冷藏冷凍工藝學(xué),1,食品冷凍冷藏工藝學(xué),主講：劉睿Tel:87280765(O)E-mail:liurui,冷藏冷凍工藝學(xué),2,參考書目及資料,食品冷藏學(xué)食品工藝學(xué)導(dǎo)論食品冷凍工藝與設(shè)備食品工藝學(xué)中、外食品相關(guān)期刊中、外相關(guān)食品網(wǎng)站,冷藏冷凍工藝學(xué),3,本章內(nèi)容,第一節(jié)：概述第二節(jié)：食品的冷藏原理第三節(jié)：食品的冷卻第四節(jié)：食品的凍結(jié)第五節(jié)：食品的凍藏第六節(jié)：解凍第七節(jié)：冷凍食品品質(zhì)質(zhì)量管理第八節(jié)：HACCP在冷凍食品生產(chǎn)中的應(yīng)用,冷藏冷凍工藝學(xué),4,本章的重點(diǎn)和難點(diǎn),食品冷藏的原理食品冷卻過程中的熱量傳遞食品冷卻速度與時(shí)間食品冷卻、凍結(jié)、凍藏時(shí)的變化凍結(jié)速度與結(jié)晶分布情況凍結(jié)時(shí)間的計(jì)算凍結(jié)食品的T.T.T.概念及計(jì)算方法,冷藏冷凍工藝學(xué),5,第一節(jié)概述,1.冷凍工藝學(xué)的定義和內(nèi)容2.食品冷凍工藝學(xué)的發(fā)展過程3.食品冷凍工藝學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)4.我國冷凍食品工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),冷藏冷凍工藝學(xué),6,1.冷凍工藝學(xué)的定義和內(nèi)容,冷凍工藝學(xué)是一門使用人工制冷技術(shù)來降低溫度以保藏食品和加工食品的科學(xué)，即它是專門研究如何使用低溫條件來達(dá)到最佳地保藏食品和加工食品的方法，以使各種食品達(dá)到最大保鮮程度。,定義:,冷藏冷凍工藝學(xué),7,冷凍工藝學(xué)研究的內(nèi)容：,食品冷凍工藝學(xué)包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容：食品冷卻和冷藏的方法。食品在冷卻、冷藏過程中的變化。解凍技術(shù)和解凍過程中食品的變化。,back,冷藏冷凍工藝學(xué),8,2.食品冷凍工藝學(xué)的發(fā)展過程,(1)公元前1000多年前，天然冰雪貯藏食品(2)19世紀(jì)上半紀(jì)，由于新冷源冷凍機(jī)的出現(xiàn)，人工冷源開始取代天然冷源(3)19世紀(jì)來至今，用冷凍機(jī)直接凍結(jié)食品和冷藏食品(4)食品的冷藏如今已發(fā)展成一門科學(xué)技術(shù)了,back,冷藏冷凍工藝學(xué),9,3.食品冷凍工藝學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),現(xiàn)在食品冷凍技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在三個(gè)方面：(1)制冷裝置的變化,(2)食品在冷藏過程中的變化的研究，越來越受到重視,(3)解凍方式對(duì)食品冷凍質(zhì)量的影響的研究,總之，食品冷凍工藝，目前正處在一個(gè)圍繞提高食品質(zhì)量和提高效率為中心的迅速發(fā)展中。,back,冷藏冷凍工藝學(xué),10,4、我國冷凍食品工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),世界權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)AccessAsia曾出版了一份有關(guān)中國冷凍食品市場(chǎng)的報(bào)告。報(bào)告分析了19962002年中國冷凍食品市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)截至2007年的市場(chǎng)趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。,冷藏冷凍工藝學(xué),11,報(bào)告顯示:,2002年中國銷售的冷凍食品總價(jià)值達(dá)401億元人民幣（約合48億美元），比1996年增長(zhǎng)了90。中國冷凍食品市場(chǎng)上所占份額最大，發(fā)展最迅速的一個(gè)類別當(dāng)屬預(yù)制食品，其次為冷凍蔬菜，再次為冷凍紅肉、禽肉和魚類。,報(bào)告預(yù)測(cè):到2007年，中國市場(chǎng)冷凍食品銷售總額將達(dá)到554億元人民幣，比2002年增長(zhǎng)38。,冷藏冷凍工藝學(xué),12,4、我國冷凍食品工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),（1）中國冷凍食品工業(yè)的現(xiàn)狀,（2）中國冷凍食品工業(yè)迅速發(fā)展的主要原因,（3）中國冷凍食品工業(yè)發(fā)展過程中存在的主要問題,（4）中國冷凍食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),冷藏冷凍工藝學(xué),13,（1）中國冷凍食品工業(yè)的現(xiàn)狀,中國冷凍食品的起步較晚。,國內(nèi)冷凍食品發(fā)展較快的有滬、京、津等大城市和沿海開放城市。,近年來，國內(nèi)冷凍食品中發(fā)展較快的產(chǎn)品是速凍蔬菜和冷凍調(diào)理食品。,冷藏冷凍工藝學(xué),14,（2）中國冷凍食品工業(yè)迅速發(fā)展的主要原因,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展國民收入大幅度增加國內(nèi)冷藏鏈的建立和微波爐的普及餐飲業(yè)采用速凍調(diào)理食品國際市場(chǎng)對(duì)冷凍食品的需求量日益增長(zhǎng)冷凍食品的優(yōu)越性,冷藏冷凍工藝學(xué),15,（3）中國冷凍食品工業(yè)發(fā)展過程中存在的主要問題,宏觀調(diào)控乏力，管理混亂企業(yè)規(guī)模偏小，經(jīng)濟(jì)效益不高生產(chǎn)手段落后，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊科技投入不足，新產(chǎn)品開發(fā)跟不上市場(chǎng)需求冷鏈還有待于進(jìn)一步建立和完善,冷藏冷凍工藝學(xué),16,（4）中國冷凍食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),美國是世界上冷凍食品最發(fā)達(dá)的國家，1997年美國冷凍食品的產(chǎn)值達(dá)655.5億美無，產(chǎn)量達(dá)1700萬噸,年人均占有量65kg。,1995年歐共體13國的冷凍食品總產(chǎn)量逾1000萬噸,年人均消費(fèi)量達(dá)25kg。,冷藏冷凍工藝學(xué),17,日本是亞洲冷凍食品最發(fā)達(dá)的國家，1996年年人均消費(fèi)量達(dá)16.7kg。,從20世紀(jì)90年代后,國內(nèi)冷凍食品已有了持續(xù)高速的發(fā)展,但與發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)冷凍食品的年人均占有量仍較低。,隨著國民可自由支配收入的繼續(xù)增加，國內(nèi)冷凍食品工業(yè)將繼續(xù)向前發(fā)展。,冷藏冷凍工藝學(xué),18,（4）中國冷凍食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),國家將加強(qiáng)宏觀調(diào)控和監(jiān)督優(yōu)勝劣汰，涌現(xiàn)公認(rèn)的名牌產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，開發(fā)新產(chǎn)品高新技術(shù)在冷凍食品工業(yè)中的應(yīng)用改進(jìn)冷凍食品的包裝，減少白色污染冷凍食品加工設(shè)備和速凍裝置的國產(chǎn)化進(jìn)一步加強(qiáng)冷鏈的建設(shè),冷藏冷凍工藝學(xué),19,思考題：,食品冷凍工藝學(xué)研究的內(nèi)容食品冷凍技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在那幾個(gè)方面了解我國食品冷凍工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),冷藏冷凍工藝學(xué),20,第二節(jié)食品的原料特性及冷藏加工原理,冷藏冷凍工藝學(xué),21,本節(jié)內(nèi)容,食品的化學(xué)成分食品的變質(zhì)食品冷藏的原理,冷藏冷凍工藝學(xué),22,本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn),引起食品變質(zhì)的原因食品冷藏的原理,冷藏冷凍工藝學(xué),23,一、食品的化學(xué)成分,1.蛋白質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)；基本性質(zhì)2.糖類：組成；分類：?jiǎn)翁?、二糖、多?.脂類：高級(jí)脂肪酸等油脂和類脂（磷脂、固醇）4.維生素：脂溶性：Vit.A、D、E、K水溶性：Vit.B、C,冷藏冷凍工藝學(xué),24,5.酶：酶促反應(yīng)是食品腐敗變質(zhì)的重要原因之一。影響酶作用因素：酶濃度:底物濃度:溫度:pH:金屬離子等6.礦物質(zhì),冷藏冷凍工藝學(xué),25,7.水：食品中水分含量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不能直接反映食品貯藏的安全條件。只有水分活度才能直接反映食品的貯藏條件。,食品中的水用水分活度A表示：A=P/P0P：食品中呈溶液狀態(tài)的水的蒸汽壓。P0：純水的蒸汽壓。,冷藏冷凍工藝學(xué),26,二食品的變質(zhì),（一）概念：新鮮食品在常溫下(20)存放，由于隨著在食品表面的微生物作用和食品內(nèi)所含酶以及某些非酶原因的作用，使食品的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，直至食品腐敗或變質(zhì)，以致完全不能食用，這種變化即是食品的變質(zhì)。,冷藏冷凍工藝學(xué),27,(二）影響食品變質(zhì)的原因：,1.由微生物作用引起的變質(zhì)：在食品變質(zhì)的原因中，微生物往往是最主要的原因。引起食品腐敗或變質(zhì)的微生物有細(xì)菌、酵母和霉菌。其中以細(xì)菌引起的變質(zhì)最為顯著。微生物對(duì)食品的破壞作用與食品的種類、成分及貯藏環(huán)境有關(guān)。,冷藏冷凍工藝學(xué),28,影響微生物生長(zhǎng)繁殖的因素,(1)水分：人們通常采取降低食品的水分或降低環(huán)境濕度達(dá)到抑制或殺死微生物而保藏食品。(2)溫度：(3)營(yíng)養(yǎng)物：(4)pH值：(5)放射線和化學(xué)藥品等，有殺菌或抑菌作用,冷藏冷凍工藝學(xué),29,溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖的影響,各種微生物都只能在一定溫度范圍生長(zhǎng),一般情況下，低溫只是阻止微生物繁殖，不能殺死微生物。,一般來說，細(xì)菌對(duì)低溫的耐力較差。,凍結(jié)食品對(duì)微生物的低溫致死作用，主要是由于生化過程不正常所引起的；同時(shí)在低溫下，細(xì)胞中的類脂物變硬，減弱原生質(zhì)的滲透作用；此外，降溫使細(xì)胞的原生質(zhì)凝固；再者由于低溫，水結(jié)成冰，所生成的冰晶對(duì)細(xì)胞有致命的影響。,因此用低溫來保藏食品，必須維持足夠的低溫，以抑制微生物作用，使它失去分解食品的能力，達(dá)到低溫貯藏的目的。,冷藏冷凍工藝學(xué),30,2.由酶的作用引起的變質(zhì),無論是動(dòng)物性食品或植物性食品，其本身都含有酶。各種生化反應(yīng)，均需在酶的參與下進(jìn)行。酶反應(yīng)的速度隨食品的性質(zhì)而不同酶的作用具有專一性酶的活性與溫度有關(guān),低溫貯藏的溫度要根據(jù)酶的品種和食品種類而定一般要求在-20低溫下貯藏，含有不飽和脂肪酸的多脂類食品則要在-25-30低溫中貯藏，達(dá)到抑酶和防止氧化。,冷藏冷凍工藝學(xué),31,3.由非酶引起的變質(zhì),引起食品變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)大多由于酶的作用，但也有一些不與酶直接有關(guān)。如：油脂的酸敗，是由于油脂氧化引起的VC的氧化脫氫番茄色素和胡蘿卜素雙鍵的氧化等,冷藏冷凍工藝學(xué),32,無論是何種原因（微生物、酶、非酶）引起的變質(zhì)，在低溫的環(huán)境下，可以延緩，減弱它們。但低溫不能完全抑制它們的作用，即使在凍結(jié)點(diǎn)以下的低溫。食品進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏，其質(zhì)量仍有所下降。,冷藏冷凍工藝學(xué),33,三：食品的冷藏原理,防止食品的腐敗，對(duì)動(dòng)物性食品來說，主要是降低溫度抑制微生物的活動(dòng)和生化反應(yīng)；對(duì)植物性食品來說，主要是保持恰當(dāng)?shù)牡蜏兀ㄒ蚱贩N的不同而異），使植物體不致產(chǎn)生凍害又控制其呼吸作用。從而達(dá)到保持好食品質(zhì)量的效果。,冷藏冷凍工藝學(xué),34,思考題：,食品變質(zhì)影響食品變質(zhì)的原因如何防止食品的變質(zhì)能直接反映食品的貯藏條件的食品中的水分用什么表示？,冷藏冷凍工藝學(xué),35,第三節(jié)食品的冷卻,冷藏冷凍工藝學(xué),36,本節(jié)內(nèi)容,食品冷卻的目的及冷卻、凍結(jié)的溫度范圍食品在冷卻過程中的熱量傳遞食品冷卻的速度與時(shí)間食品冷卻時(shí)變化,冷藏冷凍工藝學(xué),37,本節(jié)重點(diǎn)與難點(diǎn),食品冷卻過程中的熱量傳遞食品冷卻的速度與時(shí)間食品冷卻時(shí)的變化,冷藏冷凍工藝學(xué),38,一、食品冷卻的目的及冷卻凍結(jié)的溫度范圍,（一）冷卻的定義冷卻是將食品的品溫降低到接近食品的冰點(diǎn)，但不凍結(jié)的一種冷加工的方法，是延長(zhǎng)食品保藏期的一種廣泛采用的方法。有些凍結(jié)食品在凍前也要進(jìn)行冷卻。,（二）食品冷卻的作用（目的）（三）食品冷卻和凍結(jié)的溫度范圍,冷藏冷凍工藝學(xué),39,（二）食品冷卻的作用（目的）,1.對(duì)動(dòng)物性食品（魚類、肉類）有利于抑制分解蛋白質(zhì)的酶的作用，有利于抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，快冷甚至能使部分細(xì)菌驟冷休克死亡。2.肉類的冷藏，使肉在低溫下成熟，使肉的色澤、風(fēng)味、柔軟度變好，提高肉類的商品價(jià)值，牛肉尤其如此。,冷藏冷凍工藝學(xué),40,3.冷卻肉與凍結(jié)肉相比，由于不存在冰晶的物理變化，有利于防止凍結(jié)肉冰晶物理變化中造成的肉質(zhì)變化，蛋白質(zhì)變性。4.有利于排除植物性食品的呼吸熱和田間熱，延長(zhǎng)植物性食品的貯藏期，但要防止凍害（溫度過低）影響植物性食品的生理機(jī)能。,back,冷藏冷凍工藝學(xué),41,（三）食品冷卻和凍結(jié)的溫度范圍,食品冷卻的溫度范圍上限是15，下限是04。在此溫度范圍，T.T.T.概念只適用于魚肉或肉類，但不適用于植物性食品。故冷卻食品要根據(jù)種類、性質(zhì)、貯藏期的不同，選擇各自合適的貯藏溫度。凍結(jié)食品的品溫在12以下是普通凍結(jié)，在18以下是深溫凍結(jié)，凍結(jié)食品一般符合T.T.T.概念。目前凍結(jié)食品的品溫有下降的趨勢(shì)，如多脂肪魚類凍結(jié)溫度為30。,冷藏冷凍工藝學(xué),42,二、食品在冷卻過程中的熱量傳遞,（一）食品表面失去的熱量（二）食品內(nèi)部的熱量傳遞（三）食品表面熱量傳遞（四）食品內(nèi)部溫度降低,冷藏冷凍工藝學(xué),43,（一）食品表面失去的熱量,食品表面失去的熱量是通過食品表面與冷卻介質(zhì)之間的對(duì)流換熱傳遞的。單位時(shí)間內(nèi)從食品表面?zhèn)鬟f給冷卻介質(zhì)的熱量Qt（kcal/h）可用下式表示：Qt=F(tr-ts)(1),式中：對(duì)流放熱系數(shù)（kcal/m2h）F：食品冷卻的表面積（m2）tr：食品表面的溫度（）ts：冷卻介質(zhì)的溫度（）,對(duì)流放熱系數(shù)的值是隨流體的種類而不同，一般是液體比氣體大得多；流速越大，則值也顯著增大。見下表,冷藏冷凍工藝學(xué),44,流體性質(zhì)對(duì)的影響,back,冷藏冷凍工藝學(xué),45,（二）食品內(nèi)部的熱量傳遞,QcF,式中：導(dǎo)熱系數(shù)（kcal/m2h）F：熱傳導(dǎo)面積（m2）t1、t2：兩個(gè)面各自的溫度（）l：兩個(gè)面之間的距離,食品內(nèi)部的熱量傳遞是以熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行。食品內(nèi)部有兩個(gè)不同的溫度面，各自為t1和t2，熱量從溫度高的一面向低的一面?zhèn)鬟f。單位時(shí)間內(nèi)以熱傳導(dǎo)方式傳遞的熱量QC（kcal/h）用下式表示：,t1-t2,l,F,冷藏冷凍工藝學(xué),46,式中=tg用溫度梯度來表示。,一般食品內(nèi)部溫度分布可用曲線ApB來表示。斷面P的溫度梯度是通過p點(diǎn)作曲線ApB的切線來表示，其值tg=()P。在斷面P處，從溫度高的一方向溫度低的一方傳導(dǎo)的熱量可用下式表示：QC=F()P=Ftg（3）,B,p,P,A,x,t,p,tg,t,冷藏冷凍工藝學(xué),47,值的影響因素,其中（導(dǎo)熱系數(shù)）值隨食品種類不同而不同，主要與食品中的含水量和含脂肪量有關(guān)。另凍結(jié)狀態(tài)值比未凍結(jié)狀態(tài)值顯著增加。,冷藏冷凍工藝學(xué),48,（三）食品表面熱量傳遞,在冷卻過程中，食品表面以對(duì)流換熱方式傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量Qt，就是從食品內(nèi)部通過熱傳導(dǎo)方式傳遞給表面的熱量QC，故（1）式與（3）式相等，即：,F(tstr)=Ftgtg=(tstr)（4）,冷藏冷凍工藝學(xué),49,（四）食品內(nèi)部溫度降低,如左圖所示是食品內(nèi)部一個(gè)傳熱面積為F(m2),厚度為x(m)的長(zhǎng)方體，其溫度分布曲線為MN。A面的溫度梯度為tgA，B面的溫度梯度為tgB，熱量從長(zhǎng)方體的右邊通過A面?zhèn)魅?B面?zhèn)鞒觥面進(jìn)入的熱量QA=FtgA，B面?zhèn)鞒鰺崃縌B=FtgB。從溫度分布曲線可看出tgBtgA。即傳出長(zhǎng)方體的熱量大于傳入長(zhǎng)方體的熱量，其差為：Q=QB-QA=F(tgB-tgA)（5）,冷藏冷凍工藝學(xué),50,長(zhǎng)方體因失去熱量而溫度降低。其溫度降低用平均溫度的下降速度來表示。一個(gè)重量為Wkg食品，比熱為Ckcal/kg。平均溫度從降低到。食品失去熱量為：CW（）kcal。在上圖中，長(zhǎng)方體的體積為FXm3，比重rkg/m3，長(zhǎng)方體從降低到失去的熱量為：CrFX（）。長(zhǎng)方體從單位時(shí)間內(nèi)失去的熱量可用下式表示：,冷藏冷凍工藝學(xué),51,長(zhǎng)方體所傳出的熱量即長(zhǎng)方體單位時(shí)間內(nèi)失去的熱量即式（5）與式（6）相等，即：,CrFX,長(zhǎng)方體平均溫度下降的速度可用下式表示:,=F(tgBtgA),冷藏冷凍工藝學(xué),52,三、食品冷卻速度與時(shí)間,食品的冷卻速度就是食品溫度下降速度，用表示。整個(gè)食品的冷卻速度只能用平均溫度的下降速度來表示。上圖中長(zhǎng)方體的冷卻速度v由下式表示：,食品內(nèi)部溫度的分布是向上方凸的曲線，離表面越近，溫度梯度越大。因此冷卻速度越快，相應(yīng)中心冷卻速度較慢。,冷藏冷凍工藝學(xué),53,（一）平板狀食品的冷卻速度與時(shí)間,平板內(nèi)通過熱傳導(dǎo)向表面?zhèn)鬟f的熱量為QC,平板狀食品冷卻情況,QC=Ftgs=mF,QC也等于食品表面通過對(duì)流換熱向冷卻介質(zhì)傳遞的熱量Qt，即：,冷藏冷凍工藝學(xué),54,a平板狀食品的厚度（m）t0平板狀食品的初溫（）tr冷卻介質(zhì)的溫度（）Z冷卻時(shí)間（h）k導(dǎo)溫系數(shù)常數(shù)，由的值決定。,計(jì)算平板狀食品冷卻速度的近似公式：,冷藏冷凍工藝學(xué),55,與的關(guān)系理論上推算得到,值非常小時(shí)2,值非常大,冷藏冷凍工藝學(xué),56,在一般情況下數(shù)值很小，所以,e,1,故，平板狀食品冷卻速度計(jì)算公式可以簡(jiǎn)化為下式：,（9）,冷藏冷凍工藝學(xué),57,當(dāng)值非常小時(shí)，冷卻速度與放熱系數(shù)成正比，與厚度a成反比。此時(shí)，增大冷卻介質(zhì)的流速，提高對(duì)流放熱系數(shù)值，可減少冷卻時(shí)間。當(dāng)值非常大時(shí)，冷卻速度僅與厚度a2成反比，與對(duì)流放熱系數(shù)無關(guān)。此時(shí)，減小食品厚度，冷卻時(shí)間可顯著縮短。但增大，冷卻時(shí)間幾乎不變。,冷藏冷凍工藝學(xué),58,平板狀食品冷卻時(shí)間的計(jì)算公式（9）,（9）,平板狀食品冷卻時(shí)間計(jì)算公式可變?yōu)椋?0）：,（10）,冷藏冷凍工藝學(xué),59,（二）園柱狀食品的冷卻時(shí)間計(jì)算公式,園柱狀食品的半徑半徑r=a，其中u可由下式表示：,園柱狀食品冷卻時(shí)間又可由（11）式計(jì)算,（11）,冷藏冷凍工藝學(xué),60,（三）球狀食品的冷卻時(shí)間,半徑為R的球狀食品的冷卻時(shí)間計(jì)算公式與平板狀食品的相同，但u的表示方式見右式：,（12）,因此，球狀食品的冷卻時(shí)間計(jì)算公式可由（12）式表示：,冷藏冷凍工藝學(xué),61,四、食品冷卻時(shí)變化,（一）水分蒸發(fā)：（二）冷害：（三）移臭（串味）：（四）生理作用：（五）成熟作用：（六）脂類變化：（七）淀粉老化：（八）微生物的增殖：（九）寒冷收縮：,冷藏冷凍工藝學(xué),62,（一）水分蒸發(fā)：,食品在冷卻過程中，表面水分蒸發(fā)，引起食品干耗和色降等變化。根據(jù)食品水分蒸發(fā)特點(diǎn)，控制適宜的濕度、風(fēng)速和低溫條件，以減少水分蒸發(fā)。,冷藏冷凍工藝學(xué),63,（二）冷害：,當(dāng)冷藏溫度低于某一溫度界限時(shí)，果蔬正常生理機(jī)能受到障礙，失去平衡，稱為冷害。最明顯癥狀是表皮出現(xiàn)軟化斑點(diǎn)和心部變色。另有一些水果、蔬菜，在外觀上看不出冷害的癥狀，但冷藏后再放到常溫中，則喪失正常的促進(jìn)成熟作用的能力，這也是冷害的一種。,冷藏冷凍工藝學(xué),64,（三）移臭（串味）,具有強(qiáng)烈香或臭味的食品冷藏在一起發(fā)生串味，使食品原有風(fēng)味發(fā)生變化。另外，冷庫中還有一種特殊的臭味，俗稱冷庫臭，也會(huì)移給食品。,冷藏冷凍工藝學(xué),65,（四）生理作用：,在冷藏過程中，果、蔬的呼吸作用，后熟作用仍然繼續(xù)。雞蛋在冷藏過程中，其蛋白質(zhì)趨于堿性化。,冷藏冷凍工藝學(xué),66,（五）成熟作用：,肉類在冷藏過程中，緩慢進(jìn)行成熟作用，使肉變得柔嫩，并具有特殊的鮮香風(fēng)味，且持水性有所回復(fù)，達(dá)到最佳的食用狀態(tài)。但不能進(jìn)行得過度，否則引起肉類品質(zhì)下降。,冷藏冷凍工藝學(xué),67,（六）脂類變化：,冷卻過程中，食品中所含有的油脂會(huì)發(fā)生水解，脂肪酸的氧化、聚合等，同時(shí)使食品風(fēng)味變差，味道惡化，出現(xiàn)變色、酸敗、發(fā)粘等。,冷藏冷凍工藝學(xué),68,（七）淀粉老化：,淀粉老化是指食品中以-淀粉形式存在的淀粉在接近0低溫范圍中，-淀粉分子自動(dòng)排列成序，形成致密高度晶化的不溶性淀粉分子，迅速出現(xiàn)淀粉化的現(xiàn)象。淀粉老化的最適溫度是24。當(dāng)貯藏的溫度高于60或低于20，均不會(huì)發(fā)生淀粉的老化現(xiàn)象。,冷藏冷凍工藝學(xué),69,（八）微生物的增殖：,食品在冷卻過程中，微生物特別是低溫細(xì)菌其繁殖和分解作用沒有被充分抑制，只是速度變化慢，長(zhǎng)時(shí)間冷藏會(huì)使食品發(fā)生腐敗。,冷藏冷凍工藝學(xué),70,（九）寒冷收縮：,宰后的牛肉在短時(shí)間內(nèi)快速冷卻，肌肉會(huì)發(fā)生顯著收縮，以后即使經(jīng)過成熟過程，肉質(zhì)也不會(huì)十分軟化。這種現(xiàn)象叫寒冷收縮。,冷藏冷凍工藝學(xué),71,五、食品冷卻的方法,食品冷卻的方法常用的有冷風(fēng)冷卻、冷水冷卻、碎冰冷卻、真空冷卻等。,冷卻方法與適用范圍,冷藏冷凍工藝學(xué),72,（一）冷風(fēng)冷卻：,冷風(fēng)冷卻是利用流動(dòng)的冷空氣使冷卻溫度下降的冷卻方法，它是一種使用范圍較廣的冷卻方法。使用得最多的是水果、蔬菜在冷庫的高溫庫房中的冷卻貯藏。近年來，國外肉的冷卻也較普遍使用，其還可以用來冷卻禽、蛋、烹調(diào)食品?？傊淇捎糜诓荒鼙凰鋮s的食品，其缺點(diǎn)是當(dāng)室內(nèi)溫度較低時(shí)，被冷卻的食品干耗較大。,冷藏冷凍工藝學(xué),73,冷風(fēng)冷卻示意圖,五種不同吸吹風(fēng)形式的冷風(fēng)機(jī),冷藏冷凍工藝學(xué),74,六種冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖,圖1肉類冷風(fēng)冷卻裝置,圖2冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖,冷藏冷凍工藝學(xué),75,六種冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖,圖4冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖（3）,冷藏冷凍工藝學(xué),76,六種冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖,圖5冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意（4）,圖6冷風(fēng)冷卻系統(tǒng)示意圖（5）,冷藏冷凍工藝學(xué),77,（二）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溫度的方法，特別適用于鮮度下降快的食品。其形式有：1浸漬式：2撒水式：3降水式：冷水冷卻的特點(diǎn)：沒有干耗，但對(duì)于禽類易造成帶病菌交叉感染。,冷藏冷凍工藝學(xué),78,（三）碎冰冷卻：,特別適用于作魚的冷卻介質(zhì)，可有效防止干耗。,1冰的分類：,2要求：為提高碎冰的冷卻效果，冰要細(xì)碎，使冰與被冷卻食品的接觸面積大，冰融化的水要及時(shí)排出。,3.海上漁獲物的冷卻一般有加冰法（干法），水冰法（濕法）及冷海水法。,冷藏冷凍工藝學(xué),79,（四）真空冷卻：,真空冷卻又叫減壓冷卻，它的原理是根據(jù)水分在不同的壓力下有不同的沸點(diǎn)，水汽化時(shí)要吸收大量汽化熱使食品本身的溫度降低，達(dá)到快速冷卻的目的。特點(diǎn)：1.冷卻速度快。2.主要用于蔬菜的快速冷卻。3.缺點(diǎn)是食品干耗大，能耗大。,冷藏冷凍工藝學(xué),80,真空冷卻裝置示意圖,1真空泵2冷卻器3真空冷卻槽4膨脹閥5冷凝器6壓縮機(jī),冷藏冷凍工藝學(xué),81,思考題：,食品冷卻的作用？食品冷卻的溫度范圍？影響平板狀食品冷卻時(shí)間的因素？冷害，寒冷收縮的概念及其特點(diǎn)？面包是否需要冷卻保存并解釋原因？掌握不同食品所適用的冷卻方法？,冷藏冷凍工藝學(xué),82,第四節(jié)食品的凍結(jié),冷藏冷凍工藝學(xué),83,一、食品在凍結(jié)時(shí)的變化二、凍結(jié)率三、凍結(jié)速度與結(jié)晶分布情況四、凍結(jié)溫度曲線五、凍結(jié)時(shí)所放出的熱量六、凍結(jié)時(shí)間七、食品凍結(jié)裝置,本章內(nèi)容,冷藏冷凍工藝學(xué),84,本節(jié)重點(diǎn)與難點(diǎn),食品凍結(jié)時(shí)的變化凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系凍結(jié)的溫度曲線及其在生產(chǎn)中的意義凍結(jié)時(shí)間計(jì)算和縮短凍結(jié)時(shí)間的途徑,冷藏冷凍工藝學(xué),85,一、食品在凍結(jié)時(shí)的變化,（一）、物理變化（二）、組織學(xué)變化（三）、化學(xué)變化（四）、生物和微生物變化,next,冷藏冷凍工藝學(xué),86,（一）物理變化：,1體積膨脹和產(chǎn)生內(nèi)壓2比熱的變化3導(dǎo)熱系數(shù)：4體液流失：產(chǎn)生的原因以及如何防止5干耗：干耗的定義和影響因素,冷藏冷凍工藝學(xué),87,（二）組織學(xué)變化,植物組織一般比動(dòng)物組織凍結(jié)時(shí)損傷大。由于植物組織中有含水量大的液泡，且植物組織的細(xì)胞壁比動(dòng)物組織的細(xì)胞膜厚，以及兩者細(xì)胞中成分不同，使得在同樣凍結(jié)條件下，冰晶的生成不一樣，造成的損傷也不一樣，且植物因凍結(jié)致死后氧化酶活性增強(qiáng)而出現(xiàn)褐變。植物性食品凍結(jié)前要燙漂以破壞酶的活性。,冷藏冷凍工藝學(xué),88,（三）化學(xué)變化,1由于凍結(jié)造成蛋白質(zhì)的變性。2變色,冷藏冷凍工藝學(xué),89,（四）生物和微生物變化,寄生蟲和昆蟲凍結(jié)會(huì)死亡凍結(jié)能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)發(fā)育，但是微生物產(chǎn)生的酶仍然有一定的活性。國際冷凍協(xié)會(huì)建議：為防止微生物的生長(zhǎng)繁殖，凍結(jié)食品必須在-12以下貯藏；為防止酶及物理變化，凍結(jié)食品的冷藏溫度必須低于-18。,冷藏冷凍工藝學(xué),90,二、凍結(jié)率,食品在凍結(jié)點(diǎn)與共晶點(diǎn)之間的任意溫度下，其水分凍結(jié)的比例稱為凍結(jié)率（0），以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。其近似值可由下式計(jì)算（稱為Heiss式）:,冷藏冷凍工藝學(xué),91,凍結(jié)率與溫度,溫度/,凍結(jié)率/,冷藏冷凍工藝學(xué),92,三、凍結(jié)速度與結(jié)晶分布情況,（一）凍結(jié)速度（二）結(jié)晶條件：（三）凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系：,冷藏冷凍工藝學(xué),93,（一）凍結(jié)速度,1時(shí)間劃分：2距離劃分：?jiǎn)挝粸椋篶m/h當(dāng)v520cm/h快速凍結(jié)v=15cm/h中速凍結(jié)v=0.11cm/h緩慢凍結(jié)3.國際冷凍協(xié)會(huì)規(guī)定：食品表面到中心溫度點(diǎn)間的最短距離與食品表面溫度達(dá)到0后食品中心溫度降到比食品冰點(diǎn)低10所需時(shí)間之比，即為凍結(jié)速度v=cm/h,冷藏冷凍工藝學(xué),94,（二）結(jié)晶條件：,當(dāng)液體溫度降到凍結(jié)點(diǎn)時(shí)，液相與結(jié)晶相處于平衡狀態(tài)。而要使液體變?yōu)榻Y(jié)晶體就必須破壞這種平衡狀態(tài)，即必須使液相溫度降至稍低于凍結(jié)點(diǎn)，造成液體過冷。故過冷是水中發(fā)生冰結(jié)晶的先決條件。冰結(jié)晶形成時(shí)，因結(jié)晶相變放出熱量使水或水溶液的溫度由過冷溫度上升至凍結(jié)點(diǎn)溫度。食品凍結(jié)中一般不會(huì)有穩(wěn)定的過冷產(chǎn)生。,冷藏冷凍工藝學(xué),95,凍結(jié)時(shí)食品中心溫度的變化圖,晶核形成、冰晶生長(zhǎng)速度與過冷卻度相關(guān)圖,冷藏冷凍工藝學(xué),96,（三）凍結(jié)速度與冰晶形狀的關(guān)系,冷藏冷凍工藝學(xué),97,凍結(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系,1凍結(jié)速度快，細(xì)胞內(nèi)、外幾乎同時(shí)達(dá)到形成冰晶的溫度條件，組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水移動(dòng)速度、冰晶分布越接近天然食品中液態(tài)水的分布情況，且冰晶呈針狀結(jié)晶體，數(shù)量多，冰晶小。2凍結(jié)速度慢，冰晶首先在細(xì)胞外的間隙中產(chǎn)生，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的水分仍以液相形式存在。在蒸汽壓差的作用下，細(xì)胞內(nèi)的水分透過細(xì)胞膜向細(xì)胞外的冰晶移動(dòng)，使大部分水凍結(jié)于細(xì)胞間隙內(nèi)，形成較大冰晶且分布不均勻。,冷藏冷凍工藝學(xué),98,四、凍結(jié)溫度曲線,（一）凍結(jié)溫度曲線1初階段：從初溫到冰點(diǎn)的過程。2中階段：食品大部分水結(jié)成冰的過程。放出的熱量最多（15）3終階段：從成冰到終溫的過程。,（二）、凍結(jié)溫度曲線的意義（生產(chǎn)上的應(yīng)用）1第一階段在此溫度范圍內(nèi)微生物和酶的作用不能抑制，故應(yīng)迅速通過。2第二階段食品從冰點(diǎn)降到中心溫度-5時(shí)，通過時(shí)間短，在最大冰晶生成帶中產(chǎn)生的不良影響就能避免。3從5到終溫，要加速通過。因微生物和酶要在15以下才能被抑制。,冷藏冷凍工藝學(xué),99,食品凍結(jié)過程中放出熱量示意圖,1凍結(jié)溫度曲線2凍結(jié)過程中放出的熱量,溫度/,冷藏冷凍工藝學(xué),100,五、凍結(jié)時(shí)所放出的熱量,一定質(zhì)量（m）的食品，在凍結(jié)過程中放出的熱量有三部分：1冷卻時(shí)熱量qc：食品從初溫降至冰點(diǎn)所放出熱量qc=c1(t1-tp)kcal/kgc1：高于冰點(diǎn)的比熱；t1：初溫；tp：冰點(diǎn)溫度。2形成冰時(shí)的熱量（此部分熱量最多）qi=Wrkcal/kgW：食品中的含水量kg/kg；：凍結(jié)率；r：水變成冰的潛熱80kcal/kg。3自冰點(diǎn)至凍結(jié)終溫放出熱量：,冷藏冷凍工藝學(xué),101,3自冰點(diǎn)至凍結(jié)終溫放出熱量：,qe=c2(tp-t2)kcal/kgc2：低于冰點(diǎn)的比熱kcal/kg；t2：凍結(jié)終溫；故放出的總熱量為：Q=qc+qi+qeQ還可用焓差法表示：Q=m（i2-i1）kcali1：食品初始狀態(tài)的焓值kcal；i2：食品終了狀態(tài)的焓值kcal。,冷藏冷凍工藝學(xué),102,六、凍結(jié)時(shí)間,設(shè)表面平坦，厚度為l的物品，如左圖預(yù)冷到0，置于介質(zhì)為t的環(huán)境中，物品溫度降到冰點(diǎn)tp時(shí)開始凍結(jié)，經(jīng)過一段時(shí)間后，凍結(jié)層離表面已有x的距離。又經(jīng)過dz時(shí)間后，凍層向內(nèi)推進(jìn)dx距離。,冷藏冷凍工藝學(xué),103,對(duì)凍層厚度為dx，表面積為F，其應(yīng)放出熱量dQ為：dQ=Frqidx(kcal)r：容重(kg/m3)；qi：形成冰時(shí)的熱量kcal/kg。,此熱量在tp與t的溫差作用下，經(jīng)厚度為x的凍層在dz時(shí)間內(nèi)傳給冷卻介質(zhì)，其傳出熱量為：dQ=Fktdz(kcal)t=tpttp：物品冰點(diǎn)；t：冷卻介質(zhì)溫度。,兩者熱交換的量相等即：Fktdz=Frqidx,冷藏冷凍工藝學(xué),104,將k帶入上式,確定邊界條件后積分,平板狀食品的凍結(jié)時(shí)間計(jì)算式,即：,冷藏冷凍工藝學(xué),105,園柱狀食品凍結(jié)時(shí)間計(jì)算公式（d：圓柱直徑）：,球狀食品凍結(jié)時(shí)間計(jì)算公式（d：球體直徑）:,冷藏冷凍工藝學(xué),106,將上式引入適當(dāng)系數(shù)后，就能得到適用于三種幾何形狀的通式：,板狀食品：,園柱狀食品：,球狀食品：,冷藏冷凍工藝學(xué),107,塊狀食品的P和R值圖,P70圖3-10,對(duì)于方塊或長(zhǎng)方塊食品，在使用上述方程時(shí)，用P45圖查出p和R值即可：,冷藏冷凍工藝學(xué),108,對(duì)于方塊或長(zhǎng)方塊食品，在使用上述方程時(shí)，用P45圖查出p和R值即可：1=b/a;2=a/ca是方塊食品最長(zhǎng)邊；c是方塊食品最短邊；b：cba的邊。根據(jù)1和2的相交點(diǎn)可查得p和R值。,冷藏冷凍工藝學(xué),109,凍結(jié)時(shí)間的熱焓表達(dá)式,上述計(jì)算通式有局限性，但能滿足實(shí)用要求。為改進(jìn)精度把式中qi以i即食品初溫和終溫時(shí)的焓差來表示，則凍結(jié)時(shí)間計(jì)算式最后形式為：,t：tp-ttp：食品的冰點(diǎn)；t：冷卻介質(zhì)的溫度。x：板狀食品表示厚度,園柱或球狀食品表直徑(m）：食品表面放熱系數(shù)kcal/m2h：凍結(jié)食品導(dǎo)熱系數(shù)kcal/m2hR和p：食品形狀有關(guān)系數(shù),z：食品凍結(jié)時(shí)間（h）i：食品初溫與終溫時(shí)的焓量kcal/kgr：食品容重kg/m3,冷藏冷凍工藝學(xué),110,凍結(jié)時(shí)間的分類,公稱凍結(jié)時(shí)間：食品各處溫度相同都為0起，其中心點(diǎn)溫度只下降到該點(diǎn)食品的冰點(diǎn)所需時(shí)間。有效凍結(jié)時(shí)間：即食品中心溫度從開始的溫度下降到所要求的凍結(jié)終溫所需時(shí)間。,這里公式從公稱時(shí)間推導(dǎo)，引入i作有效凍結(jié)時(shí)間計(jì)算，結(jié)果是有效凍結(jié)時(shí)間。,冷藏冷凍工藝學(xué),111,（二）縮短凍結(jié)時(shí)間可選擇的途徑,縮短凍結(jié)時(shí)間可以從改x、t三方面來考慮。1減小凍品厚度x2降低冷凍介質(zhì)溫度t3增大傳熱面的放熱系數(shù)改變值可以增加風(fēng)速，在冷鹽水中浸漬凍結(jié)，平板凍結(jié)器中凍結(jié)等方法。,冷藏冷凍工藝學(xué),112,七、食品凍結(jié)裝置,冷藏冷凍工藝學(xué),113,1靜止空氣凍結(jié)裝置,低溫靜止空氣凍結(jié)是最早使用的一種形式，靠空氣自然對(duì)流及接觸傳導(dǎo)進(jìn)行凍結(jié)。我國稱之為管架式。特點(diǎn)：凍結(jié)時(shí)間長(zhǎng)；勞動(dòng)強(qiáng)度大；融霜及處理霜麻煩；裝置周轉(zhuǎn)率低；但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，運(yùn)行時(shí)電耗省。,冷藏冷凍工藝學(xué),114,2半送風(fēng)凍結(jié)裝置,在靜止空氣凍結(jié)裝置上裝上風(fēng)機(jī)，即為半送風(fēng)凍結(jié)裝置。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，凍結(jié)食品品質(zhì)優(yōu)于前者，造價(jià)比送風(fēng)凍結(jié)低，但溫度分布不均勻。,冷藏冷凍工藝學(xué),115,3送風(fēng)凍結(jié)裝置,遂道式凍結(jié)裝置傳送帶式連續(xù)凍結(jié)裝置螺旋帶式連續(xù)凍結(jié)裝置懸浮凍結(jié)裝置,冷藏冷凍工藝學(xué),116,4接觸凍結(jié)裝置,亦叫平板凍結(jié)裝置。將食品放入平板（金屬板），制冷劑或冷媒在通路內(nèi)流動(dòng)，關(guān)鍵使食品與平板緊貼，若有空隙則凍結(jié)速度明顯下降。凍結(jié)時(shí)間隨食品表面與平板間的放熱系數(shù)和食品厚度而變。此裝置有立式和臥式兩種。特點(diǎn)：不需冷風(fēng)，占空間小。單位面積生產(chǎn)率高。能源低。,冷藏冷凍工藝學(xué),117,5浸漬凍結(jié)裝置,其是指將物品直接和溫度很低的冷媒接觸，從而實(shí)現(xiàn)快速凍結(jié)的一種裝置。冷媒有：食鹽、乙二醇、酒精等。,冷藏冷凍工藝學(xué),118,（二）直接凍結(jié)裝置,1冰鹽混合物凍結(jié)2R12浸漬凍結(jié)裝置3液化氣體凍結(jié)裝置,冷藏冷凍工藝學(xué),119,1冰鹽混合物凍結(jié),原理：冰內(nèi)加入鹽后其溫度降低，溫度降低程度視所加的鹽量不同。但冰中所加的鹽量不能超過冰鹽混合物全重的22.4%或不超過冰重的29%。否則溫度反而會(huì)上升，一般加鹽量為水重的1520%?；旌衔飻嚢枰鶆颍駝t會(huì)形成大冰團(tuán)。冰鹽混合物溫度的近似計(jì)算：冰鹽混合物的溫度：ti=-70xx：鹽量對(duì)冰量的百分比。冰鹽混合物的凍結(jié)能力：q=80+ti(kcal/kg)冰鹽混合物的比重：r=500+50 x(kg/m3),back,冷藏冷凍工藝學(xué),120,2R12浸漬凍結(jié)裝置,原理：R12在1個(gè)大氣壓下沸點(diǎn)為-29.8，當(dāng)食品與R12接觸，在-29.8下沸騰蒸發(fā)，R12與食鹽水不同，有相變，故其以相變吸熱，熱交換極好。特點(diǎn)：熱交換率高；無干耗，但由于其易滲入到食品中，許多國家禁止使用。適用：小蝦、魚片、小雞、海產(chǎn)品、肉產(chǎn)品、水果、蔬菜。,back,冷藏冷凍工藝學(xué),121,3液化氣體凍結(jié)裝置,使用經(jīng)液化后的氣體來凍食品，溫度一般在73以下，液N2噴淋凍結(jié)裝置特點(diǎn)：凍結(jié)速度極快，在食品表面和中心產(chǎn)生極大的瞬時(shí)溫差，造成食品龜裂，故過厚食品不宜使用此法。此法成本高。液態(tài)CO2噴淋凍結(jié)裝置特點(diǎn)：快速，無干耗、不發(fā)生氧化變色，但成本高。食品凍結(jié)總趨勢(shì)是低溫速凍，國外一般采用單體快速凍結(jié)（IQF）。,冷藏冷凍工藝學(xué),122,思考題：,食品凍結(jié)時(shí)出現(xiàn)那些變化，原因是什么？食品的凍結(jié)速度和解凍速度是否相同，為什么？?jī)鼋Y(jié)速度與冰晶分布的關(guān)系？?jī)鼋Y(jié)溫度曲線及其在生產(chǎn)中的意義？?jī)鼋Y(jié)時(shí)間計(jì)算及縮短凍結(jié)時(shí)間的途徑？食品的凍結(jié)裝置及其特點(diǎn)？,冷藏冷凍工藝學(xué),123,第五節(jié)食品的凍藏,冷藏冷凍工藝學(xué),124,本節(jié)內(nèi)容,食品凍藏時(shí)的變化食品凍藏溫度凍結(jié)食品的T.T.T概念,冷藏冷凍工藝學(xué),125,本節(jié)重點(diǎn)與難點(diǎn),冰結(jié)晶形成的原因，危害及防止措施干耗與凍結(jié)燒區(qū)別及防止措施T.T.T概念及計(jì)算方法,冷藏冷凍工藝學(xué),126,一、食品凍藏時(shí)的變化,凍結(jié)食品在18以下的低溫冷藏室內(nèi)貯藏，由于食品中90%以上的水分已凍結(jié)，酶與微生物的作用受到抑制，食品可較長(zhǎng)時(shí)間貯藏，但是在凍藏過程中，由于凍藏溫度的波動(dòng)，凍藏期又較長(zhǎng)，冰結(jié)晶是不穩(wěn)定的，大小也不全部均勻一致，在空氣中氧的作用下還會(huì)緩慢發(fā)生一系列變化，使凍結(jié)食品的品質(zhì)有所下降。,冷藏冷凍工藝學(xué),127,（一）冰結(jié)晶的成長(zhǎng),1冰結(jié)晶的成長(zhǎng)概念：2冰結(jié)晶成長(zhǎng)的危害：3冰結(jié)晶形成原因：4如何防止冰結(jié)晶的成長(zhǎng)：,冷藏冷凍工藝學(xué),128,2冰結(jié)晶成長(zhǎng)的危害,細(xì)胞受到機(jī)械損傷；蛋白質(zhì)變性；解凍后液汁流失增加；食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值發(fā)生下降等。,back,冷藏冷凍工藝學(xué),129,3冰結(jié)晶形成原因,其主要原因是由于蒸汽壓差的存在。冰結(jié)晶周圍的水或水蒸汽向冰晶移動(dòng)，附著并凍結(jié)在冰結(jié)晶上面，使大的結(jié)晶越大，而小的結(jié)晶逐漸減少、消失。蒸汽壓差的存在原因：凍結(jié)食品中殘留的水溶液的蒸汽壓差大于冰結(jié)晶的水蒸汽壓冰結(jié)晶中的粒子大小不同產(chǎn)生蒸汽壓差。主要原因是凍結(jié)食品的表面與中心部位之間有溫度差，從而產(chǎn)生蒸汽壓差。,冷藏冷凍工藝學(xué),130,4如何防止冰結(jié)晶的成長(zhǎng)：,采用降溫快速凍結(jié)方式。凍藏溫度盡量低，少變動(dòng)，特別是要避免高于18以上的溫度變化。,冷藏冷凍工藝學(xué),131,（二）、干耗與凍結(jié)燒,1干耗：簡(jiǎn)言之是由于食品表面的冰結(jié)晶直接升華造成的。干耗水分量W=F（Pg-Pr）kg/h：升華率（kg/m2hmmHg）F：凍結(jié)食品表面積（m2）Pg：凍結(jié)食品表面的水蒸汽壓差（mmHg）Pr：與食品接觸的空氣的水蒸汽壓（mmHg）2.凍結(jié)燒,冷藏冷凍工藝學(xué),132,2.凍結(jié)燒,由于干耗的不斷進(jìn)行，食品表面的冰晶升華向內(nèi)延伸，達(dá)到深部冰晶升華，這樣不僅使凍結(jié)食品脫水減重，造成重量損失，而且由于冰晶升華后的地方成為微細(xì)空穴，大大增加了凍結(jié)食品與空氣接觸面積。在氧的作用下，食品中的脂肪氧化酸敗，表面變黃褐，使食品外觀損壞，風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)變差，稱為凍結(jié)燒。,冷藏冷凍工藝學(xué),133,2如何防止干耗和凍結(jié)燒：,主要是防止外界熱量的傳入，提高冷庫外圍結(jié)構(gòu)的隔熱效果，隔絕空氣與凍結(jié)食品的接觸，加入抗氧化劑，對(duì)食品可采用加包裝或鍍冰衣的方法。,冷藏冷凍工藝學(xué),134,（三）蛋白質(zhì)的凍結(jié)變性,由于凍藏溫度的波動(dòng)和冰結(jié)晶的長(zhǎng)大，會(huì)增加蛋白質(zhì)變性的程度。凍藏溫度低，蛋白質(zhì)的凍結(jié)變性程度小蛋白質(zhì)的種類不同，凍結(jié)變性的程度有很大的差異。脂肪的變性會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)的變性水溶性無機(jī)鹽會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)的凍結(jié)變性磷酸鹽、糖類、甘油可減少蛋白質(zhì)的變性,冷藏冷凍工藝學(xué),135,（四）脂類的變化,在脂酶和磷脂酶的作用下，水解為游離脂肪酸脂肪酸在空氣中氧的作用下發(fā)生自動(dòng)氧化而酸敗脂類凍結(jié)變性產(chǎn)生有毒產(chǎn)物如丙二醛脂肪氧化產(chǎn)物與蛋白質(zhì)凍結(jié)變性的產(chǎn)物相互作用產(chǎn)生油燒脂類氧化引起防止油燒的措施：采用鍍冰衣、包裝食品而隔絕與氧的接觸降低產(chǎn)品的凍藏溫度防止氨的泄漏使用抗氧化劑,冷藏冷凍工藝學(xué),136,（五）變色,制冷劑泄漏時(shí)會(huì)造成食品變色脂肪的氧化變色蔬菜變色紅色肉的變色魚肉的綠變蝦的黑變其他褐變,冷藏冷凍工藝學(xué),137,二、食品的凍藏溫度,對(duì)于凍結(jié)食品來說，凍藏溫度越低，品質(zhì)保持得越好，貯藏期也越長(zhǎng)。凍結(jié)食品在什么溫度下最經(jīng)濟(jì)值得考慮。根據(jù)T.T.T.研究成果，認(rèn)為18對(duì)大部分凍結(jié)食品來說是最經(jīng)濟(jì)的凍藏溫度。但為了提高某些食品的品質(zhì)，近年來國際上冷庫的凍藏溫度逐漸趨于低溫化，有利于防止干耗、多酚氧化酶的氧化等。,冷藏冷凍工藝學(xué),138,三、凍結(jié)食品的T.T.T概念,（一）凍結(jié)食品的T.T.T概念（二）T.T.T曲線（三）溫度系數(shù)Q10（四）T.T.T的計(jì)算方法,冷藏冷凍工藝學(xué),139,（一）凍結(jié)食品的T.T.T概念,美國Arsdel等人，總結(jié)凍結(jié)食品的品溫變化與品質(zhì)保持時(shí)間的關(guān)系，即凍結(jié)儀器的T.T.T概念（Time、Temperature、Tolerance；時(shí)間、溫度、食品的耐藏性）。,由T.T.T概念可知：1、凍結(jié)食品的品質(zhì)變化主要取決于溫度，凍結(jié)食品的品溫越低，優(yōu)秀品質(zhì)的保存時(shí)間越長(zhǎng)。2、凍結(jié)食品在流通中因時(shí)間、溫度的經(jīng)歷而引起的品質(zhì)降低是累積和不可逆的，但與經(jīng)歷的順序無關(guān)。,冷藏冷凍工藝學(xué),140,（二）T.T.T曲線,大多數(shù)冷凍食品的品質(zhì)穩(wěn)定性是隨著食品溫度的降低而呈指數(shù)關(guān)系地增大。在一定溫度范圍內(nèi)，貯藏溫度與實(shí)用冷藏期之間的關(guān)系曲線。這樣的曲線叫T.T.T曲線。,根據(jù)T.T.T曲線的斜率可知道溫度對(duì)凍結(jié)食品品質(zhì)穩(wěn)定性的影響，用溫度系數(shù)Q10表示。,冷藏冷凍工藝學(xué),141,凍結(jié)食品的T.T.T曲線,1.多脂肪魚和炸仔雞2.少脂肪魚3.四季豆和湯菜4.青豆和草莓5.木梅,冷藏冷凍工藝學(xué),142,（三）溫度系數(shù)Q10,Q10是溫差10，品質(zhì)降低的速度比，也就是溫度降低10，冷凍食品品質(zhì)保持的時(shí)間比原來延長(zhǎng)的倍數(shù)。,Q10隨食品的種類的不同而不同，在實(shí)用冷藏溫度（1525）的范圍內(nèi)，它的值是25。,對(duì)于大多數(shù)凍結(jié)食品來說都是符合T.T.T概念的，其溫度系數(shù)Q10幾乎都在25之間，但也有Q10小于1的食品，對(duì)于Q10小于1這樣的食品，T.T.T理論則不適用。,冷藏冷凍工藝學(xué),143,（四）T.T.T的計(jì)算方法,我們把某個(gè)凍結(jié)食品在流通過程中所經(jīng)歷的溫度和時(shí)間記錄下來，根據(jù)T.T.T曲線按順序算出各階段的品質(zhì)下降，然而再確定凍結(jié)食品的品質(zhì)，這種方法叫T.T.T的計(jì)算方法。,根據(jù)T.T.T曲線可知，一個(gè)凍結(jié)食品在某個(gè)溫度的實(shí)用冷藏期是A，即經(jīng)過A天其品質(zhì)由100%降為0%。那么在此溫度下，該凍結(jié)食品每天的品質(zhì)下降量B=100/A。根據(jù)此關(guān)系可作出品質(zhì)保持曲線B。,冷藏冷凍工藝學(xué),144,冷藏冷凍工藝學(xué),145,T.T.T計(jì)算圖即是在此基礎(chǔ)上制成，橫坐標(biāo)是天數(shù)，縱坐標(biāo)是各種溫度下的品質(zhì)下降率（用百分?jǐn)?shù)表示）。各階段品質(zhì)下降量=每天的品質(zhì)下降量天數(shù)D：品質(zhì)下降總量=各階段品質(zhì)下降量當(dāng)D1時(shí)，該凍結(jié)食品已失去商品的價(jià)值；D1時(shí)，說明凍結(jié)食品尚未失去商品價(jià)值。,冷藏冷凍工藝學(xué),146,用T.T.T計(jì)算方法可知道凍結(jié)食品的質(zhì)量變化。但它是根據(jù)冷凍食品在流通過程中的時(shí)間、溫度經(jīng)歷所帶來的影響累積變大的原則來進(jìn)行計(jì)算，也有一些例外，其實(shí)際質(zhì)量的下降比用T.T.T計(jì)算所得到的質(zhì)量下降量更大。如：1乳狀食品或膠狀食品，如冰淇淋。2凍藏室內(nèi)，凍結(jié)食品直接與空氣接觸。3商店冷藏柜中的冷凍食品，4凍品溫度波動(dòng)次數(shù)少，但在-10以上溫度長(zhǎng)時(shí)間保存的食品。,冷藏冷凍工藝學(xué),147,思考題：,冰結(jié)晶形成的原因，危害及防止措施T.T.T概念及計(jì)算方法及其實(shí)際生產(chǎn)中的意義干耗與凍結(jié)燒區(qū)別及防止措施溫度系數(shù)Q10,冷藏冷凍工藝學(xué),148,第六節(jié)解凍,冷藏冷凍工藝學(xué),149,本節(jié)內(nèi)容,外部加熱解凍裝置內(nèi)部加熱解凍裝置組合解凍,冷藏冷凍工藝學(xué),150,本節(jié)重點(diǎn)與難點(diǎn),各種解凍裝置的原理,冷藏冷凍工藝學(xué),151,解凍是凍結(jié)時(shí)食品中形成的冰結(jié)晶還原成融解成水，故可視為凍結(jié)的逆過程。解凍時(shí)，凍品表層的冰首先融解成水，隨解凍的進(jìn)行融解部分逐漸向內(nèi)延伸，由于冰的導(dǎo)熱系數(shù)是水的4倍，因此解凍速度隨解凍的進(jìn)行而逐漸下降，這與凍結(jié)過程恰好相反，解凍所需時(shí)間比凍結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。,冷藏冷凍工藝學(xué),152,解凍時(shí)要盡快通過05這一溫度帶，以避免凍品品質(zhì)下降。,冷藏冷凍工藝學(xué),153,解凍的終溫由解凍食品的用途決定。,不同的食品要考慮適用本身特點(diǎn)的解凍方法。目前的解凍方法有：解凍介質(zhì)溫度高于凍品的外部加熱法、凍品內(nèi)部加熱的電解凍法、兩者都采用的組合解凍法。,冷藏冷凍工藝學(xué),154,一、外部加熱解凍裝置,（一）空氣解凍裝置（二）水解凍裝置（三）水蒸氣凝結(jié)解凍裝置（四）接觸解凍裝置,next,冷藏冷凍工藝學(xué),155,（一）空氣解凍裝置,1、基本原理：2、分類間歇式：連續(xù)式：送風(fēng)方向有水平和垂直兩種加壓空氣解凍裝置：,冷藏冷凍工藝學(xué),156,冷藏冷凍工藝學(xué),157,冷藏冷凍工藝學(xué),158,冷藏冷凍工藝學(xué),159,（二）水解凍裝置,1、原理：2、分類：低溫流水解凍裝置靜水式解凍裝置：噴淋解凍裝置碎冰解凍：,冷藏冷凍工藝學(xué),160,冷藏冷凍工藝學(xué),161,冷藏冷凍工藝學(xué),162,（三）水蒸氣凝結(jié)解凍裝置,1、原理：2、適用范圍：魚、魚片、各種肉、果蔬、蛋、濃縮狀食品。3、特點(diǎn)不產(chǎn)生過熱解凍時(shí)間短能防止氧化防止干耗體液流失少,冷藏冷凍工藝學(xué),163,冷藏冷凍工藝學(xué),164,二、內(nèi)部加熱解凍裝置,（一）低頻電流解凍（電阻型）1、原理：電流通過鎳鉻絲時(shí)會(huì)因電阻發(fā)熱，據(jù)此原理將電流通過冷凍品，起初因是凍品故電阻大，電流小，在逐漸發(fā)熱過程中，液態(tài)水增加，電阻減小，電流增大，電流逐漸流經(jīng)內(nèi)部，在內(nèi)部發(fā)熱，凍品被解凍。所用電流為交流電，頻率50HZ或60HZ的低頻。故屬于低頻解凍。2、特點(diǎn)：解凍速度快，是空氣和水解凍速度2-3倍能耗少只能解凍表面平滑的塊狀冷凍品，否則，解凍不均勻，易產(chǎn)生過熱。,冷藏冷凍工藝學(xué),165,冷藏冷凍工藝學(xué),166,（二）高頻、微波解凍,1、原理：高頻3003000MHZ（M=109）、微波發(fā)熱是電磁波對(duì)凍品中的高分子和低分子的極性基團(tuán)起作用。尤其是對(duì)水分子起特殊作用，它使極性分子在電場(chǎng)中改變雙軸分子的軸向排列。隨頻率數(shù)，極性分子的軸向排列作相應(yīng)變化，變化時(shí)分子之間進(jìn)行互相旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)、碰撞，就產(chǎn)生摩察。頻率越高，碰撞作用越大，發(fā)熱量越多，解凍越快。,冷藏冷凍工藝學(xué),167,冷藏冷凍工藝學(xué),168,冷藏冷凍工藝學(xué),169,2、特點(diǎn)：,解凍時(shí)間快，解凍食品質(zhì)量無變化凍品不受污染，營(yíng)養(yǎng)成分不流失占地面積小可連續(xù)生產(chǎn)有時(shí)加熱不均勻，易產(chǎn)生過熱進(jìn)行完全解凍困難裝置成本高,冷藏冷凍工藝學(xué),170,三、組合解凍,單獨(dú)使用空氣、水、電進(jìn)行解凍，各自存在一些缺點(diǎn)，組合解凍是以電解凍為軸心，再輔之以空氣和水解凍，可避免各自的缺點(diǎn)。,電和空氣組合解凍電和水組合解凍微波和液氮組合解凍二段解凍,冷藏冷凍工藝學(xué),171,電和空氣組合解凍,在微波解凍裝置上再裝以冷風(fēng)設(shè)備，此冷風(fēng)設(shè)備是防止微波產(chǎn)生的部分過熱。先由電加熱到可以用刀切的程度，停止電加熱，繼之以冷風(fēng)解凍，這樣不致引起過熱，避免品溫不均勻。,冷藏冷凍工藝學(xué),172,電和水組合解凍,冷凍品完全凍結(jié)時(shí)，電流很難通過其內(nèi)部，故在電阻解凍前先采用空氣或水把凍品表面稍融化，在進(jìn)行電解凍。可縮短解凍時(shí)間，節(jié)約電能。另一種高頻和水組合解凍：在高頻解凍之間是水解凍，形成高頻水高頻形式進(jìn)行解凍。,冷藏冷凍工藝學(xué),173,微波和液氮組合解凍,原理：微波解凍中產(chǎn)生的過熱由噴淋液氮來避免。噴淋液氮時(shí)，加上靜電場(chǎng)能使液氮噴淋面集中，冷凍品放在轉(zhuǎn)盤上使凍品受熱均勻。,冷藏冷凍工藝學(xué),174,冷藏冷凍工藝學(xué),175,二段解凍,對(duì)不易出現(xiàn)解凍僵硬的凍品，先將凍品放在0-2空氣中一段時(shí)間（7-10天），肉的品溫呈半解凍-2-3。然后在到10空氣中進(jìn)行第二段解凍。另一種二段解凍是用熱水。,冷藏冷凍工藝學(xué),176,思考題：,為什么要快速解凍,冷藏冷凍工藝學(xué),177,第七節(jié)冷凍食品的質(zhì)量管理,冷藏冷凍工藝學(xué),178,本節(jié)內(nèi)容,冷凍食品的質(zhì)量管理調(diào)理冷凍食品的質(zhì)量管理,冷藏冷凍工藝學(xué),179,一、冷凍食品的質(zhì)量管理,食品質(zhì)量管理除具有一般工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理所包含的全部?jī)?nèi)容外，還具有兩個(gè)更重要的特點(diǎn)：,1、對(duì)食品的衛(wèi)生和安全性要求相當(dāng)嚴(yán)格，而且還要受到行政上強(qiáng)制的管理規(guī)則的制約，2、味覺的感受，對(duì)其在味覺嗜好降低的允許幅度內(nèi)，實(shí)行相對(duì)的質(zhì)量管理。,質(zhì)量管理是管理制品的質(zhì)量特性值,冷藏冷凍工藝學(xué),180,冷凍食品的特性值，是從國際上將冷凍食品的定義通常限定為