粮油食品加工工艺学-第六章

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粮油食品加工工艺学

冷冻食品
第二阶段，食品的温度从食品的冻结点降低至-5℃左右， 这时食品中的大部分水结成冰，放出大量的潜热。整个冻 结过程中食品的绝大部分热量在此阶段放出，因此食品在 该阶段的降温速度慢，冻结曲线平坦。 第三阶段，食品的温度从-5℃左右继续下降至终温，此时 放出的热量一部分是由于冰的 降温，另一部分是由于残 余少量的水继续结冰。这一阶段的冻结曲线也比较陡峭。
生长，因而能够延长食品的保藏时间。
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冷冻食品
冷冻食品分为冷却食品和冻结食品 冷却食品：-2~15℃ 冻结食品：-12~-45℃ 任何冻制食品最后品质及其耐藏性决定于下列各
种因素。
①
冻制用原料的成分和性质。
②
③
冻制用原料的严格选用，处理和加工。


3、冷冻饮品。以饮用水、食糖、乳制品、水果制品、豆 制品、食用油等中的一种或多种为主要原料，添加或不添 加食品添加剂，经配料、灭菌、冷冻而制成的冷冻固态制 品。包括冰淇淋、雪糕、雪泥、冰棍、甜味冰、食用冰等。
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四、冷冻食品的特点
1、易保藏； 2、食用方便； 3、营养合理； 4、品种多样； 5、口味鲜，耗能少、成本低。

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2、食品冻结理论
⑴ 冻结曲线 在低温介质中，随着冻结的进行， 食品的温度逐渐下降。冻结曲线 表示了冻结过程中温度随时间的 变化。曲线分三个阶段：

第一阶段，食品的温度从初温降 低至食品的冻结点，这时食品放 出的热量是显热，此热量与全部 放出的热量比较，其值较小，所 以降温速度快，冻结曲线较陡。


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在一定的温度范围内，大多数酶的Q10值为2~3，也就是 说温度每下降10℃，酶的活性就会削弱至原来的1/2~1/3。 低温并不会破坏酶的活性，但可以在一定程度上抑制酶的 活性。
温度越低，对酶的活性的抑制作用越强。将食品的温度维 持在-18℃以下，食品中酶的活性就会受到很大程度上的 抑制，从而有效的延缓了食品的腐败变质的发生。 为了将食品在冻结，冻藏和解冻过程中由于酶活性而引起 的不良变化降低到最低温度，食品常经过短时间热烫(或 预煮)，预先将酶的活性钝化，然后再冻结。常采用检验 食品中过氧化物酶的残余活性的方法，来确定食品热烫处 理的工艺条件。
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第二节 冷冻食品生产原理
食品的腐败变质，主要是由于微生物的生命活动
和食品中的酶所进行的生物化学反应以及非酶促 反应所造成的。
微生物引起
食品腐败变质
的变质 酶引起的变 质 非酶引起的
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变质
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氧 化 作 用 呼
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③介质的状态 高水分和低pH的介质会加速微生物的死亡，而适
当的糖、盐、蛋白质、脂肪等对微生物有保持作 用。
④储藏的时间
微生物数量随储藏期增加而减少。
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二、食品冻结的技术原理 食品的冻结就是运用现代冻结技术(包括设备和工艺)在尽 可能短的时间内，将食品的温度降低到食品冻结点以下的 某一预定温度，使食品中的大部分水分形成冰晶体，以减 少微生物活动和食品生化变化所必需的液态水分。 1、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。
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三、冷冻食品的分类

1、各类生鲜冷冻食品。包括水果蔬菜类、水产类、肉禽 蛋类等。
2、调理食品 。指以农产、畜禽、水产品等为主要原料， 经前处理及配制加工后，采用速冻工艺，并在冻结状态下 （产品中心温度在-18 ℃以下）储存、运输和销售的包装 食品。
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2、低温对微生物的影响


⑴低温导致微生物活力降低和死亡的原因
温度降低到微生物的最低生长温度时，微生物就会停止生 长。许多嗜温菌和嗜冷菌的最低生长温度低于0℃，有的 甚至可低达-8℃。温度降至微生物的最低生长温度以下， 就会导致微生物死亡。不过在低温下，微生物的死亡速度 比在高温下缓慢的多。
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3、影响速冻食品质量的关键因素 ⑴冻结速度 ①冻结速度对食品组织中形成的冰晶大小的影响 快速冻结时使食品以最短的时间通过最大冰晶生成带，食品内的 水分形成无数针状小冰晶均匀分布于食品的细胞内与细胞间隙中。 采用慢速冻结，则使食品细胞间形成柱状或块粒状大冰晶。 ②冻结速度对蛋白质变性影响 食品在冻结过程中，蛋白质变性、淀粉老化等，均会降低冻结食 品的质量。 ⑵品温波动 如果冻藏室空气温度波动幅度大而且频繁会致使冻结食品表面出 现干燥现象，致使产品失重，表皮开裂或脱落，严重影响产品的 外观和内在品质。
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主讲教师: 李 彬
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冷冻食品
第一节 概述
冷冻食品（
quick freezing food ）工艺学是运 用人工制冷技术来降低温度以保藏食品和冷冻加 工食品的科学。
一、冷冻食品工艺学包含的内容
1、了解各种食品组分的特性；
2、各种食品在低温保藏条件或冷冻下发生的物理、
冻结方法。
④
贮藏情况。
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1、低温对酶活性的影响
酶是生物机体组织内的一种具有催化特性的特殊蛋白质。 酶活性与温度有关，在一定的温度范围内(0~40℃)，酶的 活性随温度上升而增大，但是酶也是一种蛋白质，其本身 也会因温度过高而变性，失去其催化特性。 在酶促反应中，这两个相反的影响是同时存在的，因此在 某一温度时，酶促反应速度最大，这个温度就称为酶的最 适温度。大多数酶是最适温度为30~40℃。当温度超过酶 的最适温度时，酶的活性就开始受到破坏。当温度达到 80~90℃时，几乎所有的酶的活性都遭受到破坏。 酶的活性因温度而发生的变化常用温度系数Q10来衡量。

冻结或冰冻介质容易促使微生物死亡，冻结导致大量的水 分转变成冰晶体，对微生物有较大的破坏作用。例如微生 物在-8℃的冰冻介质中死亡速率比在-8℃过冷介质中的死 亡速率明显快得多。
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⑵影响微生物低温致死的因素


①温度的高低
温度在冰点左右或冰点以上，部分能适应低温的微生 物会逐渐生长繁殖，最后也会导致食品变质。这是冷 却贮藏的食品不耐久藏的原因。 冻结温度对微生物的威胁性很大，尤其是-2~-5℃的 温度对微生物的威胁性最大。 温度下降到-20~-25℃时，微生物的死亡速度反而缓 慢的多。因为温度低至-20~-25℃时，微生物细胞内 的生化反应几乎完全停止。

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3、冷藏运输
包括食品的中、长途 运输及短途配送等物流环节的低温状态。 它主要涉及铁路冷藏车、冷藏汽车、冷 藏船、冷藏集装箱等低 温运输工具。在冷藏运输过程中，温度波动是引起食品品 质下 降的主要原因之一，所以运输工具应具有良好的性能，在保持 规定低温的同 时，更要保持稳定的温度，远途运输尤其重要。 4、冷冻销售 包括各种冷链食品进入批发零售环节的冷冻储藏和销售，它由 生产厂家、批发商和零售商共同完成。随着大中城市各类连锁 超市的快速发展，各种连锁超市正在成为冷链 食品的主要销售 渠道，在这些零售终端中，大量使用了冷藏/冷冻陈列柜和储藏 库，它们成为完整的食品冷链中不可或缺的重要环节。
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⑵)冻结点与冻结率
①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。食品物料要降到0℃ 以下才产生冰晶。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℃。 ②冻结率：冻结终了时食品内水分的冻结量(%) K=100(1-TD/TF) TD和TF分别为食品的冻结点及其冻结终点温度。


各种食品的过冷温度并不相同，如禽、肉、鱼为-4～5℃， 牛奶为-5～6℃，蛋类为-11～13℃。
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⑷冻结速度与冰晶大小的关系

急速冷却和缓慢冷却两者通过最大冰结晶生成带的时间非 常不同，越慢则时间越长，形成的结晶大而少；急速冻结， 则食品细胞中的冰结晶小而多。
一、食品低温保藏基本原理
食品的低温保藏是指在15℃以下的环境中储存食
品的方法，一般可分为冷冻和冷藏两种方式。
冷冻法是将保藏物降温到冰点以下，使水部分或
全部成冻结状态，动物性食品常用此法。
冷藏法无冻结过程，常降温至微生物和酶活力较
小的温度，新鲜果蔬类常用此法。
低温处理可抑制化学反应和酶反应、阻止微生物


以冷盐水为传热介质的食品冻结速度快。
食品在冻结过程中，同一时刻的温度始终是食品表面最低， 越接近中心层越高。在食品的不同部位，食品温度下降的 速度是不一样的。大多数食品的水分含量都比较高，而且 大部分水分都在-1～-5℃的温度范围内冻结。这种大量形 成冰结晶曲温度范围称为冰结晶最大生成带。
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②降温速度

在冻结温度以上时，降温越快，微生物的死亡率也越大。 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。 食品冻结时的情况恰恰相反，缓冻会导致大量微生物死亡， 而速冻则相反。因为缓冻时形成量少粒大的冰晶体，不仅 对微生物细胞产生机械性破坏作用，还促使蛋白质变性。 速冻时食品在对细胞威胁性最大的-2~-5℃的温度范围内 停留的时间甚短，而且温度会迅速下降到-18℃以下，能 及时终止微生物细胞内酶的反应和延缓胶质体的变性，故 微生物的死亡率较低。一般来说，食品速冻过程中的微生 物的死亡率仅为原菌数的50%左右。

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1、冷冻加工
包括肉禽类、鱼类和蛋类的冷却与冻结，以及在低温状态 下的加工 作业过程；也包括果蔬的预冷；各种速冻食品 和奶制品的低温加工等。在这个环 节上主要涉及冷链装 备是冷却、冻结装臵和速冻装臵。 2、冷冻贮藏 包括食品的冷却储藏和冻结储藏，以及水果蔬菜等食品的 气调贮藏，它是保证食品 在储存和加工过程中的低温保 鲜环境。在此环节主要涉及各类冷藏库/加工间、 冷藏柜、 冻结柜及家用冰箱等等。
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三、食品冷链
食品冷链由冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输及配送、冷冻 销售四个方面构成。 根据冷藏链中食品贮藏温度的不同，将食品冷藏链分为 冷却食品的冷藏链（0℃~15℃） 冰鲜冷藏链（ 0℃以下至各自冻结点的范围内） 冻结食品冷藏链（-18℃） 超低温冷藏链（-45℃以下）


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⑶结晶条件
当液体温度降到冻结点时，液相与结晶相处于平衡状态。 而要使液体转变为结晶体就必须破坏这种平衡状态，也就 是必须使液相温度降至稍低于冻结点，造成液体的过冷。 因此过冷现象是水中有冰结晶生成的先决条件。
水在降温过程中开始形成稳定性晶核时的温度或在开始回 升的最低温度称为过冷临界温度或过冷温度。过冷温度总 是比冰点低，当温度回升到冰点后，只要液态水仍在不断 地冻结，并放出潜热，水冰混合物的温度就不会低于0℃， 只有全部水分都冻结后，其温度才会迅速下降。
化学和结构方面的变化、原理；
3、具备冷冻方法的基本知识。
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二、冷冻食品应满足的定义
1、鲜食品原料经前处理和预加工而达到食品卫生
标准；
2、经过适当的前处理，并采用适当的包装，保证
卫生安全。
3、产品经简单的解冻加热或烹调即可食用； 4、配有符合要求的包装和标签。