食品低温贮藏工艺

食品低温贮藏工艺第三章食品低温贮藏工艺第一节食品的主要物理特性一、食品的比重

单位体积食品与同体积4℃的水的重量之比。

绝大多数食品比重与水相近，一般在

0.9~1.1克／厘米3之间；

食品中含水越多，其比重越大。第2页,共66页，2024年2月25日，星期天二、食品的比热

指1公斤食品温度升高或降低1℃时所吸收或放出的热量。

其他条件相同时，比热越大，冷冻耗冷量就越多。

食品含水量越多．比热越大。

同一物体比热随温度降低而减少。冰的比热约为水的1／2。第3页,共66页，2024年2月25日，星期天三、食品的焓值

焓：在给定温度下，1公斤食品所含有的热量。

在自然环境中，1公斤食品含有热量越多，则温度越高，焓值也越大。

如果知道食品在各种温度下的焓值，则食品冷加工的耗冷量即是食品初温和终温的焓值差，乘以食品的实际重量。第4页,共66页，2024年2月25日，星期天四、食品的导热性指食品导热本领大小，以导热系数表示。1米厚的块状物体，两面温度差为1℃时，在1小时内垂直传过1平方米面积的热量千卡数。食品导热系数大，冷冻时放热快，解冻时，升温也快。五、食品的冻结点

指食品汁液中的水分变成冰时的温度，也称冰点。

食品冻结点主要取决于食品汁液中盐的浓度，在一定限度内，盐的浓度越大，则冻结点越低。如猪肉的冻结点为-1.2℃，水果、蔬菜的冻结点为-2.5℃。第5页,共66页，2024年2月25日，星期天第二节食品的冷却一、食品冷却目的

1.冷却：将食品温度降低到指定的温度，但不低于其冻结点。

2.冷却目的：延长食品保藏期限，抑制微生物活动和繁殖，保持食品新鲜度，使肉类进一步成熟。第6页,共66页，2024年2月25日，星期天二、食品冷却过程中的热交换1.热交换方式：传导、辐射、对流。2.热交换速度：与食品的导热系数、散热面积、食品和介质间的温度差及介质流动速度等因素有关。

导热系数越大，食品冷冻越快。

散热表面积大，单位时间换热量越多，食品冷冻越快。

食品与周围冷介质之间温差越大，热交换越快。

冷却介质放热系数越小，热交换速度越慢。

冷却介质流动速度越大，热交换速度越快。第7页,共66页，2024年2月25日，星期天三．食品的冷却时间

1.食品的冷却时间与冷却速度有关当食品温度随着时间逐渐降低时，它与冷却介质之间的温差也逐渐减小，食品的冷却速度也减慢。所以食品的冷却速度是随着时间而变化的。

2.食品冷却时间与食品初温、冷却介质温度，食品几何形状大小以及对流换热系数等有关。第8页,共66页，2024年2月25日，星期天第三节食品的冻结一、食品冻结的原理1.食品冻结：将食品中的水分部分或全部转变成冰的过程。2.食品冻结原理：食品温度降到冻结点以下，微生物无法进行生命活动，生物化学反应速度减慢。3.食品冻结的变化：

体积膨胀，比重降低，比热降低，导热性增加等等。

肌肉组织被破坏，部分蛋白质变性。第9页,共66页，2024年2月25日，星期天二、产生冰结晶的条件1.物质三态液体的分子运动介于气体和固体之间，温度升高其结构与气体接近；温度降低，其结构趋向固体。当温度降至冻结点时，液相与结晶相处于平衡状态。2.过冷使液体温度降至稍低于冻结点的温度。第10页,共66页，2024年2月25日，星期天3.产生冰结晶条件（1）过冷是液体产生冰结晶的先决条件（2）结晶核是液体产生冰结晶的必须条件液体处于过冷状态时，液体中所含的灰尘或振动等产生稳定的结晶核，如继续散失热量，水分子就在结晶核周围形成结晶冰而放出热量，这种热量又使水的温度由过冷温度上升至冻结点温度。第11页,共66页，2024年2月25日，星期天三、食品的冻结水量1.食品的冻结点由于食品中的水分溶解有矿物质和有机物质，因此，食品冻结过程比普通溶液复杂得多。大多数天然食品的冻结点接近于-1℃.2.食品的共晶点当食品汁液的水分成为冰结晶后，剩下汁液含盐浓度增大，冻结点降低，食品继续冻结要在更低温度下进行。浓缩后的水溶液完全冻结时的温度叫共晶点。一般食品的低熔共晶点为-55~-65℃。目前的冷冻工艺尚不能达到，因而无多大意义。第12页,共66页，2024年2月25日，星期天3.食品的冻结水量目前普通食品的冻结温度为-18~-20℃．在这个温度下，食品的结冰率达到90％左右，感觉上已冻得坚硬，可实际上没有达到低熔共晶点温度，仍有10％的水分处于未冻结状态。第13页,共66页，2024年2月25日，星期天四、食品冻结的温度曲线和最大冰结晶生成带第14页,共66页，2024年2月25日，星期天1.最初阶段温度迅速下降，曲线较陡，直至冻结温度。2.第二阶段温度为0~-5℃左右，水变冰放出潜热。食品80％以上水分已冻结。这种大量形成冰结晶的温度范围，称为冰结晶的最大生成带。温度下降缓慢，曲线平坦。慢速冻结时，冰结晶形成较慢，食品中心温度长时间内处于停滞阶段。快速冻结时，冰结晶形成很快地从表面层推移到食品中心，水平线段很短。第15页,共66页，2024年2月25日，星期天3.第三阶段食品从冻结点温度下降到规定的最终温度，放出的热量主要是显热。这一阶段，开始时温度下降比较迅速，随着食品与周围介质之间温度差的缩小，降温速度不断减慢，而且较第一阶段慢，所以曲线呈陡缓。

为保证冻结食品的质量，必须采用快速冻结，使冻结食品有最大的可逆性。第16页,共66页，2024年2月25日，星期天五、食品冻结过程中的热交换1.计算冻结耗热量一般均以冻结的最终温度计算。2.食品冻结的最终温度当食品的中心温度低于-5℃时，可由食品中心温度和表面温度的算术平均值来表示。3.食品冻结的中心最终温度应以使冻结食品移入冷藏间时不致引起冷藏间温度波动为宜。第17页,共66页，2024年2月25日，星期天六、食品冻结时冰结晶大小及分布情况1.食品的水分（1）细胞内水分，即胶体结合水。（2）细胞间水分，即游离水。2.冰结晶形成与冻结速度的关系冻结初期，细胞间水分首先结成冰结晶，而细胞内水分因冰点低仍以液体状态存在，由于两者饱和蒸汽压不同，会使细胞中的水分发生渗透，或以水蒸汽状态透过细胞膜，逐渐冻结。第18页,共66页，2024年2月25日，星期天

如果慢速冻结，使大部分水冻结于细胞间隙内形成较大的冰结晶，体积约增大9~10％，使细胞受压挤而变形，造成细胞膜破裂。当食品解冻时，冰结晶融化成水，使食品汁液流失较多。如果快速陈结，由于散热作用很强，冰结晶形成速度大于水和水蒸汽的扩散、渗透速度，冰结晶即可均匀地分布在食品细胞内与细胞间隙中，并形成小的冰结晶体。这样就不会使细胞变形和破裂。第19页,共66页，2024年2月25日，星期天第20页,共66页，2024年2月25日，星期天七、食品的冻结时间食品的冻结时间(冻结速度)与食品的热容、冻结介质的温度、传热的形式、食品的形状大小以及它的内部热传导有关。公式：第21页,共66页，2024年2月25日，星期天式中：Υ冻——食品的冻结时间时；

q——食品冻结时放出的热量大卡／公斤；

γ——食品的容重公斤／米3；

δ——

被冻结食品的厚度米

t食——

食品冻结前的温度°C；

t介——

冷介质温度°C；

α——

放热系数大卡／米2时℃；

λ——

被冻结食品的导热系数大卡／米时℃；

P．R——均为常数，随被冻结食品的几何形状而变化。对于无限大的板状食品：P=1/2;R＝1/8；对于球状食品：P＝1/6，R＝1/24；对于无限长的圆柱体：P＝1/4，R=1/16。第22页,共66页，2024年2月25日，星期天八、食品冻结时的耗冷量1.食品冷却时的热量(g冷)

食品由初温降到结冰温度时所放出的热量2.食品的水形成冰时的热(g冰)3.食品从冰点降到冻结终温放出的热量(g冻)

即：

g总=g冷+g冰+g冻[千卡／公斤]第23页,共66页，2024年2月25日，星期天九、加速食品冷加工过程的方法

1.减少食品的厚度

2.降低介质的温度

3.提高食品表面对介质的放热系数第24页,共66页，2024年2月25日，星期天第四节食品的冷藏一、食品冷藏

1.食品冷藏将经过冷却或冻结的食品，在不同温度的冷藏间内，进行短期或长期的贮藏。

2.食品冷藏的目的尽可能使食品温度和介质温度处于平衡状态，并抑制食品中的各种变化。3.冷藏间分类冷却物冷藏间，又称高温库；冻结物冷藏间．又称低温库。第25页,共66页，2024年2月25日，星期天二、冷却物冷藏间的工艺参数1.温度：+3~-2℃之间。一昼夜升降幅度不超过0.5℃。2.相对湿度：80~90％，太高，微生物易滋长；过低易引起干耗。3.气流：货物间气流速度0.3米／秒左右。速度小，库内温、湿度不均匀；速度大，增加食品干耗。4.进出货：进货量为库容量20~50％时，库温允许上升1℃，50％以上，允许上升2℃。出货过程中，库温度升高不超过3℃。第26页,共66页，2024年2月25日，星期天三、冻结物冷藏间的工艺参数1.温度：-18~-20℃，一昼夜升降不超过1℃。2.相对湿度：96~100％，自然空气循环。3.进出货：冻结终温不高于冷间温度3℃；外地调入的食品温度不高于-8℃。出库过程中，低温库的温度升高不应超过4℃，以保证库内食品的质量。

冷藏温度越低，食品变化越小，冷藏期限越长。空气相对湿度越高，循环速度越低，食品干耗越小。第27页,共66页，2024年2月25日，星期天四、食品在冷藏过程中的质量变化1.水分蒸发果蔬水分蒸发凋萎。肉食质量减轻，表面收缩、硬化，肉色变化。鸡蛋气室增大、质量减小、品质下降。2.冷害

当温度低于某一界限时，果蔬的生理机能失去平衡，称为冷害。

冷害症状：组织变褐，外表凹陷斑纹，水渍状斑块，不能正常成熟，产生异味。第28页,共66页，2024年2月25日，星期天3.果实后熟

果实离开植株后向成熟转化的过程称后熟。

完全成熟后采收的果实，将很快腐烂变质，几乎不能储藏，低温能有效地推迟果蔬后熟。4.移臭和串味

冷库长期使用有冷藏臭，会转移给食品。

易放出或吸收气味的食品，不宜将放在一个冷藏间内。第29页,共66页，2024年2月25日，星期天5.肉的成熟肉类在0~1℃温度下缓慢地进行着成熟作用，对肉质软化与风味增加有显著的效果。6.脂肪的氧化冷藏过程中，食品所含油脂会发生氧化、脂肪酸聚合等复杂变化，使食品味道恶化，变色、酸败、发黏等。脂肪氧化严重时也称为“油烧”。第30页,共66页，2024年2月25日，星期天五、食品冷藏时间、冷藏温度与质量的关系1.冷冻食品的质量（1）早期质量：冻结间出货时的品质。（2）最终质量：转到消费者手中时的品质。中间环节：冻藏、输送、贩卖店。第31页,共66页，2024年2月25日，星期天2.影响冻结食品质量的因素（1）早期质量：由P．P．P决定。

原料(Product)

冻结前后的处理(Pfocessing)

包装(Package)。只有优质的原料，科学的加工方法，防湿和气密性高的包装，才能获得高的早期质量。第32页,共66页，2024年2月25日，星期天（2）最终质量：由T．T．T决定。

冻结食品的耐藏性（Terance）

冻藏的温度（TemPerature）

冻藏的时间（Time）冻藏温度越低，变化越小，冻藏期越长；在相同温度下，冻强时间越长，变化越大，质量越差。冻结食品的耐藏性和温度、时间之间的关系，称为冻结食品的T．T．T概念。第33页,共66页，2024年2月25日，星期天

3.冷冻食品的质量保持特性（1）冷冻食品的质量保持特性食品在冷藏中因时间和温度引起品质降低的程度是逐渐积累和不可逆的，这种现象称为质量保持特性。（2）冷冻食品的质量保持期

冷冻食品在不同温度下的冷藏期。将冷冻食品初期质量假定为1.0，失去商品价值时的质量为0，则质量由初期的1.0降到0所需的天数，叫做质量保持期。第34页,共66页，2024年2月25日，星期天（3）冷冻食品的品质降低量①每天降低量d：设初期的品质量1.0，质量保持期t（天），则d＝1/t。d值越大，标志食品质量降低速度越快。同一产品随着温度的升高，d值增大。②冷藏期降低量总量冷藏期食品质量降低程度与贮藏温度、时间的顺序无关。如，将同样食品进行七个月的冻藏，前一个月-10℃，后六个月在-30℃和前六个月在-30℃，后一个月-10℃下冻藏，相同。第35页,共66页，2024年2月25日，星期天（4）T．T．T的计算实例第36页,共66页，2024年2月25日，星期天已知：贮藏时间180天，各阶段质量降低量：0.75、0.25、0.20

求：菠菜的品质可否食用？解：菠菜质量降低总量=0.75+0.25+0.20

＝1.20分析：质量降低量≧1，食品已失去商品价值；质量降低量<1，食品尚未丧失商品价值。结论：1.2≧1，菠菜巳失去商品价值。第37页,共66页，2024年2月25日，星期天（5）T．T．T的例外

T．T．T计算并非适用于一切食品，很多食品的实际下降度比计算快得多。如，冰激凌温度升高，会融化或软化，温度降低时又变硬，频繁的温度变化使原来滑润的口感变得粗糙，失去商品价值。用T．T．T计算则无法确定食品质量。食品在冻藏中温度反复波动，冰结晶成长显著，食品的干耗剧烈，导致实际的质量降低量比计算的值变大。第38页,共66页，2024年2月25日，星期天第五节食品的升温与解冻一、冷却食品升温1.原因冷却食品出库，当外界空气露点温度较食品表面温度高时，空气中的水分会在食品表面凝结成水珠，使食品的表面受潮，增加食品被微生物污染的可能性。第39页,共66页，2024年2月25日，星期天

2.工艺（1）没有热空气循环的升温间；（2）最初室内温度应比食品本身的温度高

3~5℃，湿度为80％；（3）室内温度逐渐升高，至比外界空气温度低

3~5℃。

3.要求减少水分蒸发，进入室内的热空气相对湿度应尽可能的大，消除水分在食品表面凝结的可能性，使食品表面保持干燥。第40页,共66页，2024年2月25日，星期天二、冻结食品解冻1.目的：通过升温，使食品内的冰结晶融化，尽可能地恢复到冻结前的状态。2.工艺（1）解冻温度梯度远小于冻结时温度梯度，解冻时间比冻结时间长。（2）解冻时，0~-5℃是最大冰晶融化带，尽快通过可避免不良变化。（3）原料食品，可半解冻，中心-5℃。介质温度以不超过10~15℃为宜。冻前经烹调过的方便食品，宜采用蒸气、热水、热油等高温快速解冻。第41页,共66页，2024年2月25日，星期天3.食品解冻过程的质量变化（1）汁液流失：是鉴定冻结食品质量的指标。食品中蛋白质、淀粉的持水能力因冻结和冻藏而丧失，解冻时不能与冰晶融化的水重新结合，造成液汁损失。由于汁液中含有蛋白质、盐类、维生素类等水溶性成分，使食品风味、营养价值变差，并造成质量损失。（2）加速腐败变质由于温度升高和冰结晶融化成水，能使微生物和酶的活动能力趋于活化，使食品的芳香性成分挥发，加速食品的腐败。第42页,共66页，2024年2月25日，星期天

4.解冻要求解冻时间尽可能短解冻终温尽可能低解冻品表面和中心部分的温差尽可能小汁液流失尽可能小有较好的卫生条件第43页,共66页，2024年2月25日，星期天

5.解冻方法①空气和水以对流换热