《果蔬加工课件第四章速冻果蔬1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《果蔬加工课件第四章速冻果蔬1（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第四章 果蔬速冻吴 继 红 教授食品科学与营养工程学院jihong-理解速冻原理 1. 温度与微生物生长活动的关系，掌握有效抑制微生物的临界温度； 2. 温度和酶的活性及其化学反应的关系，掌握有效抑制酶的活性及各种生物化学反应的温度； 3.了解冻结过程的相变、冻结温度曲线和冰晶的形成过程，理解冻结速度与冰晶形成状态之间的关系，“最大冰晶生成区”的概念与意义。教学目标 速冻对果蔬的影响 1. 理解速冻与慢冻对果蔬组织结构（质地）的影响极其控制; 2. 理解果蔬在速冻和冻藏过程中的化学变化及其控制; 速冻工艺 1. 了解速冻果蔬对原料的要求; 2. 理解烫漂的作用和掌握烫漂的方法； 3. 了解主
2、要冻结设备的特点； 4. 理解影响速冻果蔬质量的因素，掌握水果和蔬菜在速冻工艺上的特点，探究提高速冻果蔬质量的途径。4 果蔬速冻概述 果蔬速冻原理 速冻对果蔬影响 食品解冻方法 果蔬速冻工艺 速冻方法与设备 冻藏流通与食用【目录】一、果蔬速冻概述56 冷冻冻食品又称冻结冻结 食品，是冻结冻结 后在低于冻结冻结点的温度保藏的食品； 速冻冻食品（Quick-frozen foods），是指将食品原料经预处经预处 理后，采用快速冻结冻结 的方法使之冻结冻结，并在适宜低温下（-18-20）进进行贮贮存； 冷却食品不需要冻结冻结 ，是将食品的温度降到接近冻结冻结 点，并在此温度下保藏的食品。 冷冻冻食品
3、和冷却食品可按原料及消费费形式分为为果蔬类类、水产类产类 、肉禽蛋类类、调调理方便食品类这类这 四大类类。 【冷冻食品和冷却食品】7 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 ；【冷冻和冷却食品的特点】 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。二、速 冻 原 理89 果蔬速冻是要求在30min或更短时间内将新鲜果蔬的中心温度降至冻结点以下，把水分子中的80尽快冻结成冰。 果蔬在如此低温条件下进行加工和贮藏，能抑制微生物的活动和酶的作用，可以在很大程度上防止腐败及生物化学作用，新鲜果蔬就能长期保藏下来，一般在18下
4、，可以保存1012个月以上。 【速冻原理】10 防止微生物繁殖的临界温度是12。低温可起到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。 一般认为，低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。(一)低温对微生物的影响11 降温速度对微生物的影响：冻结前，降温越迅速，微生物的死亡率越高； 冻结点以下，缓冻将导致剩余微生物的大量死亡，而速冻对微生物的致死效果较差。 冷冻食品中微生物的存在引起关注的有两个方面：一是冷冻食品的安全性问题，即存在有害微生物产生有害物质，危及人体健康；另一是造成产品的质量败坏或全部腐烂。(一)低
5、温对微生物的影响12微生物按生长温度分类最低温度( )最适温度（）最高温度 （）嗜冷微生物-7515202530嗜温微生物101530404050嗜热微生物304550657580(一)低温对微生物的影响13部分微生物生长和产生毒素的最低温度 生长产毒素食物中毒性微生物肉毒杆菌10.010.0肉毒杆菌10.010.0肉毒杆菌-10.0肉毒杆菌3.03.0梭状荚膜产气杆菌1520-金黄色葡萄球菌6.76.7沙门氏杆菌6.7不产外毒素粪便指示剂微物埃希氏大肠杆菌35不产外毒素产气杆菌0不产外毒素大肠杆菌类35不产外毒素肠球菌0不产外毒素(一)低温对微生物的影响14 防止微生物繁殖的临界温度（12）
6、不能有效抑制酶的活性及各种生物化学反应，要达到这些要求，还要低于18。 酶作用的效果因原料而异，酶活性随温度的下降而降低，一般的冷藏和冻藏不能完全抑制酶的活性。因此在冻结前要考虑钝化或抑制酶活性的处理措施，如采用漂烫或添加护色剂处理，一般长期冻藏的温度不能高于18，有些还应更低的温度。(二)低温对酶活性的影响15 冰晶的形成过程 冰晶开始出现的温度即是冻结点（冰点），结冰包括晶核的形成和冰晶体的增长两个过程。晶核的形成是极少一部分的水分子有规则的结合在一起，即结晶的核心，晶核是在过冷条件下出现的。冰晶体的增长是其周围的水有次序地不断结合到晶核上，形成大的冰晶体。(三)冷冻过程161. 冻结速度
7、（1）定量法 速冻的定量表达：以时间划分和以推进距离划分两种方法。 按时间： 食品中心温度从-1降到-5所需的时间， 在320 min内，快速冻结， 在20120 min内，中速冻结， 超过120 min，慢速冻结。(三)冷冻过程17按推进距离： 以-5的冻结层在单位时间内从食品表面向内部推进的距离为标准： 缓慢冻结： V=0.11 cm/h， 中速冻结 ： V=15 cm/h， 快速冻结： V=515 cm/h， 超速冻结 ： V15 cm/h。(三)冷冻过程18国际制冷学会的冻结速度定义： 食品表面与中心点间的最短距离，与食品表面达到0后至食品中心温度降到比食品冻结点低10所需时间之比。
8、例如：食品中心与表面的最短距离为10 cm，食品冻结点为-2，其中心降到比冻结点低10即-12时所需时间为15 h，其冻结速度为V=10/15=0.67 cm/h。 (三)冷冻过程19根据这一定义，食品中心温度的计算值随食品冻结点不同而改变。 如冻结点-1时中心温度计算值需达到-11，冻结点-3时其值为-13。(三)冷冻过程 各种冻结器的冻结速度： 通风的冷库，0.2 cm/h ；送风冻结器，0.53 cm/h ；流态化冻结器，510 cm/h ；液氮冻结器，10100 cm/h。20（2）定性法 速冻的定性表达：外界的温度降与细胞组织内的温度降不等，即内外有较大的温差；速冻是指以最快的冻结速
9、度通过食品的最大冰晶生成带（-1 -5）的冻结过程。 慢冻：是指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上保持等速。(三)冷冻过程212. 冷冻时水的物理特性 水的冻结包括两个过程：降温和结晶。 当1kg物质上升或下降温度1时，吸收或放出的热量，称为该物质的比热容。水是4.184kJ/(kg.)，冰是2.09kJ/(kg.)，冰是水的1/2。水的导热系数是2.09kJ/(m.h.)，冰是8.368kJ/(m.h.)，冰的导热系数是水的4倍。在冻结时，解冻时速度不一样。 水结成冰后，冰的体积比水增大约9。(三)冷冻过程223.冻结温度曲线与冻结率冻结温度曲线：食品在冻结过程中，温度逐渐下降，食品温度
10、与冻结时间关系的曲线。分为三个阶段：初阶段、中阶段和终阶段。冻结点：冰晶开始出现的温度 。食品冻结的实质是其中水分的冻结，食品中的水分并非纯水。果蔬活组织的冰点温度低于死组织。 (三)冷冻过程23ACBSD冻结点最大冰晶生成区一般是18 5过冷现象：(三)冷冻过程24 冻结曲线 冻结曲线表示冻结过程中温度随时间的变化。冷冻曲线分为三个阶段： 初始阶段：从初温到冰点，是冻结前产品降温最快区段，放出显热，降温速度快，曲线较陡； 中间阶段（结冰阶段）：此阶段大部分水分陆续结成冰，即最大冰晶生成区段，放出潜热，降温速度慢，曲线较平坦； 终了阶段：从大部分水结成冰到预设的冻结终温，一小部分水（约1520
11、%）结冰放出潜热和到冻结终温降温放出的显热，曲线既不陡，也不平坦。(三)冷冻过程25最大冰晶生成带（Zone of maximum ice crystal formation） ：指-1 -5的温度范围，大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。研究表明，应以最快的速度通过最大冰晶生成带, 速冻形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。(三)冷冻过程26 冷冻中未被破坏的细胞组织，在适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。 缓冻形成的较大冰结晶会刺伤细胞，破坏组织结构，解冻后汁液流失严重，影响食品的价
12、值，甚至不能食用。(三)冷冻过程27 种类冰点温度/ 种类冰点温度/ 最高 最低苹果梨杏桃李酸樱桃葡萄草莓甜橙-1.40-1.50-2.12-1.31-1.55-3.38-3.29-0.85-1.17-2.78-3.16-3.25-1.93-1.83-3.75-4.64-1.08-1.56番茄圆葱豌豆花椰菜马铃薯甘薯青椒黄瓜芦笋-0.9-1.1-1.1-1.1-1.7-1.9-1.5-1.2-2.2 几种果蔬的冰点温度(三)冷冻过程28(三)冷冻过程29优质速冻食品应具备以下五个要素： (1)冻结要在-18-30的温度下进行，并在20min内完成冻结。 (2)速冻后的食品中心温度要达到-18以
13、下。 (3)速冻食品内水分形成无数针状小冰晶，其直径应小于100m。 (4)冰晶体分布与原料中液态水分的分布相近，不损伤细胞组织。 (5)当食品解冻时，冰晶体融化的水分能迅速被细胞吸收而不产生汁液流失。 (三)冷冻过程30三、速冻过程对果蔬的影响31 冷冻造成的果蔬组织破坏，引起的软化、流汁等，不是由于低温的直接影响，而是由于晶体的膨大而造成的机械损伤。同时，细胞间隙的结冰引起细胞脱水，盐液浓度增高，破坏原生质的胶体性质，造成细胞死亡，失去新鲜特性的控制能力。【速冻对果蔬组织结构的影响】32机机械性损伤(mechanical damage theory）在冷冻过程中，细胞间隙中的游离水一般含可
14、溶性物质较少，其冻结点高，所以首先形成冰晶，而细胞内的原生质体仍然保持过冷状态，细胞内过冷的水分比细胞外的冰晶体具有较高的蒸汽压和自由能，因而促使细胞内的水分向细胞间隙移动，不断结合到细胞间隙的冰晶核上去，此时，细胞间隙所形成的冰晶体越来越大，产生机械性挤压，使原来相互结合的细胞引起分离，解冻后不能恢复原来的状态，不能吸收冰晶融解所产生的水分而流出汁液，组织变软。【速冻对果蔬组织结构的影响】33细胞的溃解(cell rupture theory) 植物组织的细胞内有大的液胞，水分含量高，易冻结成大的冰晶体，产生较大的冻结膨胀压，大冰晶体刺破或胀破植物组织的细胞壁，解冻后组织软化流水。冷冻处理增
15、加了细胞膜或细胞壁对水分和离子的渗透性。在慢冻的情况下，冰晶体主要在细胞间隙中形成，胞内水分不断外流，原生质体中无机盐浓度不断上升，使蛋白质变性或不可逆的凝固，造成细胞死亡，组织解体，质地软化。【速冻对果蔬组织结构的影响】34气体膨胀(gas expansion theory)组织细胞中溶解于液体中的微量气体，在液体结冰时发生游离而使体积增加数百倍，这样会损害细胞和组织，引起质地的改变。果蔬的组织结构脆弱，细胞壁较薄，含水量高，当冻结进行缓慢时，就会造成严重的组织结构的改变。【速冻对果蔬组织结构的影响】35 1、盐析作用引起的蛋白质变性 产品中的结合水是与原生质、胶体、蛋白质、淀粉等结合，在冻
16、结时，水分从其中分离出来而结冰，这也是一个脱水过程，这过程往往是不可逆的，尤其是缓慢的冻结，其脱水程度更大，原生质胶体和蛋白质等分子过多失去结合水，分子受压凝集，结构破坏；或者由于无机盐过于浓缩，产生盐析作用而使蛋白质等变性。【果蔬在速冻过程中的化学变化】36 2、与酶有关的化学变化蔬菜在冻结前及冻结冻藏期间，由于加热、H+、叶绿素酶、脂肪氧化酶等作用， 使果蔬发生色变，如叶绿素变成脱镁叶绿素，由绿色变为灰绿色等。冷冻过程对果蔬的营养成分也有影响。一般来说，冷冻对果蔬营养成分有保护作用，温度越低，保护作用越强，因为有机物化学反应速率与温度呈正相关。产品中一些营养素的损失也是由于冷冻前的预处理如切分、热烫造成的。【果蔬在速冻过程中的化学变化】37四、食品解冻方法38各 种 解 冻 方 法【食品解冻】391、空气解冻 由空气将热量传给冻品，使冻品升温、解冻。 间歇式解冻：冷却器和加温器可以调节温度，有加湿器调节湿度，采用风速为1 m/s、温度为0-5 的加湿空气，解冻时间约1415 h。 连续式解冻：有调温调湿装置，解冻量达1 t/h；设备占地面积大。【解冻方法】40 2、 加压解冻 通入
