第四章食品的低温保藏技术【重点】：1、了解常见的冷却及冻结设备。

2、熟悉食品冷却、冻结和解冻的过程、方法及其质量控制。

3、掌握食品冷藏与冻藏的关键技术及管理措施。

【难点】：如何确保食品在冷却、冻结和解冻过程中的高质量。

【课时分配】：6学时第一节食品的冷却保藏技术一、原料及其处理（一）植物性原料及其处理●剔除损伤、虫伤、腐烂、发黄等有质量问题的原料。

●进行分级、整理、包装等处理。

●原料及包装材料要进行消毒处理。

●应在清洁、低温条件下进行。

（二）动物性原料及其处理●畜肉类及禽类主要是静养、空腹及屠宰等处理。

●水产类主要是清洗、分级、剖腹去内脏、放血等处理。

●蛋类主要是进行外观检查（剔除变质蛋）、分级、装箱等处理。

●应在清洁、低温条件下进行。

二、食品的冷却（一）冷却的目的●降低食品的温度以抑制微生物和酶等变质因子的作用。

●控制植物性食品的呼吸作用，延缓衰老（分解）过程。

●便于酒类的发酵。

●有利于进行冻结。

（二）冷却速度和时间●冷却速度是指食品不断放出热量而降低温度过程的快慢程度。

●冷却速度受食品与冷却介质之间的温差、食品的大小和形状、冷却介质的种类等因素的影响。

●冷却时间是指食品从初温冷却到预定终温所需要的时间。

（三）冷却方法1、空气冷却法●通过冷却空气的不断循环，带走食品是热量，使食品得到冷却的方法。

●冷却空气取决于食品种类（动：0℃左右；植：0～15℃之间）。

●冷却效果取决于空气温度、循环速度、相对湿度等因素。

2、水冷却法●将食品直接与低温的水接触而获得冷却的方法。

●有浸渍和喷淋两种方式。

●冷却用水（淡水、海水均可）必须是清洁无污染的。

●适应于水产品、水果、蔬菜等食品的冷却。

3、冰冷却法●将食品直接与冰接触而获得冷却的方法。

●冷却效果取决于冰与食品的接触面积和用冰量。

●特别适合水产品的冷却。

也可用于水果、蔬菜等食品的冷却。

真空冷却法●利用水在真空条件下沸点降低的原理来冷却的方法。

●会造成食品部分水分蒸发（2% ～ 4%），但不影响食品的外观质量。

●冷却速度快，但成本较高。

●适应于蔬菜、蘑菇等表面积大的食品冷却。

三、食品的冷藏（一）空气冷藏法1、冷藏温度●冷藏温度是保证质量的关键，大多数食品的冷藏温度在- 1.5～10℃之间，依食品种类而定（见表4-1）。

●冷藏温度波动过大（应在±0.5℃以下）会造成食品霉变或冷害。

2、相对湿度●相对湿度过低会造成食品减重、皱缩或萎焉等现象；相对湿度过大则有利于微生物的生长繁殖。

（包装食品不受影响）●相对湿度大小应根据不同食品种类而定（见表4-1）。

3、空气循环●保持冷藏温度稳定而均匀。

●空气循环速度取决于产品的性质、包装等因素。

●一般控制最大空气循环速度不超过0.3～0.7m/s（过快会造成水分蒸发过多及能耗增加）。

4、通风换气●有自然通风和机械通风两种换气方法。

●防止产品之间的相互串味。

●避免换气带来温度波动和污染等问题。

5、包装及堆码●包装可防止或减少食品的水分蒸发，方便食品的堆垛。

●堆码必须做到：稳固；能使气流流过每一个包装；方便货物的进出。

6、产品的兼容性●保藏条件尽量相近。

●食品特性尽量相近。

●防止食品之间的串味。

（二）气调冷藏法1、气调冷藏法的原理在一定的封闭体系内，通过各种调节方式得到不同于正常大气组成（或浓度）的人工气体，以此来抑制食品本身引起品质劣变的生理生化过程，或抑制作用于食品的微生物活动。

●引起食品本身品质劣变的生理生化过程主要与O2和CO2有关。

●要注意“临界需氧量”和“CO2中毒”。

2、气调冷藏的特点●抑制果蔬的呼吸作用，阻滞乙烯的生成，推迟后熟，延长保鲜期。

●减少冷害和损耗。

●抑制色素的分解，保持原有色泽。

●阻止果蔬的软化，保持原有形态。

●抑制有机酸的减少，保持原有风味。

●阻止昆虫、鼠类等生存，防止受到有害生物的侵害。

●没有任何污染。

3、气调冷藏的方法自然降氧法：利用果蔬在贮藏过程中的自身的呼吸作用来调节库内的O2和CO2浓度，并根据O2和CO2浓度变化来调节O2/CO2比例。

●方法简单，成本低廉。

●达到适当O2/CO2比例所需时间较长。

●O2/CO2浓度比例难以控制，保藏效果较差。

机械降氧法：利用人工调节的方式，快速将库内的O2和CO2浓度调节到适宜的浓度，并根据O2和CO2浓度变化情况来调节O2/CO2比例。

●误差要求控制在1%以内。

●能迅速达到适宜贮藏条件，贮藏效果好。

●所需设备多，成本较高。

气体半透膜法：利用硅胶或高压聚乙烯膜作为气体交换扩散膜，使贮藏室内的CO2与室外的O2交换来达到气调贮藏的方法。

●通过不同厚度的半透膜来控制气体交换速率，维持一定的O2/CO2比例。

●方法简单，贮藏效果较差。

减压降氧法：利用真空泵使贮藏室形成部分真空，使得室内O2、CO2、乙烯等气体成分也随之降低，达到贮藏的要求。

●控制精度要求高（氧含量可调节至±0.05%的精度）。

●总压力一般控制在266.4Pa（常压为1.01×105Pa）。

●贮藏效果较好。

第二节食品的冻结保藏技术一、食品的冻结（一）食品的冻结过程1、食品的冰点●冰点随溶液浓度的增加而降低。

●食品的冰点通常在-2～-1℃之间。

●食品的冰点取决于食品的种类、鲜度、预处理等因素。

（表4-3）2、冻结过程与冻结曲线。

（此时所有水分全部冻结）●食品达到过冷点后开始形成冰结晶，释放的相变潜热使温度迅速回升到冰点，然后继续形成冰结晶。

●通过最大冰晶生成带（-5～-1℃）后，食品在感官上已呈冻结状态。

●冻结终了时，食品的中心温度应为-18℃。

（二）冻结速度与冰晶状态和分布的关系1、冻结速度●指食品内某点温度下降的速度，或食品内某种温度的冰峰向内扩散的速度。

●不同部位的冻结速度不同（表面＞内部）。

●根据速度不同，有：快速冻结和缓慢冻结（急速冻结、超速冻结）冻结速度与冰晶状态的关系●冻结速度越快，形成的冰晶数量越多，体积越小。

2、冻结速度与冰晶分布的关系●食品冻结时，冰晶首先在细胞间隙中生成。

●缓慢冻结时，细胞内水分迁移到细胞外，使得细胞间隙中冰晶体积变大，细胞易脱水造成质壁分离。

●快速冻结时，冰晶在细胞内外同时形成。

3、冻结速度对食品质量的影响●缓慢冻结易造成细胞脱水，机械损伤也增大。

●冻结速度越快，食品受酶和微生物的作用越小。

●冻结速度越快，形成的冰晶越细小，分布也越均匀，机械损伤越小。

（三）食品的冷冻时间●是指完成一个预定的冷冻过程所需要的时间。

包括冷却时间和冻结时间。

●减小食品厚度，可明显缩短冻结时间。

●增大温差，可缩短冻结时间。

●增大表面对流换热系数，也可缩短冻结时间。

（四）常用的食品冷冻技术及设备●常用的食品冻结技术有三大类：空气冻结、金属表面接触冻结、与载冷剂或蒸发的液体接触冻结。

1、空气冻结技术及设备●隧道式冻结器：机械化、自动化程度高，成本较低，但冻结时间较长，干耗较多，风量分布不均匀。

●螺旋带式冻结器：自动化程度高，适用范围广，冻结量大，冻结速度快，干耗小于隧道式，但能量消耗大。

●流化床冻结器：有盘式和带式两种形式，冻结速度快，常用于颗粒状食品的冻结。

2、金属表面接触式冻结技术及设备将食品与冷金属表面接触而冻结。

能耗小，热交换效率高，冻结时间短，但不适合不规则及大块食品。

●钢带式冻结器：可连续运行，易清洗，干耗减少。

●平板式冻结器：冻结速度快，干耗及能耗小。

冻结效果取决于：食品的导热性、产品的形状、包装情况及包装材料的导热性、平板的表面状况、食品与平板接触的紧密程度等。

3、与冷剂直接接触冻结技术及设备冻结速度极快，干耗极少，产品质量好，但成本较高，可能会产生污染。

所用制冷剂或载冷剂必须无毒、不燃烧、不爆炸、不影响食品品质。

●与载冷剂接触冻结：食品要用不渗透包装材料进行包装。

常用载冷剂有：氯化钠、氯化钙、丙二醇等。

●液体蒸发接触冻结：将制冷剂与食品直接接触，吸收热量而汽化，使食品获得冻结。

常用制冷剂为液氮。

二、食品的冻结保藏（一）冻结食品的包装1、冻结食品包装的一般要求：●本身无毒性，能阻止有毒物质进入食品。

●不与食品发生化学反应。

●能抵抗感染和气味，能防止微生物及灰尘污染。

●不透（或基本不透）水蒸气、氧气或其他挥发物。

●能在自动包装系统中使用，包装大小适当。

●如在冻结前包装，则需要有良好的导热性。

●必要时应不透光，对微波有很好的穿透力。

●易打开并能重新包装。

2、包装材料●薄膜类：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、铝箔等。

●纸类包装材料：纸、纸板、纤维板。

●复合薄膜：聚乙烯/玻璃纸、高密度聚乙烯/聚酯、聚乙烯/铝箔、聚乙烯/尼龙/聚酯等3、包装方式●成型、装填和封口包装●收缩及拉伸包装●真空包装和充气包装（二）冻结食品的保藏1、冻藏温度（空气温度）●温度越低越好，但运行费用增加。

●推荐冻藏温度为-18℃，但-30℃效果更好。

●冻藏温度应保持恒定。

2、相对湿度●采用相对湿度接近饱和的空气，可减少干耗。

3、空气循环●空气循环速度太快会增加食品的干耗。

●可采用包装或包冰衣来减少食品的干耗。

（三）冻结食品的TTT概念冻结食品的初期质量受“PPP”条件的影响：原料状况（product of initial quality）、加工方法（processing method）、包装（package）。

冻结食品的最终质量受“TTT”条件的影响：在生产、储藏、及流通各个环节中，经历的时间（time）和经受的温度（temperature）、对其品质的容许限度（tolerance）。

●储藏温度越低，食品的品质稳定性越好。

●随储藏时间的延长，食品的品质逐渐降低。

●储藏时间的长短，与储藏温度有关。

●冻结食品的耐储藏性，受所经历过的时间和品温影响。

TTT概念的例外情况●由于温度的反复波动，引起重结晶，造成品质严重破坏。

●由于冻结食品直接与空气接触及光照作用，造成或加速食品的干耗和变色。

●贮藏温度过高，时间过长，食品易受微生物及酶的作用，造成品质降低。

●加盐冻结食品在-5～-40℃的范围内，储藏寿命反而随温度下降而缩短；但如果品温下降到-40℃以下，则储藏寿命随温度下降而延长。

第三节食品的解冻技术一、有关解冻的基本概念（一）解冻●是冻结的逆过程，可自发进行，也可采用人工手段。

●解冻技术的好坏，直接影响产品的质量。

（二）解冻曲线●可分成三个部分（三个阶段）。

●只指热传导的解冻方式（不适合微波解冻）。

（三）解冻程度●有完全解冻和半解冻之分。

●需加工的冻品，中心温度达到-5℃（半解冻）即可，有利于减少汁液流失，缩短解冻时间。

●完全解冻由于长时间处于较高温度，要注意防止微生物及酶的影响。

（四）解冻速度●缓慢解冻有利于水分的吸回，减少汁液流失。

●对于富含淀粉的植物性食品，快速解冻可防止淀粉的β化，有利于保持原有品质。

（五）解冻时间●由于被解冻食品表面的导热系数小于解冻食品表面的导热系数，因此在相同温度区间内，解冻所需时间要远大于冻结时间。