食品冷藏工艺学.ppt

1、食品冷藏工艺学,授课学期：2006-2007(1) 授课班级：制冷03-1-4 主讲教师：李 革 2006年8月,绪论,1.食品冷藏的历史发展 2.食品低温保藏的定义 3.食品低温保藏的二种形式：冻结食品和冷却食品 4.冷冻食品的特点,第一章 食品原料特性及冷藏加工原理,1.1食品化学成分 1.蛋白质 1.1组成：一个分子氨基酸的羧基和另一个分子氨基酸的氨基组成。 1.2性质 (1)等电点：定义(2)胶体性质(3)变性(4)分解 1.3分类：完全、半完全和不完全蛋白质 2糖类：分为单糖、二糖和多糖,1.1食品化学成分,3.脂类 (1)定义：凡是可用低极性溶剂提取的任何生物材料。 (2)分类：真

2、脂：各种高级脂肪酸的甘油酯，又分为饱和的和不饱和的。 类脂：磷脂、固醇脂、蜡等 4.酶：是活细胞产生的一种特殊具有催化作用的蛋白质，故称为生物催化剂。 特点：脱离活细胞后仍然具有活性，酶促反应是食品腐败变质的重要原因之一。,1.1食品化学成分,5.维生素： (1)定义：是维持生物正常生命活动所必需的一类有机物质。 (2)作用：调节新陈代谢，缺乏会引起各种疾病。 (3)分类：脂溶性：VAVDVEVK，不溶于脂肪及其溶剂；水溶性：VBVC等，有的又分为B1B2B6B12 6.矿物质：食品中其占0.3-1.5%，是维持动植物正常生理机能不可缺少的。 动物食品中矿物质的形式： 植物食品中矿物质的形式：

3、钾、钠、钙、镁、铁等的磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐与氧化物。,1.1食品化学成分,7.水：是一切食品的主要组成成分之一。 (1)食品中水分的形式： 自由水：食品的汁液和细胞液中 胶体结合水：是构成胶粒周围水膜的水，冻结点比自由水低 (2)水分活度：食品中的水分为微生物繁殖创造条件，所以必须把水分去掉或冻结 水分活度能直接反映食品的贮藏条件。 定义：是指食品中呈流体状态的水的蒸汽压与纯水的蒸汽压之比。AW=p/p0(食品的AW 1) 冻结后的食品，其水分活度降低，是抑制微生物繁殖的一个原因，所以冻藏是最常用的贮藏方法,1.2食品的变质,利用降低食品温度来抑制微生物生长 繁殖、酶活性及其他变质因素的一种

4、 食品保藏方法。 低温对微生物的影响 温度对微生物生长繁殖影响很大； 6能阻止病原菌的生长，-18 几乎可以阻止所有微生物的生长； 根据微生物对温度的耐受程度,可将微生物分为嗜 冷菌、嗜温菌和嗜热菌。,低温对微生物的影响,微生物的适应生长温度,几种微生物的最低生长温度,不同温度和贮藏期的冻鱼中细菌含量,影响微生物低温致死的因素,a、温度的高低 b、降温的速度 c、结合水和过冷状态 d、介质 e、贮期 f、交替冻结和解冻,低温对酶活性的影响,酶的活性(即催化能力)和温度有密切关系. 酶的活性因温度而发生的变化常用温度系数Q10衡量. Q10 =K2/K1 式中: Q10为温度每增加10K时因酶活

5、性变化所增加的化学反应率; K1为温度T时酶活性所导致的化学反应率; K2为温度增加到T+10K时酶活性所导致的化学反应率.,低温对酶活性的影响,大多数酶活性化学反应的Q10值为23范围内,也就是说温度下降10K,酶活性就会削弱1/21/3. 多数果蔬的Q10值为23,而010间温度变化对呼吸速率影响较大. 酶活性在冷冻冷藏中虽有显著下降,但并不说明酶完全失活,即低温对酶并不起完全的抑制作用.,酶的活性和温度的关系,鲽鱼开始僵直和僵直延缓时间与温度的关系,低温对其他变质因素的影响, 引起食品变质的原因除了微生物及酶促化学反应外，还有其他一些因素的影响,如氧化作用、生理作用、蒸发作用、机械损害、

6、低温冷害等。 低温环境下，可延缓、减弱它们的作用，但低温并不能完全抑制它们的作用。 复习思考题： 1.食品低温保藏的原理是什么？ 2.低温对微生物和酶的影响。,1.3 食品的冷藏原理,食品的腐败变质主要是由于微生物的生命活动和酶所进行的生物化学反应所造成的。但是微生物和酶要起作用都需要有适当的温度和水分等条件，环境不适宜，就会停止或死亡，此外，氧化反应的速度等与温度也有关系。 因此食品的冷藏原理是：食品在冻结时，生成的冰结晶使微生物细胞受到破坏，使微生物丧失活力不能繁殖，酶的反应受到严重抑制，食品的化学变化速度就会减慢，因此它就可以作较长时间的贮藏而不会腐败变质。 分类：1.调温贮藏：调节温度

7、的方法进行贮藏 2.降温贮藏：降低温度进行贮藏 3.气调贮藏：改变空气成分的贮藏,食品的气调冷藏,气调冷藏法（Controlled Atmosphere， CA）含义：利用调整环境气体来延长食品寿命和货架寿命的方法， 通常与低温并用。一般需调节贮藏环境中的氧、二氧化碳、氮气等的含量。 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的调节气体,以此来抑制食品本身引起食品劣变的生理生化过程或抑制作用于食品的微生物活动过程。,气调冷藏的特点,抑制果蔬的后熟； 减少果蔬损失； 抑制果蔬的生理病害； 抑制真菌的生长和繁殖； 防止老鼠的危害和昆虫的生存。 气调冷藏的方法 自然降氧法(MA

8、贮藏)； 快速降氧法(CA贮藏)； 混合降氧法； 减压降氧法。,气调贮藏的不足,氧浓度过低或二氧化碳过高会引起果蔬发生异常代谢使其腐烂或中毒； 不同品种的果蔬应单独存放,因而需建多个库房 适于气调贮藏的果蔬品种有限； 气调贮藏库投资较高。,第二章 食品的冷却和冷藏,冷却是冷藏的必要前处理,其本质上是一种热交换的过程,冷却的最终温度在冰点以上。使食品的热量传递给温度低于食品的周围介质，食品温度降低到高于冻结温度的预定温度。 冷藏是冷却后的食品在冷藏温度(冰点以上)下保持食品品质的一种贮藏方法。 冷却与冷藏能抑制食品的生物化学变化和微生物的繁殖活动。,食品在冷却过程中的热量传递,单位时间内传递的热

9、量: 1、食品表面失去的热量Qt=KA(ts-tr) 2、食品内部热量的传递Qc=A(t1-t2)/L =A ( t/ x)p=Atan 3、食品表面热量的传递 由Qt= Qc得tan=K/ (ts-tr) 4、食品内部温度的降低: (1)得到热量Q =流出热量QB -流入热量QA ，Q=QB-QA=A(tanB- tanA) (2)单位时间内失去的热量Q=mc t=cAx t/ 二者相等，得 t/=(/ c) (tanB- tanA)/x 定义冷却平均速度 v= t/,食品冷却的目的, 冷却的目的 快速排出食品内部的热量,使食品温度在尽快可能短的时间内(一般为几小时)降低到冰点以上,从而能及

10、时地抑制食品中微生物的生长繁殖和生化反应速度,保持食品的良好品质及新鲜度,延长食品的贮藏期. 冷却速度及其最终冷却温度是抑制食品本身生化变化和微生物繁殖活动的决定因素.,食品的冷却速度与时间,1、平板状食品 2、圆柱状食品 3、球状食品,冷却速度和冷却时间,食品在冷却过程中,内部热量传递依傅里叶定律可记为: Q=-FgradT 式中：gradT为温度梯度(K/m); 为导热 系数( W/(mK);F为导热面积(m)。 食品的冷却速度是食品温度下降的速度,用(-T/)来表示,一般以食品平均温度的 下降速度来表示。,冷却方法,1、冷风冷却 利用被风机强制流动的冷空气使被冷却食品的温度下降的一种冷却

11、方法。 它是一种使用范围较广的冷却方法。使用最多的是冷却水果、蔬菜。 2、冷水冷却 通过低温水把被冷却的食品冷却到指定的温度的方法。可用于水果、蔬菜、家禽、水产品。冷水冷却的方法 3、碎冰冷却 碎冰与食品接触过程中，冰融化成水要吸收334.53kJ/kg的相变潜热使食品迅速冷却。,4、真空冷却：又叫减压冷却，利用水的汽化热使食品降温。水变成水蒸汽要吸收2.49kJkg-1的汽化热 一般冷却时间只需1020min。 只要减少产品总质量的1，就能使叶菜温度下降6。缺点是食品干耗大、能耗大。,冷水冷却的方式,（1）浸渍式 被冷却食品直接在冷水中冷却，冷水被搅拌器不停地搅拌，以使温度均匀。 （2）散水

12、式 用喷嘴把冷却的有压力的水呈散水状喷向食品，达到冷却的目的。 （3）降水式 被冷却的水果在传送带上移动，上部的水盘均匀地像降雨一样地降水，这种形式适用于大量处理。 散水式和降水式也总称喷淋式。,对某些食品适用的冷却工艺条件,食品的冷藏（cold storage）,空气冷藏法(调节温度) 气调冷藏法 空气冷藏的条件和控制要素 冷藏过程中主要控制的工艺条件包括冷藏温度、空气的相对湿度和空气的流速等。 这些工艺条件因食品物料的种类、贮藏期的长短和有无包装而异。一般来说，贮藏期短，对相应冷藏的条件要求可以低一些。,食品在冷却过程中的质量变化,干耗 冷害 后熟(有益变化) 移臭和串味肉的成熟(有益变化

13、) 寒冷收缩 脂肪的水解和氧化 其他变化,食品的冻结,一般称冻结加工品为冻结食品或冷冻食品(frozen foods) 冻结食品的四个要素: 冻结前经过预处理； 用速冻法冻结； 冻结后产品中心温度达到-18以下； 有适宜的包装并在冷链下运销。,食品冻结时的变化,1.物理变化1)何种膨胀，产生内压2)物理特性变化3)体液流失4)干耗 2.组织变化 3.化学变化：1)蛋白质冻结变性2)变色 4.生物和微生物变化,食品的冻结过程,1、食品的冰点 水的冰点是0，而水中溶入糖、盐一类非挥发性物质时，冰点就会下降。 食品一般都是由动植物来源的原料制成，动植物原料则由大量细胞构成，细胞中含有大量有机物质和无

14、机物质，包括水、盐、糖及复杂的蛋白质、核糖核酸等，有些还溶有气体。不仅原料如此，在加工过程中，大部分食品，特别是预制食品，还要添加盐类、糖类、油脂等等辅料，使食品体系更为复杂。因此，食品的冻结点低于纯水的冰点。,食品的冻结点,由于水分和溶有固形物的种类及其数量各有差异，食品的冻结点也不一样。 如肉类-1.7-2.2 ，鱼-1.0 -2.2， 蛋 -0.56， 葡萄 -2.5 -3.9， 花生 -8.3。 这些食品在同一冻结条件下冻结时，时间就会不同。,食品冻结过程与冻结曲线,冻结时水的物理特性 冻结温度曲线与冻结率 冻结速度与冻结时间冻结速度：a、冻结速度快或慢的划分 目前还未统一，现通用的方

15、法有按时间和距离两种划分方法。(i)按时间划分(ii)按距离划分国际制冷学会定义 b、冻结速度有两种不同的表达方式：界面位移速度和冰晶体形成速度。(i) 界面位移速。(ii) 冰晶体的形成速度：一般讲冻结速度以快速为好，因鱼肉肌球蛋白在-2-3之间变性最大。淀粉的老化在1-1之间进行最快，所以必须快速通过-1-5温度区域。,冻结速度与冻结时间,c、影响冻结速度的因素 (i) 食品成分 (ii) 非食品成分如传热介质、食品厚度、放热系数（空气流速、搅拌）以及食品和冷却介质密切接触程度等。 d、冻结速度与冰晶分布的关系（i）冻结速度快，组织内冰层推进速度大于水分移动速度时，冰晶分布越接近天然食品中

16、液态水的分布情况，且冰晶的针状结晶体数量多。（ii）大多数食品是在温度降低到-1以下才开始冻结，然而温度降低到-46时，尚有部分高浓度的汁液仍未冻结。 （iii）大多数冰晶体都是在-1-5间形成，这个温度区间称为最大冰晶体形成区。,冻结速度与结晶冰形状之间的关系,当冰层推进速度大于水移动速度时，冰晶体小、数量多。,龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系 冻结速度快冰晶小，冻结速度慢冰晶大,冻结点与冻结过程, 结冰 包括晶核的形成(nucleation)和冰晶的增长(ice growth)两个过程. 冻结点（freezing point） 随着温度的降低，食品中冰晶开始出现时的温度，又称食品的冰点。因

17、食品种类而异，一般为-0.5-2.5。 食品中的水分不是纯水,大多是含有有机盐或有机物的溶液,其冻结点较纯水低. 在缓慢冻结过程中,若溶液浓度逐渐增大 ,其冻结点还会下降.,冻结温度曲线（freezing curve）,食品冻结时其温度随时间推移而变化的曲线 (freezing time-temperature curve) 。 冻结温度曲线大致可分为三个阶段：初温降至冻结点，曲线较陡；通过最大冰结晶生成带，曲线较平坦；残留水分冻结及已结冰部分继续降温至终温，曲线较第一阶段更陡。P62图3-7 冻结温度曲线,牛肉薄片的冻结曲线,最大冰晶生成区 (zone of maximum ice crys

18、tal formation) 食品中心温度从-1降至-5时,近80%的水分可冻结成冰,此温度范围即称。也称最大冰结晶生成带（crystallisation） 冻结率(frozen water ratio) 食品中的水分冻结量。 =(1-tp/t)100% 式中,为冻结率(%),tp为食品的冻结点(),t为冷冻食品的温度() 冻结温度（temperature of initial formation）食品冻结过程中冷却介质的温度。一般推荐为-23-30以下。,冻结速度（freezing rate）,时间划分食品热中心温度下降的时间 食品的热中心（降温过程中食品内部温度最高点，thermal ce

19、nter）温度从-1下降至-5所需的时间(即通过最大冰晶生成区的时间)，在30min以内，属于快速冻结，超过30min则属于慢速冻结。 一般认为，在30min内通过-1-5的温度区域所冻结形成的冰晶，对食品组织影响最小，尤其是果蔬组织质地比较脆嫩，冻结速度应要求更快。由于食品的种类、形状和包装等情况不同，这种划分方法对某些食品并不十分可靠,冻结速度（freezing rate）,距离划分 冻结层伸延的距离 单位时间内-5的冻结层从食品表面伸延向内部的距离，单位cmh-1。常称线性平均冻结速率。 以此而将冻结速度分为3类：快速冻结，V520cmh-1；中速冻结，V=15cmh-1；慢速冻结，V=

20、O.11cmh-1 。,冻结速度（Freezing rate）,国际制冷学会对冻结速度的定义：食品表面与热中心温度点间的最短距离(L)与食品表面达到0 后食品热中心温度降至比食品冰点(开始冻结温度)低10所需时间（t)之比，该比值就是冻结速率(V)，单位cmh-1 。 V =L/t 式中：L为食品表面与热中心温度点间的最短距离(cm）；t为表面达0 后，食品热中心温度降至比冻结点低10所需的时间(h)。 一般快速冻结v520 cmh-1 ，中速冻结v15 cmh-1 ，慢速冻结v0.1l cmh-1 。各种冻结装置性能不同，冻结速度差异很大。,食品冻结时放出的热量P66,一定质量的食品，放出热

21、量由三部分组成： （1）冷却热量ec=c1(t1-tf) （2）水形成冰时的热量ei=Wi.w.r （3）结冰后降到冻结终温放出的热量 El=c2(tf-t2) 总热量：Qm(H1H2),冻结时间的计算,食品冻结时间的精确计算很难，受许多因素影响：如食品形状、食品的热物理性质、冻结点、冷却介质温度及冻结装置特性等。实际中常用的是近似计算Plank公式，满足4个基本假设，得到不同形状食品的冻结时间计算公式。P67-72,冻结及冻结速度对冻品质量的影响, 冻结对食品组织结构的影响 机械性损伤 细胞的溃解 气体膨胀 冻结对食品的化学影响 蛋白质变性 变色 常用的食品冻结方法 空气冻结法 静止空气 送

22、风冻结 强风冻结 (隧道式、传送带式、悬浮式) 平板冻结法 浸渍冻结法,空气冻结（Air blast freezing）空气为冷却介质冻结食品的方法。按空气的流动形式可分为：自然对流和强制对流。前者冻结速度慢，工业生产中已很少采用；后者依靠风机增大风速，冻结速度快，生产上普遍采用。 平板冻结（Plate freezing，Contact freezing） 亦称“接触冻结”。食品置于两块金属平板之间，依靠导热来传递热量的冻结方法。 因金属的热导率比空气的表面传热系数大数十倍，冻结速度快。主要适用于冻结块状（鱼盘）或规则形状的食品。,浸渍冻结（Immersion freezing）食品浸入不冻液

23、（盐水、乙二醇、丙二醇溶液或糖溶液）中进行冻结的方法。因液体的表面传热系数比空气的大好几十倍，冻结速度快，但不冻液须符合食品卫生要求。 液氮冻结（Spray freezing）食品直接与液态氮接触（喷淋或浸渍）进行快速冻结的方法。其特点是冻结速度极快，冻品质量高，但须注意防止食品的冻裂。 单体快速冻结（IQF） 鱼虾、果蔬、调理食品经整理后保持分散小个体状的快速冻结工艺(Individual quick frozen)。 冻结按原料是集合体还是单个分离形式，可分为快状冻结和单体快速冻结。,隧道式吹风冻结装置,传送带循环线路图,冷风循环示意图,流态化冻结装置图,传送带形式,食品悬浮状态,冻结食品

24、的包装 有效控制冻结食品水分由固体冰的状态蒸发而形成干燥状态; 防止产品长期贮藏接触空气而氧化变色,便于运输、销售和食用; 防止污染,保持产品卫生. 速冻食品生产大多数采用先冻结后包装的方式. 食品的冻藏 (Frozen storage) 冻结食品的贮藏 速冻完成并包装好的冻品,要贮于-18或更低温度的冷库内, 且要求控制贮温稳定、少波动，不与其他有异味的食品混藏。 进行冷链全程监控,直至消费终端。,食品在冻藏过程中的质量变化,冰晶的成长和重结晶 干耗 冻结烧 化学变化 汁液流失 冻结烧（Freezer burning） 食品在冻藏过程中因严重干耗而引起的脂肪氧化，表面黄褐变的现象。冻结食品发

25、生干耗时食品表面的水分不断升华，内部的水分不能向表面补充，造成食品表面呈多孔状，从而增加了食品与空气中氧的接触面积，使食品脂肪、色素迅速氧化，造成食品变色、变味、脂肪酸败、芳香物质挥发、蛋白质变性和持水能力下降。,镀冰衣（Glazing）,亦称包冰衣。冻结食品表面附着一层冰膜的工艺方法。 单个速冻食品如冻虾仁、扇贝等表面往往镀有冰衣。它可以减少干耗，使食品与空气中的氧气隔绝而延缓氧化，有利于保持冻品的品质。 镀冰衣时可适当添加抗氧化剂或防腐剂，也可适当添加附着剂以增加冰衣对水产品的附着。,冻结食品的P.P.P.概念, 产品原料的种类、成熟度和新鲜度(product of initial qua

26、lity） 冻结加工的方法 （processing method） 包装（package) 冻藏食品物料的贮藏期 冻藏食品的贮藏期与食品物料的种类、冻藏的温度有关； 作为商品销售的冻藏食品，其冻藏过程是在生产、运输、贮藏库、销售等冷链(Cold chain)环节中完成的； 不同环节的冻藏条件可能有所不同，其贮藏期要综合考虑各个环节的情况而确定。,冷藏链(Cold chain),食品在贮藏、运输、批发、销售直至消费者的各个环节间建立的连续、稳定的低温流通体系. 冷链的概念是1908年法国和英国学者提出的。1948年美国针对战后市场冷藏品品质低劣和必需加强管理的要求出发，用10年时间对各种食品在不

27、同贮藏温度和贮藏时间内的品质变化状况，进行了10万个以上的采样测试和研究。,冷冻食品的贮藏温度、贮藏时间与允许限度,1958年于其研究报告中提出了三点结论：各种不同食品，在不同贮藏温度下品质的下降与其贮藏时间之间存在着一定不变的关系；降低食品贮藏温度，可使食品品质的稳定度随之成指数关系增大。实用上保持稳定品质所需降低的温度应在00F(即-18)以下；时间、温度对于品质带来的损失量在整个保藏期间是不断累积的和不可逆的，贮藏的时间和温度两者对品质的影响顺序与积累下来的品质损失总量无关。 由此提出了冷冻食品的贮藏温度、贮藏时间与允许限度的明确概念，并为国际冷藏行业所接受。 同时提出为使多数食品保质期

28、限达到1年，需把贮藏温度保持在-18以下，以及应用时温限原理对于贮藏中品质变化的计算评价方法。,冻结食品的T- TT概念T-TT(Time-Temperature Tolerance),冷冻食品在生产、贮藏及流通各个环节中经历的时间(time)和经受的的温度(temperature)对其品质的容许限度(tolerance)有决定性影响.,冷冻食品的T-TT曲线,实用贮藏期与每天品质降低的关系曲线,T-TT的计算,设一个冷冻食品在某个贮藏温度下的实用冷藏期为A,也就是说这个冷冻食品原来的品质是100%,经过时间A后其品质降低至0,那么在此温度下该冷冻食品每天的品质下降量为B=100/A. 食品最

29、终的品质下降为各个阶段品质下降的合计值； 该冷冻食品各个阶段的品质降低量等于各个温度下每天的品质降低率与此温度下所经历的天数相乘.,TTT的计算步骤,首先了解冻藏食品在不同温度Ti下的品质保持时间 (贮藏期)Di； 然后计算在不同温度下食品物料在单位贮藏时间(如1天)所造成的品质下降程度di =1Di； 根据冻藏食品物料在冷冻链中不同环节停留的时间ti，确定冻藏食品物料在冷链各个环节中的品质变化(tidi)； 最后确定冻藏食品物料在整个冷链中的晶质变化(tidi)。(tidi)=1是允许的贮藏期限。当(tidi)1表示已超出允许的贮藏期限。 某冷冻食品流通过程中的时间、温度经历与品质下降量 冻

30、结包装鳕鱼肉流通期中的时间、温度经历与品质下降量,冻结包装鳕鱼肉的T-TT曲线图,冻结包装鳕鱼肉品质分析,冻结包装鳕鱼肉流通期中的时间、温度经历与品质下降量表中鳕鱼肉的品质降低总量D为1.532。 D1,说明该冷冻鳕鱼肉商品价值已明显下降，不应再出售。 注意: 品温越低，优良品质保持时间越长; 时间温度经历所引起的质量下降具有可加性，与顺序无关; 有时不符，因受各种其他因素(温度频繁波动、光照)的影响。,不适宜应用T-TT计算法的食品,T-TT计算方法是根据一般冻结食品的温度、时间经历所引起的品质下降累积变大的原则加和计算，而未考虑品温上升时微生物入侵导致的品质下降、温度的频繁波动引起重结晶、

31、干耗等造成质地、风味劣变，光线和热源易引起的包装袋内冷冻食品干燥和变色等，故实际冻藏中质量的下降量要比T-TT计算值大； 乳状或胶状的冷冻食品，温度波动次数多、幅度大得话，其质量的下降程度要比用T-TT计算方法所得结果低得多； 加盐及调味冷冻食品的在冻藏中各种成分的作用比较复杂应用时要慎重。,T-TT理论的意义,尽管T-TT计算法不能适用于所有冷冻食品，而且近年也受到冷冻食品玻璃转化理论的挑战，但对于大多数冷冻食品，仍不失为推测品温、保藏时间与品质关系的有效方法。 T-TT理论是食品冷藏链的理论依据。用以衡量在冷链中食品的品质变化(允许的贮藏期)，并可根据不同环节及条件下冻藏食品品质的下降情况

32、，确定食品在整个冷链中的贮藏期限。,冷链的温度范围,冷链的温度范围应用于食品保藏，因食品种类、性质和适温范围而有所不同。如日本作出了以下三种规定： .l0-2的低温(cooling)保藏，或称冷藏。用于尚保持生命和呼吸的蔬菜水果； .2-2的冰温(chilling)保藏。用于一般死后的动植物食品的短期保藏； .-18以下的冻结(frozen)贮藏，即冻藏。用于一切需要长期保蔽的动植物食品。用于鱼类等鲜水产品冷链的主要是后两种规定的温度范围。,冷链的建立和实施需要具备的条件,从生产到消费的全部环节均需要有完善的低温贮藏运输设施，它包括海上生产第一线的冷藏运输设施，从产地到销地的中转冷库和车、船、

33、飞机等运输条件、市场批发、零售到家庭的冷柜，冰箱等设备所形成的连续系统； 需要建立和具备对上述环节中全部温度，时间和品质状况进行控制管理的制度和机构； 充分应用时温限的原理对冷链的所有环节的品质进行有效的监测、控制和管理的方法。,解冻,冻制食品的解冻就是使食品内冰晶体状态的水分转化为液态，同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。冻结食品在消费或加工前必须解冻,解冻状态可分为半解冻和完全解冻。 解冻时必须尽最大努力保存加工时必要的品质，使品质的变化或数量上的损耗都减少到最小的程度。 食品的质地、稠度、色泽以及汁液流失为食品解冻中最常出现的质量问题。,大部分食品冻结时，或多或少会有水分从细胞内 向细

34、胞或纤维间的间隙内转移，为此，尽可能恢 复冻结前水分在食品内的分布状况是解冻过程中 的重要课题。若解冻不当，极易出现严重的食品 汁液流失。 要恢复食品内水分原来分布的状况并非易事：细胞和纤维受到冰晶体损害后，显著地降低了它们原来的水分保持能力； 冻结引起组织内发生了生化变化，从而导致了组织结构和介质pH值的变化，同时复杂的有机物质有部分分解成为较为简单的和吸水能力较弱的物质。上述影响解冻食品完全恢复原有特性的原因，除了冻结和储藏的方法不完善外，还和食品本身能分解的有机物质的特性有关。,对解冻的影响因素,（1）缓慢冻结的食品经过长期冻藏后，在解冻时就会有大量的水分析出。 （2）冻藏温度对解冻肉汁

35、损耗量也有影响。 （3）动物组织宰后的成熟度（pH）在解冻时对汁液流失有很大影响：肉蛋白的等电点为5.4，越接近等电点，汁液损失越大 （4）解冻速度对肉汁损失也有影响缓慢解冻，汁液损失少.,不过缓慢解冻也存在着浓缩危害、微生物繁殖、品质下降等不利因素.解冻时温度的提高以及低温食品遇高温、高湿空气以致它表面上有冷凝水出现，都将会加剧微生物的生长活动，加速生化反应。.国外已有良好的迅速解冻技术，不但有效地缩短了解冻时间，而且也消除了微生物生长活动的可能性。,食品的解冻,常用的解冻方法 以提供热量的方法分： 预先加热到较高温度的外界介质向食品表面传递热量，而后热量再从食品表面逐渐向食品中心传递，高频

36、或微波场中是内部各个部位上同时受热 从外界介质和食品热交换方式看，食品解冻方法有如下几种： 空气解冻法(air thawing) ：又分04缓慢解冻、1520迅速解冻以及2540空气蒸汽混合介质解冻 水或盐水解冻法(water thawing) ：用420水或盐水介质浸没式或喷淋式解冻法,解冻方法,在冰块中的解冻法 在加热金属面上的解冻法 电解冻（静电解冻、高频解冻、低频解冻、微波解冻） 真空水蒸气凝结解冻(vacuum-steam thawing),鱼的解冻工艺,用于再加工的鱼的解冻操作对于保持鱼的质量至关重要。 在空气中解冻时，温度不允许超过20，通常使用带饱和水蒸气的空气来解冻，空气流速

37、为810ms-1。 水解冻很简单也很便宜，但可能导致风味和外观方面的质量损失。 真空解冻时，鱼由吊车运入气密室中，真空度下降，同时在房间底部的浅盘中的水被加热，使房间充满水蒸气，水蒸气冷凝到鱼的表面，蒸汽释放的潜热被鱼吸收，这个方法水用量较低，解冻速率与空气强制循环解冻器相似，然而，必须小心的是在解冻过程中不可让释放的气体使鲜鱼破裂（如鲱，鲭的背部裂开）。 思考题：冻结食品解冻有哪些方法？影响解冻的因素有哪些,食品在解冻过程中的质量变化,汁液(液滴)流失 (drip loss，extrude) 食品在冻结或冻藏过程中由于冰晶的作用，组织细胞受到的机械损伤，解冻时产生细胞质的流失现象。,解冻时汁

38、液流失的影响因素,冻结的速度 冻藏的温度 生鲜食品的pH值 解冻的速度 造成汁液流失的原因还与食品的切分程度冻结方式冻藏条件以及解冻方式等有关,食品冷加工工艺水产品冷加工工艺,6.1水产原料特性及营养成分 一、水产原料的特性 1.水产原料的多样性 2.水产资源的多变性 3.鱼体大小、部位对 成分的影响.如表1、2 4.不同季节的鱼体成分 变化 5.容易腐败变质,鱼体大小、部位对成分的影响,鱼肉类的主要成分,1、鱼肉类的一般成分 （见下页表） （1)水分 （2)蛋白质 （3)脂肪 （4)提出物 （5 )肌肉色素血液色素皮的色素 （6）呈味成分,提出物,把磨碎的肌肉加水振摇,可以使各种成分溶出,因

39、此我们把除蛋白质、脂肪、色素以外，残存的游离氨基酸、各种低分子氮化合物、有机酸、低分子碳水化合物等统称为提出物。,水产品的呈味成分,鱼肉类的死后变化,（1）僵直期 （2）自溶和腐败 （3）鲜度判定法：感官法，细菌学方法，物理学方法，化学方法 a、以鱼肉分解产物为指标的方法 b、以鱼肉蛋白质变化产物为指标的方法 c、测定pH值的方法 (4)鱼肉类与微生物 (5)鱼肉类的保鲜,加工过程的肉质变化,(1)物理变化 冷冻的变化 加热的变化 盐渍的变化 (2)化学变化 蛋白质的变化 a、蛋白质的加热变性 b、蛋白质的冷冻变性 c、蛋白质在盐藏时的变性,脂肪的变化 a、冷藏贮藏中的变化 b、蒸煮的变化 c

40、、抗氧化剂的使用 变色 a、冷冻赤身鱼的褐变b、鲔的青肉 c、蟹肉罐头的青肉d、类胡萝卜素的褪色 e、酶促褐变f、糖氨反应的褐变 g、由重金属离子引起的变色 h、微生物引起的变色i、白斑、结晶性物质析出,鱼的冷却保鲜,一、水产品盐藏保鲜 1、盐藏的原理 ：盐藏是沿海渔民对海水鱼进行保鲜的传统方法。其保鲜原理是：利用食盐溶液的渗透脱水作用，使鱼体水分降低，通过破坏鱼体微生物和酶活力发挥作用所需要的湿度态参数（一般讲微生物菌体的生长繁殖所需水分为50以上），抑制微生物的繁殖和酶的活性，从而达到保鲜的目的。 2、盐藏保鲜方法 主要有干腌法、湿腌法和混合腌法,干腌法是利用固体食盐与鱼体析出的水分形成食

41、盐溶液。对鱼体进行盐渍保鲜； 湿腌法是将鱼体先放入盐仓，再加入预先配制好的过饱和食盐溶液进行盐渍保鲜 ； 混合腌法是将干腌法和湿腌法有机结合运用。 二、冰藏保鲜 1、冰藏保鲜原理：即用天然冰或机制冰把新鲜渔获物的温度降至接近冰点但不冻结的一种保藏海产品的方法，它通常称冰鲜。是继盐藏保鲜之后被渔民普遍采用的保鲜渔获物的一种最常用方法。 冰藏保鲜不仅用来保鲜原料，而且亦直接用来生产冰鲜品。用冰藏保鲜加工而成的冰鲜品有：冰鲜牙鲆、冰鲜河豚、冰鲜对虾等，主要出口日本。,冰鲜品加工方法（以冰鲜鱼为例）如下：,（1）工艺流程 捕捞船操作工艺：原料鱼水洗放血去脏水洗冷浸装箱加盖塑料布加冰贮藏。 加工船或加工

42、基地操作工艺流程：收购渔船交来的鱼货挑选过秤装保温箱加冰封盖刷唛头贮藏运输。 （2）工艺要点 原料 ：原料处理务必及时。一般要求拖网时间不超过2小时，从加工到运至飞机场不超过70小时。同时，在对原料处理时还必须做到小心谨慎，轻拿轻放，严禁摔打鱼体，冲洗要适度，不得损坏鱼体表面的粘膜。,放血去脏：对冲洗干净的鱼要当即从鱼体腹面尾部向上3厘米左右的脊骨部刺孔放血，孔宽1厘米左右（为使放血干净彻底，必须刺断脊骨）；放净血后，接着在其背侧肛孔到鳃部斜开或纵开一个8厘米以内的刀口，然后用手将内脏取出，去脏要彻底干净；最后将鱼体洗净。 冷浸：去脏洗净后的鱼应立即放入05的冷海水中浸泡23分钟，使鱼体降温后

43、双手托出，置于洗净木箱或塑料箱中。 装箱：渔船上所用鱼箱不易过大或过小，一般按鱼体长度来定箱的大小，箱内放鱼一般占箱容量的4060。在鱼体上加盖好塑料布后再加冰。加冰量以气温条件而定，气温高时用冰量不得少于鱼重的60，冰面要低于箱高1厘米，以防码垛时压坏鱼体。装箱后要及时入舱。,扒运加工：应立即分级挑选，对于在渔船上贮藏超过48小时的要严格检验其质量，过鱼时手工操作，轻拿轻放，严禁摔鱼箱 。 水洗挑选：对质量好的鱼品根据其情况看是否需用水洗，若卫生条件好可不洗，若卫生条件不够理想，则要用7以下干净海水清洗，然后按鱼品的质量、品种、规格分选、严防串等串级串品种，选好鱼放入干净带孔的塑料箱内，控水

44、5分钟后称重。 称重：挑选好鱼进行过秤定量，并于鱼箱上注明。控水后的鱼原则上不让水（但在实际生产中常酌情让水）。每箱装鱼量不超过12千克 。,装箱：首先对泡沫箱进行预冷却，冷却方式有冰预和冰舱内预冷。然后将箱内衬一长方形尼龙袋，再加46袋约23千克的袋冰，将其摊平衬底，将鱼斜顺摆于冰袋上，头向双端，鱼腹向下摆好，上面再摊加46袋碎冰，再折上衬袋口，并立即加盖封箱，且箱底接触部要加免水胶带顺封一周。 封箱：将箱底封好，然后将已封毕的泡沫箱外套一大尼龙袋，并将袋口折平封好，再将其装入外包装大纸箱中，封口。 贮藏：包装好的鱼成品要存放在阴凉干净处，有条件的可在不致冻结的低温下冷藏。,化学保鲜,1、概

45、念 :化学保鲜就是在水产品加入对人体无害的化学物质，以延长保鲜时间、保持品质的一种保鲜方法。 2、分类 :防腐剂-能够抑制或杀灭微生物的化学物质都可以称之为防腐剂它们的作用原理：是控制微生物的生理活动，使微生物发育减缓或停止； 杀菌剂-就是能够有效地杀灭食品中微 生物的化学物质分为氧化型和还原型两大类； 抗氧化剂-防止或延缓食品氧化变质的一类物质；有的是作为氢或电子供给体，阻断食品自动氧化的连锁反应；还有的是抑制氧化活性而达到抗氧化效果。,3、具体可从以下几个方面检验水产品保鲜剂优劣： a、看发泡性 好的保鲜剂能显著提高产品在加工、冷冻、烹饪等过程中的重量及其持水性，防止产品在货架、冷冻、烹饪

46、过程中的水份流失。 b、看鱼品鲜嫩度、弹性及风味 好的保鲜剂通过乳化熬合作用，可使本产品分子与水分子及肉分子之间形成乳化熬合状态，从而提高产品的鲜嫩度、弹性及风味。 c、看鱼品色泽 好的保鲜剂能在水产品表面形成抗氧化保护膜，能有效地保持水产冻品的新鲜性，防止储藏过程中水及营养成分的流失，抑制微生物的生长，使食物色泽稳定、外形美观、口感鲜美。,微冻保鲜,1、概念:微冻保鲜是将水产品的温度降低至略低于其细胞汁液的冻结点，并在该温度下进行保藏的一种保鲜方法。 2、原理 低温能抑制微生物的生长繁殖，抑制酶的活性，减缓脂肪氧化，解冻时鱼体液汁流失少、鱼体表面色泽好。 3、缺点 鱼肉蛋白质冷冻变性。 低温

47、保藏食品应快速通过最大冰晶生成带区域，否则容易引起冻害。,冷海水保鲜,1、概念：冷却海水保鲜是将渔获物浸渍在温度为0-1的冷海水中的一种保鲜的方法。 2、优缺点： 优点：冷却速度快，可在短时间内处理大量鱼货，操作简单，保鲜效果好，又可用吸鱼泵半年鱼货、减轻了劳动强度. 缺点：鱼体吸取水分和盐分，使鱼体膨胀、鱼肉略咸，体表稍有变色，以及由于船身的摇动而使鱼体损伤和存在脱鳞现象。另外，海水产生的泡沫也造成污染，鱼体鲜度下降速度比同温度的冰藏鱼要快，加上冷却海水装置需一次性投资，船舱制作的要求高。由于以上缺点，影响了冷却海水保鲜技术的推广和发展。,栅栏枝术,栅栏技术是将制约食品保藏的各种因素巧妙结合

48、应用的综合方法。日本小野食品兴业株式会社“新含气调理杀菌技术”应用了栅栏技术，利用食品原材料调味烹饪的减菌化处理、多阶段快速升温和两阶段急速因子，低强度协同作用，控制微生物细菌，常温下水产品能保存6个月以上，且较好地保存了水产品能保存6个月以上，且较好地保存了水产品原有的风味和口感。“真空冷却红外线脱水技术”，利用食用酒精减菌、抽真空脱水、气体置换包装、冷藏等因子的协同作用，水产品可冷藏保鲜仅1个月左右。,活鱼暂养,1、保鲜海产品种类：主要是真鲷、鲈鱼、河魨、牙鲆、对虾、海蟹、海参、文蛤、杂色蛤等。 2、依据使用容器不同可分为两种： （1）一种是简易的暂养方式，即将鲜活水产品置入水密性较好的敞

49、口容器中保活。此方法设备及操作简单，但需要海水多，存养的鱼、虾少； （2）另一种是较先进的暂养方式，则要求贮备容器有一定的恒温能力和水质净化功能，它不但能根据不同的鱼类选择较为适宜的最低水温，以保证活鱼虾基本的代谢，而且能控制活鱼、虾排泄氨态氮化合物浓度、水溶性有机物浓度和二氧化碳气体浓度。另外，还能通过增氧设备不断增加水中的溶解氧。,这种先进的暂养方式有以下优点： 保活期较长，一般品种保活期为310天，个别品种保活期达10天以上，对虾暂养1个月后存活率高达93； 贮备容器利用率高，同样容积的贮备容器中贮放鱼、虾密度比传统暂养方式提高1020倍，从而降低了运输成本； 活品死亡率低。,冷藏运输,

50、指将易腐食品在低温下从一个地方完好地输送到另一个地方的专门技术。是冷藏链中必不可少的一个环节，由冷藏运输设备来完成。 冷藏运输设备 指本身能形成并维持一定的低温环境，并能运输低温食品的设施及装置。根据运输方式包括陆上冷藏运输（公路冷藏运输、铁路冷藏运输）、冷藏集装箱、船舶冷藏运输和航空冷藏运输。冷藏柜是冷藏链中最后一个环节。,合格的冷藏运输设备必须满足以下的技术要求：,具有良好的制冷、通风及必要的加热设备 箱体应具有良好的隔热性能 应具有一定的通风换气设备，并配备一定的装卸器具 应配有可靠、准确且方便操作的检测、监视、记录设备 应具有承重大、有效容积大、自重轻的特点，以及具有良好的适用性,第一

51、节 食品冷藏链,食品冷藏链是建立在食品冷冻工艺学的基础上，以制冷技术为手段，使易腐农产品从生产者到消费者之间的所有环节，即从原料（采摘、捕、收购等环节）、生产、加工、运输、贮藏、销售流通的整个过程中，始终保持合适的低温条件，以保证食品的质量，减少损耗。这种连续的低温环节称为冷藏链（Cold Chain）。,食品冷藏链由冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输和冷冻销售四个方面构成。 一、食品冷藏链主要环节 前端环节原料前外理环节 流通运输环节 预冷环节 流通运输环节 速冻环节 流通运输环节 中端环节冷藏环节 流通运输环节 末端环节销售分配环节,食品冷藏链主要设备构成：,贯穿在整个冷藏链各个环节中的各种装备

52、、设施，见图8-1食品冷藏链中的主要设备：各种冷却设备（含预冷设备）、冻结设备、冷藏库、冷藏运输设备、冷冻冷藏陈列柜（含冷藏柜）、家用冷柜及电冰箱等 保鲜链：是指综合运用各种适宜的保鲜方法与手段，使鲜活易腐食品在生产，加工、贮运和销售的各个环节，最大限度地保持食品的鲜活特性和品质的系统。,第二节 陆上冷藏运输,陆上冷藏运输分为公路冷藏运输和铁路冷藏运输 铁路冷藏（保温）车 铁路冷藏车具有运输量大，速度快的特点 良好的铁路冷藏车应具有良好的隔热性能，并设有制冷、通风和加热装置 铁路冷藏车的分类：加冰冷藏车 机械冷藏车 冷冻板式冷藏车 无冷源保温车 液氮和干冰冷藏车,加冰铁路冷藏车,加冰铁路冷藏车

53、具有一般铁路棚车相似的车体结构，但设有车壁、车顶和地板隔热、防潮结构，装有气密性好的车门，见图8-2加冰铁路冷藏车是以冰或冰盐作为冷源 加冰铁路冷藏车，一般在车顶装有67只马鞍形贮冰箱，23只为一组。 结构特点： 铁路机械冷藏车一般以车组出现 每辆货物车设有两套相同的制冷加热机组 发电乘务车长度20m，车上有机器间、配电间、工作室及生活间等。,铁路机械冷藏车,铁路机械冷藏车是以机械式制冷装置为冷源的冷藏车，它是目前铁路冷藏运输中的主要工具之一。 优点： 铁路机械冷藏车具有制冷速度快； 温度调节范围大、车内温度分布均匀； 运送迅速； 适应性强，制冷、加热、通风换气、 融霜能自动化； 新型机械冷藏

54、车还设有温度自动检测、记录和安全报警装置。图8-3为铁路机械冷藏车典型结构 。,铁路冷冻板冷藏车,冷冻板冷藏车是在一辆隔热车体内安装冷冻板 冷冻板内充注一定量的低温共晶溶液，当共晶溶液充冷冻结后，即贮存冷量 铁路冷冻板车的冷冻板装在车顶或车墙壁 充冷时可以地面充冷，也可以自带制冷机充冷 低温共晶溶液可以在冷冻板内反复冻结、融化循环使用Ps：冷冻板冷藏车制造成本低，运行费用也小，目前我国铁路部门正对其进行开发研究。,铁路液氮冷藏车,原理：液氮冷藏车是在具有隔热车体的冷藏车上，装设液氮贮罐，利用罐中的液氮通过喷淋装置喷射出来，突变到常温常压状态，并气化吸热，造成对周围环境的降温 液氮冷藏车兼有制冷

55、和气调的作用，能较好地保持易腐食品的品质，在国外已有较大的发展，我国也已开始研制。,公路冷藏汽车,公路冷藏汽车具有使用灵活，建造投资少，操作管理与调度方便的特点 既可以单独进行易腐食品的短途运输，也可以配合铁路冷藏车、水路冷藏船进行短途转运。 1.冷藏汽车的分类 冷藏汽车实际上称作冷藏保温汽车，它有冷藏汽车和保温汽车两大类 保温汽车指有隔热车厢，适用于食品短途保温运输的汽车 冷藏汽车是指具有隔热车厢，并设有制冷装置的汽车。,冷藏汽车可以按以下方式分类： 按制冷装置的制冷方式分类： 机械冷藏汽车 冷冻板冷藏汽车 液氮冷藏汽车 干冰冷藏汽车 冰冷冷藏汽车等 其中机械冷藏汽车是冷藏汽车中的主型车。,

56、机械冷藏汽车机械冷藏汽车车内装蒸气压缩式制冷机组，采用直接吹风冷却，车内温度实现自动控制，很适合短、中、长途或特殊冷藏货物的运输，如图8-4由汽车发动机带动制冷压缩机 制冷机的工作和车厢内的温度，由驾驶员通过控制盒操作 大中型机械冷藏汽车可采用半封闭或全封闭式制冷压缩机及风冷冷凝机组。制冷剂选用R22、R502或R500。 液氮冷藏汽车 液氮冷藏汽车主要由汽车底盘、隔热车厢和液氮制冷装置构成，如图8-5系统中的温度控制箱由温度控制器和温度显示仪表组成,冷冻板冷藏汽车 冷冻板冷藏汽车与铁路冷冻板冷藏车一样，也是利用冷冻板中充注的低共晶溶液蓄冷和放冷，实现冷藏汽车的降温 冷冻板冷藏车充冷用的制冷装

57、置，均为蒸汽压缩式制冷装置，又多以R22、R502为制冷剂 冷藏集装箱 冷藏集装箱是一具有良好隔热、气密，且能维持一定低温要求，适用于各类易腐食品的运送、贮存的特殊集装箱。 冷藏集装箱的基本类型： 保温集装箱、外置式冷藏集装箱、内藏式冷藏集装箱、液氮和干冰冷藏集装箱、冷冻板冷藏集装箱 气调冷藏集装箱,冷藏集装箱采用镀锌钢结构，箱内壁、底板、顶板和门由金属复合板、铝板、不锈钢板或聚酯制造 国际上集装箱尺寸和性能都已标准化 使用温度范围为-3012，更通用的范围是-3020 特点：冷藏集装箱具有装卸灵活、货物运输温度稳定，货物污染、损失低，使用于多种运载工具，装卸速度快，运输时间短，运输费用低。

58、按照运输方式冷藏集装箱可分为海运和陆运两种,气调运输,气调运输的发展及其优点 气调运输可以选择成熟度较高、风味更好的果实，无需担心到达目的地时会“熟过头”； 它还能减少果实内部生理紊乱和各类病害的出现，降低损耗率； 与传统冷藏运输相比，果实到岸状态均匀、货架期长，更受销售商欢迎。 气调集装箱 对气调集装箱的要求 内部设备有很高的坚固性、可靠性和方便性要求 要求它具有良好的气密性 尽量缩小气调设备的外形尺寸，使整套设备紧凑 气调集装箱的类型（按降氧方法的不同）充气法的气调集装箱 依靠制氮机来降氧的气调集装箱可移式气调集装箱,冷藏船,船舶冷藏包括海上渔船、商业冷藏船、海上运输船的冷藏货舱和船舶伙食

59、冷库。渔业冷藏船，船上制冷装置为本船和船队其他船舶的渔获物进行冷却、冷冻加工和贮存。 商业冷藏船作为食品冷藏链中的一个环节，完成各种水产品或其他冷藏食品的转运，保证运输期间食品必要的运送条件 运输船上的冷藏货舱，主要担负进出口食品的贮运 船舶伙食冷库为船员提供各类冷藏的食品，满足船舶航行期间船员生活的必需,冷藏船,冷藏船的分类 冷藏船可分为三种：冷冻母船、冷冻运输船和冷冻渔船。 冷冻母船：万吨以上的大型船，它配备冷却、冻结装置，可进行冷藏运输 冷冻渔船：一般是指备有低温装置的远洋捕鱼船或船队中较大型的船 冷冻运输船：包括集装箱船，它的隔热保温要，求很严格，温度波动不超过5。冷藏运输船又有四种基本类型： 专业冷藏舱 商业冷藏舱 冷藏集装箱运输船 特殊货物冷藏运输船,船舶冷藏的特点有： 具有隔热结构良好且气密的冷藏舱船体结构； 具有足够的制冷量，且运行可靠的制冷装置与设备； 船舶冷藏舱结构上应适应货物装卸及堆码要求； 船舶冷藏的制冷系统有良好的自动控制，为冷藏货物提供