果蔬加工技术第二版课件教学课件 作者 杨清香 于艳琴 主编 李芳 副主编3 果蔬速冻.ppt

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1、果蔬速冻第三章　果蔬速冻第一节果蔬冷冻基本原理第二节　速冻果蔬生产技术第三节　果蔬速冻方法和设备第四节　速冻果蔬的营销果蔬冷冻基本原理第一节　果蔬冷冻基本原理一、果蔬的冻结1．冻结过程食品冷冻的过程即采取一定方式排除其热量，使食品中水分冻结的过程，水分的冻结包括降温和结晶两个过程。果蔬由原来的温度降到冰点，其内部所含水分由液态变成固态，这一现象即为结冰，待全部水结冰后温度才继续下降。果蔬冷冻基本原理（1）降温　纯水在冷冻降温过程中，常出现过冷现象，即温度降到冰点（0℃）以下，而后又上升到冰点时才开始结冰（图3-1）。在过程abc中，水以释放显热的方式降温；当过冷到c点时，由于冰晶开

2、始形成，释放的相变潜热使样品的温度迅速回升到0℃，即过程cd，在过程de中，水在平衡的条件下，继续析出冰晶，不断释放大量的固化潜热。在此阶段中，样品温度保持恒定的冻结温度0℃；当全部的水被冻结后，固化的样品才以较快速率降温（ef段）。图3-1　纯水的冻结曲线果蔬冷冻基本原理在食品的冷冻降温过程中，也会出现过冷现象，但这种过冷现象的出现，随着冷冻条件和产品性质的不同有较大差异，并且果蔬中的水呈一种溶液状态，其冰点比水低，一般果蔬食品的冰点温度通常在-3.8～0℃之间，所以其冻结曲线与纯水的冻结曲线有较大差异（图3-2）。图3-2　不同冻结速率下食品的冻结曲线（S=过冷点）果蔬冷冻基本

3、原理（2）结晶　食品中的水分由液态变为固态的冰晶结构，即食品中的水分温度在下降到过冷点之后，又上升到冰点，然后开始由液态向固态的转化，此过程为结晶。结晶包括两个过程：即晶核的形成和晶体的增长。①晶核的形成。在达到过冷温度之后，极少一部分水分子以一定规律结合成颗粒型的微粒，即晶核，它是晶体增长的基础。②晶体的增长。指水分子有秩序地结合到晶核上面，使晶体不断增大的过程。果蔬冷冻基本原理食品的冻结曲线（图3-2）显示了食品在冻结过程中温度与时间的关系。AS阶段为降温阶段，食品经过过冷现象，此间温度下降放出显热。BC阶段为结晶阶段，此时食品中大部分水结成冰，整个冰冻过程中大部分热量（潜热）

4、在此阶段放出，降温慢、曲线平坦。CD阶段为成冰到终温，冰继续降温，余下的水继续结冰。如果水和冰同时存在于0℃下，保持温度不变，它们就会处于平衡状态而共存。如果继续由其排除热量，就会促使水转换成冰而不需要晶核的形成，即在原有的冰晶体上不断增长扩大。如果在开始时只有水而无晶核存在的话，则需要在晶体增长之前先有晶核的形成，温度必须降到冰点以下形成晶核，而后才有结冰和体积增长。晶核是冰晶体形成和增长的基础，结冰必须先有晶核的存在。晶核可以是自发形成的，也可以是外加的，其他的物质也能起到晶核的作用，但是它要具有与晶核表面相同的形态，才能使水分子有序地在其表面排列结合。果蔬冷冻基本原理2．果蔬

5、的冰点产品种类冰点温度/℃产品种类冰点温度/℃芦笋花椰菜甘蓝卷心菜胡萝卜芹菜李梨杏桃-0.60-0.60-0.80-0.90-1.40-0.50-1.55-1.50-2.12-1.31甜玉米豌豆番茄洋葱蘑菇黄瓜葡萄草莓柑橘苹果-0.60-0.60-0.50-0.80-0.90-0.50-3.29-0.85-1.03-1.40表3-1　各种果蔬的冰点温度果蔬冷冻基本原理3．水分的冻结率冻结终了时食品中水分的冻结量称冻结率。可以近似地表示为K=100（1-td/ts）式中K－食品冻结率，％td－食品冻结点，℃ts－食品温度，℃食品的冻结率与温度、食品的种类有关，温度越低，食品冻结率越高

6、，不同种类的食品即使在相同温度下也有不同的冻结率。如表3-2所示。果蔬冷冻基本原理品名食品温度/℃-1-2-3-4-5-6-10-15-18-20-25-30番茄30607076808288909191.59395洋葱10506571757783.587.589909293大豆，胡萝卜028505864.568778384858790苹果，梨，马铃薯0032455358707880.2828587葡萄002032414865.57275778083樱桃000203240586771727476表3-2　一些果蔬在不同温度下的水分冻结率单位：%果蔬冷冻基本原理通常食品的温度需下降到-

7、55～-65℃左右,全部水分才会凝固,从冻结成本考虑,工艺上一般不采用这样的低温,在-30℃左右,食品中大部分水分能够结晶,结晶水分主要为游离水,在此温度下冻结食品,已经达到冷冻贮藏要求。在冻结过程中，多数食品在-1～-5℃温度范围内，大部分游离水已形成冰晶，一般把这一温度范围称食品最大冰晶生成区。果蔬冷冻基本原理二、冻结速度和冰晶分布1．冻结速度的表示方法（1）按时间划分食品中心温度从-1℃降到-5℃所需要的时间，在30分钟内为快速冻结，超过30分钟为慢速冻结，之所