食品冷卻保鮮

食品冷卻保鮮

食品變質(zhì)的原因是多樣的，如果把食品進行冷凍加工，食品的生化反應(yīng)速度大大減慢，使食品可以在放長時間內(nèi)貯藏不變質(zhì)，這就是低溫貯藏食品的基本原理

第一節(jié)食品低溫貯藏的基本原理

動物性食品低溫貯藏腐敗變質(zhì)的變化酶食品腐敗變質(zhì)細菌無論是酶的作用或是細菌的繁殖，這些生理生化作用都是要求適宜的溫度和水分，在低溫和不適宜的環(huán)境下就難以進行，特別是酶。環(huán)境的pH對細菌影響很大，一般細菌的最適PH為7-8，低于4-5細菌就不能正常發(fā)育。植物性食品低溫貯藏腐敗變質(zhì)的變化植物性食品變質(zhì)的主要原因是呼吸作用。果、蔬的表皮——保護、調(diào)節(jié)呼吸和蒸發(fā)等生理作用水果的角質(zhì)層比較厚（3～8u），水分蒸發(fā)極少。蔬菜角質(zhì)層不十分發(fā)達，水分蒸發(fā)快。因此，一般蔬菜貯藏性低。果、蔬的水分蒸發(fā)，主要靠開孔進行，為抑制水分蒸發(fā)。對果蔬可進行涂膜處理，可以大大地抑制水分蒸發(fā)，

果、蔬的呼吸作用——生物氧化體系，對果、蔬組織細胞重要保護作用，但采摘后的果、蔬不能內(nèi)從母株上得到水分及其他營養(yǎng)物質(zhì)，只能消耗其體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)而逐漸失去耐藏性，使抗病能力降低而發(fā)生病害。果、蔬在貯藏期間的病害是造成大量腐爛損失的重要原因，貯藏中的病害主要有兩類：侵染性病害——由病原微生物（真菌和細菌）引起的。非侵染性病害——貯藏環(huán)境條件不適于果、蔬的生理活動的要求，使細胞組織的正常代謝過程遭受破壞，即生理病害，如鴨梨的果心病，馬鈴籌的黑心病

要長期貯藏植物性食品，就必須維持它們的活體狀態(tài)，同時又要控制減弱它們的呼吸作用。而低溫是能夠減弱果、蔬類食品的呼吸作用，延長貯藏期限的。

控制空氣中成分含量(氧、二氧化碳)，就能取得最佳的效果。

一、酶的作用1.水活度變化：魚體呈凍結(jié)狀態(tài)時，液相固相的冰，化學(xué)反應(yīng)的速度更低。2.溫度影響：溫度下降，酶的活性減弱，由其催化的化學(xué)反應(yīng)速度隨之減慢。大量的酶類，即使在凍結(jié)的基質(zhì)中，仍然繼續(xù)活動，某些脂酶甚至在-29℃時還能起催化作用，產(chǎn)生游離脂肪酸。因此，利用低溫可使食品鮮度得到良好保持。二、低溫與微生物

與食品腐敗有關(guān)的許多細菌和病原菌——屬于中溫菌，中溫細菌中的一般中毒細菌的發(fā)育，大體在10℃以下開始變慢，4-5℃以下停止繁殖低溫與微生物低溫細菌在0℃以下繁殖變慢，-10℃以下停止。如酵母菌在-3℃時停止發(fā)育，但也有的在-5℃，有的在-10℃才停止生長發(fā)育。霉菌更能忍受低溫，在-7.8℃甚至更低的溫度時仍能生長發(fā)育。食品內(nèi)水中的細菌都是嗜冷菌，在0℃以下仍能生長繁殖。因此，要完全停止它們的繁殖，就必須把溫度降低到-18℃以下，這時食品內(nèi)絕大部分水都凍結(jié)成冰了，食品內(nèi)的微生物卻無法攝取三、低溫與呼吸作用

(一)低溫與呼吸速度食品的溫度每上升10℃，其化學(xué)變化或化學(xué)反應(yīng)的速度增加的倍數(shù)叫溫度系數(shù)，用Q10表示。果蔬多數(shù)情況的Q10為2～3，即溫度上升10℃，化學(xué)反應(yīng)的速度比溫度未上升10℃前的反應(yīng)速度大2～3倍；相反，溫度下降10℃化學(xué)反應(yīng)速度減少1/2～2/3。

不同果、蔬的Q10。有不同數(shù)值，在0℃～35℃的溫度范圍內(nèi)，溫度低時Q10增大，呼吸速度減弱對果蔬的貯藏有利，相反，溫度超過35℃～40℃，呼吸強度反而降低，如果溫度還要升高于果實中酶被破壞，呼吸作用將會停止。

(二)低溫與呼吸高峰貯藏在1.1℃～-2.5℃之間是最佳溫度。

(三)低溫與呼吸強度

溫度對于果、蔬呼吸強度的影響是極為顯著的。

溫度25℃～5℃時，食品的變質(zhì)作用進行的最強烈。隨著溫度的降低，微生物的活動減慢，呼吸作用被控制，低溫能延緩和減弱食品的變質(zhì)作用。并能最大限度地保持食品的新鮮度和色、味、香。

第二節(jié)

食品冷卻保鮮原理

一、食品冷卻的保鮮原理

食品冷卻是通過快速排出食品內(nèi)部的熱量,使食品溫度在盡快可能短的時間內(nèi)(一般為幾小時)降低到冰點以上,抑制微生物的活動和繁殖或果、蔬的呼吸作用，使食品的新鮮度能得到很好的保持，延長食品的貯藏期，并能使某些食品(如肉類)進行一部分的成熟過程，使其具有柔軟、芳香、易消化。冷卻是將食品的品溫降低到接近食品的冰點，不凍結(jié)。延長食品貯藏期的一種廣泛采用的方法，有些凍結(jié)食品在凍前也先要進行冷卻。

二、食品冷卻的方法

食品的冷卻方法常用的有冷風(fēng)冷卻、真空冷卻、冷水冷卻、碎冰冷卻，按食品的種類和冷卻要求的不同，使用不同的冷卻方法。

1.冷風(fēng)冷卻冷風(fēng)冷卻是利用被風(fēng)機強制流動的冷空氣使被冷卻食品的溫度下降的一種冷卻方法，它是一種使用范圍較廣的冷卻方法。

冷風(fēng)冷卻使用最多的是冷卻水果、蔬菜，冷風(fēng)機將冷空氣從風(fēng)道中吹出。在肉類的冷卻工藝采用變溫快速兩段冷卻法冷風(fēng)冷卻還可以用來冷卻禽、蛋、調(diào)理食品等。冷風(fēng)的缺點是被冷卻食品的干耗較大。

2.冷水冷卻冷水冷卻是通過低溫水把被冷卻的食品冷卻到指定的溫度的方法。冷水冷卻可用于水果、蔬菜、家禽、水產(chǎn)品等食品的冷卻，特別是對一些易變質(zhì)的食品更適合。(1)浸漬式(2)散水式——噴嘴噴向食品

(3)降水式——傳送帶上移動，上部的水盤均勻地像降雨一樣地降水，這種形式適用于大量處理。

冷水冷卻比冷風(fēng)冷卻速度快，而且沒有干耗。缺點是被冷卻食品之間易交叉感染。

3.碎冰冷卻冰是一種很好的冷卻介質(zhì)，它有很強的冷卻能力。淡水冰和海水冰；塊冰(塊重100kg/塊或120kg/塊，經(jīng)破碎后用來冷卻食品)、管冰、片冰、粒冰等。水產(chǎn)品冷卻一般有加冰法(干法)、水冰法(濕法)及冷海水法三種

4.真空冷卻真空冷卻又叫減壓冷卻，它的原理是水分在不同的壓力下有不同的沸點，只要改變壓力，就可改變水分的沸騰溫度，真空冷卻裝置就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。

三、食品冷卻時的變化

1.水分蒸發(fā)食品在冷卻時，食品表面水分蒸發(fā)，出現(xiàn)干燥現(xiàn)象。造成質(zhì)量損失(俗稱干耗)，使植物性食品失去新鮮飽滿的外觀，當(dāng)減重達到5%時，水果、蔬菜會出現(xiàn)明顯的凋萎現(xiàn)象。肉類食品也會因水分蒸發(fā)而發(fā)生干耗，同時肉的表面收縮、硬化，形成干燥皮膜，色變等。雞蛋因水分蒸發(fā)而造成氣室增大，使蛋內(nèi)組織擠壓在一起而造成質(zhì)量下降。為了減少水果、蔬菜類食品冷卻時的水分蒸發(fā)量，要根據(jù)它們各自的水分蒸發(fā)特性，控制其適宜的濕度、溫度及風(fēng)速。

2.冷害

低溫冷害是指當(dāng)冷藏的溫度低于果蔬可以耐受的限度時，果蔬的正常代謝活動受到破壞，使果蔬出現(xiàn)病變，果蔬表面出現(xiàn)斑點、內(nèi)部變色（褐心）等。冷害癥狀隨品種的不同而各不相同，最明顯的癥狀是表皮出現(xiàn)軟化斑點和核周圍肉質(zhì)變色，像西瓜表面凹斑、鴨梨的黑心病、馬鈴薯的發(fā)甜等。一般來講，產(chǎn)地在熱帶、亞熱帶的果蔬容易發(fā)生冷害。

3.移臭（串味）羊肉、牛奶、茶葉放在一起會怎樣？要求包裝，冰箱分格抽屜，開發(fā)除臭劑。

4生理作用：水果、蔬菜后熟過程——香味、顏色、硬度的變化。5.成熟作用：

肉的成熟使肉類變得柔嫩，并具有特殊的鮮、香風(fēng)味。但是成熟作用如果進行得過分的話，肉質(zhì)就會進入腐敗階段，一旦進入腐敗階段，肉類的商品價值就會下降甚至失去。

6.脂類的變化冷卻貯藏過程中，食品中所含的油脂會發(fā)生水解、脂肪酸的氧化、聚合等復(fù)雜的變化，其反應(yīng)生成的低級醛、酮類物質(zhì)會使食品的風(fēng)味變差、味道惡化，使食品出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等現(xiàn)象。這種變化進行得非常嚴重時，就被人們稱之為“油燒”。7.淀粉老化

α-淀粉（糊化的淀粉），在接近0℃的低溫范圍內(nèi)，糊化了的α-淀粉迅速出現(xiàn)淀粉的β化，這就是淀粉的老化。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。8.微生物的增殖9.寒冷收縮宰后的牛肉在短時間內(nèi)快速冷卻，肌肉會發(fā)生顯著收縮現(xiàn)象，以后即使經(jīng)過成熟過程，肉質(zhì)也不會十分軟化，這種現(xiàn)象叫寒冷收縮。

第三節(jié)

果蔬的冷卻貯藏

一、采收、分級和包裝(一)采收果實的成熟可分綠熟、堅熟、軟熟和過熟四期。綠熟期：果實長成，綠色，果內(nèi)硬，缺乏香味和風(fēng)味，適于貯藏、運輸和加工。堅熟期：果實已成熟，肉硬，適于食用、加工、短期貯藏和運輸。軟熟期：果實色、香、味已充分表現(xiàn)，肉質(zhì)變軟，適于食用和加工，但不宜貯藏和運輸。過熟期：果實組織細胞解體，失去食用和加工價值。蔬菜一般以幼嫩為好，后熟能力的果蔬，在成熟度七八成時采收，香蕉可更早一些。

目前鑒定果實成熟度的方法主要有：(1)果梗脫離的難易度——(2)果皮顏色——隨著果實成熟度的提高，葉綠素就逐漸分解，類胡蘿卜素、花青素等則逐漸呈現(xiàn)出來——(3)主要化學(xué)物質(zhì)的含量——(4)果實的硬度

(5)果實的生長期

瓜熟蒂落糖和酸顏色越來越深(二)分級果蔬的分級辦法有兩種：品質(zhì)分級與大小分級。1.品質(zhì)分級

2.大小分級

(三)包裝

減少果蔬的擦傷。包紙可以減少水果的水分蒸發(fā)，使其不易萎縮，而且紙張又有隔熱作用，能阻止果溫的劇變。二、入庫前的準備工作和合理堆碼

1.降溫——采收后的果蔬堆放在田間、樹下或臨時搭蓋的棚內(nèi)，利用夜間冷空氣冷卻降溫。2.合理堆碼——“騎縫式”或“并列式三、貯藏溫度和濕度

(一)果蔬的貯藏溫度

一般來說，果蔬的冷藏溫度在0℃左右。柑類橘類橙類菠蘿6～8℃8～15℃5℃左右不低于6℃。

大白菜、毛豆、蔥頭、蒜頭宜在-1～1℃下貯藏，刀豆、青豌豆宜在1～3℃下貯藏。

(二)果蔬的貯藏濕度

一般多是以85%～95%進行貯藏的。濕度過高，可減少水分的蒸發(fā)量，避免因干燥而造成的質(zhì)量下降。但另一方面，微生物的繁殖卻旺盛起來，果蔬容易腐爛。濕度過低，雖然微生物的危害小，但又會造成用干燥而引起的質(zhì)量下降，不僅使果蔬失去新鮮飽滿的外觀，而且降低了對病害的抵抗能力，對長期貯藏十分不利。

水果的最佳貯藏溫度與特性

蔬菜的最佳貯藏溫度與特性

四、變溫貯藏

例如鴨梨采收后直接放入0℃冷庫迅速降溫，易發(fā)生黑心病，黑心病率達40.7%左右。如果將鴨梨先放在15℃的庫內(nèi)，預(yù)藏10d左右，再在6℃溫度條件下貯藏一段時間，然后每隔半個月降低1℃，一直降到0℃貯藏。結(jié)果表明，采用上述逐步降溫的力法，對防止鴨梨黑心病的發(fā)生有良好的效果。

五、空氣的更換與異昧的控制(一)空氣的更換——換新鮮空氣的管道，及時地把冷庫中過量的二氧化碳氣體排出，換進適量的新鮮空氣。

(二)異味的控制——一般多用通風(fēng)、活性炭吸附和空氣洗滌等方法

六、出庫前的升溫

果蔬從冷庫中直接取出，表面常常會結(jié)露，俗稱“發(fā)汗”現(xiàn)象，促使果蔬呼吸作用大大加強，使果藐容易變軟和腐爛。果蔬在出庫前要進行升溫，果蔬溫度上升到與外界氣溫相差4～5℃時才能出庫。

第四節(jié)

畜禽肉的冷卻

一、冷卻方法與設(shè)備1.冷卻的目的

（1）降溫：剛的肉體溫度一般為38～39℃。另外，新陳代謝作用使體內(nèi)溫度略有升高，如宰后1h的肉體溫度較剛宰殺時體溫高1.5～2℃，肉體較高的溫度和濕潤的表面最適宜微生物生長和繁殖，因此必須迅速進行冷卻。

冷卻使肉體表面形成一層完整而緊密的干燥膜，既可以阻止微生物生長繁殖，延緩肉體內(nèi)物理化學(xué)和生物化學(xué)的變化，又可以減緩肉體內(nèi)的水分蒸發(fā)，延長了肉的貯存時間，一般可以保存1～2周時間。肉的冷卻過程也是肉的成熟過程(排酸過程)，使肉由僵直變得柔軟，持水性增強，肉的風(fēng)味得到了改善，具有香味和鮮味。

2.冷卻方法與設(shè)備目前我國肉類的冷卻方法主要是冷風(fēng)冷卻法，即在冷卻間內(nèi)裝設(shè)落地式冷風(fēng)機或吊頂式冷風(fēng)機。

第一階段，空氣流速為2m/s，空氣溫度在-5～-15℃之間。經(jīng)過2～4h后，胴體表面溫度降到0～-2℃，而后腿中心溫度還在16～20℃。第二階段，溫度為＋1～-1℃，經(jīng)過10～14h后，半白條肉內(nèi)外溫度基本趨向一致，達到平衡溫度＋4℃時。整個冷卻過程在14～18h之內(nèi)可以完成。最近國外推薦的二段冷卻溫度更低，第一階段溫度達到-35℃，在lh內(nèi)完成；第二階段冷卻室空氣溫度在-20℃，可有效減小干耗

有關(guān)國家的肉類兩階段快速冷卻法技術(shù)參數(shù)

第五節(jié)

水產(chǎn)品的冷卻保鮮

三、水產(chǎn)品冷卻保鮮方法1.定義：將水產(chǎn)品降溫到凍結(jié)點以上的某一溫度，并在該溫度下保藏的方法。它包括冰藏、冷海水或冷鹽水鮮。2.發(fā)展情況：人類祖先很早就利用天然冰或冬季的寒冷來冷卻和凍結(jié)魚類，防止鮮魚腐敗。1861年埃諾克.派提出以冰與食鹽進行凍結(jié)的保鮮方法，1900年人工凍結(jié)保藏鮮魚成為美國的一項重要事業(yè)，1911年丹麥奧特生發(fā)現(xiàn)了鮮魚的浸漬凍結(jié)法，1923年美國建立了速冷工業(yè)。目前，冷凍是漁業(yè)上的主要保鮮方法。水產(chǎn)品冷卻保鮮方法冷卻條件下的水產(chǎn)品由于其冷卻終溫高于凍結(jié)點，體內(nèi)水分仍是液體狀態(tài)，能較好地保持水產(chǎn)品鮮活時的狀態(tài)和風(fēng)味，所以冷卻水產(chǎn)品很受消費者的歡迎。但儲藏期較短

第二節(jié)冰藏保鮮冰藏保鮮是一種廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品的保鮮方法。它是將水產(chǎn)品的溫度降至冰的融點附近，并在該溫度下進行保藏。由于冰冷和冰藏是兩個連續(xù)的、難以區(qū)分的過程，故通常合稱為冰藏。冰藏使用的冰有淡水冰和海水冰兩種，其融點分別為0℃和-2℃（海水冰通常無固定的融解點）。冰藏保鮮當(dāng)冰與魚體接觸時，固相的冰融化成液相的水，分別從魚體吸收335KJ/Kg的融化潛熱（溶解潛熱），魚體溫度迅速下降，同時融化的水還可洗去魚體上所附著的細菌和污物。由于冰的冷卻能力大，與魚體接觸無害，價格便宜，攜帶方便，并在冷卻過程中使魚體表面潤滑，有光澤，避免了使用其他方法常會發(fā)生的“干耗“現(xiàn)象，因此，冰對魚類來說是一種很好的冷卻介質(zhì)。冰藏保鮮常用的是淡水冰，但是在遠洋作業(yè)的漁船上也使用海水冰。海水冰的融點低，故比淡水冰能延長魚類的保鮮時間；另外，冰與魚體的含鹽量相等，能抑制糖原酵解作用，因此魚放出的熱量減少，冰的融化程度隨之降低，用海水冰保藏魚體，能不失其固有的色澤和硬度，保持鰓的顏色和眼球的透明度。注意：不能使用被污染的海水和港灣內(nèi)的海水制冷。冰藏保鮮天然冰是一種自然資源，在人工制冷不發(fā)達的年代里，人們建造天然冰庫來儲存采集的天然冰。隨著人造冰廠的建設(shè)，加上勞動力緊張，水源污染等，除北方少數(shù)地區(qū)還使用少量的天然冰，現(xiàn)在基本上使用人造冰（又叫機冰）。根據(jù)制造的方式、形狀等可分為塊冰、板冰、管冰、片冰等。目前我國的制冰廠，絕大多數(shù)采用桶制冰裝置，生產(chǎn)不透明的塊冰。塊冰的質(zhì)量分為125、100和50Kg三種。冰藏保鮮1984年國家標(biāo)準局發(fā)布了GB4601-84制冰桶國家標(biāo)準和GB4600-84人造冰的標(biāo)準，對水產(chǎn)品的冰藏保鮮起了促進作用。塊冰被用來冷卻水產(chǎn)品前，必須先將它軋成碎冰。碎冰裝到漁船上后，很容易凝結(jié)成塊，使用時還需重新敲碎，操作麻煩，并由于碎冰棱角銳利，易損傷魚體，對魚體不良，因此漁業(yè)發(fā)達的國家都使用片冰、管冰、板冰、粒冰等一、冰藏保鮮的原理用碎冰冷卻魚類是基于在0℃融解時，每公斤的冰吸收355千焦溶解潛熱這一性質(zhì)。即冰與魚體接觸時，從魚體吸收熱，冰融解了，魚體同時被冷卻。冷卻所消耗的冷量用以下公式計算：Q=Gх

Cp(t1-t2)/355Q—消耗的冷量（KJ）G—魚體比熱容(3.35KJ/kg.K)冰點以上：3.35~3.77；冰點以下要變小，與含水量有關(guān)。粗略估算為3.35。Cp—魚體重量（Kg）t1—魚體冷卻前溫度t2—魚體冷卻后溫度例：將100Kg魚從20℃降到0℃，所需要的冰量。Q=3.35х100х（20-0）/355=19Kg冰藏保鮮的原理在魚貨冷藏或運輸中消耗的冷量包括將魚體冷卻到0℃和維