分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、调理方便食品类这四大类。
冻藏食品 主食类
速冻果蔬类
调理食品类 水产、肉类
1.2 冷冻和冷藏食品的特点
• 易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、 蔬菜和水果等易腐食品的生产、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
结晶条件：
当液体温度降到冻结点时，液相与结晶相 处于平衡状态。而要使液体变为结晶体就必 须破坏这种平衡状态，即必须使液相温度降 至稍低于冻结点，造成液体过冷。故过冷是 水中发生冰结晶的先决条件。
冰结晶形成时，因结晶相变放出热量使水 或水溶液的温度由过冷温度上升至冻结点温 度。
食品冻结中一般不会有稳定的过冷产生。
• 这些反应产生的大量热量可使鱼体温度上 升2~10℃，如不及时冷却，就会促进酶 的分解作用和微生物的繁殖。
3. 食品的冻结过程
3.1 纯水的冻结过程
T/℃
A
纯水 介质
0
CD
-1
B
A→B 过冷状态
-5
B→C 温度回升
-18
E
10
20 τ/min
C→D 冰晶形成 D→E 冰的降温
水的冻结过程
水
0℃的水
家禽和果蔬五大类冷冻食品一起，品种超过600种，年产销 量估计在850万吨，出口量也逐年增加，其中速冻蔬菜外销 日本、欧美等地，每年达40万吨以上。速冻食品行业已经 成为当今世界上发展最快的食品加工业之一，是一个具有 蓬勃发展前景的朝阳行业，近年来以年均10%~30%的速度 快速增长。全国现有大小冷冻食品加工厂超过1000家，形 成亿元销售额的企业约有50多家，已形成几十个著名品牌， 占到市场一半以上的份额。
1.3 冷冻食品的发展过程
• 公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪 来贮藏食品的记载。
• 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻 机的发明。
• 1834年，Jacob Perkins（英）发明了以乙 醚为介质的压缩式冷冻机。
• 1860年，Carre（法）发明以氨为介质，以 水为吸收剂的吸收式冷冻机。
1.4 我国冷冻食品消费特点
• 上海、北京、天津、厦门、温州等东部城市，逐步转为依靠科技力量，龙凤、 湾仔码头、日冷、世达、新雅、金路易、丰泽园、川老大、安井、快鹿等开 发上市冷冻冷藏菜肴与主食，品种已达200多种，喜见新型的家庭取代餐 （HMR）正成为市民一日三餐的选择。
• 河南省为主的中原地区，依靠丰富的农产品与劳力资源的优势，汤圆、水饺 类冷冻点心食品，三全、思念等企业规模与产销量后来居上，名列全国前茅。
品温/℃
① 0
-5 ①
① 过冷却状态 ② 最大冰晶生成带
②
空气温度 经过时间/h
初阶段
过冷现象：产品温度低于冰点以下仍不结
冰的现象。
冻结点（冰点）：食品开始结冰的温度。
Freezing point
拉马尔（Raoult）法则
冻结点的降低
物质的浓度成正比 各种食品的成分
l mol/L溶质↑
下降1.86℃↓
2.2 低温对微生物的影响
1) 任何微生物都有一定的正常生长和繁殖的温度范 围。温度越低，它们的活动能力也越弱。
降温就能减缓微生物生长和繁殖的速度;温度 降低到最低生长点时，它们就停止生长并出现 死亡。
微生物按生长温度分类
最低温度 最适温度 最高温度
℃
℃
℃
嗜冷 -7~5
15~20 25~30
微生物
冰晶体的增长
（ice growth）
极少部分的水分子 有规则地结合在一起， 形成结晶的核心，这种 晶核是在过冷条件达到 后方出现的。
晶核周围的水分子 有次序地不断结合到 晶核上面去，形成大 的冰晶体。
冻结过程中的热力学 温度下降
热量转移 相态变化
3.2 食品的冻结过程
T/℃
a. 食品的冻结曲线
AB
嗜温 10~15 30~40 40~50
微生物
嗜热 30~45 50~65 75~80
微生物
表3-1：部分微生物生长和产生毒素的最低温度
生长
产毒素
食 物 肉毒杆菌
10.0
10.0
中 毒 肉毒杆菌
10.0
10.0
性 微 肉毒杆菌
---
10.0
生物 肉毒杆菌
3.0
3.0
梭状荚膜产气杆菌 1520
---
第三章 食品冷冻工艺学
Food Fast Freezing Equipment
• 以美国为例，冷冻食品的年产量达 2 000 万 t，品种3 000 种，人均年占有量 60kg 以上
主要内容
• 冷冻食品概述 • 冷冻食品冻结原理 • 冷冻食品的冻结方法 • 冷冻食品的冻藏 • 冷冻食品的生产工艺 • 冷冻食品的解冻
一般植物性食品，果品、蔬菜的 冻结点大多为-0.6~-3.8℃
不同食品的冰点
冻结率1－＝食品冻食结品点的以冻下结的点温实℃度测℃

晶核形成、冰晶生长速度与过冷却度相关图
晶核形成
晶体生长
速率
冻结点
过冷度
中阶段
最大冰晶形成带：大部分食品从-1℃~-
5℃时，近80%的水分可冻结成冰，此温 度范围称为最大冰晶形成带（Zone of maximum ice crystal formation）
残留溶液的冰点不断下降 部分自由水还是非冻结的
冻结率(frozen water ratio)
食品冻结过程中水分转化为冰晶体的程 度，通常也用水分结冰率（ψ）表示。指的 是食品冻结时，其水分转化为冰晶体的比率。
2.1 低温对生化反应速度的影响
反应速率随温度的变化可用温度商数Q10表示： Q10= K(t+10)/Kt 式中：Kt－温度t时的反应速度 Kt+10－温度为10℃时的反应速度
Q10表示温度每升高10℃时反应速度所增加的倍数。 低温保藏的目的是抑制反应速度，所以温度商数越
高，低温保藏的效果就越显著。
• 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，极大地促进了美国冻结食 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。
• 20世纪60年代，发达国家构成完整的冷 藏链。冷冻食品进入超市。
-1
• 晶核形成
A→S 过冷状态；
-5
S
C
S→B 释放潜热；
• 冰晶成长
D
-18
10
20 τ /min
B→C 大部分水分形成冰晶；
• 达到终温
C→D 溶质组分浓缩，冻结温度不断下降。
温度/℃
冻结温度与水分冻结量的关系
冻结时间/min
• 达到终温时，食品中的水分并未全部冻结。
冻结时食品中心温度的变化图
• 1872年，David Boyle（美）和Carl Von Linde（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，Charles Tellier（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。
2.3 低温对非酶因素的影响
• 各种非酶促化学反应的速度，都会因温度 下降而降低
氧化作用、蒸发作用、冷害等。
• 鱼肌肉组织在自溶作用时主要的生化反应：
（C6H10O5）n + nH2O → 2n（C3H6O3） + 58.061 cal
肌酸~P + ADP → ATP + 肌酸
ATP → ADP + Pi + 7000 cal
• 内蒙、青海、新疆与黑龙江等内陆地区利用畜牧业优势，近年来开始涌现希 波、草原兴发、伊利等品牌的牛羊肉调制烧烤特色半成品菜肴，销售全国。
• 发展中的问题 冷库量问题 冷链问题 标准问题 质量控制 问题………
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该行业现已形成了以“龙凤”、“三全”、“思念”、 “佑康”、“科迪”等五个名牌产品为代表的一批全国知 名品牌。目前全国速冻食品品牌主要有：“三全”、“思 念”、“龙凤”、“湾仔码头”、“笑脸”、“苏阿姨”、 “狗不理”、“五丰”、“桂冠”、“猫不闻”、“海霸 王”、“甲天下”、“迎客”、“金路易”、“多灵多”、 “毛毛”、“吉美”、“伊利”等。
• 降温时，微生物细胞内原生质粘度增加，胶体吸 水性下降，蛋白质分散度改变，还可能导致不可 逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢。
• 冷冻时介质中 • 会促使细胞内原生质或胶体脱水，使溶质浓度增
加促使蛋白质变性。同时冰晶体的形成还会使细 胞遭受机械性破坏。
2) 长期处于低温中的微生物能产生新的适 应性。
金黄色葡萄球菌 6.7
6.7
沙门氏杆菌
6.7
不产外毒素
粪 便 埃希氏大肠杆菌 3~5
不产外毒素
指 示 产气杆菌
0
不产外毒素
剂 微 大肠杆菌类
3~5
不产外毒素
生物 肠球菌
0
不产外毒素
低温抑制微生物生长的原因
• 温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减缓，微 生物的生长繁殖就随之减慢。
• 由于各种生化反应的温度系数不同，降温破坏了 原来的协调一致性，影响微生物的生活机能。
参考书目
• 食品工业制冷技术 • 食品冷冻工艺学 • 肉类食品工艺学 • 水产品冷藏加工 • 冷藏和冻藏工程技术 • 各种食品类、制冷类的期刊
1. 冷冻食品概述