食品的低温保藏技术Word格式.docx

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相对湿度过大则有利于微生物的生长繁殖。

（包装食品不受影响）

相对湿度大小应根据不同食品种类而定（见表4-1）。

3、空气循环

保持冷藏温度稳定而均匀。

空气循环速度取决于产品的性质、包装等因素。

一般控制最大空气循环速度不超过0.3～0.7m/s（过快会造成水分蒸发过多及能耗增加）。

4、通风换气

有自然通风和机械通风两种换气方法。

防止产品之间的相互串味。

避免换气带来温度波动和污染等问题。

5、包装及堆码

包装可防止或减少食品的水分蒸发，方便食品的堆垛。

堆码必须做到：

稳固；

能使气流流过每一个包装；

方便货物的进出。

6、产品的兼容性

保藏条件尽量相近。

食品特性尽量相近。

防止食品之间的串味。

（二）气调冷藏法

1、气调冷藏法的原理

在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组成（或浓度）的人工气体，以此来抑制食品本身引起品质劣变的生理生化过程，或抑制作用于食品的微生物活动。

引起食品本身品质劣变的生理生化过程主要与O2和CO2有关。

要注意“临界需氧量”和“CO2中毒”。

2、气调冷藏的特点

抑制果蔬的呼吸作用，阻滞乙烯的生成，推迟后熟，延长保鲜期。

减少冷害和损耗。

抑制色素的分解，保持原有色泽。

阻止果蔬的软化，保持原有形态。

抑制有机酸的减少，保持原有风味。

阻止昆虫、鼠类等生存，防止受到有害生物的侵害。

没有任何污染。

3、气调冷藏的方法

自然降氧法：

利用果蔬在贮藏过程中的自身的呼吸作用来调节库内的O2和CO2浓度，并根据O2和CO2浓度变化来调节O2/CO2比例。

方法简单，成本低廉。

达到适当O2/CO2比例所需时间较长。

O2/CO2浓度比例难以控制，保藏效果较差。

机械降氧法：

利用人工调节的方式，快速将库内的O2和CO2浓度调节到适宜的浓度，并根据O2和CO2浓度变化情况来调节O2/CO2比例。

误差要求控制在1%以内。

能迅速达到适宜贮藏条件，贮藏效果好。

所需设备多，成本较高。

气体半透膜法：

利用硅胶或高压聚乙烯膜作为气体交换扩散膜，使贮藏室内的CO2与室外的O2交换来达到气调贮藏的方法。

通过不同厚度的半透膜来控制气体交换速率，维持一定的O2/CO2比例。

方法简单，贮藏效果较差。

减压降氧法：

利用真空泵使贮藏室形成部分真空，使得室内O2、CO2、乙烯等气体成分也随之降低，达到贮藏的要求。

控制精度要求高（氧含量可调节至±

0.05%的精度）。

总压力一般控制在266.4Pa（常压为1.01×

105Pa）。

贮藏效果较好。

第二节食品的冻结保藏技术

一、食品的冻结

（一）食品的冻结过程

1、食品的冰点

冰点随溶液浓度的增加而降低。

食品的冰点通常在-2～-1℃之间。

食品的冰点取决于食品的种类、鲜度、预处理等因素。

（表4-3）

2、冻结过程与冻结曲线

共晶点——溶液中的溶质、水（溶剂）达到共同固化的状态点（低共熔点）。

（此时所有水分全部冻结）

食品达到过冷点后开始形成冰结晶，释放的相变潜热使温度迅速回升到冰点，然后继续形成冰结晶。

通过最大冰晶生成带（-5～-1℃）后，食品在感官上已呈冻结状态。

冻结终了时，食品的中心温度应为-18℃。

（二）冻结速度与冰晶状态和分布的关系

1、冻结速度

指食品内某点温度下降的速度，或食品内某种温度的冰峰向内扩散的速度。

不同部位的冻结速度不同（表面＞内部）。

根据速度不同，有：

快速冻结和缓慢冻结（急速冻结、超速冻结）

冻结速度与冰晶状态的关系

冻结速度越快，形成的冰晶数量越多，体积越小。

2、冻结速度与冰晶分布的关系

食品冻结时，冰晶首先在细胞间隙中生成。

缓慢冻结时，细胞内水分迁移到细胞外，使得细胞间隙中冰晶体积变大，细胞易脱水造成质壁分离。

快速冻结时，冰晶在细胞内外同时形成。

3、冻结速度对食品质量的影响

缓慢冻结易造成细胞脱水，机械损伤也增大。

冻结速度越快，食品受酶和微生物的作用越小。

冻结速度越快，形成的冰晶越细小，分布也越均匀，机械损伤越小。

（三）食品的冷冻时间

是指完成一个预定的冷冻过程所需要的时间。

包括冷却时间和冻结时间。

减小食品厚度，可明显缩短冻结时间。

增大温差，可缩短冻结时间。

增大表面对流换热系数，也可缩短冻结时间。

（四）常用的食品冷冻技术及设备

常用的食品冻结技术有三大类：

空气冻结、金属表面接触冻结、与载冷剂或蒸发的液体接触冻结。

1、空气冻结技术及设备

隧道式冻结器：

机械化、自动化程度高，成本较低，但冻结时间较长，干耗较多，风量分布不均匀。

螺旋带式冻结器：

自动化程度高，适用范围广，冻结量大，冻结速度快，干耗小于隧道式，但能量消耗大。

流化床冻结器：

有盘式和带式两种形式，冻结速度快，常用于颗粒状食品的冻结。

2、金属表面接触式冻结技术及设备

将食品与冷金属表面接触而冻结。

能耗小，热交换效率高，冻结时间短，但不适合不规则及大块食品。

钢带式冻结器：

可连续运行，易清洗，干耗减少。

平板式冻结器：

冻结速度快，干耗及能耗小。

冻结效果取决于：

食品的导热性、产品的形状、包装情况及包装材料的导热性、平板的表面状况、食品与平板接触的紧密程度等。

3、与冷剂直接接触冻结技术及设备

冻结速度极快，干耗极少，产品质量好，但成本较高，可能会产生污染。

所用制冷剂或载冷剂必须无毒、不燃烧、不爆炸、不影响食品品质。

与载冷剂接触冻结：

食品要用不渗透包装材料进行包装。

常用载冷剂有：

氯化钠、氯化钙、丙二醇等。

液体蒸发接触冻结：

将制冷剂与食品直接接触，吸收热量而汽化，使食品获得冻结。

常用制冷剂为液氮。

二、食品的冻结保藏

（二）冻结食品的保藏

1、冻藏温度（空气温度）

温度越低越好，但运行费用增加。

推荐冻藏温度为-18℃，但-30℃效果更好。

冻藏温度应保持恒定。

2、相对湿度

采用相对湿度接近饱和的空气，可减少干耗。

3、空气循环

空气循环速度太快会增加食品的干耗。

可采用包装或包冰衣来减少食品的干耗。

（三）冻结食品的TTT概念

冻结食品的初期质量受“PPP”条件的影响：

原料状况（productofinitialquality）、加工方法（processingmethod）、包装（package）。

冻结食品的最终质量受“TTT”条件的影响：

在生产、储藏、及流通各个环节中，经历的时间（time）和经受的温度（temperature）、对其品质的容许限度（tolerance）。

储藏温度越低，食品的品质稳定性越好。

随储藏时间的延长，食品的品质逐渐降低。

储藏时间的长短，与储藏温度有关。

冻结食品的耐储藏性，受所经历过的时间和品温影响。

TTT概念的例外情况

由于温度的反复波动，引起重结晶，造成品质严重破坏。

由于冻结食品直接与空气接触及光照作用，造成或加速食品的干耗和变色。

贮藏温度过高，时间过长，食品易受微生物及酶的作用，造成品质降低。

加盐冻结食品在-5～-40℃的范围内，储藏寿命反而随温度下降而缩短；

但如果品温下降到-40℃以下，则储藏寿命随温度下降而延长。

第三节食品的解冻技术

一、有关解冻的基本概念

（一）解冻

是冻结的逆过程，可自发进行，也可采用人工手段。

解冻技术的好坏，直接影响产品的质量。

（二）解冻曲线

可分成三个部分（三个阶段）。

只指热传导的解冻方式（不适合微波解冻）。

（三）解冻程度

有完全解冻和半解冻之分。

需加工的冻品，中心温度达到-5℃（半解冻）即可，有利于减少汁液流失，缩短解冻时间。

完全解冻由于长时间处于较高温度，要注意防止微生物及酶的影响。

（四）解冻速度

缓慢解冻有利于水分的吸回，减少汁液流失。

对于富含淀粉的植物性食品，快速解冻可防止淀粉的β化，有利于保持原有品质。

（五）解冻时间

由于被解冻食品表面的导热系数小于解冻食品表面的导热系数，因此在相同温度区间内，解冻所需时间要远大于冻结时间。

要求尽快通过最大冰晶融化带（0～-5℃），避免出现不良变化。

（易发生重结晶、化学反应及微生物的生长）

冻品的厚度对解冻时间的影响很大。

二、解冻方法

（一）解冻方法的分类

1、按加热介质种类分：

空气解冻法。

水解冻法。

电解冻法。

组合解冻法。

2、按热量传递方式分：

表面加热解冻法。

内部加热解冻法。

（二）空气解冻法

目前使用最广的方法，适用各种产品的解冻。

利用空气作为传热介质（0～4℃的空气为缓慢解冻，20～25℃则可达到较快速的解冻，空气流速一般控制在2～3m/s）。

根据解冻温度和包装情况来控制空气的相对湿度。

（温度低时，相对湿度要高些）

使用高湿空气时，要注意防止空气水分在食品表面冷凝析出。

简便、成本低，但汁液流失较多，且易变色。

（三）水解冻法

可用水或盐水（盐水主要用于海产品），解冻速度比空气解冻要快。

水或盐水的温度一般为4～20℃，盐的浓度一般为4%～5%，水的流速不低于0.5㎝/s。

要注意食品中可溶性物质的流失。

要注意食品吸水后膨胀。

要注意解冻水的微生物污染。

适用于鱼、虾、贝及密封包装的肉类产品的解冻。

（四）电解冻法

1、电阻解冻（低频解冻）

采用50HZ的低频电流。

由于食品不同部位导电特性不同，易导致解冻不均匀。

2、高压静电解冻

采用电压5000～10000V，功率30～40W。

在电磁场的作用下，食品将电能转变成热能而解冻。

解冻时间短，汁液流失少。

在解冻时间和质量上，优于空气解冻和水解冻。

在解冻控制和解冻生产量上，优于微波解冻和真空解冻。

3、微波解冻

解冻速度快，时间短，汁液流失少，且微波具有杀菌效果。

一般采用915MHZ和2450MHZ两种频率（频率越高，产生的热量越多，但穿透深度越小）。

功率越大，产生的热量越多，但易出现胀裂甚至爆炸。

注意食品的形状导致的尖角效应。

体积过大或过小的食品不太适用，且成本较高。

由于食品成分不均匀，含水量不一致，解冻不好控制。

（五）真空水蒸气凝结解冻

在真空环境下使水沸腾产生蒸汽来解冻食品。

真空环境下解冻介质的温度不是很高，避免了高温介质对食品品质的影响。

蒸汽冷凝产生的潜热大，故解冻速度快，时间短，效率高（比空气解冻高2～3倍）。

能避免或减少食品的氧化变质（氧气浓度低）。

干耗小，汁液流失少（湿度大）。

适用于各类蔬菜、肉、蛋、鱼及浓缩制品。

产品外观不佳，且成本较高。

三、食品在解冻过程中的质量变化

1、汁液流失

与冻结、冻藏、解冻的技术和条件有关。

与食品的种类和品质有关。

汁液流失造成营养价值下降，口感变差，微生物易污染。

食品切分得越细小，解冻后表面流失的汁液就越多。

2、微生物及酶的作用

解冻时间越长，微生物及酶的影响越大。

微生物繁殖和食品本身的生化反应速度随解冻温度的增大而加速。

【思考题】：

1、名词解析：

最大冰晶生成带、解冻、气调冷藏法。

2、常用的食品冷却方法有哪些？

它们各自的特点是什么？

3、影响空气冷藏法冷藏效果的主要有哪些因素？

4、气调冷藏有哪些特点？

5、冻结食品的包装应具备哪些条件？

第一节食品在低温保藏中的品质变化

一、水分蒸发

干耗——食品在低温保藏过程中水分不断向环境蒸发而导致重量减轻的现象。

（一）干耗的机理

由食品表面与其周围空气之间的水蒸气压差决定。

压差越大，干耗速度越快。

食品包装能有效减轻和防止干耗。

（二）干耗的方式

自由干耗与包装干耗两种。

自由干耗速度越快。

（三）影响干耗的因素

热量。

食品与空气的接触面积。

冷库的装载量。

储存条件（储存温度、空气相对湿度、空气流速）。

冷却设备的类型食品的初温、温差、食品的种类、是否包装等。

（四）干耗对食品质量的影响

重量损失。

外观变化。

氧化作用。

（五）减少干耗的方法

包装。

包冰衣。

保持低温及温度恒定。

提高相对湿度。

采用夹套式冷库。

二、汁液的流失

（一）基本概念

冻结食品解冻时，冰晶融解产生的水分没有完全被组织吸收，一部分水分从食品内部分离出来成为流失液的现象。

自由流失液：

解冻之后自然流出食品外的液体。

挤压流失液：

自由流失液流出之后，加上1～2kg/cm2的压力而流出的液体。

流失液是判断冻结食品质量优劣的重要理化指标之一。

（二）汁液流失的原因

蛋白质、淀粉等大分子在冻结和冻藏过程在发生变性，导致持水力下降。

水变成冰晶对组织细胞的机械性损伤。

（三）影响因素

原料的种类。

冻结前处理。

原料的新鲜度。

冻结速度。

冻藏时间。

温度的波动。

解冻方法。

（四）防止汁液流失的方法

使用新鲜原料。

快速冻结。

降低冻藏温度并防止其波动。

添加磷酸盐、糖类等抗冻剂。

二、冷害

主要发生于热带水果、蔬菜和观赏园艺作物。

（一）冷害的机理

CO2伤害假说：

CO2、乙醇、醛等的积累造成。

转化酶活化假说：

转化酶被激活，造成组织改变。

生物膜相转移假说：

细胞膜发生相变所导致。

（二）影响冷害的因素

种类。

与品种和生长条件等有关。

成熟度。

提高成熟度可降低冷敏性。

冷藏温度和时间。

取决于冷害温度及时间。

三、冷害的防止方法

适温下贮藏。

温度调节和温度锻炼。

间歇升温。

变温处理。

调节贮藏环境中的气体成分。

四、寒冷收缩

主要发生于肉禽类食品的冷藏。

屠宰后在未出现僵直前快速冷却所造成。

牛肉和羊肉较严重，禽类肉较轻。

肉体表面最易出现。

寒冷收缩后的肉类，肉质变硬，嫩度变差。

（一）寒冷收缩的机理

钙离子平衡被破坏，导致肌肉异常收缩。

（二）防止寒冷收缩的方法

增加冷却前的ATP和糖原的分解。

阻止肌肉纤维的收缩。

五、蛋白质冻结变性

（一）蛋白质冻结变性的机理

冻结使得细胞中盐浓度升高，离子强度和PH发生变化，造成蛋白质变性。

冻结造成细胞中胶体体系被破坏，使得蛋白质发生变性。

（二）影响蛋白质冻结变性的因素

冻结及冻藏温度。

主要因素，冻藏温度的影响更大。

盐类、糖类和磷酸盐类。

Ca2+、Mg2+等盐类可促进蛋白质变性，而磷酸盐、甘油、糖类等可减轻蛋白质变性。

脂肪。

游离脂肪酸可促进蛋白质变性。

新鲜度。

（三）防止蛋白质冻结变性的方法

低温贮藏。

添加抗冻剂。

六、脂肪的酸败

有水解酸败和氧化酸败两种类型。

水解酸败是由于酶类等因素的作用引起；

而氧化酸败通常指脂肪的自动氧化。

（一）自动氧化的机理

遵循游离基连锁反映机制。

光照可促进自动氧化的发生。

（二）影响自动氧化的因素

脂肪酸的不饱和度。

光照强度及食品与空气的接触。

温度。

金属离子。

肌红蛋白食盐水分活度。

（三）低温下的食品酸败

低温可推迟酸败，但不能防止酸败。

氧的存在是导致自动氧化发生的主要原因。

氧化酸败的速度与冻藏温度有关。

（四）脂肪酸败与油烧的防止方法

真空包装或充气（惰性气体）包装。

使用抗氧化剂。

七、蛋黄的凝胶化

（一）凝胶化机理

冻结和解冻使得脂蛋白颗粒失去其赖以稳定的表面组分，并诱导低密度脂蛋白的结构重排和凝聚，导致网状凝胶结构的形成。

（二）影响凝胶化的因素

冷冻速度。

冻藏温度。

解冻速度。

（三）防止凝胶化的方法

添加化学保护剂。

如：

糖类、甘油等。

加入某些酶类。

会造成蛋黄乳化性能的下降。

均质作用和胶体磨。

只能减轻凝胶化作用。

八、冰晶生长和重结晶

冻藏库温度的波动可加快冰晶生长。

冻藏或流通过程中温度发生较大或较频繁的波动时，易发生重结晶。

冰晶生长和重结晶会加剧组织的机械损伤。

保持冻藏库温度稳定及添加抗冻剂等，可防止或减少冰晶生长和重结晶现象。

九、冷冻食品的变色

（一）冷冻果蔬的变色

水果的变色主要是果实中的丹宁与多酚氧化酶作用产生褐色物质所致。

可通过烫漂、盐水、糖液、亚硫酸盐溶液、真空包装等措施来防止水果的褐变。

蔬菜的变色主要是由叶绿素、类胡萝卜素等色素的变化造成。

可通过烫漂、真空包装、调节PH值、添加护色剂等措施来防止或减轻蔬菜的变色。

（二）禽类在冻藏中的变色

放血不彻底，使表皮变红。

表皮破损，渗出的淋巴液使表皮呈褐色斑点。

表层形成大冰晶，使入射光线穿透皮肤，呈现暗红色的肌肉色素。

冻结的破坏使得骨骼细胞释放出血红蛋白，氧化后变成褐色。

发生冻结烧，使禽体表面出现灰黄斑点。

（三）肉类的变色

主要是肌红蛋白和血红蛋白被氧化所致。

变性肌红蛋白的形成速度与含氧量有关。

微生物也可使肉类变色。

（四）鱼贝类在冻藏中的变色

1、红肉鱼的褐变

变性肌红蛋白量在50%以下时，鱼肉颜色不褐变；

超过70%时，褐变明显。

褐变速度受温度、PH值、氧分压、盐类、不饱和脂肪酸等因素的影响。

2、白肉鱼的褐变

主要是美拉德反应所致。

褐变速度受温度、PH值、水分含量、某些金属离子等因素的影响。

3、旗鱼的绿变

是由于细菌导致蛋白质分解产生硫化氢，并与肌红蛋白和血红蛋白等化合产生绿色的硫肌红蛋白和硫血红蛋白所致。

血液对绿变有促进作用。

保持新鲜度、去除内脏、放血、快速冻结、低温冻藏等措施可防止或减轻绿变。

4、红色鱼的褪色和冷冻贝类的红变

红色鱼的褪色主要是鱼肉中类胡萝卜素的虾黄质的异构化及氧化所致。

添加抗氧化剂或真空包装可防止红色鱼的褪色。

冷冻贝类的红变是由于体内红色类胡萝卜素蛋白质复合体流出所致。

5、虾类的黑变

是由于酪氨酸酶或酚酶将酪氨酸氧化成类黑精所致。

虾类的黑变与其新鲜度有密切关系。

钝化酶、去除虾壳虾头及内脏、添加抗氧化剂、包冰衣、真空包装等都能有效防止虾类的黑变。

6、脂肪参与的变色

脂肪酸氧化酸败产生羰基化合物，造成黄色或橙红色的颜色变化（油烧）。

十、冷冻食品营养价值的变化

（一）预处理中食品营养价值的变化

热烫（特别是热水烫漂）会造成水溶性维生素的损耗（流失）。

（二）在冷冻及冻藏过程中食品营养价值的损失

冷冻过程中食品营养价值损失较小。

冻藏过程中食品的维生素损失较大。

经过预处理的食品的营养价值，在冻藏过程中的损失减少。

（三）食品在解冻过程中营养素的损失

主要是汁液流失。

（四）在整个冷冻加工过程中食品营养素的损失

主要是维生素的损失。

第六章食品的干制保藏技术

【重点】：

1、了解食品常用的干燥方法、设备及其特点。

2、了解食品干制过程中的一般物理现象及其规律。

3、掌握食品干制的一般工艺过程。

4、掌握干制食品的包装及贮藏方法

【难点】：

如何控制干制过程中的导湿过程等于给湿过程。

干燥的目的

延长贮藏期------经干燥的食品，其水分活性较低，有利于在室温条件下长期保藏，以延长食品的市场供给，平衡产销高峰;

用于某些食品加工过程以改善加工品质------如大豆、花生米经过适当干燥脱水，有利于脱壳（去外衣），便于后加工，提高制品品质；

促使尚未完全成熟的原料在干燥过程进一步成熟;

便于商品流通------干制食品重量减轻、容积缩小，可以显著地节省包装、储藏和运输费用，并且便于携带和储运;

干制食品常常是救急、救灾和战备用的重要物质。

食品干燥过程控制

达到一定的水分要求。

保持或改善食品品质。

控制条件和方法以获得最低能耗

第一节食品干制过程中的湿热传递

一、湿物料的热物料特性

比热容：

通常以物料中干物质的比热容与所含水分的比热容的平均值来表示。

导热系数：

随湿物料含水量的降低，导热系数不断减小；

随温度的升高，导热系数逐渐增大。

导温系数：

是表示湿物料加热或冷却快慢的重要物理参数。

湿物料的状态：

按湿物料的外观状态和物理化学性质则可分为两大类：

1、湿固态食品物料

块状物料：

如马铃薯、切块胡萝卜等；

条状物料：

如刀豆、马铃薯条、香肠等；

片状物料：

如叶菜、肉片、葱蒜头片、饼干等；

晶体物料：

如葡萄糖、味精、柠檬酸、砂糖等；

散粒状物料：

如谷物、油料种籽等；

粉末状物料：

如淀粉、面粉、乳粉、豆乳粉等

2、液态食品物料

膏糊状物料：

如麦乳精浆料、冰淇淋混料等；

液体物料：

如各种抽提液、悬浮液、乳浊液和胶体溶液等

二、湿物料在干燥过程中的湿热传递

湿热的转移是食品干燥原理的核心问题

（一）影响湿热传递的因素

湿物料的表面积。

随表面积增大而加快。

干燥介质的温度。

随温度提高而加快。

空气流速。

随流速增加而加快。

空气的相对湿度。

随相对湿度的降低增加而加快。

真空度。

随真空度的提高而加快，且有利于保持热敏性食品的品质。

（二）湿物料湿热传递过程

给湿过程：

湿物料内部的水分向表层扩散，并通过表层不断向加热介质蒸发的过程。

导湿过程：

在水分梯度的作用下，水分由内层向表层扩散的过程。

（三）食品干燥过程的特性

·

干燥曲线·

干燥速率曲线·

温度曲线

三、干燥时间的计算

恒率干燥阶段、降率干燥阶段

食品在干燥过程发生的变化

一、食品发生的物理变化有:

1、干缩和干裂2、表面硬化3、多孔性形成

二、食品发生的化学变化：

1、营养成分的变化；

2、食品颜色的变化；

3、食品风味的变化

脱水干燥对食品营养成分的影响

每单位重量干制食品中蛋白质、脂肪和碳水化合物的含量大于新鲜食品

高温长时间的脱水干燥导致糖分损耗

高温加热碳水化合物含量较高的食品极易焦化；

缓慢