冷冻食品与冷却食品冷冻食品又称冻结食品，是冻结后在低于冻结点的温度保藏的食品；速冻食品：是指将食品原料经预处理后，采用快速冻结的方法使之冻结，并在适宜低温下（-18 ～-20℃）进行贮存；冷却食品不需要冻结，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。

冷冻食品的特点易保藏，易运输和贮藏，营养、方便、卫生、经济，市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速。

第一节速冻原理一、冻藏机理（一）低温抑制了微生物的活动到抑制微生物生长和促使部分微生物死亡的作用。

但在低温下，其死亡速度比在高温下要缓慢得多。

低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复。

原因：微生物代谢失调细胞内原生质稠度增加：蛋白质变性冰晶体引起的机械伤害降温速度对微生物的影响冻结前：降温越迅速，微生物的死亡率越高冻结点以下：缓冻将导致剩余微生物的大量死亡速冻对微生物的致死效果较差（二）低温抑制了酶活性导致褐变、变味、软化等。

未冻结的水分在-18℃以上时仍有不少数量存在，这就为酶提供了活动条件；而且有些酶在温度低至73.3℃时仍有一定程度的活性。

解冻时，酶活性会骤然增强——冻结前：烫漂或添加护色剂要抑制酶的活性及各种生物化学反应，需要低于18℃。

（三）低温抑制了非酶引起的氧化变质各种非酶促化学反应的速度，都会因温度下降而降低。

二、食品的冻结（一）冷冻时水的物理特性1、水的冻结包括两个过程：降温与结晶2、物质的比热[单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量（或降低1℃释放的热量）] 水的比热是4.18 kJ/kg.℃，冰的比热是2.09 kJ/kg.℃3、含水量多的果蔬冻品，体积在冻结后会膨大冻结膨胀压水结成冰后，冰的体积比水增大约9%，冰在温度每下降1℃时，其体积则会收缩0.01～0.005%，二者相比，膨胀比收缩大。

冻结时，表面的水首先结冰，然后冰层逐渐向内伸展。

当内部水分因冻结而膨胀时，会受到外部冻结了的冰层的阻碍，因而产生内压，这就是所谓“冻结膨胀压”；如果外层冰体受不了过大的内压时，就会破裂。

（二）冻结点与冻结率1.冻结点：冰晶开始出现的温度Raoult稀溶液定律（拉乌尔第二法则）：Δ T f=K f b B K f为与溶剂有关的常数，水为1.86。

即质量摩尔浓度每增加1 mol/kg，冻结点就会下降1.86℃。

因此食品物料要降到0℃以下才产生冰晶。

2.冻结率：冻结终了时食品内水分的冻结量（%），又称结冰率。

K=100（1－T D/T F）T D：冻结点温度T F：冻结终了温度三、冻结速度与产品质量（一）冻结速度1. 定量法速冻的定量表达：以时间划分或以推进距离划分两种方法。

食品中心温度从-1℃降到-5℃所需的时间：在3~30 min内，快速冻结，超过30 min，慢速冻结按推进距离：以-5℃的冻结层在单位时间内从食品表面向内部推进的距离为标准：缓慢冻结：V=0.1~1 cm/h 中速冻结：V=1~5 cm/h 快速冻结：V=5~20 cm/h 国际制冷学会的冻结速度定义：食品表面与中心点间的最短距离，与食品表面达到0℃后至食品中心温度降到比食品冻结点低10℃所需时间之比。

2. 定性法速冻的定性表达：外界的温度降与细胞组织内的温度降不等，即内外有较大的温差；慢冻是指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上保持等速。

速冻是指以最快的冻结速度通过食品的最大冰晶生成带（-1～-5 ℃）的冻结过程。

（二）冻结速度与冰晶冻结速度快，食品组织内冰层推进速度大于水移动速度，冰晶的分布接近天然食品中液态水的分布情况，冰晶数量极多，呈针状结晶体。

冻结速度慢，细胞外溶液浓度较低，冰晶首先在细胞外产生，而此时细胞内的水分是液相。

在蒸汽压差作用下，细胞内的水向细胞外移动，形成较大的冰晶，且分布不均匀。

除蒸汽压差外，因蛋白质变性，其持水能力降低，细胞膜的透水性增强而使水分转移作用加强，从而产生更多更大的冰晶大颗粒。

1.最大冰晶生成带指-1~ -5℃的温度范围，大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。

速冻形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。

冷冻中未被破坏的细胞组织，在适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。

缓冻形成的较大冰结晶会刺伤细胞，破坏组织结构，解冻后汁液流失严重，影响食品的价值，甚至不能食用。

2.冻结曲线冷冻曲线的三个阶段：初始阶段：从初温到冰点中间阶段：此阶段大部分水分陆续结成冰终了阶段：从大部分水结成冰到预设的冻结终温度晶核是冰晶体形成和增长的基础，结冰必须先有晶核的存在。

晶核可以是自发形成的，也可以是外加的，其他的物质也能起到晶核的作用，但是它要具有与晶核表面相同的形态，才能使水分子有序地在其表面排列结合。

3.冻结时间缩短冻结时间应从这三方面加以考虑：•减小食品厚度•增大放热系数（采用强制循环，采用液体介质等）•降低冷冻温度4、食品在冻结过程中的变化（1）体积变化约增加6%（2）干耗（食品冻结过程中，因食品中水分从表面蒸发或升化，造成食品质量减少）：：冻结室内的空气未达到水蒸气的饱和状态，其蒸汽压力小于饱和水蒸汽压力，而食品含水量较高，其表面层接近饱和水蒸气压——蒸气压差蒸气压差，表面积越大，则冻结食品的干耗越大。

冻结室中的空气温度和风速也有影响。

（3）机械损伤冻结速度越快，形成的冰晶体就越细小、均匀，而不至于刺伤组织细胞造成机械伤。

缓慢冻结形成的较大的冰晶体会刺伤细胞，破坏组织结构，对产品质量影响较大。

（4）盐析作用引起的蛋白质变性5.优质速冻食品应具备以下五个要素(1)冻结要在-18～-30℃的温度下进行，并在20min内完成冻结。

(2)速冻后的食品中心温度要达到-18℃以下。

(3)速冻食品内水分形成无数针状小冰晶，其直径应小于100 μm。

(4)冰晶体分布与原料中液态水分的分布相近，不损伤细胞组织。

(5)当食品解冻时，冰晶体融化的水分能迅速被细胞吸收而不产生汁液流失。

四、食品的低温玻璃化加工与保存惯将熔化物质在冷却过程中不发生结晶的无机物质称为玻璃，后来逐渐将其他非晶态均称为玻璃态。

冻结食品处于橡胶态，则基质中物理、化学变化等变得十分活跃，这些反应过程减小了贮藏稳定性，降低了食品的质量冻结食品处于玻璃态，一切受扩散控制的松弛过程将极大地被抑制，使得食品在较长的贮藏时间内处于稳定状态，且质量很少或不发生变化冷冻保护剂辅助玻璃化冷冻加入多糖类物质可以提高Tg’第二节速冻方法与设备按生产过程的特性分，冻结系统可分为批量式、半连续式和连续式三类。

一、直接接触冻结法1、空气冻结法（用空气作为载冷剂，与食品换热。

）流态化冻结的主要优点：换热效果好，冻结速度快；冻品脱水损失少，冻品质量高；可实现单体快速冻结，冻品相互不黏结；可进行连续化冻结生产2．低温液体冻结法与低温液体直接接触，食品在与低温液体换热后，迅速降温冻结。

有喷淋法、浸渍法，或者两种方法同时使用，直接接触，所以对低温液体有一定的限制。

常用的载冷剂有盐水、糖溶液和丙三醇溶液二、间接接触冻结法是把食品放在由制冷剂(或载冷剂)冷却的板、盘、带或其他冷壁上，与冷壁直接接触，但与制冷剂(或载冷剂)间接接触。

于固态食品，可将食品加工为具有平坦表面的形状，使冷壁与食品的一个或两个平面接触；对于液态食品，则用泵送方法使食品通过冷壁热交换器，冻成半融状态。

1、平板冻结装置2．回转式冻结装置高压速冻超声波辅助冻结第三节食品解冻方法一5～0℃是最大冰晶融解带，解冻时也要尽快通过这一温度带1、空气解冻(1)自然对流空气解冻：是将冷冻食品放置在常温解冻库内，完全利用空气自然对流来解冻。

解冻速度非常慢，微生物容易生长繁殖，汁液流失多。

但装置构造简单，造价低。

(2)强制对流空气解冻：一般也在冷藏库内进行，用0～5℃、相对湿度90％左右的湿空气(可另加加湿器)，利用冷风机使气体以1 m/s左右的速度流过冻品，解冻时间一般为14～24 h。

能缩短解冻时间，但食品汁液流失多，同时食品表面易于干燥，严重影响品质。

(3)加压空气解冻：冻品的冰点随压力升高而降低，加压空气使得冰的融点降低，食品易于融化，大大缩短解冻时间。

相应的解冻装置占地面积大，建设费用较高2．水解冻主要适用于水产食品。

(1)水浸渍解冻：一种为低温流水解冻，另一种为静水解冻(2)水喷淋解冻：与水浸渍法比较，水直接喷淋在冻结食品上，可以大大提高传热系数，但太大的冲击力会损伤食品。

(3)水浸渍和喷淋相结合的解冻(4)真空解冻（是根据水在不同的压力下有不同的沸点。

真空状态下水在低温时就沸腾，沸腾时形成的水蒸气遇到更低温度的冻结食品，就在其表面凝结成水珠，并放出凝结潜热。

优点：①食品表面不受高温介质影响，而且解冻快；②解冻中减少或避免了食品的氧化变质；③食品解冻后汁液流失少。

缺点：①解冻食品外观不佳；②成本高）3、电解冻（1）远红外解冻：使水分子振动，产生内部能量，促使冻品解冻。

目前多用于家用远红外焙箱中的食品解冻。

（2）高频解冻这种解冻方法是给予冷冻品高频率的电磁波。

它和远红外辐射一样，也是将电能转变为热能，但频率不同。

当电磁被照射食品时，食品中极性分子在高频电场中高速反复振荡，分子间不断摩擦，使食品内各部位同时产生热量，在极短的时间内完成加热和解冻。

（3）微波解冻(4)低频解冻(5)高压静电解冻4、其他解冻方法(1)接触加热解冻将冷冻食品与传热性能优良的铝板紧密接触，铝制中空水平板中流动着温水，冻品夹在上下水平铝板间解冻(2)高压解冻5．组合式解冻(1)电和空气的组合解冻：(2)电和水的组合解冻(3)微波和液氮组合解冻：第四节果蔬速冻工艺一、果蔬速冻工艺流程二、果蔬速冻实例（一）原料选择含纤维少，蛋白质、淀粉多，含水量低，对冷冻抵抗力强，按食用成熟度采收。

避免机械伤，及时加工。

（二）预处理1、洗涤冷冻前认真清洗，去除污物杂质。

2、去皮、切分根据产品要求进行去皮切分。

3、护色4、烫漂与冷却烫漂作用：钝化酶活性，使产品的颜色、质地、风味及营养成分稳定；杀灭微生物；软化组织有利于包装；去掉辛辣味等作用。

烫漂的方法有热水烫漂和蒸汽烫漂等冷却方法：是立即浸入到冷水中，水温越低，冷却效果越好。

一般水温在5～10℃，也有用冷水喷淋装置和冷风冷却的。

冷却后应将水沥干或甩干（三）速冻（四）包装有效地控制速冻果蔬在长期贮藏过程中发生的冰晶升华，即水分由固体的冰蒸发而造成产品干燥；防止产品长期贮藏接触空气而氧化变色；便于运输、销售和食用；防止污染，保持产品卫生（五）冻藏与运输产品贮于－18℃以下的冷库内，要求贮温控制在－18℃以下，而且要求温度稳定，少波动。

并且不应与其他有异味的食品混藏质量变化：冰晶的长大干耗冻结烧蛋白质的变性化学变化：色泽的变化（六）解冻与使用二、果蔬速冻实例（一）速冻马铃薯1.工艺流程原料选择→清洗→去皮→修整→切条→分级→漂烫→干燥→油炸→沥油→预冷→速冻→称重包装→冻藏（二）速冻草莓1.工艺流程：原料采收→挑选、分级→去果蒂→清洗→加糖液处理→冷却→速冻→包装→冻藏加糖处理目的(1)在相同低温状态下，糖液的冻结膨胀率比水小，加糖后减轻冰结晶对水果内部组织的破坏作用；(2)消除酶的活力；(3)糖液可以使水果形成“糖衣”，由于糖的还原性，有效地控制了水果被氧化；(4)防止芳香成分的挥发；(5)防止干耗；(6)保持水果的原有品质及风味。