第二章食品冷冻冷藏第一节低温保藏的基本原理一、低温对酶活力的影响温度对酶活性的影响可以用温度系数Q10来表示，大多数酶活性化学反应的Q10值在2-3的范围内，降低温度能够降低酶促反应的速度，延缓食品的腐败。

但是低温只能抑制酶活性而不能破坏酶活性，只要有反应介质存在，就会发生酶促反应。

一般在-18℃以下，酶活性才会受到较强的抑制。

二、低温对微生物的影响每种微生物只能在一定的温度范围内生长。

微生物处在温度低于最低生长温度的条件下，生长受到抑制，会逐渐减少，但菌体多数并未死亡。

若处在高于最高温度条件下，菌体就会死亡。

低温对微生物的影响包括低温过程和低温终点两个方面（P133）。

三、低温对其他变质因素的影响引起食品变质的原因除了微生物及酶促化学反应外，还有其他一些因素的影响，如氧化作用、生理作用、蒸发作用、机械损害、低温冷害等，低温下也会显著降低。

第二节食品冷藏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-2～15℃，以4-8℃最为常用。

冷藏是最方便、最经济、对食品品质影响最小的贮藏方法。

一、食品冷却目的食品冷却是将食品温度降低到高于冻结点的预期温度，但不冻结。

（1）延长食品保藏期；（2）使有的食品（肉类）进行一部分的成熟过程；为食品加工提供适宜的温度。

二、冷却对象：（1）植物性食品：为生理储藏（有生命活动），可以储藏时间较长。

（2）短期储藏的动物性食品：储藏时间较短，一般只有7-14d三、冷却食品的温度范围：一般情况：0-15℃、冷却肉：4℃、鱼类：0℃果蔬类：品种较多，差别较大四、冷却方法1、空气冷却冷风机2、接触冷却冷水、冰块3、真空冷却 25200 Kj/Kg水，蒸发1%水分可降温5℃五、食品的冷藏条件温度一般在-2℃～3℃之间，植物性食品差别较大。

相对湿度：蔬菜90-95%水果85-90%干燥的颗粒食品≤50%，否则结块空气循环流通：及时带走热量，换进新鲜空气。

气调冷藏法：气调冷藏法是指在冷藏的基础上，利用调整环境气体来延长食品寿命和货架寿命的方法。

气凋冷藏技术主要在果蔬保鲜方面的应用比较成功。

但这项技术，如今已经发展到肉、禽、鱼、焙烤产品及其他方便食品的保鲜，而且正在推向更广的领域。

六、食品冷藏时的主要变化1. 水分蒸发2. 冷害3. 生理成熟4. 移臭（串味）5. 微生物增殖6. 脂类变化、淀粉老化第三节食品的冻结与冻藏一、冻结的基本过程：降温→过冷→形成晶核→长大成冰晶冻结率＝1-（食品的冻结点/食品的温度）冻结点：是指水产品组织中的水分开始结冰时的温度。

水产品的冻结点不是0℃（一般认为-1℃）最大冰晶生成带：大部分食品在-1～ -5℃的温度区间内，80%水分冻结成冰，此温度范围称为最大冰晶生成带。

二、冻结速度与冻品质量的关系1、冻结速度以时间划分：食品中心温度从-1℃降低到-5℃所需时间。

3-20min 为快速冻结；20-120min 为中速冻结；＞120min 为慢速冻结。

以距离划分：1小时内 -5℃冻结面从表面向中心推进的距离，cm/h大于20cm 为超速冻结、5-20cm 为快速冻结l-5cm 为中速冻结、0.1-1cm 为缓慢冻结2、冻结速度与冻品质量的关系食品中的水分分为：细胞内的结合水、细胞间的自由水慢速冻结：冰晶大且主要分布于细胞间快速冻结：冰晶小且主要分布于细胞内，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。

3、冻结可以分为三个阶段：冻结点以上，常温→冻结点；-1 ~ -5℃最大冰晶生产带；-5℃~ 终温温度进一步下降作业题1.引起食品腐败变质的因素有哪些？2.简述食品干藏的原理。

3.食品干制中干燥速度和物料温度是如何变化的？4.查阅资料，介绍我国食品工业的现状和发展趋势。

小节：食品干制过程、干制的基本现象、食品的干制方法、食品干制方法的选择原则三、食品冻结与冻藏中的变化1、体积膨胀内压升高现象：食品龟裂；不冻结物（脂肪、酶）挤到表面，加速氧化2、液汁流失：冻结→解冻，产生液汁流失结果：重量减少，营养成分流失原因：大分子化合物的脱水、组织结构的破坏影响因素与防止：a原料新鲜b原料的切分c冻前处理d速冻e终温低且波动小f冻藏期3、干耗食品在冷却、冻结、冻藏中都会产生干耗，但因冻藏时间最长，干耗问题更为突出。

在库房内的蒸发排管上会有结霜现象。

4、组织学变化植物组织比动物组织冻结时损伤大。

原因：植物组织为细胞壁（纤维素）；动物组织为细胞膜（蛋白质）5、化学变化（1）蛋白质的冷冻变性定义：食品在冻结过程中引起的蛋白质结构变化现象：与水的结合变弱，易失水防止措施：a快速冻结，蛋白质在-1~-5℃时变性最快， -2.5℃时达到最大；b低温且稳定；c镀冰衣水中加入抗氧化剂；d加入抗冻剂（仅适用于糜状或颗粒状食品）。

（2）变色：a脂肪的氧化变色，多脂鱼类尤甚；b蔬菜的变色，绿色变为褐色；c虾类的褐变酶促褐变（酪氨酸酶）；d鳕鱼的褐变羰氨反应；e肉类的褐变肌红蛋白（紫红）→ 氧合肌红蛋白（鲜红）→ 氧化肌红蛋白（棕褐）；防止办法：低温；食品不同、方法不一6、冰结晶的长大a食品冻结后，冰晶体的大小不会完全均匀。

b在相同温度下，冰结晶的蒸汽分压＜液态水的蒸汽分压，大形冰晶的蒸汽分压＜小形冰晶的蒸汽分压。

在蒸汽压差的推动下，在冻藏期间细小的冰晶会逐渐合并，成长为大的冰结晶。

c当温度发生波动时，融化冰晶透过细胞膜扩散到细胞间隙的冰晶体上，在降温时再次结晶，使冰晶颗粒增大。

尽管食品在冻藏中会产生各种变化，原因也千差万别，防止办法互有差异，但：a低温、速冻、库温稳定,却是相同的！五、食品的玻璃化转变和玻璃化保藏食品采用玻璃化保藏可以最大限度地保存食品原有的色、香、味、形以及营养成分。

玻璃态：温度低时，分子能量较低，热运动能力弱，线性高聚物的大分子链和链段都不能运动，像固体玻璃一样，故这种状态为玻璃态。

玻璃化转变是聚合物从粘流态到高弹态再到玻璃态的转变，其特征温度称为玻璃化转变温度。

当体系温度低于Tg（玻璃化转化温度）时，所处的状态为玻璃态，此时分子运动能量低，分子链段基本处于“冻结”状态，只有较小的运动单元（侧链、支链等）能够运动，体系粘度很高。

食品的玻璃化保藏技术:食品在玻璃态下，造成食品品质变化的一切受扩散控制的反应速率均十分缓慢，甚至不发生反应。

因此食品采用玻璃化保藏，可以最大限度地保存其原有的色、香、味、形以及营养成分。

其原因是：在此状态下，分子热运动能量很低，只有较小的运动单元，如侧基、支链和链节能够运动，而分子链和链段均处于被冻结状态，体系具有较大的黏度，以致整个体系中的分子扩散速率很小。

六、食品的冻结方法与装置1、静止空气冻结法（管架式）静止空气冻结装置用空气作为冻结介质，其热导性能差，而且空气与其接触的物体之间的传热系数也最小，但它对食品无害、成本低，机械化较容易，因此是最早使用的一种冻结方式。

静止空气冻结一般应用管架式，把蒸发器做成搁架，其上放托盘，盘上放置冷冻原料，靠空气自然对流（0.03-0.12m/s）及有一定接触面进行热交换，冻结时间10小时以上。

2、送风冻结（1）隧道式a提高风速可以提高冻结速度，风速达1.5m/s时，可提高冻结速度1倍；风速3m/s可提高3倍；风速5m/s，可提高4倍。

b强烈送风会加速产品的干耗，但若快速冻结，产品表面形成一层冰层，减少食品的干耗。

（2）传送带式:目前生产车间里广泛使用的冻结方法，称为冻结机或速冻机水平送风，3-6m/s、-35～ -40℃、冻结速度快，10-20分钟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。

传送带式连续冻结装置（3）螺旋带式：这类形式的冻结装置，一般用于冻结厚度为2.5-4cm的产品，在40min左右时间能降至-18℃，薄一些的还会更快。

可以连续进行生产，效率颇高，通风性强，适用于果蔬加工。

优点是体积小，。

自动化程度高，冻结速度快，冻品质量好，干耗少。

耗电量大，成本较高。

螺旋带式连续冻结装置（4）悬浮冻结：由下向上的强风（6-8m/s），将食品吹起，加快冻结速度；冻结时间短，10多分钟；食品不粘连；适用于颗粒食品三：单体速冻又称“快速单体冻结”（IQF）“流态化冻结”特点：a用于单体速冻食品。

如切分的蔬菜、熟虾仁、小型鱼。

b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。

c当产品从进料口送入冻结网带后，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。

d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。

流态化冻结装置四、平板冻结: 食品直接与被制冷剂或低温介质冷却的金属平板表面紧密接触而达到冻结的目的。

a:6-8cm的食品，2-4小时就可以冻结完成b:对食品形状有要求c:尤其适用于水产品冻结d:占地面积少钢或铝合金制成的金属板并排组装，板内配有蒸发管或制成通路，制冷剂在管内(或冷媒在通路内)流过，各板间放入食品，以油压装置使板和食品贴紧，以提高平板与食品之间的表面传热系数。

由于食品的上下两面同时进行冻结，故冻结速度大大加快。

被冻物的形状一般为扁平状，厚度也有限制，故堆装方便。

此法广泛用于小包装水产品和肉类制品的速冻。

小结：食品冻结与冻藏中变化（干耗及其防止）食品冻结方法与装置（送风冻结装置）。