课件：食品低温贮藏工艺

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1、第三章 食品低温贮藏工艺,本章重点： 1.概念 2.食品冷却目的和时间 3.产生冰结晶条件 4.冰结晶的最大生成带 5.冰结晶形成与冻结速度 6.食品冻结时的耗冷量 7.冷却物冷藏间和冻结物冷藏间的工艺参数 8.食品在冷藏过程中的质量变化 9. TTT概念 10.冻结食品解冻目的和解冻过程的质量变化,第三章 食品低温贮藏工艺,第一节 食品的主要物理特性 一、食品的比重 单位体积食品与同体积4的水的重量之比。 绝大多数食品比重与水相近，一般在 0.91.1克厘米3之间； 食品中含水越多，其比重越大。,二、食品的比热 指1公斤食品温度升高或降低1时所吸 收或放出的热量。 其他条件相同时，比热越大，

2、冷冻耗冷量 就越多。 食品含水量越多比热越大。 同一物体比热随温度降低而减少。冰的比 热约为水的12。,三、 食品的焓值 焓：在给定温度下，1公斤食品所含有的热量。 在自然环境中，1公斤食品含有热量越多，则温度越高，焓值也越大。 如果知道食品在各种温度下的焓值，则食品冷加工的耗冷量即是食品初温和终温的焓值差，乘以食品的实际重量。,四、食品的导热性 指食品导热本领大小，以导热系数表示。1米厚的块状物体，两面温度差为1时，在1小时内垂直传过1平方米面积的热量千卡数。 食品导热系数大，冷冻时放热快，解冻时，升温也快。 五、 食品的冻结点 指食品汁液中的水分变成冰时的温度，也称冰点。 食品冻结点主要取

3、决于食品汁液中盐的浓度，在一定限度内，盐的浓度越大，则冻结点越低。如猪肉的冻结点为-1.2，水果、蔬菜的冻结点为-2.5。,第二节 食品的冷却 一、食品冷却目的 1.冷却：将食品温度降低到指定的温度，但不低于其冻结点。 2.冷却目的：延长食品保藏期限，抑制微生物活动和繁殖，保持食品新鲜度，使肉类进一步成熟。,二、食品冷却过程中的热交换 1.热交换方式：传导、辐射、对流。 2.热交换速度：与食品的导热系数、散热面积、食品和介质间的温度差及介质流动速度等因素有关。 导热系数越大，食品冷冻越快。 散热表面积大，单位时间换热量越多，食品冷冻越快。 食品与周围冷介质之间温差越大，热交换越快。 冷却介质放

4、热系数越小，热交换速度越慢。 冷却介质流动速度越大，热交换速度越快。,三食品的冷却时间 1. 食品的冷却时间与冷却速度有关 当食品温度随着时间逐渐降低时，它与冷却介质之间的温差也逐渐减小，食品的冷却速度也减慢。所以食品的冷却速度是随着时间而变化的。 2. 食品冷却时间与食品初温、冷却介质温度，食品几何形状大小以及对流换热系数等有关。,第三节 食品的冻结 一、食品冻结的原理 1.食品冻结：将食品中的水分部分或全部转变成冰的过程。 2.食品冻结原理：食品温度降到冻结点以下，微生物无法进行生命活动，生物化学反应速度减慢。 3.食品冻结的变化： 体积膨胀，比重降低，比热降低，导热性增加等等。 肌肉组织

5、被破坏，部分蛋白质变性。,二、产生冰结晶的条件 1.物质三态 液体的分子运动介于气体和固体之间，温度升高其结构与气体接近；温度降低，其结构趋向固体。当温度降至冻结点时，液相与结晶相处于平衡状态。 2. 过冷 使液体温度降至稍低于冻结点的温度。,3.产生冰结晶条件 （1）过冷是液体产生冰结晶的先决条件 （2）结晶核是液体产生冰结晶的必须条件 液体处于过冷状态时，液体中所含的灰尘或振动等产生稳定的结晶核，如继续散失热量，水分子就在结晶核周围形成结晶冰而放出热量，这种热量又使水的温度由过冷温度上升至冻结点温度。,三、食品的冻结水量 1.食品的冻结点 由于食品中的水分溶解有矿物质和有机物质，因此，食品

6、冻结过程比普通溶液复杂得多。大多数天然食品的冻结点接近于-1. 2.食品的共晶点 当食品汁液的水分成为冰结晶后，剩下汁液含盐浓度增大，冻结点降低，食品继续冻结要在更低温度下进行。浓缩后的水溶液完全冻结时的温度叫共晶点。一般食品的低熔共晶点为 -55-65。目前的冷冻工艺尚不能达到，因而无多大意义。,3.食品的冻结水量 目前普通食品的冻结温度为-18 -20在这个温度下，食品的结冰率达到90左右，感觉上已冻得坚硬，可实际上没有达到低熔共晶点温度，仍有10的水分处于未冻结状态。,四、食品冻结的温度曲线和最大冰结晶生成带,1.最初阶段 温度迅速下降，曲线较陡，直至冻结温度。 2.第二阶段 温度为0-

7、5左右，水变冰放出潜热。食品80以上水分已冻结。 这种大量形成冰结晶的温度范围，称为冰结晶的最大生成带。温度下降缓慢，曲线平坦。 慢速冻结时，冰结晶形成较慢，食品中心温度长时间内处于停滞阶段。快速冻结时，冰结晶形成很快地从表面层推移到食品中心，水平线段很短。,3.第三阶段 食品从冻结点温度下降到规定的最终温度，放出的热量主要是显热。 这一阶段，开始时温度下降比较迅速，随着食品与周围介质之间温度差的缩小，降温速度不断减慢，而且较第一阶段慢，所以曲线呈陡缓。 为保证冻结食品的质量，必须采用快速冻结，使冻结食品有最大的可逆性。,五、食品冻结过程中的热交换 1. 计算冻结耗热量 一般均以冻结的最终温度

8、计算。 2. 食品冻结的最终温度 当食品的中心温度低于-5时，可由食品中心温度和表面温度的算术平均值来表示。 3. 食品冻结的中心最终温度 应以使冻结食品移入冷藏间时不致引起冷藏间温度波动为宜。,六、食品冻结时冰结晶大小及分布情况 1.食品的水分 （1）细胞内水分，即胶体结合水。 （2）细胞间水分，即游离水。 2. 冰结晶形成与冻结速度的关系 冻结初期，细胞间水分首先结成冰结晶，而细胞内水分因冰点低仍以液体状态存在，由于两者饱和蒸汽压不同，会使细胞中的水分发生渗透，或以水蒸汽状态透过细胞膜，逐渐冻结。, 如果慢速冻结，使大部分水冻结于细胞间隙内形成较大的冰结晶，体积约增大910，使细胞受压挤而

9、变形，造成细胞膜破裂。当食品解冻时，冰结晶融化成水，使食品汁液流失较多。 如果快速陈结，由于散热作用很强，冰结晶形成速度大于水和水蒸汽的扩散、渗透速度，冰结晶即可均匀地分布在食品细胞内与细胞间隙中，并形成小的冰结晶体。这样就不会使细胞变形和破裂。,七、食品的冻结时间 食品的冻结时间(冻结速度)与食品的热容、冻结介质的温度、传热的形式、食品的形状大小以及它的内部热传导有关。 公式：,式中： 冻食品的冻结时间 时； q 食品冻结时放出的热量 大卡公斤； 食品的容重 公斤米3； 被冻结食品的厚度 米 t食 食品冻结前的温度 C； t介 冷介质温度 C； 放热系数 大卡米2 时 ； 被冻结食品的导热系

10、数 大卡米时； PR均为常数，随被冻结食品的几何形状而变化。对于无限大的板状食品：P=1/2 ; R1/8； 对于球状食品：P1/6，R1/24；对于无限长的圆柱体： P1/4，R=1/16。,八、食品冻结时的耗冷量 1. 食品冷却时的热量(g冷) 食品由初温降到结冰温度时所放出的热量 2. 食品的水形成冰时的热(g冰) 3. 食品从冰点降到冻结终温放出的热量(g冻) 即： g总=g冷+g冰+g冻 千卡公斤,九、加速食品冷加工过程的方法 1. 减少食品的厚度 2. 降低介质的温度 3. 提高食品表面对介质的放热系数,第四节 食品的冷藏 一、食品冷藏 1.食品冷藏 将经过冷却或冻结的食品，在不同

11、温度的冷藏间内，进行短期或长期的贮藏。 2.食品冷藏的目的 尽可能使食品温度和介质温度处于平衡状态，并抑制食品中的各种变化。 3. 冷藏间分类 冷却物冷藏间，又称高温库； 冻结物冷藏间又称低温库。,二、冷却物冷藏间的工艺参数 1. 温度：+3-2之间。一昼夜升降幅度不超 过0.5。 2.相对湿度：8090，太高，微生物易滋 长；过低易引起干耗。 3.气流：货物间气流速度0.3米秒左右。速度 小，库内温、湿度不均匀；速度大，增 加食品干耗。 4.进出货：进货量为库容量2050时，库温允许上升1，50以上，允许上升2。出货过程中，库温度升高不超过3。,三、冻结物冷藏间的工艺参数 1.温度：-18-

12、20，一昼夜升降不超过1。 2.相对湿度：96100，自然空气循环。 3.进出货：冻结终温不高于冷间温度3；外地 调入的食品温度不高于-8。出库过程 中，低温库的温度升高不应超过4， 以保证库内食品的质量。 冷藏温度越低，食品变化越小，冷藏期限越长。空气相对湿度越高，循环速度越低，食品干耗越小。,四、食品在冷藏过程中的质量变化 1. 水分蒸发 果蔬水分蒸发凋萎。 肉食质量减轻，表面收缩、硬化，肉色变化。 鸡蛋气室增大、质量减小、品质下降。 2. 冷害 当温度低于某一界限时，果蔬的生理机能失去平衡，称为冷害。 冷害症状：组织变褐，外表凹陷斑纹，水渍状斑块，不能正常成熟，产生异味。,3. 果实后熟

13、 果实离开植株后向成熟转化的过程称后熟。 完全成熟后采收的果实，将很快腐烂变质，几乎不能储藏，低温能有效地推迟果蔬后熟。 4. 移臭和串味 冷库长期使用有冷藏臭，会转移给食品。 易放出或吸收气味的食品，不宜将放在一个冷藏间内。,5. 肉的成熟 肉类在01温度下缓慢地进行着成熟作用，对肉质软化与风味增加有显著的效果。 6.脂肪的氧化 冷藏过程中，食品所含油脂会发生氧化、脂肪酸聚合等复杂变化，使食品味道恶化，变色、酸败、发黏等。脂肪氧化严重时也称为“油烧”。,五、食品冷藏时间、冷藏温度与质量的关系 1.冷冻食品的质量 （1）早期质量 ：冻结间出货时的品质。 （2）最终质量 ：转到消费者手中时的品质

14、 。 中间环节：冻藏、输送、贩卖店 。,2.影响冻结食品质量的因素 （1）早期质量 ：由PPP决定。 原料(Product) 冻结前后的处理(Pfocessing) 包装(Package)。 只有优质的原料，科学的加工方法，防湿和气密性高的包装，才能获得高的早期质量。,（2）最终质量：由TTT决定。 冻结食品的耐藏性（T e r a nc e） 冻藏的温度（T emPe rat ure） 冻藏的时间（Ti me） 冻藏温度越低，变化越小，冻藏期越长；在相同温度下，冻强时间越长，变化越大，质量越差。 冻结食品的耐藏性和温度、时间之间的关系，称为冻结食品的TTT概念。,3. 冷冻食品的质量保持特性

15、 （1）冷冻食品的质量保持特性 食品在冷藏中因时间和温度引起品质降低的程度是逐渐积累和不可逆的，这种现象称为质量保持特性。 （2）冷冻食品的质量保持期 冷冻食品在不同温度下的冷藏期。将冷冻食品初期质量假定为1.0，失去商品价值时的质量为0，则质量由初期的1.0降到0所需的天数，叫做质量保持期。,（3）冷冻食品的品质降低量 每天降低量d： 设初期的品质量1.0，质量保持期t（天）， 则 d1/t。 d值越大，标志食品质量降低速度越快。 同一产品随着温度的升高，d值增大。 冷藏期降低量总量 冷藏期食品质量降低程度与贮藏温度、时间的顺序无关。 如，将同样食品进行七个月的冻藏，前一个月-10，后六个月在-30和前六个月在-30，后一个月-10下冻藏，相同。,（4）TTT的计算实例,已知：贮藏时间180天， 各阶段质量降低量：0.75、0.25、0.20 求：菠菜的品质可否食用？ 解：菠菜质量降低总量=0.75+0.25+0.20 1.20 分析：质量降低量1，食品已失去商品价值； 质量降低量 1，食品尚未丧失商品价值。 结论：1.21，菠菜巳失去商品价值。,（5）TTT的例外 TTT计算并非适用于一切食品，很多食品的实际下降度比计算快得多。 如，冰激凌温度升高，会融化或软化，温度降低时又变硬，频繁的温度变化使原来滑润的口感变得粗糙，失去商品价值。用TTT计算则无法确定食品质量。