
冻藏过程中，温度的稳定性尤为重要。
温度过高会加速细菌的繁殖，从而导致肉类变质。
因此，冻藏箱或冷藏设备的温度应该经常检查和调整，以确保肉类保持在最佳的温度范围内。
适当的冷藏可以保持肉质的新鲜度和风味，但是也要注意冷藏时间的限制。
即使在冷藏条件下，质量也会随着时间的增加而逐渐下降。
因此，冷藏肉的保存时间一般建议在2-5天内，超过此时间食用会带来潜在的食品安全风险。
总结而言，冻结和冻藏是两种常见的肉类保存方法。
冻结是通过将肉类暴露在极低温度下将其冷冻，从而达到长时间保存的效果。
而冻藏则是在较低温度下进行肉类保鲜，延长其保质期。
无论是冻结还是冻藏，都需要根据不同肉类的特性和最佳保存条件进行操作，以确保肉类在保鲜和安全性方面达到最佳效果。
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（2）冻结速率与冰晶分布关系
最大冰晶生成带：通常把-1〜-5℃的温度范 围，称为最大冰结晶生成带；
①速冻的优势
CAB..食冻降品结温物时迅料间速迅短，速，减从形少未成微冻的
②速度与方法的选择结冰生状结物态晶的转细活化小动成而给冻且食结均品状匀物态；，
根未一冻据般结食认品为物冻料结的快时种速食冻类减料品结、少带物浓来料缩的从损不常害良。缓影慢响冻结；
（1）冻结速度的表示方法
时 冰 国间 峰 际—前 冷温进冻度速协法率会定义单 食 （食 最 达 至 度 之中 这 冻 间 快 为位 品 单品 短 到 比 ） 比心 一 结 的 速 缓vvv时 表 位≥ ==0表 距 食 低 ，温 温 速 时 冻 慢01℃间 面c5.-1面 离 品 该度 度 率 间 结 冻m-15后 0内 伸·2c-与 （ 冰 比℃从 范 。 少 ； 结0m1食向-hc/cδ中 点 值所-围 若 于 大 。5-mhm品011）内℃//心（就需）3的通于℃hh中0与部的温开是时3时过m降中心。0i食的冻快低度始冻间间此m低n速温i，品距结速速（点冻结n到来温冻度，称表离层冻冻τ间结速-表度结0降5称为）面从结结的温度示区℃ （v），单位cm·h-1。
龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系
冻结方法
液氮
干冰+乙醇
盐水 平板 空气
冻结温度 ℃
-196 -80 -18 -40 -18
冻结速度 cm/h
10-100 10左右 6左右
2-4 0.08-0.2
冰晶（μ）
厚
宽
长
0.5~5 0.5~5 5~15
6.1
18.2
29.2
9.1
12.8
29.7
87.6 163.0 320.0
二、食品常用冻结方法
（2）液体浓缩
溶质结晶析出，如冰淇淋中乳糖因浓度增加而结 晶，产品具有沙砾感；
蛋白质在高浓度的溶液中因盐析而变性； 酸性溶液的pH值因浓缩而下降到蛋白质的等电点
以下，导致蛋白质凝固。
4、冻结及冻结速度对冻品质量的影响
（3）化学变化
蛋白质变性：原生质胶体和蛋白质等分子失水结 构破坏；原生质体盐析变性；水产品中的脂肪在 耐低温的磷脂酶作用下水解产生不稳定的游离脂 肪酸，其氧化产物醛、酮等促使蛋白质变性。
2、冻结过程和冻结曲线
冻结过程 冻结曲线
指食品物料降温到 完 描全 述冻 冻结 结的 过整 程个中过食 程 品。 物料的温度随时 间变化的曲线。
冻结温度曲线和冻结水量
蔗糖溶液的冻结曲线
不同冻结速率（Freezing velocity）是指食品物 料内某点的温度下降速度或冰锋的前进速 度。
食品中的水分并非纯水；
Raoult稀溶液定律：ΔTf=KfbB，Kf为与溶剂有关 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。
表 3-7：几种常见食品的冻结点
品种 冻结点 含水率 品种 冻结点
（℃） （%）
（℃）
本节主要内容： 冻结前对原料的预处理； 食品冻结过程及其规律； 冻结速度和解冻速度对冻藏食品品质的影 响； 食品常用冻结方法； 冻结和冻藏所引起的食品品质的变化； 食品的解冻。
概述
冻结：就是采用缓冻或速冻方法将食品温度降 至食品冻结点以下的过程。
冻藏：是在能保持食品冻结状态的温度下贮藏 食品的方法。
冷冻食品（冻结食品）
冻结前经过预处理；
用速冻法冻结；
冻结后产品中心温度达到-18以下，并在此 温度下贮存；
有适宜的包装并在冷链下运销。
一、食品冻结过程的基本规律
1、食品的冻结点 是指一定压力下液
冻结点（Freezing point） 态物质由液态转向 食品冻结的实质是其中水分的固冻态结的；温度点。
冻结速度慢，由于细胞外溶液温度低，冰 晶首先在这里产生，而此时细胞内的水分还以 液相残存着。同温度下水的蒸汽压总高于冰， 在蒸汽压作用下细胞内的水向冰晶移动，形成 较大的冰晶体且分布不均匀。水分转移除蒸汽 压差外还因动物死后蛋白质的保水能力降低， 细胞膜的透水性增强而加强。
实际上被冻物总有一定体积，冻结速度从 表面到中心明显在变慢，要保持同一冻速是困 难的，而这种由于冻速差别引起的质量变化如 在允许限度内，则冻速稍慢些也可以。
变色：褐变、黑变、退色等
冻结速度与冰晶分布的关系：
冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水分移动 速度时，冰晶分布越接近天然食品中液态水的分 布情况，且冰晶的针状结晶体数量多。
大多数食品是在温度降低到-1℃以下才开始冻结， 然而温度降低到-46℃时，尚有部分高浓度的汁 液仍未冻结。
大多数冰晶体都是在-1~-4℃（ -1～-5℃ ）间形 成，这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段。
牛肉 -0.6~ -1.7 71.6 葡萄 -2.2
猪肉 -2.8
60
苹果 -2
鱼肉 -0.6~ -2 70~85 青豆 -1.1
牛奶 -0.5
88.6 橘子 -2.2
蛋白 -0.45
89
香蕉 -3.4
蛋黄 -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℃。
324.4 544.0 920.0
速冻食品的质量总是高于缓冻食品
速冻形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏 性也比较小；
冻结时间短，允许盐分扩散和分离出水分 以形成纯冰的时间也缩短；
将食品温度迅速降低到微生物生长活动温 度以下，能及时阻止冻结时食品的分解；
速冻时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以 及各种成分相互接触的时间也显著缩短。
大温小冻、至包中装心情温况度等低许于-18℃，
多果因蔬素类进不行超选过择30。min，肉食类
不超过6h为速冻。
不同冻结速率冻结的鳕鱼肉中冰结晶的情况
4、冻结及冻结速度对冻品质量的影响 （1）冻结对食品组织结构的影响 机械性损伤：机械性挤压 细胞的溃解：“冻结膨胀压” 气体膨胀
4、冻结及冻结速度对冻品质量的影响