第六章果蔬速凍

第六章果蔬速凍[教學(xué)目的]掌握速凍原理，及其速凍過程中各種生物、酶、水的變化，熟悉速凍對果蔬的影響和速凍工藝。[重點難點]速凍原理和工藝，以及速凍對果蔬的影響。本章內(nèi)容第一節(jié)速凍原理

第二節(jié)速凍對果蔬的影響

第三節(jié)果蔬速凍工藝第四節(jié)果蔬速凍生產(chǎn)實例速凍草莓速凍黃桃速凍蓮藕速凍杏仁速凍混合蔬菜速凍獼猴桃速凍豌豆速凍香芋第一節(jié)速凍原理

食品速凍是指將食品原料經(jīng)預(yù)處理后，采用快速凍結(jié)的方法使之凍結(jié)，并在適宜低溫下（-18℃~-20℃）進(jìn)行儲存。

優(yōu)質(zhì)速凍食品應(yīng)具備以下五個要素（1）-18℃－-30℃凍結(jié)，20min內(nèi)完成；（2）速凍后食品中心溫度要達(dá)到－18℃下；（3）針狀小冰晶，其直徑應(yīng)小于100um；（4）冰晶體分布合理，不損傷細(xì)胞組織；（5）食品解凍時，不產(chǎn)生汁液流失。速凍食品特點（1）有包裝或容器，品質(zhì)難直接辨別；（2）速凍非殺菌微生物、酶等活性尚存，解凍則部分或全部恢復(fù)；（3）貯藏過程中，溫度變化會引起微生物增殖；（4）高油脂食品在凍藏過程中會發(fā)生氧化。一、冷凍點和低共熔點凍結(jié)點（冰點）：在一定壓力下物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)向固態(tài)的溫度點。過冷：通常水只有被冷卻到低于凍結(jié)點的某一溫度時才開始凍結(jié)，這種現(xiàn)象稱為過冷。低于凍結(jié)點的這一溫度稱為過冷點，凍結(jié)點和過冷點的溫度差稱為過冷度。冷凍過程★水凍結(jié)的兩個過程：降溫和結(jié)晶★結(jié)冰的兩個過程：晶核形成和晶體增長①晶核在過冷條件達(dá)到后才能出現(xiàn)。②冰晶體增長是水分子有序地不斷結(jié)合到晶核上。圖6-1水的相圖名稱含水量(%)冰點(℃)名稱含水量(%)冰點(℃)蘋果85-2青刀豆88.9-1.3杏85.4-2龍須菜94-2櫻桃82-4.5芹菜94-1.2葡萄82-4胡蘿卜83-1.7桃86.9-1.5青椒92.4-1.9～-1.1楊梅90-1.3青豌豆74-1.1西瓜92.1-1.6南瓜90.5-1.0草莓90-1.17蘆筍93-2.2梨83-2蘑菇91.1-1.8常見果蔬的含水量和冰點

低共熔點（冰鹽凍結(jié)點、共晶點） 溶液或食品物料凍結(jié)時，在初始凍結(jié)點開始凍結(jié)，隨著凍結(jié)過程的進(jìn)行，水分不斷地轉(zhuǎn)化為冰結(jié)晶，凍結(jié)點也隨之降低，直至所有的水分都凍結(jié)，此時溶液中的溶質(zhì)、水（溶劑）達(dá)到共同固化，這個狀態(tài)點被稱為低共熔點、冰鹽凍結(jié)點或共晶點。純水的凍結(jié)曲線

τ/minT/℃-1BC-5-181020EDA純水0A→B過冷狀態(tài)B→C溫度回升C→D冰晶形成D→E冰的降溫二、凍結(jié)過程和凍結(jié)曲線過冷點凍結(jié)點晶核形成

A→S過冷狀態(tài)；

S→B釋放潛熱；冰晶成長

B→C大部分水分形成冰晶；達(dá)到終溫

C→D溶質(zhì)組分濃縮，凍結(jié)溫度不斷下降。食品的凍結(jié)曲線(一)τ/minT/℃-1ASBC-5-181020D冷卻階段(Ⅰ)最大冰晶生成階段(Ⅱ)品溫迅速降低階段(Ⅲ)食品的凍結(jié)曲線（二）T/℃τ/min0℃ⅠⅡⅢc.凍結(jié)曲線在生產(chǎn)上的意義小結(jié)：食品凍結(jié)規(guī)律凍結(jié)從過冷點開始，凍結(jié)開始后溫度回升至冰點；隨著水分凍結(jié)量增大，溶質(zhì)濃度增大，凍結(jié)溫度不斷下降；要實現(xiàn)水分完全固化，必須達(dá)到低共熔點溫度。三、凍結(jié)速率凍結(jié)速率是指食品物料內(nèi)某點的溫度下降速率或冰峰的前進(jìn)速率。食品中心溫度從-1℃降到-5℃所需的時間，少于30min，快速凍結(jié)，超過30min，緩慢凍結(jié)。（一）時間-溫度法凍結(jié)速率缺點：對最大冰晶生成帶溫度區(qū)間較寬的食品不適用。不能反映食品物料形態(tài)、幾何尺寸和包裝情況。使用注意：標(biāo)注樣品大小0.1㎝/h1㎝/h5㎝/h20㎝/h慢速中速快速以冰層推進(jìn)的距離區(qū)分：（二）冰峰的前進(jìn)速率指單位時間內(nèi)-5℃的凍結(jié)層從食品表面伸向內(nèi)部的距離，又稱平均（名義）凍結(jié)速率。（三）國際冷凍學(xué)會（IIR）定義食品表面與中心溫度點間的最短距離，與食品表面達(dá)到0℃后食品中心溫度降至比食品凍結(jié)點低10℃所需時間之比。

冷凍庫0.2cm/h慢速凍結(jié)送風(fēng)凍結(jié)器0.5～2cm/h中速凍結(jié)懸浮凍結(jié)器5～10cm/h快速凍結(jié)液氮凍結(jié)器10～100cm/h快速凍結(jié)四、凍結(jié)速度與冰晶的狀態(tài)和分布緩慢凍結(jié)凍結(jié)速度慢，細(xì)胞內(nèi)水分向細(xì)胞外冰晶轉(zhuǎn)移的時間長，結(jié)果形成較大的冰晶體。快速凍結(jié)冰層向內(nèi)推進(jìn)的速度大于細(xì)胞內(nèi)水分向外轉(zhuǎn)移的速度，因而形成無數(shù)細(xì)小的冰晶體。龍須菜的凍結(jié)速度與冰晶大小的關(guān)系凍結(jié)方法凍結(jié)溫度（℃）凍結(jié)速度cm/h冰晶（μ）厚寬長液氮-19610~1000.5~50.5~55~15干冰+乙醇-8010左右6.118.229.2鹽水-186左右9.112.829.7平板-402~487.6163.0320.0空氣-180.08~0.2324.4544.0920.0通過0℃~-5℃的時間冰晶位置形狀大小(直徑/um*長度/um)數(shù)量數(shù)秒細(xì)胞內(nèi)針狀(1～5)*5極多1.5min細(xì)胞內(nèi)桿狀(10～20)*20多數(shù)40min細(xì)胞內(nèi)柱狀(50～100)*100少數(shù)90min細(xì)胞外塊粒狀(50～200)*200少數(shù)凍結(jié)速度與冰晶形狀之間的關(guān)系凍結(jié)西紅柿細(xì)胞的變化凍結(jié)前的西紅柿細(xì)胞－5℃下緩慢凍結(jié)－70℃下快速凍結(jié)五、食品的變質(zhì)及凍藏?降低溫度能減緩微生物生長和繁殖的速度和酶活性，這就是冷藏和凍結(jié)冷藏的依據(jù)。?低溫可以減緩微生物的生長和活力，并可使部分細(xì)菌死亡，但死亡速度比在高溫下緩慢得多。僅靠冷不能使食品殺菌。六、凍結(jié)速度與果蔬產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系關(guān)于凍結(jié)速度的討論選擇凍結(jié)速度并非越快越好體積較大、對緩凍影響不敏感的食品不一定采用速凍；凍結(jié)速度只是影響凍品質(zhì)量的主要因素之一不可忽略原料及前處理方法以及凍藏環(huán)境條件的控制；利用緩凍亦可改善食品的品質(zhì)和加工性能利用溶質(zhì)的重新分布——生產(chǎn)冷凍濃縮果汁利用粗大冰晶體形成多孔結(jié)構(gòu)——油炸蠶豆的酥松質(zhì)構(gòu)、果脯滲糖效果的改進(jìn)第二節(jié)速凍對果蔬的影響一、食品在凍結(jié)過程中的物理和化學(xué)變化（一）體積的變化：膨脹，速凍產(chǎn)生內(nèi)壓，出現(xiàn)龜裂。（二）水分的重新分布：緩慢凍結(jié)較明顯（三）機(jī)械損傷：刺傷細(xì)胞組織、食品失去復(fù)原性。（四）非水相組分被濃縮（五）重結(jié)晶（六）干耗（干縮）（七）變色：黑變、褐變、退色（八）脂類的氧化和降解（九）蛋白質(zhì)溶解性下降（十）其他變化凍結(jié)和貯藏期間，積累羰基化合物和乙醇，產(chǎn)生揮發(fā)性異味。凍結(jié)和解凍后，組織軟化。凍藏期間，色澤變化。葉綠素脫鎂、酶促褐變。凍藏期間，對營養(yǎng)成分的影響。速凍前的影響酶的作用不可忽視。二、果蔬凍結(jié)與凍藏工藝的控制

①要求在適合食用的成熟度采收；②一般采用速凍工藝，速凍溫度視果蔬種類而定；③不同果蔬對低溫凍結(jié)的承受力有較大的差別；④果蔬凍藏過程的溫度愈低，對果蔬品質(zhì)的保持效果愈好。第三節(jié)果蔬速凍工藝一、速凍果蔬預(yù)處理工藝流程：原料選擇→預(yù)冷→清洗→去皮、切分→燙漂→瀝干→速凍→包裝→凍藏→解凍使用原料選擇：合適種類、品種，適當(dāng)成熟度，新鮮。原料的預(yù)冷：通常有空氣冷卻和冷水冷卻。清洗：保證產(chǎn)品符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的重要工序。切分的目的：

①大小、規(guī)格一致，質(zhì)量均勻，包裝整齊。②工藝參數(shù)便于統(tǒng)一，便于工藝處理。漂燙

①破壞原料中酶的活性，殺菌，保持原有色澤。②排除細(xì)胞組織中的氣體，利于維生素的保存。③軟化纖維組織，去除不良味道，便于烹調(diào)加工。④方法：熱水法、蒸汽法、微波法、紅外線法等。冷卻：立即降至10℃左右。瀝干：避免凍結(jié)時結(jié)成冰塊，采用離心甩干機(jī)或振動篩。包裝作用：①控制冰晶升華，防止干燥。②防止氧化引起變色變味變質(zhì)。③防止微生物污染，保持產(chǎn)品的衛(wèi)生質(zhì)量。④便于產(chǎn)品運(yùn)輸銷售和食用。美觀、宣傳廣告作用。凍藏①低溫（-18℃）；②庫溫相對穩(wěn)定。?影響凍結(jié)時間的因素及縮短其途徑?影響凍結(jié)時間的因素（1）產(chǎn)品的大小和形狀（厚度）（2）冷卻介質(zhì)的溫度（3）產(chǎn)品的凍結(jié)點和終溫（4）產(chǎn)品的表面放熱系數(shù)和產(chǎn)品的導(dǎo)熱率（5）產(chǎn)品的熱焓變化?縮短凍結(jié)時間的有效途徑（1）減小食品厚度；（2）降低介質(zhì)的溫度；（3）增加食品的表面積。一、食品的凍結(jié)方法按冷卻介質(zhì)與食品的接觸狀況分（1）間接凍結(jié)：靜止空氣凍結(jié)、送風(fēng)凍結(jié)、鼓風(fēng)凍結(jié)和平板接觸凍結(jié)（2）直接凍結(jié)：冰鹽混合物凍結(jié)、液氮凍結(jié)、液態(tài)二氧化碳凍結(jié)二、凍結(jié)裝置?食品的凍結(jié)方法與設(shè)備板帶凍結(jié)裝置寬帶式連續(xù)快速凍結(jié)裝置平板凍結(jié)裝置擱架平板凍結(jié)裝置流態(tài)化速凍機(jī)螺旋凍結(jié)裝置速凍裝置小型凍干機(jī)三、凍藏與物流管理（一）食品冷藏鏈的組成（二）冷藏運(yùn)輸滿足條件：維持低溫環(huán)境，保持食品的品溫；隔熱性好；溫度可調(diào)節(jié)制冷裝置占空間小；制冷裝置質(zhì)輕、穩(wěn)定、安全運(yùn)輸成本低。（三）冷藏和物流管理3C原則：規(guī)定保鮮時應(yīng)做到冷卻（Chilling）、清潔（Clean）、小心（Care）。3P原則：產(chǎn)品質(zhì)量取決于原料（Products）、加工工藝（Processing）、包裝（Package）。3T原則：產(chǎn)品最終質(zhì)量還取決于在冷藏鏈中流通的時間（Time）、溫度條件（Temperature）、產(chǎn)品耐藏性（Tolerance）。1.3C、3P及3T原則2.質(zhì)量檢查要堅持“終端原則”3.HACCP(hazardanalysisandcriticalcont