【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(guò)時(shí)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(diǎn)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(huì)發(fā)生變化，使品質(zhì)下降。 5．成熟作用 剛屠宰的動(dòng)物肉 柔軟，且具有很高的持水性 放置一段時(shí)間 肉質(zhì)粗硬，持水性大大下降 動(dòng)物肉 繼續(xù)放置一段時(shí)間 動(dòng)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。肉類在冷卻時(shí)也會(huì)有霉菌和細(xì)菌的繁殖，細(xì)菌繁殖時(shí)，肉的表面會(huì)出現(xiàn)粘濕現(xiàn)象。 冷水冷卻 ? 冷水冷卻可用于家禽、魚(yú)、果蔬的預(yù)冷卻，特別是對(duì)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(shí)體積會(huì)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(lái)，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(shí)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(guò)程。 ? 速凍過(guò)程不僅是個(gè) 傳熱過(guò)程 、而且是 傳質(zhì)過(guò)程 ，會(huì)有一些水分從食品表面蒸發(fā)出來(lái)，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(shí)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(chóng)的幼蟲(chóng)在15℃ 下 20d后死亡。 ? 當(dāng)溫度低于最適溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)受到抑制；當(dāng)溫度低于最低溫度時(shí)，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(kāi)始生長(zhǎng)。 ? ? 純水通常在大氣壓下溫度降至 0℃ 就開(kāi)始結(jié)冰，0℃ 稱為水的冰點(diǎn)或凍結(jié)點(diǎn)。對(duì)于新鮮食品來(lái)說(shuō)，一般溫度降至 5℃ 時(shí)，已有80％的水分生成冰結(jié)晶。 ? 目前國(guó)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(dòng)，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(zhǎng)越大，小冰晶逐漸減少、消失。 ? 食品在冷卻、凍結(jié)、凍藏的過(guò)程中都會(huì)發(fā)生干耗，因凍藏期限最長(zhǎng)，干耗問(wèn)題也更為突出。 ? 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(dòng)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(dòng)速度太快等時(shí)都會(huì)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(dòng)，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(huì)干燥。把鱈魚(yú)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(gè)月，與沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的鱈魚(yú)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(duì)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(shí)，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(yú)發(fā)生油燒，產(chǎn)生褐變。另外，鱉魚(yú)等魚(yú)類最好不要與其他魚(yú)類同室貯藏。蔬菜在熱水中燙漂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，蔬菜中的有機(jī)酸溶入水中使其變成酸性的水，會(huì)促進(jìn)發(fā)生上述變色反應(yīng)。如果把魚(yú)肉切開(kāi)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(xì)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(yú)的退色 ? 含有紅色表皮色素的魚(yú)類，在凍結(jié)貯藏過(guò)程中?？梢?jiàn)到退色現(xiàn)象，如紅娘魚(yú)、帶紋紅鲉等。 ? ⑤ 鱈魚(yú)肉的褐變 ? 鱈魚(yú)肉在凍結(jié)貯藏中會(huì)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(huì)發(fā)生黑變，出現(xiàn)黑的斑點(diǎn)或黑箍，使商品價(jià)值下降。 ? 金槍魚(yú)是紅肉魚(yú)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(jìn)行燙漂處理，破壞過(guò)氧化酶，使速凍蔬菜在凍藏中不變色。同時(shí)庫(kù)溫要穩(wěn)定、少變動(dòng)。魚(yú)類的脂肪酸大多為不飽和脂肪酸，特別是一些多脂魚(yú)，如鯡魚(yú)、鯖魚(yú)，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(jìn)蛋白質(zhì)變性的因素。 ? 食品包裝時(shí)，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(jiàn)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)流經(jīng)空氣冷卻器時(shí)，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。 同時(shí)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(zhǎng)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(guò)程中的同一時(shí)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(shí)，晶核形成放出的熱量不能及時(shí)被除去，過(guò)冷卻度小并接近凍結(jié)點(diǎn)，對(duì)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(duì)凍結(jié)食品來(lái)說(shuō)是最高的溫度界限。為了殺死魚(yú)肉中寄生蟲(chóng)的幼蟲(chóng)，荷蘭以法律的形式規(guī)定，用于生吃的魚(yú)，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(chóng)、寄生蟲(chóng)之類，經(jīng)過(guò)凍結(jié)都會(huì)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(yú)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(jī)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(guò)肉質(zhì)中的 空隙流出 空隙是由于肉質(zhì)組織受凍時(shí)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 。h℃ )，冰的比熱容為／ (kg在食品通過(guò) 1一 5℃ 最大冰晶生成帶時(shí)，膨脹壓曲線升高達(dá)到最大值。 ? 0℃ 時(shí)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(yùn)輸和貯存上的便利，果蔬一般在收獲時(shí)尚未完全成熟，因此收獲后還有一個(gè)后熟過(guò)程。 （串味） ? 有強(qiáng)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(huì)傳給其他食品。 ? 空氣中實(shí)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(duì)濕度 ”。 二 .食品在冷卻過(guò)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(jìn)去時(shí)，時(shí)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(zhǎng)在地下，收獲時(shí)容易破皮、碰傷，因此需要在常溫下養(yǎng)好傷后再進(jìn)行冷卻貯藏。在玻璃化過(guò)程中，物質(zhì)不放出潛熱，不發(fā)生一級(jí)相變，即其比體積 v和熵 S是連續(xù)變化。細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成以及在融化過(guò)程中冰晶的再結(jié)晶都是造成細(xì)胞破裂、食品品質(zhì)下降的原因。均相成核需要很高的過(guò)冷度，異相成核需要較低的過(guò)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(guò)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(shí)仍會(huì)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(guò)程和純水不同。 ? 若在室溫 Tm下，溶液的初始質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)行。對(duì)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(yuǎn)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(shí)，絕大多數(shù)酶的活性急劇下降。 ? 根據(jù)微生物對(duì)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(dòng)物細(xì)胞中含量較少，而在某些植物細(xì)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(guò)程以及蛋白質(zhì)、脂肪、糖等代謝過(guò)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(xì)小淀粉分子而形成膠體溶液，此過(guò)程稱為淀粉糊化(gelatinization )。過(guò)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(dòng)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(wú)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(qiáng)，其溶解度、蒸汽壓、冰點(diǎn)等均．顯著下降，而粘度卻顯著上升。動(dòng)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(duì)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(dòng)物性食品主要指家畜肉、禽肉、魚(yú)類、蛋類和乳品等。從表中不難看出，細(xì)菌生長(zhǎng)要求 Aw較高，霉菌 Aw較低，大多數(shù)新鮮烹飪?cè)?Aw值較高 ()在標(biāo)準(zhǔn)貯存條件下較易腐敗，一般認(rèn)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值、組織狀態(tài)以及色、香、味、形。 ? 進(jìn)入 20世紀(jì) 90年代，國(guó)內(nèi)冷凍食品工業(yè)迅速發(fā)展， 1995年我國(guó)冷凍食品的總產(chǎn)量約 240萬(wàn)噸，如果按當(dāng)時(shí)年增長(zhǎng)率 20%25%計(jì)算，估計(jì)目前我國(guó)冷凍食品的總產(chǎn)量已達(dá) 800l000萬(wàn)噸。 ? 魚(yú)、肉、禽一類凍制品的出現(xiàn)可追溯到 19世紀(jì)下半期。食品貯運(yùn)保鮮學(xué) 主講教師：任紅濤 教學(xué)目標(biāo) ? 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(kù)、冷藏車和冷藏船相繼出現(xiàn)，并成為貯運(yùn)食物原料和易腐食品的重要手段，從而起到了調(diào)劑市場(chǎng)、平衡供銷、合理安排生產(chǎn)、調(diào)整加工季節(jié)，并對(duì)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(jìn)螺旋式速凍裝置，進(jìn)入 20世紀(jì) 80年代后，隨著我國(guó)引進(jìn)速凍設(shè)備 (如從瑞典引進(jìn)的液態(tài)化速凍裝置等 )的不斷增多和國(guó)產(chǎn)速凍設(shè)備的研制成功，國(guó)內(nèi)速凍食品的品種和產(chǎn)量開(kāi)始較大幅度地增加。對(duì)于食品的腐敗，微生物的活動(dòng)是重要的，是微生物利用食品本身的營(yíng)養(yǎng)成分，在適宜條件下生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)行代謝作用的結(jié)果。 ? 濕度就是食品中的水分含量，不過(guò)這里是指食品中自由水的含量，即水分活性 (Aw)。無(wú)機(jī)物質(zhì)直接來(lái)自于自然界中的水和鹽等物質(zhì)，而有機(jī)物質(zhì)主要來(lái)自于一兩個(gè)方面：一個(gè)是植物，另一個(gè)是動(dòng)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(xì)胞和細(xì)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(tuán)，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