食品贮藏保鲜技术3食品低温贮藏保鲜技术课件.pptx

第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术【知识目标知识目标】1掌握低温贮藏保鲜原理；2掌握食品冷却与冷藏方法及质量控制；3掌握食品冻结与冻藏方法及质量控制。【技能目标技能目标】1能够利用冷藏方法贮藏保鲜食品；2能够利用冻藏方法贮藏保鲜食品。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第一节第一节 食品的低温贮藏保鲜原理食品的低温贮藏保鲜原理一、动物性食品低温贮藏保鲜原理动物性食品变质的主要原因是微生物和酶的作用。变质过程中的主要矛盾是微生物侵入和食品抗病性降低的矛盾。把动物性食品放在低温条件下，微生物和酶对食品几乎不起作用。当食品在低温下冻结时，其水分生成的冰结晶使微生物丧失活力而不能繁殖，酶的反应受到严重抑制，生物体内化学变化就会变慢，此时食品可较长时间贮藏以维持它的新鲜状态而不会变质。这就是动物性食品的低温贮藏原理。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术二、植物性食品低温贮藏保鲜原理植物性食品变质的主要原因是呼吸作用。变质过程中的主要矛盾是呼吸作用和耐藏性的矛盾。要长期贮藏植物性食品，就必须维持它们的活体状态，同时又要减弱它们的呼吸作用。不同种类的植物性食品，有各自适宜的气体成分。因此，在降低温度的同时，如能控制空气中成分含量（O2、CO2），就能取得最佳的效果。以上就是植物性食品的低温贮藏原理。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术三、低温与微生物（一）低温对微生物的影响（一）低温对微生物的影响微生物对于低温的敏感性较差。绝大多数微生物处于最低生长温度时，新陈代谢活动已减弱到极低的程度，呈休眠状态。实验证明，随着温度的降低微生物的繁殖减慢；温度增高细菌分裂的时间缩短，繁殖速度加快。在冻结的情况下，微生物的繁殖相当缓慢。（二）微生物对低温的抵抗力（二）微生物对低温的抵抗力微生物对低温的抵抗力很强，特别是在形成孢子的情况下抵抗力更强。微生物对低温的抵抗力因菌种、菌龄、培养基、污染量和冻结等条件而有所不同。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（三）食品冷藏中微生物的活动（三）食品冷藏中微生物的活动食品的冷藏分为冷却食品的冷藏和冻结食品的冷藏，后者也称为冻藏。因食品的冷藏条件不同，微生物的活动也不同。在冷却食品的冷藏中，随着温度的降低，嗜冷性微生物的活动减弱，到接近0时显著地下降。微生物处在繁殖温度以下低温时，不是处于休眠，就是处于死亡的状态。一般说来，凡是啫冷菌，在冻结点以下就不可能繁殖。但也有些能在0以下的食品中生长、繁殖的细菌，认为完全是一种例外。见表3-1：第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术食 品微 生 物温 度/肉类及制品羊肉牛肉肥肉牛肉猪肉肉羊肉肉肉肉肉肝香肠、大香肠火腿熏猪肉（无盐）4.3%及5.9%盐熏猪肉熏腊肉大毛霉细菌和酵母菌霉菌、酵母和细菌适冷细菌霉菌、酵母菌霉菌、酵母菌、假单胞菌属、微球菌属腊叶芽枝霉膜叶芽枝霉假单胞菌属霉菌微球菌属腐化梭状芽菌杆菌适冷微生物适冷微生物啫盐细菌-1-1-1.6-4-5-5-5.5-6-7-8521-5-6.7-10鱼类鱼鳕鱼鱼鱼鱼鱼牡蛎发光细菌正常腐败区系适冷微生物细菌假单胞菌属细菌粉红色酵母0-4-5-6.7-7-11-17.8表表3-1 食品中特殊微生物的繁殖温度食品中特殊微生物的繁殖温度四、低温与呼吸作用（一）低温与呼吸速度（一）低温与呼吸速度食品的温度每上升10，其化学反应或化学反应速度增加的倍数叫温度系数，用Q10表示。即温度上升10，化学反应的速度比温度未上升前的反应速度大23倍；相反，温度下降10化学反应速度减少1/22/3。几种果蔬在043的Q10值见表3-2和3-3。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术种类Q10010112116.626.622.232.233.343.3草莓桃子柠檬橘子葡萄3.454.103.953.303.352.103.151.701.802.002.102.251.951.551.452.001.601.652.50表表3-2 水果呼吸速度的温度系数水果呼吸速度的温度系数Q10种 类Q100.510.010.024.0芦 笋豌 豆豆 角菠 菜辣 椒胡萝卜莴 苣番 茄黄 瓜马铃薯3.73.95.13.22.83.31.62.04.22.12.52.02.52.62.31.92.02.31.92.2表表3-3 蔬菜呼吸速度的温度系数蔬菜呼吸速度的温度系数Q10（二）低温与呼吸高峰（二）低温与呼吸高峰果蔬放在低温条件下，由于呼吸速度减弱，就可推迟有高峰型果蔬呼吸高峰的到来，并使呼吸高峰较低，所以，推迟呼吸高峰是果蔬保藏中的重要方法。（三）低温与呼吸强度（三）低温与呼吸强度果蔬的呼吸作用强弱是用呼吸强度来表示的。呼吸强度大，则果蔬的呼吸作用大；呼吸强度小，则果蔬的呼吸作用就小。影响呼吸强度大小的因素很多，如果蔬的种类、品种、生长天数是内因，外界的温度高低、空气成分、机械创伤、微生物侵染是外因。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第二节第二节 食品的冷藏保鲜技术食品的冷藏保鲜技术一、食品冷藏的目的冷藏是将食品在略高于冻结点的温度下贮藏，一般冷藏温度在-215，以48最为常用。食品冷藏的目的是为了延长食品的保藏期限，抑制微生物的活动和繁殖或抑制果、蔬的呼吸作用，使食品的新鲜度能得到很好的保持，并能使某些食品（如肉类）进行一部分的成熟过程，使其具有柔软、芳香、易消化。但冷藏不能阻止食品腐败，只能延缓腐败的速度。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术二、冷藏食品物料的选择和前处理植物性食品物料组织较脆弱、易受机械损伤；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；此外它们又具有呼吸作用、有一定的天然抗病性和耐贮藏性等特点。对于冷藏前植物性食品物料的选择应特别注意原料的成熟情况。动物性食品物料一般应选择动物屠宰或捕获后的新鲜状态进行冷藏。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术三、冷却方法及控制冷却又称为预冷，是将食品物料的温度降低到冷藏温度的过程。（一）强制空气冷却法（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。为了使冷却室内温度均匀，一般采用鼓风机使冷却室内的空气形成循环。（二）真空冷却法（二）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。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（三）水冷却法（三）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。淡水制得的冷却水的温度一般在0以上，而盐水（海水）形成的冷却水的温度可在-0.5-2。（四）冰冷却法（四）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。冷却用的冰可以是机械制冰或天然冰，可以是净水形成的冰，也可以是海水形成的冰。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术四、食品在冷藏过程中的变化（一）水分蒸发（一）水分蒸发水分蒸发也称干耗，在冷却和冷藏过程中均会发生。（二）低温冷害与寒冷收缩（二）低温冷害与寒冷收缩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。寒冷收缩是畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却造成的。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（三）成分发生变化（三）成分发生变化果蔬的成熟会使果蔬的成分发生变化，对于大多数水果来说，随着果实由未熟向成熟过渡，果实内的糖分、果胶增加，果实的质地变得软化多汁，糖酸比更加适口，食用口感变好。（四）变色、变味和变质（四）变色、变味和变质果蔬的色泽会随着成熟过程而发生变化，肉类在冷藏过程中常会出现变色现象。（五）微生物的增殖（五）微生物的增殖冷藏过程中食品物料中微生物的数量会增加，这是微生物繁殖的结果。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第三节第三节 食品的冻藏保鲜技术食品的冻藏保鲜技术一、食品冻藏的目的食品冻藏是将食品冻结并在此状态下贮藏的方法。食品冻结可使食品中大部分甚至全部水分形成冰晶体，从而减少游离水，使微生物的生长受到抑制，适当的低温和冻结速度还会促进微生物死亡；酶的活力在低温和失去反应介质的作用下，同样被大大降低；脂肪耗败、维生素分解等作用在冻结时也会减慢。冻藏能够延缓食品的腐败，而不能完全终止腐败。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术二、冻结食品物料的前处理由于冻藏食品物料中的水分冻结产生冰结晶，冰的体积较水大，而且冰结晶较为锋利，对食品物料（尤其是细胞组织比较脆弱的果蔬）的组织结构产生损伤，使解冻时食品物料产生汁液流失；冻藏过程中的水分冻结和水分损失使食品物料中的溶液增浓，各种反应加剧。因此食品物料在冻藏前，除了采用类似食品冷藏的一般预处理，如挑选、清洗、分割、包装等外，冻藏食品物料往往需采取一些特殊的前处理形式，以减少冻结、冻藏和解冻过程中对食品物料质量的影响。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术三、食品的冻结方法（一）空气冻结法（一）空气冻结法空气冻结法所用的冷冻介质是低温空气，冻结过程中空气可以是静止的，也可以是流动的。静止空气冻结法在绝热的低温冻结室进行，冻结室的温度一般在-18-40。用此法冻结的食品物料包括牛肉、猪肉（半胴体）、箱装的家禽、盘装整条鱼、箱装的水果、5kg以上包装的蛋品等。鼓风冻结法也属于空气冻结法之一。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（二）间接接触冻结法（二）间接接触冻结法板式冻结法是最常见的间接接触冻结法。它采用制冷剂或低温介质冷却金属板以及和金属板密切接触的食品物料。这是一种制冷介质和食品物料间接接触的冻结方式，其传热的方式为热传导，冻结效率跟金属板与食品物料接触的接触状态有关。该法可用于冻结包装和未包装的食品物料，外形规整的食品物料由于和金属板接触较为紧密，冻结效果较好。板式冻结装置可以是间歇的，也可以是连续的。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（三）直接接触冻结法（三）直接接触冻结法直接接触冻结法又称为液体冻结法，它是用载冷剂或制冷剂直接喷淋或浸泡需冻结的食品物料。可以用于包装和未包装的食品物料。用于直接接触冻结的制冷剂一般有：液态氮、液态二氧化碳和液态氟里昂等。采用制冷剂直接接触冻结时，由于制冷剂的温度都很低，冻结可以在很低的温度下进行，故此时又被称为低温冻结。此法的传热效率很高、冻结速率极快、冻结食品物料的质量高、干耗小，而且初期投资也很低，但运转费用较高。采用液态氟里昂还要注意对环境的影响。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术四、食品冻结与冻藏工艺及控制（一）冻结速率的选择（一）冻结速率的选择一般认为，速冻食品的质量高于缓冻食品。至于多大的冻结速率才是速冻，目前还没有统一的概念，实际应用中多以食品类型或设备性能划分。冻结的速率与冻结的方法、食品物料的种类、大小、包装情况等许多因素有关。一般认为冻结时食品物料从常温冻至中心温度低于-l8，果蔬类不超过30min，肉食类不超过6h为速冻。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（二）冻藏的温度与冻藏的时间（二）冻藏的温度与冻藏的时间冻藏温度的选择主要考虑食品物料的品质和经济成本等因素。从保证冻藏食品物料品质的角度看，温度一般应降低到-l0以下，才能有效地抑制微生物的生长繁殖；而要有效控制酶反应，温度必须降低到-18以下，因此，一般认为-12是食品冻藏的安全温度，-18以下则能较好地抑制酶的活力、降低化学反应，更好地保持食品的品质。冻藏食品物料的贮藏期与食品物料的种类、冻藏的温度有关，不同的食品物料、不同的冻藏温度，其贮藏期有所不同。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（三）一些食品物料冻结与冻藏工艺及控制（三）一些食品物料冻结与冻藏工艺及控制1果蔬冻结与冻藏工艺及控制果蔬冻结与冻藏工艺及控制果蔬的冻结、冻藏工艺与果蔬的冷却、冷藏工艺有较大的差别。果蔬因种类、品种、成分和成熟度的不同，对低温冻结的承受力有较大的差别。2畜、禽肉类的冻结与冻藏工艺及控制畜、禽肉类的冻结与冻藏工艺及控制作为食品加工原料用的畜肉类的冻结多是将畜肉胴体或半胴体进行冻结，常采用空气冻结法经一次或两次冻结工艺完成。禽肉的冻结可用冷空气或液体冻结法完成，采用鼓风冻结法较多。禽肉的冻藏条件与畜肉相似。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术3鱼类的冻结与冻藏工艺及控制鱼类的冻结与冻藏工艺及控制鱼类的冻结可采用空气、金属平板或低温液体冻结法完成。空气冻结往往在隧道内完成，鱼在低温高速冷空气的直接冷却下快速冻结。金属平板冻结是将鱼放在鱼盘内压在两块平板之间，施加的压力约在40l00kPa，冻结后鱼的外形规整，易于包装和运输。与空气冻结相比，平板冻结的干耗和能耗均比较少。低温液体冻结可用低温盐水或液态制冷剂进行，一般用于海鱼类的快速冻结，其干耗也小。冻结后鱼体的中心温度约在-15-18，特殊的鱼类可能要冻结到-40左右。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术五、食品在冻结、冻藏过程中的变化（一）食品在冻结过程中的物理和化学变化（一）食品在冻结过程中的物理和化学变化1体积的变化体积的变化0的纯水冻结后体积约增加8.7%。食品物料在冻结后也会发生体积膨胀，但膨胀的程度较纯水小。冻结前后物料的体积在不同温度段的变化规律不同，这些温度段可以分为：冷却阶段（收缩）、冰结晶形成阶段（膨胀）、冰结晶的降温阶段（收缩）、溶质的结晶阶段（收缩或膨胀，视溶质的种类而定）、冰盐结晶的降温阶段（收缩）、非溶质如脂质的结晶和冷却（收缩）。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术2水分的重新分布水分的重新分布冰结晶的形成还可能造成冻结食品物料内水分的重新分布，这种现象在缓慢冻结时较为明显。3机械损伤也称冻结损伤机械损伤也称冻结损伤食品物料冻结时冰结晶的形成、体积的变化和物料内部存在的温度梯度等，会导致产生机械应力并产生机械损伤。4非水相组分被浓缩非水相组分被浓缩由于冻结时物料内水分是以纯水的形式形成冰结晶，原来水中溶解的组分会转到未冻结的水分中而使剩余溶液的浓度增加。浓缩的程度主要与冻结速率和冻结的终温有关。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（二）食品在冻藏过程中的物理和化学变化（二）食品在冻藏过程中的物理和化学变化1重结晶重结晶重结晶是指冻藏过程中食品物料中冰结晶的大小、形状、位置等都发生了变化，冰结晶的数量减少、体积增大的现象。2冻干害冻干害又称为冻烧干缩，这是由于食品物料表面脱水（升华）形成多孔干化层，物料表面的水分可以下降到10%15%以下，使食品物料表面出现氧化、变色、变味等品质明显降低的现象。冻干害是一种表面缺陷，多见于动物性的组织。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术3脂类的氧化和降解脂类的氧化和降解冻藏过程中食品物料中的脂类会发生自动氧化作用，结果导致食品物料出现油哈味。此外脂类还会发生降解，游离脂肪酸的含量会随着冻藏时间的增加而增加。4蛋白质溶解性下降蛋白质溶解性下降冻结的浓缩效应往往导致大分子胶体的失稳，蛋白质分子可能会发生凝聚，溶解性下降，甚至会出现絮凝、变性等。5其他变化其他变化冻藏过程中食品物料还会发生其他一些变化，如pH、色泽、风味和营养成分等。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术表3-3显示了一些绿色蔬菜在不同冻藏温度下叶绿素减少10%所需的时间。果蔬中维生素C的含量也会由于氧化作用而减少，维生素C氧化的速率与冻藏的温度有很大关系。上述的冻藏过程中的化学变化是由于食品物料发生了相应的化学反应的结果。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术绿色蔬菜-18-12-7青豌豆菠菜叶菠菜梗青刀豆43301410126332.51.60.70.7表表3-3 绿色蔬菜在冻藏时叶绿色减少绿色蔬菜在冻藏时叶绿色减少10%所需的时间所需的时间/月月六、冻藏食品的解冻（一）解冻曲线（一）解冻曲线食品解冻是冻结的逆过程，在解冻过程中加入的热量使食品内的冰重新融化成水，并被组织吸收，吸收得越多，复原得越充分，解冻后产品的质量就越好。解冻时冻品的融化层由表层逐渐向内推进，解冻过程中食品温度的上升如图3-1所示。从解冻曲线可以看出，解冻过程可以分为三个阶段。第一阶段从冻藏温度至-5；第二阶段从-5-1，称为有效温度解冻带，即相对于冻结过程中的最大冰结晶生成带；第三阶段从-1至所需的解冻终温。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术（二）（二）解冻方法解冻方法解冻过程可分为慢速解冻和快速解冻。1.外部加热法外部加热法空气解冻。是以空气为传热介质的解冻方法。该方法多用于畜胴体的解冻。水或盐水解冻。常用的水解冻方法有静水解冻、流水浸渍解冻和喷淋解冻。接触解冻 该解冻装置与平板冻结器相似，板与板之间放食品，用上下板将食品压紧，板内通以25的流动空气进行解冻。此法适合于外形较为规整的食品物料，解冻速率快，解冻时间短。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术2.内部加热法内部加热法利用电流和微波的特性，在冻结食品解冻时从内外同时进行加热解冻，这种方法称内部加热法。低频电流加热解冻（欧姆加热解冻）。利用食品自身的电阻，当电流通过冻结食品时产生电阻热而使食品解冻。此方法也称为电阻解冻法。高频电流加热解冻。解冻的电流频率在150MHz，一般选用l3MHz，l7MHz、40MHz。在解冻时，冻结食品放在加有高频电的极板之间，食品的介质分子在高频电场中受极化后，跟随高频电磁场的变化而发生相应的变化。分子之间互相旋转、振动、碰撞，产生摩擦热。频率越高，分子之间转动越大，产生的摩擦热也越多，食品的解冻也越快。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术微波解冻。微波解冻是利用波长在1mm2.54cm之间的电磁波间歇照射食品，使食品中的介电物质发生剧烈震动产生热量而进行解冻。微波解冻的优点是解冻快、不易受微生物的污染、营养成分损失少。其不足之处是易加热不均匀，不适合进行完全解冻。高压解冻。根据图3-2水的冰点一压力关系，当对冻品加以高压时，原有的部分冰温度剧降放出显热并转化为另一部分冰融解所需的潜热使之融化。该过程无须外界加入热量，所以融解迅速。另外由于高压冰融解热的减少、导温系数的增大，使传热速度加快，并且压力能可以瞬间均一传递到冻品内部，内外可同时快速解冻。第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术第三章第三章 食品低温贮藏保鲜技术食品低温贮藏保鲜技术图图3-2 水的水的压力压力-冰点曲线冰点曲线