食品工艺学第四章

在水中溶胀形成均匀糊状溶液
自动排列成序
接近0℃的低温范围中 化/老化。
形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子
（6）淀粉老化 老化的淀粉不易为淀粉酶作用， 所以也不易被人体消化吸收。
（6）淀粉老化
含水量为多少最易老化？ 含水量30～60%最易老化。
什么条件下淀粉不易老化？ A。含水量在10%以下的干燥状态 B。大量水中
冷却及贮藏中食肉胴体的干耗 (θ=1℃，φ=80%~90%，ν=0.2 m/s)
时间 牛(%) 小牛(%) 羊(%) 猪(%)
12小时
24小时 36小时 48小时 8天 14天
2.0
2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
2.0
2.5 3.0 3.5 4.0 4.6
2.0
2.5 3.0 3.5 4.5 5.0
冷冻和冷却食品的特点
易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水 果等易腐食品的生产、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
二、低温保藏原理
降低温度，可使食品中的微生物丧失活力,不能繁
殖甚至死亡；酶的催化作用受到抑制；化学反应 的速度变慢。因此，低温下食品可以较长时间的 贮藏而不腐败变质 。
1.0
2.0 2.5 3.0 4.0 5.0
（2）冷害
在冷藏时，果蔬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，称为冷害。 冷害的各种症状见后页表。
（2）冷害
虽然在外观上没有症状，但冷藏后再放至常温中，就 丧失了正常的促进成熟作用的能力，这也是冷害的一 种。 需要在低于界限温度的环境中放臵一段时间，才会出 现冷害。
肉类在冷藏中的成熟作用。
（5）脂类的变化
冷却贮藏过程中，食品中所含的油脂会发生水
解，脂肪酸氧化、聚合等复杂的变化，使得食
品的风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、
发粘等现象。这种变化进行得非常严重时，俗 称为“油烧”。
（6）淀粉老化
微晶形式存在的（20%直链/80%支链）普通淀粉（ -淀粉） 糊化 较高温度下（食品加工） （ -淀粉）
（3）串味
具有强烈气味的食品与其它的食品放在一起进行冷
却和贮藏，这些易挥发的气味就会被吸附在其它的 食品上。甚至存放过有强烈气味的食品（如洋葱） 的库房中再贮藏其它的食品时，仍会有串味现象发 生。
（4）生化作用
水果、蔬菜在收获后仍是有生命的活体。在冷藏过 程中，果蔬的呼吸作用和后熟作用仍在继续进行， 机体内所含的成分也不断发生变化。 淀粉、糖、酸间的比例，果胶物质的变化，维生 素C的减少等。
缺点
适用品种又限，不同品种需单独存放； 投资成本较高。
d.分类
一次气调法（Modified Atmosphere Storage） 连续气调法（Controlled Atmosphere Storage ）
气调方法
自然降氧法（MA贮藏） 聚乙烯薄膜包装法、硅窗法。 快速降氧法（CA贮藏） 气调冷藏库、臵换气调法。 混合降氧法 垛封法 减压保藏法
减压保藏法
1-真空表 2-加水器 3-阀门
4-温度表
5-隔热墙 6-真空调节器 7-空气流量计 8-加湿器 9-水 10-减压贮藏室 11-真空节流阀 12-真空泵 13-制冷机冷却管
减压气流贮藏的基本设备
涂膜保鲜法
⑴定义： 将成膜物质溶解后，以适当的方式涂敷于食 品表面，经过干燥，食品的表面便被涂覆一 层极薄的涂层。 ⑵涂膜方法： 浸涂法 刷涂法 喷涂法
各种非酶促化学反应的速度，都会因
温度下降而降低
三、食品的冷却和冷藏
食品冷藏的定义
食品的冷藏是指经过冷却的食品在稍高于食品冰点的 温度下贮藏的方法。
食品的冷却 冷却——在尽可能短的时间内，利用低温介质降低
食品温度的一种热交换过程。
冷却 的目的
• • • • 转移生化反应热； 阻止微生物繁殖； 抑制酶的活性和呼吸作用； 为后续加工提供合适的温度条件。
低温对微生物的影响
微生物对食品的破坏作用。 微生物在食品中生长的主要条件：
液态水分
pH值 营养物 温度 分类 最低温度举例 低温的作用 降温速度
低温对酶活性的影响
酶作用的效果因原料而异 酶活性随温度的下降而降低 一般的冷藏和冻藏不能完全抑制酶的活性
低温对非酶因素的影响
e.热交换器冷却法
食品的冷藏
冷藏——经过冷却的食品
在稍高于冰点的 温度下贮藏的方 法。
冷藏时的变化 水分蒸发
冷害
串味 生理作用 脂类变化 淀粉老化 微生物增殖
（1）水分蒸发 食品在冷却时及冷藏中，因为温湿度差而发生表面
水分蒸发。
水分蒸发不仅造成重量损失（俗称干耗），而且使
果蔬类食品失去新鲜饱满的外观。
含水率 （%） 81.5 87.9 73.4 88.1 75.5
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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 食品 肉类，禽类 鱼类 蛋类，菜类 乳 西红柿 苹果,梨,土豆 大豆，萝卜 橙,柠檬,葡萄 葱，豌豆 樱桃 0-25 0-45 60 45 30 0 0 0 10 0 -2 52-60 0-68 78 68 60 0 28 0 50 0 -3 67-73 32-77 84.5 77 70 32 50 20 65 0 -4 72-77 45-82 81 82 76 45 58 32 71 20 -5 75-80 84 89 84 80 53 64.5 41 75 32 -6 77-82 85 90.5 85.5 82 58 68 48 77 40 -7 79-84 87 91.5 87 84 62 71 54 79 47 -8 80-85 89 92 88.5 85.5 65 73 58.5 80.5 52 -9 81-86 90 93 89.5 87 68 75 62.5 82 55.5 -10 82-87 91 94 90.5 88 70 77 69 83.5 58 -12.5 -15 85-89 92 94.5 92 89 74 80.5 72 86 63 87-90 93 95 93.5 90 78 83 75 87.5 67 -18 89-91 95 95.5 95 91 80 84 76 89 71
喷涂法
水果喷蜡机
电子保鲜法
概念：
利用高压放电，在贮藏果蔬的空间产生一定浓度的 臭氧和负离子空气，来提高保鲜效果的方法。
• 原理
– 负离子的作用可使酶钝化； – 臭氧具有强氧化能力，可杀菌、抑制酶活。
方法
负离子空气保鲜 臭氧保鲜
气调冷藏工艺
主要技术参数
温度
气体组成
气体指标的控制方式
（6）淀粉老化
淀粉老化作用的最适温度是：2～4℃。 例如面包在冷却贮藏时淀粉迅速老化，松软的质感
不复存在；土豆在冷藏陈列柜中贮存时，也会有淀
粉老化现象发生。
（6）淀粉老化
什么温度不发生老化？
当贮存温度低于-20℃或高于60℃时，均不会发
生淀粉老化的现象。因为低于-20℃时，淀粉分
子间的水分急速冻结，形成的冰结晶阻碍了淀
冷却方法
a.空气冷却法
冷风冷却系统示意图
利用低温冷空气降低食品温度的方法。
可控参数：空气的温度、相对湿度和流速。
特点 冷却过程易控制； 可实现连续化作业；
易引起水分蒸发产生干耗。 例：冷鲜肉 4℃ 24h 90min内
宰杀 → 降温至18～20℃→排酸→冷藏链
b.水冷法 浸渍式、喷淋式 特点 冷却速度快而均匀； 无干耗； 可连续化作业，所需空间小； 冰水预冷机 易引起微生物污染。 适用范围 家禽、水产、部分果蔬、罐头食品
减重达到5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎
现象。
（1）水分蒸发
肉类食品因水分蒸发而发生表面收缩硬化，形成 干燥皮膜，肉色也有变化。 鸡蛋因水分蒸发而造成气室增大。
一些果蔬的水分蒸发特性
冷却及贮藏中食肉胴体的干耗
水果蔬菜的水分蒸发特性
水分蒸发特性 A型 (蒸发量小) B型 (蒸发量中等) C型 (蒸发量大) 水果蔬菜的种类 苹果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄(欧洲种)、 马铃薯、洋葱 白桃、李子、无花果、番茄、甜瓜、莴苣、萝 卜 樱桃、杨梅、龙须菜、葡萄(美国种)、叶菜类、 蘑菇
第四章
食品冷冻
一、概述
降低温度，控 制微生物繁殖。 微生物侵入
无生命活动
动物性食品
生化反应
反应热
腐败变质
适当降温，控 制呼吸作用。 有氧环境
有生命活动
植物性食品
呼吸作用
CO2＋呼吸热
衰老死亡
冷冻食品和冷却食品
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 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 冷冻食品和冷却食品可按原料及消费形式分为果蔬 类、水产类、肉禽蛋类、调理方便食品类这四大类。
表4-6水果蔬菜冷害的界限温度和症状
种类 香蕉 西瓜 黄瓜 茄子 界限温度 (℃) 11.7-13.8 4.4 7.2 7.2 症状 果皮变黑 凹斑、风味异常 凹斑、水浸状斑 点腐败 表皮变色、腐败 种类 马铃 薯 番茄 (熟) 番茄 (生) 界限温度 (℃) 4.4 7.2-10 12.3-13.9 症状 发甜、褐 变 软化、腐 烂 催熟果颜 色 不好、腐 烂
有氧呼吸
维持生命 消耗养分
加速衰老
措施
T↓、O2↓、CO2↑ 腐烂 无氧呼吸
b.原理
在一定的封闭体系内，采用低温和改变气体成
分的技术，抑制微生物的活动，延缓食品劣变
的生理生化过程。 适用范围 果蔬、肉禽、焙烤类食品等
c.特点
优点
降低呼吸强度，延缓果蔬的后熟； 减轻果蔬的冷害，减少损耗； 保持色泽、风味、和原有形态，减少营养成分的损失； 抑制好氧菌的生长繁殖，防止老鼠和昆虫的危害； 利于推行绿色保藏。
c.碎冰冷却法 利用冰块融化吸收相变热，降低食品的温度的 方法。 特点 简便易行； 冷却后品温 ≥ 0℃； 可避免干耗； 过程控制困难。 适用范围 水产品、某些果蔬。
d.真空冷却法

降低环境压力，促使食品表面水分蒸发而降温 的方法。
特点
冷却迅速，品质好；
可以处理散装食品；
设备投资大，运行成本高。
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 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
三、低温气调贮藏
气调贮藏
通过适当降低环境空气中的O2分压和提高CO2分压，使 果蔬产品和微生物的代谢活动受到抑制而延长贮藏时间。
正常情况下的空气成分： 氮气78.08%、氧气20.96%、氩气0.92、二氧化碳0.04%
b.原理
以果蔬的呼吸作用为例
C6H12O6+6O2 == 6CO2+6H2O+2817kJ C6H12O6==2CO2+2C2H5OH+117kJ
双高指标控制 ，氧和二氧化碳的浓度总和约为 21%。
双低指标控制 ，氧和二氧化碳浓度总和小于 10% 。 氧单指标 ，大多数为 2%～３％ 。 多指标和变指标。
四、食品的冻结保藏
冻藏食品
主食类
速冻果蔬类
调理食品类
水产、肉类
1.基本概念 a. 冻结点：冰晶开始出现的温度
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℃。
涂膜保鲜法
电子保鲜法
气调冷藏库
在短时间内，将密闭体系内的O2和CO2的含 量调节到适宜的比例，并经常调节保持不变。
5
气调冷藏库模式图
1.气密门 2.CO2吸收装臵 3.加热装臵 4.冷气出口 5.冷风管 6.呼吸袋 7.气体分析装臵 8.冷风机 9.制氮机或催化燃烧装臵 10.空气净化器
气体半透膜法
粉分子间的相互靠近而不能形成氢键。
（7）微生物增殖
水果、蔬菜、肉类、鱼类等在冷却贮藏的温度下微生物仍 可生长繁殖。
影响冷藏效果的因素 贮藏温度
以稍高于食品的冻结点温度为佳。
空气的相对湿度
相对湿度维持在适当的水平，同时考虑温度的
影响。 空气的流速 在有效转移生化反应热和均匀温度的前提下， 气流速度越低越好。（一般不超过0.3－0.7m/s)
——-硅窗法
利用硅橡胶对O2 和CO2良好的透气性
和适当的透气比，
来调节袋内的气体 成分。
硅窗薄膜封闭集装袋
垛封法
果蔬盛装、码垛、密封后，迅速降低氧气浓度，再利用适当 的手段调节垛内气体成分。
塑料薄膜垛封法示意图
减压保藏法
概念 将食品臵于低压、低温的环境中，并不断补给饱和 的湿空气，以延长食品保藏期的方法。 特点 可获得贮藏所需的低氧环境； 可及时排除有害气体； 低压可抑制微生物的生长； 换气成本低； 贮藏库的建筑难度大； 产品的风味稍受影响。