21食品低温保藏

2.1食品的低温保藏食品低温保藏的基本原理食品的冷藏食品的冻藏食品的回热和解冻食品的冷链流通内容提要食品的低温保藏即降低食品温度，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或长期贮藏的目的的保藏方法。目前世界冷冻食品总产量已经超过5000万吨，人均消费约10公斤。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℃（Cooling）多用于植物性食品2~-2℃（Chilling）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。第一节食品低温保藏的原理油炸食品腌制真空包装冷冻干燥食品罐头烟熏食品第一节食品低温保藏的原理食品冷藏的目的控制M的生长、繁殖控制非酶因素引起的化学反应速率抑制食品中酶的活性延长食品的保藏期保持食品的品质一、温度对食品成分的影响•1、蛋白质•蛋白质变性，在溶液中的溶解度下降，生理活性功能丧失，加工性能变差；变性后的肌肉持水性降低，质地变硬、口感变差，产品缺乏弹性等。•2、脂肪•1）水解酸败：发生水解、脂肪酸的氧化、聚合等复杂的变化，其反应生成的低级醛、酮类物质会使食品的风味变差、味道恶化，使食品出现变色、发粘、酸败等现象。严重时就称之为”油烧”.•低温能推迟酸败，但不能阻止酸败。•2）氧化酸败•3、淀粉•淀粉易老化，尤其2-4℃最易老化，-20℃不会老化。•4、维生素•低温对维生素的破坏较少。•5、水•1）结合水：冻藏对食品的结合水影响很小。•2）游离水（自由水）：冻结成冰，使各种微生物生长繁殖及食品自身的生化反应失去传递介质而受抑制。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变性，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，使溶质浓度增加促使蛋白质变性。同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏。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.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。4.介质高水分和低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。5.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。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。三、低温对酶的影响植物性食品物料（新鲜的水果蔬菜）采收后的完整个体在一定的时间内仍保持生命状态,有呼吸作用，具有“免疫功能”。低温保藏时，应维持其一定水平的新陈代谢。温度越低,贮藏期越长的规律对植物性原料并不是所有时候都适用。四、温度对果蔬呼吸和蒸腾作用的影响动物性食品物料对于捕获和屠宰后的动物性食品原料，一般不再具有生命特征，不具备“免疫功能”。其他类食品物料不再具有生命特征，不具备“免疫功能”。所以，防止食品的腐败，对动物性食品来说，主要是降低温度防止微生物的活动和生物化学变化；对植物性食品来说，主要保持恰当的温度，控制好水果、蔬菜的呼吸作用。低温对食品物料的影响牲畜、家禽、水产原料、鲜乳等其他食品原料、加工品和半加工品冷藏是将食品的品温降低到接近冰点，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℃则为常用的冷藏温度。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；第二节食品的冷却保藏技术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;有些热带和亚热带水果及部分蔬菜如果在它们的冰点以上3-10℃内储藏，会发生冷害。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，冷藏温度低一些等措施都是鲜乳冷藏时应注意的。二、食品的冷却冷却是将食品物料的温度降低到冷藏的温度的过程。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（Forcedaircooling）真空冷却法（Vacuumcooling）水冷却法（Watercooling）冰冷却法（Icecooling）又称为预冷强制空气冷却法•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；•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。真空冷却法•真空冷却的依据是水在低压下蒸发时要吸取汽化潜热，并以水蒸汽状态转移此热量的，所蒸发的水可以是食品本身的水分，或者是事先加进去的；•汽化要求使水沸腾,因为在常压下水的沸点是100℃,低的沸腾温度只有用抽真空的办法才能取得；真空冷却法•这种方法主要用于叶类蔬菜和蘑菇。消毒牛奶和烹调后的土豆丁的瞬间冷却也要靠真空冷却；•这种方法是目前所有冷却方法中最迅速的（10-15s）。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）；•但是大多数产品不允许用冷水冷却，因为外观会受到损害，同时冷却后难以储藏；•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•这种冷却效果是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；冰冷却法•食品冷却的速度取决于食品的种类和大小、冷却前食品的原始温度、冰块和食品的比例以及冰块的大小；•食品冷却时的用冰量可根据食品放热量进行推算，使用层冰层鱼法和拌冰法。表2—l0是上述冷却方法的一般使用范围，但应结合实际理解。2、冷却过程中冷耗量的计算冷耗量：指冷却过程中食品物料的散热量。如果食品内无热源存在，冷却介质温度稳定，食品物料各点温度相同，即冷却过程属于简单的稳定传热，冷却过程中冷耗量的计算：Q0=mc（T初-T终）–Q0——冷却过程中食品的散热量或冷耗量,kJ–m——被冷却食品的重量,kg–c——冻结点以上食品的比热,kJ/kg·K–T初——冷却开始时食品的初温,K–T终——冷却完成时食品的终温,K冻结点以上食品物料的比热容可根据其成分和各成分的比热容计算低脂肪食品c=cwW+cd(1-W)–c——食品物料的比热容,kJ/(kg.K）–cw——水的比热容4.184kJ/(kg.K）–cd——食品物料干物质的比热容,kJ/kg.K–W——食品物料的水分比例,kg/kg含脂食品C=(1.4644+0.006)(T-273)–肉的比热容与温度的关系可以按下式计算：C=C0+b（T-273）•实际上在冷却过程中食品物料的内部有一些热源存在，如果蔬的呼吸作用会放出一定的热量，肉类也会因内部的一些生化反应产生一定的热量，当然呼吸热和生化反应热又和温度有关。冷却过程一般在冷却间进行，冷却间与冷藏室之间的温度差应保持最小，这样由冷却间进入冷藏室的食品物料对冷藏室的温度影响最小，同时对维持冷藏室内空气的相对湿度也极为重要。三、食品的冷藏1、冷藏的条件和控制要素冷藏温度；空气相对湿度；空气流速食品的冷藏：指冷却后的食品在冷藏温度（常在冰点以上）下保藏食品的一种保藏方法。2、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肉类的冷却和冷藏肉类的冷却：常采用吊挂在空气中冷却，冷却的方法有一段冷却法和两段冷却法；肉类的冷藏：肉类冷却后应迅速进入冷藏库，冷藏的温度控制在-1—1℃，空气相对湿度85%-90%。一段冷却法冷却时间较短，冷耗小两段冷却法干耗小，微生物繁殖及生化反应易于控制，但单位耗冷量较大。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，