保鲜原理与技术：第三章 食品的低温保藏
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共轭双键，易氧化；
胡萝卜素也有类似的反应等等，
从而达到食品储藏的目的。
1、为什么储藏温度与食品的储藏寿命 密切相关？
4.2 食品的热物理学性质
一．食品的比热 二．食品的潜热 三．食品的导热系数 四．食品的焓值 五．食品的容重 六．食品的导温系数 七．食品的几何形状
食品的比热（C）
定义：1kg的食品当温度升高或下降1℃时所吸 收或放出的热量
第三章 食品的低温保藏
3.食品的低温保藏
第一节 食品低温保藏技术的沿革与发展 第二节 食品低温保藏的基本原理 第三节 食品的热物理学性质 第四节 食品的冷却保藏 第五节 食品的冻结 第六节 食品的冷冻贮藏 第七节 食品的解冻
3.1食品低温保藏技术的历史沿革
➢ 公元前1000年：古罗马人用冰雪保藏食物
体积V，表面积F，厚度δ 对于冷却和冻结：F/V越大越好，利于传热 对于低温贮藏：F/V越小越好，减小干耗
食品的冷却保藏
一．食品冷却的目的 二．食品冷却过程中的热量传递 三．食品的冷藏 四．食品在冷却和冷藏过程中的质量变化
➢ 战国时期、唐、元时期：大量使用冰雪保藏食物
➢ 《马可波罗游记》：我国冰保存鲜肉、制造冰酪冷食
➢ 1834年：美国人Jacob Perking发明乙醚制冷
➢ 1873年：Boyle发明氨压缩机
➢ 1875年：Lindle 提出氨蒸汽压缩机－ 制冷机的始祖
➢ 1877～1878年：法国人C.Tellier用氨吸收式冷冻机冻结 和冷藏牛羊肉，将牛羊肉从南美洲长距离海运到欧洲
嗜热微生物 40～45
55～75
60～80 腐败菌、病原菌
温泉、堆肥中微
生物
低温对微生物的影响
温度 (℃) 16-38 10-16 4-10 0 -18 -251
对微生物的影响
大多数细菌、酵母和霉菌生长旺盛 大多数微生物生长迟缓 嗜冷菌适度生长，个别致病菌生长 水结冰；普通微生物停止生长 细菌休眠 液氢温度；仍有一些特殊细菌存活
食品的焓值与温度有密切关系，温度越 高，食品的焓值越大
焓值为零的温度：-20℃ 食品在低温加工中热负荷的计算时，只
要知道食品初温和终温时的焓值和物料 的重量就可以了
食品的容重（ρ）
定义：单位容积食品的重量 食品的容重与含水量有关
食品的导温系数（κ）
导温系数表示不稳定状态下食品传导热 量的能力
食品比热的大小取决于食品的含水量 冰的比热为水的比热的一半
冰点以上 C = a/100 + 0.2b/100 冰点以下 C = 0.5a/100 + 0.2b/100 a – 食品的含水量 b – 食品的固形物含量
源自文库
食品的潜热
定义：当食品中的水变成冰或者 冰变成水时所放出或者吸收的热 量
潜热的数值：1kg的水或冰，潜 热为80千卡
影图
响－
示温
意度
图对 酶
大多数Q10值在23.即温度下降
活 性 的
10℃，酶活性就 会消弱1/2-1/3倍。
酶的活性与温度的关系常用温度系数Q10来衡量：
QlO＝K2／K1
Q10----温度图每增加10℃时，酶活性变化前后酶 的反应速率比值；
K1——温度t℃时，酶反应的速率； K2----温度增加到t+10℃时，酶反应的速率。
表3-4不同温度下微生物繁殖时间(generation time)
温度／℃
繁殖时间／h
温度／℃
33
0.5
5
22
1
2
12
2
0
10
3
—3
繁殖时间／h 6 10 20 60
总结：低温下，大多数微生物的生长繁 殖被抑制，少数微生物会生长，但引起 腐败变质的能力大大减弱 低温保藏食品的基础
3.2.3低温对酶的影响
酶钝化预处理
4.1.3低温对其他的变质因素的影响
在低温的环境下，除了微生物及酶促反应外，可以延缓、 减弱如下的作用：
油脂的酸败，油脂与空气直接接触，发生氧化反应。
维生素C被氧化成脱氢维生素，继续分解，生成二酮古乐糖
酸，失去维生素C的生理作用；
番茄红素是由8个异戊二烯结合而成，由于其中存在较多的
低温对酶活性的影响
1.低温尤其是冻结能够显著降低酶的活性。
2.酶的活性在低温下也可能会增强（-1~-5 ℃ ）。
3.即使温度低于-18℃时，酶的催化作用也未能全部停止。
在低温条件下具有活性的酶：脂酶（-30℃）、脂氧化酶（-20 ℃ ）、过氧化酶、组织蛋白酶、果胶水解酶等。
耐冷性强于细菌
怎么应对？
一．食品变质的原因 二．低温与微生物的关系 三．低温与酶活性的关系
3.2.1食品的低温保藏
食品的低温保藏:即降低食品温度，并维持低温水 平或冰冻状态，阻止或延缓它们的腐败变质，从 而达到远途运输和短期或长期储藏目的的过程。
食品变质
微生物活动
温 度
影
食品中的酶 响
食品氧化
食物较长期保存
低温冰晶破坏微生物细胞， 酶活性受到抑制，氧化减缓
➢ 1918年：美国工程师考布兰发明世界上第一台家用电冰箱
秦➢都雍城…凌…阴遗址与郑韩故城“地下室”，认定郑韩故城发 现的“地下室”应是战国时期(公元前475-211)的一处重要 凌阴遗址，“这种在宫殿附近的大型窖穴，应为宫殿内的低
温储藏设备。这一冰室可藏冰190立方米 。
3.2食品低温保藏的基本原理
食品的导热系数（λ）
表示食品传导热量的能力大小的物理量,它表征 物质的导热系数的数值大小，指单位时间内， 单位长度，温度差为1度时，每单位面积所通 过的热量，其单位W/m.k
食品的导热系数与组成和结构有关 食品的导热系数随温度的降低而增大 冰的导热系数是水的导热系数的2倍
食品的焓值
定义：在一定温度下，1kg食品所含有的 热量
3.2.2低温对微生物的影响
温度对微生物的生长、繁殖影响很大，温度越低，它们 的生长与繁殖速率也越低。
表3-3微生物的生长温度
类群
最低生长温 最适生长温 最高生长温 举 例
度／℃
度／℃
度／℃
嗜冷微生物 一10～5
10～20
20～40 水 和 冷 库 中 的
嗜温微生物 10～15
25～40
40～50 微生物
导温系数越大，食品内部热量传递越快 导温系数与导热系数、比热及容重有关
κ = λ /（C•ρ）
k为导热系数，c为比热，p为密度
食品的几何形状
食品的冷却或冻结速度与其几何形状密切相关 规则形状：平板状、圆柱状、球状等 非规则形状：分割肉、鱼、苹果等 与食品低温加工有关的主要几何参数：食品的
胡萝卜素也有类似的反应等等，
从而达到食品储藏的目的。
1、为什么储藏温度与食品的储藏寿命 密切相关？
4.2 食品的热物理学性质
一．食品的比热 二．食品的潜热 三．食品的导热系数 四．食品的焓值 五．食品的容重 六．食品的导温系数 七．食品的几何形状
食品的比热（C）
定义：1kg的食品当温度升高或下降1℃时所吸 收或放出的热量
第三章 食品的低温保藏
3.食品的低温保藏
第一节 食品低温保藏技术的沿革与发展 第二节 食品低温保藏的基本原理 第三节 食品的热物理学性质 第四节 食品的冷却保藏 第五节 食品的冻结 第六节 食品的冷冻贮藏 第七节 食品的解冻
3.1食品低温保藏技术的历史沿革
➢ 公元前1000年：古罗马人用冰雪保藏食物
体积V，表面积F，厚度δ 对于冷却和冻结：F/V越大越好，利于传热 对于低温贮藏：F/V越小越好，减小干耗
食品的冷却保藏
一．食品冷却的目的 二．食品冷却过程中的热量传递 三．食品的冷藏 四．食品在冷却和冷藏过程中的质量变化
➢ 战国时期、唐、元时期：大量使用冰雪保藏食物
➢ 《马可波罗游记》：我国冰保存鲜肉、制造冰酪冷食
➢ 1834年：美国人Jacob Perking发明乙醚制冷
➢ 1873年：Boyle发明氨压缩机
➢ 1875年：Lindle 提出氨蒸汽压缩机－ 制冷机的始祖
➢ 1877～1878年：法国人C.Tellier用氨吸收式冷冻机冻结 和冷藏牛羊肉，将牛羊肉从南美洲长距离海运到欧洲
嗜热微生物 40～45
55～75
60～80 腐败菌、病原菌
温泉、堆肥中微
生物
低温对微生物的影响
温度 (℃) 16-38 10-16 4-10 0 -18 -251
对微生物的影响
大多数细菌、酵母和霉菌生长旺盛 大多数微生物生长迟缓 嗜冷菌适度生长，个别致病菌生长 水结冰；普通微生物停止生长 细菌休眠 液氢温度；仍有一些特殊细菌存活
食品的焓值与温度有密切关系，温度越 高，食品的焓值越大
焓值为零的温度：-20℃ 食品在低温加工中热负荷的计算时，只
要知道食品初温和终温时的焓值和物料 的重量就可以了
食品的容重（ρ）
定义：单位容积食品的重量 食品的容重与含水量有关
食品的导温系数（κ）
导温系数表示不稳定状态下食品传导热 量的能力
食品比热的大小取决于食品的含水量 冰的比热为水的比热的一半
冰点以上 C = a/100 + 0.2b/100 冰点以下 C = 0.5a/100 + 0.2b/100 a – 食品的含水量 b – 食品的固形物含量
源自文库
食品的潜热
定义：当食品中的水变成冰或者 冰变成水时所放出或者吸收的热 量
潜热的数值：1kg的水或冰，潜 热为80千卡
影图
响－
示温
意度
图对 酶
大多数Q10值在23.即温度下降
活 性 的
10℃，酶活性就 会消弱1/2-1/3倍。
酶的活性与温度的关系常用温度系数Q10来衡量：
QlO＝K2／K1
Q10----温度图每增加10℃时，酶活性变化前后酶 的反应速率比值；
K1——温度t℃时，酶反应的速率； K2----温度增加到t+10℃时，酶反应的速率。
表3-4不同温度下微生物繁殖时间(generation time)
温度／℃
繁殖时间／h
温度／℃
33
0.5
5
22
1
2
12
2
0
10
3
—3
繁殖时间／h 6 10 20 60
总结：低温下，大多数微生物的生长繁 殖被抑制，少数微生物会生长，但引起 腐败变质的能力大大减弱 低温保藏食品的基础
3.2.3低温对酶的影响
酶钝化预处理
4.1.3低温对其他的变质因素的影响
在低温的环境下，除了微生物及酶促反应外，可以延缓、 减弱如下的作用：
油脂的酸败，油脂与空气直接接触，发生氧化反应。
维生素C被氧化成脱氢维生素，继续分解，生成二酮古乐糖
酸，失去维生素C的生理作用；
番茄红素是由8个异戊二烯结合而成，由于其中存在较多的
低温对酶活性的影响
1.低温尤其是冻结能够显著降低酶的活性。
2.酶的活性在低温下也可能会增强（-1~-5 ℃ ）。
3.即使温度低于-18℃时，酶的催化作用也未能全部停止。
在低温条件下具有活性的酶：脂酶（-30℃）、脂氧化酶（-20 ℃ ）、过氧化酶、组织蛋白酶、果胶水解酶等。
耐冷性强于细菌
怎么应对？
一．食品变质的原因 二．低温与微生物的关系 三．低温与酶活性的关系
3.2.1食品的低温保藏
食品的低温保藏:即降低食品温度，并维持低温水 平或冰冻状态，阻止或延缓它们的腐败变质，从 而达到远途运输和短期或长期储藏目的的过程。
食品变质
微生物活动
温 度
影
食品中的酶 响
食品氧化
食物较长期保存
低温冰晶破坏微生物细胞， 酶活性受到抑制，氧化减缓
➢ 1918年：美国工程师考布兰发明世界上第一台家用电冰箱
秦➢都雍城…凌…阴遗址与郑韩故城“地下室”，认定郑韩故城发 现的“地下室”应是战国时期(公元前475-211)的一处重要 凌阴遗址，“这种在宫殿附近的大型窖穴，应为宫殿内的低
温储藏设备。这一冰室可藏冰190立方米 。
3.2食品低温保藏的基本原理
食品的导热系数（λ）
表示食品传导热量的能力大小的物理量,它表征 物质的导热系数的数值大小，指单位时间内， 单位长度，温度差为1度时，每单位面积所通 过的热量，其单位W/m.k
食品的导热系数与组成和结构有关 食品的导热系数随温度的降低而增大 冰的导热系数是水的导热系数的2倍
食品的焓值
定义：在一定温度下，1kg食品所含有的 热量
3.2.2低温对微生物的影响
温度对微生物的生长、繁殖影响很大，温度越低，它们 的生长与繁殖速率也越低。
表3-3微生物的生长温度
类群
最低生长温 最适生长温 最高生长温 举 例
度／℃
度／℃
度／℃
嗜冷微生物 一10～5
10～20
20～40 水 和 冷 库 中 的
嗜温微生物 10～15
25～40
40～50 微生物
导温系数越大，食品内部热量传递越快 导温系数与导热系数、比热及容重有关
κ = λ /（C•ρ）
k为导热系数，c为比热，p为密度
食品的几何形状
食品的冷却或冻结速度与其几何形状密切相关 规则形状：平板状、圆柱状、球状等 非规则形状：分割肉、鱼、苹果等 与食品低温加工有关的主要几何参数：食品的