果蔬速冻果蔬速冻第十一章果蔬速冻第十一章果蔬速冻第一节果蔬冷冻基本原理第一节果蔬冷冻基本原理 第二节速冻果蔬生产技术第二节速冻果蔬生产技术 第三节果蔬速冻方法和设备第三节果蔬速冻方法和设备 第四节速冻果蔬的营销第四节速冻果蔬的营销 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理第一节果蔬冷冻基本原理第一节果蔬冷冻基本原理 一、果蔬的冻结一、果蔬的冻结1冻结过程食食品品冷冷冻冻的的过过程程即即采采取取一一定定方方式式排排除除其其热热量量，使使食食品品中中水水分分冻冻结结的的过过程程，水水分分的的冻冻结结包包括括降降温温和和结结晶晶两两个个过过程程果果蔬蔬由由原原来来的的温温度度降降到到冰冰点点，其其内内部部所所含含水水分分由由液液态态变变成成固固态态，这这一一现现象象即即为为结结冰冰，待待全全部部水水结结冰冰后后温温度度才才继继续续下下降果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理（1）降温纯水在冷冻降温过程中，常出现过冷现象，即温度降到冰点（0）以下，而后又上升到冰点时才开始结冰（图3-1）在过程abc中，水以释放显热的方式降温；当过冷到c点时，由于冰晶开始形成，释放的相变潜热使样品的温度迅速回升到0，即过程cd，在过程de中，水在平衡的条件下，继续析出冰晶，不断释放大量的固化潜热。
在此阶段中，样品温度保持恒定的冻结温度0；当全部的水被冻结后，固化的样品才以较快速率降温（ef段） 图3-1纯水的冻结曲线 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理在食品的冷冻降温过程在食品的冷冻降温过程中，也会出现过冷现象，但中，也会出现过冷现象，但这种过冷现象的出现，随着这种过冷现象的出现，随着冷冻条件和产品性质的不同冷冻条件和产品性质的不同有较大差异，并且果蔬中的有较大差异，并且果蔬中的水呈一种溶液状态，其冰点水呈一种溶液状态，其冰点比水低，一般果蔬食品的冰比水低，一般果蔬食品的冰点温度通常在点温度通常在-3.8-3.800之间，之间，所以其冻结曲线与纯水的冻所以其冻结曲线与纯水的冻结曲线有较大差异（图结曲线有较大差异（图3-23-2） 图3-2不同冻结速率下食品的冻结曲线（S=过冷点） 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理（2 2）结结晶晶食食品品中中的的水水分分由由液液态态变变为为固固态态的的冰冰晶晶结结构构，即即食食品品中中的的水水分分温温度度在在下下降降到到过过冷冷点点之之后后，又又上上升升到到冰冰点点，然然后后开开始始由由液液态态向向固固态态的的转转化化，此此过过程程为为结结晶晶结结晶晶包包括括两两个个过过程程：即即晶晶核核的的形形成成和晶体的增长。
和晶体的增长晶晶核核的的形形成成在在达达到到过过冷冷温温度度之之后后，极极少少一一部部分分水水分分子子以以一一定定规规律律结结合合成成颗颗粒粒型型的的微微粒粒，即即晶晶核，它是晶体增长的基础核，它是晶体增长的基础晶晶体体的的增增长长指指水水分分子子有有秩秩序序地地结结合合到到晶晶核核上面，使晶体不断增大的过程上面，使晶体不断增大的过程果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理食食品品的的冻冻结结曲曲线线（图图3-23-2）显显示示了了食食品品在在冻冻结结过过程程中中温温度度与与时时间间的的关关系系ASAS阶阶段段为为降降温温阶阶段段，食食品品经经过过过过冷冷现现象象，此此间间温温度度下下降降放放出出显显热热BCBC阶阶段段为为结结晶晶阶阶段段，此此，降降温温慢慢时时食食品品中中大大部部分分水水结结成成冰冰，整整个个冰冰冻冻过过程程中中大大部部分分热热量量（潜潜热热）在在此此阶阶段段放放出出、曲曲线线平平坦坦CDCD阶阶段段为为成成冰冰到到终终温，冰继续降温，余下的水继续结冰温，冰继续降温，余下的水继续结冰 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理2果蔬的冰点 产品种类冰点温度/产品种类冰点温度/芦笋花椰菜甘蓝卷心菜胡萝卜芹菜李梨杏桃-0.60-0.60-0.80-0.90-1.40-0.50-1.55-1.50-2.12-1.31甜玉米豌豆番茄洋葱蘑菇黄瓜葡萄草莓柑橘苹果-0.60-0.60-0.50-0.80-0.90-0.50-3.29-0.85-1.03-1.40表3-1各种果蔬的冰点温度 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理3水分的冻结率冻结终了时食品中水分的冻结量称冻结率。
可以近似地表示为 K =100（1-td/ts）式中 K食品冻结率， td食品冻结点， ts食品温度，食品的冻结率与温度、食品的种类有关，温度越低，食品冻结率越高，不同种类的食品即使在相同温度下也有不同的冻结率如表3-2所示 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理品 名食品温度/-1-2-3-4-5-6-10-15-18-20-25-30番茄30607076808288909191.59395洋葱10506571757783.587.589909293大豆，胡萝卜028505864.568778384858790苹果，梨，马铃薯0032455358707880.2828587葡萄002032414865.57275778083樱桃000203240586771727476表表3-23-2一些果蔬在不同温度下的水分冻结率一些果蔬在不同温度下的水分冻结率 单位：单位：% % 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理通通常常食食品品的的温温度度需需下下降降到到-55-55-65-65左左右右, ,全全部部水水分分才才会会凝凝固固, ,从从冻冻结结成成本本考考虑虑, ,工工艺艺上上一一般般不不采采用用这这样样的的低低温温, ,在在-30-30左左右右, ,食食品品中中大大部部分分水水分分能能够够结结晶晶, ,结结晶晶水水分分主主要要为为游游离离水水, ,在在此此温温度度下下冻冻结结食食品品, ,已经达到冷冻贮藏要求。
已经达到冷冻贮藏要求在在冻冻结结过过程程中中，多多数数食食品品在在-1-1-5-5温温度度范范围围内内，大大部部分分游游离离水水已已形形成成冰冰晶晶，一一般般把把这这一一温温度度范范围称食品最大冰晶生成区围称食品最大冰晶生成区 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理二、冻结速度和冰晶分布二、冻结速度和冰晶分布1 1冻结速度的表示方法冻结速度的表示方法（1 1）按按时时间间划划分分 食食品品中中心心温温度度从从-1-1降降到到- -55所所需需要要的的时时间间，在在3030分分钟钟内内为为快快速速冻冻结结，超超过过3030分分钟钟为为慢慢速速冻冻结结，之之所所以以选选择择3030分分钟钟是是因因为为在在这这样的冻速下冰晶对组织影响最小样的冻速下冰晶对组织影响最小2 2）按按距距离离划划分分 每每小小时时食食品品在在-5-5的的冻冻结结层层从从食食品品表表面面向向内内部部延延伸伸的的距距离离为为5 52020cmcm时时称称为为快快速速冻冻结结；1 15 5cm/hcm/h称称为为中中速速冻冻结结；0.10.11 1cm/hcm/h为为慢慢速冻结 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理2 2冻结速度与冰晶分布冻结速度与冰晶分布（1 1）速速冻冻速速冻冻是是指指食食品品中中的的水水分分在在3030分分钟钟内内通通过过最最大大冰冰晶晶生生成成区区而而结结冻冻，在在速速冻冻条条件件下下，食食品品降降温温速速度度快快，食食品品细细胞胞内内外外同同时时达达到到形形成成晶晶核核的的温温度度条条件件，食食品品降降温温速速度度快快，晶晶核核在在细细胞胞内内外外广广泛泛形形成成，形形成成的的晶晶核核数数目目多多而而细细小小，水水分分在在许许多多晶晶核核上上结结合合，形形成成的的晶晶体体小小而而多多，冰冰晶晶的的分分布布接接近近于于天天然然食食品品中中液液态态水水的的分分布布情情况况。
由由于于晶晶体体在在细细胞胞内内外外广广泛泛分分布布，数数量量多多而而小小，细细胞胞受受到到压压力力均均匀匀，基基本本不不会会伤伤害害细细胞胞组组织织，解解冻冻后后产产品品容容易易恢恢复复到到原原来来状状态态，流流汁量极少或不流汁，能够较好地保存食品原有的质量汁量极少或不流汁，能够较好地保存食品原有的质量果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理（2 2）缓缓冻冻缓缓冻冻是是指指不不符符合合速速冻冻条条件件的的冷冷冻冻食食品品在在缓缓冻冻条条件件下下，降降温温速速度度慢慢，细细胞胞内内外外不不能能同同时时达达到到形形成成晶晶核核的的条条件件，通通常常在在细细胞胞间间隙隙首首先先出出现现晶晶核核，晶晶核核数数量量少少，水水分分在在少少数数晶晶核核上上结结合合，形形成成的的晶晶体体大大，但但数数量量少少由由于于较较大大的的晶晶体体主主要要分分布布在在细细胞胞间间隙隙中中，致致使使细细胞胞内内外外受受到到压压力力不不均均匀匀，易易造造成成细细胞胞机机械械损损伤伤和和破破裂裂，解解冻冻后后，食食品品流流汁汁现现象象严严重，质地软烂，质量严重下降重，质地软烂，质量严重下降 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理3.3.重结晶重结晶由由于于温温度度的的变变化化，食食品品反反复复解解冻冻和和再再冻冻结结，会会导导致致水水分分的的重重结结晶晶现现象象。
通通常常当当温温度度升升高高时时冷冷冻冻食食品品中中细细小小的的冰冰晶晶体体首首先先熔熔化化，冷冷冻冻时时水水分分会会结结合合到到较较大大的的冰冰晶晶体体上上，反反复复的的解解冻冻和和再再冷冷冻冻后后，细细小小的的冰冰晶晶体体会会减减少少乃乃至至消消失失，较较大大冰冰晶晶体体会会变变得得更更大大，因因此此对对食食品品细细胞胞组组织织造造成成严严重重伤伤害害，解解冻冻后后，流流汁汁现现象象严严重重，产产品品质质量量严严重重下下降降另另一一种种关关于于重重结结晶晶的的解解释释是是当当温温度度上上升升，食食品品解解冻冻时时，细细胞胞内内部部的的部部分分水水分分首首先先熔熔化化并并扩扩散散到到细细胞胞间间隙隙中中，当当温温度度再再次次下降时，它们会附着并冻结在细胞间隙的冰晶上，使之体积增大下降时，它们会附着并冻结在细胞间隙的冰晶上，使之体积增大可可见见冷冷冻冻食食品品质质量量下下降降的的原原因因，不不仅仅仅仅是是缓缓冻冻，还还有有另另外外一一个个因因素素为为重重结结晶晶，即即使使采采用用速速冻冻方方法法得得到到的的速速冻冻食食品品，在在贮贮藏藏过过程中如果温度波动大，同样会因为重结晶现象造成产品质量劣变。
程中如果温度波动大，同样会因为重结晶现象造成产品质量劣变 果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理三、冷冻对果蔬的影响三、冷冻对果蔬的影响1 1冷冻对果蔬组织结构的影响冷冻对果蔬组织结构的影响一一般般来来说说，冷冷冻冻可可以以导导致致果果蔬蔬细细胞胞膜膜的的变变化化，即即细细胞胞膜膜透透性性增增加加，膨膨压压降降低低或或消消失失，细细胞胞膜膜或或细细胞胞壁壁对对离离子子和和分分子子的的透透性性增增大大，造造成成一一定定的的细细胞胞损损伤伤，而而且且缓缓冻冻和和速速冻冻对对果果蔬蔬组组织织结结构构的的影影响响也也是是不不同同的的另另外外，果果蔬蔬在在冷冷冻冻时时，通通常常体体积积膨膨胀胀，密密度度下下降降4 46 6，所以在包装时，容器要留有空间所以在包装时，容器要留有空间在在缓缓冻冻条条件件下下，晶晶核核主主要要是是在在细细胞胞间间隙隙中中形形成成，数数量量少少，细细胞胞内内水水分分不不断断外外移移，随随着着晶晶体体不不断断增增大大，原原生生质质体体中中无无机机盐盐浓浓度度不不断断上上升升，最最后后，细细胞胞失失水水，造造成成质质壁壁分分离离，原原生生质质浓浓缩缩，其其中中的的无无机机盐盐可可达达到到足足以以沉沉淀淀蛋蛋白白质质的的浓浓度度，使使蛋蛋白白质质发发生生变变性性或或不不可可逆逆的的凝凝固固，造造成成细细胞胞死死亡亡，组组织织解解体体，质质地地软软化化，解解冻冻后后流流汁汁严重。
严重果蔬冷冻基本原理果蔬冷冻基本原理在在速速冻冻条条件件下下，由由于于细细胞胞内内外外的的水水分分同同时时形形成成晶晶核核，晶晶体体小小，且且数数量量多多，分分布布均均匀匀，对对果果蔬蔬的的细细胞胞膜膜和和细细胞胞壁壁不不会会造造成。