【正文】 面或外表面凍結(jié)，并被連續(xù)地刮除，因而具有強(qiáng)烈的熱交換和很高的凍結(jié)速度。 ? 相對較低的溫度可以使產(chǎn)品快速凍結(jié)，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低干耗都是十分有利的；但設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。 同時(shí)采用吹風(fēng)凍結(jié)的二氧化碳凍結(jié)系統(tǒng) 七、凍結(jié)與凍藏中的變化及技術(shù)管理 ? 凍結(jié)時(shí)，因?yàn)楸w的形成，食品的物理性質(zhì)發(fā)生了變化，并進(jìn)而影響到食品的其它性質(zhì)。 ?冰的溫度每下降 1℃ ，其體積約收縮 ~%。根據(jù)理論計(jì)算，凍結(jié)膨脹壓可達(dá)到 MPa。 （ 2）比熱下降 ?水和冰的比熱分別為 kJ/kg.℃ 和 kJ/kg.℃ ，即冰的比熱僅是水的 1/2。 表 3 5 常見食品的比熱比熱 （ kJ /kg . ℃）食品種類 含水率（ % ） 冷卻狀態(tài) 凍結(jié)狀態(tài)肉 （多脂） 50 肉 （少脂） 70~76 魚 （多脂） 60 魚 （少脂） 75~80 雞 （多脂） 60 雞 （少脂） 70 雞蛋 70 牛奶 87~88 稀奶油 75 黃油 10~16 水果蔬菜 75~90 ~ ~（ 3）導(dǎo)熱系數(shù)增大 ?水為 kJ/.℃ ，冰為 kJ/.℃ ，冰的導(dǎo)熱系數(shù)是水的 4倍。 表 3 6 幾種動(dòng)物性食品在冰點(diǎn)以上的導(dǎo)熱系數(shù)食品種類 ? ( k J / m .h. ℃ ) 食品種類 ? ( k J / m .h. ℃ )豬肉牛肉豬油牛油雞魚雞蛋液（ 4）溶質(zhì)重新分布 ?食品凍結(jié)時(shí)，理論上只是純?nèi)軇﹥鼋Y(jié)成冰晶體，凍結(jié)層附近溶質(zhì)的濃度相應(yīng)提高，從而在尚未凍結(jié)的溶液內(nèi)產(chǎn)生了濃度差和滲透壓差，并使溶質(zhì)向溶液中部位移。在凍藏過程中，細(xì)微的冰晶體逐漸減小、消失，而大冰晶體逐漸長得更大，食品中冰晶體的數(shù)目也大為減少，這種現(xiàn)象稱為冰晶體成長。 （ 7）滴落液（ drip） ?動(dòng)物性食品經(jīng)冷凍 /解凍后，不能被肌肉組織重新吸收回到原來狀態(tài)而流失的水。 （ 8）干耗 ?在冷卻、凍結(jié)和冷凍貯藏過程中因溫差引起食品表面的水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的重量損失。 – 水產(chǎn)類最不穩(wěn)定，禽類次之，畜類最穩(wěn)定。 ? 解凍：凍結(jié)食品的溫度回升至凍結(jié)點(diǎn)以上的過程，是凍結(jié)的逆過程。 ? 回?zé)崽幚淼目諝庀鄬穸炔荒艿?，以盡可能減少回?zé)釙r(shí)食品的干耗。 ? 食品的質(zhì)地、稠度、色澤以及汁液流失為食品解凍中最常出現(xiàn)的質(zhì)量問題。 ? 解凍介質(zhì)的溫度不宜太高，一般不超過 10~15 ℃ 。 (1)、空氣解凍 ?加壓解凍：通入壓力為 (2~3) 105 Pa、溫度為15~20 ℃ 的空氣，因?yàn)閴毫ι撸称返膬鼋Y(jié)點(diǎn)降低，縮短了解凍時(shí)間，食品質(zhì)量較好。 ? 適用：帶皮或有薄膜包裝的食品。 ?鹽水解凍：鹽水濃度 2~3%，可防止某些海魚的魚皮褪色。 （ 4）內(nèi)部加熱式解凍 ?電阻解凍：利用食品具有的導(dǎo)電性，通過50~60Hz的交流電，產(chǎn)生熱能 Q=I2R。 圖示 （ 5）、組合式解凍 ?以電解凍為核心，再結(jié)合空氣或水解凍。 圖示 思考題 ? 凍藏和冷藏的概念 ? 冷凍保藏的基本原理 ? 低溫對微生物、酶和其它因素的影響 ? 食品冷卻方法及其優(yōu)缺點(diǎn) ? 氣調(diào)貯藏的概念、條件、方法 ? 食品冷藏過程中的變化 。 ?水、電阻解凍：先用水解凍，增加食品的導(dǎo)電性，降低耗電量。 ?高頻解凍：利用 50MHz電流的電磁場極性的高速變化，驅(qū)動(dòng)食品內(nèi)的極性分子作高速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生熱量，用于解凍。 低 溫 流 水 解 凍 裝 置 （3）接觸式解凍 ? 裝置與平板食凍結(jié)裝置相似，板間放置凍品，油壓系統(tǒng)控制板 間距 ，板內(nèi)通入 20~40℃ 的流動(dòng)水。 ?流水解凍：水流定時(shí)換向流動(dòng)。無表面干燥或失重。 ?間歇式解凍：冷卻器和加溫器可以調(diào)節(jié)溫度，有加濕器調(diào)節(jié)濕度，采用風(fēng)速為 1 m/s、溫度為0~5 ℃ 的加濕空氣，解凍時(shí)間約 14~15 h。 ? 由于冰的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于水的導(dǎo)熱系數(shù)，隨著解凍過程的進(jìn)行，向深層傳熱的速度越來越慢，解凍速度也隨之減慢。 二、解凍 、原則及對食品影響 3. 解凍方法 、原則及對食品影響 ? 凍制食品的解凍就是使食品內(nèi)冰晶體狀態(tài)的水分轉(zhuǎn)化為液態(tài)，同時(shí)恢復(fù)食品原有狀態(tài)和特性的工藝過程。 ? 回?zé)崽幚頃r(shí)的控制原則：與食品表面接觸的空氣的露點(diǎn)應(yīng)始終低于食品表面溫度。 ?氧化變質(zhì)的最初表現(xiàn)是產(chǎn)生不正常的氣味，表面出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)；隨著氧化的繼續(xù)，脂肪整體發(fā)黃，發(fā)出強(qiáng)烈的酸味，并可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)（丙二醛）。 （ 8）干耗 ?干耗可造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，如按出肉率40 kg/頭， 250工作日 /年計(jì)，日處理 2022頭豬的肉聯(lián)廠，干耗以 3 %計(jì)算，年損失肉重量達(dá) 600 T，相當(dāng)于 15000頭豬。 ?原因：凍結(jié)對組織細(xì)胞的損傷。 –果蔬肉類的組織細(xì)胞受到機(jī)械損傷，蛋白質(zhì)變性，解凍后汁液流失增加，造成食品風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值的下降。而緩慢的位移也很難使最初形成的冰晶體內(nèi)達(dá)到完全脫鹽的程度 —— 這就是果汁冷凍濃縮過程中果汁損耗量比較大的原因。 ?導(dǎo)熱系數(shù)還受到其它成分，尤其是含脂量的影響，因脂肪是熱的不良導(dǎo)體，含脂量大時(shí)食品的導(dǎo)熱系數(shù)就小。 （ 2）比熱下降 ?食品比熱的近似計(jì)算式： 在冰點(diǎn)以上時(shí) ， c=w+； 冰點(diǎn)以下時(shí) ， c’ = +。一般認(rèn)為食品厚度大、含水率高和表面溫度下降極快時(shí)易產(chǎn)生龜裂。 （ 1）體積膨脹與內(nèi)壓增加 ?凍結(jié)時(shí)表面水分首先成冰，然后冰層逐漸向內(nèi)部延伸。 凍結(jié)與凍藏中的變化 凍藏技術(shù)管理 凍結(jié)與凍藏中的變化 ? 體積膨脹，內(nèi)壓增加 ? 比熱下降 ? 導(dǎo)熱系數(shù)增大 ? 溶質(zhì)重新分布 ? 溶液濃縮 ? 冰晶體成長 ? 滴落液 ? 干耗 ? 脂肪氧化 ? 變色 （ 1）體積膨脹與內(nèi)壓增加 ?℃ 時(shí)，水的密度 γ=1 g/ml； 0℃ 時(shí)，水的密度 γ= g /ml，冰的密度 γ= g/ml。 通常為直線型， 195℃ 的液氮在產(chǎn)品出口端直接接觸產(chǎn)品，產(chǎn)生的低溫蒸汽向物料進(jìn)口端流動(dòng)，變暖的氣體（約 ℃ ）排放到大氣中。 蝦仁的進(jìn)料溫度為 10℃ ，出料溫度為 18℃ 時(shí)，凍結(jié)時(shí)間約為 15~20 min。 ?主要要優(yōu)點(diǎn)：連續(xù)運(yùn)行；便于清洗和保持衛(wèi)生；能分段控制溫度（如對于咖啡提取物 )；干耗較少。 ? 優(yōu)點(diǎn)：傳熱效果好；不需配置風(fēng)機(jī)。 六、凍結(jié)方法 ① 吹風(fēng)凍結(jié) ? 吹風(fēng)式凍結(jié)裝置用空氣作為傳熱介質(zhì)。 ③ 連續(xù)式凍結(jié)器：產(chǎn)品連續(xù)地或有規(guī)律間斷地通過凍結(jié)器，采用機(jī)械化而且經(jīng)常是全自動(dòng)化的系統(tǒng)。經(jīng)時(shí)間 t后凍結(jié)層離表面的距離為 x。 )(2??? RxPxTqt i ???五、凍結(jié)時(shí)間 普朗克方程的局限性 ① 只考慮了形成冰時(shí)放出潛熱的時(shí)間，而未考慮從物品初溫到凍結(jié)點(diǎn)的時(shí)間 ② 計(jì)算式推導(dǎo)中凍結(jié)區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù) ?值為常數(shù)，實(shí)際上隨著凍層溫度降低，凍結(jié)水量增加，凍層內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)在不斷變化 ③ 假定傳熱情況在兩側(cè)溫度不變的穩(wěn)定條件下進(jìn)行，而實(shí)際凍結(jié)中兩側(cè)溫差往往會發(fā)生變化 五、凍結(jié)時(shí)間 4. 國際制冷學(xué)會推薦的冷凍時(shí)間計(jì)算公式 為改進(jìn)精度，把普朗克方程中的 qi用食品初溫和終溫時(shí)的焓差 ?i代替，即為： )(2??? RxPxTit ???? 焓差值 ?i可查有關(guān)手冊 。 – 緩凍形成的較大冰結(jié)晶會刺傷細(xì)胞，破壞組織結(jié)構(gòu)，解凍后汁液流失嚴(yán)重，影響食品的價(jià)值，甚至不能食用。 四、凍結(jié)速度 表 3 9 凍結(jié)速度與冰晶的關(guān)系冰晶體0~ 5 ℃通過時(shí)間 位置 形狀 直徑長度 ( μ ) 數(shù)量冰層推進(jìn)速度 I與水移動(dòng)速度 W5 s 細(xì)胞內(nèi) 針狀 1~ 5 5~ 10 極多 I W1. 5 m i n 細(xì)胞內(nèi) 桿狀 5~ 20 20~ 500 多 I W10 m i n 細(xì)胞內(nèi) 柱狀 50~ 100 100 少 I W90 m i n 細(xì)胞外 塊粒狀 50~ 200 200 少 I W四、凍結(jié)速度 6. 最大冰晶生成帶 (圖示 )： 指 1~ 5℃ 的溫度范圍，大部分食品在此溫度范圍內(nèi)約 80%的水分形成冰晶。 4. 各種凍結(jié)器的凍結(jié)速度： – 通風(fēng)的冷庫， cm/h – 送風(fēng)凍結(jié)器， ~3 cm/h – 流態(tài)化凍結(jié)器， 5~10 cm/h – 液氮凍結(jié)器， 10~100 cm/h 四、凍結(jié)速度 5. 凍結(jié)速度與冰晶 –凍結(jié)速度快，食品組織內(nèi)冰層推進(jìn)速度大于水移動(dòng)速度，冰晶的分布接近天然食品中液態(tài)水的分布情況，冰晶數(shù)量極多，呈針狀結(jié)晶體。 四、凍結(jié)速度 ： 食品表面與中心點(diǎn)間的最短距離 ， 與食品表面達(dá)到 0℃ 后至食品中心溫度降到比食品凍結(jié)點(diǎn)低 10℃ 所需時(shí)間之比 。 三、凍結(jié)時(shí)放出的熱量 四、凍結(jié)速度 1. 速凍的定性表達(dá)： 外界的溫度降與細(xì)胞組織內(nèi)的溫度降不等，即內(nèi)外有較大的溫差；而慢凍是指外界的溫度降與細(xì)胞組織內(nèi)的溫度降基本上保持等速。圖中顯示，在鹽水中凍結(jié)曲線的平坦段要明顯短于在空氣中。在任