6食品冷凍原理與設(shè)備－凍藏

1、第六章 食品的凍結(jié)與凍藏鄭藝華生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所食品凍結(jié)與凍藏是食品冷加工的主要內(nèi)容之一，目前在國(guó)內(nèi)外發(fā)展都很快、凍結(jié)品的銷(xiāo)售量逐年遞增。關(guān)于如何提高凍結(jié)食品的質(zhì)量，降低食品凍結(jié)加工與凍藏成本，同時(shí)減少加工與貯藏中對(duì)大氣環(huán)境的破壞是人們研究的重點(diǎn)。具體內(nèi)容：凍結(jié)方法、凍結(jié)與凍藏設(shè)備、冰品對(duì)食品質(zhì)量的影響、凍傷、凍結(jié)速率、食品熱物性、凍結(jié)食品的包裝、水分與汁液流失、凍結(jié)食品成分與形態(tài)等問(wèn)題。其中凍結(jié)速率和食品熱物性是影響凍結(jié)食品質(zhì)量及設(shè)備性能的主要因素。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所6-1 凍結(jié)速率的表示法凍結(jié)速率可用食品熱中心溫度下降的速率或冰鋒前進(jìn)的速度表示。生

2、物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所一、食品熱中心溫度下降的速率食品熱中心即指降溫過(guò)程中食品內(nèi)部溫度最高的點(diǎn)。對(duì)于成分均勻且?guī)缀涡螤钜?guī)則的食品、熱中心就是其幾何中心。常用食品熱中心溫度從一1降至一5 所用時(shí)間長(zhǎng)短衡量?jī)鼋Y(jié)快慢問(wèn)題，并稱此溫度范圍為最大冰晶生成帶。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所若通過(guò)此冰晶生成帶的時(shí)間少于30min，稱為快速凍結(jié)；若大于30min，稱為慢速凍結(jié)。以往認(rèn)為這種快速凍結(jié)對(duì)食品質(zhì)量影響很小，特別是果蔬食品。然而，隨著凍結(jié)食品種類(lèi)增多相對(duì)凍結(jié)食品質(zhì)量要求的提高，人們發(fā)現(xiàn)這種表示方法對(duì)保證有些食品的質(zhì)量并不充分可靠。主要原因是：有些食品的最大冰晶生成帶可延伸至一10一15；不能反映食品形態(tài)

3、、幾何尺寸、包裝情況等多種因素的影響。因此，近幾年，人們建議采用冰鋒移動(dòng)速率表示凍結(jié)快慢問(wèn)題。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所二、用冰鋒前進(jìn)速率表示 這種表示法最早是德國(guó)學(xué)者普朗克提出的，他以一5作為結(jié)冰鋒面，測(cè)量從食品表面向內(nèi)部移動(dòng)的速率。并按此速率高低將凍結(jié)分類(lèi)；生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所快速凍結(jié)：冰鋒移動(dòng)速率520cmh；中速凍結(jié)：冰鋒移動(dòng)速率 15cmh慢速凍結(jié)：冰鋒移動(dòng)速率0.11cmh生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所使用中發(fā)現(xiàn)，有兩個(gè)因素對(duì)凍結(jié)速率影響最大。一個(gè)是溫度傳感器件置于熱中心位置的偏差；另一個(gè)是食品的初始溫度。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所三、目前采用的凍結(jié)速率慢凍：在通風(fēng)房?jī)?nèi)，對(duì)散放大

4、體積材料的凍結(jié)。凍結(jié)速率為0.2cm/h?？靸龌蛏顑觯涸诠娘L(fēng)式或板式凍結(jié)裝置中凍結(jié)零售包裝食品。凍結(jié)速率為0.53cmh；速凍或單體快速凍結(jié)：在流化床上對(duì)單粒小食品快凍，凍結(jié)速率為5一10cm/h。超速凍：采用低溫液體噴淋或浸沒(méi)揀結(jié)。凍結(jié)速率為10一100cmh。對(duì)于畜肉類(lèi)食品，凍結(jié)速率達(dá)到25cm/h，即獲得較好的效果；而對(duì)于生禽肉，凍結(jié)速率必需大于1.0cm/h，才能保證有較亮的顏色.生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所6-2 凍結(jié)時(shí)的變化凍結(jié)中會(huì)發(fā)生物理、化學(xué)、組織方面的變化。都會(huì)影響到食品的品質(zhì)。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所1、體積膨脹、產(chǎn)生內(nèi)壓水在4 時(shí)體積最小，因而密度最大，為1000kgm3

5、 。0時(shí)水結(jié)成冰，體積約增加9，在食品個(gè)體積約增加6。冰的溫度每下降1，其體積收縮0.010.005。二者相比，膨脹比收縮大得多，所以含水分多的食品凍結(jié)時(shí)體積會(huì)膨脹。食品凍結(jié)時(shí)，首先是表面水分結(jié)冰，然后冰層逐漸向內(nèi)部延伸。當(dāng)內(nèi)部的水分因凍結(jié)而體積膨脹時(shí)，會(huì)受到外部?jī)鼋Y(jié)層的阻礙，產(chǎn)生內(nèi)壓稱做凍結(jié)膨脹壓，純理論計(jì)算其數(shù)值可高達(dá)8.7mpa。當(dāng)外層受不了這樣的內(nèi)壓時(shí)就會(huì)破裂，逐漸使內(nèi)壓消失。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所2、熱物性的變化比熱容熱容為4.18kj（kgk），冰的比熱容為2kj （kgk）。冰的比熱容約是水的12。熱導(dǎo)率水的熱導(dǎo)率為0.6w(m)，冰的熱導(dǎo)率為2.2w(m)，約為水熱導(dǎo)率的4

6、倍。當(dāng)溫度下降，食品的水分開(kāi)始結(jié)冰的同時(shí)，熱導(dǎo)率就變大，食品的凍結(jié)速度加快。 另一方面，凍結(jié)食品解凍時(shí)，冰層由外向內(nèi)逐漸融化成水熱導(dǎo)率減小，熱量的移動(dòng)受到抑制，解凍速度就變慢。與熱流方向有關(guān)，當(dāng)熱的移動(dòng)方向與肌肉組織垂直時(shí)熱導(dǎo)串小，平行時(shí)則大。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所3、體液流失 食品經(jīng)過(guò)凍結(jié)、解凍后，內(nèi)部冰晶融化成水，如不能被組織、細(xì)胞吸收回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，這部分水分就分離出來(lái)成為流失液。流失液不僅是水，還包括溶于水的成分，如蛋白質(zhì)、鹽類(lèi)、維生素類(lèi)等。體液流失使食品的質(zhì)量減少，營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味亦受損失。因此，流失的產(chǎn)生成為評(píng)定凍品質(zhì)量的指標(biāo)之一。一般來(lái)說(shuō)，如果食品原料新鮮，凍結(jié)速度快，凍藏溫

7、度低或波動(dòng)小，冷藏期短，則解凍時(shí)流失液少。若水分含量多，流失液亦多。如魚(yú)和肉比，魚(yú)的含水量高故流失液亦多。葉菜類(lèi)和豆類(lèi)相比、葉菜類(lèi)流失液多。經(jīng)凍結(jié)前處理如加鹽、糖、磷酸鹽時(shí)流失液少。食品原料切得越細(xì)小，流失液亦越多。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所4、干耗食品冰結(jié)過(guò)程中，因食品中的水分從表面蒸發(fā)，造成食品的質(zhì)量減少，俗稱“干耗”。干耗不僅會(huì)造成企業(yè)很大的經(jīng)濟(jì)損失，還給凍品的品質(zhì)和外觀帶來(lái)影響。例如日宰2000頭豬的肉聯(lián)廠，干耗以2.8或3算。要年損失600多噸肉，相當(dāng)干15000頭豬。干耗發(fā)生的原因是凍結(jié)室內(nèi)的空氣未達(dá)到水蒸氣的飽和狀態(tài)，其蒸汽壓小于飽和水蒸氣壓，而魚(yú)、肉等含水量較高，其表面層接近飽

8、和水蒸氣壓，在蒸氣壓差的作用下食品表面水分向空氣中蒸發(fā)、表面層水分蒸發(fā)后內(nèi)層水分在擴(kuò)散作用下向表面層移動(dòng)。由于冰結(jié)室內(nèi)的空氣連續(xù)不斷地經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器，空氣中的水蒸氣凝結(jié)在蒸發(fā)器表面，減濕后常處于不飽和狀態(tài)，所以凍結(jié)過(guò)程中的干耗在不斷進(jìn)行著。風(fēng)速、相對(duì)濕度和包裝都會(huì)影響食品的干耗情況。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所干耗量的計(jì)算生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所5、組織變化 蔬菜、水果類(lèi)植物性食品在凍結(jié)前一般要進(jìn)行燙漂或加糖等前處理工序，為了保持原有的色澤，防止褐變，而動(dòng)物性食品因是非活性細(xì)胞則不需要此工序。植物細(xì)胞的構(gòu)造與動(dòng)物細(xì)胞不同。植物細(xì)胞內(nèi)有大的液泡，它

9、使植物組織保持高的含水量，但結(jié)冰時(shí)因含水量高，對(duì)細(xì)胞的損傷大。植物細(xì)胞的細(xì)胞膜外還有以纖維為主的細(xì)胞壁，而動(dòng)物細(xì)胞只有細(xì)胞膜，細(xì)胞壁比細(xì)胞膜厚又缺乏彈性，凍結(jié)時(shí)容易被脹破，使細(xì)胞受損傷。此外，植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的成分不同，特別是高分子蛋白質(zhì)、碳水化合物含量不同，有機(jī)物的組成也不一樣。由于這些差異，在同樣的凍結(jié)條件下，冰結(jié)晶的生成量、位置、大小、形狀不同，造成的機(jī)械損傷和膠體損傷的程度亦不同。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所6、蛋白質(zhì)凍結(jié)變性蛋白質(zhì)變性的肌肉織織，待水力降低、質(zhì)地變硬、口感變差，作為食品加工原料時(shí)，加工適宜性下降。 蛋白質(zhì)發(fā)生冷凍變性的原因尚不十分清楚，但可認(rèn)為主要是由下述原因造成的

10、：凍結(jié)時(shí)食品中的水分形成冰結(jié)晶，被排除的鹽類(lèi)、酸類(lèi)從氣體等不純物就向殘存的水分移動(dòng)，未凍結(jié)的水分成為濃縮溶液。食品中的蛋白質(zhì)和鹽類(lèi)的濃縮溶液接觸后，就會(huì)鹽析作用而發(fā)生變性。慢速凍結(jié)時(shí)，肌細(xì)胞外產(chǎn)生大冰晶，肌細(xì)胞內(nèi)的肌原纖維被擠壓集結(jié)成束、并因冰晶生成時(shí)蛋白質(zhì)分子間失去結(jié)合水，肌原纖維蛋白質(zhì)下相靠近、蛋白質(zhì)的反應(yīng)基互相結(jié)合形成各種交聯(lián)，因而發(fā)生凝集。脂類(lèi)分解的氧化產(chǎn)物對(duì)蛋白質(zhì)變性有促進(jìn)作用。脂肪水解產(chǎn)生游離脂肪酸，但很不穩(wěn)定，其氧化結(jié)果產(chǎn)生低級(jí)的醛、酮等產(chǎn)物，促使蛋白質(zhì)變性。脂肪的氧化水解是在磷脂酶的作用下進(jìn)行的，此酶在低溫下活性仍很強(qiáng)。魚(yú)類(lèi)的體內(nèi)存在特異的酶，它能將氧化三甲胺分解成甲強(qiáng)和二甲基

11、苯胺。甲醛會(huì)促使魚(yú)肉的蛋白質(zhì)發(fā)生變性。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所7、變色 食品凍結(jié)過(guò)程中發(fā)生的變色主要是冷凍水產(chǎn)品的變色，從外觀上看通常有褐變、黑變、退色等現(xiàn)象。水產(chǎn)品變色的原因包括自然色澤的分解和產(chǎn)生新的變色物質(zhì)二方面。自然色澤的被破壞如紅色魚(yú)皮的退色、冷凍金槍魚(yú)的變色等，產(chǎn)生新的變色物質(zhì)如蝦類(lèi)的黑變、魚(yú)肉的褐變等。變色不但使水產(chǎn)品的外觀變差，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生異味，影響凍品的質(zhì)量。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所8、生物和微生物的變化 生物是指小生物，如昆蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)之類(lèi)，經(jīng)過(guò)凍結(jié)都會(huì)死亡。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(fao)和世界衛(wèi)生組織(who)共同建議，肉類(lèi)寄生蟲(chóng)污染不嚴(yán)重時(shí)，須在一10溫度下至少貯存10d。

12、 引起食品腐敗變質(zhì)的微生物有細(xì)菌、霉菌和酵母。其中食品腐敗和食物中毒關(guān)系最大的是細(xì)菌。凍結(jié)阻止了微生物的生長(zhǎng)、繁殖。 食品在10時(shí)大部分水已凍結(jié)成冰，剩下的溶液濃度增高，水分活性降低，細(xì)菌不能繁殖。所以10對(duì)凍結(jié)食品來(lái)說(shuō)是最高的溫度界限。但凍結(jié)食品的貯藏仍有一定期限。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所6-3 食品凍藏與解凍生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所一、食品凍結(jié)的熱負(fù)荷食品在凍結(jié)過(guò)程中，固化相變是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)逐漸完成的。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)相變變化均在初始凍結(jié)溫度(冰點(diǎn))下完成。因此，凍結(jié)熱負(fù)荷主要由下面幾部分組成：冰點(diǎn)以上的顯熱量。冰點(diǎn)上的相變潛熱量冰點(diǎn)以下的顯熱量。食品凍結(jié)中的熱負(fù)荷采用上述計(jì)算外，

13、在工程上應(yīng)用較多的是食品的比焓圖表，即用食品初始溫度和最終凍結(jié)溫度的比焓差表示。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所1、食品降至冰點(diǎn)時(shí)放出的顯熱生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所2、食品中水的凍結(jié)潛熱生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所3、冰點(diǎn)下至最終平均凍結(jié)溫度放出的顯熱生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所二、凍藏條件凍藏條件主要指低溫冷庫(kù)的溫度、相對(duì)濕度及空氣流速等參數(shù)的選擇與控制。溫度低，酶活性及微生物繁殖速度也低有利于食品的凍藏。然而，過(guò)低的溫度將增加凍藏成本。要求在一晝夜間以及食品進(jìn)出庫(kù)等引起庫(kù)溫的被動(dòng)要盡量小，一般最大不超過(guò)土2k。溫度波動(dòng)過(guò)大，會(huì)促進(jìn)食品中冰晶的再結(jié)晶，小冰晶的消失和大冰晶的長(zhǎng)大。據(jù)報(bào)導(dǎo)，食品在一10

14、 下凍藏21天，冰晶即由30微米增加到60微米；而同樣的材料，在一20下凍藏卻需要50天，才能使冰晶從30微米增加到60微米。冰晶的增大加劇對(duì)食品細(xì)胞的機(jī)械損傷作用。因此，食品平均凍結(jié)終溫應(yīng)盡量等于凍藏溫度。食品一般應(yīng)經(jīng)凍結(jié)后進(jìn)入低溫冷庫(kù)，未凍結(jié)的食品不能直接入庫(kù)。若運(yùn)輸凍結(jié)食品溫度高于一8 時(shí)、在入庫(kù)前必須重新凍結(jié)至要求溫度。在除了保證溫度要求外，還要有足夠高的空氣相對(duì)濕度和合理的空氣流速及分布，以減少干耗。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所三、凍結(jié)食品的解凍解凍是凍結(jié)的逆過(guò)程。在0 時(shí)水的熱導(dǎo)率(0.561w(mk)僅是冰的熱導(dǎo)率(2.24w(mk)的四分之左右。因此，在解凍過(guò)程中，熱量不能充分地

15、通過(guò)已解凍層傳入食品內(nèi)部。此外，為避免表面首先解凍的食品被微生物污染和變質(zhì)，解凍所用的溫度梯度也遠(yuǎn)小于凍結(jié)所用的溫度梯度。因此，解凍所用的時(shí)間遠(yuǎn)大于凍結(jié)所用的時(shí)間。 凍結(jié)食品在消費(fèi)或加工前必須解凍，解凍狀態(tài)可分為半解凍(一5 )和完全解凍，視解凍后的用途而定。無(wú)論是半解凍還是完全解凍，都應(yīng)盡量使食品在解凍過(guò)程中品質(zhì)下降最小，使解凍后的食品質(zhì)量盡量接近于凍結(jié)前的食品質(zhì)量。食品在解凍過(guò)程中常出現(xiàn)的主要問(wèn)題是汁液流失，其次是微生物繁殖和酶促或非酶促等不良生化反應(yīng)。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所1、解凍過(guò)程的問(wèn)題除了玻璃化低溫保存和融化外，汁液流失般是不可避免的。造成汁液流失的原因與食品的切分程度、冰結(jié)方

16、式、凍藏條件以解凍方式等有關(guān)。切分的越細(xì)小，解凍后表面流失的汁液就越多。如果在凍結(jié)與凍藏中冰晶對(duì)細(xì)胞組織和蛋白質(zhì)的破壞很小，那么，在合理解凍后，部分融化的冰晶也會(huì)緩慢地重新滲入到細(xì)胞內(nèi)，在蛋白質(zhì)顆粒周?chē)滦纬伤瘜?，使汁液流失減少，保持了解凍食品的營(yíng)養(yǎng)成分利原有風(fēng)味。微生物繁殖和食品本身的生化反應(yīng)速度隨著解凍升溫速度的增加而加速。關(guān)于解凍速度對(duì)食品品質(zhì)的影響存在兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為快速解凍使汁液沒(méi)有充足的時(shí)間重新進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；另種觀點(diǎn)認(rèn)為快速解凍可以減輕濃溶液對(duì)食品質(zhì)量的影響，同時(shí)也縮短微生物繁殖與生化反應(yīng)的時(shí)間。因此，解凍速度多快為最好是個(gè)有待研究的問(wèn)題。一般情況下，小包裝食物(速凍水餃、燒麥

17、、湯圓等)、凍結(jié)前經(jīng)過(guò)漂燙的蔬菜或經(jīng)過(guò)熱加工處理的蝦、肉、含淀粉多的甜玉米、豆類(lèi)、薯類(lèi)等。多用高溫快速解凍法，而較厚的畜服體、大中型魚(yú)類(lèi)常用低溫慢速解凍。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所2、解凍方法生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所空氣解凍：多用于對(duì)畜胴體的解凍，通過(guò)改變空氣的溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、風(fēng)向達(dá)到不同的解凍工藝要求。一般空氣溫度為1415，相對(duì)濕度為9598，風(fēng)速2ms以下。風(fēng)向有水平、垂直或可換向送風(fēng)。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所水解凍：速度快，而且避免了重量損失。但存在的問(wèn)題有：食品中的可溶性物質(zhì)流失；食品吸水會(huì)膨脹；被解凍水中的微生物污染等。

18、因此，適用于有包裝的食品、凍魚(yú)、以及破損小的果蔬類(lèi)的解凍。利用水解凍，可以來(lái)用浸漬或噴淋的方法使凍結(jié)食品解凍，水溫一般不超過(guò)20 。對(duì)鮑魚(yú)、烏賊等海水魚(yú)類(lèi)來(lái)說(shuō)，為防止解凍時(shí)其魚(yú)皮退色，常用低溫鹽水解凍。鹽水濃度為23，水溫不超過(guò)20 ,鹽水流速為13ms .在氣溫高時(shí)解凍大型魚(yú)，由于需較長(zhǎng)時(shí)間，外層解凍好的部位暴露在高溫下會(huì)很快腐敗變質(zhì)，故常需加碎冰加以保護(hù)。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所電解凍包括高壓靜電解凍和不同頻率的電解凍。不同頻率的電解凍包括低頻(50一60hz)解凍、高頻(150mhz)解凍和微波(n 5或2450mhz)解凍。低頻解凍

19、是將凍結(jié)食品視為電阻，利用電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱，使冰融化。由于冰結(jié)食品是電路中的部分，因此，要求食品表面平整，內(nèi)部成分均勻，否則會(huì)出現(xiàn)接觸不良或局部過(guò)熱現(xiàn)象。一般情況下，首先利用空氣解凍或水解凍，使凍結(jié)食品表面溫度升高到一10 左右，然后再利用低頻解凍。這種組合解凍工藝不但可以改善電極板與食物的接觸狀態(tài)，同時(shí)還可以減少隨后解凍中的微生物繁殖。高頻和微波解凍是在交變電場(chǎng)作用下，利用水的極性分子隨交變電場(chǎng)變化而旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，產(chǎn)牛摩擦熱使食品解凍。利用這種方法解凍，食品表面與電極并不接觸，而且解凍更快，缺點(diǎn)是成本高，難于控制。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技

20、術(shù)研究所高壓靜電(電壓5000一100000v，功率30一40w)強(qiáng)化解凍是一種有開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景的解凍新技術(shù)。目前日本已用于肉類(lèi)解凍。據(jù)報(bào)導(dǎo)，在解凍質(zhì)量和解凍時(shí)間上遠(yuǎn)優(yōu)于空氣解凍和水解凍，解凍后，肉的溫度較低(約3c)；在解凍控制上和解凍生產(chǎn)量上又優(yōu)于微波解凍和真空解凍。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所真空解凍是利用真空室中水蒸氣在凍結(jié)食品表面凝結(jié)所放出的潛熱解凍。它的特點(diǎn)是：食品表面不受高溫介質(zhì)影響，而且解凍快；解凍中減少或避免了食品的氧化變質(zhì)食品解陳后汁液流失少。解凍食品外觀不佳，且成本高。以魚(yú)為例：真空解凍時(shí)，魚(yú)由吊車(chē)運(yùn)入氣密室中，真空度下降，同時(shí)在房間底部的淺盤(pán)中的水被加熱（1015），使房間

21、充滿水蒸氣，水蒸氣冷凝到魚(yú)的表面，蒸汽釋放的潛熱被魚(yú)吸收，這個(gè)方法水用量較低，解凍速率與空氣強(qiáng)制循環(huán)解凍器相似，然而，必須小心的是在解凍過(guò)程中不可讓釋放的氣體使鮮魚(yú)破裂（如鯡，鯖的背部裂開(kāi)）。 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所6-4 食品凍結(jié)與凍藏工藝生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所一、畜、禽肉類(lèi)凍結(jié)與凍藏工藝畜肉兩次凍結(jié)：屠宰后的肉首先在冷卻間內(nèi)用冷空氣冷卻，溫度從3740降至04，然后移送到凍結(jié)間內(nèi)，用更低溫度的空氣將胴體最厚部份中心溫度降至一15左右。一次凍結(jié)：屠宰后的服體在一個(gè)凍結(jié)間內(nèi)完成全部冰結(jié)過(guò)程。兩種方法比較，兩次凍結(jié)的肉品質(zhì)好，尤其是對(duì)于

22、易產(chǎn)生寒冷收縮的牛、羊肉更明顯。但兩次凍結(jié)生產(chǎn)率低，干耗大。一般情況下，一次凍結(jié)比兩次凍結(jié)縮短時(shí)間40一50；每噸節(jié)省電量176kwh；節(jié)省勞力50；節(jié)省建筑面積30；干耗減少4045。我國(guó)目前的冷庫(kù)大多采用一次凍結(jié)工藝。為改善肉的品質(zhì)，也可以來(lái)用介于上述兩種方法之間的凍結(jié)工藝。即先將屠宰后的鮮肉冷卻至1015，隨后再凍結(jié)至15左右。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所畜肉的凍藏一般在庫(kù)內(nèi)塔疊成方形貨垛， 下面用方木墊起，整個(gè)方垛距冷庫(kù)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)約4050cm，距冷排管30cm，空氣溫度為1820、相對(duì)濕度95100，風(fēng)速0.20.3m/s。如果長(zhǎng)期貯藏，空氣溫度應(yīng)更低些。目前，許多國(guó)家的凍藏溫度向更低

23、溫度發(fā)展(2830)而且溫度波動(dòng)很小。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所禽肉禽肉凍結(jié)可用冷空氣成液體噴淋完成，其中，采用冷空氣循環(huán)凍結(jié)較多。禽肉在凍結(jié)時(shí)視有無(wú)包裝、整只禽體還是分割禽體等不向，其凍結(jié)工藝略有不同。無(wú)包裝的禽體多采用空氣凍結(jié)，凍結(jié)之用在禽體上鍍冰衣或用包裝材料包裝。有包裝的禽體可用冷空氣凍結(jié)，也可用低凝固點(diǎn)的液體浸漬或噴淋。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所禽肉凍結(jié)工藝與畜肉凍結(jié)工藝略有不同。主要是禽肉體積較小，表面積大，對(duì)低溫寒冷收縮也較輕，一般采用直接凍結(jié)工藝。從改善肉的嫩度出發(fā)，也可充將肉冷卻至10 左右后再凍結(jié)。從保持禽肉的顏色出發(fā)，應(yīng)該在3.5h內(nèi)將禽肉的表面溫度降至一7。禽肉的凍藏條

24、件與畜肉的凍藏條件相似。冷庫(kù)溫度一18一20，相對(duì)濕度95100，庫(kù)內(nèi)空氣以自然循環(huán)為宜，晝夜溫度波動(dòng)應(yīng)小于1k。在正常情況下，小包裝的火雞、鴨、鵝凍藏1215個(gè)月，用復(fù)合材料包裝雞的分割肉可凍藏12個(gè)月。對(duì)無(wú)包裝的禽肉，應(yīng)每隔1015天向禽內(nèi)垛噴淋冷水一次，使暴露在空氣中的禽體表面冰衣完整，減少干耗等各種變化。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所二、魚(yú)類(lèi)食品的凍結(jié)與凍藏工藝魚(yú)類(lèi)凍結(jié)可采用冷空氣、金屬平板或低溫液體浸漬與噴淋。空氣凍結(jié)往往在隧道內(nèi)完成低溫高速冷空氣的直接冷卻下快速凍結(jié)。冷風(fēng)溫度一般在 25以下，風(fēng)速在25m/s。為了減少于耗，相對(duì)濕度應(yīng)該大于90。由于在隧道內(nèi)魚(yú)均由貨車(chē)或吊車(chē)白動(dòng)移送和轉(zhuǎn)

25、向，這種凍結(jié)方法易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率高。金屬平板凍結(jié)是將魚(yú)放在魚(yú)盤(pán)內(nèi)壓在兩塊冷平板之間，靠導(dǎo)熱方式將魚(yú)凍結(jié)。施加的壓力約在40100kpa凍結(jié)后的色外形規(guī)整，易于包裝和運(yùn)輸。與空氣凍結(jié)比較，平板凍結(jié)法的能耗和干耗比較少。低溫液體浸漬或噴淋凍結(jié)可用低溫鹽水浸漬，或用液氮噴琳。特點(diǎn)是凍結(jié)快，干耗少。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所凍結(jié)后魚(yú)的中心溫度約在一15一18之間，特殊種類(lèi)的魚(yú)可能要求凍結(jié)至一40左右。魚(yú)在凍藏前應(yīng)該在魚(yú)體表面鍍冰衣或適當(dāng)包裝，冰衣厚度一般在13mm之間。在鍍冰衣時(shí)，對(duì)于體積較小的魚(yú)或多脂魚(yú)可在約2的清水沖浸沒(méi)23次，每次36s。大魚(yú)或多脂魚(yú)浸沒(méi)一次，浸沒(méi)時(shí)間約1020s。此外，在

26、鍍冰衣時(shí)可適當(dāng)添加抗氧化劑或防腐劑，也可適當(dāng)添加附著劑(如藻阮酸鈉等)以增加冰衣對(duì)魚(yú)體的附著。在凍藏中還應(yīng)定時(shí)向魚(yú)體噴水。對(duì)近出入、冷排管等處的魚(yú)，其冰衣更易升華，更應(yīng)及時(shí)噴水加厚。魚(yú)的凍藏期與脂肪含量關(guān)系很大，對(duì)于多脂魚(yú)(如：鯖魚(yú)、大馬哈魚(yú)、鮮魚(yú)、鱒魚(yú))，在一18下僅能貯藏23月；而對(duì)于少脂魚(yú)(如：鱈魚(yú)、比目魚(yú)、黑線鱈、)，在一18下可貯藏4個(gè)月。一般凍藏溫度是：多脂魚(yú)在一29下凍藏；少脂魚(yú)在一18一23之間凍藏；而部分肌肉呈紅色的魚(yú)應(yīng)低于一30 凍藏。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所三、果蔬的凍結(jié)和凍藏工藝多數(shù)果蔬經(jīng)過(guò)凍結(jié)與凍藏后將失去生命的正常代謝過(guò)程，由有生命體變?yōu)闊o(wú)生命體。這一點(diǎn)與果蔬冷卻

27、與冷藏截然不同。因此，果蔬的凍結(jié)與凍藏工藝也與冷卻冷藏工義差別較大，可概括為以下幾點(diǎn)：由于果蔬品種、組織成分、成熟度等多因素不同，對(duì)低溫凍結(jié)的承受能力差別很大。如質(zhì)地柔軟的西紅柿，不但要求有較低的凍結(jié)與凍藏溫度，而且解凍后質(zhì)量也較差。而凍結(jié)與凍藏的豆類(lèi)，解凍后與未凍的豆類(lèi)幾乎無(wú)差別。因此，有些果蔬是適合凍結(jié)與凍藏的，有些是個(gè)適合或在較嚴(yán)格的條件下才可凍結(jié)與凍藏。選擇適合凍結(jié)與凍藏的果蔬品種是凍結(jié)凍藏工藝的第一步；果蔬質(zhì)膜均由彈性較差的細(xì)胞壁包裹，凍結(jié)過(guò)程對(duì)細(xì)胞的機(jī)械損傷和溶質(zhì)損傷較為突出。因此，果蔬凍結(jié)多采用速凍工藝，以提高解凍后果蔬的質(zhì)量；在凍結(jié)與凍藏前，多數(shù)蔬菜要經(jīng)過(guò)漂燙處理，而水果更常用

28、糖處理或酸處理。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所果蔬的漂燙漂燙的主要目的是鈍化其中的過(guò)氧化酶和多元酚氧化酶等。這些酶在果蔬凍結(jié)與凍藏中，尤其在解凍升溫時(shí)極易引起果蔬變色、變味等質(zhì)量問(wèn)題。漂燙可用熱水(7595)或蒸汽(95105)中進(jìn)行，漂燙時(shí)間應(yīng)根據(jù)果蔬的品種(綠刀豆和花椰菜在95熱水小漂燙23min；蘆筍45min；豌豆1一2min)幾何尺寸、成熟度等確定。有些酶對(duì)熱有較強(qiáng)的耐受力，可在100 濕熱條件下保持活性數(shù)分鐘(如酚酶)。果蔬在熱水中浸漬漂燙對(duì)酶的鈍化效果最好，但卻會(huì)使部分水溶性營(yíng)養(yǎng)成分流失。蒸汽熏蒸雖然可避免水溶性營(yíng)養(yǎng)成分的損失，但過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，使果蔬中的熱敏成分和風(fēng)味物質(zhì)損失較多。生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所糖處理和酸處理也是果蔬預(yù)處理的常用方法，尤其對(duì)水果的預(yù)處理更常見(jiàn)。水果經(jīng)糖液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3050)浸漬后，果品甜度增加；質(zhì)地軟；同時(shí)