第二章食品低温保藏.

第二章食品低温保藏食品保藏原理低温防腐的基本原理食品冷藏食品冻藏内容提要食品的低温保藏是利用低温技术将食品温度降低并维持在低温（冷却或冷冻状态），以阻止或延缓它们的腐败变质，从而使食品的长途保鲜运输和保鲜贮藏成为可能。目前世界冷冻食品总产量已经超过6000万吨，品种已达3500种左右。发达国家的冷冻食品已形成规模化的工业生产，在市场上普及，成为消费者生活中不可缺少的食品。食品低温保藏的种类和一般工艺食品低温保藏的种类冷藏（ColdStorage）：温度范围：15~-2℃，食品的贮期：几小时~十几天其中，15~2℃多用于植物性食品2~-2℃多用于动物性食品冻藏（FrozenStorage）：温度范围：-2~-30℃，食品的贮期：十几天~几百天常用4-8℃常用-18℃低温保藏的一般工艺：食品物料→前处理→冷却或冻结→冷藏或冻藏→回热或解冻食品低温保藏技术的发展食品低温保藏技术的历史：利用低温保藏食品的开始：历史悠久现代低温保藏的发展：随人工制冷技术的出现而发展目前状况：我国目前冷冻食品的生产水平仍不高，但发展前景很好冷冻食品发展：种类：速冻果蔬、速冻肉类、速冻水产品、速冻调理食品、速冻包点、速冻乳品等50，60年代发展起来的新型加工食品70年代迅速发展80年代普及90年代，跃居加工食品榜首1000多年前人们就采用天然冰雪贮藏食品；19世纪上半纪冷冻机的出现，人工冷源开始取代天然冷源；19世纪至今，用冷冻机直接冻结食品和冷藏食品；食品的冷藏如今已发展成一门科学技术了。食品冷藏的目的：控制M的生长、繁殖抑制食品中酶的活性控制非酶因素引起的化学反应速率延长食品的保藏期保持食品的品质第一节低温防腐的基本原理低温导致酶的活性降低一般，-18℃以下才能比较有效地抑制酶的活性，但不能使酶失活，温度回升后，酶的活性会重新恢复，甚至活性比冷冻前还高。故低温处理前需进行灭酶处理。酶的耐低温性与酶的种类有关来自动物性食品原料的酶耐低温性较差，来自植物性食品原料的酶较耐低温性。一、低温对酶的影响任何微生物都有一定正常生长和繁殖的温度范围。温度越低，它们的活动能力也越弱。二、低温对微生物的影响•温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。•由于各种生化反应的温度系数不同，降温破坏了原来的协调一致性，影响微生物的生活机能。•降温时，微生物细胞内原生质粘度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，还可能导致不可逆性蛋白质凝固，从而破坏正常代谢。•冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水，对细胞产生机械性破坏作用，还促使蛋白质变性。影响微生物低温下活性下降的因素温度降温速率水分存在状态食品成分pH影响微生物低温致死的因素1.温度冰点以上：微生物仍然具有一定的生长繁殖能力，虽然只有部分能适应低温的微生物和嗜冷菌逐渐增长，但最后也会导致食品变质。-8～-12℃，尤其-2～-5℃（冻结温度）,微生物的活动会受到抑制或几乎全部死亡。当温度急剧下降到-20～-30℃时，所有生化变化和胶体变性几乎完全处于停顿状态.影响微生物低温致死的因素2.降温速度冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大冻结时，缓冻将导致大量微生物死亡，而速冻则相反。影响微生物低温致死的因素3.介质低pH值的介质会加速微生物的死亡，而糖、盐、蛋白质、胶体、脂肪对微生物则有保护作用。4.贮存期低温贮藏时微生物一般随贮存期的增长而减少；但贮藏温度越低，减少量越少，有时甚至没减少。贮藏初期微生物减少量最大，其后死亡率下降。结合状态和过冷状态急速冷却时，如果水分能迅速转化成过冷状态，避免结晶形成固态玻璃体，就有可能避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用微生物细胞内原生质含有大量结合水分时,介质极易进入过冷状态，不再形成冰晶体，有利于保持细胞内胶体稳定性。冷藏是将食品温度降低到略高于冻结点，而不冻结的一种食品保藏方法；冷藏温度一般为-2—15℃，而4—8℃为常用的冷藏温度。此冷藏温度的冷库通常称为高温库；冷藏技术与其他操作结合，使很多制品以其新鲜、方便在食品消费中占一席之地；第二节食品冷藏冷藏适当，在一定的贮期内，对食品的风味、质地、营养价值等不良影响很小。比其他保藏手段带来的不良影响小；对大多数食品，冷藏是一种效果较弱的保藏技术;易腐食品如成熟番茄的贮藏期为7—10天，耐藏食品的可长达6—8个月植物性物料的特性：组织脆弱、易受机械伤；含水量高、冷藏时易萎缩；营养成分丰富，易被微生物利用而腐烂变质；具有呼吸作用、有一定的天然抗病性和耐贮藏性等特点；采收后继续成熟，一般采收后、冷藏前食品物料的成熟度愈低，贮藏时间愈长一、冷藏食品物料的选择和前处理动物性物料的特性含水量也较高，营养成分丰富，易被微生物利用，没有呼吸作用，但仍有生理生化反应进行；动物性食品物料也会有一“成熟”过程，肉胴体会由热鲜肉→僵直肉→解僵肉。一般应选择动物屠宰或捕获后的新鲜状态进行冷藏。其它类食品物料的特性一般没有上述植物性和动物性食品物料的生理生化变化，对于这些食品物料应尽量选择新鲜、污染程度低的作为冷藏的原料。前处理食品物料冷藏前的处理对保证冷藏食品的质量非常重要。通常的前处理种类包括：挑选去杂、清洗、分级和包装等。植物性去杂草、杂叶、果梗、腐叶和烂果等；根据大小、成熟度等进行的分级；适当的包装动物性清洗去血污、鱼类体表的粘液及其它污染物，切分成较小的个体。鲜乳本身具有抗菌特性，但这种抗菌效果与鲜乳挤出时的微生物污染程度、冷却、冷藏有关鲜蛋一定程度的净化，但不损害原蛋表面保护膜挤乳时严格遵守卫生制度，挤出的鲜乳迅速冷却，冷藏温度低一些等。二、食品的冷却冷却是将食品温度降低到高于冻结点的预期温度。应在植物性食品物料采收后、动物性物料屠宰或捕获后尽快地冷却，冷却的速度也应尽可能快。1、冷却方法强制空气冷却法真空冷却法接触式冷却法—水冷却法冰冷却蒸发冷却法又称为预冷（1）强制空气冷却法•降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取其热量，促使其降温的方法称为空气冷却法；•应用最广泛的冷却方法；•在应用空气冷却时，主要的空气参数是温度、速度和相对湿度；强制空气冷却法•温度视食品的具体要求而定；•相对湿度因种类、是否有包装而异；•风速一般1.5—5.0m/s；•冷空气降温方法：机械制冷、冰冷。（2）真空冷却法•低压下常温的水会迅速汽化，同时带走大量的蒸发热，不管何种产品，水分蒸发1%可使食品自身温度降低5℃；•许多产品可预先进行湿润，特别是初温较高的产品；•这种方法主要用于叶类蔬菜和蘑菇,某些水果和甜玉米。•这种方法是目前所有冷却方法中最迅速的（10-15s）。•利用冷水、冰块与食品接触；（3）接触式冷却法水冷却法•通过低温水将需要冷却的食品冷却到指定温度；•比空气冷却有一些重要的优点（接触均匀、传热快）；•大多数产品不允许用冷水冷却，因为外观会受到损害，同时冷却后难以贮藏；冷却水中的微生物可以通过加杀菌剂进行控制。冷水冷却通常用于禽类、鱼类、某些果蔬，需要有一定的包装。冰冷却法•靠冰的融解潜热来降低食品物料的温度；•用冰直接接触，从产品中取走热量，除了有高冷却速度外，融冰可一直使产品表面保持湿润；•该法常用于冷却鱼、叶类蔬菜和一些水果；•令干燥空气在湿润的食品表面上通过而使之冷却的简单过程；•适用于相对湿度较低的场合，而且必须使用优质水，有节能的优点。（4）蒸发冷却法表常用冷却方法的一般使用范围不同食品物料的冷藏技术果蔬的冷却和冷藏果蔬的冷却：常采用空气冷却法、冷水冷却法和真空冷却法；果蔬的冷藏：完成冷却的果蔬可以进入冷藏库，其工艺条件根据不同的果蔬种类而异。空气流速0.5m/s冷水温度0-3℃，冷却速度快，干耗小适用于根菜类和较硬的果蔬。真空冷却法多用于表面积较大的叶菜类三、食品的冷藏肉类的冷却和冷藏肉类的冷却：常采用吊挂在空气中冷却；肉类的冷藏：肉类冷却后应迅速进入冷藏库，冷藏藏的温度控制在-1—1℃，空气相对湿度85%-90%鱼类的冷却和冷藏一般采用冰冷却法和水冷却法。•采用层冰层鱼法，冰冷却法一般只能将鱼体温度冷却到1℃左右，冷却鱼的贮藏期一般为：淡水鱼8-10d，海水鱼10-15d；•冷海水温度-2～-1℃，水流速度0.5m/s，冷海水中盐的浓度2-3g/L，鱼与海水比例7:3。其他食品物料的冷却和冷藏鲜乳水池冷却；冷却罐及浸没式冷却器；牧场多现代乳品厂均采用封闭式板式冷却器进行鲜乳的冷却；鲜蛋冷却一般采用空气冷却法，冷却间空气相对湿度75-85%，空气流速0.3-0.5m/s，冷却过程在24h内完成。鲜蛋开始冷却时，空气温度与蛋体温度不要相差太大，一般低于蛋体2-3℃四、食品冷藏时的品质变化食品在冷却冷藏时，由于动植物性食品及加工制品的性质不同，组成成分不同，发生的变化也不一样。其变化程度与冷却方法、冷却温度、食品的种类、成分等都有关。除了肉类在冷却贮藏过程中的成熟作用外，其他变化均会使食品的品质下降,当然采取一定的措施可以减缓变化速度。1、水分蒸发食品表面的蒸汽压高于冷藏空气介质的蒸汽压，表面水分蒸发，出现干燥现象；食品中水分减少后，造成重量损失，使水果、蔬菜类食品失去新鲜饱满的外观；为了减少果蔬冷却时的水分蒸发作用，应根据其各自的水分蒸发特性，控制其适宜的冷藏条件。果蔬的水分蒸发特性肉类水分蒸发的量与冷却贮藏室的空气温度、湿度及流速有关，还与肉的种类、单位重量表面积的大小、表面形状、脂肪含量有关。肉类会在冷藏过程中产生表面干化层，加剧脂肪的氧化。2、低温冷害与寒冷收缩冷却贮藏时，有些果蔬的温度虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一温度界限时，果蔬的正常生理机能受到障碍，失去平衡；冷害最明显的症状是在表皮出现软化斑点和心部变色，像鸭梨的黑心病，马铃薯的发甜现象都是低温伤害；果蔬冷害的界限温度和症状低温冷害与寒冷收缩一般来说，产地在热带、亚热带的水果、蔬菜容易发生冷害；有些水果、蔬菜在外观上看不出冷害的症状，但冷藏后再放至常温中，就丧失了正常的促进成熟作用的能力，这也是冷害的一种；有时候为了吃冷的果蔬，短时间放入冷藏库内，即使在界限温度以下，也不会出现冷害，因为果蔬冷害的出现还需要一定的时间。低温冷害与寒冷收缩寒冷收缩是畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却造成的，寒冷收缩后的肉经成熟阶段也不能充分软化，肉质变差。3、成分变化冷却贮藏过程中食品中的油脂会发生水解，脂肪酸氧化、聚合等复杂变化，同时食品风味变差，味道恶化，出现变色、酸败、发粘等现象，这种变化进行得严重时称之为“油烧”；淀粉老化；果实糖分、果胶增加，质地软化多汁；鱼、肉类发生成熟作用，使得其氨基酸含量增加，肉质软化。4、移臭具有强烈香或臭味的食品冷藏在一起发生串味，使食品原有风味发生变化。另外，冷库中还有一种特殊的臭味，俗称冷库臭，也会移给食品。第三节食品的冻藏食品冻藏是将食品冻结并在此状态下贮藏的方法。常用的贮藏温度为-2—-30℃，-18℃为最适温度。冻藏适用于长期贮藏，短的可达数日，长的以年计，冻藏食品需解冻后才能食用。一、食品的冻结1、冻结食品物料的前处理•1）热烫：蔬菜类食品[杀青]•2）加糖：水果类•3）加盐：肉类、水产品•4）浓缩：乳类、果汁等•5）加抗氧化剂处理：水产品•6）冰衣处理：包装作用•7）包装：防止氧化、水分蒸发和微生物污染1）冻结点和低共熔点冻结的时候，先是部分水分首先形成冰结晶，使剩余溶液的浓度增大，剩余溶液浓度的增大又导致溶液的冻结点进一步降低，如果想使剩余溶液冻结，就必须继续提供低温环境，直至所有的水分都冻结，此时，溶液中的溶质、溶剂水达到共同固化，这一状态被称为低共熔点或冰盐冻结点。2、食品冻结过程的基本规律纯水冻结，冰点是固定不变的；食品冻结点随水分冻结量的增加，不断下降；少量未冻结的高浓度溶液只有温度降低到低共熔点时，才会全部凝结成固体；食品的低共熔点大约为-55—-65℃左右，冻藏温度一般仅-18℃左右，故冻藏食品中的水分实际上并未完全凝结固化。2）冻结过程和冻结曲线冻结过程食品物料的冻结