《食品技术原理》课件

《《食品技术原理》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《食品技术原理》课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、食品技术原理,第一篇 物理技术对食品的处理 第一章食品的低温处理和保藏 第一节 概述 食品的低温保藏是降低食品的温度，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。,一. 食品冷冻的目的 1. 主要目的 降低食品温度抑制微生物的生长繁殖和食 品中酶的活性，减缓非酶因素引起的化学反应 速率，达到延长食品保藏期的目的。 2. 其他目的 (1) 使食品加工处理比较方便; (2) 改善食品的性状，提高食品的价值; (3) 使食品原有的主要物理性状发生改变， 成为一种新的产品。,二 . 食品冷冻的温度范围 食品的低温保藏 冷却贮藏(有生命食品) 21

2、5 短期 冻结贮藏(无生命食品) 1230 长期 1. 过冷现象：生物体的温度由冰点下降至形 成冰结晶的临界温度而尚不冻结的现象。 2. 低熔共晶点(低共熔点)：在降温过程中， 食品的组织内的溶液浓度的增加到一定程度后 不再改变(即不再有冰结晶析出)，水和它所溶 解的盐类共同结晶，并冻结成固体时的温度。,3. 冷却：将食品的温度降至高于食品冻结点的 某一预定温度的过程。 4. 冷藏：将经过冷却的食品放在高于食品冻结 点的某一合适温度下贮藏。 5. 冻结：将食品的温度降低到食品冻结点以下的 某一预定温度的过程。 6. 冻蔵：将经过冻结的食品放在低于食品冻结 点的某一合适温度下贮藏。 7. 解冻：

3、将食品的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。 8. 回热：食品温度由冰点以上温度开始升温至 室温以下的过程。,肉类冷冻温度划分示意图,实际食品的低共熔点温度为55 65。 三. 低温对酶活性的影响 酶活性的温度系数 Q10 = K2 / K1 K1温度为t 时酶促反应的化学反应速率常数; K2温度为t +10时酶促反应的化学反应速 率常数。 在一定的温度范围内，大多数酶的Q10值为 23。,四. 低温对微生物的影响 (一) 低温导致微生物活力降低和死亡的原因 1. 低温与微生物的关系 2. 原因： (1) 酶活性下降; (2) 化学损伤; （3) 机械损伤 (

4、二) 影响微生物低温致死的因素 1. 温度的高低 2. 降温速度 3. 结合水分和过冷状态 4. 介质 5. 贮藏期,温度对微生物的影响,牡蛎在贮藏过程中的细菌数,荧光假单胞菌在冰冻贮藏中的死亡率,食品中毒菌和嗜冷菌的生长温度范围,第二节 食品的冷却,一. 影响食品冷却过程的因素 (一) 冷却介质 1. 气体 2. 液体 3. 固体 (二) 冷却过程中的传热问题 1. 对流传热(外部) t = h A(Ts Tr) 式中：t : 单位时间从食品表面传递给冷却介质的热量 W; h : 对流放热系数 W/(m2 K ); A : 食品冷却表面积 m2; Ts: 食品表面的温度K; Tr: 冷却介质

5、的温度 K.,2. 传导传热(内部) c= A (T1T2)/ x 式中： c : 单位时间内传导方式传递的热量 W; : 食品的热导率 W/m K; A: 热传导的面积 m2; T1,T2 :两个面各自的温度 K; x : 两个面之间的距离m 二. 冷却过程中的能量消耗 1. 耗冷量 Q0 = mC0 ( T初 T终 ) 式中： Q0 : 冷却过程中食品的耗冷量(kJ ) m : 被冷却食品的质量 (kg) C0: 冻结点以上食品的质量热容kJ / (kg K) T初,T终 : 食品的初温和终温(K),2. 食品的单位时间平均耗冷量 Z = Q0 / 3.6 t 式中: t 食品的冷却时间

6、(h) 3.6- 功率折算系数，1W= 3.6 kJ / h 3. 畜肉类食品的耗冷量 Q肉= mC 肉(T初T终) +0.6276t 4.果蔬类食品的耗冷量 Q果= mC果 (T初T终) +H t 式中：H- 果蔬的呼吸热kJ(/kg h) C 肉,C果 肉和果蔬的质量热容kJ/(kg K),三. 冷却时间 1. 平板状食品 2. 圆柱状食品,三. 冷却时间 1. 平板状食品 t平=Cx(x+5.3/h)lg(T0Tr/T均Tr)/16.74 2. 圆柱状食品 t圆柱=CR(R+3.0/h)lg(T0Tr/T均Tr) /9.828 3. 球状食品 t球=CR球(R球+3.7/h)lg(T0T

7、r/T均Tr) /17.64,式中：t平,t圆柱,t球-各种形状食品的冷却时间(h) C-食品的质量热容kJ/(kg K) -食品的密度(kg/m3) -食品的热导率W/(m K) X 平板状食品的厚度(m) R 圆柱状食品的半径(m) R球-球状食品的半径(m) h 对流放热系数W/(m2 K) T0- 食品的初温(K) Tr 冷却介质的温度(K) T均 食品冷却后的平均温度(K),四. 冷却方法 1. 碎冰冷却法 2. 冷风冷却法 3. 冷水冷却法 4. 真空冷却法 第三节 食品的冻结 一. 食品的冻结理论 (一) 冻结曲线 (二) 结晶条件和结晶曲线 1. 结晶条件 过冷现象是水中形成冰

8、结晶的先决条件。 过冷临界温度(过冷温度),冻结曲线与冰结晶最大生成带,以盐水和空气为冷冻介质的冷冻曲线,牛肉薄片冻结时的过冷状态和冻结水量,2. 结晶曲线,(三) 冻结水量和冰结晶最大生成带 1. 冻结率 = m2 /( m1 + m2) 式中:-食品的水分冻结率(%) m1-食品冻结至某一温度时食品内所含的水分的量（kg） m2-食品冻结至同一温度时食品内所形成的冰晶体的量(kg) 2. 冰结晶最大生成带 (1 5 ) (四)冰结晶的形成和分布 1. 形成 2. 分布,冰结晶形成过程,1.细胞间隙内水分形成冰晶体； 2.晶体附近的溶液浓度增加，与细胞内汁 液形成渗透压差； 3.水变成冰后体

9、积膨胀，对细胞产生挤压 作用； 4.细胞汁液的蒸汽压大于冰晶体蒸汽压， 细胞内水分向外转移； 5. 细胞间隙的冰晶体不断增大。,食品的冻结速度对冰结晶大小、数量 和分布状况的影响,食品的不同部位对冰结晶大小的影响,(五) 冻结膨胀 牛肉冻结时的冻结曲线与 冻结膨胀压曲线,(六) 冻结速度的评价 1. 冷冻速度有两种方法划分： (1) 时间：食品中心从-1降至-5所需时间 在30分钟以内的称为速冻，超过30分钟的为缓 冻。 (2) 距离：单位时间内-5的冰层从食品表 面伸向内部的距离。常称为线性平均冻结速率。 以此将冻结速度分为3类；快速冻结，V5 20cm/h；中速冻结，V=15cm/h，慢速

10、冻结， V=0.11cm/h 。,2. 冻结速度的评价 速冻的优点: (1) 冰晶小，破坏性小； (2) 细胞内水分向外转移少； (3) 迅速阻止微生物和酶的活性，提高食品 的稳定性。,二. 食品冻结时热力学性质的变化 (一) 冻结食品的质量热容 1. 冻结点以上：C果；C肉 2. 冻结点以下: CT= C冰w+C干(1w)+C水w(1) 式中： C干=1.4644+0.0067(T273) T-冻结食品的平均温度(K) C冰=2.092 kJ/(kg K); C水=4.184 kJ/(kg K) w-食品中的水分含量(%) ;-冻结率(%).,(二) 冻结食品的热导率 t=0+1.163A/

11、1+B/lg(273T) 式中：t 冻结食品温度为T时的热导率w/(m K) 0=0.551w+0.26(1w) 肉：A=0.938; B=0.186; 鱼：A=0.699; B=0.148; T-冻结食品的热力学温度值(K) (三)冻结食品的热扩散率 =3.6/c 式中： -食品的热扩散率(m2/h) -食品的热导率w/(mK); c-食品的质量热容kJ/(kgK) -食品的密度(kg/m3); 3.6-功率的折算系数1W=3.6kJ/h,三.食品在冻结过程中的冷能消耗 (一)平均温度 (二)冷量的消耗 Q = Q1 + Q2 + Q3 1. 冻结前食品冷却时的放热量 Q1= m C0(T初

12、 T冻1) 2. 冰晶体形成时T冻食品的放热量 Q2 = m wr冰 3. 冻结食品因温度下降而放出的热量 Q3 = m CT(T冻T终),式中：T冻1-食品的冻结点温度(K) r冰-食品中的水分形成冰晶体时所放出的潜热,334.72 (kJ/kg); T冻-食品的平均冻结点温度(K) T终-食品的冻结终温(K) 四. 冻结时间 t = (H1H2)(Px/h)+(Rx2/)/3.6(TpT) 式中: t-食品的冻结时间h; H1-食品初温时的焓值kJ/kg; H2-食品冻结终温时的焓值kJ/kg; P,R-和食品形状有关的系数 Tp-食品的冻结点温度 K; T-冷却介质的温度 K; X-平板

13、食品的厚度，或圆柱状和球状食品的直径 m; -冻结食品的热导率 W/(mK); h-食品表面的对流传热系数 W/(m2K).,五. 食品冻结方式 1. 间接冻结 静止空气冻结、送风冻结、 强风冻结、接触冻结； 2. 直接冻结 冰盐混合物冻结、 液氮及液态二氧化碳冻结。,第四节 食品的冷藏和冻藏,一. 食品冷藏和冻藏的技术管理 (一) 冷藏的技术管理 1. 冷藏温度 2. 相对湿度和空气流速 (二) 冻藏的技术管理 二. 食品在冷藏和冻藏中的变化 (一) 冷藏中的变化 1. 水分蒸发(干耗) 2.冷害(冷藏病) 3. 串味(移臭) 4. 果蔬的后熟作用 5. 肉类的成熟作用 6. 脂类的变化,7

14、. 淀粉的变化 8. 微生物的增殖 9. 寒冷收缩 (二) 冻藏中的变化 1. 冻藏食品的重结晶 2. 冻藏食品的干耗和冻结烧 (1) 干耗：在冻藏过程中，因食品内的冰结晶 升华而产生的食品重量下降的现象。 原因：外界传入冻藏室内的热量和冻藏室内 的空气对流。 (2) 冻结烧：在冻藏过程中, 食品中的脂肪在 氧的作用下发生氧化酸败，表面发生黄褐变,使 食品的色、香、味和营养价值都变差的现象。,原因：冻藏食品内的冰结晶升华, 形成了脱水 多孔层,氧气的充入造成脂肪氧化。 (3) 防止措施 干耗的防止 冻结烧的防止 3. 冻藏食品的变色 (1) 脂肪 (2) 蔬菜 (3) 红色肉 (4) 鱼肉的变

15、绿 (5) 虾的黑变 三. 冻藏食品的贮存期 (一) 冻结食品的冻藏温度和实用贮存期 1. 高品质寿命(high quality life, HQL),HQL是指在所使用冻藏温度下的冻结食品与 在40温度下的冻藏食品相比较, 当采用科 学的感官鉴定方法刚刚能够判定出二者的差别 时所经过的时间。 2. 实用贮藏期(practical storage life; PSL) PSL是指经过冻藏的食品,仍保持着对一般消 费者或作为加工原料使用无妨的感官品质指标 时所经过的冻藏时间。 (二) 冻结食品的T.T.T.概念 1. 影响冻结状态流通的食品品质的主要因素,(1)原料固有的品质 (2) 冻结前后的处理和包装 (3) 冻结方式 (4) 冻结产品在流通过程中所经历 的温度和时间 2. T.T.T.概念(Time-Temperature Tolerance) 3. T.T.T.曲线 在可被消费者接受的前提下,冻藏温度与实用 贮藏期之间的关系。大多数冻结食品的品质稳 定性或实用贮藏期是随着冻藏温度的降低而呈 指数关系增大。,冻结食品的T.T.T.曲线,某冻结食品在流通期间的温度、时间与品质的关系,T.T.T.计算图例,例：通过大量试验得知某出口冻品在-10、-12、 -18、-20下冻藏的优质期分别为