第四章 食品的冷凍保藏

1、食品工藝學(xué)食品工藝學(xué)第四章第四章 食品的冷凍保藏食品的冷凍保藏第四章第四章 食品的冷凍保藏食品的冷凍保藏參考書目參考書目概述概述 思考題思考題第一節(jié)第一節(jié) 食品低溫保藏的基本原理食品低溫保藏的基本原理第二節(jié)第二節(jié) 食品的冷卻食品的冷卻第三節(jié)第三節(jié) 食品的凍結(jié)食品的凍結(jié)第四節(jié)第四節(jié) 食品的回?zé)崤c解凍食品的回?zé)崤c解凍參考書目參考書目 食品工藝學(xué)（上冊）食品工藝學(xué)（上冊） 食品工業(yè)制冷技術(shù)食品工業(yè)制冷技術(shù) 食品冷凍工藝學(xué)食品冷凍工藝學(xué) 肉類食品工藝學(xué)肉類食品工藝學(xué) 水產(chǎn)品冷藏加工水產(chǎn)品冷藏加工 冷藏和凍藏工程技術(shù)冷藏和凍藏工程技術(shù) 各種食品類、制冷類的期刊各種食品類、制冷類的期刊概述概述 冷凍食品和

2、冷卻食品冷凍食品和冷卻食品 冷凍和冷卻食品的特點冷凍和冷卻食品的特點 低溫保藏食品的歷史低溫保藏食品的歷史冷凍食品和冷卻食品冷凍食品和冷卻食品 冷凍食品又稱凍結(jié)食品，是凍結(jié)后在低冷凍食品又稱凍結(jié)食品，是凍結(jié)后在低于凍結(jié)點的溫度保藏的食品于凍結(jié)點的溫度保藏的食品 冷卻食品不需要凍結(jié)，是將食品的溫度冷卻食品不需要凍結(jié)，是將食品的溫度降到接近凍結(jié)點，并在此溫度下保藏的降到接近凍結(jié)點，并在此溫度下保藏的食品食品 冷凍食品和冷卻食品可按原料及消費形冷凍食品和冷卻食品可按原料及消費形式分為果蔬類、水產(chǎn)類、肉禽蛋類、調(diào)式分為果蔬類、水產(chǎn)類、肉禽蛋類、調(diào)理方便食品類這四大類。理方便食品類這四大類。冷凍和冷卻食

3、品的特點冷凍和冷卻食品的特點 易保藏，廣泛用于肉、禽、水產(chǎn)、乳、易保藏，廣泛用于肉、禽、水產(chǎn)、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生產(chǎn)、運蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生產(chǎn)、運輸和貯藏輸和貯藏 營養(yǎng)、方便、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)營養(yǎng)、方便、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì) 市場需求量大，在發(fā)達(dá)國家占有重要的市場需求量大，在發(fā)達(dá)國家占有重要的地位，在發(fā)展中國家發(fā)展迅速地位，在發(fā)展中國家發(fā)展迅速低溫保藏食品的歷史低溫保藏食品的歷史 公元前一千多年，我國就有利用天然冰公元前一千多年，我國就有利用天然冰雪來貯藏食品的記載。雪來貯藏食品的記載。 凍結(jié)食品的產(chǎn)生起源于凍結(jié)食品的產(chǎn)生起源于19世紀(jì)上半葉冷世紀(jì)上半葉冷凍機(jī)的發(fā)明。凍機(jī)的發(fā)明。 1834

4、年，年，Jacob Perkins（英）發(fā)明了以（英）發(fā)明了以乙醚為介質(zhì)的乙醚為介質(zhì)的壓縮式冷凍機(jī)壓縮式冷凍機(jī)。 1860年，年，Carre（法）發(fā)明以氨為介質(zhì)，（法）發(fā)明以氨為介質(zhì)，以以水為吸收劑的吸收式冷凍機(jī)水為吸收劑的吸收式冷凍機(jī)。 1872年，年，David Boyle（美）和（美）和Carl Von Linde（德）分別發(fā)明了以（德）分別發(fā)明了以氨為介質(zhì)的壓氨為介質(zhì)的壓縮式冷凍機(jī)縮式冷凍機(jī)，當(dāng)時主要用于制冰。，當(dāng)時主要用于制冰。 1877年，年，Charles Tellier（法）將氨（法）將氨-水吸水吸收式冷凍機(jī)用于冷凍阿根廷的牛肉和新西收式冷凍機(jī)用于冷凍阿根廷的牛肉和新西蘭的羊肉

5、并運輸?shù)椒▏?，這是食品冷凍的蘭的羊肉并運輸?shù)椒▏?，這是食品冷凍的首次商業(yè)首次商業(yè)應(yīng)用，也是冷凍食品的首度問世。應(yīng)用，也是冷凍食品的首度問世。 20世紀(jì)初，美國建立了凍結(jié)食品廠。世紀(jì)初，美國建立了凍結(jié)食品廠。 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，出現(xiàn)帶包裝的冷凍食品。年代，出現(xiàn)帶包裝的冷凍食品。 二戰(zhàn)的軍需，極大地促進(jìn)了美國凍結(jié)食二戰(zhàn)的軍需，極大地促進(jìn)了美國凍結(jié)食品業(yè)的發(fā)展。品業(yè)的發(fā)展。 戰(zhàn)后，冷凍技術(shù)和配套設(shè)備不斷改進(jìn)，戰(zhàn)后，冷凍技術(shù)和配套設(shè)備不斷改進(jìn)，出現(xiàn)預(yù)制冷凍制品、耐熱復(fù)合塑料薄膜出現(xiàn)預(yù)制冷凍制品、耐熱復(fù)合塑料薄膜包裝袋和高質(zhì)快速解凍復(fù)原加熱設(shè)備，包裝袋和高質(zhì)快速解凍復(fù)原加熱設(shè)備，冷凍食品業(yè)成為方便食

6、品和快餐業(yè)的支冷凍食品業(yè)成為方便食品和快餐業(yè)的支柱行業(yè)。柱行業(yè)。 20世紀(jì)世紀(jì)60年代，發(fā)達(dá)國家構(gòu)成完整的冷年代，發(fā)達(dá)國家構(gòu)成完整的冷藏鏈。冷凍食品進(jìn)入超市。藏鏈。冷凍食品進(jìn)入超市。 冷凍食品的品種迅猛增加。冷凍加工技冷凍食品的品種迅猛增加。冷凍加工技術(shù)從整體凍結(jié)向小塊或顆粒凍結(jié)發(fā)展。術(shù)從整體凍結(jié)向小塊或顆粒凍結(jié)發(fā)展。 我國在我國在20世紀(jì)世紀(jì)70年代，因外貿(mào)需要冷凍年代，因外貿(mào)需要冷凍蔬菜，冷凍食品開始起步。蔬菜，冷凍食品開始起步。 80年代，家用冰箱和微波爐的普及，銷年代，家用冰箱和微波爐的普及，銷售用冰柜和冷藏柜的使用，推動了冷凍售用冰柜和冷藏柜的使用，推動了冷凍冷藏食品的發(fā)展；出現(xiàn)冷凍

7、面點。冷藏食品的發(fā)展；出現(xiàn)冷凍面點。 90年代，冷鏈初步形成；品種增加，風(fēng)年代，冷鏈初步形成；品種增加，風(fēng)味特色產(chǎn)品和各種菜式；生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)味特色產(chǎn)品和各種菜式；生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)量大幅度增加。量大幅度增加。erkins的乙醚壓縮制冷機(jī)的乙醚壓縮制冷機(jī)壓縮機(jī)壓縮機(jī)吸氣管吸氣管排氣管排氣管冷冷凝凝器器膨脹閥膨脹閥蒸發(fā)器蒸發(fā)器水水制冰箱制冰箱蒸汽吸收式冷凍機(jī)蒸汽吸收式冷凍機(jī)蒸汽壓縮式冷凍機(jī)原理蒸汽壓縮式冷凍機(jī)原理冷凝器蒸蒸發(fā)發(fā)器器高壓高溫區(qū)低壓低溫區(qū)膨脹閥膨脹閥壓縮機(jī)壓縮機(jī)等溫等壓等壓等熵等焓第一節(jié)第一節(jié) 食品低溫保藏的基本原理食品低溫保藏的基本原理 概述概述 低溫對微生物的影響低溫對微生物的影響 低溫

8、對酶活性的影響低溫對酶活性的影響 低溫對非酶作用的影響低溫對非酶作用的影響概述概述 食品原料有動物性和植物性之分。食品原料有動物性和植物性之分。 食品的化學(xué)成分復(fù)雜且易變。食品的化學(xué)成分復(fù)雜且易變。 食品因腐爛變質(zhì)造成的損失驚人。食品因腐爛變質(zhì)造成的損失驚人。 引起食品腐爛變質(zhì)的三個主要因素。引起食品腐爛變質(zhì)的三個主要因素。一、低溫對微生物的影響一、低溫對微生物的影響 微生物對食品的破壞作用。微生物對食品的破壞作用。 微生物在食品中生長的主要條件：微生物在食品中生長的主要條件： 液態(tài)水分液態(tài)水分 pH值值 營養(yǎng)物營養(yǎng)物 溫度溫度 分類分類 最低溫度舉例最低溫度舉例低溫的作用低溫的作用 降溫速度

9、降溫速度微生物類型微生物類型溫度溫度最低最低最適最適最高最高嗜冷微生物嗜冷微生物-7515202530嗜溫微生物嗜溫微生物101530404050嗜熱微生物嗜熱微生物304550607580微生物按生長溫度分類微生物按生長溫度分類部分微生物生長和產(chǎn)生毒素的最低溫度部分微生物生長和產(chǎn)生毒素的最低溫度微生物微生物最低生長溫度最低生長溫度產(chǎn)毒素最低溫度產(chǎn)毒素最低溫度食物食物中毒中毒性微性微生物生物肉毒桿菌肉毒桿菌A10.010.0肉毒桿菌肉毒桿菌B肉毒桿菌肉毒桿菌C-肉毒桿菌肉毒桿菌D3.03.0梭狀莢膜產(chǎn)氣桿菌梭狀莢膜產(chǎn)氣桿菌1520-金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌6.76.7沙門氏桿菌沙門氏桿菌6

10、.7不產(chǎn)外毒素不產(chǎn)外毒素糞便糞便指示指示劑微劑微生物生物埃希氏大腸桿菌埃希氏大腸桿菌35產(chǎn)氣桿菌產(chǎn)氣桿菌0大腸桿菌類大腸桿菌類35腸球菌腸球菌0低溫對微生物的作用低溫對微生物的作用 低溫可起到抑制微生物生長和促使部分低溫可起到抑制微生物生長和促使部分微生物死亡的作用。但在低溫下，其死微生物死亡的作用。但在低溫下，其死亡速度比在高溫下要緩慢得多。亡速度比在高溫下要緩慢得多。 一般認(rèn)為，低溫只是阻止微生物繁殖，一般認(rèn)為，低溫只是阻止微生物繁殖，不能徹底殺死微生物，一旦溫度升高，不能徹底殺死微生物，一旦溫度升高，微生物的繁殖也逐漸恢復(fù)。微生物的繁殖也逐漸恢復(fù)。降溫速度對微生物的影響降溫速度對微生物的

11、影響 凍結(jié)前，降溫越迅速，微生物的死亡率凍結(jié)前，降溫越迅速，微生物的死亡率越高；越高； 凍結(jié)點以下，緩凍將導(dǎo)致剩余微生物的凍結(jié)點以下，緩凍將導(dǎo)致剩余微生物的大量死亡，而速凍對微生物的致死效果大量死亡，而速凍對微生物的致死效果較差。較差。二、低溫對酶活性的影響二、低溫對酶活性的影響 酶作用的效果因原料而異酶作用的效果因原料而異 酶活性隨溫度的下降而降低酶活性隨溫度的下降而降低 一般的冷藏和凍藏不能完全抑制酶的活性一般的冷藏和凍藏不能完全抑制酶的活性三、低溫對非酶因素的影響三、低溫對非酶因素的影響 各種非酶促化學(xué)反應(yīng)的速度，各種非酶促化學(xué)反應(yīng)的速度，都會因溫度下降而降低都會因溫度下降而降低第二節(jié)第

12、二節(jié) 食品的冷卻食品的冷卻一、一、冷卻的目的冷卻的目的二、二、冷卻的方法冷卻的方法三、三、冷卻過程的冷耗量冷卻過程的冷耗量四、四、冷卻速度與冷卻時間（自學(xué)）冷卻速度與冷卻時間（自學(xué)）五、五、氣調(diào)貯藏氣調(diào)貯藏六、冷藏中的變化及技術(shù)管理六、冷藏中的變化及技術(shù)管理一、冷卻的目的一、冷卻的目的 植物性食品的冷藏保鮮植物性食品的冷藏保鮮 肉類凍結(jié)前的預(yù)冷肉類凍結(jié)前的預(yù)冷 分割肉的冷藏銷售分割肉的冷藏銷售 水產(chǎn)品的冷藏保鮮水產(chǎn)品的冷藏保鮮表3-2 鱈魚死后僵直隨溫度的變化魚體溫度（） 35 15 10 5 1僵直開始時間 310 min 2 h 4 h 16 h 35 h僵直持續(xù)時間3040 min102

13、4 h36 h4860 h7296 h 魚肌肉組織在自溶作用時主要的生化反魚肌肉組織在自溶作用時主要的生化反應(yīng)：應(yīng)：（C6H10O5）n + nH2O 2n（C3H6O3） + 58.061 cal肌酸肌酸P + ADP ATP + 肌酸肌酸ATP ADP + Pi + 7000 cal 這些反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量可使魚體溫度這些反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量可使魚體溫度上升上升210，如不及時冷卻，就會促進(jìn)，如不及時冷卻，就會促進(jìn)酶的分解作用和微生物的繁殖。酶的分解作用和微生物的繁殖。二、冷卻的方法二、冷卻的方法（一）（一）固體物料的冷卻固體物料的冷卻（二）（二）液體物料的冷卻液體物料的冷卻（三）（三）其它

14、冷卻方法其它冷卻方法（一）、固體物料的冷卻（一）、固體物料的冷卻1. 冷風(fēng)冷卻冷風(fēng)冷卻2. 冷水冷卻冷水冷卻3. 碎冰冷卻碎冰冷卻4. 真空冷卻真空冷卻各種冷卻方法的適用各種冷卻方法的適用表3-3 冷卻方法及其適用范圍冷卻方法肉禽蛋魚水果蔬菜烹調(diào)食品冷風(fēng)冷卻冷水冷卻碎冰冷卻真空冷卻1、冷風(fēng)冷卻、冷風(fēng)冷卻 用于果蔬類的高溫庫房用于果蔬類的高溫庫房 肉類的冷風(fēng)冷卻裝置肉類的冷風(fēng)冷卻裝置 隧道式冷卻裝置隧道式冷卻裝置 冷風(fēng)機(jī)的各種進(jìn)出風(fēng)類型冷風(fēng)機(jī)的各種進(jìn)出風(fēng)類型 冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖（冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖（15） 冷藏運輸冷藏運輸高溫庫房高溫庫房冷風(fēng)機(jī)的各種進(jìn)出風(fēng)類型冷風(fēng)機(jī)的各種進(jìn)出風(fēng)類型：冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)

15、示意圖冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖冷藏運輸：冷藏運輸：2、冷水冷卻、冷水冷卻 浸入式浸入式 噴霧式噴霧式 淋水式淋水式 優(yōu)缺點優(yōu)缺點3、碎冰冷卻、碎冰冷卻 特點特點 冰的種類冰的種類 操作要點操作要點 適用適用4、真空冷卻、真空冷卻 原理原理 構(gòu)造示意構(gòu)造示意 操作操作 特點（特點（生菜冷卻曲線生菜冷卻曲線）（二）液體食品物料的冷卻（二）液體食品物料的冷卻 特點特點間接冷卻間接冷卻 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì) 冷卻器：間歇式、連續(xù)式冷卻器：間歇式、連續(xù)式（三）、其它冷卻方法（三）、其它冷卻方法 接觸冷卻接觸冷卻 輻射冷卻輻射冷卻 低溫學(xué)接觸冷卻低溫學(xué)接觸冷卻三、冷卻過程的冷耗量三、冷卻過程的冷耗量 食品冷卻過程中

16、總的冷耗量，即由制冷食品冷卻過程中總的冷耗量，即由制冷裝置所帶走的總熱負(fù)荷裝置所帶走的總熱負(fù)荷QT：QT=QF+QV QF：冷卻食品的冷耗量冷卻食品的冷耗量；QV：其它各種冷耗量其它各種冷耗量，其它各種冷耗量其它各種冷耗量QV 如外界傳入的熱量，外界空氣進(jìn)如外界傳入的熱量，外界空氣進(jìn)入造成的水蒸氣結(jié)霜潛熱，風(fēng)機(jī)、入造成的水蒸氣結(jié)霜潛熱，風(fēng)機(jī)、泵、傳送帶電機(jī)及照明燈產(chǎn)生的泵、傳送帶電機(jī)及照明燈產(chǎn)生的熱量等。熱量等。食品的冷耗量QF QF=QS+QL+QC+QP+QWQS：食品的顯熱食品的顯熱；QL：脂肪的凝固潛熱；：脂肪的凝固潛熱；QC：生化反應(yīng)熱；：生化反應(yīng)熱；QP：包裝物冷耗量；：包裝物冷耗

17、量；QW：水蒸氣結(jié)霜潛熱：水蒸氣結(jié)霜潛熱；食品的顯熱 QS=GCO（TITF）G：食品重量；：食品重量；CO：食品的平均比熱；：食品的平均比熱；TI：冷卻食品的初溫；：冷卻食品的初溫；TF：冷卻食品的終溫。：冷卻食品的終溫。四、冷卻速度與冷卻時間四、冷卻速度與冷卻時間 自學(xué)。自學(xué)。 理論基礎(chǔ)：傳熱。理論基礎(chǔ)：傳熱。 方式：按照食品的形狀和冷卻裝置的形方式：按照食品的形狀和冷卻裝置的形式，分別研究平板狀食品、圓柱狀食品式，分別研究平板狀食品、圓柱狀食品和球狀食品的傳熱過程，從而計算食品和球狀食品的傳熱過程，從而計算食品的冷卻速度和冷卻時間。的冷卻速度和冷卻時間。五、氣調(diào)貯藏五、氣調(diào)貯藏0. 發(fā)展

18、史、定義及機(jī)理發(fā)展史、定義及機(jī)理1、氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ)、氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ)2、氣調(diào)貯藏方法、氣調(diào)貯藏方法0. 發(fā)展史、定義及機(jī)理發(fā)展史、定義及機(jī)理 發(fā)展史：參見發(fā)展史：參見冷藏和凍藏工程技術(shù)冷藏和凍藏工程技術(shù) 定義：食品原料在不同于周圍大氣（定義：食品原料在不同于周圍大氣（21% O2、0.03% CO2）的環(huán)境中貯藏。通常與）的環(huán)境中貯藏。通常與冷藏結(jié)合使用。冷藏結(jié)合使用。 用途：延長季節(jié)性易腐爛食品原料的貯藏用途：延長季節(jié)性易腐爛食品原料的貯藏期。期。 機(jī)理：采用低溫和改變氣體成分的技術(shù)，機(jī)理：采用低溫和改變氣體成分的技術(shù)，延遲生鮮食品原料的自然成熟過程。延遲生鮮食品原料的自然成熟過程。1

19、、氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ)、氣調(diào)貯藏的生理基礎(chǔ) 降低呼吸強(qiáng)度，推遲呼吸高峰；降低呼吸強(qiáng)度，推遲呼吸高峰； 抑制乙烯的生成，延長貯藏期；抑制乙烯的生成，延長貯藏期； 控制真菌的生長繁殖；控制真菌的生長繁殖； 若氧氣過少，會產(chǎn)生厭氧呼吸；二氧化若氧氣過少，會產(chǎn)生厭氧呼吸；二氧化碳過多，會使原料中毒。碳過多，會使原料中毒。2、氣調(diào)貯藏方法、氣調(diào)貯藏方法 自然降氧法（自然降氧法（MA） 快速降氧法（快速降氧法（CA） 混合降氧法混合降氧法 包裝貯藏法包裝貯藏法自然降氧法（自然降氧法（Modified Atmosphere Storage） 果蔬原料貯藏于密封的冷藏庫中（果蔬原料貯藏于密封的冷藏庫中（氣調(diào)庫氣

20、調(diào)庫），），果蔬本身的呼吸作用使庫內(nèi)的氧量減少，二氧果蔬本身的呼吸作用使庫內(nèi)的氧量減少，二氧化碳量增加?；剂吭黾?。 用吸入空氣來維持一定的氧濃度。用吸入空氣來維持一定的氧濃度。 用氣體洗滌器來除去過多的二氧化碳。用氣體洗滌器來除去過多的二氧化碳。 堿式，讓氣體通過堿式，讓氣體通過45%的的NaOH； 水式，讓氣體通過低溫的流動水；水式，讓氣體通過低溫的流動水； 干式，讓氣體通過消石灰填充柱。干式，讓氣體通過消石灰填充柱?？焖俳笛醴焖俳笛醴ǎ–ontrolled Atmosphere Storage） 在氣體發(fā)生器中用燃燒在氣體發(fā)生器中用燃燒C3H8的方法來制的方法來制取低取低O2高高CO2

21、的氣體；的氣體； 將氣體通入冷藏庫中；將氣體通入冷藏庫中； 庫中常保持負(fù)壓。庫中常保持負(fù)壓。 待藏原料入庫時，即處于最適貯藏氣體待藏原料入庫時，即處于最適貯藏氣體氛圍，特別適用于不耐藏但經(jīng)濟(jì)價值高氛圍，特別適用于不耐藏但經(jīng)濟(jì)價值高的原料，如草莓。的原料，如草莓。吸附器吸附器7、10通過閥門通過閥門6、8，輪流，輪流工作與再生。工作與再生。丙烷通過閥丙烷通過閥13進(jìn)入發(fā)生進(jìn)入發(fā)生器。器?；旌辖笛醴ɑ旌辖笛醴?先用快速降氧法將冷藏庫內(nèi)的氧氣降低先用快速降氧法將冷藏庫內(nèi)的氧氣降低到一定程度；到一定程度； 原料入庫，利用自然降氧法使氧的含量原料入庫，利用自然降氧法使氧的含量進(jìn)一步降低。進(jìn)一步降低。 既

22、可控制易腐原料的初期快速腐爛，又既可控制易腐原料的初期快速腐爛，又降低生產(chǎn)成本。降低生產(chǎn)成本。包裝貯藏法包裝貯藏法 生理包裝生理包裝：將原料放進(jìn)聚乙烯套袋，并：將原料放進(jìn)聚乙烯套袋，并密封。利用原料的呼吸作用和氣體透過密封。利用原料的呼吸作用和氣體透過袋壁的活動，維持適宜的氣體氛圍。袋壁的活動，維持適宜的氣體氛圍。 硅氣窗包裝硅氣窗包裝：用帶有硅橡膠的厚質(zhì)袋包：用帶有硅橡膠的厚質(zhì)袋包裝原料，并密封。因氣體的交換只通過裝原料，并密封。因氣體的交換只通過硅窗進(jìn)行，所以改變硅窗的面積，就可硅窗進(jìn)行，所以改變硅窗的面積，就可以維持不同的氣體氛圍。以維持不同的氣體氛圍。六、冷藏中的變化及技術(shù)管理六、冷藏

23、中的變化及技術(shù)管理0. 簡述簡述1、冷藏時的變化、冷藏時的變化 2、冷藏技術(shù)管理、冷藏技術(shù)管理0. 簡述簡述 由于原料性質(zhì)不同，組成成分不同，冷藏前的由于原料性質(zhì)不同，組成成分不同，冷藏前的加工工藝不同，食品在冷藏時所發(fā)生的變化也加工工藝不同，食品在冷藏時所發(fā)生的變化也不盡相同。不盡相同。 除了肉類在冷藏過程中的成熟作用外，其它所除了肉類在冷藏過程中的成熟作用外，其它所有變化均會使食品的品質(zhì)下降。有變化均會使食品的品質(zhì)下降。 采取一定的措施可以減緩變化速度（控制溫度采取一定的措施可以減緩變化速度（控制溫度和濕度，采用合適的包裝，采用冷藏結(jié)合氣調(diào)和濕度，采用合適的包裝，采用冷藏結(jié)合氣調(diào)儲藏等）。

24、儲藏等）。1、冷藏時的變化、冷藏時的變化 水分蒸發(fā)水分蒸發(fā) 冷害冷害 串味串味 生理作用生理作用 脂類變化脂類變化 淀粉老化淀粉老化 微生物增殖微生物增殖（1）水分蒸發(fā)）水分蒸發(fā) 食品在冷卻時及冷藏中，因為溫濕度差食品在冷卻時及冷藏中，因為溫濕度差而發(fā)生表面水分蒸發(fā)。而發(fā)生表面水分蒸發(fā)。 水分蒸發(fā)不僅造成重量損失（俗稱干水分蒸發(fā)不僅造成重量損失（俗稱干耗），而且使果蔬類食品失去新鮮飽滿耗），而且使果蔬類食品失去新鮮飽滿的外觀。的外觀。 減重達(dá)到減重達(dá)到5%時，水果、蔬菜會出現(xiàn)明顯的時，水果、蔬菜會出現(xiàn)明顯的凋萎現(xiàn)象。凋萎現(xiàn)象。 肉類食品因水分蒸發(fā)而發(fā)生表面收縮硬化，肉類食品因水分蒸發(fā)而發(fā)生表面

25、收縮硬化，形成干燥皮膜，肉色也有變化。形成干燥皮膜，肉色也有變化。 雞蛋因水分蒸發(fā)而造成氣室增大。雞蛋因水分蒸發(fā)而造成氣室增大。 一些果蔬的水分蒸發(fā)特性一些果蔬的水分蒸發(fā)特性冷卻及貯藏中食肉胴體的干耗冷卻及貯藏中食肉胴體的干耗（1）水分蒸發(fā)）水分蒸發(fā) 水果蔬菜的水分蒸發(fā)特性水果蔬菜的水分蒸發(fā)特性 水分蒸發(fā)特性水果蔬菜的種類 A型 (蒸發(fā)量小)蘋果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄(歐洲種)、馬鈴薯、洋蔥 B型 (蒸發(fā)量中等)白桃、李子、無花果、番茄、甜瓜、萵苣、蘿卜 C型 (蒸發(fā)量大)櫻桃、楊梅、龍須菜、葡萄(美國種)、葉菜類、蘑菇 冷卻及貯藏中食肉胴體的干耗冷卻及貯藏中食肉胴體的干耗(=1，=80

26、%90%，=0.2 m/s)時間時間牛牛(%)小牛小牛(%)羊羊(%)豬豬(%)12小時小時2.02.02.01.024小時小時2.52.52.52.036小時小時3.03.03.02.548小時小時3.53.53.53.08天天4.04.04.54.014天天4.54.65.05.0 在冷藏時，果蔬的品溫雖然在凍結(jié)點在冷藏時，果蔬的品溫雖然在凍結(jié)點以上，但當(dāng)貯藏溫度低于某一溫度界以上，但當(dāng)貯藏溫度低于某一溫度界限時，果蔬的正常生理機(jī)能受到障礙，限時，果蔬的正常生理機(jī)能受到障礙，稱為冷害。稱為冷害。 冷害的各種癥狀冷害的各種癥狀見后頁表見后頁表。（2）冷害）冷害 雖然在外觀上沒有癥狀，但冷藏后

27、再放雖然在外觀上沒有癥狀，但冷藏后再放至常溫中，就喪失了正常的促進(jìn)成熟作至常溫中，就喪失了正常的促進(jìn)成熟作用的能力，這也是冷害的一種。用的能力，這也是冷害的一種。 需要在低于界限溫度的環(huán)境中放置一段需要在低于界限溫度的環(huán)境中放置一段時間，才會出現(xiàn)冷害。時間，才會出現(xiàn)冷害。（2）冷害）冷害 表表4-6水果蔬菜冷害的界限溫度和癥狀水果蔬菜冷害的界限溫度和癥狀種類界限溫度()癥狀種類界限溫度()癥狀香蕉11.7-13.8果皮變黑馬鈴薯4.4發(fā)甜、褐變西瓜4.4凹斑、風(fēng)味異常番茄(熟)7.2-10軟化、腐爛黃瓜7.2凹斑、水浸狀斑點腐敗番茄(生)12.3-13.9催熟果顏色茄子7.2表皮變色、腐敗 不

28、好、腐爛 （3）串味串味 具有強(qiáng)烈氣味的食品與其它的食品放在具有強(qiáng)烈氣味的食品與其它的食品放在一起進(jìn)行冷卻和貯藏，這些易揮發(fā)的氣一起進(jìn)行冷卻和貯藏，這些易揮發(fā)的氣味就會被吸附在其它的食品上。甚至存味就會被吸附在其它的食品上。甚至存放過有強(qiáng)烈氣味的食品（如洋蔥）的庫放過有強(qiáng)烈氣味的食品（如洋蔥）的庫房中再貯藏其它的食品時，仍會有串味房中再貯藏其它的食品時，仍會有串味現(xiàn)象發(fā)生?，F(xiàn)象發(fā)生。（4）生化作用生化作用 水果、蔬菜在收獲后仍是有生命的活體。水果、蔬菜在收獲后仍是有生命的活體。在冷藏過程中，果蔬的呼吸作用和后熟在冷藏過程中，果蔬的呼吸作用和后熟作用仍在繼續(xù)進(jìn)行，機(jī)體內(nèi)所含的成分作用仍在繼續(xù)進(jìn)行

29、，機(jī)體內(nèi)所含的成分也不斷發(fā)生變化。也不斷發(fā)生變化。 淀粉、糖、酸間的比例，果膠物質(zhì)的變化，淀粉、糖、酸間的比例，果膠物質(zhì)的變化，維生素維生素C的減少等。的減少等。 肉類在冷藏中的成熟作用。肉類在冷藏中的成熟作用。（5）脂類的變化）脂類的變化 冷卻貯藏過程中，食品中所含的油脂冷卻貯藏過程中，食品中所含的油脂會發(fā)生水解，脂肪酸氧化、聚合等復(fù)會發(fā)生水解，脂肪酸氧化、聚合等復(fù)雜的變化，使得食品的風(fēng)味變差，味雜的變化，使得食品的風(fēng)味變差，味道惡化，出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)道惡化，出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)象。這種變化進(jìn)行得非常嚴(yán)重時，俗象。這種變化進(jìn)行得非常嚴(yán)重時，俗稱為稱為“油燒油燒”。 （6）淀粉老化

30、）淀粉老化微晶形式存在的（微晶形式存在的（20%直鏈直鏈/80%支鏈）普通淀粉（支鏈）普通淀粉（ -淀粉）淀粉）較高溫度下（食品加工）較高溫度下（食品加工）糊化在水中溶脹形成均勻糊狀溶液在水中溶脹形成均勻糊狀溶液 （ -淀粉）淀粉） 接近接近0的低溫范圍中的低溫范圍中自動排列成序自動排列成序形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子 化化/老化。 老化的淀粉不易為淀粉酶作用，老化的淀粉不易為淀粉酶作用， 所以也不易被人體消化吸收。所以也不易被人體消化吸收。（6）淀粉老化）淀粉老化 含水量為多少最易老化？含水量為多少最易老化？ 含水量含水量3060%最易老化。最易老化。

31、 什么條件下淀粉不易老化？什么條件下淀粉不易老化？ A。含水量在。含水量在10%以下的干燥狀態(tài)以下的干燥狀態(tài) B。大量水中。大量水中（6）淀粉老化）淀粉老化 淀粉老化作用的最適溫度是：淀粉老化作用的最適溫度是：24。 例如面包在冷卻貯藏時淀粉迅速老化，松軟例如面包在冷卻貯藏時淀粉迅速老化，松軟的質(zhì)感不復(fù)存在；土豆在冷藏陳列柜中貯存的質(zhì)感不復(fù)存在；土豆在冷藏陳列柜中貯存時，也會有淀粉老化現(xiàn)象發(fā)生。時，也會有淀粉老化現(xiàn)象發(fā)生。（6）淀粉老化）淀粉老化什么溫度不發(fā)生老化？什么溫度不發(fā)生老化？當(dāng)貯存溫度當(dāng)貯存溫度低于-20或高于60時，均不，均不會發(fā)生淀粉老化的現(xiàn)象。因為低于會發(fā)生淀粉老化的現(xiàn)象。因為

32、低于-20時，時，淀粉分子間的水分急速凍結(jié)，形成的冰結(jié)晶淀粉分子間的水分急速凍結(jié)，形成的冰結(jié)晶阻礙了淀粉分子間的相互靠近而不能形成氫阻礙了淀粉分子間的相互靠近而不能形成氫鍵。鍵。（6）淀粉老化）淀粉老化（7）微生物增殖）微生物增殖 2、冷藏技術(shù)管理、冷藏技術(shù)管理 冷藏溫度冷藏溫度 冷藏間相對濕度冷藏間相對濕度 冷藏間空氣流速冷藏間空氣流速貯藏溫度貯藏溫度 冷藏溫度應(yīng)根據(jù)具體的原料來確定。冷藏溫度應(yīng)根據(jù)具體的原料來確定。 冷藏溫度越接近原料的凍結(jié)溫度，貯藏期冷藏溫度越接近原料的凍結(jié)溫度，貯藏期越長（香蕉、瓜類、馬鈴薯等在臨界溫度越長（香蕉、瓜類、馬鈴薯等在臨界溫度下有冷害的除外）。下有冷害的除外

33、）。 應(yīng)嚴(yán)格控制冷藏室溫度。溫度波動會使空應(yīng)嚴(yán)格控制冷藏室溫度。溫度波動會使空氣中的水分冷凝在食品表面，導(dǎo)致發(fā)霉。氣中的水分冷凝在食品表面，導(dǎo)致發(fā)霉?？諝庀鄬穸瓤諝庀鄬穸?若濕度過高，食品表面就會有水分冷凝，若濕度過高，食品表面就會有水分冷凝，不僅容易發(fā)霉也容易腐爛。不僅容易發(fā)霉也容易腐爛。 若濕度過低，則食品因水分迅速蒸發(fā)而若濕度過低，則食品因水分迅速蒸發(fā)而發(fā)生萎蔫。發(fā)生萎蔫。 冷藏時適宜的濕度：冷藏時適宜的濕度： 水果，水果，85-90% 蔬菜，蔬菜，90-95% 堅果，堅果，70% 干燥制品，干燥制品， 50%空氣流速空氣流速 為了保證貯藏室內(nèi)溫度均勻，應(yīng)保持最為了保證貯藏室內(nèi)溫度均

34、勻，應(yīng)保持最低速度的空氣循環(huán)。低速度的空氣循環(huán)。 空氣流速越大，食品水分蒸發(fā)率越高?？諝饬魉僭酱螅称匪终舭l(fā)率越高。 帶包裝的食品不受空氣相對濕度和空氣帶包裝的食品不受空氣相對濕度和空氣流速的影響。流速的影響。第三節(jié)第三節(jié) 食品的凍結(jié)食品的凍結(jié)一、一、凍結(jié)點與凍結(jié)率凍結(jié)點與凍結(jié)率二、二、凍結(jié)曲線凍結(jié)曲線三、三、凍結(jié)時放出的熱量凍結(jié)時放出的熱量四、四、凍結(jié)速度凍結(jié)速度五、五、凍結(jié)時間凍結(jié)時間六、六、凍結(jié)方法簡介凍結(jié)方法簡介七、七、凍結(jié)與凍藏時的變化及技術(shù)管理凍結(jié)與凍藏時的變化及技術(shù)管理 思考題思考題 課堂練習(xí)課堂練習(xí)一、凍結(jié)點與凍結(jié)率一、凍結(jié)點與凍結(jié)率 凍結(jié)點：冰晶開始出現(xiàn)的溫度凍結(jié)點：冰晶開

35、始出現(xiàn)的溫度 食品凍結(jié)的實質(zhì)是其中水分的凍結(jié)食品凍結(jié)的實質(zhì)是其中水分的凍結(jié) 食品中的水分并非純水食品中的水分并非純水 Raoult稀溶液定律：稀溶液定律：Tf=KfbB，Kf為與為與溶劑有關(guān)的常數(shù)，水為溶劑有關(guān)的常數(shù)，水為1.86。即質(zhì)量摩爾。即質(zhì)量摩爾濃度每增加濃度每增加1 mol/kg，凍結(jié)點就會下降，凍結(jié)點就會下降1.86。因此食品物料要降到。因此食品物料要降到0以下才以下才產(chǎn)生冰晶。產(chǎn)生冰晶。 表表 3-7：幾幾種種常常見見食食品品的的凍凍結(jié)結(jié)點點品種凍結(jié)點（）含水率（%）品種凍結(jié)點（）含水率（%）牛肉-0.6 -1.771.6葡萄-2.281.5豬肉-2.860蘋果-287.9魚肉-

36、0.6 -27085青豆-1.173.4牛奶-0.588.6橘子-2.288.1蛋白-0.4589香蕉-3.475.5蛋黃-0.6549.5一、凍結(jié)點與凍結(jié)率一、凍結(jié)點與凍結(jié)率 溫度溫度-60左右，食品內(nèi)水分全部凍結(jié)。左右，食品內(nèi)水分全部凍結(jié)。 在在-18 -30時，食品中絕大部分水分已時，食品中絕大部分水分已凍結(jié)，能夠達(dá)到凍藏的要求。低溫冷庫凍結(jié)，能夠達(dá)到凍藏的要求。低溫冷庫的貯藏溫度一般為的貯藏溫度一般為-18 -25。 凍結(jié)率：凍結(jié)終了時食品內(nèi)水分的凍結(jié)凍結(jié)率：凍結(jié)終了時食品內(nèi)水分的凍結(jié)量（量（%），又稱結(jié)冰率），又稱結(jié)冰率K=100（1TD/TF）TD和和TF分別為食品的凍結(jié)點及其凍結(jié)

37、終了溫度分別為食品的凍結(jié)點及其凍結(jié)終了溫度一、凍結(jié)點與凍結(jié)率一、凍結(jié)點與凍結(jié)率表表 3-8 一一些些食食品品的的凍凍結(jié)結(jié)率率（%） 溫度/C食品-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-12.5 -15-18肉類，禽類0-25 52-6067-73 72-77 75-80 77-82 79-84 80-85 81-86 82-87 85-89 87-90 89-91魚類0-45 0-6832-77 45-82 848587899091929395蛋類，菜類607884.5818990.591.592939494.59595.5乳456877828485.58788.589.590.59293

38、.595西紅柿3060707680828485.58788899091蘋果,梨,土豆003245535862656870747880大豆，蘿卜028505864.5687173757780.58384橙,檸檬,葡萄00203241485458.562.569727576蔥，豌豆1050657175777980.58283.58687.589櫻桃000203240475255.558636771一、一、凍結(jié)點與凍結(jié)率凍結(jié)點與凍結(jié)率二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線 凍結(jié)曲線凍結(jié)曲線表示了凍結(jié)過程中溫度隨時間表示了凍結(jié)過程中溫度隨時間的變化。的變化。 過冷現(xiàn)象，過冷臨界溫度。過冷現(xiàn)象，過冷臨界溫度。 冷凍曲

39、線的三個階段：冷凍曲線的三個階段： 初始階段，從初溫到冰點，初始階段，從初溫到冰點， 中間階段，此階段大部分水分陸續(xù)結(jié)成冰，中間階段，此階段大部分水分陸續(xù)結(jié)成冰， 終了階段，從大部分水結(jié)成冰到預(yù)設(shè)的凍結(jié)終了階段，從大部分水結(jié)成冰到預(yù)設(shè)的凍結(jié)終溫。終溫。二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線上圖顯示凍結(jié)期間不同深度食品層溫度均上圖顯示凍結(jié)期間不同深度食品層溫度均隨時間的變化（屬于非穩(wěn)態(tài)傳熱）隨時間的變化（屬于非穩(wěn)態(tài)傳熱）二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線 圖中多條曲線表示食品不同深度處溫度圖中多條曲線表示食品不同深度處溫度隨凍結(jié)時間的變化。在任一時刻食品表隨凍結(jié)時間的變化。在任一時刻食品表面的溫

40、度始終最低，越接近中心層溫度面的溫度始終最低，越接近中心層溫度越高。顯示出在不同的深度，溫度下降越高。顯示出在不同的深度，溫度下降的速度是不同的。的速度是不同的。二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線 冷凍曲線平坦段的長短與冷卻介質(zhì)的導(dǎo)冷凍曲線平坦段的長短與冷卻介質(zhì)的導(dǎo)熱性有關(guān)。在冷凍操作中，采用導(dǎo)熱快熱性有關(guān)。在冷凍操作中，采用導(dǎo)熱快的冷卻介質(zhì)，可以縮短中間階段的曲線的冷卻介質(zhì)，可以縮短中間階段的曲線平坦段。圖中顯示，在鹽水中凍結(jié)曲線平坦段。圖中顯示，在鹽水中凍結(jié)曲線的平坦段要明顯短于在空氣中。的平坦段要明顯短于在空氣中。二、凍結(jié)曲線二、凍結(jié)曲線三、凍結(jié)時放出的熱量三、凍結(jié)時放出的熱量 凍結(jié)終溫凍結(jié)終溫

41、熱量的三個組成部分熱量的三個組成部分： 冷卻時的熱量冷卻時的熱量qc 形成冰時放出的熱量形成冰時放出的熱量qi 自冰點至凍結(jié)終溫時放出的熱量自冰點至凍結(jié)終溫時放出的熱量qe三、凍結(jié)時放出的熱量三、凍結(jié)時放出的熱量 單位質(zhì)量食品的總熱量：單位質(zhì)量食品的總熱量：q=qc+qi+qe G kg食品凍結(jié)時的總熱量：食品凍結(jié)時的總熱量：Q=Gq或用焓差法表示：或用焓差法表示：Q=G（i2-i1） i1及及 i2分別為食品初始和終了狀態(tài)時的焓值分別為食品初始和終了狀態(tài)時的焓值 在凍結(jié)過程中，若食品某一部位的溫度高于在凍結(jié)過程中，若食品某一部位的溫度高于冰點，而其他部位低于冰點，則上述三部分冰點，而其他部位

42、低于冰點，則上述三部分放出熱量同時存在；若食品任何部位的溫度放出熱量同時存在；若食品任何部位的溫度均處于冰點，則凍結(jié)時只有后二部分熱量放均處于冰點，則凍結(jié)時只有后二部分熱量放出；若食品任何部位的溫度都在冰點以下，出；若食品任何部位的溫度都在冰點以下，則所放出的熱量僅是第三部分。則所放出的熱量僅是第三部分。三、凍結(jié)時放出的熱量三、凍結(jié)時放出的熱量 凍結(jié)時三部分熱量不相等，以水變?yōu)楸鶗r凍結(jié)時三部分熱量不相等，以水變?yōu)楸鶗r放出的熱量為最大，第二部分的降熱過程放出的熱量為最大，第二部分的降熱過程是制冷機(jī)負(fù)荷最高的過程是制冷機(jī)負(fù)荷最高的過程(圖示圖示)。 凍結(jié)時總熱量的大小與食品中含水量密切凍結(jié)時總熱量

43、的大小與食品中含水量密切有關(guān)，含水量大的食品其總熱量亦大。有關(guān)，含水量大的食品其總熱量亦大。三、凍結(jié)時放出的熱量三、凍結(jié)時放出的熱量四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度1. 速凍的定性表達(dá)：速凍的定性表達(dá)：外界的溫度降與細(xì)胞組織內(nèi)的溫度降外界的溫度降與細(xì)胞組織內(nèi)的溫度降不等，即內(nèi)外有較大的溫差；而慢凍是不等，即內(nèi)外有較大的溫差；而慢凍是指外界的溫度降與細(xì)胞組織內(nèi)的溫度降指外界的溫度降與細(xì)胞組織內(nèi)的溫度降基本上保持等速?；旧媳３值人?。2. 速凍的定量表達(dá)：速凍的定量表達(dá)： 以時間劃分和以時間劃分和 以推進(jìn)距離劃分兩種方法。以推進(jìn)距離劃分兩種方法。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度(1)按時間：按時間：食品中心溫度從

44、食品中心溫度從-1降到降到-5所需的時間，所需的時間，在在330 min內(nèi)，快速凍結(jié)，內(nèi)，快速凍結(jié)，在在30120 min內(nèi)，中速凍結(jié)，內(nèi)，中速凍結(jié)，超過超過120 min，慢速凍結(jié)。，慢速凍結(jié)。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度(2)按推進(jìn)距離：按推進(jìn)距離：以以-5的凍結(jié)層在單位時間內(nèi)從食品表面的凍結(jié)層在單位時間內(nèi)從食品表面向內(nèi)部推進(jìn)的距離為標(biāo)準(zhǔn)：向內(nèi)部推進(jìn)的距離為標(biāo)準(zhǔn)：緩慢凍結(jié)緩慢凍結(jié) V=0.11 cm/h，中速凍結(jié)中速凍結(jié) V=15 cm/h，快速凍結(jié)快速凍結(jié) V=515 cm/h，超速凍結(jié)超速凍結(jié) V15 cm/h。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度3.國際制冷學(xué)會的凍結(jié)速度定義：國際制冷學(xué)會的凍結(jié)速度

45、定義：食品表面與中心點間的最短距離，與食品表面食品表面與中心點間的最短距離，與食品表面達(dá)到達(dá)到0后至食品中心溫度降到比食品凍結(jié)點后至食品中心溫度降到比食品凍結(jié)點低低10所需時間之比。所需時間之比。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度v =食品表面與中心點的最短距離食品表面與中心點的最短距離表面表面0到中心比凍結(jié)點低到中心比凍結(jié)點低1010所需時間所需時間四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度 例如：食品中心與表面的最短距離為例如：食品中心與表面的最短距離為10 cm，食品凍結(jié)點為，食品凍結(jié)點為-2，其中心降到比，其中心降到比凍結(jié)點低凍結(jié)點低10即即-12時所需時間為時所需時間為15 h，其凍結(jié)速度為其凍結(jié)速度為V=10

46、/15=0.67 cm/h。 根據(jù)這一定義，食品中心溫度的計算值根據(jù)這一定義，食品中心溫度的計算值隨食品凍結(jié)點不同而改變。如凍結(jié)點隨食品凍結(jié)點不同而改變。如凍結(jié)點-1時中心溫度計算值需達(dá)到時中心溫度計算值需達(dá)到-11，凍，凍結(jié)點結(jié)點-3時其值為時其值為-13。4. 各種凍結(jié)器的凍結(jié)速度：各種凍結(jié)器的凍結(jié)速度： 通風(fēng)的冷庫，通風(fēng)的冷庫，0.2 cm/h 送風(fēng)凍結(jié)器，送風(fēng)凍結(jié)器，0.53 cm/h 流態(tài)化凍結(jié)器，流態(tài)化凍結(jié)器，510 cm/h 液氮凍結(jié)器，液氮凍結(jié)器，10100 cm/h四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度5. 凍結(jié)速度與冰晶凍結(jié)速度與冰晶 凍結(jié)速度快，食品組織內(nèi)冰層推進(jìn)速凍結(jié)速度快，食品組織

47、內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水移動速度，冰晶的分布接近度大于水移動速度，冰晶的分布接近天然食品中液態(tài)水的分布情況，冰晶天然食品中液態(tài)水的分布情況，冰晶數(shù)量極多，呈針狀結(jié)晶體。數(shù)量極多，呈針狀結(jié)晶體。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度 凍結(jié)速度慢，細(xì)胞外溶液濃度較低，冰晶凍結(jié)速度慢，細(xì)胞外溶液濃度較低，冰晶首先在細(xì)胞外產(chǎn)生，而此時細(xì)胞內(nèi)的水分首先在細(xì)胞外產(chǎn)生，而此時細(xì)胞內(nèi)的水分是液相。在蒸汽壓差作用下，細(xì)胞內(nèi)的水是液相。在蒸汽壓差作用下，細(xì)胞內(nèi)的水向細(xì)胞外移動，形成較大的冰晶，且分布向細(xì)胞外移動，形成較大的冰晶，且分布不均勻。除蒸汽壓差外，因蛋白質(zhì)變性，不均勻。除蒸汽壓差外，因蛋白質(zhì)變性，其持水能力降低，細(xì)胞膜的透

48、水性增強(qiáng)而其持水能力降低，細(xì)胞膜的透水性增強(qiáng)而使水分轉(zhuǎn)移作用加強(qiáng)，從而產(chǎn)生更多更大使水分轉(zhuǎn)移作用加強(qiáng)，從而產(chǎn)生更多更大的冰晶大顆粒。的冰晶大顆粒。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度表表 3-9 凍凍結(jié)結(jié)速速度度與與冰冰晶晶的的關(guān)關(guān)系系冰晶體0-5通過時間位置形狀直徑長度()數(shù)量冰層推進(jìn)速度 I與水移動速度 W5 s細(xì)胞內(nèi)針狀15510極多IW1.5 min細(xì)胞內(nèi)桿狀52020500多IW10 min細(xì)胞內(nèi)柱狀50100100少I200少IW四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度6. 最大冰晶生成帶最大冰晶生成帶(圖示圖示)：指指-1 -5的溫度范圍，大部分食品在此溫度范的溫度范圍，大部分食品在此溫度范圍內(nèi)約圍內(nèi)約80

49、%的水分形成冰晶。的水分形成冰晶。研究表明，食品凍結(jié)應(yīng)以最快的速度通過最大研究表明，食品凍結(jié)應(yīng)以最快的速度通過最大冰晶生成帶。冰晶生成帶。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度7. 凍結(jié)速度對食品品質(zhì)影響凍結(jié)速度對食品品質(zhì)影響 速凍形成的冰結(jié)晶多且細(xì)小均勻，水分從細(xì)胞速凍形成的冰結(jié)晶多且細(xì)小均勻，水分從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外的轉(zhuǎn)移少，不至于對細(xì)胞造成機(jī)械內(nèi)向細(xì)胞外的轉(zhuǎn)移少，不至于對細(xì)胞造成機(jī)械損傷。冷凍中未被破壞的細(xì)胞組織，在適當(dāng)解損傷。冷凍中未被破壞的細(xì)胞組織，在適當(dāng)解凍后水分能保持在原來的位置，并發(fā)揮原有的凍后水分能保持在原來的位置，并發(fā)揮原有的作用，有利于保持食品原有的營養(yǎng)價值和品質(zhì)。作用，有利于保持食品原有

50、的營養(yǎng)價值和品質(zhì)。 緩凍形成的較大冰結(jié)晶會刺傷細(xì)胞，破壞組織緩凍形成的較大冰結(jié)晶會刺傷細(xì)胞，破壞組織結(jié)構(gòu)，解凍后汁液流失嚴(yán)重，影響食品的價值，結(jié)構(gòu)，解凍后汁液流失嚴(yán)重，影響食品的價值，甚至不能食用。甚至不能食用。四、凍結(jié)速度四、凍結(jié)速度五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間1. 平板凍結(jié)平板凍結(jié) (圖示圖示)。 (1) 因凍結(jié)產(chǎn)生的熱量因凍結(jié)產(chǎn)生的熱量 對于厚度為對于厚度為dx，表面積為，表面積為F 的凍層，凍結(jié)時應(yīng)放的凍層，凍結(jié)時應(yīng)放出的熱量出的熱量dQ為：為：dQ=F.dx. .qi F：平板面積（：平板面積（m2) ； ：食品密度（：食品密度（kg/m3）；）； qi：凍結(jié)潛熱（：凍結(jié)潛熱（kJ/kg

51、）（2）由溫差引起的熱量傳遞）由溫差引起的熱量傳遞在（在（TPT）溫差作用下，經(jīng)厚度）溫差作用下，經(jīng)厚度x的的凍層在凍層在dt時間內(nèi)傳至冷卻介質(zhì)的熱量為：時間內(nèi)傳至冷卻介質(zhì)的熱量為：dQ=KF T.dt式中，式中，K=1/（1/ +x/ ） T=TPT五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間（3）平板凍結(jié)時間的計算式）平板凍結(jié)時間的計算式由于由于dQ=dQ，確定邊界條件后進(jìn)行積，確定邊界條件后進(jìn)行積分可得平板狀食品的凍結(jié)時間計算式：分可得平板狀食品的凍結(jié)時間計算式：)4(22LLTqti式中，式中，L、x-厚度（厚度（m），）， t-凍結(jié)時間（凍結(jié)時間（h），）， -食品表面放熱系數(shù)（

52、食品表面放熱系數(shù)（kJ/m2h），）， -已凍結(jié)食品的導(dǎo)熱系數(shù)（已凍結(jié)食品的導(dǎo)熱系數(shù)（kJ/mh）2. 圓柱狀及球狀食品的凍結(jié)時間圓柱狀及球狀食品的凍結(jié)時間同理，圓柱狀及球狀食品的凍結(jié)時間計算式分別為：同理，圓柱狀及球狀食品的凍結(jié)時間計算式分別為：)4(42ddTqti)4(62ddTqti式中，式中，d分別為圓柱及球的直徑。分別為圓柱及球的直徑。圓柱狀圓柱狀球狀球狀五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間3. 通用凍結(jié)時間計算式（普朗克方式）通用凍結(jié)時間計算式（普朗克方式） 將上述公式引入適當(dāng)?shù)南禂?shù)就能得到適用將上述公式引入適當(dāng)?shù)南禂?shù)就能得到適用于三種幾何形狀的通用計算式：于三種幾何形狀的通用計算式：式中，

53、式中，P和和R為被凍物的幾何形狀參數(shù)為被凍物的幾何形狀參數(shù)。)(2RxPxTqti五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間普朗克方程的局限性普朗克方程的局限性只考慮了形成冰時放出潛熱的時間，而未考慮只考慮了形成冰時放出潛熱的時間，而未考慮從物品初溫到凍結(jié)點的時間從物品初溫到凍結(jié)點的時間計算式推導(dǎo)中凍結(jié)區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)計算式推導(dǎo)中凍結(jié)區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù) 值為常數(shù)，值為常數(shù)，實際上隨著凍層溫度降低，凍結(jié)水量增加，凍實際上隨著凍層溫度降低，凍結(jié)水量增加，凍層內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)在不斷變化層內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)在不斷變化 假定傳熱情況在兩側(cè)溫度不變的穩(wěn)定條件下進(jìn)假定傳熱情況在兩側(cè)溫度不變的穩(wěn)定條件下進(jìn)行，而實際凍結(jié)中兩側(cè)溫差往往會發(fā)生變化行，而實

54、際凍結(jié)中兩側(cè)溫差往往會發(fā)生變化五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間4. 國際制冷學(xué)會推薦的冷凍時間計算公式國際制冷學(xué)會推薦的冷凍時間計算公式為改進(jìn)精度，把普朗克方程中的為改進(jìn)精度，把普朗克方程中的qi用食品初溫用食品初溫和終溫時的焓差和終溫時的焓差 i代替，即為：代替，即為：)(2RxPxTit 焓差值焓差值 i可查有關(guān)手冊?？刹橛嘘P(guān)手冊。五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間4. 縮短凍結(jié)時間的途徑縮短凍結(jié)時間的途徑從上式看，對于一種確定的食品及其加工工藝，從上式看，對于一種確定的食品及其加工工藝，其其 i，和和Tp（T=Tp-T）都可看作常數(shù)，而）都可看作常數(shù)，而x，和和T是可以改變的。因此，縮短凍結(jié)時間就是可以改

55、變的。因此，縮短凍結(jié)時間就應(yīng)從這三方面加以考慮：應(yīng)從這三方面加以考慮：減小食品厚度，減小食品厚度，增大放熱系數(shù)（采用強(qiáng)制循環(huán)，采用液體增大放熱系數(shù)（采用強(qiáng)制循環(huán)，采用液體介質(zhì)等），介質(zhì)等）， 降低冷凍溫度。降低冷凍溫度。五、凍結(jié)時間五、凍結(jié)時間)(2RxPxTit 設(shè)表面平坦厚度為設(shè)表面平坦厚度為L的物的物料，預(yù)冷到料，預(yù)冷到0后置于介后置于介質(zhì)溫度為質(zhì)溫度為T的環(huán)境中，其的環(huán)境中，其溫度降到冰點溫度降到冰點TP時開始凍時開始凍結(jié)。經(jīng)時間結(jié)。經(jīng)時間t后凍結(jié)層離表后凍結(jié)層離表面的距離為面的距離為x。又經(jīng)。又經(jīng)dt時間時間后凍層向內(nèi)推進(jìn)后凍層向內(nèi)推進(jìn)dx。LTTP平板凍結(jié)的圖示平板凍結(jié)的圖示五、凍

56、結(jié)時間五、凍結(jié)時間如何獲取幾何形狀參數(shù)如何獲取幾何形狀參數(shù)P、R？ 三種幾何體的三種幾何體的 P、R形狀參數(shù)形狀參數(shù) 方塊狀方塊狀/長方塊狀食品的長方塊狀食品的P、R值圖值圖 方塊狀方塊狀/長方塊狀食品的長方塊狀食品的P、R值表值表三種幾何體的三種幾何體的 P、R形狀參數(shù)形狀參數(shù)平板平板 圓柱圓柱 球狀球狀P1/21/41/16R1/81/161/24方塊狀方塊狀/長方塊狀食品的長方塊狀食品的P、R值圖值圖設(shè)長方形的設(shè)長方形的 長邊為長邊為a （45） 次長邊為次長邊為b（30） 短邊為短邊為c （15）計算計算:1=b/c （2）2=a/c （3）根據(jù)計算值從右圖根據(jù)計算值從右圖查查P值值

57、（0.27）和和R值值 （0.077）RP六、凍結(jié)方法六、凍結(jié)方法 1.凍結(jié)器分類凍結(jié)器分類(按生產(chǎn)方式）按生產(chǎn)方式） 2.有規(guī)律間斷與半連續(xù)式的區(qū)別有規(guī)律間斷與半連續(xù)式的區(qū)別 3.凍結(jié)方式的三種基本類型凍結(jié)方式的三種基本類型1. 凍結(jié)系統(tǒng)的操作方式分類（按生產(chǎn)過程特性）凍結(jié)系統(tǒng)的操作方式分類（按生產(chǎn)過程特性）批量式凍結(jié)器：先裝載一批產(chǎn)品，然后凍結(jié)一個周期，批量式凍結(jié)器：先裝載一批產(chǎn)品，然后凍結(jié)一個周期，凍結(jié)完畢后，設(shè)備停止運轉(zhuǎn)并卸貨。凍結(jié)完畢后，設(shè)備停止運轉(zhuǎn)并卸貨。半連續(xù)式凍結(jié)器：將批量式凍結(jié)器的一個較大的批量分半連續(xù)式凍結(jié)器：將批量式凍結(jié)器的一個較大的批量分成幾個較小的批量，在同一個凍結(jié)器

58、內(nèi)進(jìn)行相對連續(xù)的成幾個較小的批量，在同一個凍結(jié)器內(nèi)進(jìn)行相對連續(xù)的處理。處理。 連續(xù)式凍結(jié)器：產(chǎn)品連續(xù)地或有規(guī)律間斷地通過凍結(jié)器，連續(xù)式凍結(jié)器：產(chǎn)品連續(xù)地或有規(guī)律間斷地通過凍結(jié)器，采用機(jī)械化而且經(jīng)常是全自動化的系統(tǒng)。連續(xù)式凍結(jié)器：采用機(jī)械化而且經(jīng)常是全自動化的系統(tǒng)。連續(xù)式凍結(jié)器：產(chǎn)品連續(xù)地或有規(guī)律間斷地通過凍結(jié)器，采用機(jī)械化而產(chǎn)品連續(xù)地或有規(guī)律間斷地通過凍結(jié)器，采用機(jī)械化而且經(jīng)常是全自動化的系統(tǒng)。且經(jīng)常是全自動化的系統(tǒng)。六、凍結(jié)方法六、凍結(jié)方法2.有規(guī)律間斷與半連續(xù)式的區(qū)別：有規(guī)律間斷與半連續(xù)式的區(qū)別：n一次裝運產(chǎn)品的數(shù)量一次裝運產(chǎn)品的數(shù)量有規(guī)律間斷時是一袋、一紙盒或一盤，有規(guī)律間斷時是一袋、一

59、紙盒或一盤， 半連續(xù)式則是含許多袋、盤、紙盒的一輛車或一個半連續(xù)式則是含許多袋、盤、紙盒的一輛車或一個貨架貨架 n裝貨與等待的時間裝貨與等待的時間有規(guī)律間斷往往只有幾秒鐘，不影響流水線的運行，有規(guī)律間斷往往只有幾秒鐘，不影響流水線的運行，而半連續(xù)式則需要較長的時間，形成明顯的中斷而半連續(xù)式則需要較長的時間，形成明顯的中斷 。六、凍結(jié)方法六、凍結(jié)方法3.凍結(jié)方式的三種基本類型凍結(jié)方式的三種基本類型(產(chǎn)品除熱方式）產(chǎn)品除熱方式）吹風(fēng)凍結(jié)吹風(fēng)凍結(jié)表面接觸凍結(jié)表面接觸凍結(jié)低溫凍結(jié)低溫凍結(jié) 組合方式（如先經(jīng)過低溫處理，然后經(jīng)機(jī)械制冷組合方式（如先經(jīng)過低溫處理，然后經(jīng)機(jī)械制冷裝置完成凍結(jié)過程）。裝置完成凍

60、結(jié)過程）。六、凍結(jié)方法六、凍結(jié)方法吹風(fēng)凍結(jié)吹風(fēng)凍結(jié) 吹風(fēng)式凍結(jié)裝置用空氣作為傳熱介質(zhì)。吹風(fēng)式凍結(jié)裝置用空氣作為傳熱介質(zhì)。 早期的裝置早期的裝置:一個帶有冷風(fēng)機(jī)及制冷系統(tǒng)的冷庫。一個帶有冷風(fēng)機(jī)及制冷系統(tǒng)的冷庫。 現(xiàn)在有了各種水平的凍結(jié)設(shè)備。現(xiàn)在有了各種水平的凍結(jié)設(shè)備。 可分為批量式（可分為批量式（冷庫冷庫，固定的吹風(fēng)隧道固定的吹風(fēng)隧道，帶推車帶推車的吹風(fēng)隧道的吹風(fēng)隧道）和連續(xù)式（）和連續(xù)式（直線式直線式、螺旋式螺旋式和和流化流化床式床式凍結(jié)器）凍結(jié)器）六、凍結(jié)方法六、凍結(jié)方法1）冷庫2）固定的吹風(fēng)隧道3）帶推車的吹風(fēng)隧道4）直線式凍結(jié)器4）直線式凍結(jié)器5）螺旋式凍結(jié)器風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)蒸發(fā)器蒸發(fā)器制冷盤管