【正文】 0℃ 即 12℃ 時所需時間為 15 h，其凍結(jié)速度為 V=10/15= cm/h。 如凍結(jié)點 1℃ 時中心溫度計算值需達到 11℃ ， 凍結(jié)點 3℃ 時其值為 13℃ 。 四、凍結(jié)速度 –凍結(jié)速度慢，細胞外溶液濃度較低，冰晶首先在細胞外產(chǎn)生，而此時細胞內(nèi)的水分是液相。除蒸汽壓差外，因蛋白質(zhì)變性，其持水能力降低，細胞膜的透水性增強而使水分轉(zhuǎn)移作用加強，從而產(chǎn)生更多更大的冰晶大顆粒。 研究表明，食品凍結(jié)應以最快的速度通過最大冰晶生成帶。冷凍中未被破壞的細胞組織，在適當解凍后水分能保持在原來的位置，并發(fā)揮原有的作用，有利于保持食品原有的營養(yǎng)價值和品質(zhì)。 四、凍結(jié)速度 五、凍結(jié)時間 1. 平板凍結(jié) (圖示 )。 圓柱狀 球狀 五、凍結(jié)時間 3. 通用凍結(jié)時間計算式（普朗克方式） 將上述公式引入適當?shù)南禂?shù)就能得到適用于三種幾何形狀的通用計算式： 式中， P和 R為被凍物的幾何形狀參數(shù) 。 五、凍結(jié)時間 4. 縮短凍結(jié)時間的途徑 從上式看，對于一種確定的食品及其加工工藝，其 ?i， γ， λ和 Tp（ ΔT=TpT）都可看作常數(shù)，而x， α和 T是可以改變的。 五、凍結(jié)時間 )(2??? RxPxTit ???? 設表面平坦厚度為 L的物料，預冷到 0℃ 后置于介質(zhì)溫度為 T的環(huán)境中，其溫度降到冰點 TP時開始凍結(jié)。又經(jīng) dt時間后凍層向內(nèi)推進 dx。 ② 半連續(xù)式凍結(jié)器：將批量式凍結(jié)器的一個較大的批量分成幾個較小的批量，在同一個凍結(jié)器內(nèi)進行相對連續(xù)的處理。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，采用機械化而且經(jīng)常是全自動化的系統(tǒng)。 六、凍結(jié)方法 (產(chǎn)品除熱方式） ① 吹風凍結(jié) ② 表面接觸凍結(jié) ③ 低溫凍結(jié) – 組合方式（如先經(jīng)過低溫處理，然后經(jīng)機械制冷裝置完成凍結(jié)過程）。 ? 早期的裝置 :一個帶有冷風機及制冷系統(tǒng)的冷庫。 ? 可分為批量式（ 冷庫 ， 固定的吹風隧道 ， 帶推車的吹風隧道 ）和連續(xù)式（ 直線式 、 螺旋式 和 流化床式 凍結(jié)器） 六、凍結(jié)方法 1）冷庫 2）固定的吹風隧道 3）帶推車的吹風隧道 4）直線式凍結(jié)器 4）直線式凍結(jié)器 5）螺旋式凍結(jié)器 風機 蒸發(fā)器 制冷盤管 螺旋輸送帶 轉(zhuǎn)筒 垂 直 氣 流 螺 旋 速 凍 裝 置 6） 流化床凍結(jié)器（盤式 ） ② 金屬表面接觸凍結(jié) ? 原理：產(chǎn)品與金屬表面接觸進行熱交換，金屬表面則由制冷劑的蒸發(fā)或載冷劑的吸熱來進行冷卻。 ? 局限性：只適用于規(guī)則形狀產(chǎn)品的凍結(jié)。 六、凍結(jié)方法 六、凍結(jié)方法 1）鋼帶凍結(jié)器 ?結(jié)構(gòu)原理： （圖 1） (圖 2) ?適用：未包裝的魚片、咖啡提取物、熟土豆泥、漢堡牛排、各種調(diào)味汁和蔬菜泥。 ?產(chǎn)品只是一面接觸金屬表面 ?食品層應當薄一些 (常控制在 20~25 mm) ?噴淋鹽水 (氯化鈣或丙二醇 )的溫度通常為 35~40℃ ?凍結(jié)時間約為 30 min 2）平板凍結(jié)器：廣泛用于形狀為扁平狀且厚度也有限制的小包裝水產(chǎn)品和肉類制品。 回轉(zhuǎn)圓筒凍結(jié)器 用于濃縮葡萄汁的圓筒凍結(jié)器 冰淇淋凝凍器 回轉(zhuǎn)圓筒凍結(jié)裝置 上圖為適用于蝦仁等水產(chǎn)品單體快速凍結(jié)（ IQF）的新型連續(xù)回轉(zhuǎn)式凍結(jié)裝置。 用于濃縮葡萄汁 的圓筒凍結(jié)器 （屬于冷卻濃縮 凍結(jié)裝置） ③ 低溫凍結(jié) ? 低溫凍結(jié)采用 液氮 或 液態(tài)二氧化碳 作為制冷劑， ? 常用于： 1）小批量生產(chǎn)， 2）新產(chǎn)品開發(fā)， 3）季節(jié)性生產(chǎn)，和 4）臨時的超負荷狀況。 ? 低溫凍結(jié)設備則可以是箱式，直線式，螺旋式或浸液式。 液氮凍結(jié)器 液體二氧化碳凍結(jié)器 ：與液氮凍結(jié)器基本相仿，但二氧化碳的沸點為 79℃ ，如果直接排放，運行成本比液氮凍結(jié)器更大，因此也有可回收二氧化碳的裝置。 ? 因為凍藏的時間長，其間發(fā)生的一系列變化會顯著影響到食品的品質(zhì)。即 0℃ 時冰比水的體積增加約 9%。 ?膨脹比收縮大得多，故水分含量越多，食品凍結(jié)時體積膨脹越明顯。當內(nèi)部水分因凍結(jié)而膨脹時受到外部凍結(jié)層的阻礙，就產(chǎn)生內(nèi)壓，又稱為凍結(jié)膨脹壓。 （ 1）體積膨脹與內(nèi)壓增加 ?當食品外層承受不了凍結(jié)膨脹壓時，便通過破裂的方式來釋放，造成食品的龜裂現(xiàn)象。 （ 1）體積膨脹與內(nèi)壓增加 ?結(jié)晶后體積的膨脹使液相中溶解的氣體從液體中分離出來，加劇了體積膨脹現(xiàn)象，亦加大了食品內(nèi)部壓力。 ?食品的比熱隨含水量而異，含水量多的食品比熱大，含脂量多則比熱小。 式中 ， w為食品含水率 （ %） ； b為食品固形物含量 （ %） 。在冷凍時冰層向內(nèi)部逐漸推進，使導熱系數(shù)提高，從而加快了冷凍過程。 （ 3）導熱系數(shù)增大 ?導熱系數(shù)還受食品構(gòu)型的影響，當熱流方向與肌纖維平行時大，垂直時則小。 （ 4）溶質(zhì)重新分布 ?凍結(jié)界面位移速度越快，溶質(zhì)分布越均勻，然而在凍結(jié)推動擴散的情況下，即使凍結(jié)層分界面高速位移，也難于促使凍結(jié)溶液內(nèi)溶質(zhì)達到完全均勻分布的境地。 （ 5）液體濃縮 ?溶質(zhì)結(jié)晶析出，如冰淇淋中乳糖因濃度增加而結(jié)晶，產(chǎn)品具有沙礫感 ?蛋白質(zhì)在高濃度的溶液中因鹽析而變性 ?酸性溶液的 pH值因濃縮而下降到蛋白質(zhì)的等電點以下，導致蛋白質(zhì)凝固 （ 5）液體濃縮 ?改變膠體懸浮液中陰、陽離子的平衡，從而破壞膠體體系 ?氣體因濃縮而過飽和，并從溶液中逸出 ?引起組織脫水，解凍后水分難以全部恢復，組織也難以恢復原有的飽滿度 （ 6）冰晶體成長 ?經(jīng)凍結(jié)后，食品內(nèi)部的冰晶體大小并不均勻一致。 （ 6）冰晶體成長 ?冰晶體成長給食品的品質(zhì)帶來很大的影響。 –冰淇淋，冷凍面團等制品質(zhì)構(gòu)的嚴重劣化。 ?滴落液造成水分和營養(yǎng)成分的損失。 （ 7）滴落液（ drip） ?影響滴落液量的因素： ? 含水量， ? 新鮮度， ? 處理過程， ? 切分程度。 ?干耗量與制冷裝置的性能有密切的關(guān)系，性能優(yōu)良的僅有 ~1 %，而性能不佳的裝置干耗可達 5~7 %。 （ 9）脂肪氧化 ?含較多不飽和脂肪酸的脂肪組織在空氣中易被氧化。畜類中，豬脂肪最不穩(wěn)定。 （ 10）變色 ?脂肪組織因氧化而黃變 ?肉類因肌紅蛋白的氧化而褐變 ?果蔬的酶促褐變 ?蝦的酪氨酸氧化黑變 ?紅色魚皮因類胡蘿卜素氧化而褪色 凍藏技術(shù)管理 ? 凍藏溫度（正確選擇、恒定） ? 凍藏間相對濕度（ 95%） ? 凍藏間空氣流速（自然循環(huán)） ? 堆垛密度（越緊密越好） ? 包裝或保護層（涂冰） ? 減少人員出入和電燈開啟 ? 用臭氧消除庫內(nèi)異味（ 2~6 mg/m3） 思考題 1. 速凍的定義，速凍與緩凍的優(yōu)缺點 2. 影響凍結(jié)速度的因素 3. 最大冰晶生成帶的概念 4. 食品凍結(jié)有哪些方法？ 課堂練習：詞匯解釋 ? 冷藏 ， 凍藏 ? 冷鏈 ? 真空冷卻 ? 氣調(diào)貯藏， 生理包裝法 ， 硅窗包裝法 ? 凍結(jié)點， 凍結(jié)率 ，過冷， 凍結(jié)曲線 ? 最大冰晶生成帶 ? 速凍 ， 緩凍 ? 冷害， 干耗 ， 滴落液 第四節(jié) 食品的回熱與解凍 回熱與解凍的定義 一、 回熱 二、 解凍 回熱與解凍的定義 ? 回熱：冷藏食品的溫度回升至常溫的過程，是冷卻的逆過程。 一、回熱 ? 目的：防止食品在出庫后因為表面水分凝結(jié)而遭受污染及變質(zhì)?；責峥諝鈶B續(xù)或分階段進行除濕和加熱（參見 ）。 ? 小批量且立即要處理的物料可不用回熱。 ? 解凍時必須盡最大努力保存加工時必要的品質(zhì)，使品質(zhì)的變化或數(shù)量上的損耗都減少到最小的程度。 2. 解凍溫度曲線 ? 解凍曲線與凍結(jié)曲線呈大致對稱的形狀 。 ? 與凍結(jié)過程相類似， 5~1℃ 是冰晶最大融解帶，也應盡快通過，以免食品品質(zhì)的過度下降。 種 解 凍 方 法 (1)、空氣解凍 ?由空氣將熱量傳給凍品，使凍品升溫、解凍。 圖示 ?連續(xù)式解凍：有調(diào)溫調(diào)濕裝置，解凍量達 1 t/h；設備占地面積大。 ?氣液接觸式：經(jīng)過處理的潔凈低溫高濕空氣與凍品接觸后，水蒸氣即在表面凝結(jié)成水，放出潛熱使凍品解凍。 調(diào) 溫 調(diào) 濕 解 凍 裝 置 （ 2）、水解凍 ： ? 特點：水的傳熱系數(shù)大，可縮短解凍時間。 ?靜水解凍：解凍終溫較低。 圖示 ?噴淋水解凍：衛(wèi)生質(zhì)量較好。 ?碎冰解凍：用于大型魚類，防止已解凍部分腐敗變質(zhì) ?水蒸氣解凍：用減壓控制水在 15~20沸騰，水蒸氣在溫度更低的凍品表面冷凝并放出熱量。間歇式操作，費時費工；但能耗低，設備費用低。適用于薄層、內(nèi)實的食品。 ?微波解凍：機理同高頻解凍，使用的電流中心頻率為 915MHz和 2450MHz。 ?微波、空氣解凍：在微波解凍裝置中加上冷風裝置，可防止微波所產(chǎn)生的局部過熱現(xiàn)象。 ?微波、液氮解凍：用噴淋液氮來消除微波解凍過程中食品的過熱現(xiàn)象