第四章-食品的低温保藏

1第四章食品的低温保藏主讲人：低温保藏冷藏冷冻-2—15℃-1℃将温度在-2—15℃的加工称为冷却或冷藏将温度在-1℃以下的加工称为冻结或冻藏根据低温保藏中食品物料是否冻结冷藏：温度范围一般为-2~15℃，可分为2~15℃（cooling)和-2~2℃(chilling)两个温度段，植物性食品选择前者冷藏，动物性食品选择后者。4~8为常用冷藏温度。冻藏：一般冻藏温度范围-12~-30℃，常用的温度为-18℃41.冷藏食品是将食品的温度降到接近冻结点，并在此温度下保藏的食品。降温处理过程称为冷却。2.冻藏食品是将食品的温度降到低于冻结点的温度保藏的食品。因为食品中的水分发生了相变，其处理过程称为冻结。常见冷藏食品常见冻藏食品果蔬类畜肉类禽肉类水产类冷冻调理食品调味配菜类主食类肉制品类冷藏和冻藏食品的特点易保藏原料应用范围广营养、方便、卫生发展迅速本章主要内容大纲•概述•食品低温保藏的原理•食品的冷却与冷藏•食品的冻结与冻藏•食品的解冻1.概述(世界发展史)•公元1000多年前，有利用天然冰贮藏食品的文字记载•冷冻食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明•1834年，JacobPerkins（英）发明了以乙醚为介质的压缩式冷冻机。1.概述1860年，Carre（法）发明以氨为介质，以水为吸收剂的吸收式冷冻机1872年，DavidBoyle（美）和CarlVonLinde（德）分别发明了以氨为介质的压缩式冷冻机，当时主要用于制冰。1877年，CharlesTellier（法）将氨-水吸收式冷冻机用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法国，这是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品的首度问世。1.概述20世纪初，美国建立了冻结食品厂。20世纪30年代，出现带包装的冷冻食品。二战的军需，极大地促进了美国冷冻食品业的发展。战后，冷冻技术和配套设备不断改进，出现预制冷冻制品、耐热复合塑料薄膜包装袋和高质快速解冻复原加热设备，冷冻食品业成为方便食品和快餐业的支柱行业。1.概述20世纪60年代，发达国家构成完整的冷链。冷冻食品进入超市。冷冻食品的品种迅猛增加。冷冻加工技术从整体冻结向小块或颗粒冻结发展。1.概述（中国发展史）我国在20世纪70年代，因外贸需要冷冻蔬菜，冷冻食品开始起步。80年代，家用冰箱和微波炉的普及，销售用冰柜和冷藏柜的使用，推动了冷冻食品的发展；出现冷冻面点。90年代，冷链初步形成；品种增加，风味特色产品和各种菜式；生产企业和产量大幅度增加。关于冷链产品的生产、贮藏、运输、销售、消费，都在符合这种食品要求的低温条件下进行。第一节食品低温保藏原理低温对反应速度的影响低温对微生物的影响低温对酶活性的影响第一节食品低温保藏原理一、低温对反应速度的影响根据Arrhenius方程，食品中各种生化反应的反应速率与温度呈指数关系，这种反应速率随温度的变化可用温度系数Q10表示：kkQ1010Q10表示温度每升高10℃，反应速度增加的倍数。对于大多数化学和生物反应，Q10在2-3之间；例子：假设Q10为2.5，当温度从30℃降到10℃时,食品中的化学和生物反应速度可以减少多少倍?事实上，温度范围不同，Q10不同。25.65.25.21010QQ二、低温对微生物的影响（一）微生物对食品的破坏作用微生物在食品中生长的条件：水分（活度）冷藏/冷冻pH值预处理营养物不同食品中易生长的种类不同温度按生长温度进行微生物分类最低温度℃最适温度℃最高温度℃嗜冷微生物-7~515~2025~30嗜温微生物10~1530~4040~50嗜热微生物30~4550~6575~80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。一般认为，低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物（与热处理不同）。降到微生物最低生长温度后，在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。（一）低温与微生物的关系通常食物致毒性菌在温度低于5℃的环境中不易生长，也不产生毒素。但毒素一旦产生，不能用降低温度来使之失去活性。温度一旦恢复，微生物的繁殖也逐渐恢复。冻结前：降温越迅速，微生物的死亡率越高。在冻结点温度以下：降温缓慢将导致微生物大量死亡；降温迅速将导致较差的微生物致死效果。（二）降温速度对微生物的影响（三）低温对微生物酶活性的影响酶的作用效果因原料而异。低温可抑制酶的活性，但不能使其钝化。酶的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，在长期贮藏中，酶的作用仍可使食品变质。注意在低温条件下具有活性的酶：脂酶、脂氧化酶、过氧化酶、组织蛋白酶、果胶水解酶等；脂酶、脂氧化酶的耐冷性强于细菌。第二节食品的冷却和冷藏包括以下几个部分内容：冷却的目的冷却的方法气调贮藏食品冷藏时的变化影响冷藏的因素问题：冷藏、冻藏的食品为什么要进行冷却？—目的怎样进行冷却？——方法如何控制冷藏的工艺条件？气调冷藏的原理与方法？原料及其处理动物性原料及其处理畜禽原料：植物性原料及其处理水产原料：宰前处理去毛/剥皮刺杀放血剖除内脏胴体修整清洗放血分级剖除内脏适当包装原料选择挑选分级特殊处理适当包装预冷（一）冷却的概念为了保持食品良好品质及新鲜度，延长食品的贮藏期，所采取的快速排出食品内部的热量，使食品温度在尽可能短的时间内降低到冰点以上。食品冷却的温度：不低于食品汁液的冰点，一般冷却后食品的温度为0--4℃。冷却时间：越短越好冷却目的总结：转移生化反应热；阻止微生物繁殖；抑制酶的活性和呼吸作用；为后续加工提供合适的温度条件。举例：甜玉米糖分在贮藏过程中的损失情况冷却的应用1.果蔬食品的冷藏保鲜冷却的应用2.肉类食品冻结前的预冷冷却的应用3.分割肉的冷藏销售冷却的应用4.水产品的冷藏保鲜（二）冷却的方法固体物料的冷却液体物料的冷却其它物料的冷却1.固体物料的冷却接触冰冷却空气冷却法水冷却法真空冷却法（1）接触冰冷却利用冰块融化吸收相变热，降低食品的温度的方法。特点：简便易行；冷却后品温≥0℃；可避免干耗；过程控制困难。适用范围水产品、某些果蔬。接触冰冷却的特点：冰融化吸收热量（冰水混合物）冷却能力大产品不存在水分损失（干耗）但制冰设备占地面积大，初投资高，一般只用于水产加工或冷藏运输。果菜类采用冰预冷，温度不易调节，容易造成冷害，温度也不易均匀，一般少用。冰的种类：淡水冰，海水冰操作要点：冰块碎，分布均匀，接触紧，及时排水适用：水产品、肉糜制造，冷藏运输含义：降温后的冷空气作为冷却介质流经食品时吸取食品热量，从而使食品降温的方法。可控参数：空气的温度、相对湿度和流速主要应用：用于果蔬冷藏的高温库房肉类的冷却（2）空气冷却法HoldingCooler（冷藏库）风冷运输果蔬高温库房压缩机风机制冷装置蒸发器库体肉类的冷风冷却例：冷鲜肉宰杀→降温至18～20℃→排酸→冷藏链90min内4℃24h空气冷却的特点：空气预冷方法简易，成本低，是早期普通的冷却方法。应用范围广：空气冷却适合于冷却果蔬、肉及其制品、蛋品、脂肪、乳制品、冷饮半制品及糖果等；冷却效率相对较低，容易造成食品表面失水（干耗）：一次需12-24小时，易造成果菜表面干缩（3）水冷却法含义：低温的水流过食品表面，使食品降温的方法。适用范围：家禽、水产、部分果蔬、罐头食品主要分为以下三种：浸水式喷雾式淋水式浸水式喷雾式LiquidChiller淋水式淋水式盐水冷却机组LiquidBrineChiller水冷法优点：冷却速度快使用方便水冷法缺点：溶出作用明显健康个体可能受到不健康个体的感染（4）真空冷却法原理：利用低压下水的沸点低，部分水蒸发吸收大量热量，使食品温度迅速下降。真空冷却真空冷却法特点：冷却速度非常快；成本相对较高，一般用于冷却高价值的叶菜和食用菌类；表面水分会有损失——可改善真空预冷蔬菜真空急速冷却机真空急速冷却机是针对工厂化高温蒸煮食品生产，用于鱼、肉、家禽、主食、果蔬、面点，豆制品及其它需要不加防腐剂而保证货架期、食品从高温迅速冷却到常温或低温的高效能机械。真空急速冷却机同样适合于食品果肉层比较厚的油炸食品冷却加工处理。真空急速冷却机的优点提高熟食制品质量。由于冷却时间短，可最大限度地避免食品物料在高温时产生的油脂氧化，淀粉糊化等反应；同时也极大限度地避免了高温食品物料在65℃～30℃所产生的细菌繁提高熟食制品风味。基于真空浸漬的原理，可以使得食品外部因失水而浓缩的汤汁（调料调味品）很方便迅速地进入到食品内部中去，从而提高了食品的口（风）味真空急速冷却机的缺点工作原理的原则性缺陷真空急速冷却机不能冷却无水分的或水分很少的食品物料对于不能失水，又不能添加水分的一些食品物料也不适用对于纯液体的食品，会造成严重的飞溅和外溢造价高，一次性投资大。对食品物料品质或卫生安全要求档次低，以及产品附加值不高而食品货架（保鲜）期短的熟食制品厂家一般不适（采）用。2.液体物料的冷却特点：间接冷却，不能直接接触产品：牛奶、啤酒、饮料、冰淇淋等冷却器：间歇式、连续式大型鲜乳冷却装置3.其它冷却方法接触冷却低温接触冷却（三）气调贮藏定义：食品原料在不同于周围大气的环境中贮藏。与冷藏结合使用才有意义。原理：通过适当降低环境空气中的O2分压和提高CO2分压，使果蔬产品和微生物的代谢活动收到抑制，从而延长贮藏时间。正常情况下的空气成分：氮气78.08%、氧气20.96%、氩气0.92、二氧化碳0.04%1.气调贮藏的生理基础以果蔬的呼吸作用为例C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O+2817kJC6H12O6==2CO2+2C2H5OH+117kJ有氧呼吸维持生命消耗养分加速衰老措施T↓、O2↓、CO2↑无氧呼吸腐烂1.气调贮藏的生理基础降低呼吸强度，推迟呼吸高峰；抑制乙烯的生成，延长贮藏期；若氧气过少，会产生厌氧呼吸；二氧化碳过多，会使原料中毒。1.气调贮藏的方法改良气体贮藏控制气体贮藏包装贮藏法（1）改良气体贮藏（ModifiedAtmosphereStorage，MAS）用一种固定的混合气体组成置换贮藏库内的空气。保藏过程中不再对气体的组成做任何控制，或仅定期放风。（2）控制气体贮藏（ModifiedAtmosphereStorage，MAS）保藏过程中实时监测环境气体成分，且根据需要，不断的控制和改善成分变化。气调冷藏库51.气密门2.CO2吸收装置3.加热装置4.冷气出口5.冷风管6.呼吸袋7.气体分析装置8.冷风机9.制氮机或催化燃烧装置10.空气净化器在短时间内，将密闭体系内的O2和CO2的含量调节到适宜的比例，并经常调节保持不变。（3）包装贮藏法生理包装：将原料放进聚乙烯袋内并密封，利用原料的呼吸作用和气体透过袋壁的活动，维持合适的贮藏环境。硅窗包装：用带有硅橡胶薄膜的厚质袋来包装原料，并密封。气体的交换只通过硅气窗进行，所以改变硅气窗的面积，就可以维持不同的气体环境。茶树菇气调贮藏的微结构（四）食品冷藏时的变化1.水分蒸发食品在冷却及冷藏过程中，因为温湿度差而发生表面水分蒸发。水分蒸发不仅造成重量损失（俗称干耗），而且使果蔬类食品失去新鲜饱满的外观。减重达到5%时，果蔬会出现明显的凋萎肉类食品表面收缩硬化、形成干燥皮膜、变色鸡蛋因水分蒸发而造成气室增大表4-22水果蔬菜的水分蒸发特性水分蒸发特性水果蔬菜的种类A型(蒸发量小)苹果、橘子、柿子、梨、西瓜、葡萄(欧洲种)、马铃薯、洋葱B型(蒸发量中等)白桃、李子、无花果、番茄、甜瓜、莴苣、萝卜C型(蒸发量大)樱桃、杨梅、龙须菜、葡萄(美国种)、叶菜类、蘑菇2.冷害在冷藏时，有些果蔬的品温虽然在冻结点以上，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，失去平衡的现象，称为冷害。表4-20水果蔬菜冷害的界限温度和症状种类界限温度(℃)症状种类界限温度(℃)症状香蕉11.7-13.8果皮变黑马铃薯4.4发甜、褐变