冰温技术及其在食品保鲜中的应用
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冰温流通是指让食品从产地至消费者家庭的流通
果蔬都优于冷藏, 几乎和新鲜果蔬处于同等水平。对日 过程中, 一直保持着冰温冷藏链。它包括冰温加工、冰
本洋梨的研究表明, 洋梨在新陈代谢过程中, 其 CO2 的 呼出量随贮藏温度不同而有较大程度的差别。冰温贮
温贮藏、冰温运输等环节。 各种鱼、贝类都存在一个区分生死的生态冰温零
藏(- 0.8 ℃)比冷藏时的 CO2 呼出量减少 30 % ̄60 % [9]。 在冰温带贮藏水产品, 让其处于活体状态, 降低其新陈
点, 也称临界温度(不同于温度计的 0 ℃)。从生态冰温 零 点 到 结 冰 点 的 这 段 温 度 范 围 称 为 生 态 冰 温 区 [13]。 低
代谢速度, 可以长时间保存原有的色、香、味和口感。在 温保活贝类的原理就是当环境温度下降到其生态冰温
且能增加天冬氨酸含量使其味道更加鲜美。把大豆放
按照冰温保鲜理论, 给果蔬配加一定的保护液时,
于冰温下使之成熟, 就会发酵成充满氨基酸的豆豉。把 可使冰点下降, 超过原极限冰点。常用的有果糖、尿素、
按 常 规 发 酵 的 面 包 团 放 于 冰 温 下 发 酵 72 h 做 出 的 面 包味道更加香甜[6]。
间差别很小, 但它却是组织结冰与否的临界区间, 温度 调节剂的选择与物料种类、浓度和渗透时的环境温度
稍微失控, 组织就开始结冰, 因此冰温贮藏技术要求非 有严格的关系, 这是冰温食品加工过程中极为重要的
常严格。
问题。
大量的试验表明, 利用冰温技术贮藏果蔬, 可以降 2.4 冰温流通
低果蔬的新陈代谢, 在色、香、味、口感方面冰温贮藏的
冰温技术不仅用于食品保鲜方面, 而且一种新超 保 鲜 、应 时 季 节 风 味 再 现 、陈 米 变 新 米 等 返 旧 还 新 技 术 亦 将 成 为 可 能 。目 前 已 经 证 实 与 发 生 氧 化 、老 化 反 应 的 正温度领域相比, 某些种子的还原作用在冰温、超冰温 的 领 域 内 可 以 在 基 本 上 没 有 氧 气 的 状 态 下 进 行[7]。
冰温对化学反应的抑制作用更强, 食品品质优于
食品保鲜
食品研究与开发
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冷藏[3 ̄4]。冰温可抑制食品内部的脂质氧化, 非酶褐变等
向食品加入冰点调节剂( 如盐、糖等) , 可使食品细
化学反应[3]。在水产品保鲜中, 冰温可有效地抑制因微 胞在更大的温度范围内始终处于活体状态。利用这种
( Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang, China) Abstr act: The changes of food components at controlled freezing- point are expounded. The applications of the stored, circulate and storage at controlled freezing- point, and controlled supercooling- point storage are presented in food fresh- keeping. Key wor ds: controlled freezing- point technique; fresh- keeping; application
2 冰温在食品保鲜中的应用
剂 处 理 的 要 好 [12]。
2.1 冰温贮藏
冰点调节剂的浓度和种类不同, 对冰点的调节效
耐寒性强、成熟度较高、组织冰点较低的食品采用 果( 如渗透速度和冰点) 不同。用冰点调节剂处理食品
冰温贮藏效果非常好。实际上冰温域与 0 ℃~- 1 ℃区 时的环境温度对冰点的调节效果也有一定影响, 冰点
叶, 在细胞膜和细胞质之间仅有微小的空隙, 细胞组织 了冰温的研究领域。
几 乎 没 有 损 伤[11]。
超冰温领域极不稳定, 很容易冻结。因此超冰温领
2.3 冰点调节贮藏
域稳定条件的确立是该项技术的核心。要使水果、蔬菜
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食品保鲜
等顺利降至冰温乃至超冰温领域而不结冰, 与生物组织 在进入此温 度 带 前 的 低 温 锻 炼 以 及 脱 水 程 度 有 关 。 [8,10] 此外, 冷却处理时的降温速度也是关键因素[15]。贮存新 鲜毛豆难度很大, 其绿色及固有风味不易保持。在常温 条件下, 其固有风味到第二天就损失掉 60 % 左右。在 冷藏条件下只能保鲜 10 d ̄14 d, 而采用冰温贮存, 能 保鲜 30 d ̄40 d。若采用超冰温技术则能保鲜 60 d, 而 且 出 库 时 毛 豆 的 绿 色 及 风 味 明 显 优 于 前 两 种[16]。
极易出现干耗、低温冻害或部分冻结现象等开发的保 藏库、冰温运输车、冰温箱(家庭用) 、冰温陈列柜、用于
存方法。即冰温贮藏之前, 先在食品表面附上一层人工 采购食品的冰温蔬菜篮等[14]。在日本已经形成了一条
冰或人工雪等保护膜, 以避免冷空气直接流过食品表 完整的冰温冷藏链, 即让食品从产地至消费者家庭的
水产大学学报,2002 11(2):184~187. [5] 郭丽, 程建军,马莺,等. 青椒冰温贮藏的研究[J].食品科学,2004,25
1 冰温对食品品质的影响 1.1 冰温对蛋白质的影响
在冰点温度附近, 为阻止体内冰晶形成, 动植物从
基金项目: 宁波市重大招标项目( 2003C10006) 作者简介: 张娟( 1981- ) , 女( 汉) , 硕士研究生, 研究方向: 水产品保鲜加 工及综合利用。
体内会不断地分泌大量的不冻液 ( 不冻液的主要成分 是葡萄糖、氨基酸、天冬氨酸等) 以降低冰点, 生物细胞 内释放水溶性分子而切断蛋白质, 此时蛋白质会以氨 基酸形式释放; 或是分解淀粉变成糖分[7]。如抗冷植物 可诱导合成富含亲水性氨基酸的抗寒蛋白, 此抗寒蛋 白具有热稳定性, 不因温度降低而变性, 以防止冰晶形 成。生物细胞在低温下脱水结冰, 失去水化膜的蛋白质 分子会彼此靠近, 分子间会形成 - S- S- , 分子发生聚合 而变性, 构象发生一定改变, 以降低与底物结合时诱导 契合过程的能耗, 避免正常的酶反应受阻[8]。 1.2 冰温对微生物的影响
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冰温技术及其在食品保鲜中的应用
张娟, 娄永江 ( 宁波大学, 浙江 宁波 315211)
摘 要: 阐述了冰温对食品成分的影响, 并介绍了冰温贮藏、冰温流通、冰点调节贮藏、超冰温等在食品保鲜中的应用。 关键词: 冰温; 保鲜; 应用
CONTROLLED FREEZING- POINTTECHNIQUE AND ITS APPLICATIONS IN FOOD FRESH- KEEPING ZHANG Juan, LOU Yong- jiang
3 小结 冰温技术是食品加工技术的革命, 不仅在水果、蔬
菜 、水 产 品 、畜 产 品 等 产 品 的 生 产 加 工 过 程 中 得 到 广 泛 地应用, 冰温技术将扩大到医学领域, 为脏器的保存和 移 植 、血 液 的 冰 温 保 存 开 辟 新 的 途 径 。为 推 进 冰 温 技 术 在我国的应用和发展, 必须在蓄冷材料、冰点 调节剂、 温湿度控制等技术领域作深入的研究, 研制开发出一 系列的冰温设备。冰温技术在国内食品行业的应用尚 属空白, 引进国外先进技术, 将会推进我国食品文化和 食品工业的发展。
冰温可有效抑制微生物的生长。冰温条件下, 水分 子呈有序状态排布, 可供微生物利用的自由水含量大 大降低。大多数微生物体系的温度系数(Q10)在 1.5 ̄2.5 之间, 所以在合适的温度区域内, 温度每升高 10 ℃, 生 长速率提高 2 倍, 冰温的贮藏性是冷藏的 2.0 ̄2.5 倍[3]。
日本冰温研究所研究了经 3 %食盐水处理过的鸡 肉在冷藏、冷冻和冰温 3 种方式下贮藏。在短时期贮藏 时, 冰温贮藏可抑制微生物的繁殖, 它比冷冻贮藏的效 果更佳。长期贮藏和冷冻贮藏保持同等水平, 细菌、真 菌和低温菌的繁殖速度基本一致, 其微生物繁殖速度 远 远 小 于 冷 藏 [4]。 1.3 冰温对其他成分的影响
面而出现干耗、低温冻害现象。
流通过程中, 各个环节都保持冰温温度, 能把新鲜美味
以洋白菜(冻结点为 - 1.3 ℃~- 2.2 ℃)的冰温贮藏 的食品送到人们的餐桌上。
为例, 在 - 3 ℃环境下, 将洋白菜冷却至 0 ℃附近, 向其 2.5 超冰温
表面间歇地喷水雾, 使洋白菜表面形成一层极薄的冰
目前, 冰温研究正进入一个新的飞跃阶段, 这就是
冰温是指从 0 ℃开始到生物体冻结温度为止的温 度区域, 早在 70 年代日本就提出了“冰温”的概念[1]。冰 温技术从诞生至基本成熟虽然只经过了短短的 13 年, 但 在 冰 温 区 间 内 贮 藏 、后 熟 、干 燥 和 流 通 的 冰 温 食 品 比 刚获得的原料更加新鲜味美[2 ̄5], 从而深受人们的喜爱, 冰温技术在食品保鲜中具有广阔的发展前景, 在国外 已 成 为 继 冷 藏 、冻 藏 之 后 的 第 三 种 保 鲜 新 技 术 。 目 前 , 在日本冰温技术已覆盖冷藏链的全过程, 有“没有冰温 就不成为冰箱”的说法[1]。近年来, 我国也开发出电子冰 温培养箱、冰温浓缩机等冰温设备[6], 为冰温贮藏、冰温 冷 藏 链 、冰 点 调 节 贮 藏 、超 冰 温 等 保 鲜 技 术 的 推 广 提 供 了 技 术 支 持[7]。冰 温 对 食 品 成 分 的 影 响 是 冰 温 应 用 和 研 究的前提, 冰温在食品保鲜中的适用性也是该技术研 究 、应 用 中 必 须 突 破 的 关 键 技 术 点 。但 在 国 内 冰 温 技 术 还仅仅停留在研究阶段, 在产业化应用方面还是一片 空白。
膜。经上述处理后, 将其保存在 - 0.8 ℃的冰温环境中 超冰温技术。通过调节冷却速度等特殊技法, 使得温度
进行贮藏。研究表明, 经冰膜处理后的洋白菜表面仅出 即使在冰点以下也可以成功地保持过冷却状态 (温度
现了微弱冻害; 经细胞组织分析表明, 出现冻害的菜 降低到冰点以下也不冻结的状态), 这就更进一步拓宽
日本, 冰温已用于虾、蟹等水产品贮运。
时, 呼吸和代谢下降到最低点, 使贝类处于休眠状态,
2.2 冰膜贮藏
延长其存Baidu Nhomakorabea时间, 为活体运输和销售提供条件。
冰膜贮藏技术[10], 简称 ICF, 主 要 是 针 对 一 些 低 糖
为实现食品的冰温流通, 需开发各个环节的冰温
食品特别是对洋白菜等层状构造的蔬菜冰温 贮藏时, 设备。日本的冰温设备和设施有: 冰温贮藏库、冰温冷
参考文献:
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生物和酶的作用而引起的鲜度下降。冰温贮藏鲍、鳊、 原理贮藏食品的方法就是冰点 调 节 贮 藏 法, 简 称 CF
罗非鱼等淡水鱼, 12 d 内 TVB- N 值均处于一级鲜度水 贮藏法, 利用 CF 贮藏法贮藏的食品称为冰温食品( 或
平。在冰温下, 使比目鱼冬眠, 不仅能延长其保鲜期, 而 称 CF 食品) [4]。
Vc 等溶液。在 5 ℃条件下, 用尿素溶液(0.5 %)或 VC 溶 液(0.3 %)等冰点调节剂浸泡山芥菜茎。山芥菜的冻结
冰温不仅能延长保鲜期, 还能加速生物物质成熟、 点从 - 1.9 ℃下降至 - 2.28 ℃, 其复原性、鲜度和口感大
增加美味, 其应用范围非常广泛。
大增强。经 VC 溶液处理后的山芥菜, 虽然其冻结点下 降幅度很小( - 1.91 ℃) , 但其复原性比不经过冰点调节