果蔬速冻保藏

冰点温度/℃
最高
最低
-1.40 -1.50 -2.12 -1.31 -1.55 -3.38 -3.29 -0.85 -1.17
-2.78 -3.16 -3.25 -1.93 -1.83 -3.75 -4.64 -1.08 -1.56
种类 冰点温度/℃
番茄
பைடு நூலகம்-0.9
圆葱
-1.1
豌豆
-1.1
花椰菜
-1.1
降温速度对微生物的影响 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。
微生物按生长温度分类
最低温度 最适温度
℃
℃
嗜冷
-7~5
15~20
微生物
嗜温
10~15
30~40
微生物
嗜热
30~45
50~65
微生物
最高温度 ℃
25~30
40~50
冻结速度慢，细胞外溶液浓度较低，冰晶首先在细胞外产生， 而此时细胞内的水分是液相。在蒸汽压差作用下，细胞内的水向细 胞外移动，形成较大的冰晶，且分布不均匀。除蒸汽压差外，因蛋 白质变性，其持水能力降低，细胞膜的透水性增强而使水分转移作 用加强，从而产生更多更大的冰晶大颗粒。
0~-5℃通 过时间 5s 1.5 min 10 min 90 min
第三节 果蔬速冻工艺
原料→剔选→清洗→去皮、切分→烫漂→冷却→ 沥干→速冻→包装→成品 关键工艺：速冻（快速冻结） 在很短的时间内（<20min）迅速通过最大冰晶 形成区（-1~-5℃），冻品的中心温度<-18 ℃。
第四节 速冻方法与设备
按生产过程的特性分，冻结系统可分为批量式、半 连续式和连续式三类。 批量式冻结器：先装载一批产品，然后冻结一个周 期，冻结完毕后，设备停止运转并卸货。 半连续式冻结器：将批量式冻结器的一个较大的批 量分成几个较小的批量，在同一个冻结器内进行相对 连续的处理。
75~80
表 3-1：部分微生物生长和产生毒素的最低温度
生长
产毒素
食 物 肉毒杆菌
10.0
10.0
中 毒 肉毒杆菌
10.0
10.0
性 微 肉毒杆菌
---
10.0
生物 肉毒杆菌
3.0
3.0
梭状荚膜产气杆菌 1520
---
金黄色葡萄球菌
6.7
6.7
沙门氏杆菌
6.7
不产外毒素
粪 便 埃希氏大肠杆菌
3~5
乳
45 68 77 82 84 85.5 87 88.5 89.5 90.5 92 93.5 95
西红柿
30 60 70 76 80 82 84 85.5 87 88 89 90 91
苹果,梨,土豆 0 0 32 45 53 58 62 65 68 70 74 78 80
大豆，萝卜 0 28 50 58 64.5 68 71 73 75 77 80.5 83 84
按从产品中取出热量的方式，冻结方式 可分为吹风冻结、表面接触冻结和低温冻结 这三种基本类型，以及它们的组合方式（如 先经过低温处理，然后经机械制冷装置完成 冻结过程）。
1、吹风冻结
吹风式冻结装置用空气作为传热介质。 早期的吹风式冻结装置是一个带有冷风机及 制冷系统的冷库。通过对气流控制技术和产 品传送技术的不断改进，现在有了各种水平 的冻结设备。可分为批量式（冷库，固定的 吹风隧道，带推车的吹风隧道）和连续式 （直线式、螺旋式和流化床式冻结器）
5.优质速冻食品应具备以下五个要素
(1)冻结要在-18一-30℃的温度下进行，并在20min内完成 冻结。
(2)速冻后的食品中心温度要达到-18℃以下。 (3)速冻食品内水分形成无数针状小冰晶，其直径应小于 100μm。 (4)冰晶体分布与原料中液态水分的分布相近，不损伤细 胞组织。 (5)当食品解冻时，冰晶体融化的水分能迅速被细胞吸收 而不产生汁液流失。
食品
肉类，禽类 0-25 52-60 67-73 72-77 75-80 77-82 79-84 80-85 81-86 82-87 85-89 87-90 89-91
鱼类
0-45 0-68 32-77 45-82 84 85 87 89 90 91 92 93 95
蛋类，菜类 60 78 84.5 81 89 90.5 91.5 92 93 94 94.5 95 95.5
果蔬速冻加工
第七章 果蔬速冻保藏
第一节 概述 第二节 速冻原理 第三节 速冻工艺 第四节 速冻方法与设备 第五节 果蔬解冻方法
第一节 概 述
一、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； 速冻食品（Quick-frozen foods），是指将食品原料经预 处理后，采用快速冻结的方法使之冻结，并在适宜低温下 （-18---20℃）进行贮存；
连续式冻结器：产品连续地或有规律间断地 通过冻结器，采用机械化而且经常是全自动化 的系统。 有规律间断与半连续式的区别在于： 一次装运产品的数量（有规律间断时是一袋、 一纸盒或一盘，半连续式则是含许多袋、盘、 纸盒的一辆车或一个货架），装货与等待的时 间（有规律间断往往只有几秒钟，不影响流水 线的运行，而半连续式则需要较长的时间，形 成明显的中断）。
不产外毒素
指 示 产气杆菌
0
不产外毒素
剂 微 大肠杆菌类 生物 肠球菌
3~5
不产外毒素
0
不产外毒素
（二）低温抑制了酶活性 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。 （三）低温抑制了非酶引起的氧化变质
各种非酶促化学反应的速度，都会因温度下降 而降低。
二、 食品原料的冻结 （一）冻结点与冻结率 1.冻结点：冰晶开始出现的温度 。
研究表明，应以最快的速度通过最大冰晶生成带。 速冻形 成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少， 不至于对细胞造成机械损伤。冷冻中未被破坏的细胞组织，在 适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有 利于保持食品原有的营养价值和品质。 缓冻形成的较大冰结晶 会刺伤细胞，破坏组织结构，解冻后汁液流失严重，影响食品 的价值，甚至不能食用。
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。
各种冻结器的冻结速度： 通风的冷库，0. 2 ~ 0.4 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。
速冻的定量表达：以时间划分或以推进距 离划分两种方法。
按时间： 食品中心温度从-1℃降到-5℃所需 的时间， 在3~20 min内，快速冻结， 在20~120 min内，中速冻结， 超过120 min，慢速冻结。
按推进距离： 以-5℃的冻结层在单位 时间内从食品表面向内部推进的距离为标 准：
缓慢冻结： V=0.1~1 cm/h， 中速冻结 ： V=1~5 cm/h， 快速冻结 ： V=5~15 cm/h， 超速冻结 ： V>15 cm/h。
2.冻结曲线
冻结曲线表示了冻结过程中温度随时间的变化。 过冷现象，过冷临界温度。 冷冻曲线的三个阶段： 初始阶段，从初温到冰点， 中间阶段，此阶段大部分 水分陆续结成冰， 终了阶段，从大部分水结成冰到预 设的冻结终温。
3.冻结时间
缩短冻结时间应从这三方面加以考虑： •减小食品厚度， •增大放热系数（采用强制循环，采用液体介质 等） •降低冷冻温度。
➢1834年，Jacob Perkins（英）发明了以乙醚为介质的压缩式 冷冻机。
➢1860年，Carre（法）发明以氨为介质，以水为吸收剂的吸 收式冷冻机。
➢1872年，David Boyle（美）和Carl Von Linde（德）分别 发明了以氨为介质的压缩式冷冻机，当时主要用于制冰。
➢1877年，Charles Tellier（法）将氨-水吸收式冷冻机用于 冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国，这是食品冷 冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度问世。
Raoult稀溶液定律（拉乌尔第二法则）： 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。
果蔬活组织的冰点温度低于死组织。
表7-1 几种果蔬的冰点温度
种类
苹果 梨 杏 桃 李 酸樱桃 葡萄 草莓 甜橙
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。
二、冷冻和冷却食品的特点
易保藏，易运输和贮藏 ，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。
三、低温保藏食品的历史
公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮藏 食品的记载。 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶 冷冻机的发明。
4.冻结速度对产品质量的影响
冻结速度越快，形成的冰晶体就越细小、均 匀，而不至于刺伤组织细胞造成机械伤。缓慢冻 结形成的较大的冰晶体会刺伤细胞，破坏组织结 构，对产品质量影响较大。
食品速冻是指运用适宜的冻结技术，在尽 可能短的时间内将食品温度降低到其冰点以下 的低温，使其所含的全部或大部分水分随着食 品内部热量的散失而形成微小的冰晶体，最大 限度地减少生命活动和生化变化所需要的液态 水分，最大限度地低保留食品原有的天然品质， 为低温冻藏提供一个良好的基础。
马铃薯
-1.7
甘薯
-1.9
青椒
-1.5
黄瓜
-1.2
芦笋
-2.2
2.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：冻结点温度 TF：冻结终了温度
表 3-8 一些食品的冻结率（%）
温度/C -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -12.5 -15 -18
90年代，冷链初步形成；品种增加，风味特色产品和各种 菜式；生产企业和产量大幅度增加。
第二节 冷冻原理
一、果蔬冻藏机理 （一）低温抑制了微生物的活动
低温可起到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。 但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。 一般认为， 低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升 高，微生物的繁殖也逐渐恢复。
橙,柠檬,葡萄 0 0 20 32 41 48 54 58.5 62.5 69 72 75 76
葱，豌豆 10 50 65 71 75 77 79 80.5 82 83.5 86 87.5 89
樱桃
0 0 0 20 32 40 47 52 55.5 58 63 67 71
二、冻结速度与产品质量
（一）冻结速度 1. 定量法
1
冷 库
2）固定的吹风隧道
3）带推车的吹风隧道
4）直线式冻结器
5）螺旋式冻结器
6）流化床冻结器
2、金属表面接触冻结
产品与金属表面接触进行热交换，金属表面 则由制冷剂的蒸发或载冷剂的吸热来进行冷却。 冻结方式与吹风冻结相比有两个优点：传热效 果好；不需配置风机。但这种方式不适用于不 规则形状产品的冻结。按照结构形式，金属表 面接触冻结装置可分为三种主要类型：带式， 板式和筒式。
2. 定性法 速冻的定性表达：外界的温度降与细胞组织内的温度
降不等，即内外有较大的温差； 慢冻是指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上
保持等速。 速冻是指以最快的冻结速度通过食品的最大冰晶生
成带（-1--5 ℃）的冻结过程。
（二）冻结速度与冰晶
冻结速度快，食品组织内冰层推进速度大于水移动速度，冰晶 的分布接近天然食品中液态水的分布情况，冰晶数量极多，呈针状 结晶体。
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
冰层推进速度 I 与水移动速度 W I>>W I>W I<W I<<W
1.最大冰晶生成带（Zone of maximum ice crystal formation） ：指-1~ -5℃的温度范围，大部分食品在 此温度范围内约80%的水分形成冰晶。
➢20世纪初，美国建立了冻结食品厂。
➢20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。
二战的军需，极大地促进了美国冻结食品业的发展。 20 世纪60年代，发达国家构成完整的冷藏链。
我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻蔬菜，冷冻食品开 始起步。
80年代，家用冰箱和微波炉的普及，销售用冰柜和冷藏柜 的使用，推动了冷冻冷藏食品的发展；出现冷冻面点。