【正文】 脹壓可達(dá)到 。在食品通過 1一 5℃ 最大冰晶生成帶時，膨脹壓曲線升高達(dá)到最大值。這種細(xì)胞外的凍結(jié)，使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)變性而失去保水能力，解凍后不能復(fù)原，成為富含水分并有很多小孔的海綿狀肉質(zhì)。℃ )，冰的比熱容為／ (kg ? 比熱容大的食品速凍時需要的制冷量大，因此食品的比熱容對速凍設(shè)備與速凍工藝的選擇有很大影響。h導(dǎo)熱系數(shù)還具有方向性，熱流方向與肌肉纖維平行時導(dǎo)熱系數(shù)大，垂直時，則小。 凍結(jié)后食品 蛋白質(zhì)、淀粉等成分失去了保水性 解凍 體液流失 融化的水不能與蛋白質(zhì)、淀粉等成分重新結(jié)合，水就通過肉質(zhì)中的 空隙流出 空隙是由于肉質(zhì)組織受凍時的機(jī)械損傷所造成的 如果機(jī)械損傷輕微，因毛細(xì)管作用，流失液能保留在肉質(zhì)內(nèi)，需 加壓才能擠出 。 日宰 2022頭豬的肉聯(lián)廠 干耗量 ％或 3％ 年損失達(dá) 600多噸肉（ 15000頭豬） 經(jīng)濟(jì)效益損失嚴(yán)重 ? 凍結(jié)時植物組織一般比動物組織損傷要大。由于存在這些差異，所以在同樣速凍條件下，冰晶的生成量、位置、形狀均不同，造成的機(jī)械損傷及膠體的損傷程度亦不同。鹽類中鈣鹽、鎂鹽等水溶性鹽類能促進(jìn)蛋白質(zhì)變性，而 磷酸鹽等則能減緩蛋白質(zhì)變性 。 ? (1)還原糖與氨化合物反應(yīng)造成的褐變 典型的例子是 鱈魚褐變 。 ? 氧化酶在蝦的血液中活性最大，在胃、腸、生殖腺、外殼、觸腳、頭部中次之，因此可以采取去內(nèi)臟、頭、外殼或去血液，水洗后再速凍的方法，或?qū)⑵渲笫焓姑甘セ钚?，然后速凍的方法? 4 生物和微生物的變化 ? ? 生物是指小生物，如昆蟲、寄生蟲之類，經(jīng)過凍結(jié)都會死亡。由于凍結(jié)對肉類所帶有的寄生蟲有殺死作用，有些國家對肉的凍結(jié)狀態(tài)作出規(guī)定。為了殺死魚肉中寄生蟲的幼蟲，荷蘭以法律的形式規(guī)定，用于生吃的魚，廠商須履行在 20℃ 條件下凍結(jié) 24h的義務(wù)。霉菌和魚類的腐敗菌一般是低溫菌，在 0℃ 以下繁殖緩慢， 10℃ 以下停止繁殖。所以 10℃ 對凍結(jié)食品來說是最高的溫度界限。 二 .食品凍結(jié)過程中的凍結(jié)水量和冰結(jié)晶 ? ? 水或水溶液的溫度降低至凍結(jié)點(diǎn)時并不都會結(jié)冰，較多的場合是溫度要降至凍結(jié)點(diǎn)以下，造成過冷卻狀態(tài)時，水或水溶液才會結(jié)冰。由溫度起伏形成的晶核稱為均一晶核，除此以外形成的晶核稱為非均一晶核。 圖中 A點(diǎn)是晶核形成的臨界溫度 。 ? 緩慢凍結(jié)時，晶核形成放出的熱量不能及時被除去，過冷卻度小并接近凍結(jié)點(diǎn)，對晶核的形成十分不利，晶核數(shù)少且生成的冰晶體大。 ? 食品溫度降至凍結(jié)點(diǎn)后其內(nèi)部開始出現(xiàn)冰晶。圖中有三條曲線，表明凍結(jié)過程中的同一時刻，食品的溫度始終以表面為最低，越接近中心部位溫度越高，不同深度溫度下降的速度是不同的。 ? 以時間劃分，是 指食品中心溫度從 1℃ 降至 5℃ 所需的時間 ，如在 30min之內(nèi)謂快速凍結(jié)，超過 30min屬于慢速凍結(jié)。 R. Plank把食品凍結(jié)速度分為三類：快速凍結(jié) v 5～ 20cm/h，中速凍結(jié) v =1～ 5cm /h，慢速凍結(jié) v=～ 1m/h。 三 .食品凍藏時的物理變化 ? ? 凍結(jié)食品中冰結(jié)晶是不穩(wěn)定的，大小也不全部均勻一致。 凍結(jié)食品中還有殘留未凍結(jié)的水溶液，其水蒸氣壓大于冰結(jié)晶的水蒸氣壓 ；在冰結(jié)晶中因粒子大小不同，即使同一溫度下，其水蒸氣壓也各異。 ? 另外，凍結(jié)食品的表面與中心部位之間有溫度差，從而產(chǎn)生蒸氣壓差。 同時由于凍結(jié)終溫低，提高了食品的凍結(jié)率，使食品中殘留的液相減少，從而減少凍結(jié)貯藏中冰結(jié)晶的長大。 食品 冷藏室 空氣冷卻器蒸發(fā)器 ? 速凍食品失去熱量，受到冷卻，同時水蒸氣壓差使速凍食品表面的冰晶不斷升華。這部分含水蒸氣較多的空氣，吸收了凍結(jié)食品放出的熱量，密度減小向上運(yùn)動，當(dāng)流經(jīng)空氣冷卻器時，就在溫度很低的蒸發(fā)管表面水蒸氣達(dá)到露點(diǎn)，凝結(jié)成霜。這樣不僅使凍結(jié)食品脫水，造成質(zhì)量損失，而且冰晶升華后留存的細(xì)微空穴大大增加了凍結(jié)食品與空氣的接觸面積。 ? 食品包裝時，內(nèi)包裝材料要盡量緊貼凍品，如果兩者之間有空氣間隙，水蒸氣蒸發(fā)、冰晶升華仍可能在包裝袋內(nèi)發(fā)生，參見圖 51。 ? 通常認(rèn)為，凍藏溫度低，蛋白質(zhì)的凍結(jié)變性程度小。 ? 脂肪 的存在，特別是磷脂質(zhì)的分解產(chǎn)生的游離脂肪酸，是促進(jìn)蛋白質(zhì)變性的因素。 ? 魚類按含脂量的多少可分為多脂魚和少脂魚。魚類的脂肪酸大多為不飽和脂肪酸，特別是一些多脂魚，如鯡魚、鯖魚，其高度不飽和脂肪酸的含量更多，主要分布在皮下靠近側(cè)線的暗色肉中，即使在很低的溫度下也保持液體狀態(tài)。另外，脂類的氧化會促進(jìn)魚肉凍藏中的蛋白質(zhì)變性和色素的變化，使魚體的外觀惡化，風(fēng)味、口感及營養(yǎng)價值下降。同時庫溫要穩(wěn)定、少變動。 ? ? 凍結(jié)食品在凍藏過程中，除了因制冷劑泄漏造成變色（例如氨泄漏時，胡蘿卜的橘紅色會變成藍(lán)色，洋蔥、卷心菜、蓮子的白色會變成黃色）外，其他凡在常溫下發(fā)生的變色現(xiàn)象，在長期的凍藏過程中都會發(fā)生，只是進(jìn)行的速度十分緩慢。所以蔬菜在速凍前一般要將原料進(jìn)行燙漂處理，破壞過氧化酶，使速凍蔬菜在凍藏中不變色。 ③ 紅色魚肉的褐變 ? 紅色魚肉的褐變，最有代表性的是金槍魚肉的褐變。 ? 金槍魚是紅肉魚類，肌肉中含有大量的肌紅蛋白。 ? 凍藏溫度為 18℃ 時，金槍魚肉的褐變較為顯著，貯藏 2個月后，氧化肌紅蛋白生成率已達(dá) 50％。 ④ 蝦的黑變 ? 蝦類在凍結(jié)貯藏中，其頭、胸、足、關(guān)節(jié)及尾部常會發(fā)生黑變，出現(xiàn)黑的斑點(diǎn)或黑箍，使商品價值下降。新鮮的蝦凍結(jié)后，因酚酶無活性，凍藏中不會發(fā)生黑變；而不新鮮的蝦其氧化酶活性化，在凍結(jié)貯藏中就會發(fā)生黑變。 ? ⑤ 鱈魚肉的褐變 ? 鱈魚肉在凍結(jié)貯藏中會發(fā)生褐變，這是還原糖與氨化合物的反應(yīng)，也叫美拉德 (Maillard )反應(yīng)造成的。 ? ⑥ 箭魚肉的綠變 ? 凍結(jié)箭魚的肉呈淡紅色，在凍結(jié)貯藏中其一部分肉會變成綠色，這部分肉稱為綠色肉。 ? ⑦ 紅色魚的退色 ? 含有紅色表皮色素的魚類，在凍結(jié)貯藏過程中?？梢姷酵松F(xiàn)象，如紅娘魚、帶紋紅鲉等。綠變現(xiàn)象的發(fā)生，是由于魚的鮮度下降，因細(xì)菌作用生成的硫化氫與血液中的血紅蛋白或肌紅蛋白反應(yīng)，生成綠色的硫血紅蛋白或硫肌紅蛋白而造成的。 30℃ 以下的低溫貯藏可防止核酸系物質(zhì)分解生成核糖，也可防止美拉德反應(yīng)發(fā)生。由于引起蝦黑變的酶類屬于需氧性脫氫酶類，故采用真空包裝是有效的。芋類和水果因凍結(jié)造成細(xì)胞破壞而出現(xiàn)的褐變現(xiàn)象與此類似。當(dāng)凍藏溫度在 35℃ ～ 78℃ 范圍內(nèi)時，氧化肌紅蛋白的生成率的變化不大，色澤保持時間長。如果把魚肉切開放置在空氣中，還原型肌紅蛋白就從切斷面獲得氧氣，并與氧結(jié)合生成氧合肌紅蛋白，呈鮮紅色。金槍魚肉在20℃ 下凍藏 2個月以上，其肉色由紅色向暗紅色、紅褐色、褐紅色、褐色轉(zhuǎn)變，作為生魚片的商品價值下降。蔬菜在熱水中燙漂時間過長，蔬菜中的有機(jī)酸溶入水中使其變成酸性的水，會促進(jìn)發(fā)生上述變色反應(yīng)。 ② 蔬菜的變色 ? 植物細(xì)胞的表面有一層以纖維素為主要成分的細(xì)胞壁，它沒有彈性。另外，鱉魚等魚類最好不要與其他魚類同室貯藏。②降低水產(chǎn)品的凍藏溫度，盡可能使反應(yīng)基質(zhì)，即高度不飽和脂肪酸凝固化，就可大大降低脂類氧化反應(yīng)的速度。脂肪酸敗并非是油燒，只有當(dāng)與蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物共存時，脂類氧化產(chǎn)生的羧基與氨基反應(yīng)，脂類氧化產(chǎn)生的游離基與含氮化合物反應(yīng)，氧化脂類互相反應(yīng)，其結(jié)果使冷凍魚發(fā)生油燒，產(chǎn)生褐變。 ? 魚的脂類分為組織脂肪和貯藏脂肪，它們主要是甘油三酸酯，還有一些其他脂類，如磷酸甘油酯、固醇類等。把鱈魚肉浸在％的焦磷酸鈉水溶液中，或者是浸在 ％焦磷酸鈉與三聚磷酸鈉的混合水溶液中，以后分別放在 50℃ 、 30℃ 、 90℃ 溫度下凍結(jié)，并在 26℃ 凍藏約 2個月，與沒有經(jīng)過處理的鱈魚肉相比較，其解凍流出液少，流出液中所含的脫氧核糖核酸中的磷 (DNAP)量也少，因此認(rèn)為 磷酸鹽類對于抑制蛋白質(zhì)凍結(jié)變性和肌肉組織的變化有一定的效果 。例如鱈魚肉的蛋白質(zhì)很容易凍結(jié)變性。凍品表面的水蒸氣壓 pf高于包裝袋內(nèi)側(cè)的水蒸氣壓 pa2，水蒸氣就從凍品表面向此空氣間隙移動，并在包裝材料的內(nèi)側(cè)凝結(jié)成霜，其結(jié)果使包裝袋內(nèi)凍結(jié)食品表面仍會干燥。 凍結(jié)燒部分的食品含水率非常低，接近 2%3％，斷面呈海綿狀，蛋白質(zhì)脫水變性，食品質(zhì)量嚴(yán)重下降。 ? 當(dāng)凍藏室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱不好，外界傳入的熱量多；凍藏室內(nèi)收容了品溫較高的凍結(jié)食品；凍藏室內(nèi)空氣溫度變動劇烈；凍藏室內(nèi)蒸發(fā)管表面溫度與空氣溫度之間溫差太大；凍藏室內(nèi)空氣流動速度太快等時都會使凍結(jié)食品的干耗現(xiàn)象加劇。 ? 在凍藏室內(nèi)，由于 凍結(jié)食品表面的溫度 、 室內(nèi)空氣溫度 和 空氣冷卻器蒸發(fā)管表面的溫度 三者之間存在著溫度差，因而也形成了水蒸氣壓差。 ? 食品在冷卻、凍結(jié)、凍藏的過程中都會發(fā)生干耗，因凍藏期限最長，干耗問題也更為突出。 這種現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生，就會使食品快速凍結(jié)生成的微細(xì)冰晶變成緩慢凍結(jié)時生成的大塊冰晶，給細(xì)胞組織造成破壞。水蒸氣總是從蒸氣壓高的一方向蒸氣壓低的一方移動，因而小冰晶的水蒸氣不斷地移向大冰晶的表面，并凝結(jié)在它的表面，使大冰晶越長越大，小冰晶逐漸減少、消失。食品在凍結(jié)過程中，冰結(jié)晶在生長；凍藏的過程中，由于凍藏期很長，再加上溫度波動等因素，冰結(jié)晶就有充裕的時間長大。 ? 目前國內(nèi)使用的各種食品凍結(jié)裝置，由于性能不同，其凍結(jié)速度有很大差異，一般范圍為 。 ? 以距離劃分，是 指單位時間內(nèi) 5℃ 的凍結(jié)層從食品表面向內(nèi)部推進(jìn)的距離 。對于新鮮食品來說，一般溫度降至 5℃ 時，已有80％的水分生成冰結(jié)晶。 ? 食品凍結(jié)時，隨著時間的推移表示其溫度變化過程的曲線稱為食品凍結(jié)曲線。 ? ? 純水通常在大氣壓下溫度降至 0℃ 就開始結(jié)冰，0℃ 稱為水的冰點(diǎn)或凍結(jié)點(diǎn)。食品凍結(jié)時，冰晶體的大小與晶核數(shù)直接有關(guān)。 ? 晶核形成以后，冰結(jié)晶開始生長。 ? 水或水溶液結(jié)冰時，被稱為“冰結(jié)晶之芽”的晶核形成是必要條件。為防止酶及物理變化，凍結(jié)食品的品溫必須低于 18℃ 。所以食品凍結(jié)前要盡可能減少細(xì)菌污染，才能保證凍品的質(zhì)量。 ? 當(dāng)溫度低于最適溫度時，微生物的生長受到抑制；當(dāng)溫度低于最低溫度時，微生物停止繁殖。日本人有吃生魚片的習(xí)慣。豬肉中的旋毛蟲的幼蟲在15℃ 下 20d后死亡。另外氧化酶是好氣性脫氧酶，所以采用真空包裝、水溶性抗氧化劑或包冰后速凍和凍藏均有一定效果。 ? (2)酪氨酸酶的氧化造成蝦的黑變 在速凍時常常發(fā)生 蝦類的頭、胸、腳、關(guān)節(jié)處發(fā)生黑變現(xiàn)象 ，原因是氧化酶（酚酶、酚氧化酶 )使酪氨酸產(chǎn)生黑色素所致。也會使蛋白質(zhì)分子受壓后集中，互相凝聚。 ? 速凍中造成蛋白質(zhì)變性的原因主要有 鹽類 、 糖類 及磷酸鹽 的作用以及 脫水 作用。 ? ②植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，動物細(xì)胞只有細(xì)胞膜，細(xì)胞壁比細(xì)胞膜厚又缺乏彈性，速凍時易脹破。 ? 速凍過程不僅是個 傳熱過程 、而且是 傳質(zhì)過程 ，會有一些水分從食品表面蒸發(fā)出來，從而引起干耗。有一部分水不能被食品重新吸收回復(fù)到原來狀態(tài)而成為流失液。由于速凍時冰層向內(nèi)推進(jìn)使導(dǎo)熱系數(shù)提高，從而加快了速凍過程。h ? 食品的比熱容也隨其 含水量 而異， 含水量多的食品比熱容大 ， 含脂量多的則比熱容小 。 物理特性的變化 ? ① 比熱容下降 ? 比熱容是 1kg物體溫度上升或下降 1℃ 時所吸收或放出的熱量。此外，結(jié)冰后冰的膨脹使食品內(nèi)液相中溶解的氣體從液體中分離出來，體積膨脹數(shù)百倍，亦加大了食品內(nèi)部壓力。當(dāng)食品外層承受不了內(nèi)壓時，便通過破裂的方式來釋放內(nèi)壓。二者相比，膨脹比收縮大得多，所以含水分多的食品凍結(jié)時體積會膨脹。 第三節(jié) 食品的凍藏 一 .食品在凍結(jié)時的變化 ? 1物理變化 ? 、產(chǎn)生內(nèi)壓 ? 1mL水在 ℃ 時的質(zhì)量為 1g，此時密度最大。 塊冰、管冰、片冰、米粒冰 塊冰、片冰 真空冷卻（減壓冷卻） ? 當(dāng)真空冷卻槽內(nèi)壓力降低于 ，蔬菜中所含的水分迅速汽化。 被冷卻的水果在傳送帶上移動，上部的 水盤均勻地像降雨一樣地降水 。 冷水冷卻 ? 冷水冷卻可用于家禽、魚、果蔬的預(yù)冷卻，特別是對鮮度下降快的水果更為適用。 ? 一般來說，宰后 10h內(nèi)，肉溫降低到 8℃ 以下，容易發(fā)生寒冷收縮。肉類在冷卻時也會有霉菌和細(xì)菌的繁殖，細(xì)菌繁殖時，肉的表面會出現(xiàn)粘濕現(xiàn)象。這種變化進(jìn)行得非常嚴(yán)重時，就被人們稱之為“油燒”。 5．成熟作用 剛屠宰的動物肉 柔軟，且具有很高的持水性 放置一段時間 肉質(zhì)粗硬，持水性大大下降 動物肉 繼續(xù)放置一段時間 動物肉 肉質(zhì)柔軟，持水性回升，風(fēng)味也有極大改善 ? 在冷卻條件下，肉類在低溫下緩慢地進(jìn)行著成熟作用，一般可在 01℃ 的溫度下進(jìn)行。另外，冷藏庫還具有一些特有的臭味，俗稱冷臭，這種冷臭也會串給冷卻食品。這樣，食品原有的風(fēng)味就會發(fā)生變化，使品質(zhì)下降。一般來講，產(chǎn)地在熱帶、亞熱帶的