【正文】 于食品表面失去熱量和食品內(nèi)部熱量的傳遞，經(jīng)過時間 t后，食品內(nèi)部溫度的分布變成 SABC ? 冷害癥狀隨品種的不同而各不相同，最明顯的癥狀是表皮出現(xiàn)軟化斑點和核周圍肉質(zhì)變色 ，像 西瓜表面凹斑、鴨梨的黑心病、馬鈴薯的發(fā)甜 等。這樣，食品原有的風(fēng)味就會發(fā)生變化，使品質(zhì)下降。 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行著成熟作用，一般可在 01℃ 的溫度下進行。肉類在冷卻時也會有霉菌和細菌的繁殖，細菌繁殖時，肉的表面會出現(xiàn)粘濕現(xiàn)象。 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。 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。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。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。 ? 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 。由于速凍時冰層向內(nèi)推進使導(dǎo)熱系數(shù)提高，從而加快了速凍過程。 ? 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。 ? 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)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。豬肉中的旋毛蟲的幼蟲在15℃ 下 20d后死亡。 ? 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。為防止酶及物理變化，凍結(jié)食品的品溫必須低于 18℃ 。 ? 晶核形成以后，冰結(jié)晶開始生長。 ? ? 純水通常在大氣壓下溫度降至 0℃ 就開始結(jié)冰，0℃ 稱為水的冰點或凍結(jié)點。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。 ? 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 。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。 ? 當(dāng)凍藏室的圍護結(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。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。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 。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。另外，鱉魚等魚類最好不要與其他魚類同室貯藏。蔬菜在熱水中燙漂時間過長，蔬菜中的有機酸溶入水中使其變成酸性的水，會促進發(fā)生上述變色反應(yīng)。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。芋類和水果因凍結(jié)造成細胞破壞而出現(xiàn)的褐變現(xiàn)象與此類似。 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。 ? 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。 ? 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。 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)黑的斑點或黑箍，使商品價值下降。 ? 金槍魚是紅肉魚類，肌肉中含有大量的肌紅蛋白。所以蔬菜在速凍前一般要將原料進行燙漂處理，破壞過氧化酶，使速凍蔬菜在凍藏中不變色。同時庫溫要穩(wěn)定、少變動。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)。 ? 脂肪 的存在，特別是磷脂質(zhì)的分解產(chǎn)生的游離脂肪酸，是促進蛋白質(zhì)變性的因素。 ? 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。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)管表面水蒸氣達到露點，凝結(jié)成霜。 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。 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。 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。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。 ? 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，對晶核的形成十分不利，晶核數(shù)少且生成的冰晶體大。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。所以 10℃ 對凍結(jié)食品來說是最高的溫度界限。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)。 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。 ? (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 。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，造成的機械損傷及膠體的損傷程度亦不同。 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)組織受凍時的機械損傷所造成的 如果機械損傷輕微，因毛細管作用，流失液能保留在肉質(zhì)內(nèi)，需 加壓才能擠出 。h℃ )，冰的比熱容為／ (kg在食品通過 1一 5℃ 最大冰晶生成帶時，膨脹壓曲線升高達到最大值。 ? 0℃ 時冰的體積比水的體積約增大 9％。 ? 防止干耗。例如成牛，肉溫低于8℃ ，而小牛則肉溫低于 4℃ 。 ? 水分含量在 30％ 60％的淀粉最容易老化，含水量在 10％以下的干燥狀態(tài)及在大量水中的淀粉都不易老化。為了運輸和貯存上的便利，果蔬一般在收獲時尚未完全成熟，因此收獲后還有一個后熟過程。 （串味） ? 有強烈香味或臭味的食品，與其他食品放在一起冷卻貯藏，這香味或臭味就會傳給其他食品。 ? 空氣中實際所含水蒸汽密度和同溫度下飽和水蒸汽密度的百分比值，叫做空氣的“ 相對濕度 ”。 二 .食品在冷卻過程中的熱量傳遞 ? 我們把平板狀食品放入溫度為 θr的冷卻室內(nèi)，剛放進去時，時間t=0，食品內(nèi)部各處溫度都是 θ0。一般可根據(jù)食品的種類、性質(zhì)、貯藏期、用途等的不同，選擇其適宜的溫度范圍。 ? 馬鈴薯、洋蔥等品種由于收獲前生長在地下，收獲時容易破皮、碰傷，因此需要在常溫下養(yǎng)好傷后再進行冷卻貯藏。在玻璃化過程中，物質(zhì)不放出潛熱，不發(fā)生一級相變，即其比體積 v和熵 S是連續(xù)變化。細胞內(nèi)冰晶的形成以及在融化過程中冰晶的再結(jié)晶都是造成細胞破裂、食品品質(zhì)下降的原因。均相成核需要很高的過冷度，異相成核需要較低的過冷度。在酸性水果和酸性食品中微生物數(shù)的下降比在低酸性食品中更多。 ? 一般情況下，食品速凍過程中微生物的死亡數(shù)僅為原菌數(shù)的 50%左右。這就是高溫冷藏食品時仍會出現(xiàn)不耐久藏的原因。 七 .食品材料的凍結(jié)特性和凍結(jié)率 ? 食品的凍結(jié)過程和純水不同。 ? 若在室溫 Tm下，溶液的初始質(zhì)量分數(shù)由 w1提高到 w2，則溶液中液相部分的狀態(tài)變化就沿著 a2b2E的曲線進行。對于體積較大的水，一般均具有異相成核的條件，因此只要溫度比 0℃ 稍低幾度就能形成冰晶核。 ef段的降溫速率可能遠大于槽溫的下降速率。其中的氣相有空氣、水蒸氣和多種揮發(fā)物；其中的固相有結(jié)晶的、非結(jié)晶的。呼吸可分為有氧呼吸和缺氧呼吸。當(dāng)溫度高于 60℃ 時，絕大多數(shù)酶的活性急劇下降。 ? 根據(jù)微生物對溫度的耐受程度，將其劃分為四類，即嗜冷菌 (psychrophile )、適冷菌 (psychrotroph、嗜溫菌(mesophile )和嗜熱菌 (thermophile )。自由水在動物細胞中含量較少，而在某些植物細胞中含量卻較高。含量在 ％以上的元素稱為常量元素；其他的為微量元素。維生素是人體生理過程以及蛋白質(zhì)、脂肪、糖等代謝過程中不可缺少的成分，除了極少數(shù)幾種維生素外，人體是不能合成維生素的，只能從食品中獲取。 ? 淀粉呈顆粒狀，在一定的溫度下，吸水后體積膨脹約 50100倍，由淀粉大顆粒分解為細小淀粉分子而形成膠體溶液，此過程稱為淀粉糊化(gelatinization )。過氧化物繼續(xù)分解產(chǎn)生具有刺激性氣味的醛、酮或酸等物質(zhì)。 ? 在高等陸生動物脂肪中，脂肪酸主要是軟脂酸、油酸和少量的硬脂酸。脂肪主要由甘油和脂肪酸組成，其中也常有少量的色素、脂溶性維生素和抗氧化物質(zhì)。包圍蛋白質(zhì)顆粒的水分子是從有序排列到無序排列逐漸變化的，越靠近蛋白質(zhì)顆粒的水分子，與其結(jié)合力越強，其溶解度、蒸汽壓、冰點等均．顯著下降，而粘度卻顯著上升。動物乳中的蛋白質(zhì)主要是酪蛋白（ casein）、乳球蛋白（ lactoglobuhns）和脂肪球膜蛋白等組成。 四 .食品材料的主要化學(xué)成分 ? (Proteins) ? 蛋白質(zhì)是構(gòu)成一切生命體的重要物質(zhì)，也是食品冷凍冷藏加工中保存的主要對象。肌肉組織是肉的主要組成部分，可分為橫紋肌、平滑肌和心肌三種。 ? 植物性食品主要包括各種谷物、果品和蔬菜；動物性食品主要指家畜肉、禽肉、魚類、蛋類和乳品等。從表中不難看出，細菌生長要求 Aw較高，霉菌 Aw較低，大多數(shù)新鮮烹飪原料 Aw值較高 ()在標準貯存條件下較易腐敗，一般認為 Aw值在 。最終使食品的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生改變，失去原有的或應(yīng)有的營養(yǎng)價值、組織狀態(tài)以及色、香、味、形。 ? 進入 20世紀 90年代，國內(nèi)冷凍食品工業(yè)迅速發(fā)展， 1995年我國冷凍食品的總產(chǎn)量約 240萬噸，如果按當(dāng)時年增長率 20%25%計算，估計目前我國冷凍食品的總產(chǎn)量已達 800l000萬噸。 ? 魚、肉、禽一類凍制品的出現(xiàn)可追溯到 19世紀下半期。食品貯運保鮮學(xué) 主講教師：任紅濤 教學(xué)目標 ? 了解食品低溫保藏原理； ? 掌握冷藏、凍藏技術(shù)的在食品行業(yè)中的應(yīng)用； ? 掌握速凍調(diào)理食品生產(chǎn)工藝。于是冷藏庫、冷藏車和冷藏船相繼出現(xiàn)，并成為貯運食物原料和易腐食品的重要手段，從而起到了調(diào)劑市場、平衡供銷、合理安排生產(chǎn)、調(diào)整加工季節(jié)，并對食品質(zhì)量起到了保證作用。 1973年以后，北京、上海、青島等地陸續(xù)從日本引進螺旋式速凍裝置，進入 20世紀 80年代后，隨著我國引進速凍設(shè)備 (如從瑞典引進的液態(tài)化速凍裝置等 )的不斷增多和國產(chǎn)速凍設(shè)備的研制成功，國內(nèi)速凍食品的品種和產(chǎn)量開始較大幅度地增加。對于食品的腐敗，微生物的活動是重要的，是微生物利用食品本身的營養(yǎng)成分，在適宜條件下生長繁殖，進行代謝作用的結(jié)果。 ? 濕度就是食品中的水分含量，不過這里是指食品中自由水的含量，即水分活性 (Aw)。無機物質(zhì)直接來自于自然界中的水和鹽等物質(zhì)，而有機物質(zhì)主要來自于一兩個方面：一個是植物，另一個是動物。此外，還有比例較少的神經(jīng)組織和淋巴及血管等。這些肌纖維與橫紋肌的肌纖維比較，僅在細胞和細胞核的形狀方面略有不同。它也是一種蛋白質(zhì)，主要由脯氨酸、經(jīng)脯氨酸、甘氨酸等組成，膠元受熱分解后產(chǎn)生明膠。在水溶液中，由于其表面帶有很多極性基團，被具有極性的水分子所包圍，使蛋白質(zhì)顆粒分散在水溶液中呈溶膠狀態(tài)。 （ fat