食品的低温处理和保藏

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1、第七章 食品的低温处理和保藏,第一节 概述 食品的低温保藏，即降低食品温度，并维持低温水平或冻结状态，以延缓或阻止食品的腐败变质，达到食品的远途运输和短期或长期贮藏的目的的保藏方法。,利用低温来保藏食品是人类在实践中所获得的成就。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。 人们很早就会利用天然冰来降低食品的温度，以延长食品的贮藏期。但用天然冰雪来保藏食品的方法受到地区和季节的限制，人们曾经千方百计地贮藏冰雪，来延长对天然冰雪的利用时间。利用天然冰雪保藏食品是一种原始的冷藏方法，天然冰的相对温度为0，对大多数食品来说，在此温度下无法达到长期贮藏的目的。,冻结食品的产生起源于19世纪上

2、半叶冷冻机的发明。19世纪，美国人David，Boyle和德国人Carl von Linde 分别发明了以氨为制冷剂的压缩式冷冻机。从此人工冷源开始逐渐代替了天然冷源，使食品的冷冻，冷藏的技术手段发生了根本性的变革。,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。 用冷冻机来直接冻结和冷藏食品有许多优越性，它不受冰融化的限制，可以长期保藏食品；能够根据食品的冻结和冷藏是的需要对温度进行调节和控制；省去了放冰的位置，因而大大增加了保藏食品的数量。因此将冷冻机直接用于食品冷冻的

3、方法迅速得到推广。,尽管人工制冷技术的出现是19世纪的事情，食品冷冻技术进入商业化应用却是20世纪的事情。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。战后，冷冻技术和配套设备不断改进，预制冷冻食品（Prepared frozen food）和欲调理食品（Precooked frozen food）的出现，高效率的解冻加热设备如微波炉的日益普及，使冷冻食品在国外已成为方便食品和快餐的重要支柱。,20世纪60年代，发达国家构成完整的冷藏链。许多冷藏库、冷藏车、冷藏船等相继出现，成为贮藏和运输易腐水平的重要手段。速冻技术和设

4、备是不断改进，使大部分冷冻食品已能保持新鲜食品原有的风味和营养价值，受到消费者的欢迎。商场中的冷冻食品陈列柜和民用电冰箱的普及，使得冷冻食品在流通领域的质量得到充分的保证。冷冻食品进入超市，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，销售用冰柜和冷藏柜的使用，推动了冷冻冷藏食品的发展；90年代，由于人民生活水平的提高和受到外来食品的影响，速冻食品工业得到迅速发展。冷链初步形成；品种增加，产量大幅度增加。1995年速冻的产量达到240万吨左右，年增长速度为25%。我国速冻食品中的中式传统点心如肉包、豆沙包、小笼包、水饺

5、、虾饺、汤圆、春卷、烧卖、八宝粥等占相当大的份额。,一、食品冷冻的目的,新鲜的食品在常温下（20左右）存放，由于附着在食品表面的微生物和食品内所含的酶的作用，使食品的色、香、味变差，营养价值降低。如果食品在常温下久放，就会腐败变质，以至完全不能食用。除了微生物和酶引起的变质外，还有非酶引起的变质，如油脂的氧化酸败等。 低温能够抑制微生物的生长繁殖和食品中酶的活性，降低非酶因素引起的化学反应的速率，因而能够延长食品的保藏期限。,食品的低温保藏也称为食品的冷冻保藏，可分为两大类：一类是食品的冷藏贮藏，另一类是食品的冻结贮藏。 前者（冷藏贮藏）是将食品的温度下降到食品的冻结点以上的某一合适温度，食品

6、中的水分不结冰，达到使大多数食品短期贮藏和某些食品（如苹果，梨，蛋等）长期贮藏的目的。 后者（冻结贮藏）是将食品的温度下降到食品中绝大部分的水形成冰晶，达到食品长期贮藏的目的。,食品的冷冻处理，还作为一种加工处理的手段。在低温下，食品的一些性质与常温下有所不同，因此可以利用其来作为如下的一些手段： 1 、使食品加工处理比较容易方便。如培烤食品软面团的成型，半冻结状态的肉的切片等。 2 、改善食品的性状，提高食品的价值。如用低温处理是牛肉、干酪、冰激凌成熟，用低温处理使清酒、啤酒、葡萄酒的发酵条件达到控制等。 3 、使原来食品的主要物理性状发生改变而成为一种新的产品。如用低温制作鱼排、冰激凌、冻

7、豆腐、冻结干燥食品等。,二、食品冷冻的温度范围,如上所述，食品的冷冻保藏可分为两类，因此食品冷冻的温度范围也可分为两大类：食品冷藏的温度范围和食品冻结贮藏的温度范围。 食品冷却贮藏的温度范围为-215。例如，苹果可以冷却到-1 并在-1 的冷藏室中贮藏。肉类可以冷却到-1.5的冷藏室中短期贮藏。而香蕉则必须在12的温度贮藏，否则就会发生生理病害，如果皮发黑，果心发硬。柠檬和番茄等也必须采用较高的冷藏温度。,食品冻结贮藏的温度范围为-12-30，食品冻结贮藏的温度越低，则食品的稳定性越好，贮藏期限也越长。但食品冻结贮藏一般是将食品尽可能地快速冻结，使其中心温度达到-15-18后，贮藏在-18-2

8、3的冻藏室中。 多脂鱼和容易变色的鱼类宜放在-25或以下温度的冻藏室中贮藏。现在，欧美和日本等发达国家和地区为了提高冻结食品的质量，多趋向于采用-25-30的冻藏温度。 冷藏室在食品厂中俗称高温库，而冷藏室在食品冷冻厂中俗称低温库。,以肉类为例，冷冻（包括解冻）的温度范围如图1-1-2所示。各阶段的含义如下：,（1）冷凉 肉体刚宰后的温度（40 ）借自然冷却降低至室温（约20 ）左右的过程，成之为冷凉（图中AB段）。 （2）冷却 肉体温度由宰后温度或室温借人工制冷的方法降至略高于冰点温度（在工业上为040C）的过程，称之为冷却（图中ABC段）。 （3）过冷 肉体温度由冰点下降至形成冰晶的临界温

9、度而尚不冻结的现象称之为过冷现象。肉类过冷临界温度在-5-6（图中CD段）。,（4）冻结 肉体的温度由临界温度（如无过冷现象则为冰点以上温度）降至冰点以下温度（至低熔共晶点为止）并形成冰晶的过程，称之为冻结（图中EFG段）。 （5）继续冻结 由任何冰点以下温度继续降至低熔共晶点的过程称之为继续冻结（FG段）。 （6）继续冷却 肉体温度由低熔共晶点继续下降的过程，称之为继续冷却（GH段）。 （7）冷藏 将肉体温度维持在恒定的某一冰点以上温度（一般指04）的保藏过程，称之为冷藏（图中BC段或C点）。,（8）冻藏 将肉体温度维持在恒定的某一冰点以下的温度（一般为-15-18）的保藏过程称之为冷藏（图

10、中为EFGH段）。 （9）解冻 将肉体温度由冰点以下温度提高到冰点以上的温度，并使冰结晶融化为水的过程，称之为解冻（图中IJ段）。 （10）回热 肉体温度由冰点以上温度开始升温至室温以下的过程称之为回热（图中JK段）。,三、冷冻食品的特点 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。 缺点：需要一个冷冻链，温度波动大对品质影响 大。 温度波动： 部分溶解：微生物生长繁殖。 部分溶解 ：冷冻后又结晶。冰晶体 为晶核致使冰晶体越来越大，机械破 坏。,四、低温保藏的类别及适应性,

11、（一）类别 1.冷却冷藏（保藏期不长）：就是在低温并且在食品冰点以上不使食品冻结的地方保藏食品。 2. 冻结冷藏（冻藏）：就是在冰点以下，使食品冻结的保藏方法。 一般温度在（-23-35 C）,(二)原料特性及低温保藏技术应用 1.植物性原料：植物性原料一般采用低温冷却冷藏。 蔬菜、水果采摘后，继续进行着生命活动，主要是呼吸作用由于脱离了养料的供应，所以只消耗自身营养，向品质劣化方向发展。要防止劣化，必须抑制呼吸作用，可采用降低温度方法。但当温度降得过低就会发生生理上的低温障碍。,根据低温障碍感受性把果蔬分为以下几类： a 感受性高：只轻度一次冻结就受到障碍的。如：黄瓜、西红柿、茄子、莴苣、香

12、蕉、李子. b 感受性中：轻度地冻结一二次，不受障碍影响的。如：菠菜、菜花、洋葱、胡萝卜、萝卜、苹果。 c 感受性低：反复冻结也不受影响的。如：卷心菜。,影响呼吸的因素： a 温度：生理临界温度以上,温度波动影响很大，波动1-5度，糖分损失30-50% . b机械伤：伤处呼吸强度升高。 c 大气组分：CO2/O2达到一定比例；下降到达2.55%（生理临界需氧量），呼吸中止。,2、动物性原料,动物性食品不同于植物性食品，它死亡之后主要发生如下的变化：,1）肉的成熟 刚刚屠宰后的动物的肉是柔软的，并具有很高的持水性，经过一段时间的放置，肉质变得粗糙，持水性也大为降低。继续延长放置的时间，则粗糙的肉

13、又变成柔软的肉，持水性也有所恢复，而且风味也有极大的改善。肉的这种变化过程，称之为肉的成熟。 在肉的成熟过程中因糖原分解生成乳酸，使肉pH降低，故肉的成熟亦称为排酸。,肉的成熟实际上是在动物体死亡后，体内继续进行着的生命活动作用的结果，它包括着系列的生物化学变化和物理化学变化，由于这种变化，肉类变得柔软，并具有特殊的鲜香风味。 肉的成熟过程 肉的成熟大致可分为三个阶段，即僵直前期、僵直期、解僵期(僵直后期)。,(1)僵直前期 在此阶段，肌肉组织是柔软的，但是由于血液循环停止，肌肉组织供氧不足，糖原不能再完全氧化成二氧化碳和水，而是通过糖酵解生成乳酸。与此同时，肌肉组织中的三磷酸腺苷(ATP)和

14、磷酸肌酸含量下降。随着乳酸的生成和积累，畜禽肌肉组织的pH由原来刚屠宰时的正常生理值7.07.4，逐渐降低到屠宰后的酸性极限值5.45.6。到此pH时，般糖原已耗尽。当pH降至5.4后，由于糖酵解酶被钝化的原因，即使仍有糖原也不能再被分解。,（2）僵直期 随着糖酵解作用的进行，肌肉pH降低，当达到肌原纤维主要蛋白质肌球蛋白的等电点时，因酸变性而凝固，导致肌肉硬度增加。此外，由于肌动球蛋白的收缩而导致肌纤维缩短和变粗，肌肉失去伸展性变得僵硬。 在僵直期，肉的持水性差，风味低劣，不宜作为肉制品的原料。僵直状态的持续时间(僵直期)与动物的种类、宰前状态等因素有关。禽肉的僵直期远短于畜肉。,（3）解僵

15、期 解僵期是肉类成熟过程的后期阶段。在僵直期形成的乳酸、磷酸积聚到一定程度后，导致组织蛋白酶的活化而使肌肉纤维 发生酸性溶解，并分解成氨基酸等具有芳香、鲜味的肉浸出物，肌肉间的结缔组织也因酸的作用而膨胀、软化，从而导致肌肉组织重新回软。在僵直期形成的IMP经磷酸酶作用后变为肌苷，肌苷进一步被核苷水解酶作用而生成次黄嘌呤，使肉的香味增加。随着僵直的解除，肉的持水性逐渐回升。,2）肉的腐败 肉类因受外界因素作用而产生大量的人体所不需要的物质时，称为肉类的腐败，它包括蛋白质的腐败、脂肪的酸败和糖的发酵几种作用。 导致肉类腐败的因素 肉类的腐败是肉类成熟过程的继续。动物宰后，由于血液循环的停止，吞噬细

16、胞的作用亦即停止，这就使得细菌有可能繁殖和传播到整个组织中。 健康动物的血液和肌肉通常是无菌的，肉类的腐败，实际上是由外界感染的微生物在其表面繁殖所致。此表面微生物沿血管进入肉的内层，进而深入到肌肉组织，产生许多对人体有害甚至使人中毒的代谢产物。,许多微生物优先利用糖类作为其生长的能源。好气性微生物在肉表面生长，通常把糖完全氧化成二氧化碳和水。如果氧的供应受阻或因其他原因氧化不完全时，则会有定程度的有机酸积累，肉的酸味由此而来。 微生物对脂肪可进行两类酶促反应，一类是由其所分泌的脂肪酶分解脂肪，产生游离的脂肪酸和甘油，另一类则是由氧化酶通过一氧化作用，氧化脂肪酸。这些反应的某些产物常被认为是酸败气味和滋味的来源。但是，肉和肉制品中严重的酸败问题不是由微生物所引起，而是空气中的氧在光线、温度以及金属离子作用下氧化的结果。,有许多微生物不能作用于蛋白质，但能对游离氨基酸及低肽起作用，它们可将氨基酸氧化脱氨，生成氨和相应的酮酸。另一途径则是使氨基酸脱去羧基，生成相应的胺。此外，有些微生物尚可使某些氨基酸分解，生成吲哚、甲基吲哚、甲胺和硫化氢等。在蛋白质、氨基酸的分解代谢产物中，酪胺、尸胺、腐胺、组胺和吲哚等对人体有毒，而吲哚、甲基吲哚、甲胺、硫化氢等则具恶臭，是肉类腐败臭味之所在。,