《食品低温藏》PPT课件

第四章食品低温保藏本章主要内容•第一节低温处理和食品加工与保藏•第二节食品低温保藏的基本原理•第三节食品的冷藏•第四节食品的冻藏第一节低温处理和食品加工与保藏一、食品低温保藏技术的发展现状0102030405060kg美国丹麦英国瑞典法国日本中国台湾上海年人均消费量0102030405060708090100冷藏运输公路铁路发达国家中国易腐食品低温运输状况目前，冷冻食品市场上的主要品种还是米面馅类、点心和水产品、畜禽肉加工产品。二、低温处理在食品工业中的应用•食品的低温处理：指食品被冷却或被冻结，通过降低温度改变食品的特性，从而达到加工或贮藏目的的过程。•食品低温保藏：利用低温技术将食品温度降低并维持食品在低温（冷却或冻结）状态以阻止食品腐败变质，延长食品保存期。冰箱保藏食物冷冻室：温度平均在-18℃以下，冷度足以将食物冷冻、制冰急冻，因此，像海鲜贝类、肉类、不常立刻吃的食物，都可以放在这里，快速结冻封住水分。宽幅变温室：温度大约在10℃～-12℃之间，宽幅智能变温，可在冷藏、0℃保鲜、软冻温区、深度冷冻之间设定。其中调整在-7℃（软冻），适合存储随时准备食用的鱼、肉，新鲜不冻结，免去化冻烦恼。冷藏室（保鲜）：保鲜室温度一般在0～10℃之间，湿度也相对较高，适合摆放蔬菜类和水果。冰箱保藏食物•鲜蛋：冷藏30~60天•熟蛋：冷藏6~7天•牛奶：冷藏5~6天•酸奶：冷藏7~10天•鱼类：冷藏1~2天冷冻90~180天•牛肉：冷藏1~2天冷冻90天•肉排：冷藏2~3天，冷冻270天•香肠：冷藏9天，冷冻60天•鸡肉：冷藏2~3天，冷冻360天•罐头食品：未开罐冷藏360天•花生酱、芝麻酱：已开罐冷藏90天•咖啡：已开罐冷藏14天•苹果：冷藏7~12天•柑桔：冷藏7天•梨：冷藏1~2天•熟西红柿：冷藏12天•菠菜：冷藏3~5天•胡萝卜、芹菜：冷藏7~14天•剩饭3天，果蔬最多一周，酱料能放两月。第二节食品低温保藏的基本原理一、低温对微生物的影响最低生长温度最适生长温度最高生长温度嗜热菌30～4550～7070～90嗜温菌5～1530～4545～55低温菌-5～525～3030～55嗜冷菌-10～-512～1515～25（二）低温抑菌的原因1、导致微生物体内代谢酶的活力下降，各种生化反应速度下降。2、导致微生物细胞内的原生质体浓度增加，粘度增加，影响新陈代谢。3、导致微生物细胞内外的水分冻结形成冰结晶，对微生物细胞产生机械刺伤，而且由于部分水分的结晶也会导致生物细胞内的原生质体浓度增加，使其中的部分蛋白质变性，而引起细胞丧失活性。（一）不同微生物的温度习性一、低温对微生物的影响•（三）冻藏温度与微生物的关系•微生物的生长、繁殖活动有其适宜的温度范围，超过或低于最适温度，微生物的生育及活动就逐渐减弱直至停止或被杀死。当温度降低到-10℃时，食品中的大多数微生物会停止繁殖，部分出现死亡，只有少数微生物可缓慢生长。•根据国际冷冻协会的建议，冻结食品必须在-12℃以下贮藏。•思考：微生物菌种为什么可以在-20℃以下保藏？二、低温对酶的影响•温度对酶的活性影响很大，高温可导致酶的活性丧失，低温处理虽然会使酶的活性下降，但不会完全丧失。•防止微生物繁殖的临界温度（－12℃）还不足以有效地抑制酶的活性及各种生物化学反应，要达到这些要求，温度降低到-18℃及以下才能比较有效地抑制酶的活性，但温度回升后酶的活性会重新恢复。•思考：为何对于低温处理的果蔬往往需要在低温处理前进行灭酶处理？三、冻藏温度的选择•食品的冻结温度以及在储运中的冻藏温度应在-18℃以下，这是对食品的质地变化、酶促和非酶反应、微生物学以及贮运费用等所有因素进行综合考虑论证后得出的结论。第三节食品的冷藏一、冷藏食品物料的选择和前处理•1.冷藏食品物料的选择•应尽量选择耐储藏、新鲜、优质、污染程度低的食品物料作为冷藏的原料••2.冷藏食品物料的前处理•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。由于食品物料的贮藏要求不同，前处理要确保物料的一致性，并编号以便管理；采用合适的（预）包装，防止交叉感染。二、冷却方法及控制•1.概念•冷却又称为预冷，是将食品物料的温度降低到冷藏温度的过程。•2.冷却方法•（一）强制空气冷却法空气冷却法采用空气作为冷却介质来冷却食品物料。空气来自制冷系统，进入冷却室，一般采用鼓风机使冷却室内的空气形成循环，保证温度均匀。•（二）水冷却法水冷却法是将干净水（淡水）或盐水（海水）经过机械制冷或机械制冷与冰制冷结合制成冷却水，然后用此冷却水通过浸泡或喷淋的方式冷却食品。•（三）冰冷却法冰冷却法是采用冰来冷却食品，利用冰融化时的吸热作用来降低食品物料的温度。•（四）真空冷却法真空冷却法是使被冷却的食品物料处于真空状态，并保持冷却环境的压力低于食品物料的水蒸气压，造成食品物料中的水分蒸发。三、食品冷藏工艺和控制•（一）冷藏的条件和控制要素冷藏过程中主要控制的工艺条件包括冷藏温度，空气的相对湿度和空气的流速等。1、冷藏温度主要指的是食品物料的温度。冷藏室内的温度应严格控制，任何温度的变化都可能对冷藏的食品物料造成不良的后果。2、水分含量冷藏室内空气中的对食品物料的耐藏性有直接的影响，既不宜过干也不宜过湿，应根据不同物料选择合适的相对湿度。3、空气流速一般冷藏室内的空气保持一定的流速以保持室内温度的均匀和进行空气循环。只有空气的相对湿度较高而流速较低时，才会使食品物料的水分损耗降低到最低的程度。三、食品冷藏工艺和控制•（二）食品物料的冷藏工艺和技术•1、果蔬类（1）空气冷却法；（2）冷水冷却法；（3）真空冷却法•完成冷却的果蔬可以进入冷藏库。冷藏过程主要控制的工艺条件包括：温度和空气的相对湿度。•2、肉类（1）一段冷却法；（2）两段冷却法；（3）水冷却法、冰水浸泡或喷淋法•肉类冷却后应迅速进入冷藏库，冷藏的温度一般控制在1～-1℃，空气的相对湿度在85～90%。•3、鱼类（1）冰冷却法；（2）（海）水冷却法•4、其它食品物料（1）鲜乳①冷水冷却法；②表面冷却器冷却法；③板式冷却器冷却法•（2）鲜蛋•空气冷却法四、食品在冷却冷藏过程中的变化•(一）水分蒸发•1、造成的损害•（1）果蔬：抑制果蔬的呼吸作用、影响新陈代谢；造成果蔬的调萎、新鲜度下降，果肉软化收缩、氧化反应加剧；导致果蔬产生重量损失。•（2）肉类：会在肉的表面形成干化层，加剧脂肪的氧化。•2、影响因素•主要有冷空气的流速、相对湿度、食品物料的摆放形式、食品物料的特性以及有无包装等。•（二）低温冷害•是指当冷藏的温度低于果蔬可以耐受的限度时，果蔬的正常代谢活动受到破坏，使果蔬出现病变，果蔬表面出现斑点、内部变色（褐心）等四、食品在冷却冷藏过程中的变化•（三）寒冷收缩•是畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却造成的。寒冷收缩后的肉类经过成熟阶段后也不能充分软化，肉质变硬，嫩度变差。•（四）组成分变化•1、果实成熟，糖分、果胶增加，维生素C等有一定损失，果实质地变得软化多汁。•2、肉类和鱼类成熟，肉组织自溶，蛋白质、ATP等分解，其中的氨基酸等含量增加，肉质软化。•（五）变色、变味和变质•1、果蔬的叶绿素和花青素会减少，而胡萝卜素等会显露。•2、由于肉中的肌红蛋白和血红蛋白被氧化生成高铁肌红蛋白和高铁血红蛋白，红色肉变成褐色肉；由于脂肪水解后的脂肪酸被氧化，白色脂肪变成黄色。•3、物料中微生物的数量会增加，导致食品腐败变质。第四节食品冻藏一、冷冻过程•（一）纯水的冻结•（1）水的冻结包括两个过程：降温与结晶。•降温：放出显热。•结晶：放出潜热。•（2）水冻结成冰的过程：晶核的形成和冰晶体的增长•晶核的形成：水分子热运动减慢，生长点的增长后形成新相的先驱。•冰晶体的增长：水分子不断有序结合到晶核上使冰晶体增大过程，晶体大小和数量与降温速度有关。一、冷冻过程•（二）食品原料冻结•食品原料中的水以各种不同形式与其它物质联系在一起，可分为自由水和结合水。•食品冷冻时，其中所含的水分进行冻结形成冰晶体。二、冻结速度和产品质量•（一）冻结速度•冻结速度快慢的划分，目前通用的方法有定量法和定性法两类。•定性法：按低温生物学观点进行划分。•大部分食品在从-1℃降至－5℃时，近80％的水分可冻结成冰，此温度范围称为最大冰晶生成区(zoneofmaximumicecrystalformation)。二、冻结速度和产品质量•（一）冻结速度（续）•定量法：•（1）以时间划分。食品中心温度从-1℃降至-5℃所需的时间：3-20min（快速），20-120min（中速），大于120min（慢速）。•（2）以推进距离划分。以单位时间内将-5℃的冻结层从食品表面向内部推进距离作为标准，以cm/h为单位：〉16cm/h（超速），5-15cm/h（快速），1-5cm/h（中速），0.1-1cm/h（缓慢）。•1972年国际制冷学会冻结速度定义：指食品表面与中心温度点间的最短距离，与食品表面达到0℃以后食品中心温度降到比食品冻结点低10℃所需时间之比。二、冻结速度和产品质量•（二）冻结速度对质量的影响•果蔬在冻结过程中，温度逐步下降，表示食品温度与冻结时间关系的曲线，称之为“冻结温度曲线”(freezingtime-temperaturecurve)。•曲线分三个阶段：•1.初始阶段：从冻结初温到冰点温度。•2.结冰阶段：从冰点到大部分水分成冰的温度。•3.冰结终了阶段：从大部分水分成冰到冻结终了温度区段。二、冻结速度和产品质量冻结速度与冰晶状况的关系冻结速度（通过0～－5℃的时间）冰结晶数量冰层延伸速度/Ｉ水分移动速度/ω位置形状大小（直径×长度）/μ数秒1.5min40min90min细胞内细胞内细胞内细胞外针状杆状柱状块状1～5×5～100～20×20～5005～100×100以上50～200×200以上无数多数少数少数I≥ωI＞ωI＜ωI≤ω二、冻结速度和产品质量•优质速冻食品速冻条件•1.冻结速度快：20min•2.中心温度：-18℃•3.冰晶分布好•4.冰晶小，直径小于100µm•5.无汁液流失或极少三、冷冻对食品的影响•（一）冷冻时的变化•（1）物理变化•体液流失：冻结食品解冻后，因内部冰晶融化成水，有一部分不能被细胞组织重新吸收回复原来状态造成体液流失。•体积膨胀龟裂：当内部的水分因冻结而膨胀时，会受外部冻结层的阻碍，结果产生内压，即所谓的冻结膨胀压。•干耗：冻结过程中会有一些水分从食品表面蒸发出来。•（2）组织结构变化•机械性损伤：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，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。•细胞的溃解：植物组织的细胞具有的细胞壁比动物细胞膜厚而又缺乏弹性，因而易被大冰晶体刺破或胀破，即细胞受到破裂损伤。•气体膨胀：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。三、冷冻对食品的影响•（一）速冻时的变化（续）•（3）化学变化•1、蛋白质变性•速冻中的蛋白质变性是造成动物性食品品质（尤其是风味）下降的主要原因，这是由于肌动球蛋白凝固变性所致。•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。三、冷冻对食品的影响•（二）冻藏期间的变化•1、冰晶体的增长和重结晶•（1）冰晶体的增长：冻藏时间比较长，速冻果蔬内部冰晶体会逐步合并，形成大的冰晶体。•（2）重结晶：在冻藏过程中，由于环境温度的波动，而造成冻结食品内部反复解冻和再结晶后出现的冰晶体体积增大的现象。•防止措施：深温速冻；贮温低，减少波动。•2、干缩与冻害•干缩主要是速冻食品表面的冰晶直接升华所造成。•冻害是由于冰晶升华冻结食品由表层至内层形成脱水多孔层，增加了食品与空气的接触面积，引起氧化反应。•3、变色•酶褐变，非酶褐变第五节冷冻食品的流通管理一、流通运销•在流通