第四章食品的冷冻保藏资料
2016食品保藏原理（高教版）讲义：4.3食品的冻结
《食品保藏原理》参考讲义第四章食品的低温保藏3 食品的冻结定义:冻结是将食品的温度降低到食品的冻结点以下的某一预定温度,是食品中的大部分水分冻结成冰晶体的过程.3.1食品的冻结过程指食品物料降温到完全冻结的整个过程3.1.1.食品的冰点食品中的水分开始结冰的温度即为食品的冰点。
冻结率:指的是食品冻结过程中,在某一温度时食品中的水分转化成冰晶体的量,与在同一温度时食品内所含水分和冰晶的总量之比.最大冰晶生成区:大部分食品在-1~-5℃温度范围内几乎80%的水分结成冰,此温度范围称为最大冰晶生成区.3.1.2.冻结过程与冻结曲线冰晶形成的条件:过冷:当液体温度降到冻结点时，液相与结晶相处于平衡状态，为了使液相形成结晶相，必须使温度低于冰点，造成过冷。
因此，过冷现象是水中发生冰结晶的先决条件。
形成晶核:当液体处于过冷状态由于某种刺激作用而产生结晶中心。
将冻结过程中食品温度随时间的变化关系在坐标图中表示出来，就得到冻结曲线。
3.2冻结速度与冻结时间3.2.1冻结速度所谓冻结速度，是指食品内某个点的温度下降的速度或食品内某种温度的冰锋向内扩展的速度。
冻结速度有三种常用的表示方法，它们是：（1）以通过最大冰晶生成带的时间来表示：凡在30min以内通过-1～5℃的温度带，谓之快速冻结，而超过30分钟时则谓之缓慢冻结。
(2）Plank表示法：即单位时间内-5℃之冰锋向内部推进的距离。
有三种情形：当冻结速度在(5～20)cm／h时，称为快速冻结；当冻结速度在(1～5)cm／h时，为中速冻结；当冻结速度在(0.1～1)cm ／h时，为缓慢冻结。
冻结速度与冰晶分布之关系冻结速度与冰晶状态的关系所谓冰晶的状态是指在冻结过程中所形成的冰晶的大小、数量及形状等。
冻结速度越快，则形成的冰晶数量越多，体积越细小，形状越趋向杆状和针伏；而冻结度越慢，则形成的冰晶的体积越粗大，数量越少，形状越趋向棒状和块状。
冻结速度对食品质量的影响冻结速度与冻结食品质量之间的关系还应考虑到以下几个方面：(1)对于大多数食品，冻结速度在某一范围内的快慢并不会使食品的质量产生太大的差异。
食品的冷冻保藏
食品的低温保藏第一节食品低温保藏的原理一、食品低温保藏的分类1．根据低温保藏中食品物料是否冻结可以把食品的低温保藏分为冷藏和冻藏两种。
冷藏为的贮藏方法，一般贮藏温度为。
供食品物料冷藏用的冷库一般被称为库。
冻藏为的贮藏方法，一般冻藏温度范围为℃，常用的温度为℃二、低温保藏的原理1．低温对化学反应速度的影响1.1 Q10=的含义是：Q10假设某食品的Q10=2.5，则当温度从30℃降低到10℃时，食品中的化学和生物反应速度可减倍，即允许保藏期限延长约倍。
1.2低温对食品是不是全部为有利的一面，举例说明。
2．低温对微生物的影响2.1低温与微生物的关系（1）根据微生物对温度的适应性可把微生物分为、、和三大类，在低温贮藏的实际应用中和是最主要的。
在冷藏期间繁殖的微生物菌落，大多数属于。
（2）任何微生物都有一定的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。
（3）长期处于低温中的微生物能产生新的适应性2.2低温导致微生物活力减弱和死亡的原因是什么？2.3影响微生物低温致死的因素有哪些？是如何影响的？（1）温度的高低（2）降温速度（3）结合状态（4）介质（5）贮期（6）交替冻结和解冻3．低温对酶活性的影响●酶的活性和温度有密切关系，大多数酶的适宜活动温度为30～50℃，温度升高或降低，酶的活性均下降。
但并不说明酶完全失活，在长期贮藏中，酶的作用仍可使食品变质。
●在低温条件下具有活性的酶有：●脂酶、脂氧化酶的耐冷性（强/弱）于细菌总结：食品低温保藏的原理课后思考：1．动物性食品与植物性食品在冷藏方面有何区别？2．动物性食品与植物性食品一般贮藏温度是多少？第二节食品冷却和冷藏一、食品的冷却冷却的概念：冷却的目的：1．食品冷却的方法食品冷却的方法常用的有冷风冷却、冷水冷却、碎冰冷却、真空冷却等，人们根据食品的种类及冷却要求的不同，选择其适用的冷却方法。
请总结填写下表：冷却方法的一般使用范围，并结合实际理解。
食品工艺学第四章 食品的冷冻保藏
第四章食品的冷冻保躲概论一、冷却食品和冻结食品冷却食品不需要冻结，是将食品的温度落到接近冻结点，并在此温度下保躲的食品。
冻结食品，是冻结后在低于冻结点的温度保躲的食品。
冷却食品和冻结食品合称冷冻食品，可按原料及消费形式分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、调理方便食品类这四大类。
二、冷冻食品的特点易保躲，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮躲；营养、方便、卫生、经济；市场需求量大，在兴盛国家占有重要的地位，在开展中国家开展迅速。
三、低温保躲食品的历史公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮躲食品的记载。
冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的制造。
1877年，CharlesTellier〔法〕将氨-水汲取式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国，这是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度咨询世。
20世纪初，美国建立了冻结食品厂。
20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。
二战的军需，极大地促进了美国冻结食品业的开展。
战后，冷冻技术和配套设备不断革新，冷冻食品业成为方便食品和快餐业的支柱行业。
20世纪60年代，兴盛国家构成完整的冷躲链。
冷冻食品进进超市。
冷冻食品的品种迅猛增加。
我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻蔬菜，冷冻食品开始起步。
80年代，家用冰箱和微波炉的普及，销售用冰柜和冷躲柜的使用，推动了冷冻冷躲食品的开展；90年代，冷链初步形成；品种增加，产量大幅度增加。
第一节食品低温保躲的全然原理食品原料有动物性和植物性之分。
食品的化学成分复杂且易变。
食品因腐烂变质造成的损失惊人。
引起食品腐烂变质的三个要紧因素。
一、低温对微生物的妨碍微生物对食品的破坏作用。
微生物在食品中生长的要紧条件：液态水分；pH值；营养物；温度；落温速度。
低温对微生物的作用：低温可起到抑制微生物生长和促使局部微生物死亡的作用。
但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。
一般认为，低温只是阻止微生物生殖，不能完全杀死微生物，一旦温度升高，微生物的生殖也逐渐恢复。
第四章 食品的低温冷冻技术
Section 2 食品的冷藏
一、食品冷却目的
对动物食品有利于抑制分解蛋白质酶的作 用，有利于抑制细菌的生长繁殖，速冷甚 至能使部分细菌休克死亡。
对植物性食品有利于排除呼吸热和田间热， 延长植物性食品的贮藏期。
二、冷却介质
从食品中吸收热量，并把热量传递给冷却装 臵的介质。通常有气体、液体和固体。 气体介质：普遍采用的是空气。 随处可得。 对流传热系数小，冷却速度慢。
用冰作为冷却介质也没有氧化和干耗问题， 但用冰作为冷却介质有劳动强度较大的缺陷。 对鱼类来说是最好的冷却方法。
三、冷却方法及控制
常用的食品冷却方法有冷风冷却、冷水冷 却、碎冰冷却、真空冷却等。下表是这些 冷却方法的一般使用范围。
（一）真空冷却法
真空冷却又叫减压冷却，它的根据是水分在 不同压力下有不同沸点。 在正常大气压下(1.01×105 Pa)，水在100℃ 沸腾；当压力降低，水的沸腾温度也降低。
2. 降温速度
冻结前，降温越迅速，微生物死亡率越高， 这是因为在迅速降温过程中，微生物细胞 内的新陈代谢所需的各种生化反应的协调 一致性迅速破坏。 冻结点以下，缓冻会导致大量微生物死亡， 而速冻仅对微生 物细胞产生机械性破坏作用，还促使蛋白质 变性。
酶的活性只有当温度下降至-20~-30℃时，才有 可能受到很大的抑制。 -18℃，保持24~48 h，才能杀死寄生虫。
因此，国际冷藏协会建议，为防止微生物繁殖， 冻结食品必须在-12℃以下贮藏。为防止食品 发生酶变及物理变化，冻结食品的品温必须低 于-18℃。 工业生产实践证明，-18℃是最高冻藏温度。
1. 低温下加工。防止微生物繁殖、污染，确 保食品安全卫生。 2. 便于食品加工处理。如焙烤食品软面团的 成型，半冻结状态的肉的切片等。 3. 改善食品的性状，提高食品的价值。如冰 淇淋的成熟，牛肉的嫩化等。
食品工艺学之食品的冷冻保藏概述
食品工艺学之食品的冷冻保藏概述1. 引言食品的冷冻保藏是目前运用最广泛的食品保藏方式之一。
通过降低食品的温度，可以有效地减缓微生物活动、酶促反应、食品品质变化等过程，从而延长食品的保藏期限。
本文将对食品的冷冻保藏进行概述，包括冷冻保藏原理、常用的冷冻方法以及冷冻保藏的优缺点等内容。
2. 冷冻保藏原理冷冻保藏的基本原理是通过降低食品的温度至冰点以下，使食品中的水分形成冰晶，达到冻结的目的。
冻结过程中，冰晶的形成可以导致细胞内外水分的渗出，从而降低食品的活性。
此外，低温环境还能够减缓化学反应速率、抑制微生物的繁殖、降低酶的活性，从而延缓食品的品质变化。
3. 常用的冷冻方法3.1. 慢冻法慢冻法是将食品逐渐降温至冰点以下，然后再冷冻至所需保藏温度。
这种方法能够有效地冻结食品，并保持食品的组织结构完整，避免冷冻过程中的质量损失。
慢冻法主要适用于肉类、鱼类等食品。
3.2. 快速冻结法快速冻结法是迅速将食品的温度降低至冰点以下，以加快冷冻速度并减少冰晶的生成。
常用的快速冻结方法包括快速传热法、快速气化法和快速冷冻法等。
这些方法能够在很短的时间内完成冷冻过程，有效保留食品的品质和营养成分，特别适用于果蔬、海鲜等易腐食品。
3.3. 冷冻储存冷冻储存是将冷冻食品存放在低温环境下，以保持其冷冻状态并延长保藏期限。
常用的冷冻储存方法包括冷库储存和冷冻柜储存等。
在冷冻储存过程中，需要控制储存温度、相对湿度等因素，以保持食品的质量和风味。
4. 冷冻保藏的优缺点4.1. 优点•延长食品的保质期：冷冻可以有效地降低微生物活性、抑制酶的反应等，从而延长食品的保藏期限。
•保持食品的品质和营养成分：冷冻过程中的快速冻结能够有效地保留食品中的水分和营养成分，避免了长时间暴露在高温环境下导致的品质损失。
•方便储存和运输：冷冻食品体积小，重量轻，便于储存和运输，适用于大规模生产和销售。
4.2. 缺点•能耗高：冷冻保藏需要低温环境，对设备和能源的要求较高，因此消耗较多的能源。
食品冷冻保藏技术
冻藏——在保藏温度下，食品处于冻结状态， -18oC或更低。
差别：微生物具有不同的活性。
大多数食品腐败菌在10oC以上生长旺盛，但有
些微生物在0oC以下仍能生长，只要体系中有
ห้องสมุดไป่ตู้
非冻结水。
精品课件
第一节 食品冷冻保藏的基本原理
一、低温对反应速度的影响 反应速率随温度的变化可用温度系数Q10表示：
在正常情况下，微生物细胞内总生化变 化是相互协调一致的。但降温时，由于 各种生化反应的温度系数不同，破坏了 各种反应原来的协调一致性，影响了微 生物的生活机能。
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（三）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（这就是冷藏食品不能久存的 原因）。
有些速冻制品为了将冷冻、冻藏和解冻过程中食品内 不良变化降低到最低限度，会采用先预煮，破坏酶 活性，然后再冻制。
精品课件
稍低于微生物生长温度或冻结温度时对微生物 的威胁性最大。一般为-12～-2℃，尤其-5～2℃（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，此时微生物 的死亡速度缓慢，所有生化变化和胶体变性几 乎完全处于停顿状态.以致微生物细胞能在较 长时间内保持生命力
2、长期处于低温中的微生物能产生新的适 应性，这是长期低温培育中自然选育后 形成了多少能适应低温的菌种所得的结 果。
这种微生物对低温的适应性可以从微 生物生长时出现的滞后期缩短的情况加以判 断。
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（二）低温导致微生物活力减弱和死亡的原因
微生物的生长繁殖是酶活动下物质代谢 的结果。因此温度下降，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。
食品冷冻ppt课件
（2）肉毒杆菌对低温有很强的抵抗力。 （3）能产生肠毒素的葡萄球菌也常会在冻制蔬菜中出现，
但若将解冻温度降低至4.4~10℃，则无毒素出现。
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三、食品冷藏
度的方法。 冷水冷却比空气冷却有一些重要的优点，如避免干耗，
冷却速度快得多，需要的空间减少，对于某些产品，成 品质量较好。 但是大多数产品不允许用冷水冷却，因为外观会受到损 害，同时冷却以后难以储藏。
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三、食品冷藏
冷水冷却通常用于禽类、鱼类、某些水果和蔬菜。 冷却水中的微生物可以通过加杀菌剂如含氧化合物的方
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二、低温保藏原理
1、低温对反应速率的影响。
反应速率随温度的变化可用温度系数Q10表示：
Q10
k 10 k
许多化学和生物反应中，Q10值在2和3之间。
在广泛的温度范围内，Q10值是有变化的。
产品的稳定性并不随温度的降低而增加，比如面包，其新
鲜度在8℃以上随温度的下降迅速下降，这主要是由于淀粉
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三、食品冷藏
空气冷却一般适合于冷却果蔬、肉及其制品、蛋品、脂 肪、乳制品、冷饮半制品及糖果等。
为了抑制霉菌，必要时冷却前或冷却时可在设施中进行 果蔬烟熏。
冷空气降温方法 机械制冷 冰冷
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三、食品冷藏
（3）水冷法 冷水冷却是通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温
白质分散度改变，还可能导致蛋白质变性，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。同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏。
食品工艺学第四章食品的冷冻保藏
食品原料有动物性和植物性之分。
食品的化学成分复杂且易变。
食品因腐烂变质造成的损失惊人。
引起食品腐烂变质的三个主要因素。
一、低温对微生物的影响
微生物对食品的破坏作用。
微生物在食品中生长的主要条件：液态水分；pH值；营养物；温度；降温速度。
低温对微生物的作用： 低温可起到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。 但在 低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。 一般认为， 低温只是阻止微生物繁殖，不能彻 底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。
产生冰晶。温度-60C左右，食品内水分全部冻结。
易保藏， 广泛用于肉、 禽、水产、 乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、 运输和贮藏； 营养、方便、卫生、经济； 市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速。
三、低温保藏食品的历史 公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮藏食品的记载。 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。1877年，Charles Tellier（法）将氨-水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西 兰的羊肉并运输到法国，这是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度问世。
若氧气过少，会产生厌氧呼吸；二氧化碳过多，会使原料中毒。
2、气调贮藏方法：
（1）自然降氧法（Modified Atmosphere Storage）
果蔬原料贮藏于密封的冷藏库中， 果蔬本身的呼吸作用使库内的氧量减少， 二氧化碳量 增加。
用吸入空气来维持一定的氧浓度。
用气体洗涤器来除去过多的二氧化碳：碱式，让气体通过4~5%的NaOH水式，让气体
第二节 食品的冷却
一、冷却的目的 植物性食品的冷藏保鲜；肉类冻结前的预冷；分割肉的冷藏销售；水产品的冷藏保鲜。
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• 20世纪初，美国建立了冻结食品厂。
• 20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。
• 二战的军需，极大地促进了美国冻结食 品业的发展。
高压高温区
压缩机
低压低温区
冷 凝等 器压
等熵 等焓
等 温 等 压
蒸 发 器
膨胀阀
第一节 食品低温保藏的基本原理
• 概述 • 低温对微生物的影响 • 低温对酶活性的影响 • 低温对非酶作用的影响
概述
• 食品原料有动物性和植物性之分。 • 食品的化学成分复杂且易变。 • 食品因腐烂变质造成的损失惊人。 • 引起食品腐烂变质的三个主要因素。
• 80年代，家用冰箱和微波炉的普及，销 售用冰柜和冷藏柜的使用，推动了冷冻 冷藏食品的发展；出现冷冻面点。
• 90年代，冷链初步形成；品种增加，风 味特色产品和各种菜式；生产企业和产 量大幅度增加。
Ｐerkins的乙醚压缩制冷机
压缩机
吸气管 制冰箱
排气管
水
冷
凝
器
蒸发器
膨胀阀
蒸汽吸收式冷冻机
蒸汽压缩式冷冻机原理
冷冻和冷却食品的特点
• 易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、 蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运 输和贮藏
• 营养、方便、卫生、经济 • 市场需求量大，在发达国家占有重要的
地位，在发展中国家发展迅速
低温保藏食品的历史
• 公元前一千多年，我国就有利用天然冰 雪来贮藏食品的记载。
• 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷 冻机的发明。
• 1834年，Jacob Perkins（英）发明了以 乙醚为介质的压缩式冷冻机。
• 1860年，Carre（法）发明以氨为介质， 以水为吸收剂的吸收式冷冻机。
• 1872年，David Boyle（美）和Carl Von Linde（德）分别发明了以氨为介质的压 缩式冷冻机，当时主要用于制冰。
鱼体温度（℃） 僵直开始时间 僵直持续时间
表 3-2 鳕鱼死后僵直随温度的变化
35
15 10
5
3~10 min 2 h 4 h 16 h
30~40 min 10~24 h 36 h 48~60 h
1 35 h 72~96 h
• 鱼肌肉组织在自溶作用时主要的生化反 应：
（C6H10O5）n + nH2O → 2n（C3H6O3） + 58.061 cal
• 各种非酶促化学反应的速度， 都会因温度下降而降低
第二节 食品的冷却
一、冷却的目的 二、冷却的方法 三、冷却过程的冷耗量 四、冷却速度与冷却时间（自学） 五、气调贮藏 六、冷藏中的变化及技术管理
一、冷却的目的
• 植物性食品的冷藏保鲜 • 肉类冻结前的预冷 • 分割肉的冷藏销售 • 水产品的冷藏保鲜
一、低温对微生物的影响
• 微生物对食品的破坏作用。 • 微生物在食品中生长的主要条件：
– 液态水分 – pH值 – 营养物 – 温度 分类 最低温度举例 低温的作用 – 降温速度
微生物按生长温度分类
温度℃
微生物类型
最低
最适
最高
嗜冷微生物 嗜温微生物
-7~5 10~151源自~20 30~4025~30 40~50
第四章 食品的冷冻保藏
第四章 食品的冷冻保藏
参考书目 概述 思考题 第一节 食品低温保藏的基本原理 第二节 食品的冷却 第三节 食品的冻结 第四节 食品的回热与解冻
参考书目
• 食品工艺学（上册） • 食品工业制冷技术 • 食品冷冻工艺学 • 肉类食品工艺学 • 水产品冷藏加工 • 冷藏和冻藏工程技术 • 各种食品类、制冷类的期刊
降温速度对微生物的影响
• 冻结前，降温越迅速，微生物的死亡率 越高；
• 冻结点以下，缓冻将导致剩余微生物的 大量死亡，而速冻对微生物的致死效果 较差。
二、低温对酶活性的影响
• 酶作用的效果因原料而异 • 酶活性随温度的下降而降低 • 一般的冷藏和冻藏不能完全抑制酶的活性
三、低温对非酶因素的影响
嗜热微生物 30~45 50~60
75~80
部分微生物生长和产生毒素的最低温度
微生物
最低生长温度℃ 产毒素最低温度℃
食物 中毒 性微 生物
粪便 指示 剂微 生物
肉毒杆菌A 肉毒杆菌B 肉毒杆菌C 肉毒杆菌D 梭状荚膜产气杆菌 金黄色葡萄球菌 沙门氏杆菌 埃希氏大肠杆菌 产气杆菌 大肠杆菌类
肠球菌
10.0
肌酸~P + ADP → ATP + 肌酸
ATP → ADP + Pi + 7000 cal
• 这些反应产生的大量热量可使鱼体温度 上升2~10℃，如不及时冷却，就会促进 酶的分解作用和微生物的繁殖。
二、冷却的方法
（一）固体物料的冷却 （二）液体物料的冷却 （三）其它冷却方法
（一）、固体物料的冷却
1. 冷风冷却 2. 冷水冷却 3. 碎冰冷却 4. 真空冷却 各种冷却方法的适用
冷却方法 肉 冷风冷却 ○ 冷水冷却 碎冰冷却 真空冷却
表 3-3 冷却方法及其适用范围
• 战后，冷冻技术和配套设备不断改进， 出现预制冷冻制品、耐热复合塑料薄膜 包装袋和高质快速解冻复原加热设备， 冷冻食品业成为方便食品和快餐业的支 柱行业。
• 20世纪60年代，发达国家构成完整的冷 藏链。冷冻食品进入超市。
• 冷冻食品的品种迅猛增加。冷冻加工技 术从整体冻结向小块或颗粒冻结发展。
• 我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻 蔬菜，冷冻食品开始起步。
概述
• 冷冻食品和冷却食品 • 冷冻和冷却食品的特点 • 低温保藏食品的历史
冷冻食品和冷却食品
• 冷冻食品又称冻结食品，是冻结后在低 于冻结点的温度保藏的食品
• 冷却食品不需要冻结，是将食品的温度 降到接近冻结点，并在此温度下保藏的 食品
• 冷冻食品和冷却食品可按原料及消费形 式分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、调 理方便食品类这四大类。
--3.0 15~20 6.7 6.7 3~5 0 3~5 0
10.0 3.0
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不产外毒素
低温对微生物的作用
• 低温可起到抑制微生物生长和促使部分 微生物死亡的作用。但在低温下，其死 亡速度比在高温下要缓慢得多。
• 一般认为，低温只是阻止微生物繁殖， 不能彻底杀死微生物，一旦温度升高， 微生物的繁殖也逐渐恢复。