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1、第二章食品低温保藏第1页，本讲稿共70页低温防腐的基本原理食品冷藏食品冻藏内容提要第2页，本讲稿共70页 食品的低温保藏是利用低温技术将食品温度降低并维持在低温（冷却或冷冻状态），以阻止或延缓它们的腐败变质，从而使食品的长途保鲜运输和保鲜贮藏成为可能。目前世界冷冻食品总产量已经超过6000万吨，品种已达3500种左右。发达国家的冷冻食品已形成规模化的工业生产，在市场上普及，成为消费者生活中不可缺少的食品。第3页，本讲稿共70页 食品低温保藏的种类和一般工艺 食品低温保藏的种类冷藏（Cold Storage）：温度范围：15-2，食品的贮期：几小时十几天 其中，152 多用于植物性食品 2-2
2、多用于动物性食品冻藏（Frozen Storage）：温度范围：-2-30，食品的贮期：十几天几百天常用4-8 常用-18 第4页，本讲稿共70页低温保藏的一般工艺：食品物料前处理 冷却或冻结 冷藏或冻藏 回热或解冻 第5页，本讲稿共70页 食品低温保藏技术的发展食品低温保藏技术的历史：利用低温保藏食品的开始：历史悠久 现代低温保藏的发展：随人工制冷技术的出现而发展 目前状况：我国目前冷冻食品的生产水平仍不高，但 发展前景很好冷冻食品发展：种类：速冻果蔬、速冻肉类、速冻水产品、速冻调理食品、速冻包点、速冻乳品等 50，60年代发展起来的新型加工食品70年代迅速发展80年代普及90年代，跃居加工
3、食品榜首1000多年前人们就采用天然冰雪贮藏食品；19世纪上半纪冷冻机的出现，人工冷源开始取代天然冷源；19 世纪至今，用冷冻机直接冻结食品和冷藏食品；食品的冷藏如今已发展成一门科学技术了。第6页，本讲稿共70页食品冷藏的目的：控制M的生长、繁殖抑制食品中酶的活性控制非酶因素引起的化学反应速率延长食品的保藏期保持食品的品质第一节 低温防腐的基本原理第7页，本讲稿共70页 低温导致酶的活性降低 一般，-18 以下才能比较有效地抑制酶的活性，但不能使酶失活，温度回升后，酶的活性会重新恢复，甚至活性比冷冻前还高。故低温处理前需进行灭酶处理。酶的耐低温性与酶的种类有关 来自动物性食品原料的酶耐低温性较
4、差，来自植物性食品原料的酶较耐低温性。一、低温对酶的影响第8页，本讲稿共70页 任何微生物都有一定正常生长和繁殖的温度范围。温度越低，它们的活动能力也越弱。二、低温对微生物的影响 温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。由于各种生化反应的温度系数不同，降温破坏了原来的协调一致性，影响微生物的生活机能。降温时，微生物细胞内原生质粘度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，还可能导致不可逆性蛋白质凝固，从而破坏正常代谢。冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水，对细胞产生机械性破坏作用，还促使蛋白质变性。第9页，本讲稿共70页影响微生物低温下活性下降的因素
5、温度 降温速率 水分存在状态 食品成分 pH第10页，本讲稿共70页影响微生物低温致死的因素1.温度 冰点以上：微生物仍然具有一定的生长繁殖能力，虽然只有部分能适应低温的微生物和嗜冷菌逐渐增长，但最后也会导致食品变质。-8-12，尤其-2-5（冻结温度）,微生物的活动会受到抑制或几乎全部死亡。当温度急剧下降到-20-30时，所有生化变化和胶体变性几乎完全处于停顿状态.第11页，本讲稿共70页影响微生物低温致死的因素2.降温速度 冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大 冻结时，缓冻将导致大量微生物死亡，而速冻则相反。第12页，本讲稿共70页影响微生物低温致死的因素3.介质低pH值的介质会加速微生物
6、的死亡，而糖、盐、蛋白质、胶体、脂肪对微生物则有保护作用。4.贮存期低温贮藏时微生物一般随贮存期的增长而减少；但贮藏温度越低，减少量越少，有时甚至没减少。贮藏初期微生物减少量最大，其后死亡率下降。第13页，本讲稿共70页结合状态和过冷状态急速冷却时，如果水分能迅速转化成过冷状态，避免结晶形成固态玻璃体，就有可能避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用微生物细胞内原生质含有大量结合水分时,介质极易进入过冷状态，不再形成冰晶体，有利于保持细胞内胶体稳定性。第14页，本讲稿共70页冷藏是将食品温度降低到略高于冻结点，而不冻结的一种食品保藏方法；冷藏温度一般为-215，而48为常用的冷藏温度。此冷藏温度的
7、冷库通常称为高温库；冷藏技术与其他操作结合，使很多制品以其新鲜、方便在食品消费中占一席之地；第二节 食品冷藏 第15页，本讲稿共70页冷藏适当，在一定的贮期内，对食品的风味、质地、营养价值等不良影响很小。比其他保藏手段带来的不良影响小；对大多数食品，冷藏是一种效果较弱的保藏技术;易腐食品如成熟番茄的贮藏期为710天，耐藏食品的可长达68个月第16页，本讲稿共70页植物性物料的特性：组织脆弱、易受机械伤；含水量高、冷藏时易萎缩；营养成分丰富，易被微生物利用而腐烂变质；具有呼吸作用、有一定的天然抗病性和耐贮藏性等特点；采收后继续成熟，一般采收后、冷藏前食品物料的成熟度愈低，贮藏时间愈长一、冷藏食品
8、物料的选择和前处理第17页，本讲稿共70页动物性物料的特性含水量也较高，营养成分丰富，易被微生物利用，没有呼吸作用，但仍有生理生化反应进行；动物性食品物料也会有一“成熟”过程，肉胴体会由热鲜肉僵直肉解僵肉。一般应选择动物屠宰或捕获后的新鲜状态进行冷藏。第18页，本讲稿共70页其它类食品物料的特性一般没有上述植物性和动物性食品物料的生理生化变化，对于这些食品物料应尽量选择新鲜、污染程度低的作为冷藏的原料。第19页，本讲稿共70页前处理食品物料冷藏前的处理对保证冷藏食品的质量非常重要。通常的前处理种类包括：挑选去杂、清洗、分级和包装等。植物性去杂草、杂叶、果梗、腐叶和烂果等；根据大小、成熟度等进行
9、的分级；适当的包装第20页，本讲稿共70页动物性清洗去血污、鱼类体表的粘液及其它污染物，切分成较小的个体。鲜乳本身具有抗菌特性，但这种抗菌效果与鲜乳挤出时的微生物污染程度、冷却、冷藏有关鲜蛋一定程度的净化，但不损害原蛋表面保护膜挤乳时严格遵守卫生制度，挤出的鲜乳迅速冷却，冷藏温度低一些等。第21页，本讲稿共70页二、食品的冷却冷却是将食品温度降低到高于冻结点的预期温度。应在植物性食品物料采收后、动物性物料屠宰或捕获后尽快地冷却，冷却的速度也应尽可能快。1、冷却方法 强制空气冷却法真空冷却法接触式冷却法水冷却法 冰冷却蒸发冷却法又称为预冷第22页，本讲稿共70页（1）强制空气冷却法降温后的冷空气
10、作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温的方法称为空气冷却法；应用最广泛的冷却方法；在应用空气冷却时，主要的空气参数是温度、速度和相对湿度；第23页，本讲稿共70页强制空气冷却法温度视食品的具体要求而定；相对湿度因种类、是否有包装而异；风速一般1.55.0m/s；冷空气降温方法：机械制冷、冰冷。第24页，本讲稿共70页（2）真空冷却法低压下常温的水会迅速汽化，同时带走大量的蒸发热，不管何种产品，水分蒸发1%可使食品自身温度降低5；许多产品可预先进行湿润，特别是初温较高的产品；这种方法主要用于叶类蔬菜和蘑菇,某些水果和甜玉米。这种方法是目前所有冷却方法中最迅速的（10-15s）。第25页，本
11、讲稿共70页 利用冷水、冰块与食品接触；（3）接触式冷却法第26页，本讲稿共70页水冷却法通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温度；比空气冷却有一些重要的优点（接触均匀、传热快）；大多数产品不允许用冷水冷却，因为外观会受到损害，同时冷却后难以贮藏；冷却水中的微生物可以通过加杀菌剂进行控制。冷水冷却通常用于禽类、鱼类、某些果蔬，需要有一定的包装。第27页，本讲稿共70页冰冷却法靠冰的融解潜热来降低食品物料的温度；用冰直接接触，从产品中取走热量，除了有高冷却速度外，融冰可一直使产品表面保持湿润；该法常用于冷却鱼、叶类蔬菜和一些水果；第28页，本讲稿共70页 令干燥空气在湿润的食品表面上通过而使之冷
12、却的简单过程；适用于相对湿度较低的场合，而且必须使用优质水，有节能的优点。（4）蒸发冷却法第29页，本讲稿共70页表常用冷却方法的一般使用范围第30页，本讲稿共70页不同食品物料的冷藏技术果蔬的冷却和冷藏果蔬的冷却：常采用空气冷却法、冷水冷却法和真空冷却法；果蔬的冷藏：完成冷却的果蔬可以进入冷藏库，其工艺条件根据不同的果蔬种类而异。空气流速0.5m/s冷水温度0-3，冷却速度快，干耗小适用于根菜类和较硬的果蔬。真空冷却法多用于表面积较大的叶菜类三、食品的冷藏第31页，本讲稿共70页肉类的冷却和冷藏肉类的冷却：常采用吊挂在空气中冷却；肉类的冷藏：肉类冷却后应迅速进入冷藏库，冷藏藏的温度控制在-1
13、1，空气相对湿度85%-90%第32页，本讲稿共70页鱼类的冷却和冷藏一般采用冰冷却法和水冷却法。采用层冰层鱼法，冰冷却法一般只能将鱼体温度冷却到1左右，冷却鱼的贮藏期一般为：淡水鱼8-10d，海水鱼10-15d；冷海水温度-2-1，水流速度0.5m/s，冷海水中盐的浓度2-3g/L，鱼与海水比例7:3。第33页，本讲稿共70页其他食品物料的冷却和冷藏鲜乳 水池冷却；冷却罐及浸没式冷却器；牧场多现代乳品厂均采用封闭式板式冷却器进行鲜乳的冷却；鲜蛋 冷却一般采用空气冷却法，冷却间空气相对湿度75-85%，空气流速0.3-0.5m/s，冷却过程在24h内完成。鲜蛋开始冷却时，空气温度与蛋体温度不要
14、相差太大，一般低于蛋体2-3第34页，本讲稿共70页四、食品冷藏时的品质变化 食品在冷却冷藏时，由于动植物性食品及加工制品的性质不同，组成成分不同，发生的变化也不一样。其变化程度与冷却方法、冷却温度、食品的种类、成分等都有关。除了肉类在冷却贮藏过程中的成熟作用外，其他变化均会使食品的品质下降,当然采取一定的措施可以减缓变化速度。第35页，本讲稿共70页1、水分蒸发食品表面的蒸汽压高于冷藏空气介质的蒸汽压，表面水分蒸发，出现干燥现象；食品中水分减少后，造成重量损失，使水果、蔬菜类食品失去新鲜饱满的外观；为了减少果蔬冷却时的水分蒸发作用，应根据其各自的水分蒸发特性，控制其适宜的冷藏条件。果蔬的水分
15、蒸发特性第36页，本讲稿共70页肉类水分蒸发的量与冷却贮藏室的空气温度、湿度及流速有关，还与肉的种类、单位重量表面积的大小、表面形状、脂肪含量有关。肉类会在冷藏过程中产生表面干化层，加剧脂肪的氧化。第37页，本讲稿共70页2、低温冷害与寒冷收缩冷却贮藏时，有些果蔬的温度虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一温度界限时，果蔬的正常生理机能受到障碍，失去平衡；冷害最明显的症状是在表皮出现软化斑点和心部变色，像鸭梨的黑心病，马铃薯的发甜现象都是低温伤害；果蔬冷害的界限温度和症状第38页，本讲稿共70页低温冷害与寒冷收缩一般来说，产地在热带、亚热带的水果、蔬菜容易发生冷害；有些水果、蔬菜在外观上看不出
16、冷害的症状，但冷藏后再放至常温中，就丧失了正常的促进成熟作用的能力，这也是冷害的一种；有时候为了吃冷的果蔬，短时间放入冷藏库内，即使在界限温度以下，也不会出现冷害，因为果蔬冷害的出现还需要一定的时间。第39页，本讲稿共70页低温冷害与寒冷收缩 寒冷收缩是畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却造成的，寒冷收缩后的肉经成熟阶段也不能充分软化，肉质变差。第40页，本讲稿共70页3、成分变化冷却贮藏过程中食品中的油脂会发生水解，脂肪酸氧化、聚合等复杂变化，同时食品风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、发粘等现象，这种变化进行得严重时称之为“油烧”；淀粉老化；果实糖分、果胶增加，质地软化多汁；鱼、肉类发生成熟作
17、用，使得其氨基酸含量增加，肉质软化。第41页，本讲稿共70页4、移臭具有强烈香或臭味的食品冷藏在一起发生串味，使食品原有风味发生变化。另外，冷库中还有一种特殊的臭味，俗称冷库臭，也会移给食品。第42页，本讲稿共70页第三节 食品的冻藏食品冻藏是将食品冻结并在此状态下贮藏的方法。常用的贮藏温度为-2-30，-18为最适温度。冻藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的以年计，冻藏食品需解冻后才能食用。第43页，本讲稿共70页一、食品的冻结1、冻结食品物料的前处理 1）热烫：蔬菜类食品 杀青 2）加糖：水果类 3）加盐：肉类、水产品 4）浓缩：乳类、果汁等 5）加抗氧化剂处理：水产品 6）冰衣处理：包装
18、作用 7）包装：防止氧化、水分蒸发和微生物污染第44页，本讲稿共70页1）冻结点和低共熔点 冻结的时候，先是部分水分首先形成冰结晶，使剩余溶液的浓度增大，剩余溶液浓度的增大又导致溶液的冻结点进一步降低，如果想使剩余溶液冻结，就必须继续提供低温环境，直至所有的水分都冻结，此时，溶液中的溶质、溶剂水达到共同固化，这一状态被称为低共熔点或冰盐冻结点。2、食品冻结过程的基本规律 纯水冻结，冰点是固定不变的；食品冻结点随水分冻结量的增加，不断下降；少量未冻结的高浓度溶液只有温度降低到低共熔点时，才会全部凝结成固体；食品的低共熔点大约为-55-65左右，冻藏温度一般仅-18左右，故冻藏食品中的水分实际上并
19、未完全凝结固化。第45页，本讲稿共70页2）冻结过程和冻结曲线 冻结过程 食品物料的冻结过程是指食品物料降温到完全冻结的整个过程。冻结曲线 冻结曲线（freezing curve）就是描述冻结过程中食品物料的温度随时间变化的曲线.第46页，本讲稿共70页图 纯水的冻结曲线 水从初温T1开始降温，达到水的过冷点S，由于冰结晶开始形成，释放的相变潜热使水的温度迅速回升到冻结点T2，然后水在这种不断除去相变潜热的平衡的条件下，继续形成冰结晶，温度保持在平衡冻结温度，形成一结晶平衡带，当全部水被冻结后，冰以较快速降温，达到最终温度T3第47页，本讲稿共70页图3-4 蔗糖溶液的冻结曲线第48页，本讲稿
20、共70页冻结曲线初阶段:初温到冻结点,放出显热,数量小，温差大，故降温快，曲线陡;中阶段:冰结晶最大生成带,1-5。放出结冰潜热，数量最大，故降温慢，曲线平坦;终阶段:显热、潜热同时放出，由于数量不大，故降温较快，但曲线不及初始曲线陡。第49页，本讲稿共70页3）冻结速率 指食品物料内某点的温度下降速率或冰峰的前进速率表示方法 时间-温度(热中心温度)：-1-530min冰峰前进速率:单位时间内-5的冻结层从食品表面向内部延伸的距离，cm/h 国际制冷协会IIR定义：食品表面与中心温度点间的最短距离与食品表面达到0后食品中心温度降至比食品冰点（开始冻结温度）低1 0所需时间之比第50页，本讲稿
21、共70页3、冻结方法 1）空气冻结法（air freezing）静止空气冻结法：冻结室的温度一般是-40-18，常用-23-29鼓风冻结法：冻结室内空气温度一般为-46-29，空气流速10-15m/s 小车隧道冻结法：温度一般在-45-35，空气流速在2-3m/s。低温空气基本处于静止状态，实际上仍以对流方式进行循环，目前唯一的缓慢冻结方法利用低温和空气高速流动，促使食品快速散热，以达到迅速冻结的要求。第51页，本讲稿共70页冻结方法 2）间接接触冻结法 金属板接触冷冻 金属板由钢或铝合金制成，板内配有蒸发管和制冷通路；冻结效率跟金属板与食品物料之间的接触状态有关，外形规整的食品物料由于和金属
22、板接触较为紧密，冻结效果好。把食品放在由制冷剂冷却的板、盘、带或其他冷壁上，与冷壁直接接触，但与制冷剂间接接触。第52页，本讲稿共70页3）直接接触冻结法 液体冻结法 严格的说，空气冻结法也是一种直接接触冻结法，这里所指的直接接触冻结法实际上是指除空气以外，用载冷剂或制冷剂直接喷淋或浸泡需冻结的食品物料。由于载冷剂和制冷剂直接与食品物料相接触，要求他们无毒、纯净、无异味和异样气体，无外来色泽和漂白作用、不易燃、不易爆等，和食品接触后，不能改变食品物料原有的成分和性质。冻结方法第53页，本讲稿共70页二、食品的冻结保藏 1、冻结速率的选择 一般认为，速冻食品的质量高于缓冻食品。至于多大的冻结速率
23、才是速冻，目前尚没有统一的概念，实际应用中多以食品类型或设备性能划分。冻结速率与冻结方法、食品物料种类、大小、包装情况相关。一般认为冻结时食品物料从常温冻至中心温度低于-18,果蔬类不超过30min,肉类不超过6h为速冻第54页，本讲稿共70页冰结晶形成原因 主要原因是冻结初期，细胞间隙的水分已冻结成冰，细胞内的水分因冻结点低而仍保持液态。在两者蒸汽压的推动下，细胞内的水分通过细胞膜扩散到细胞间隙中，缓冻：大部分水冻结于细胞间隙内，形成巨大的冰晶体。速冻：由于冰晶体形成速度大于水的扩散速度，冰结晶就会均匀而细小地分布在细胞内和细胞间隙中。第55页，本讲稿共70页防止冰结晶的成长 采用快速降温冻
24、结方式，让食品中90%水分在冻结过程中来不及移动，就形成极微细大小均匀的冰晶；冻结温度低，提高了食品的冻结率;冻藏温度尽量低，少变动，特别是要避免高于-18以上的温度变化。食品中的残留的液相减少，从而减少冻结贮藏中冰结晶的长大第56页，本讲稿共70页冻结速度与结晶冰形状之间的关系第57页，本讲稿共70页2、冻藏的温度与冻藏的时间 冻藏温度的选择主要考虑食品物料的品质因素和经济成本等因素。-10以下，才能有效地抑制微生物的生长繁殖，而要有效控制酶反应，温度必须降低到-18以下。一般认为，-12是食品冻藏的安全温度,-18以下则能更好地保持食品的品质，目前国内外大多数的食品冻藏温度都在-18以下,
25、常见的范围在-18-35 冻藏温度愈低，冻藏所需的费用愈高。第58页，本讲稿共70页3、冷冻链和TTT概念冷冻链(cold chain)是指从食冻藏品的生产、运输、贮藏、销售等环节组成的完整的链状体系。TTT是指时间-温度-品质耐性相对品质的允许时间与温度的程度。用以衡量在冷冻链的不同环节中不同温度下食品品质的耐性，根据不同环节、条件下冻藏食品品质的下降情况，确定食品在冷冻链中的贮藏期限。Time-Temperature-Tolerance第59页，本讲稿共70页 根据冷链中的TTT原则，通过计算指出食品物料是否超出允许的贮藏期限。第60页，本讲稿共70页4、食品冻藏时的变化 冰结晶的生长和重
26、结晶 冻干害：干耗与冻灼 脂类和蛋白质的变化其他第61页，本讲稿共70页三、冷冻食品的解冻 回热：冷藏食品的温度回升至常温的过程，是冷却的逆过程。解冻：冻结食品的温度回升至冻结点以上的过程，是冻结的逆过程。第62页，本讲稿共70页1、冷藏食品的回热 目的 防止食品在出库后因为表面水分凝结而遭受污染及变质。回热处理时的控制原则 防止回热时食品物料表面出现冷凝水（与食品表面接触的空气的露点应始终低于食品表面温度）防止回热时食品物料出现干缩（回热处理的空气相对湿度不能低）第63页，本讲稿共70页2、冻藏食品的解冻 冻制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
27、程 解冻时必须尽最大努力保存食品必要的品质,使品质的变化或数量上的损耗都减少到最小的程度第64页，本讲稿共70页2、解冻方法 以提供热量的方法分类 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；高频或微波场中是内部各个部位上同时受热第65页，本讲稿共70页 从热交换方式看，食品解冻方法有：空气解冻法；水或盐水解冻法；在冰块中的解冻法；在板式加热解冻法；微波解冻法 高压静电解冻法又分为0-4缓慢解冻、15-20迅速解冻以及25-40空气蒸汽混合介质解冻用4-20水或盐水介质浸没式或喷淋式解冻法第66页，本讲稿共70页 常见冻制品的解冻 零售包装的水果应当
28、在不敞开的容器中解冻,可在冰箱中用35的温度解冻612小时，也可以在空气中解冻36小时，在010的温度范围内可以获得最好的外观、质地和最好的风味；如果将冻水果缓慢解冻并达到室温，这些水果可能溃烂，顶层可能变色并缺原有风味，尤其是在事先打开的容器中更是如此。第67页，本讲稿共70页 常见冻制品的解冻 至于冻结蔬菜，如果不经解冻就烹煮，大多数能保持较大体积、较好形态和质地。大多数冻结蔬菜所需要的烹调时间比相应的新鲜蔬菜少三分之一，烹调时应尽可能少加水。第68页，本讲稿共70页第69页，本讲稿共70页 思 考 题 1.什么是食品的冻藏、低共熔点、低温冷害、冷藏中的TTT 2.什么是食品的冻结曲线，分哪几个阶段，各阶段有何特点？3.速冻食品的质量高于缓冻食品的原因是什么第70页，本讲稿共70页