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第6章果蔬速冻本章内容1、冷冻原理2、冷冻对微生物的影响3、冷冻对果蔬产品的影响4、冻结前的原料处理5、速冻方法及设备6、速冻果蔬的包装和贮藏7、解冻果蔬食品工艺学冷冻食品的定义和分类1冷冻（RefrigerationandFreezing）即食品制冷过程中各阶段的总称，包括：▶物料由室温冷至冰点以上的过程称“冷却”（Cooling）▶物料在室温以下，冰点以上温度范围中维持较长时间以达到保藏目的的过程称“冷藏”(ColdStorage)▶物料由冰点以上温度冷至冰点以下温度而不结冰过程和现象称“过冷”(SupercoolingorUndercooling）；▶物料温度由冰点以上冷至冰点以下并形成冰结晶的过程称“冻结”（Freezing）▶冻结物料在冰点以下维持较长时间以达到保藏目的的过程称“冻藏”（FreezeStorage）。2冷冻食品（RefrigeratedandFrozenFoods）冷冻食品这一名称包括:（1）冷却食品（ColdFoods）即食品所冷却到的低温没有引起食品结构结冰（冰点以上的低温）；（2）冻结食品（FrozenFoods）即食品冷却到的低温引起组成中可冻结水大部分转化成冰，如-18℃。冷却食品属食品贮藏范畴，冻结食品是属于加工的范畴。现代的“冷冻食品”的概念倾向于指冻结食品，即所谓冷冻食品是指采用新鲜原料，迅速经过适当的前处理，急速冷冻，妥善包装，而于-18℃以下的连续低温下冻藏或送抵消费地点的加工食品。3分类冷冻食品可按原料种类和品温进行分类。（1）按品温可分为五类☞速冻食品(quickfrozenFoods)：冷冻速度v≥5～20cm/h，冻后品温应达到0℉或18℃以下，如速冻蔬菜。☞冻结食品(FrozenFoods)：冻结后品温在-1℃以下，一般要求在-8℃～-12℃。☞半冻结食品(Semi-FrozenFoods)：品温在-2～-3℃☞冷却食品(ChilledFoods)：品温在-1～1℃☞预冷食品(ColdFoods)：品温在1～5.4℃（2）按原料不同进行分类冷冻水产品；冷冻肉制品；冷冻家禽；冷冻蛋品；速冻水果蔬菜；冷冻调理食品。果蔬食品工艺学一冷冻原理1冷冻过程★水冻结的两个过程：降温和结晶★结冰的两个过程：晶核的形成和晶体的增长注：①晶核在过冷条件达到后才能出现。②冰晶体的增长是水分子有次序地不断结合到晶核上。2冻结点水的冰点（0℃）：纯水的结冰温度果蔬的冻结点通常在0~-3.8℃；低于水的冰点。名称含水量(%)冰点(℃)名称含水量(%)冰点(℃)苹果85-2青刀豆88.9-1.3杏85.4-2龙须菜94-2樱桃82-4.5芹菜94-1.2葡萄82-4胡萝卜83-1.7桃86.9-1.5青椒92.4-1.9～-1.1杨梅90-1.3青豌豆74-1.1西瓜92.1-1.6南瓜90.5-1.0草莓90-1.17芦笋93-2.2梨83-2蘑菇91.1-1.8常见果蔬的含水量和冰点果蔬食品工艺学3产品中水分冻结与质量的关系☞游离水易结冰，结合水不易结冰，而结冰对产品质量不利，因此，游离水越少，冻藏食品质量越好。果品中结合水含量：小于6%4影响冰晶形成大小的因素1）冷冻速度缓冻：在隔热室或容器中，将产品在-15℃~-29℃的静止冷空气下进行冻结的方法。此种冻结过程需12~72h，冻结速率缓慢，对产品质量影响较大。速冻：以高速结晶的理论为基础，采取各种方法加快热交换的作用，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。☞大部分食品中心温度从-1℃降至-5℃，有近80%的水分冻结成冰，此温度范围称为“最大冰晶生成带”（zoneofmaximumicecrystalformation)果蔬食品工艺学缓冻与速冻形成冰晶大小比较：缓冻：形成大且分布不均的冰晶(缓冻期间形成的少数晶核，继续增长而成大形冰块)速冻：形成冰晶细小而分布广泛均匀(速冻时全面,大量形成晶核，分布广泛，以后的增长分配在多数晶核上进行，故晶块小而广)通过0℃~-5℃的时间冰晶位置形状大小(直径/um*长度/um)数量数秒细胞内针状(1～5)*5极多1.5min细胞内杆状(10～20)*20多数40min细胞内柱状(50～100)*100少数90min细胞外块粒状(50～200)*200少数冻结速度与冰晶形状之间的关系龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系冻结方法冻结温度（℃）冻结速度cm/h冰晶（μ）厚宽长液氮-19610~1000.5~50.5~55~15干冰+乙醇-8010左右6.118.229.2盐水-186左右9.112.829.7平板-402~487.6163.0320.0空气-180.08~0.2324.4544.0920.0果蔬食品工艺学2）冻融交替对晶体大小的影响☞温度变化使细小晶体部分融化后，再进行冻结时，水分就会在存在的冰晶体上结晶增长。融化再结晶重复进行会使冰晶体不断增大。因此，应避免库温波动。冻结速度与冰晶分布的关系果蔬食品工艺学二冷冻对微生物和酶的影响☞降低温度能减缓微生物生长和繁殖的速度和酶活性，这就是冷藏和冻结冷藏的依据。值得注意的是，低温可以减缓微生物的生长和活力，并可使部分细菌死亡，但死亡速度比在高温下缓慢得多。仅依靠冷是不能使食品杀菌。果蔬食品工艺学三冷冻对果蔬产品的影响1冷冻对果蔬组织结构的影响1冷冻对果蔬组织结构的影响A机械性损伤：细胞外冰晶体的挤压；B细胞的崩解：细胞内液泡内的水分冻结，产生冻结膨压；C气体膨胀：组织细胞中的水分冻结，其中的气体游离，体积增大，对细胞产生损伤。果蔬食品工艺学2化学变化A蛋白质变性：☞水分冻结使蛋白质脱水，冰晶体挤压，使蛋白质形变，结构破坏，（冻结速度越慢，越严重）；☞细胞中水分冻结，溶液浓缩，盐浓度增加，使蛋白质发生盐析变性；☞脂肪分解产生醛酮类物质，使蛋白质变性。B变色和退色C淀粉的老化：淀粉在-1-1℃，老化速度最快。果蔬食品工艺学四冻结前的原料处理★速成冻果蔬的质量取决于原料的性质、处理方法和速冻方法。★适宜速冻的果蔬种类有：苹果、桃、李、杏、葡萄、草莓、樱、菠菜、青豌头、豆角、胡萝卜、马铃薯、菜花、辣椒、大葱、芦笋、蘑菇等。速冻草莓速冻黄桃速冻莲藕速冻杏仁果蔬食品工艺学1原料的选择在鲜食风味最佳时采收，此时的色香味最佳。2）原料的预冷通常有空气冷却和冷水冷却。果蔬食品工艺学3原料清洗和整理★轻浮杂物吹风清除，较重杂物震动筛分离（多用于小形果，损伤较小）4原料预处理蔬菜的烫漂，果品的去皮、切分、护色等。5原料包装切分的果品常与糖浆液共同包装冷冻目的：①增加甜味；②有助于芳香气味的保存；③减少在低温下冰结晶；④减少溶液中氧的含量从而降低褐变；☞影响冻结时间的因素及缩短其途径影响冻结时间的因素（1）产品的大小和形状（厚度）（2）冷却介质的温度（3）产品的冻结点和终温（4）产品的表面放热系数和产品的导热率（5）产品的热焓变化缩短冻结时间的有效途径：（1）减小食品厚度；（2）降低介质的温度；（3）增加食品的表面积。一、食品的冻结方法按冷却介质与食品的接触状况分（1）间接冻结：静止空气冻结、送风冻结、鼓风冻结和平板接触冻结（2）直接冻结：冰盐混合物冻结、液氮冻结、液态二氧化碳冻结二、冻结装置五食品的冻结方法与设备板带冻结装置宽带式连续快速冻结装置平板冻结装置搁架平板冻结装置流态化速冻机螺旋冻结装置速冻装置小型冻干机流化现象及流化冻结在鼓风冻结设备中如果让气流从输送带的下面向上鼓风并流经其上的原料时，在一定的风速下，会使较小的颗粒状食品轻微跳动，或将物料吹起浮动，形成流化现象。流化现象不仅能使颗粒食品分散，并且还会使每一颗粒都能和冷空气密切接触，从而解决了食品冻结时常互相粘连的问题，这种冻结方法就是流化冻结法。单体速冻（Individualquickfreezing）流化冻结法适于冻结散体食品，散体食品的速冻又称为单体速冻(IQF)。适宜于小型水果如草莓、樱桃等的速冻。果蔬食品工艺学六果蔬速冻工艺原料→预处理→烫漂→冷却→沥干→速冻→称量→包装→成品→冻藏果蔬食品工艺学七速冻果蔬包装和贮藏贮藏①低温（-18℃）；②库温相对稳定。果蔬食品工艺学食品冻藏温度要求：☞-10～-12℃则成为冻制食品能长期贮藏时的控制微生物生长的安全贮藏温度。☞酶的活动控制：一般只有温度降低到-20～-30℃时才有可能完全停止。☞对寄生虫的控制:-18℃，至少要保持24～48h，才能杀死寄生虫。☞工业生产实践证明-18℃以下的温度是冻制食品冻藏时最适宜的安全贮藏温度。在此温度下还有利于保持食品色泽、减少干缩量和运输中保冷。速冻食品冻藏过程中常见现象1．干耗：由于冻结食品表面与冻藏室之间的温差，使得冻结食品表面的冰晶升华，造成水分损失，从而使冻结食品表面出现干燥现象，并造成重量损失，即俗称干耗。2．冻结烧(freezerburn)：由于干耗的不断进行，食品表面的冰晶升华向内延伸，达到深部冰晶升华，这样不仅使冻结食品脱水减重，造成重量损失，而且由于冰晶升华后的地方成为微细空穴，大大增加了冻结食品与空气接触面积。在氧的作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表面变黄褐，使食品外观损坏，风味、营养变差，称为冻结烧。冻结烧部分的食品含水量非常低，接近2％～3％，断面呈海绵状，蛋白质严重变性，食品质量严重下降。冷冻食品的保藏原则13C原则：规定保鲜时应做到冷却（Chilling）、清洁（Clean）、小心（Care）。23P原则：产品质量取决于原料（Products）、加工工艺（Processing）、包装（Package）。33T原则：产品最终质量还取决于在冷藏链中流通的时间（Time）、温度条件（Temperature）、产品耐藏性（Tolerance）。这些原则中，3T原则运用得最普遍，因为3T原则的重要成果，是明确了冷冻食品的品温必须在-18℃以下。在这个温度下，大部分冷冻食品在一年的贮藏期之内，不会失去原有的品质，正因如此，使冷冻食品业在世界范围内迅速发展。防止干耗和冻结烧措施：☞主要是防止外界热量的传入，提高冷库外围结构的隔热效果。☞隔绝空气与冻结食品的接触或加入抗氧化剂，有利于防止冻结烧的发生。八、解冻方法从提供热量的方法来看，冻结品解冻有以下三种：1解冻介质温度高于冻品的外部加热法；2冻品内部加热的电解冻法利用电阻、电加热、超声波、红外辐射等内部加热方式，解冻速度要快得多。3组合解冻法组合解冻是以电解冻为轴心，再辅之以空气和水解冻，可避免各自的缺点思考题思考题★最大冰晶生成带;干耗;冻结烧★冷冻速度对产品品质的影响？★冷冻食品的保鲜原则?