食物与化学

第二章水产品低温保鲜与加工教学目的与要求1、掌握水产品低温保鲜的原理和方法2、了解水产冷冻食品的生产技术和冻结装置3、了解常见的冷冻水产品的加工工艺水产食品低温保鲜的意义任何食品加工都离不开低温保鲜保鲜只是几天时间，要长期保持食品品质，就得采用冷冻保鲜原料－半成品－成品：都需要冷冻近几年国际社会对冷冻食品的要求提高，温度不断降低第一节水产品低温保鲜原理与方法原理：酶：最适作用温度区间，低温无法使酶完全失活，但能有效地降低其活性。微生物：温度降低，细胞内原生质粘度增加、胶体吸水性下降、蛋白质分散度改变和不可逆的蛋白质凝固等，也都会对微生物造成严重的损害，使其丧失活性。尤其当温度降到冰点以下时，鱼体中水分被束缚，降低了水分活度，且冰晶体的形成还会使微生物细胞的原生质或胶体脱水，并造成其细胞的机械性破坏。降低温度可降低非酶反应速率保藏温度与鱼体腐败的关系1.30℃、2.20℃、3.10℃、4.4℃鱼获后的冷却与鱼的鲜度低温保鲜方法冰藏保鲜冷海水保鲜冰温保鲜微冻保鲜冻结保鲜第二节水产品的冷却保鲜1、冰藏保鲜什么是冰藏保鲜：0℃—－2℃冰：天然冰、机制冰冰藏机理操作方法用冰量计算公式：鱼类保鲜时间与用冰量的关系冰藏保鲜工艺的注意点2、冷海水保鲜什么是冷海水保鲜：0℃—－1℃冷海水冷海水保鲜操作方法和设备冷海水保鲜装置及设备冷海水保鲜工艺1．预先向鱼舱中装入所需的海水量，并用制冷机组冷却至－1℃左右；2．渔获时，边向冷海水舱中装鱼，边加入已拌好的冰盐，直到满舱为止；3．加舱盖，然后注入海水，使之充满舱间空隙；4．开动循环泵，使冷海水循环流动，促进冰盐溶化和鱼体的冷却；5．当冰盐全部溶化，海水温度达－1℃后，即停止海水循环泵；6．随时检查舱中的水温，根据水沮回升情况，开动制冷机组和循环泵，保持－1℃左右；7．海水中血污多时，应排出部分血污诲水，补充新的冷海水。冷海水保鲜的缺点及国外的技术冷海水中浸泡鱼体，渗盐吸水使鱼体膨胀，鱼肉略带咸味，表面稍有变色，肌肉蛋白也易流失，以后会加快腐败。国外技术：在冷海水中通入CO2，降低pH值，抑制细菌生长。3、冰温保鲜定义：将鱼贝类放置在0℃以下至冻结点之间的温度带进行保藏的方法。有缺点实验情况第三节水产品的微冻保鲜定义：将水产品的温度降至略低于其细胞质液的冻结点，并在该温度下进行保藏的一种保鲜方法。原理:微冻温度－2℃—－3℃方法——加冰或冰盐微冻——吹风冷却微冻——低温盐水微冻加冰或冰盐微冻鱼和冰的质量比为3—2.5：1。方法：分类－清洗－入舱－加冰－制冷如：鱼体－入舱－温度升到-1℃一-2℃，以后再由制冷装置使它降温至-6一-7℃。鱼体周围的冰吸热融化使鱼得到冷却；当鱼体表面的温度接近舱温时，融化后的水重新结冰，使鱼体表面包冰。返航时舱温保持在-2℃，保藏23—24d微冻鱼的质量良好。吹风冷却微冻方法：鱼类装箱，让冷风吹过鱼箱的周围使鱼体冷却至－2℃，然后在-3℃的舱温下进行保藏。保藏24d的微冻鱼质量良好，但鱼体表面干燥。吹风冷却的时间与空气温度、鱼体大小和品种有关低温盐水微冻方法：在船舱内预制浓度为10％-12％的盐水，用制冷装置降温至-5℃。渔获物经冲洗后装入放在盐水舱内的网袋中进行微冻，当盐水温度回升后又降至-5℃时，鱼体中心温度约为-1.5一-2℃，此时微冻完毕。将微冻鱼移入保温鱼舱散装堆放，并由冷风机吹风保冷，舱温保持-3℃±1℃，微冻鱼的保藏期达20d以上。微冻与冰藏效果比较1微冻与冰藏效果比较2微冻保鲜存在的问题吹风冷却微冻：表面干燥低温盐水微冻：鱼体会退色、盐分增加微冻温度难以控制：过低会缓慢冻结、解冻汁液流失－3℃是最大冰晶生成区的温度，易引起冻害微冻会引起蛋白质变性微冻会引起蛋白质变性的另一说法第四节水产品的冻结保鲜定义：冻结保鲜是利用低温将鱼贝类的中心温度降至-15℃以下，体内组织的水分绝大部分冻结，然后在-18℃以下进行贮藏和流通的低温保鲜方法。单纯的冻结处理不是一种保藏方法，而是冻结保藏前的准备措施。冻结保鲜快速冻结：细胞内外生成的冰晶微细、数量多、分布均匀，对组织结构无明显损伤，冻品质量好。在贮藏流通过程中——恒定的低温，数月至1年内，有效地抑制微生物和酶类引起的腐败变质，使鱼贝类能长时间较好地保持其原有的色香味和营养价值。适宜于鱼贝类的长期保鲜。不同冻藏温度下的保藏期一、水产品冻结保藏的原理1冻结目的经过冷却或微冻的水产品，体内酶和微生物的作用虽已受到一定程度的抑制，但并未终止，经过一段时间后仍会腐败变质，所以只能作短期贮藏。为了长期贮藏水产品，必须进行冻结和冻藏。——内在原因水变成冰后，水产品内液态水分含量大大减少，固相条件下酶所催化的生化反应速度变得非常缓慢。微生物本身也产生生理干燥，造成不良的渗透条件，微生物的生长、代谢受到抑制，加之细胞内某些毒素积累，阻碍了微生物的生命活动，从而使水产品能长期保藏。以鳕鱼为例，15℃只可贮藏1天，6℃可贮藏5～6天，0℃可贮藏15天，－18℃可贮藏2～3个月，－30℃～－25℃可贮藏1年。2冻结保藏的原理2.1水产品的冻结点和冻结率冻结点水产品的冻结点是指水产品组织中的水分开始冻结时的温度。(见后表)当温度降到0℃，鱼体中的水分并不冻结，这是因为水产品中的水分不是纯水而是含有各种有机物和无机物的溶液，包括盐类、糖类、酸类以及更复杂的有机分子如蛋白质等，从而使其冰点降低。新鲜水产品的冻结点和共晶点冻结率至冻结点，体内即开始出现冰晶，此时残存的溶液浓度增加，其冻结点继续下降，要使水产品中的水分全部冻结，温度要降到－60℃，这个温度称为共晶点。要获得这样低的温度，在技术上和经济上都有困难，因此，目前只要求水产品中的大部分水分冻结，品温在－18℃以下，即可达到贮藏的要求。鱼类的冻结率是表示冻结点与共晶点之间的任意温度下，鱼体中水分冻结的比例。它的近似值可用下式计算：冻结率＝(1—食品的冻结点/食品的温度)×100％2.2冻结温度曲线在冻结过程中，水产品温度的下降与时间的关系，该曲线称为冻结温度曲线。（见后图）大致可划分为三个阶段。第一阶段（又称为预冷阶段）：鱼体温度从初温降到冻结点。该阶段放出的是显热，此热量与全部放出的热量相比其值较小，故降温快，曲线较陡。第二阶段（又称为最大冰晶生成阶段）：鱼体中大部分水分冻结成冰。由于冰的潜热大于显热约50～60倍，整个冻结过程中绝大部分热量在此阶段放出，故降温慢，曲线平坦。第三阶段（又称为过冷阶段）：鱼体温度继续下降，直到终温。此阶段放出的热量，一部分是冰的继续降温，另一部分是残留水分的冻结。水变成冰后。比热显著减小，但因为还有残留水分冻结，其放出热量较大，所以，曲线不及第一阶段陡峭。潜热：使水的相态发生变化，没有温度升高，此类热量成为潜热。如：使冰融化为水的热量（熔化热），使水汽化为水蒸汽的热量（汽化热）。显热：无相变时，使冰、水、水蒸汽等温度升高的热量称为显热。如，比热容。鱼体的冻结温度曲线2.3冻结速度与冰晶分布的关系食品的冻结速度是食品表面到中心的最短距离(厘米)与食品表面温度到达0℃后，食品中心温度降至比冻结点低10℃所需时间(小时)之比，该比值就是冻结速度。2.3冻结速度与冰晶分布的关系快速、深温冻结的含义主要有两点：一是食品不仅要快速通过0℃～－5℃,最大冰晶生成带，并要快速到达冻结的终温。以冻鱼片为例，冻结速度在0.635～2.54厘米／时以上为快速冻结。二是冻品的平均品温应在－18℃以下，并在－18℃以下的低温贮藏。冻结速度与冰结晶的关系鲫鱼肌肉不同冻结方法的冰结晶分布（横断面）鲫鱼肌肉不同冻结方法的冰结晶分布（纵断面）二、水产冷冻食品的生产技术1水产冷冻食品概述水产冷冻食品特点1）优质原料，适当前处理2）快速冻结3）贮藏和流通中品温保持在－18℃以下4）产品有包装，食用安全，符合卫生要求。水产冷冻食品按对原料的前处理方式可分为生鲜水产冷冻食品和调理水产冷冻食品两大类。2水产冷冻食品的加工工艺原料↓鲜度的选择↓前处理↓冻结↓后处理↓制品↓冷藏或发送2水产冷冻食品的加工工艺2.1鲜度的选择如果原料鱼在冻前因冰藏天数太多引起鲜度下降，则加工出来的水产冷冻食品质量就差，而且冻藏中质量下降速度也快，贮藏寿命缩短。冷冻鱼的质量判定，有测定K值和TVB-N值的化学方法，测定细菌数的微生物学方法，用显微镜观察的组织学方法和测定液汁损失量的物理方法，但是最简单的还是感官检查。2.2前处理2.3冻结应采用快速深温的冻结方式，冻品出冻结装置时的中心温度必须达到－15℃。应根据其种类、特性、商品包装的形式、大小等，选择合适的冻结方式和冻结装置。例如做鱼排时，原料是用许多小的鱼肉片集合起来先冻成块状，则采用平板冻结机最为合适，产品不易变形。如小型水产食品鱼丸、虾肉等，可采用螺旋带式冻结装置或流态化冻结装置，由于是IQF方式，冻结速度快，冻品质量高，食用时解冻方便、迅速，也便于销售。2.4后处理水产冷冻食品从冻结装置中出来，进冷藏库前的一些处理称为后处理。其目的是为了防止长期冻藏中水产冷冻食品的品质变化和商品价值的降低。例如镀冰衣、包装等。防止干燥、变色等变化。2.5冻藏生产出来的水产冷冻食品应及时放人冷藏库进行冻藏。其品温必须保持在－18℃以下。由于它与其他动物性食品相比品质稳定性差，特别是多脂肪鱼类贮藏性更差，所以尽可能采用－30℃的贮藏温度。例如红色金枪鱼肉的褐变，狭鳕鱼肉的海绵化等，需要采用－40℃以下或更低的贮藏温度，并要求贮藏温度稳定、少变动，才能使制品保持1年左右而不失去商品价值。三、冻结装置1间接冻结装置1.1送风冻结装置隧道式冻结装置传送带式连续冻结装置流态化冻结装置螺旋带式连续冻结装置等。1.1送风冻结装置（1）隧道式冻结装置是我国目前陆上水产品冻结使用最多的冻结装置。由蒸发器和风机组成的冷风机安装在冻结室的一侧，鱼盘放在鱼笼上，并装有轨道送人冻结室。冻结时，风机使空气强制流动，冷空气流经鱼盘，吸收鱼品冻结时放出的热量，吸热后的空气由风机吸人蒸发器冷却降温，如此反复不断循环。隧道式冻结装置隧道式冻结风速与冻品质量的关系在隧道式吹风冻结装置中，提高风速，增大鱼品表面的放热系数，可缩短冻结时间，提高冻结鱼品的质量。当风速很高时，继续增大风速，冻结时间的变化却甚微。风速增高，干耗增大。优点是适用于不同形状的食品；由于鱼品是在吊轨上传送，故劳动强度小；冻结速度较快。它的缺点是易产生冻结不均匀现象；食品干耗量较大，电耗也大。（2）传送带式连续冻结装置1.从动轮2.冷风机3.隔热箱体4.蒸发器5.钢带6.调速机构7.主动轮8.清洗器传送带式连续冻结装置一般以不锈钢制的网状传送带在－40℃～35℃的冷风下移动，风的流向可与食品平行、垂直、顺向或逆向。传送带移动速度可根据冻结时间进行调节。蒸发器有融霜装置。有的传送带底部与一组冷冻板(蒸发器)相紧贴，冷风机在装置的上部。传送带式连续冻结装置（3）流态化冻结装置用于单体快速冻结(IndividuallyQuickFreezing，简称I．Q．F．)食品，如小虾、熟虾仁、熟碎蟹肉、小型鱼等典型的带式流态化冻结装置得到了广泛的应用。流态化冻结装置通常由一个冻结隧道和一个多孔不锈钢网带组成。当产品从进料口送人冻结器网带后，就会被自下往上的冷风吹起，在冷气流的包围下，互不粘连地进行单体快速冻结，然后靠风力自动地向前移动，从装置另一端的出口处流出。把食品吹成悬浮状态，需要很高的气流速度，故被冻结食品的大小受到一定的限制。流态化冻结装置（4）螺旋带式连续冻结装置1.进冻2.出冻3.转筒4.风机5.蒸发管组6.电控制板7.螺旋带清洗器8.频率转换器螺旋带式连续冻结装置螺旋带式连续冻结装置，是广泛应用于冻结各种调理食品，如油炸水产品、鱼饼、鱼丸、鱼排、肉馅饼等的冻结装置。该装置中间是一转筒，传送带一边紧靠在转筒上借摩擦力及传送带传动机构的动力，使传送带随着转筒一起运动。