《食品冷冻新技术》PPT课件

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1、第二节流化速冻技术一食品的冻结过程凡将食品中所含的水分大部分转变成冰的过程，称为食品的冻结。原理就是将食品的温度降低到冻结点以下，使微生物无法进行生命活动、生物化学反应速度减慢，达到食品能在低温下长期贮藏的目的（一）冻结点与冻结率冻结点：冰晶开始出现的温度食品冻结的实质是其中水分的冻结食品中的水分并非纯水Raoult稀溶液定律：ΔTf=KfbB，Kf为与溶剂有关的常数，水为1.86。即质量摩尔浓度每增加1mol/kg，冻结点就会下降1.86℃。因此食品物料要降到0℃以下才产生冰晶。温度-60℃左右，

2、食品内水分全部冻结。在-18℃—-30℃时，食品中绝大部分水分已冻结，能够达到冻藏的要求。低温冷库的贮藏温度一般为-18℃—-25℃。冻结率：冻结终了时食品内水分的冻结量（%），又称结冰率K=100（1－TD/TF）TD和TF分别为食品的冻结点及其冻结终了温度（二）冻结曲线冻结曲线表示了冻结过程中温度随时间的变化。过冷临界温度液态物质在降温过程中，开始形成稳定晶核时的温度低共熔点（共晶点）在降温过程中，食品组织内溶液的浓度增加到一个恒定值，溶质和水分同时结晶固化时的温度图中多条曲线表示食品不同深度处

3、温度随冻结时间的变化。在任一时刻食品表面的温度始终最低，越接近中心层温度越高。显示出在不同的深度，温度下降的速度是不同的冷冻曲线平坦段的长短与冷却介质的导热性有关。在冷冻操作中，采用导热快的冷却介质，可以缩短中间阶段的曲线平坦段。图中显示，在盐水中冻结曲线的平坦段要明显短于在空气中。（三）冻结速度1.速冻的定性表达：速冻：指外界的温度降与细胞组织内的温度降不等，即内外有较大的温差；慢冻：指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上保持等速。2.速冻的定量表达：国际制冷协会对冻结速度的定义定性描述3.冻结

4、速度与冰晶冻结速度快，食品组织内冰层推进速度大于水移动速度，冰晶的分布接近天然食品中液态水的分布情况，冰晶数量极多，呈针状结晶体。冻结速度慢，细胞外溶液浓度较低，冰晶首先在细胞外产生，而此时细胞内的水分是液相。在蒸汽压差作用下，细胞内的水向细胞外移动，形成较大的冰晶，且分布不均匀。除蒸汽压差外，因蛋白质变性，其持水能力降低，细胞膜的透水性增强而使水分转移作用加强，从而产生更多更大的冰晶大颗粒。不同冻结速度下的冰晶状态4.最大冰晶生成带(图示)：指-1—-5℃的温度范围，大部分食品在此温度范围内约80

5、%的水分形成冰晶。K=100（1－TD/TF）研究表明，食品冻结应以最快的速度通过最大冰晶生成带。最大冰晶生成区冻结曲线与最大冰晶生成区大部分食品的中心温度从-1降至-5℃时，近80%的水分可冻结成冰，此温度范围称为最大冰晶生成区。（四）冻结对冻品的影响1物理变化的影响（1）容积的改变细胞溃解、气体膨胀产生内压出现龟裂（速冻）（2）冰晶体的机械损伤刺伤细胞组织，使食品失去复原性（3）溶质的重新分布溶质呈不均匀分布；营养成分流失（4）水分的蒸发2化学变化的影响（1）蛋白质变性（2）变色黑变、褐变、退色

6、（3）营养成分损失维生素C因氧化而减少单体速冻产品二流态化速冻方法流态化速冻：是在一定流速的冷空气作用下，使食品在流态化操作条件下得到快速冻结的一种冻结方法。流态化冻结是一种实现食品单体快速冻结（IndividuallyQuickFreezing，IQF）的理想方法。食品流态化速冻的前提：一是作为冷却介质的冷空气在流经被冻结食品时必须具有足够的流速，并且必须是自下而上通过食品；二是单个食品的体积不能太大。(一)概述(二)固体颗粒的流态化原理气体经固体颗粒床层流动的三种状态：食品流态化冻结过程中，颗粒

7、状、片状、块状等食品与冷气流间的流动过程属气固两相流体的流动过程。根据流体的流动特点，气固两相流体的流动有以下三种运动状态：固定床阶段、流化床阶段和气流输送阶段。1、固定床阶段指当气流以较低的相对速度通过物料层时，固体颗粒的相对位置没有发生变化的阶段（图的AD段）。特点：气体通过床层所发生的压力降△P，与空塔气体流速v在对数坐标纸上成直线关系（图的AB段）2、流化床阶段概念：当气固间相对速度达到一定数值时床层不再维持固定状态，固体颗粒的相对位置发生明显变化，固体颗粒在床层中时上时下作不规则沸腾状运动

8、，并且具有与流体同样的流动性，此阶段称为流化床阶段。特点：这种流态化状态可以在一定的气体流速范围内维持；在颗粒特性、床层几何尺寸和气流速度一定时，流态化系统具有确定的性质，如密度、热传导系数、粘度等；床层的高度和空隙率会随着气流速度而提高，而床层上下两侧的压力降基本维持不变（DE段）。流化床压降：气流通过流化床层时，由于筛网、食品颗粒的阻力作用，使床两侧风压发生变化所产生的压力差，即△PL=P1－P2式中△PL——流化床压降，N/m2P1——风机出口风压，N/m2P2